INFORME 2 MATERIALES.pdf

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

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Tabla de contenido I. RESUMEN 2

II. INTRODUCCION 3

III. OBJETIVOS. 4

2.1. OBJETIVO GENERAL 4

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 4

IV. JUSTIFICACIÓN 5

V. METODOLOGIA 6

VI. MARCO TEÓRICO 7

1. AGREGADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN 7

a. TIPOS DE AGREGADOS: 8

2. PROPIEDADES QUIMICAS Y FISICAS DE LOS AGREGADOS 9

Propiedades Químicas: 9

Propiedades Físicas 10

Propiedades mecánicas 14

3. CARACTERISTICAS DE UN BUEN AGREGADO FINO PARA CONCRETO 15

AGREGADO FINO 15

AGREGADO GRUESO 15

4. Presencia de Sustancias Perjudiciales 17

Contenido de arcilla y material con diámetro inferior a 0.074 mm. 17

Contenido de materia orgánica 17

VII. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 18

a) Datos generales del agregado a utilizar 18

Procedimiento y resultados de los ensayos 19

1. PARA EL AGREGADO FINO 19

2. PARA EL AGREGADO GRUESO 29

VI. CONCLUSIONES. 36

CONCLUSIONES DE AGREGADO FINO 36

CONCLUSIONES DE AGREGADO GRUESO 37

VIII. BIBLIOGRAFIA: 38


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I. RESUMEN

Los áridos o gravas son fragmentos procedentes de la trituración de rocas,

ya sea de forma natural o artificial. Se emplean en mampostería, en pavimentos,

para la elaboración de hormigones, etc. Las arenas son fragmentos producidos por

de la desintegración química y mecánica de la rocas bajo meteorización y

abrasión. Su composición es variada, pero las más frecuentes están formadas de

cuarzo con una pequeña proporción de mica, feldespato, magnetita y otros

minerales resistentes. Desempeñan un importante papel al ser parte esencial en la

elaboración de morteros y hormigones.

Los áridos son materias primas fundamentales e imprescindibles para el

establecimiento, desarrollo y progreso de las sociedades. En general, son

considerados como materiales baratos, abundantes, situados necesariamente cerca

de los centros de consumo.


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II. INTRODUCCION

Se llaman áridos a los minerales granulares utilizados en la construcción

y en muchas aplicaciones industriales. Son más conocidos como agregados para

la construcción.

Los materiales áridos son el segundo producto más consumido por el ser

humano después del agua, veamos sus útiles empleos y comprenderemos que

diariamente los utilizamos de muchas formas.

Los áridos naturales se pueden obtener explotando yacimientos, tipo

arenas, piedras y gravas en los ríos (cauces de dominio público) y en las canteras

también llamadas tajos (sitios donde se dan concentraciones en los terrenos).

Los agregados que se emplean más en la construcción se derivan de las

rocas ígneas, de las sedimentarias y de las metamórficas, y es de esperarse que las

cualidades físicas y mecánicas de la roca madre se conserven en sus agregados.

Los agregados ya sean naturales, triturados o sintéticos se emplean en una

gran variedad de obras de ingeniería civil, algunas de las aplicaciones pueden ser:

construcción de filtros en drenes, filtros para retención de partículas sólidas del

agua, rellenos en general, elaboración de concretos hidráulicos, elaboración de

concretos asfálticos, elaboración de morteros hidráulicos, construcción de bases y

sub-bases en carreteras, acabados en general, protección y decoración en techos y

azoteas, balasto en ferrocarriles y otras.

Antiguamente se decía que los agregados eran elementos inertes dentro del

concreto ya que no intervenían directamente dentro de las reacciones químicas, la

tecnología moderna se establece que siendo este material el que mayor porcentaje

de participación tendrá dentro de la unidad cúbica de concreto sus propiedades y

características diversas influyen en todas las propiedades del concreto.

La influencia de este material en las propiedades del concreto tiene efectos

importante no sólo en el acabado y calidad final del concreto sino también sobre

la trabajabilidad y consistencia al estado plástico, así como sobre la durabilidad,

resistencia, propiedades elásticas y térmicas, cambios volumétricos y peso

unitario del concreto endurecido.

En el siguiente informe se presenta el procedimiento para el análisis de las

propiedades de los agregados, y esperamos que el presente trabajo satisfaga

algunas dudas acerca del tema.

http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtml

http://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml


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III. OBJETIVOS.

2.1. OBJETIVO GENERAL

Determinar el valor de las propiedades físico- mecánicas de los agregados.

Estudio de los agregados como material de construcción determinando

objetivamente su aplicación en construcción,

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar el peso unitario en estado suelto y compactado de los

agregados.

Determinar el peso unitario, humedad del agregado fino y grueso.

Determinar la granulometría de los agregados.

Determinar el módulo de finura de los agregados.


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IV. JUSTIFICACIÓN

Los agregados, conformados por las arenas (agregado fino) y las gravas

(agregado grueso), constituyen más del 70% en una mezcla para la elaboración

del hormigón u concreto, material estructural y de construcción por excelencia.

Los agregados no solamente son componentes del concreto; una

clasificación sobre su uso, permite hablar de agregados para concretos y morteros,

agregados para concretos asfálticos, agregados para carreteras, agregados para

aplicaciones industriales, agregados ligeros, entre otros.

Los agregados deben cumplen con condiciones deseables para ser

denominados agregados de calidad, y están constituidos, entonces, por partículas

durables, limpias, duras, resistentes, y libres de productos químicos absorbidos,

recubrimientos de arcilla y otros materiales finos que pueden afectar la hidratación

y la adherencia de la pasta de cemento.

