Informe Practica de Laboratorio Tc

UNIVERSIDAD CATOLICA SEDES SAPIENTIAE

FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INFORME DE PRACTICA DE LABORATORIO 01: GRANULOMETRIA Y PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS FINO Y GRUESO

ASIGNATURA: TECNOLOGIA DEL CONCRETO PROFESOR: ING. NICOLAS CHUMACERO TORRES INTEGRANTES:

ORLANDO DELGADO GUARDIA

ARTEMIO ANTUNEZ AGUIRRE

YEFFERSON SOTO GREGORIO

CICLO Y SECCION: V - 532

SEMESTRE ACADEMICO: 2013 I FECHA DE LA PRCTICA DE LABORATORIO: 02-05-2013 FECHA ENTREGA DE INFORME: 14-05-2013

LIMA PER

INFORME DE PRCTICA DE LABORATORIO N 01

2

TITULO DE PRACTICA: GRANULOMETRIA Y PROPIEDADES

FISICAS DE LOS AGREGADOS FINOS Y GRUESO

Es una gran profesin.

Es la fascinacin de contemplar cmo un

producto de la imaginacin emerge con la ayuda

de la ciencia hasta plasmarse en un plano sobre

el papel.

Luego crea empleos y hogares... eleva los

niveles de vida y se suma a las comodidades de

la existencia.

se es el alto privilegio del ingeniero.

Herbert Hoover, ingeniero, humanista y 31 Presidente de los Estados Unidos.

1) INTRODUCCION

El presente informe de la prctica de la Laboratorio N 01 referido a la

granulometra y la determinacin de algunas propiedades o caractersticas

fsicas de los agregados, tiene como finalidad presentar y exponer los aspectos

conceptuales, metodolgicos y consideraciones tcnicas empleadas en la

prctica de laboratorio realizada el 02 de mayo de 2013, en el Laboratorio de

Ensayo y Materiales de la Facultad de Ingeniera Civil de la Universidad

Nacional de Ingeniera UNI.

En ese sentido expondremos y presentaremos los procedimientos, las

tcnicas, los datos y clculos realizados acompaados de las muestras

fotogrficas. Finalmente presentamos las conclusiones y recomendaciones

arribadas al trmino de la prctica de laboratorio.


3

2) OBJETIVO

Determinar y desarrollar eficazmente la prueba y/o ensayo

granulomtrico de agregados fino y grueso.

Determinar las caractersticas y propiedades fsicas ms importantes de

los agregados como son peso especfico y porcentaje de absorcin en

agregados, el peso unitario suelto y compactado y el contenido de

humedad en agregados mediante los ensayos y tcnicas respectivos. A

fin de evaluar mejor la calidad de los agregados para la posterior

elaboracin y diseo de mezclas de concreto.

3) FUNDAMENTO TEORICO

3.1. LOS AGREGADOS O ARIDOS

Se definen a los agregados como los elementos inertes del concreto que

son aglomerados por la pasta de cemento para formar la estructura

resistente. Estos ocupan alrededor de las partes del volumen total, luego

la calidad de estos tienen importancia primordial en el producto final del

concreto.

La denominacin de inertes es relativa porque si bien no intervienen

directamente en las reacciones qumicas entre el cemento y el agua, para

producir el aglomerante o pasta de cemento, sus caractersticas afectan

notablemente el producto resultante, siendo en algunos casos importantes

como el cemento para el logro de ciertas propiedades particulares de

resistencia, conductividad, durabilidad, etc.

Estn constituidos usualmente por partculas minerales de arenisca,

granito, basalto, cuarzo o combinaciones de ellos, y sus caractersticas

fsicas y qumicas tienen influencia en prcticamente todas las propiedades

del concreto.

La distribucin volumtrica de las partculas tiene gran trascendencia en el

concreto para obtener una estructura densa y eficiente as como una

trabajabilidad adecuada. Est cientficamente demostrado que debe haber


4

un ensamble casi total entre las partculas, de manera que las mas

pequeas ocupen los espacios entre las mayores y el conjunto est unido

por la pasta de cemento.

Tamao Mximo

Corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra de

agregado.

Tamao Nominal Mximo

Corresponde al menor tamiz en el cual se produce el primer retenido.

3.2. CLASIFICACION DE LOS AGRAGADOS PARA CONCRETO Segn su procedencia se clasifican en:

Agregados naturales: son los formados por los procesos

geolgicos naturales que han ocurrido en el planeta durante miles

de aos, y que son extrados, seleccionados y procesados para

optimizar su empleo en la produccin de concreto.

Agregado artificiales: provienen de un proceso de trasformacin

de materiales naturales, que proveen productos secundarios que

con un tratamiento adicional se habilitan para empelarse en la

produccin de concreto.

Segn su gradacin:

La gradacin es la distribucin volumtrica de la partculas que

como ya hemos mencionado tiene vital importancia en el concreto.

Se ha establecido convencionalmente la clasificacin en:

Agregado grueso (piedra)

Agregado fino (arena)

Todos ellos en funcin de las partculas mayores y menores de 4.75

mm (Malla Standard ASTM # 4).


