Determinación de los pesos unitarios seco sueltos y seco compactado de los agregados gruesos y...

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COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIÓN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA “ MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE ” BOLIVIA DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECO SUELTOS Y SECO COMPACTADO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Introducción: Resumen: El peso unitario de agregado, está definido como el peso de la muestra (gramos), sobre su volumen (centímetro^3). Si se tiene una figura regular de muestra, se puede hallar su volumen con las medidas de esta figura, y por geometría, sacar el volumen de suelo que hay. Si por el contrario, no se cuenta de una figura geométrica pareja, se debe llevar a otros métodos, por medio de los cuales con el desplazamiento de agua, al meter este suelo en un estanque llena de esta, se puede llegar a calcular el volumen de la muestra. Con este método, se debe tener en cuenta de que al suelo no del debe entrar agua a su interior, porque de lo contrario, estaríamos alterando los resultados. Hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema de acomodamiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será peso unitario seco suelto (PUSS) y peso unitario seco compactado (PUSC). Objetivos: Objetivo general Describir el peso unitario del agregado grueso (graba) y del agregado fino (arena). Objetivo especifico Determinar el peso unitario de la mescla de agregado a la temperatura ambiente Página 1 de 20

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  • 1. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIA DETERMINACIN DE LOS PESOS UNITARIOS SECO SUELTOS Y SECO COMPACTADO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOSIntroduccin:Resumen:El peso unitario de agregado, est definido como el peso de la muestra (gramos), sobre suvolumen (centmetro^3). Si se tiene una figura regular de muestra, se puede hallar suvolumen con las medidas de esta figura, y por geometra, sacar el volumen de suelo quehay. Si por el contrario, no se cuenta de una figura geomtrica pareja, se debe llevar aotros mtodos, por medio de los cuales con el desplazamiento de agua, al meter estesuelo en un estanque llena de esta, se puede llegar a calcular el volumen de la muestra.Con este mtodo, se debe tener en cuenta de que al suelo no del debe entrar agua a suinterior, porque de lo contrario, estaramos alterando los resultados.Hay dos valores para esta relacin, dependiendo del sistema de acomodamiento que se lehaya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominacin que se le dara cada uno de ellos ser peso unitario seco suelto (PUSS) y peso unitario seco compactado(PUSC).Objetivos:Objetivo general Describir el peso unitario del agregado grueso (graba) y del agregado fino (arena).Objetivo especifico Determinar el peso unitario de la mescla de agregado a la temperatura ambienteMarco Terico ArenaLa arena es un conjunto de partculas de rocas disgregadas. Se denomina arena al materialcompuesto de partculas cuyo tamao vara entre 0,063 y 2 milmetros (mm). Unapartcula individual dentro de este rango es llamada grano de arena. Una rocaconsolidada y compuesta por estas partculas se denomina arenisca. Las partculas pordebajo de los 0,063 mm y hasta 0,004 mm se denominan limo, y por arriba de la medidadel grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava. Pgina 1 de 16
  • 2. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIAGranulometraDentro de la clasificacin granulomtrica de las partculas del suelo. Granulometra Partcula Tamao Arcillas < 0,0039 mm Limos 0,0039-0,0625 mm Arenas 0,0625-2 mm Gravas 2-64 mm Cantos rodados 64-256 mm Bloques >256 mmEl rido fino o arena constituye de hecho la mayor parte del porcentaje en peso delhormign. Dicho porcentaje usualmente supera el 60% del peso en el hormign fraguadoy endurecido. La adecuacin de un rido para la fabricacin de hormign debe cumplir unconjunto de requisitos usualmente recogidos en las normas como la EHE, el euro cdigo 2o las normas ASCE/SEI. Dichos requisitos se refieren normalmente a la composicinqumica, la granulometra, los coeficientes de forma y el tamao.ComposicinEl agregado fino consistir en arena natural proveniente de canteras aluviales o de arenaproducida artificialmente. La forma de las partculas deber ser generalmente cbica oesfrica y razonablemente libre de partculas delgadas, planas o alargadas. La arenanatural estar constituida por fragmentos de roca limpios, duros, compactos, durables.En la produccin artificial del agregado fino no deben utilizarse rocas que se quiebren enpartculas laminares, planas o alargadas, independientemente del equipo deprocesamiento empleado.CalidadEn general, el agregado fino o arena deber cumplir con los requisitos establecidos en lanorma, es decir, no deber contener cantidades dainas de arcilla, limo, lcalis, mica,materiales orgnicos y otras sustancias perjudiciales.El mximo porcentaje en peso de sustancias dainas no deber exceder de los valoressiguientes, expresados en porcentaje del peso: Pgina 2 de 16