Por lo tanto la influencia de este material en las propiedades del concreto

tiene efectos importante no sólo en el acabado y calidad final del concreto sino

también sobre la trabajabilidad y consistencia al estado plástico, así como sobre

la durabilidad, resistencia, propiedades elásticas, cambios volumétricos y peso

unitario del concreto endurecido.

http://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml


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V. METODOLOGIA

Al realizar los ensayos, obtener datos y luego analizarlos, hemos seguido

una metodología de tipo descriptiva, explicativa y experimental, pues se evalúa

las características de los agregados, se interpreta y explica su comportamiento en

las edificaciones y es experimental pues se ha llevado a cabo una serie de ensayos.

Teniendo en cuenta aspectos como:

Recopilación de información bibliográfica.

- La información para la presente práctica se recopilo principalmente de la

clase teórica del docente, de textos especializados y de páginas web

relacionadas con el tema.

- Luego Seleccionamos la información recopilada para poder realizar los

ensayos de manera ordenada.

Determinar el tipo de agregados a utilizar.

- Se utilizó agregados de río.

Ensayo de los agregados

- Este se realizó el laboratorio correspondiente al curso, siguiendo los pasos

adquiridos en clase, además de la información obtenida de los textos;

donde cada prueba se realizó con la mayor precisión y exactitud posible.


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VI. MARCO TEÓRICO

1. AGREGADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN

En una mezcla de concreto, el 75% del volumen lo constituyen los

agregados; con este término, se agrupan las arenas, gravas naturales y la piedra

triturada, con la cual se elaboran también morteros y concretos especiales, como

los concretos ligeros, pesados y de alto rendimiento.

Su nombre de agregados nace porque se agregan al cemento y al agua para

formar morteros y concretos. Asimismo, son empleados en las bases de las

carreteras y la fabricación de productos artificiales resistentes cuando se mezclan

con materiales aglomerantes de activación hidráulica o con ligantes asfalticos.

Los agregados constituyen un factor determinante en la economía,

durabilidad y estabilidad en las obras civiles, pues ocupan allí un volumen muy

importante. Por ejemplo:

El volumen de los agregados en el concreto hidráulico es de un 65% a

85%, en el concreto asfáltico es del 92% al 96%, en los pavimentos del 75% al

90%.

Por lo anterior el estudio de sus propiedades físicas y mecánicas cobra

especial importancia para su adecuada y eficiente utilización. Antes de empezar a

estudiarlos es conveniente definir algunos términos utilizados bien por el

ingeniero o bien por el común de la gente, para que todos hablemos el mismo

idioma.

• Agregado o árido: conjunto de materiales de composición mineral,

naturales o artificiales, generalmente inertes, usados en la construcción de obras

civiles.

• Agregado grueso o grava: material retenido en el tamiz No. 4, con un

tamaño entre 7.6 cm y 4.76 mm.

• Agregado fino o arena: material pasante de la malla No. 4 y retenido en

la malla No. 200, con tamaños entre 4.76 mm y 74 Mieras (0.074 mm.).

• Finos: son partículas pasantes del tamiz No. 200 con tamaños entre 0.074

mm y 0.002 mm.

• Sucio de río: término empleado para denominar en su totalidad el

material de arrastre de un río sin separación de tamaños, y tal como se puede

extraer de un depósito natural.


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• Gravilla: material de río o de cantera, separado en la fuente en tamaños

pasantes del tamiz 3/4" y retenido en el No.4, con tamaños entre 19.1 mm y 4.76

mm.

• Arenón: arena natural de río o de veta, con tamaños pasantes del tamiz

3/8" y retenidos en el tamiz No.40, es decir con tamaños entre 9.51 mm y 0.420

mm. • Cascajo: hace referencia exclusivamente al agregado rodado pasante del

tamiz 1 1/2" y retenido en el tamiz No.4, con tamaños entre 38.1 mm y 4.76 mm.

a. TIPOS DE AGREGADOS:

Clasificación según su procedencia: En primera instancia los agregados

según su procedencia se clasifican en naturales y artificiales.

- Agregados naturales: Provienen de la explotación de canteras o son

producto del arrastre de los ríos. Según la forma de obtenerse los podemos

clasificar como Material de cantera y Material de río. Conviene hacer la

distinción porque el material de río al sufrir los efectos de arrastre,

adquiere una textura lisa y una forma redondeada que lo diferencian del

material de cantera que por el proceso de explotación tiene superficie

rugosa y forma angulosa. Como veremos más adelante la forma y la

textura les dan ventajas y desventajas al emplearse como agregados del

concreto hidráulico o asfáltico. El material que se obtiene como producto

de la trituración de los sobre tamaños del material de río, adquiere las

características físicas del material de cantera por el proceso de trituración

pero conserva las cualidades mecánicas, propias como resistencia al

desgaste y al intemperismo, que tenía el material de río que le dio origen.

- Agregados artificiales: Estos agregados se obtienen a partir de productos

y procesos industriales, tales como arcillas expandidas, escorias de altos

hornos, limaduras de hierro, etc. En algunos casos para ciertos tipos de

concreto de baja resistencia, se suelen utilizar algunos residuos orgánicos

como cascarilla de arroz, de palma, café, etc., mezclados con los agregados

naturales para abaratar los costos del concreto y del mortero.

Clasificación según su tamaño

TABLA Nº 1 Clasificación de los agregados según su tamaño.