5

Agregado fino (arena) Agregado grueso (piedra)

Segn su densidad:

Entendiendo densidad como gravedad especfica, es decir el peso

entre el volumen de solidos referido a la densidad del agua, se

acostumbra clasificarlos en:

Normales con Ge = 2.5 a 2.75

Ligeros con Ge < 2.5

Pesados con Ge > 2.75.

Cada uno de ellos marca comportamientos diversos en relacin al

concreto, habindose establecido tcnicas y mtodos de diseo y

uso para cada caso.

3.3. CARACTERISTICAS FISICAS

En general son primordiales en los agregados las caractersticas de

densidad, resistencia, porosidad y la distribucin volumtrica de las

partculas, que se acostumbra denominar granulometra o gradacin.

Asociadas a estas caractersticas se encuentran una serie de ensayos o

pruebas standard que miden estas propiedades para compararlas con

valores de referencia establecidos o para emplearlas en el diseo de

mezclas.

Es importante para evaluar estos requerimientos el tener claros los

conceptos relativos a las siguientes caractersticas fsicas de los agregados

y sus expresiones numricas.


6

A. Condiciones de Saturacin

En la figura a continuacin estn esquematizadas las condiciones de

saturacin de una partcula ideal de agregado, partiendo de la condicin

seca hasta cuando tiene humedad superficial, pudindose asimilar

visualmente los conceptos de saturacin en sus diferentes etapas.

Estados de saturacin de los agregados

B. Peso especifico

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

las mismas sin considerar los vacos entre ellas.

C. Peso Unitario

Es el resultado de dividir el peso de las partculas entre el volumen total

incluyendo los vacos. Al incluir los espacios entre partculas influye la

forma de acomodo de estos. El procedimiento para su determinacin se

encuentra normalizado en la Norma ASTM C 29 y NTP 400.017. Es un

valor til sobre todo para hacer las transformaciones de pesos a

volmenes y viceversa.

Por ejemplo para un agregado grueso pesos unitarios altos significan

que quedan muy pocos huecos por llenar con arena y cemento.


7

D. Porcentaje de vacos

Es la medida de volumen expresado en porcentaje de los espacios

entre las partculas de agregados, depende del acomodo de las

partculas por lo que su valor es relativo como en el caso del peso

unitario. Se evala usando la siguiente expresin recomendada por

ASTM C 29.

Donde:

S: Peso especfico de masa

W: Densidad del agua

PUC: Peso Unitario compactado seco

E. Contenido de Humedad

Es la cantidad de agua superficial retenida por la partcula, su influencia

est en la mayor o menor cantidad de agua necesaria en la mezcla se

expresa de la siguiente forma:

F. Porcentaje de absorcin

Es la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacos al

interior de las partculas. El fenmeno se produce por capilaridad, no

legndose a llenar absolutamente los poros indicados pues siempre

queda aire atrapado.


8

3.4. ANLISIS GRANULOMTRICO O ANLISIS DE TAMICES

El anlisis granulomtrico es utilizado para determinar la distribucin de

tamaos o gradacin de los agregados disponibles y conseguir la mejor

combinacin posible de acuerdo a las especificaciones del "American

Society of Testing and Materials" (ASTM). Estos agregados son arena y

piedra. La gradacin de los agregados es un factor muy importante tanto

para la mezcla de concreto como para el concreto asfltico, ya que de este

factor dependen la economa, manejabilidad y la resistencia de la mezcla.

El anlisis o prueba de tamices se lleva a cabo cerniendo los agregados a

travs de una serie de tamices enumerados. Estos tamices estn en

nmeros ascendentes, esto es, #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200 y fondo

para agregados finos y en orden de tamao descendente 3, 1 ", 1", ",

", 3/8", #4 y fondo, para agregado grueso.

El nmero de los tamices nos indica las aperturas del tamiz por pulgada

cuadrada. Cada tamiz tiene un dimetro igual a la mitad del dimetro del

tamiz que le precede. Esta numeracin vara debido al grueso del alambre

utilizado para la malla. El uso de todos los tamices depender de la

precisin que se requiera o de las especificaciones, ya que en ocasiones

slo utilizaremos algunos de ellos.

Se conoce como agregado fino a todo aquel que pasa a travs del tamiz de

3/8" y el #4 y es retenido casi completamente en el tamiz #200. Agregado

grueso es aquel que se retiene en el tamiz #4.

Se han establecido ciertas normas y lmites tanto para el tamao de los

agregados como para su granulometra, de esta manera el ingeniero puede

seguir un gua o patrn al seleccionar la combinacin ms adecuada de sus

agregados.


9

Tabla de Tamices Standard ASTM

Denominacin del Tamiz

Aberturas en Pulgadas

Aberturas en Milmetros

3 3.0000 75.0000

1 1.5000 37.0000

3/4 0.7500 19.0000

3/8 0.3750 9.5000

N 04 0.1870 4.7500

N 08 0.0937 2.3600

N 16 0.0469 1.1800

N 30 0.0234 0.5900

N 50 0.0117 0.2950

N 100 0.0059 0.1475

N 200 0.0029 0.0737

3.5. MDULO DE FINURA

Criterio Establecido en 1925 por Duff Abrams a partir de las granulometras

del material se puede intuir una fineza promedio del material utilizando la

siguiente expresin:

Este criterio se aplica tanto a la piedra como a la arena, pues es general y

sirve para caracterizar cada agregado independientemente o la mezcla de

agregados en conjunto. En el caso del agregado fino, el mdulo de finura

denota la finura relativa de la arena, se define como una centsima de la

suma de los porcientos retenidos acumulados hasta el tamiz #100 en la

prueba de tamices de la arena. Se utilizan seis tamices, el #4, #8, #16, #30,

#50 y el #100. Mientras ms pequeo sea el nmero del mdulo de finura,

ms fina ser la arena. Una arena que satisfaga las especificaciones del

ASTM para concreto debe tener valores entre 2.3 y 3.1.