  • 3. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIA Sustancia Norma Lmite mximo (%) Material que pasa por el tamiz n (ASTM C 117) 3% 200 Materiales ligeros (ASTM C 123) 1% Grumos de arcilla (ASTM C 142) 1% Total de otras sustancias dainas - 2% (como lcalis, mica, limo) Prdida por meteorizacin (ASTM C 88, mtodo 10% Na2SO4)GranulometraEl agregado fino deber estar bien gradado entre los lmites fino y grueso y deber llegartener la granulometra siguiente: Tamiz Dimensin de la malla Porcentaje en peso que U.S.Standard (mm) pasa N 3/8 9,52 100 N 4 4,75 95 - 100 N 8 2,36 80 - 100 N 16 1,18 50 - 85 N 30 0,60 25 - 60 N 50 0,30 10 - 30 N 100 0,15 2 - 10GravaEn construccin se denomina grava a las rocas de tamao comprendido entre 2 y 64 mm,aunque no existe homogeneidad de criterio para el lmite superior. Pueden ser producidaspor el hombre, en cuyo caso suele denominarse piedra partida o chancada, ynaturales. En este caso, adems, suele suceder que el desgaste natural producido por elmovimiento en los lechos de ros ha generado formas redondeadas, pasando a conocersecomo canto rodado. Existen tambin casos de gravas naturales que no son cantosrodados.Estos ridos son partculas granulares de material ptreo, es decir, piedras, de tamaovariable. Este material se origina por fragmentacin de las distintas rocas de la cortezaterrestre, ya sea en forma natural o artificial. En este ltimo caso actan los procesos dechancado o triturado utilizados en las respectivas plantas de ridos. El material que es Pgina 3 de 16
  • 4. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIAprocesado corresponde principalmente a minerales de caliza, granito, dolomita, basalto,arenisca, cuarzo y cuarcita.GranulometraDentro de la clasificacin granulomtrica de las partculas del suelo. Granulometra Partcula Tamao Arcillas < 0,002 mm Limos 0,002-0,06 mm Arenas 0,06-2 mm Gravas 0,2-6 cm Canto rodado 6-25 cm Bloques >25 cmLa grava o agregado grueso es uno de los principales componentes del hormign oconcreto, por este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenosresultados en la preparacin de estructuras de hormign.ComposicinEl agregado grueso estar formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentespreviamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. Eltamao mnimo ser de 4,8 mm. El agregado grueso debe ser duro, resistente, limpio y sinrecubrimiento de materiales extraos o de polvo, los cuales, en caso de presentarse,debern ser eliminados mediante un procedimiento adecuado, como por ejemplo ellavado.La forma de las partculas ms pequeas del agregado grueso de roca o grava trituradadeber ser generalmente cbica y deber estar razonablemente libre de partculasdelgadas, planas o alargadas en todos los tamaos.CalidadEn general, el agregado grueso deber estar de acuerdo con la norma ASTM C 33 (El usode la norma est sujeto de acuerdo al pas en el cual se aplique la misma ya que lasespecificaciones de cada una de estas varan de acuerdo con la regin o pas). Losporcentajes de sustancias dainas en cada fraccin del agregado grueso, en el momentode la descarga en la planta de concreto, no debern superar los siguientes lmites: Sustancia Norma Lmite mximo Pgina 4 de 16
  • 5. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIA (%) Material que pasa por el tamiz No. (ASTM C 117) mx. 0.5 200 Materiales ligeros (ASTM C 123) mx. 1 Grumos de arcilla (ASTM C 142) mx. 0.5 Otras sustancias dainas - mx. 1 Prdida por intemperismo (ASTM C 88, mtodo mx. 12 Na2SO4) Prdida por abrasin en la mquina ASTM C 131 y C 535 mx. 40 de Los ngelesGranulometraEl agregado grueso debe estar bien gradado entre los lmites fino y grueso y debe llegar ala planta de concreto separado en tamaos normales cuyas granulometras se indican acontinuacin: Tamiz Dimensin de la Porcentaje en peso que U.S.Standard malla (mm) pasa por los tamices individuales - - 19 mm 38 mm 51 mm 2" 50 - 100 100 1" 38 - 95-100 95-100 1" 25 100 - 35-70 3/4" 19 90-100 35-70 - " 13 - - 10-30 3/8" 10 20-55 10-30 - N 4 4.8 0-10 0-5 0-5 N 8 2.4 0-5 - -TamaoA menos que especficamente se indique lo contrario, el tamao mximo del agregadoque deber usarse en las diferentes partes de la obra ser: Tamao mximo Uso general 51 mm (2") Estructuras de concreto en masa: muros, losas y pilares de ms de 1 m de espesor. 38 mm (1") Muros, losas, vigas, pilares, etc., de 30 cm a 1 m de espesor. 19 mm (3/4) Muros delgados, losas, alcantarillas, etc., de menos de 30 cm de espesor. Pgina 5 de 16
  • 6. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIAMarco Prctico:Materiales que se utilizara:Varilla de aceroTermmetroRecipiente de medicin de aguaProbetaRecipiente cilndrico metlico Pgina 6 de 16
  • 7. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIABalanza de precisin 0.1 gramosCinta mtricaCucharon grandeAgua Pgina 7 de 16
  • 8. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIAGravaArenaProcedimiento:Obtener las dimensiones del recipiente cilndrico con la ayuda de la cinta mtricaobteniendo el dimetro y la altura. Que con la ayuda de la forma geomtrica obtendremosel volumen de un cilindro obtendremos la capacidad del recipiente. Pgina 8 de 16
