Granulometría de Agregado Grueso

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

GRANULOMETRIA DE LOS DE AGREGADOS GRUESOS

1. OBJETIVOS: Establecer los requisitos de gradación y calidad para el

agregado (grueso) para uso en concreto. Determinar el porcentaje de paso de los diferentes

tamaños del agregado grueso y con estos datos construir su curva granulométrica.

Calcular si el agregado grueso se encuentra dentro de los límites para hacer un buen diseño de mezcla.

Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregado (grueso).

Conocer el procedimiento para la escogencia de un agregado grueso y fino en el diseño de mezcla, para elaborar un concreto de buena calidad.

Establecer los diferentes tamaños por lo que esta compuesto el material, sus cantidades y proporciones.

2. FUNDAMENTO TEORICOEl estudio de la granulometría de los agregados ha ocupado un importante lugar dentro de las primeras investigaciones realizadas sobre el concreto. El proporcionamiento de los agregados finos y gruesos para producir mezclas de la más alta compacidad y, por ende, más resistentes y económicas dio origen a la propuesta de numerosas curvas prototipo o ideales.En el análisis de la compacidad se ha estimado que los agregados de similar dimensión producen el mayor número de vacios, mientras que de existir una determinada diferencia entre los tamaños su acomodo se produce con la máxima compacidad.La elección de una serie granulométrica debe efectuarse de acuerdo con el tamaño máximo del agregado, asegurando una adecuada trabajabilidad, de manera que el concreto pueda ser consolidado sin exigir demasiado trabajo mecánico.

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Las mallas utilizadas para determinar la granulometría de los agregados, se designan por el tamaño de la abertura cuadrada en pulgadas. Las mallas son las siguientes: 31/2", 3", 21/2", 2", 11/2", 1",1/2", 3/4", 3/8". EXPRESION DE LA GRANULOMETRIALas granulometrías se definen en función de los

conceptos: tamaño máximo del agregado y tamaño nominal máximo. El tamaño máximo se utiliza para seleccionar el agregado según las condiciones de geometría del encofrado y el esfuerzo de acero. Corresponde a la malla más pequeña que pasa el 100% del material; el tamaño máximo, se da generalmente como referencia de la granulometría y corresponde a la malla más pequeña que produce el primer retenido.Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma grafica y en tal caso se llaman curvas granulométricas.

DEFINICIONES

AGREGADO GRUESO: es el agregado retenido en la malla n°4 proveniente de la desintegración natural o mecánica de la roca, y que cumple con los límites establecidos en la norma.

GRANULOMETRIA: el agregado grueso deberá estar graduado dentro de los límites establecidos en la norma ITINTEC 400.037 o en la norma ASTM C33, esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor.



TAMAÑO NOMINAL MAXIMO: es aquel que corresponde al menor tamiz de la serie utilizada que produce el primer retenido.

TAMAÑO MÁXIMO: es definido por el que corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra de agregados grueso.El reglamento nacional de la construcción prescribe que el tamaño máximo del agregado no debe ser mayor de:

1/5 de la menor separación entre lados del encofrado. 1/3 del peralte de la losa. ¾ del espaciamiento mínimo libre entre las varillas o alambres

individuales de refuerzo, paquetes de varillas, cables o ductos de pre esfuerzo.

GRANULOMETRIA CONTINUA: se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de agrupados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor hasta el más pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua.

GRANULOMETRIA DISCONTINUA: al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando hay ciertos tamaños de grano intermedios que faltan o que han sido reducidos o eliminados artificialmente.

3. EQUIPOS Y MATERIALES Una balanza de precisión



Una brocha Recipiente

Serie de tamices: 31/2", 3", 21/2", 2", 11/2", 1",1/2", 3/4", 3/8". Cucharon.

4. PROCEDIMIENTO, CALCULO Y TOMA DE DATOS

Se toma una muestra de aproximadamente 6710,8kg. del agregado por el método del cuarteo.

se procede con la operación del tamizado. Para lo cual se utiliza una serie de tamices



La operación de tamizado se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la maquina adecuada, esta vez lo hicimos en la maquina tamizadora, de tal manera que el material se mantenga en movimiento constante.



Después de tamizar se toma el material retenido en cada tamiz y se lleva a pesar. Y cada valor se coloca en la columna n°2 de la tabla. Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido) del peso total de la muestra.