10

4) MATERIALES Y EQUIPO

Se utilizaron los siguientes materiales y equipamiento:

Pala o lampa

Charolas y bandejas

Arena gruesa

Piedra chancada

Vibradores elctricos o agitador mecnico de Tamices

Escobilla de ropa

Probeta graduada de 1000 ml

Balanza elctrica de precisin para agregado fino con aproximacin

a 0.1 g o 0.1% de la masa de la muestra y para agregado grueso

con aproximacin y exacta a 0.5 g o 0.1% de la masa de la muestra.

Horno elctrico capaz de medir temperatura uniforme de 110C

5C.

Balanza hidrulica

Tamices estndar ASTM que cumplan la NTP 350.001

Cronometro

Cono de revenimiento y molde cnico

Pisn metlico

Varilla de acero punta roma

Plancha de albailera

Calculadora

Moldes cilndricos para arena y piedra dimensionados

Franela

Agua.

5) PROCEDIMIENTO

Se lograron realizar dos ensayos principales, el primero de anlisis

granulomtrico y el segundo de determinacin de propiedades fsicas de los

agregados finos y gruesos.


11

1) PROCEDIMIENTOS PARA EL ANLISIS DE GRANULOMETRA BASADOS EN LA NORMA TECNICA PERUANA NTP 400.012:2001 Este ensayo consiste en determinar la distribucin del tamao de las

partculas que contiene una muestra de agregado, los cuales desempean

un papel muy importante en las propiedades de los concretos que lo

contienen. As como la comparacin de sus resultados con

especificaciones estandarizadas.

1.1. Determinacin del Anlisis Granulomtrico del agregado fino (Arena).

Se obtuvo una muestra de agregado fino para ensayar.

Se procedi a mezclar la muestra con ayuda de una plancha de

albailera.

Se utiliz la tcnica del cuarteo manual, en la que se entiende el

material para luego dividirlo en 4 partes y luego se utiliza las

partes diagonales, de estas partes nuevamente se procede a

mezclar y cuartear nuevamente para sacar una muestra

representativa.

Se obtiene de esta muestra representativa y en la balanza

electrnica se pesa 500 g de arena.

Se procedi posteriormente con ayuda de la mquina de

vibracin mecnica a tamizar el agregado fino, ordenando los

tamices de forma descendente de mayor a menor tamiz.

Se introdujo el total de la muestra dentro del tamiz de mayor

dimetro y luego se encendi la maquina por espacio de 1

minuto. Los movimientos que genera la maquina facilita que

las partculas del agregado queden distribuidas en los

diferentes tamices de acuerdo con su tamao.

Luego se procedi a retirar uno a uno los tamices y a pesarlos

en la balanza y tomar nota de los datos en los formatos

facilitados por el Ing. Ral Antn y el Tcnico Montes. Se

Encontr un error de medicin de 4 gramos en defecto con

respecto al total del peso de la muestra que era de 500 gramos

lo cual no constituye mayor problema pues estamos dentro del

margen de error permisible que es de 5 gramos o 0.1% de la

muestra en peso. Este error fue compensado posteriormente en

el peso del Fondo.

Se Calcularon los porcentajes retenidos parciales,

porcentajes retenidos acumulados y porcentajes que pasan.

Finalmente se procedi a realizar los clculos respectivos para

determinar el mdulo de finura y graficar los % retenidos


12

acumulados y % pasantes para determinar si el agregado sirve

para elaborar concreto.

Tabla utilizada para los clculos del agregado fino

1.2. Determinacin del Anlisis Granulomtrico del agregado grueso

(piedra).

Se obtuvo una muestra de agregado grueso para ensayar.

Se procedi a mezclar la muestra con ayuda de una pala de

albailera.

Se utiliz la tcnica del cuarteo manual, en la que se entiende el

material para luego dividirlo en 4 partes y luego se utiliza las

partes diagonales, de estas partes nuevamente se procede a

mezclar y cuartear nuevamente para sacar una muestra

representativa.

Se obtiene de esta muestra representativa y en la balanza

electrnica se pesa 5000 g de arena. Se procedi

posteriormente con ayuda de la mquina de vibracin mecnica

a tamizar el agregado grueso, ordenando los tamices de forma

descendente de mayor a menor tamiz 1, 3/4, 1/2, 3/8, 1/4,

N 4. Siendo el Tamao Mximo el dimetro de 1 y el Tamao

mximo Nominal el dimetro de 3/4. Al final se coloc una

charola para recoger el fondo. El uso de tamices anteriores

estar regido por el tamao del material a utilizar.

Se introdujo el total de la muestra dentro del tamiz de mayor

dimetro y luego se encendi la maquina por espacio de 1

minuto. Los movimientos que genera la maquina facilita que

Tamiz Peso Ret. (g)

% Peso Retenido

% Ret. Acumulado

% Pasante

3/8

N 4

N 8

N 16

N 30

N 50

N 100

FONDO

TOTAL


13

las partculas del agregado queden distribuidas en los

diferentes tamices de acuerdo con su tamao.