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Clasificación según su densidad: Otra forma de clasificar los agregados es

según su densidad, es decir la masa por unidad de volumen, incluyendo el

volumen de sus vacíos; la importancia de esta clasificación radica en el peso

final del producto cuando se emplean estos agregados, por ejemplo, el

concreto ligero. Según su densidad los agregados se clasifican en:

- Ligeros: su densidad está entre 480-1040 kg/m3, por ejemplo: piedra

pómez.

- Normal: entre 1300 y 1600 kg/m3, por ejemplo material de río.

2. PROPIEDADES QUIMICAS Y FISICAS DE LOS AGREGADOS

Propiedades Químicas:

Los agregados conservan la composición mineralógica de la roca que les dio

origen; generalmente son inertes ya que no reaccionan químicamente con los

demás constituyentes. Sin embargo desde 1946 se ha venido observando una

reacción química de algunos agregados con el cemento cuando se emplean

dichos agregados en concretos.

- Reacción Alcali-Agregado: Algunos agregados reaccionan con los

álcalis del cemento especialmente los agregados silicios y los agregados

carbonatados. Los primeros cuando poseen óxidos de silicio en sus

formas inestables reaccionan con los hidróxidos alcalinos del cemento,

produciéndose un gel que aumenta de volumen a medida que absorbe

agua con lo que origina presiones internas en el concreto con la

consiguiente expansión, agrietamiento y ruptura de la pasta de cemento.

Esta reacción se conoce como Alcali-sílice. Los segundos producen una

reacción similar llamada Alcali-carbonato pero es menos frecuente que la

Alcali-sílice.


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La única reacción química favorable de los agregados se conoce como

Epitaxia, la cual mejora la adherencia entre ciertos agregados calizos y

la pasta del cemento, a medida que transcurre el tiempo.

Propiedades Físicas

a. Granulometría:

La granulometría o gradación se refiere al tamaño de las partículas y al

porcentaje o distribución de las mismas en una masa de agregado. Se

determina mediante el análisis granulométrico que consiste en hacer pasar

una determinada cantidad del agregado a través de una serie de tamices

standard, dispuestos de mayor a menor. Los resultados se consignan en

una tabla en la que deben aparecer: Peso de la muestra ensayada, peso del

material retenido en cada malla, % del material retenido, % retenido

acumulado y % que pasa.

Parámetros que se obtienen del análisis granulométrico: Además de

determinar la distribución de los tamaños y la ausencia o exceso de los

mismos dentro de una masa de agregados, de un análisis granulométrico

se pueden sacar valores que luego son usados como parámetros en los

diseños o como factores de calidad, ellos son:

Tamaño Máximo: Se define como la menor abertura del tamiz que

permite el paso de la totalidad de la muestra, índica la dimensión

de la partícula más grande que hay en la muestra.


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Tamaño Máximo Nominal: Se define como la abertura del tamiz

inmediatamente superior a aquél cuyo porcentaje retenido

acumulado es del 15% o más. Indica el tamaño promedio de

partículas mas grandes que hay dentro de una masa de agregado.

Por lo general, un análisis granulométrico, el tamaño máximo y el

máximo nominal no coinciden. Los términos tamaño máximo y

tamaño máximo nominal se aplican exclusivamente al agregado

grueso.

Módulo de finura: Es un valor que permite estimar el grosor o

finura de un material; se define como la centésima parte del

número obtenido al sumar los porcentajes retenidos acumulados

en los siguientes tamices empleados al efectuar un análisis

granulométrico: Nº 100, 50, 30, 16, 8, 4 3/8", 3/4", 1 1/2" y los

tamices siguientes cuya relación de abertura sea de 1 a 2.

El uso del módulo de finura se ha restringido al agregado fino y

según este módulo las arenas se clasifican en:

- Arenas finas Módulo de finura entre 0.5-1.5

- Arenas medias Módulo de finura entre 1.5-2.5

- Arenas gruesas Módulo de finura entre 2.5 - 3.5

Cuando la arena está mezclada con grava se obtienen módulos de

finura mayores y a mayor proporción de grava en la arena mayor

es el módulo de finura, en este caso la clasificación se hace así:

- Arenas finas Módulo de finura entre 2.2 - 2.6

- Arenas medias Módulo de finura entre 2.6-2.9

- Arenas gruesas Módulo de finura entre >2.9

Porcentaje de Finos: Se define como el % que pasa el tamiz No.

200 (0.074 m.m.). Formas de las partículas del agregado Para

determinar la forma de las partículas en los agregados es necesario

definir:

b. Peso específico.

Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen

de las mismas sin considerar los vacíos entre ellas. Las Normas ASTM C-


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127 y C-128 establecen el procedimiento estandarizado para su

determinación en laboratorio.

c. Peso unitario.

Se define como la relación entre el peso de una muestra de agregado

compuesta de varias partículas y el volumen que ocupan estas partículas

agrupadas dentro de un recipiente de volumen conocido. Es decir, el

material dentro del recipiente sufre un acomodo de las partículas dejando

el menor espacio entre ellas; el mayor peso unitario se tendrá cuando

quepa más material dentro del mismo volumen, lo que depende

naturalmente de la granulometría, tamaño, forma y textura del agregado.