  • 9. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIALuego se debe pesar el recipiente una vez obtenido el dato del peso se procede a llenar elrecipiente con el agua a la cual se debe medir la temperatura la cual se encuentra el agua,utilizaremos la probeta para un clculo exacto mediante en esta se controlara la altura delagua en el recipiente , el siguiente paso es con la ayuda de la varilla de acero se procede amover en la parte superior de extremo a extremo del recipiente para que se puedaelimina el restante de agua que se en el recipiente o este simplemente es un comprobantepara luego medir la altura del recipiente y ver correctamente que se encuentre en ellapara obtener el peso del recipiente mas el peso del agua donde realizando una resta seobtendr el peso del agua en la cual se debe dividir por el factor de correccin del agua deacuerdo a su temperatura donde este factor se verifica en la tabla el factor de correccinpara obtener el peso especifico del agua.Luego se procede a vaciar el agua que se encuentra en el recipiente para ingresar elagregado (grava) al recipiente como primeramente se realizara el clculo del peso unitariosuelto del agregado ese se debe ingresar con la ayuda del cucharon con una alturaconstante esta no debe sobre pasar los 5 centmetros lo cual se utilizara el puo de unamano para as tener una altura constante y no se altere el peso unitario suelto, una vez Pgina 9 de 16
  • 10. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIAque el recipiente este lleno del agregado con la ayuda de la varilla de acero (o con lapalma de la mano) se procede a eliminar las demasas del recipiente moviendo la varilla deextremo a extremo en la parte superior del recipiente luego que estn eliminadas lasdemasas se procede a pesar el recipiente ya con el agregado. Este proceso se debe repetir3 veces para as obtener el peso promedio del agregado el cual el resultado se debe restarcon el peso del recipiente para as tener el peso solamente del agregado suelto el cualeste peso se debe dividir con el volumen del recipiente que se obtuvo con la ayuda delagua y as se obtendr el peso especifico unitario suelte del agregado (grava).Este proceso es el mismo para la arena se debe realizar de la misma manera considerandolas mismas indicaciones que se indico para la grava y el procedimiento del clculo para elpeso especifico suelto de la arena se realizara de la misma manera que se realizo para lagrava. Pgina 10 de 16
  • 11. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIAAhora para el peso unitario del agregado (arena) compactado se debe realizar obviandouna altura y se realiza por etapas primeramente se ingresa el material hasta un tercio desu altura del recipiente donde se le aplicara 25 golpes en toda el rea del recipiente con laayuda de la varilla de acero que se golpeara con la punta, luego se llena otra vez un tercioy se realiza el mismo procedimiento dicho anterior mente, luego cuando ya se encuentrelleno se vuelve a golpear de tal manera as el nmero total de golpes ser de 75 que serealizo al agregado(arena) luego se elimina las demasas de extremo a extremo con laayuda de la varilla de acero y se pesa el agregado. Y se calcula de la misma manera que elpeso unitario suelto con la diferencia pero que este es el peso unitario compactado. Esteproceso se realiza 3 veces para as obtener el peso promedio restar con el peso delrecipiente y obtener el peso unitario compactado del agregado (arena), el cual es elmismo procedimiento para la grava y se realiza los mismos pasos con el mismoprocedimiento Pgina 11 de 16
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  • 13. COMANDO EN JEFE DE LAS FF. AA. DE LA NACIN ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIAObservaciones:El material se encontraba seco en ambiente dentro de unos baldes es decir que tena unpoco de contenido de humedad y eso pudo haber alterado el peso de los agregados, yaque no se realizo el secado en horno previamente del material.El peso compactado solamente se realizo una vez por motivos de tiempo de clases as queese procedimiento se debe rehacer realizar 3 veces el mismo procedimiento.El recipiente pudo haber fallado un poco en el volumen ya que este presentaba algunosgolpes.Conclusiones:El presente ensayo nos indica el procedimiento para conocer el peso especifico delagregado en un dicho volumen el cual este sirve para poder determinar las porcionesadecuadas de agua y cemente a la hora de realizar la mezcla y as este resultado no alterenuestras capacidad de resistencia que tiene el hormign al vaciarse.Se da a conocer que como el peso especifico suelto varia de una manera en el peso delpeso especifico compactado.El clculo del peso especifico es sencillo solamente tener cuidado con lasrecomendaciones especificas que da la normal y cumplirlas para as obtener resultadoscorrectos.Recomendaciones:Tener conocimiento previo de lo que se realizara en el laboratorio.Disponer de mayor tiempo para realizar el ensayo correctamente.Bibliografa:http://es.wikipedia.org/wiki/Arena_(hormig%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Grava_(hormig%C3%B3n)Texto Gua Laboratorio de Materiales de Construccinhttp://laboratoriosdehormigones.blogspot.com/2010/06/peso-unitario-de-los-agregados-terrones.html Pgina 13 de 16
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