Luego de procedi a retirar uno a uno los tamices procurando

no quede ningn residuo de agregado en las mallas, pesarlos

en la balanza y tomar nota de los datos en los formatos

facilitados por el Ing. Ral Antn y el Tcnico Montes. Se

Encontr un error de medicin de 4 gramos en defecto lo cual

no constituye mayor problema pues estamos dentro del margen

de error permisible que es de 5 gramos o 1% de la muestra en

peso. Este error fue compensado posteriormente en el peso del

Fondo.

Se Calcularon los porcentajes retenidos parciales,

porcentajes retenidos acumulados y porcentajes que pasan.

Finalmente se procedi a realizar los clculos respectivos para

determinar el mdulo de finura y graficar los % retenidos

acumulados y % pasantes para determinar si el agregado

grueso sirve para elaborar concreto.

Tabla utilizada para los clculos del agregado grueso

Tamiz Peso

Ret. (g) % Peso

Retenido % Ret.

Acumulado %

Pasante

3

2 1/2

2

1 1/2

1

3/4"

1/2

3/8

1/4

N 4

FONDO

TOTAL


14

2) PROCEDIMIENTOS PARA LA DETERMINACION DE PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS AGREGADOS FINO Y GRUESO

Este ensayo consiste en determinar las propiedades y caractersticas

fsicas de los agregados que contiene una muestra, los cuales desempean

un papel muy importante en las propiedades de los concretos que lo

contienen. Este ensayo est se realiz cumpliendo la NTP 400.022.

Para esta prctica de laboratorio, las propiedades que fueron calculadas y

determinadas fueron peso especfico, porcentaje de absorcin, peso

unitario suelto, peso unitario compactado y contenido de humedad.

2.1. PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION

A. PROCEDIMIENTO PARA EL AGREGADO FINO:


Se procedi a mezclar la muestra con ayuda de una plancha

de albailera para uniformizarla.

Se utiliz la tcnica del cuarteo manual, en la que se

entiende el material para luego dividirlo en 4 partes y luego

se utiliza las partes diagonales, de estas partes nuevamente

se procede a mezclar y cuartear nuevamente para sacar una

muestra representativa.

Normalmente se sumerge esta muestra en un recipiente con

agua durante 24 horas y se coloca en la mesa y dejamos

reposar por 3 horas aproximadamente para que pierda la

humedad superficial Para nuestra experimentacin se nos

facilit una muestra ya saturada y que ya perdi la humedad

superficial.

Se procedi a realizar una prueba por la cual determinamos

el estado saturado superficialmente seco, la cual consisti

en colocar el material en molde cnico el cual es apisonado

con un pisn metlico con 15 golpes por capa. Se debe

poner duro y debe desmoronarse en los cantos, si esto es

as, quiere decir que la muestra de material ya se encuentra

en su estado saturado superficialmente seco. S.S.S. (aqu

se realizaron dos pruebas con diferentes muestras para

verificar este estado).

Se obtuvo de este material 500 gramos de muestra y lo

llevamos a una probeta de 1000 ml. Llenamos la probeta

con la muestra de 500 gramos y luego vaciamos agua

lentamente en un volumen de 500 ml para luego agitar la


15

suspensin tratando de eliminar las burbujas generadas, de

esta se forma se dej reposar para que las partculas del

agregado se asentaran.

Se procedi a pesar la muestra del baln agua y arena

superficialmente seca.

Se retir el agua y se vaci en un recipiente pesado

previamente.

Se llev finalmente al horno por 24 horas a 110C y se

procedi a pesar la muestra para determinar el Peso seco

de la muestra y tomar nota de los datos en los formatos

facilitados por el Ing. Ral Antn y el Tcnico Montes.

Se Calcularon los pesos especficos de masa, peso

especfico de masa superficialmente seco, peso

especfico aparente y el porcentaje de absorcin.

B. PROCEDIMIENTO PARA EL AGREGADO GRUESO



albailera para uniformizarla.






Normalmente se sumerge esta muestra en un recipiente con

agua durante 24 horas para que el agua penetre en los

poros de la muestra y queden saturados. Para nuestra

experimentacin se nos facilit una muestra ya saturada y

que ya perdi el cual se sec superficialmente con franela

para dejarlo en estado saturado superficialmente seco

S.S.S.

Se procedi a realizar una prueba por la cual determinamos

el estado saturado superficialmente seco, la cual consisti

en colocar el material en molde cnico el cual es apisonado

con un pisn metlico con 15 golpes por capa. Se debe

poner duro y debe desmoronarse en los cantos, si esto es

as, quiere decir que la muestra de material ya se encuentra

en su estado saturado superficialmente seco. S.S.S. (aqu

se realizaron dos pruebas con diferentes muestras para

verificar este estado).

Se tom de este material superficialmente seco 3000

gramos de muestra y en una canastilla previamente pesada


16

la sumergimos en agua y se tom nota del peso en la

balanza hidrulica. De esta forma se pudo determinar el

peso de la muestra saturada en agua.