TAMIZ PESO RETENIDO(gr)

% RETENIDO

% RETENIDO ACUMULADO

% PASANTE

% PASANTE ACUMULADO

1' 280,4 4,17809 4,1780904 95,82191 95,82190964

3/4 ' 1579,1 23,52932 27,707414 72,292586 168,1144952

1/2 ' 3549,9 52,89516 80,602575 19,397425 187,5119204

3/8 ' 901,4 13,43128 94,033854 5,9661461 193,4780665

1/4 ' 350,6 5,224103 99,257957 0,7420432 194,2201097

# 4 36,3 0,540887 99,798844 0,2011563 194,4212659

TAROLA 13,5 0,201156 100 0 194,4212659

TOTAL 6711,2 100 505,57873 194,42127 1227,989033

retenido=peso de material retenido en el tamiz * 100 Peso total de la muestra


TABLAS NORMALIZADAS PORCENTAJE QUE PASA (ACUMULATIVO)

MALLA En mm VAL. MAX. VAL. MIN. VAL. REAL

1 1/2' 38,1 100 100 100

1' 25,4 100 90 95,8219096

3/4 ' 19,05 85 40 72,2925855

1/2 ' 12,7 40 10 19,3974252

3/8 ' 9,525 15 0 5,96614614

# 4 4,75 5 0 0,20115628


0 2 4 6 8 10 120

2

4

6

8

10

12

VALOR REALVALOR MAXIMOVALOR MINIMO

0 2 4 6 8 10 120

2

4

6

8

10

12

valor maximovalor minimo

5. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES



a. INVESTIGAR CUALES SON LOS REQUISITOS GRANULOMETRICOS SEGÚN ASTM-C33, PARA LOS DIFERENTES TAMAÑOS MAXIMOS DE AGREGADOS.Las especificaciones C-33 definen los grados de calidad para los agregados finos y gruesos, tanto que se utilizan en el concreto.El agregado grueso estará formado por grava, piedra triturada, refrigerado por aire, escoria de alto horno, o concreto triturado de cemento hidráulico, o una combinación de ambos. Los métodos de muestreo y ensayo se realiza con la clasificación y prueba de módulo de finura, prueba de impurezas orgánicas, el efecto de las impurezas orgánicas en la prueba de resistencia, prueba de la solidez, terrones de arcilla y partículas friables prueba de la prueba, el carbón y el lignito, la densidad aparente de la escoria de la prueba, a la abrasión de prueba de agregado grueso, agregado prueba reactiva, la congelación y descongelación de prueba, y el método de prueba de sílex.

b. QUE ENTIENDES POR COMPACIDAD

La compacidad, íntimamente ligada a la densidad, depende de los mismos factores que ésta, sobre todo del método de consolidación empleado. Estos métodos de consolidación tienen por objeto introducir, en un volumen determinado, la mayor cantidad posible de áridos y, al mismo tiempo, que los huecos dejados por éstos se rellenen con la pasta de cemento, eliminando por completo las burbujas de aire. Es evidente la relación directa que existe entre la compacidad de un hormigón y sus resistencias mecánicas, por cuanto dicha compacidad aumenta con el volumen de materias sólidas que componen el hormigón, en relación con los volúmenes ocupados por el agua y el aire. Una buena compacidad no solo proporciona una mayor resistencia mecánica (frente a esfuerzos, impactos, desgaste, vibraciones, etc.), sino también una mayor resistencia física (efecto de la helada) y química frente a las acciones agresivas, ya que, al contener una cantidad mínima de huecos o



porosidades, las vías de penetración de los agentes exteriores son también mínimas.

c. DETERMINE EL TAMAÑO MAXIMO Y MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO ENSAYADO.Tamaño máximo: Es el menor tamiz por el que se pasa toda la muestra.Tamaño máximo nominal: El tamaño máximo nominal de un agregado, es el menor tamaño de la malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado, la malla de tamaño máximo nominal, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo del número de tamaño

d. QUE ENTIENDE POR GRANULOMETRIA Y DESCRIBA LOS TIPOS DE GRANULOMETRIA.Se denomina granulometría, a la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo

Granulometría continua Granulometría discontinua

e. DESCRIBA Y CLASIFIQUE EL TIPO DE AGREGADO CON EL QUE VINE TRABAJANDO.El agregado con el que estuvimos trabajando es grava o canto rodado, este material no es recomendable para hacer concreto y/o mortero

f. DE QUE PARAMETROS DEPENDE LA ELECCION DEL TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO GRUESOS PARA EL DISEÑO DE DISEÑO DE MESCLAS.