Existen dos tipos de masa unitaria a saber:

- Peso unitario o compactado: Se define como el peso compactado del

material dividido entre el volumen que ocupa. El valor de la masa unitaria

compactada se utiliza para determinar el volumen absoluto de agregado

grueso en las mezclas de concreto

- Peso unitario suelto: Es la relación que existe entre el peso del agregado

suelto o en estado normal de reposo y el volumen que ocupa. El peso

unitario suelto es menor que el peso unitario compactado porque el

material en estado suelto ocupa un volumen mayor. En el manejo del

material se debe tener en cuenta el peso unitario suelto por cuanto el


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transporte se hace en volumen y en estado suelto, y por lo tanto el

volumen del agregado para transportar y almacenar siempre es mayor que

el volumen del material colocado y compactado en la obra.

d. Absorción. La porosidad está asociada a la capacidad de absorción de

agua u otro líquido que tienen los agregados, capacidad que depende del

número y tamaño de los poros y de la continuidad de los mismos. Según

su contenido de humedad, las partículas que conforman un agregado

pueden estar en los siguientes estados que muestra la figura No. 3

- En el caso 1, el material está seco, es decir, no tiene ni agua de

absorción ni agua libre, sólo tiene el agua adsorbida, es decir el agua

de constitución mineralógica, estado que se obtiene sólo cuando el

material ha estado en el horno a una temperatura de 110 °C durante

24 horas o hasta que tenga peso constante.

- En el caso 2 el material tiene alguna humedad, es decir los poros tienen

agua absorbida; es el caso del material al medio ambiente.

- En el caso 3 el material tiene todos los poros saturados pero está

superficialmente seco. Este estado se logra cuando el material ha sido

sumergido mínimo 24 horas y se seca superficialmente.


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- En el caso 4, el material está saturado y posee agua libre que da a las

partículas una película brillante.

SecoPeso

SecoPesoSSSPesoAbsorción

..%

e. Humedad.

Es la cantidad de agua superficial retenida en un momento

determinado por las partículas de agregado.

Es una característica superficial retenida en un momento

determinado por las partículas de agregado.

Es una característica importante pues contribuye a incrementar el

agua de mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en cuenta

conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas

en la proporcionalidad de las mezclas, para que se cumplan las hipótesis

asumidas.

La humedad se expresa de la siguiente manera según:

Propiedades mecánicas

a. Resistencia a la abrasión

Dureza Es la resistencia que ofrece el agregado a la acción del roce y al

desgaste diario. Los agregados empleados en carreteras, y pisos, deben ser

especialmente resistentes al desgaste. Para determinar esta propiedad se emplea el

ensayo de resistencia al desgaste en la máquina de los Ángeles, y que tiene en

cuenta la gradación y tamaño del material, por lo que es necesario hacer una

granulometría previa con el fin de determinar la gradación del ensayo que mejor

represente al agregado.

100*Seco Peso

Seco Peso-muestra la de original Peso% Humedad


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3. CARACTERISTICAS DE UN BUEN AGREGADO FINO PARA

CONCRETO

AGREGADO FINO

El agregado fino que se utilice para la fabricación del concreto cumplirá con

las siguientes condiciones:

Módulo de finura entre 2.3 y 3.1,

Pasa tamiz 200, no mayor del 3% para hormigón sujeto a desgaste y no

mayor del 5% para cualquier otro caso. Deberá estar libre de raíces, micas,

limos o cualquier otro material que pueda afectar la resistencia del

concreto.

Las especificaciones permiten que el porcentaje que pasa por el tamiz No

50 este entre 10% y 30%; se recomienda el límite inferior cuando la

colocación es fácil o cuando los acabados se hacen mecánicamente, como

en los pavimentos, sin embargo en los pisos de concreto acabado a mano,

o cuando se desea una textura superficial tersa, deberá usarse un agregado

fino que pase cuando menos el 15% el tamiz 50 y 3% el tamiz 100.

La presencia de materia orgánica en la arena que va a utilizarse en la

mezcla de concreto llega a interrumpir parcial o totalmente el proceso de

fraguado del cemento.

El agregado fino o arena se usa como llenante, además actúa como

lubricante sobre los que ruedan los agregados gruesos dándole

manejabilidad al concreto.

Una falta de arena se refleja en la aspereza de la mezcla y un exceso de

arena demanda mayor cantidad de agua para producir un asentamiento

determinado, ya que entre más arena tenga la mezcla se vuelve más

cohesiva y al requerir mayor cantidad de agua se necesita mayor cantidad

de cemento para conservar una determinada relación agua cemento

AGREGADO GRUESO

Se compondrá de roca o grava dura; libre de pizarra, lajas u otros

materiales exfoliables o descompuestos que puedan afectar la resistencia

del hormigón.

Un tamaño máximo adecuado a las condiciones de la estructura.


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Debe evitarse el uso de agregados planos o alargados, ya que además de

producir bajas masas unitarias y baja resistencia mecánica, tienen

tendencia a colocarse horizontalmente formándose bajo su superficie

bolsas de agua cuando esta sube a la superficie debido a la sedimentación

de las partículas sólidas; esta agua almacenada bajo las partículas deja un

espacio vacío cuando después del fraguado el agua evapora, por lo cual

trae como consecuencia una notable reducción de la resistencia del

concreto.

Una adecuada densidad aparente está entre 2.3 y 2.9 gr/cm3. Cuanto

mayor es su densidad mejor es su calidad y mejor su absorción, que oscila

entre 1 y 5%.

Las partículas con formas angulosas producen mezclas ásperas y difíciles

de manejar.

Una superficie rugosa, limpia y sin capa de arcilla.

No debe contener terrones de arcilla, ni partículas deleznables;

generalmente se limita al contenido de finos entre 1 y 3%, para que permita

una adecuada adherencia de las partículas y el cemento en las mezclas.

El agregado grueso debe tener una resistencia al desgate en la máquina de

los ángeles que garantice su dureza. Los límites recomendados son: Si el

agregado va a ser usado en lozas de concreto o en pavimentos rígidos el

desgaste debe ser menor del 35%, si va a ser usado en otras estructuras el

sesgaste debe ser menor del 40%.