Luego se retir el agua y se coloc la muestra S.S.S. en un

recipiente y se llev al horno durante 24 horas a 110C y se

procedi a pesar la muestra para determinar el Peso seco

de la muestra y tomar nota de los datos en los formatos


Se Calcularon finalmente los pesos especficos de masa,

peso especfico de masa superficialmente seco, peso

especfico aparente y el porcentaje de absorcin.

Formatos para el clculo del peso especfico y el porcentaje de absorcin Para Agregado Fino:

Peso de la arena Superficialmente Seca

Peso de la arena superficialmente seca + Peso del Baln + Peso del agua

Peso del Baln

Peso del agua W

Peso de la arena seca al horno A

Volumen del Baln V

Peso especfico de masa A/(V-W)

Peso especfico de masa superficialmente seca 500/(V-W)

Peso especfico aparente A/(V-W) - (500-A)

Porcentaje de absorcin (500-A)x 100/A

Para Agregado Grueso:

Peso de la muestra secada al horno A

Peso de la muestra Saturada superficialmente seca B

Peso de la muestra saturada en agua + Peso de la canastilla

Peso de la canastilla

Peso de la muestra saturada en agua C


17

Peso especfico de masa A/(B-C)

Peso especfico de masa superficialmente seco B/(B-C)

Peso especfico aparente A/(A-C)

Porcentaje de absorcin (B-A)x100/A

2.2. PESO UNITARIO SUELTO A. PROCEDIMIENTO PARA EL AGREGADO FINO:









Se coloc esta muestra llenando un balde metlico de un

peso de 2880 gramos y una capacidad de volumen de

0.0028 m3 o 1/10 pie3 y lo llevamos a la balanza para pesar

la muestra ms el recipiente, de esta forma pudimos

determinar el peso de la muestra.

Se tom nota de los datos respectivos en los formatos


Finalmente se calcul el peso unitario suelto de la muestra

de agregado fino.











peso de 4990 gramos y una capacidad de volumen de 0.014

m3 o 1/2 pie3 y lo llevamos a la balanza para pesar la


18

muestra ms el recipiente, de esta forma pudimos

determinar el peso de la muestra.




de agregado grueso.

Formato para el clculo del peso unitario suelto

2.3. PESO UNITARIO COMPACTADO











peso de 2880 gramos y una capacidad de volumen de

0.0028 m3 o 1/10 pie3 a diferencia del peso unitario suelto

aqu se procedi a llenar el balde con el material pero en 3

capas (cada capa de una altura de un tercio de la altura total

del balde) y con la varilla metlica de un dimetro de 5/8 y

de 60 cm de longitud con punta roma se dan 25 golpes en

forma concntrica en sentido antihorario.

Se enras y se llev el recipiente con la muestra a la

balanza para pesarlo, de esta forma pudimos determinar el

peso de la muestra.

Agregado fino

Agregado grueso

Peso de la muestra + Recipiente (kg)

Peso del recipiente (kg)

Peso de la muestra (kg)

Volumen del recipiente (m3)

Peso Unitario Suelto (kg/m3)


19




de agregado fino.











peso de 4990 gramos y una capacidad de volumen de 0.014

m3 o 1/2 pie3 a diferencia del peso unitario suelto aqu se

procedi a llenar el balde con el material pero en 3 capas

(cada capa de una altura de un tercio de la altura total del

balde) y con la varilla metlica de un dimetro de 5/8 y de

60 cm de longitud con punta roma se dan 25 golpes en

forma concntrica en sentido antihorario.

Se enras y se llev el recipiente con la muestra a la

balanza para pesarlo, de esta forma pudimos determinar el

peso de la muestra.




de agregado grueso.

Formato para el clculo del peso unitario compactado

Agregado fino

Agregado grueso

Peso de la muestra + Recipiente (kg)

Peso del recipiente (kg)

Peso de la muestra (kg)


Peso Unitario Compactado (kg/m3)


20

2.4. CONTENIDO DE HUMEDAD










Se extrajo la muestra representativa y se pes en la balanza

500 gramos, pesando previamente el recipiente encontrando

un peso de 168.8 gramos.

Luego se llev al horno la muestra por 24 horas a 110C.

posteriormente al da siguiente se sac del horno para pesar

la muestra seca al horno.



Finalmente se calcul el contenido de Humedad en

porcentaje de la muestra de agregado fino.










Se extrajo la muestra representativa y se pes en la balanza

1000 gramos, pesando previamente el recipiente

encontrando un peso de 168.8 gramos.

Luego se llev al horno la muestra por 24 horas a 110C.

posteriormente al da siguiente se sac del horno para pesar

la muestra seca al horno.



Finalmente se calcul el contenido de Humedad en

porcentaje de la muestra de agregado grueso.


21

Formato para el clculo del Contenido de Humedad

6) CALCULOS, RESULTADOS Y GRAFICAS

Mostramos los clculos, resultados en los formatos especificados,

posteriormente las grficas cuando correspondan.