TAMAÑO MAXIMO DE 1 1/2" Que el material pase el 100% por la malla de 2", pero se retenga el 5% o menos en la malla de 1½”,o bien que el material pase el 100% por la malla de 1½", pero se retenga más del 5% en la malla de 1".

TAMAÑO MAXIMO DE 1"Que el material pase el 100% por la malla de 1½", pero se retenga el 5% o menos en la malla de 1"; o bien que el material pase el 100% por la malla de 1"pero se retenga mas del 10% en la malla de ¾.

TAMAÑO MAXIMO DE 3/4

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Que el material pase el 100% por la malla de 1", pero se retenga el10% o menos, en la malla de ¾ o bien que el material pase el 100% por la malla de ¾ pero se retenga más del 10% en la malla ½.

TAMAÑO MAXIMO DE 1/2Que el material pase el 100% por la malla de ¾ pero se retenga el 5% o menos, en la malla de ½; o sino que el material pase el 100% por la malla de1/2 pero se retenga más del 10% en la malla de 3/8.

g. COMO INFLUYE EL AGREGADO GRUESO EN EL DISEÑO DE MESCLA.

La composición mineral de las partículas del agregado influye fundamentalmente sobre la resistencia, durabilidad y elasticidad del concreto.

Las características superficiales de las partículas también influyen especialmente sobre la trabajabilidad, fluidez y consistencia del concreto.

El tamaño máximo del agregado grueso influyen esencialmente sobre las propiedades del concreto en el estado no endurecido, sobre su densidad y sobre la economía de la mescla.

Actúan como relleno para reducir el cemento necesario de la mezcla

Agregan estabilidad de volumen Ocupan el 60-75% del volumen

h. DEFINA EL AGREGADO GRUESO IDEAL PARA LA FABRICACION DE CONCRETO EN TERMINOS DE SU PERFIL FORMA TEXTURALa textura superficial de los áridos influye en la trabajabilidad o docilidad de los concretos y en la resistencia del concreto.Los áridos con textura muy rugosa, necesitan una elevada proporción de finos para mejorar su docilidad y por tanto una mayor cantidad de agua de amasado. Por contrario, los áridos de canto rodado permiten obtener con mayor facilidad concretos más dóciles.

La unión entre la pasta y los áridos, responsable en buena parte de la resistencia a compresión del concreto, es tanto menor cuanto más lisa sea la superficie de los áridos; siendo conveniente utilizar áridos de superficie rugosa cuando quieran alcanzar elevadas resistencias.

i. A QUE SE DENOMINA SUPERFIE ESPECIFICA Y COMO INFLUYE EN EL DISEÑO DE MESCLA.



Es la superficie de contacto del agregado a la cual se va a adherir la masa del hormigónla superficie específica es el área que estará en contacto con el agua.

Es importante tener ese dato en cuenta, ya que se gastará más agua mojando la superficie específica de un agregado fino que la de un agregado grueso, y esa agua no se tiene en cuenta a la hora de calcular la relación Agua/Cemento, ya que se "pierde".

6. CONCLUSIONES

Se considera que una buena granulometría es aquella que está constituida por partículas de todos los tamaños, de tal manera que los vacíos dejados por las de mayor tamaño sean ocupados por otras de menor tamaño y así sucesivamente.

Se observó que en el tamiz de 3/4" se retuvo el mayor peso para el agregado grueso.

Las granulométricas ideales solo existen a nivel teórico y difícilmente se pueden reproducir en la práctica, en nuestro laboratorio hay límites que se encuentran fuera del intervalo de recomendado por la NTP pero esto no quiere decir que nuestro agregado utilizado no de las resistencias esperadas en el diseño de mezclas.

7. RECOMENDACIONESMientras más densamente pueda empaquetarse el agregado mejor será: el refuerzo, la resistencia a la intemperie y la economía del concreto.Se recomienda utilizar agregados de textura rugosa para obtener mayor resistencia en el concreto.

8. BIBLIOGRAFIA

http://www.uprm.edu/civil/html/laborato/lab1.pdfhttp://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_1.htmlMateriales de construcción 2da edición “ICG”Tecnología de concreto ING: Flavio Abanto Castillo


http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_1.html

http://www.uprm.edu/civil/html/laborato/lab1.pdf

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