Agregados con partículas esféricas y cubicas son los más convenientes

para concreto, porque tienen mayor resistencia y es menor el consumo de

cemento debido al mayor acomodo de las partículas, o sea mayor cantidad

de material por unidad de volumen.

De igual modo que en el caso de la arena, es deseable que el agregado

grueso en conjunto posea continuidad de tamaños en su composición

granulométrica, si bien los efectos que la granulometría de la grava

produce sobre la manejabilidad de las mezclas de concreto no son tan

notables como los que produce la arena.


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4. Presencia de Sustancias Perjudiciales

Contenido de arcilla y material con diámetro inferior a 0.074 mm.

Los limos, arcillas y polvos procedentes de la trituración de las rocas con

tamaños menores de 0.074 mm de diámetro son perjudiciales si se encuentran

en un alto porcentaje en los agregados. La razón radica especialmente en que

por ser tamaños menores que los granos del cemento, se encuentran

recubriendo los agregados más gruesos impidiendo una buena adherencia

entre éstos y la pasta de cemento.

Algunos tipos de arcilla, al entrar en contacto con el agua producen

fenómenos de expansión o encogimiento, que generan presiones internas que

pueden agrietar la estructura.

Por otro lado, la presencia de estas partículas con su incremento de

superficie específica aumenta la demanda de agua en las mezclas de concreto

y por consiguiente la cantidad de cemento. El procedimiento para determinar

el porcentaje de material que tiene un diámetro menor de 0.074 mm (tamiz

No.200) es la granulometría descrita anteriormente.

Contenido de materia orgánica

La materia orgánica es producto de la descomposición de los vegetales y

sustancias carbonosas, cuya composición química es ácido tánico y sus

derivados conocidos con el nombre de humus.

Cuando la presencia de humus es alta, especialmente en las arenas que por

su tamaño suelen retener más materia orgánica, se impide total o parcialmente

el fraguado del cemento. La presencia de otras partículas como terrones de

arcilla, carbón, madera, lignito, mica, pueden disminuir la resistencia del

concreto, o poner en peligro su durabilidad. C


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VII. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

a) Datos generales del agregado a utilizar

Ubicación de la cantera

Cantera Agocucho:

Accesibilidad:

Se encuentra ubicada al Sur- Este y a 9 Km de la ciudad de Cajamarca, a una

altitud de 2700 m.s.n.m. cerca de la hacienda la Colpa. La accesibilidad es

buena, facilitando así el transporte de los agregados.

Tipo de agregado: Agregado de rio


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Procedimiento y resultados de los ensayos

1. PARA EL AGREGADO FINO

Materiales:

Estufa

Balanza electrónica

Tamices estándar.

Fiola o Picnómetro

Vernier.

Taras.

a. CONTENIDO DE HUMEDAD

Procedimiento

Por el método de cuarteo se selecciona una muestra de agregado fino.

Se pesa la tara y luego se coloca la muestra húmeda o en estado natural para

volver a pesar.

Se coloca a la estufa dicha muestra por 24 h para conseguir una muestra seca

o anhidra

Datos:

Ptara= 45g

Ptara + muestra (húmedo) = 445g

Pmuestra (húmedo) = Ptara + muestra (húmedo) - Ptara = 445g - 45g = 400g

Ptara + muestra (anhidro) = 390g

Pmuestra (anhidro) = Ptara + muestra (anhidro) - Ptara = 390g - 45g = 345g


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Resultado:

%W = Pmuestra (humedo)−Pmuestra (anhidro)

Pmuestra (anhidro)𝑥100

%W = 400−345

345𝑥100

%W = 15.947

Interpretación:

El valor obtenido pertenece al intervalo %W > 10 o 15

Entonces afirmamos que nuestra muestra está en estado saturado con agua libre

superficial.

b. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO (suelto y compactado)

Procedimiento

Suelto:

Se pesa y halla el volumen de un recipiente que sea regular en forma e

indeformable.

Se necesita agregado en la condición seco superficialmente y se lo coloca

en dicho depósito y se pesa

Compactado

Se pesa y halla el volumen de un recipiente que sea regular en forma e

indeformable.


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Se necesita agregado en la condición seco superficialmente y se lo coloca

en dicho depósito luego de compactarlas en el molde metálico

apisonándolas con 25 golpes con una varilla de 5/8” en 3 capas y luego se

pesa.

Datos:

Volumencilindro metálico:

MEDIDA DIAMETRO ALTURA

1 15.40 30.60

2 15.30 30.70

3 15.35 30.65

4 15.30 30.50

PROMEDIO 15.34 30.61

AREA 184.76

VOLUMEN 5655.85

Entonces:

Vaparente = 5655.85 cm3

Pesocilindro+muestra (húmedo suelto): 18 350g

Pesomuestra (húmedo suelto): 18 350g - 11 700g = 6 650g

Pesocilindro+muestra (húmedo compactado): 20 200g

Pesomuestra (húmedo compactado): 20 200g - 11 700g = 8 500g

Resultados:

P.U.V.suelto = 𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐦𝐮𝐞𝐬𝐭𝐫𝐚 (𝐡ú𝐦𝐞𝐝𝐨 𝐬𝐮𝐞𝐥𝐭𝐨)

𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒂𝒑𝒂𝒓𝒂𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆

P.U.V.suelto = 𝟔 𝟔𝟓𝟎𝐠

𝟓𝟔𝟓𝟓.𝟖𝟓 𝐜𝐦𝟑

P.U.V.suelto = 1.18 g/cm3

P.U.V.compactado= 𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐦𝐮𝐞𝐬𝐭𝐫𝐚 (𝐡ú𝐦𝐞𝐝𝐨 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐚𝐜𝐭𝐚𝐝𝐨)


P.U.V.compactado = 𝟖 𝟓𝟎𝟎𝐠

𝟓𝟔𝟓𝟓.𝟖𝟓 𝐜𝐦𝟑

P.U.V.compactado = 1.50 g/cm3


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Este parámetro físico sirve para convertir un diseño de volumen a un diseño

en peso y para calcular la cantidad de material en m3 compactado en el concreto.

c. GRANULOMETRÍA

Procedimiento

Consiste en hacer pasar una determinada cantidad del agregado a través de

una serie de tamices standard, dispuestos de mayor a menor. Los tamices

se disponen de cuerdo a la utilización.

Los resultados se consignan en una tabla en la que deben aparecer: Peso

de la muestra ensayada, peso del material retenido en cada malla, % del

material retenido, % retenido acumulado y % que pasa.


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- Peso inicial: 1500 g

DATOS GRANULOMETRÍA

TAMIZ

N°

PESO DEL

TAMIZ

PESO TAMIZ +

MUESTRA

PESO

MUESTRA

PESO MUESTRA

COMPENSADA

4 595 595 0 4.286

8 740 750 10 14.286

16 390 430 40 44.286

30 415 605 190 194.286

50 370 1315 945 949.286

100 300 530 230 234.286

200 300 335 35 39.286

TOTAL 3110 4560 1450 1500.000

TABLA GRANULOMETRÍA

TAMIZ

N°

DIAMETRO(mm) PESO RETENIDO

(g)

%PESO

RETENIDO

%RETENIDO

A*

%QPASA

4 4.750 4.286 0.286 0.286 99.714

8 2.360 14.286 0.952 1.238 98.762

16 1.180 44.286 2.952 4.190 95.810

30 0.600 194.286 12.952 17.143 82.857

50 0.300 949.286 63.286 80.429 19.571

100 0.150 234.286 15.619 96.048 3.952

200 0.075 39.286 2.619 98.667 1.333

TOTAL 1500 100.000 199.333

Resultado

MODULO DE FINURA DEL

AGREGADO FINO

1.993

PORCENTAJE DE FINOS 1.333%


ING .CIVIL 24

Curva granulométrica

d. PESOS ESPECÍFICOS

EQUIPO

Balanza, con sensibilidad de 0.1 gr. y capacidad no menor de 1 kg.

Molde cónico, metálico, diámetro menor 4 cm, diámetro mayor 9 cm, y altura

7.5 cm.

Varilla de metal, con un extremo redondeado, de (25±15) gr. de peso.

Juego de tamices:

99,714 98,762 95,810

82,857

19,571

3,952 1,333

0,000

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

4,750 2,360 1,180 0,600 0,300 0,150 0,075

T%Q

PA

SA

DIAMETRO(MM)

%QPASA VS DIAMETRO

%QPASA


ING .CIVIL 25

Procedimiento

Primero colocamos aproximadamente 1000gr de agregado fino, obtenido

del agregado que se desea ensayar a través de una partición en cuatro,

después secamos al horno, luego volvemos a saturar.

Luego de haber saturado extendemos sobre una superficie cualquiera

expuesta al aire libre, removemos con frecuencia hasta lograr un secado

uniforme, continuamos esta operación hasta que los granos el agregado

fino no se adhiera entre sí, para ello utilizamos el molde cónico.

Luego colocamos el agregado fino en forma suelta en el molde cónico,

golpeamos la superficie suavemente 25 veces con varilla de metal y

levantamos el molde verticalmente. Si existe humedad libre, el cono del

agregado fino mantendrá su forma, En tal caso seguimos secando,

realizamos lo mismo hasta que el cono se derrumbe al quitar el molde.


ING .CIVIL 26

Extraemos una mezcla de 500 gr aproximadamente de este material, lo

introducimos con cuidado en una fiola de capacidad de 500 ml, a

continuación llenamos con agua hasta la marca indicada, determinando

previamente la cantidad de agua añadida. Luego agitamos enérgicamente

y con mucho cuidado, para luego completar con agua hasta la marca.

- Peso específico de masa

Pe =Peso Específico de Masa.

V= Volumen del frasco (cm3)

Wo = Peso en el aire de la muestra secada en estufa (gr).

Va = Peso en (gr) o volumen (cm3) del agua añadida al frasco

VaV

WPe

0


ING .CIVIL 27

Datos:

Pesofiola = 200g

V = 500 cm3

Pesofiola + agua = 455g

Pesofiola + agua + muestra = 955g

Pesomuestra = Pesofiola + agua + muestra - Pesofiola + agua = 955g - 455g = 500g

(Peso inicial de la muestra)

Pesotara = 120g

Pesotara + agua + muestra = 935g

Pesotara + muestra = 616g (secado al horno)

Pesoanhidro muestra = 616g - 120g = 496g (Wo)

Va = 455g - 200g = 255g

- Peso específico de masa saturada con superficie seca.

Pesss = Peso específico del material saturado con superficie seca.

V = Volumen del frasco (cm3)

Va= Peso en (gr) o volumen (cm3) del agua añadida al frasco

Datos:

Pesofiola = 200g; V = 500 cm3; Pesofiola + agua = 200g

Va = 455g - 200g = 255g

Va-V

500Pesss

3/02.2255500

496cmgPe

3/04.2255-500

500cmgPesss


ING .CIVIL 28

- Peso específico aparente

Pea = Peso específico aparente.