6.1. ANALISIS GRANULOMETRICO

PARA EL AGREGADO FINO Tabla de resultados

Tamiz Peso Ret. (g)

Peso Ret. Compensado

(g)

% Peso Retenido

% Ret. Acumulado

% Pasante

3/8 - - - - -

N 4 7.80 7.80 1.56 1.56 98.44

N 8 69.40 69.40 13.88 15.44 84.56

N 16 110.70 110.70 22.14 37.58 62.42

N 30 106.60 106.60 21.32 58.90 41.10

N 50 99.20 99.20 19.84 78.74 21.26

N 100 64.00 64.00 12.80 91.54 8.46

FONDO 41.30 42.30 8.46 100.00 -

TOTAL 499.00 500.00 100.00

Como el peso total no es igual al peso inicial de la muestra obtuvimos un

error de 1 gramo el cual es compensado en el Fondo pues estamos dentro

del margen de error permitido que es de 0.1% del peso de la muestra.

Agregado fino

Agregado grueso

Peso de la muestra en estado ambiental (g)

Peso de la muestra seca al horno (g)

Peso de la muestra (g)


Contenido de Humedad (%)


22

Para obtener los resultados tanto del agregado fino como grueso, del

porcentaje retenido, porcentaje retenido acumulado y porcentaje de

pasante en la tabla sealada anteriormente se utilizaron las siguientes

frmulas:

DETERMINANDO EL MDULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO:

PARA EL AGREGADO GRUESO

Tabla de resultados

Tamiz Peso Ret. (g)

Peso Ret. Compensado

(g)

% Peso Retenido

% Ret. Acumulado

% Pasante

3 - - - - -

2 1/2 - - - - -

2 - - - - -

1 1/2 - - - - -

1 158.00 158.00 3.16 3.16 96.84

3/4" 1,380.50 1,380.50 27.61 30.77 69.23

1/2 2,347.50 2,347.50 46.95 77.72 22.28

3/8 702.00 702.00 14.04 91.76 8.24

1/4 349.00 349.00 6.98 98.74 1.26

N 4 47.00 47.00 0.94 99.68 0.32

3 1 1/2" 3/4 3/8" N4 N8 N16 N30 N50 N 100

100


23

El peso total no es igual al peso inicial de la muestra obtuvimos un error de

4 gramos el cual es compensado en el Fondo pues estamos dentro del

margen de error permitido que es de 1% del peso de la muestra es decir 5

gramos.

DETERMINANDO EL MDULO DE FINEZA DEL AGREGADO GRUESO:

PARA EL AGREGADO GLOBAL

Asumimos un Mdulo de Finura de agregado global de 5.45. Sabemos que la frmula del mdulo de agregado global es:

Donde:

Resolviendo el sistema de ecuaciones:

5 45 22 2 84 1

5 45 22 2 84 2 84

5 45 2 84 4 38

FONDO 12.00 16.00 0.32 100.00 -

TOTAL 4,996.00 5,000.00 100.00

3 1 1/2" 3/4 3/8" N4 N8 N16 N30 N50 N 100

100


24

4 38 2 61

A continuacin mostramos el cuadro de resultado de determinacin de peso

retenidos acumulados para el agregado global en el cual asumimos un Mdulo de

finura de 5.45.

Tabla de agregado global

MALLA % RET. PIEDRA

% RET. ARENA

P 0.596

A 0.404

SUMATORIA SUMA ACUMULADA

1" 3.16 - 1.88 - 1.88 1.88

3/4" 27.61 - 16.46 - 16.46 18.34

1/2" 46.95 - 27.98 - 27.98 46.32

3/8" 14.04 - 8.37 - 8.37 54.69

1/4" 6.98 - 4.16 - 4.16 58.85

N 4 0.94 1.56 0.56 0.63 1.19 60.04

N 8 - 13.88 - 5.61 5.61 65.65

N 16 - 22.14 - 8.94 8.94 74.59

N 30 - 21.32 - 8.61 8.61 83.20

N 50 - 19.84 - 8.02 8.02 91.22

N 100 - 12.80 - 5.17 5.17 96.39

FONDO 0.32 8.46 0.19 3.42 3.61 100.00

WTA 100.00 100.00 59.60 40.40 100.00

GRAFICAS DE LAS CURVAS DE GRANULOMETRA Y SUS USOS.

Se efectu el graficado de las curvas granulomtricas en el formato

correspondiente entregado por el profesor en clase, obteniendo la siguiente

figura en la que se observa de azul la curva correspondiente a la arena, de


25

rojo la curva que corresponde a la piedra y de negro la que corresponde a

la grfica del agregado global. Para este caso se graficaron directamente

en el formato y luego se procedi al escaneado y luego fue pegado como

imagen como se muestra a continuacin:


26

6.2. PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS

6.2.1. PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION PARA AGREGADO FINO:

Peso de la arena Superficialmente Seca (1) 0.500 kg

Peso de la arena superficialmente seca + Peso del Baln + Peso del agua (2)

0.9785 kg

Peso del Baln (3) 0.165 kg

Peso del agua (2) - (1) - (3) = W 0.3135 kg

Peso de la arena seca al horno A 0.4957 kg

Volumen del Baln V 0.0005 m3

Peso especfico de masa A/(V-W) 2657.91 kg/m3

Peso especfico de masa superficialmente seca 500/(V-W)

2680.97 kg/m3

Peso especfico aparente A/(V-W) - (500-A) 2720.63 kg/m3

Porcentaje de absorcin (500-A)x 100/A 0.87%

PARA AGREGADO GRUESO:

Peso de la muestra secada al horno A 2.985 kg

Peso de la muestra Saturada superficialmente seca B 3 kg

Peso de la muestra saturada en agua + Peso de la canastilla D

2.7834 kg

Peso de la canastilla B-D 0.8723 kg

Peso de la muestra saturada en agua C 1.9111 kg

Peso especfico de masa A/(B-C) 2741.32 kg/m3

Peso especfico de masa superficialmente seco B/(B-C)

2 755.1 kg/m3

Peso especfico aparente A/(A-C) 2779.61 kg/m3

Porcentaje de absorcin (B-A)x100/A 0.50%


27

6.3. PESO UNITARIO SUELTO

Tabla de resultados

6.4. PESO UNITARIO COMPACTADO

Tabla de resultados

Agregado fino

Agregado grueso

Peso de la muestra + Recipiente (kg) 8.065 26.85

Peso del recipiente (kg) 2.880 4.990

Peso de la muestra (kg) A 5.185 21.86

Volumen del recipiente (m3) B 0.0028 0.014

Peso Unitario Compactado (kg/m3) A/B 1851.79 1561.43

6.5. CONTENIDO DE HUMEDAD

Tabla de Resultados

Agregado fino

Agregado grueso

Peso de la muestra + Recipiente (kg) 7.473 25.45

Peso del recipiente (kg) 2.880 4.990

Peso de la muestra (kg) A 4.593 20.46

Volumen del recipiente (m3) B 0.0028 0.014

Peso Unitario Suelto (kg/m3) A/B 1640.36 1461.43

Agregado fino

Agregado grueso

Peso de la muestra en estado ambiental (g) A 500 1000

Peso de la muestra seca al horno (g) B 495.7 996.5

Peso del agua perdida (g) A-B 4.3 3.5

Contenido de Humedad (%) A-Bx100/B 0.86 0.35


28

CUADRO RESUMEN GENERAL DE LAS PROPIEDADES Y CRACTERISTICAS FISICAS DE LOS AGREGADOS FINO Y GRUESO

PROPIEDAD FSICA AGREGADO

GRUESO AGREGADO

FINO ESPECIFICACIONES

TECNICAS

1.- Contenido de Humedad (CH) % 0.35 0.86

2.- Peso Unitario (kg/m

3)

P.U. Suelto 1461.43 1640.36

Agregado fino vara entre 1400 a1700

Agregado grueso vara entre 1350 a 1680

P.U. Compactado

1561.43 1851.79 Disminuye cerca de un

20% para el peso unitario suelto

3. Peso Especfico (kg/m

3)

En masa 2741.32 2657.91 Vara entre 1200 a

2200 para concretos ligeros

En masa S.S.S. 2755.10 2680.97 Vara entre 2300 a

2900 para concretos normales

Aparente 2779.61 2720.63

4.- Porcentaje de Absorcin (%) 0.50 0.87 Normalmente en el

intervalo de 0.20 a 3.5

4.Granulometra

Mdulo de Finura

7.55 2.863

Solo para AF: Si vara entre 2.2 y 2.8 se

obtienen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregacin. Si vara entre 2.8 y 3.2 se obtienen concretos

de alta resistencia.

T.M. 1

T.M.N. 3/4"


29

7) CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El estudio de los agregados para la elaboracin de concretos es de suma

importancia ya que estos ocupan entre el 70 a 75% del volumen de la masa

endurecida; para estos estudios es fundamental realizar ciertos ensayos como

los que son realizados en el Laboratorio de Ensayos y Materiales de la

Facultad de Ingeniera Civil de la Universidad Nacional de Ingeniera

(Granulometra de finos y gruesos, y la determinacin de las propiedades

bsicas de los agregados como son el peso especfico, peso unitario suelto,

peso unitario compactado, contenido de Humedad, porcentaje de absorcin)

Resulta de fundamental importancia la gradacin del tamao de las partculas

de los agregados, con el fin de determinar si el agregado puede posibilitar un

concreto eficiente y de buena calidad. Pues es importante que el agregado

tenga buena resistencia a la intemperie y durabilidad, para esto es necesario

que el agregado est libre de impurezas (arcillas, limo o materias orgnicas)

que pueden debilitar la unin con la pasta. Estas impurezas son las que pasan

a travs del tamiz N 200 que en obras convencionales aceptan un 5% y en las

exigentes un 3%, cabe destacar que mientras menos de este material haya

mejor por lo antes mencionado.

Uno de los clculos que se utilizan para calcular el volumen del agregado

dentro del concreto es el ensayo de peso especfico, y para establecer las

relaciones peso/volumen que sirven para el manejo de los agregados se utiliza

el peso unitario; si este se calcula con regularidad en una obra sirve para

descubrir posibles cambios bruscos en la granulometra o en la forma del

agregado. Con respecto a lo estudiado anteriormente llegamos a la conclusin,

de que mediante una serie de detallados ensayos, pudimos comprobar y poner

en prctica los ensayos establecidos en el informe: Granulometra, Peso

Unitario de Agregados, Peso especfico de los agregados finos y gruesos

contenido de Humedad y porcentaje de absorcin. En los cuales se determin

cualitativamente establecer estas propiedades que son bsicas informaciones

para el dselo de mezclas de concreto.


30

En ese sentido se estudi al agregado fino y grueso por granulometra

determinando la distribucin de los gramos de los agregados a travs de unos

tamices. Estos basndose en la norma NTP 400.022 Y NTP 400.12, con la

ayuda de la curva granulometra se logra concluir que la arena es aceptable

debido a que est dentro de los valores lmites que permiten una buena

distribucin volumtrica siendo mediana para el caso del agregado fino y en el

caso de la piedra vemos que hay problemas con respecto los tamaos 3/8,

y Tamiz N 4 pues son los valores que estn fuera de los lmites permitidos por

la norma como se puede apreciar en la grfica granulomtrica para estos

tamaos pues en los dems no existe desviacin alguna.

Adems por medio del anlisis granulomtrico se determinaron diversos

factores como:

El tamao mximo para el cual se considera que el valor obtenido como

lo fue de 1 pulgada es posible, y el tamao mximo nominal fue de 3/4

ya que, a medida de que sea ms grande menor ser la inversin que

se tenga que otorgarle a este agregado para la obra a realizar.

Asimismo se calcul el mdulo de finura para el cual se tiene un valor

favorable. Este valor fue de 2.82 para el agregado fino que se

encuentra dentro del rango de un agregado mediano o normal que debe

estar entre 2,3 3,1. En el caso del agregado grueso el mdulo de

finura fue de 7.22, lo cual representa que estamos ante un agregado de

tamao de mayor distribucin volumtrica gruesa.

Por otra parte, se determin el peso especfico, peso unitario suelto y

compactado, el contenido de humedad y el porcentaje de absorcin los cuales

se lograron calcular mediante la aplicacin de diversos ensayos. Los cuales

fueron aceptados con los valores estipulados en las normas tomadas como

referencia. Sin embargo se tomar en cuenta la evaluacin individual de cada

uno de ellas como se menciona a continuacin: Con respecto al peso

especfico del agregado fino luego de obtener los valores determinantes para

las ecuaciones a utilizar se lleg a la conclusin de que el peso especfico es

de 2680.97 kg/m3 y en el caso del agregado grueso fue de 2755.10 kg/m3 est


31

dentro de los parmetros ideales de los cuales mencionan que debe estar

entre 2500-2700 kg/cm3.

Es importante mencionar acerca de la absorcin que tuvieron por separado las

muestras evaluadas de arena y piedra que los valores obtenidos mediante

esta prctica permitieron concluir y aceptar la cantidad de agua que pudieron

absorber, estos indican que estas muestras llegaron a una condicin de

saturado y superficie seca normal. Es decir, que stas al tacto no presentan

humedad pero sus poros contienen agua. En el caso del agregado fino el

promedio de absorcin fue de 0.87% y el agregado grueso fue de 0.50%.

Siendo estos porcentajes sobre el peso seco al horno del material.

Y finalmente se procedi a determinar el peso unitario suelto y compactado y

el contenido de Humedad de los agregados, obteniendo valores aceptables

segn especificaciones tcnicas, en el caso del agregado fino se obtuvo un

PUC de 1851.74, un PUS de 1640.36 y un CH de 0.86%; en el caso del

agregado grueso un PUC de 1561.43 y PUS de 1461.43 y un CH de 0.35%.


32

8) BIBLIOGRAFIA

Norma Tcnica Peruana NTP 400.012:2001. Agregados. Anlisis

Granulomtrico del Agregado Fino, Grueso y Global. Segunda edicin.

2001-05-31.

Pasquel E. Tpicos de Tecnologa del Concreto en el Per. Ediciones

Colegio de Ingenieros del Per, Consejo Nacional CIP. Segunda Edicin.

Lima, Per. 1998.

Apuntes y separatas de los cursos de Tecnologa del Concreto y Materiales

y Acabados de Construccin, bajo ctedra de los ingenieros civiles Nicols

Chumacero y Felimn Crdova respectivamente. Semestre 2013-I.


33

ANEXO FOTOGRAFICO

A) GRANULOMETRIA AGREGRADO FINO Y GRUESO

Ing. civil Raul Anton realizando una breve introduccion acerca de los ensayos de

granulometria y de las propiedades fisicas de los agregados.

El tcnico Montes de Laboratorio de ensayo y Materiales FIC- UNI realizando la

explicacin de la tcnica de cuarteo para extraccin y seleccin de muestra representativa de agregado grueso


34

Maquinas vibradoras elctricas para Proceso de tamizado de agregado Tamizado de agregados finos y gruesos Grueso

Retirado de mallas con las pesos retenidos Presentacin final del agregado para llevar a balanza y determinar los pesos grueso por tamaos

Tcnica del cuarteo del agregado fino Proceso de tamizado del agregado fino


35

Alumnos procediendo con el retiro del agregado fino retenido en cada Tamiz y posterior pesado en balanza para la determinacin de los pesos retenidos.

B) DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS

Extraccin de muestra de piedra para el ensayo de PUS y PUC

Extraccin de muestra de arena para el ensayo de PUS y PUC


36

Procedimiento para determinar el estado saturado superficialmente seco del agregado fino

Procedimiento para la determinacin del C.H. contenido de humedad y % de absorcin del agregado fino y grueso

Ingreso y salida de muestras de agregado fino y grueso para determinacin de los pesos superficialmente seco al horno a 110C.

Informe Practica de Laboratorio Tc

Documents

Transcript of Informe Practica de Laboratorio Tc