Datos:


Va = 455g - 200g = 255g


- Porcentaje De Absorción

Abs = Porcentaje de absorción.




Datos:


Va = 455g - 200g = 255g


Wo)-(500-Va)- (V

WoPea

100*500

0

0

W

WAbs

3/06.2496)-(500-255)- (500

496 cmgPea


ING .CIVIL 29

2. PARA EL AGREGADO GRUESO

a. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO

Datos:

Pesocilindro metálico: 11 700g

MEDIDA DIAMETRO ALTURA

1 15.40 30.60

2 15.30 30.70

3 15.35 30.65

4 15.T30 30.50

PROMEDIO 15.34 30.61

AREA 184.76

VOLUMEN 5655.85

Entonces:

Vaparente = 5655.85 cm3

b. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO SUELTO

MEDIDA PESOCILINDRO +

MUESTRA(g)

PESOMUESTRA(g)

1 20300.00 8600.00

2 20260.00 8560.00

3 20390.00 8690.00

PROMEDIO 20316.67 8616.67

P.U.V.suelto = 𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐦𝐮𝐞𝐬𝐭𝐫𝐚 (𝐡ú𝐦𝐞𝐝𝐨 𝐬𝐮𝐞𝐥𝐭𝐨)


P.U.V.suelto = 𝟖𝟔𝟏𝟔.𝟔𝟕𝐠

𝟓𝟔𝟓𝟓.𝟖𝟓 𝐜𝐦𝟑

P.U.V.suelto = 1.52 g/cm3

%81.0)100*496

496500(

Abs


ING .CIVIL 30

c. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO COMPACTADO

MEDIDA PESOCILINDRO +

MUESTRA(g)

PESOMUESTRA(g)

1 21810.00 10110.00

2 21790.00 10090.00

3 22150.00 10450.00

PROMEDIO 21916.67 10216.67

P.U.V.compactado= 𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐦𝐮𝐞𝐬𝐭𝐫𝐚 (𝐡ú𝐦𝐞𝐝𝐨 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐚𝐜𝐭𝐚𝐝𝐨)


P.U.V.compactado = 𝟏𝟎𝟐𝟏𝟔.𝟔𝟕𝐠

𝟓𝟔𝟓𝟓.𝟖𝟓 𝐜𝐦𝟑

P.U.V.compactado = 1.81 g/cm3

d. GRANULOMETRÍA

Peso inicial: 6000g

DATOS DE GRANULOMETRIA

TAMIZ PESO DEL

TAMIZ(gr)

PESO DEL

TAMIZ +

MUESTRA(gr)

PESO DE LA

MUESTRA(gr)

PESO

COMPENSADO

3" 455 455 0 66.875

2 1/2" 475 475 0 66.875

2" 465 465 0 66.875

1 1/2" 495 495 0 66.875

1" 465 465 0 66.875

3/4" 480 2160 1680 1746.875

1/2" 495 2435 1940 2006.875

3/8" 470 2315 1845 1911.875

TOTAL 5465 6000.000

Tamaño

máximo

Tamaño

nominal

máximo


ING .CIVIL 31

- Curva granulométrica

98.885 97.771 96.656 95.542 94.427

65.313

31.865

0

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

76.2 63.5 50.8 38.1 25.4 19.05 12.7 9.525

% Q

UE

PA

SA

DIAMETRO

% QUE PASA vs DIAMETRO

% QUE PASA

TABLA DE GRANULOMETRIA

TAMIZ DIAMETRO PESO

RETENIDO

%PESO

RETENIDO

%PESO RETENIDO

ACUM

% QUE

PASA

3" 76.2 66.875 1.115 1.115 98.885

2 1/2" 63.5 66.875 1.115 2.229 97.771

2" 50.8 66.875 1.115 3.344 96.656

1 1/2" 38.1 66.875 1.115 4.458 95.542

1" 25.4 66.875 1.115 5.573 94.427

3/4" 19.05 1746.875 29.115 34.688 65.313

1/2" 12.7 2006.875 33.448 68.135 31.865

3/8" 9.525 1911.875 31.865 100.000 0.000

TOTAL 6000 100.000 219.542

CONCLUSIÓN

MODULO DE FINURA DEL AGREGADO

GRUESO

2.195416667


ING .CIVIL 32

PESOS ESPECÍFICOS

EQUIPO

Canastilla metálica de alambre, con abertura no mayor de 3 mm.

Horno o estufa, capaz de mantener una temperatura de 110° C ± 5° C.

PROCEDIMIENTO

Mediante el método de separar en cuatro partes un acumulado del material

seleccionamos 6.000kg del agregado que vamos a ensayar.

Luego de un lavado completo para eliminar el polvo y otra impurezas

superficiales de las partículas, secamos la muestra hasta que tenga que

presente un peso constante (100° C - 110° C).

Se satura la muestra durante 24 horas.

Sacamos la muestra del agua y hacemos el secado de toda película de agua

visible, aunque la superficie de las partículas aún aparezca húmeda.

Obtenemos el peso de la muestra bajo la condición de SSS.

Después de pesar, colocamos de inmediato la muestra saturada con superficie

seca en la canastilla metálica y se sumerge en agua, luego determinamos su

peso en agua.

Secamos nuevamente la muestra en el horno hasta obtener un peso constante,

a una temperatura de 100° C a 110°C, la dejamos enfriar hasta temperatura

ambiente y luego la pesamos.

Datos:


ING .CIVIL 33

Peso agregado seco al horno (SSS) = 5.350 kg…….(A)

Peso canastilla en el aire= 2.540 kg

Peso canastilla sumergida= 1.840 kg

Peso canastilla + grava sumergida= 5.400 kg

Peso grava sumergida= 3.560 kg…….(C)

Peso de la muestra seca en aire = 3.060 kg…….(B)

RESULTADOS

- Peso específico masa.

Pe = Peso Específico de Masa.

A = Peso en el aire, de la muestra seca al horno (kg.)

B = Peso en el aire de la muestra (kg.)

C = Peso en el agua de la muestra (kg.)

Datos:

A = 5.350 kg

B = 5,600 kg

C = 3.560 kg

𝑃𝑒 =5.350 𝑘𝑔

5.600 𝑘𝑔 − 3.560 𝑘𝑔= 2.62

- Peso específico de masa saturada con superficie seca.

Pe(sss) = Peso específico de masa saturada con superficie seca.

CB

APe

CB

BsssPe

)(


ING .CIVIL 34

B = Peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca (kg.)

C = Peso en el aire, de la muestra saturada (kg.)

Datos:

B = 5,600 kg

C = 3.560 kg

𝑃𝑒(𝑆𝑆𝑆) =5.600 kg

5.600 kg − 3.560 𝑘𝑔= 2.75

- Peso específico aparente

Pea = Peso específico aparente.


C = Peso en el aire, de la muestra saturada (kg.)

Datos:

A = 5.350 kg

C = 3.560 kg

𝑃𝑒𝑎 =5.350 𝑘𝑔

5.350 𝑘𝑔 − 3.560 𝑘𝑔= 2.99

- Porcentaje de absorción del agregado grueso.

Abs = Porcentaje de absorción.


A

ABAbs

CA

APea


ING .CIVIL 35

B = Peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca (kg.)

Datos:

A = 5.350 kg

B = 5,600 kg

𝐴𝑏𝑠 =5.600 𝑘𝑔 − 5.350 𝑘𝑔

5.350 𝑘𝑔= 0.047


ING .CIVIL 36

VI. CONCLUSIONES.

CONCLUSIONES DE AGREGADO FINO

Deberá estar libre de cantidades perjudiciales de cantidades perjudiciales de

polvo, terrones, partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, esquistos,

pizarras, álcalis, materia organica, sales, u otras sustancias dañinas.

Deberá estar graduado dentro de los l estar graduado dentro de los límites

indicados en la Norma NTP 400.037 NTP 400.037. Es recomendable tener en

cuenta lo siguiente:

- La granulometría seleccionada deberá ser continua, con valores retenidos

en las mallas Nº 4, 8, 16, 30, 50 y 100 de la serie Tyler.

- En general, es recomendable que la granulometría se encuentre dentro de

los siguientes límites:

El Módulo de fineza se mantendrá dentro del límite de más o menos 0.2 del

valor asumido para la selección de las proporciones del concreto; siendo

recomendable que el valor asumido esté entre 2.35 y 3.15.

No deberá haber presencia de materia orgánica cuando ella es determinada de

acuerdo a los requisitos de la Norma N.T.P. 400.013.

Podrá emplearse agregado fino que no cumple con los requisitos indicados

siempre que:

La coloración en el ensayo se deba a la presencia de pequeñas

partículas de carbón, o partículas similares.

Realizado el ensayo, la resistencia a los 7 d í a s de morteros preparados

con dicho agregado no sea menor del 95% de la resistencia de

morteros similares preparados con otra porción de la misma muestra

de agregado fino previamente lavada con una solución al 3% de

hidróxido de sodio.


ING .CIVIL 37

CONCLUSIONES DE AGREGADO GRUESO

El agregado grueso deberá estar conformado por estar conformado por partículas

limpias, de perfil preferentemente angular o semi angular, duras, compactas,

resistentes, y de textura preferentemente rugosa.

El tamaño máximo nominal del agregado grueso no deberá ser mayor de:

1/5 de la menor dimensión entre caras de caras de encofrados

1/3 del peralte de las losas

3/4 del espacio libre mínimo entre barras o alambres individuales de

refuerzo; paquetes de barras; torones; o ductos de presfuerzo.

El agregado grueso empleado en concreto para pavimentos, o en estructuras sometidas

a procesos de erosión, abrasión o cavitación, no deberá tener una pérdida mayor del

50% en el ensayo de abrasión realizado de acuerdo a las normas NTP 400.019.

CUADRO DE RESULTADOS (Resumen)

PROPIEDAD AGREGADO

FINO

AGREGADO

GRUESO

CONTENIDO DE HUMEDAD 15.95% ____

PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO

(suelto)

1.18 g/cm3 1.52 g/cm3

PESO UNITARIO VOLUMETRICO

(compactado)

1.50 g/cm3 1.81 g/cm3

MODULO DE FINURA 1.99 2.195416667

PESO ESPECÍFICO DE MASA 2.02 2.62

PESO ESPECÍFICO DE MASA SSS 2.04 2.75

PESO ESPECÍFICO APARENTE 2.06 2.99

PORCENTAJE DE ABSORCIÓN 0.81% 0.05%


ING .CIVIL 38

VIII. BIBLIOGRAFIA:

- http://www.bdigital.unal.edu.co/6167/5/9589322824_Parte1.pdf

- http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/materiales/pdf/cap6/am

plia/conceptos%20generales%20agregados.pdf

- https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3334/34065-

13.pdf?sequence=13.

- Ing. José Lezama Leyva – “Materiales de Construcción”.

- Apuntes de Clase

http://www.bdigital.unal.edu.co/6167/5/9589322824_Parte1.pdf

INFORME 2 MATERIALES.pdf

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