UNIVERSIDAD DE MAGALLANESFACULDAD DE INGENIERA INGENIERA EN CONSTRUCCIN

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INFORME LABORATORIO TECNOLOGA DEL HORMIGN N 4

DETERMINACIN DE LAS DENSIDADES REAL Y APARENTE EN LAS GRAVAS Y ARENAS DETERMINACIN DE LA DENSIDAD APARENTE

Nombre: Beln Gmez G. Michel Mora M. Alberto Sotomayor A.Fecha de ejecucin: 14/05/2015Fecha de entrega: 28/05/2015Profesor: Jaime Trivio P.Profesor ayudante: Cristopher Daz G.

INDICEIntroduccin3Desarrollo Terico Instrumentacin4 Terminologa Extraccin de muestra Acondicionamiento de muestra Expresin de resultados5Desarrollo Prctico Determinacin del fino menor a 0,080 8 Clculos y resultados 8 Determinacin colorimtrica de la presencia de impurezas 9orgnicas en las arenas para hormigones Resultados9Conclusin10Bibliografa 10Anexos 10

INTRODUCCINEl presente informe contiene los procedimientos de tres ensayes requeridos para la elaboracin de morteros y hormign. Estos estn normalizados bajo la NCh1239.Of77, Nch1117.EOf y Nch1116.EOf77, las que establecen los procedimientos para determinar las densidades real, neta y aparente, y la absorcin de agua de arenas y gravas. Con respecto a lo anterior, se tiene por objetivo determinar las diferentes densidades requeridas para muestras de ridos tanto arenas como gravas-. Y, adems, determinar el porcentaje de agua absorbida por estos.

DESARROLLO TERICOInstrumentacinCono truncado o tronco cnico: Es un molde con dos dimetros distintos, se utiliz como molde para colocar la arena (saturada o seca). (Anexos: figura 2).Pisn: Varilla metlica con unos de sus extremos de seccin plana y circular, de 25mm de dimetro, tendr una masa 350g 10g .Se utiliz para apisonar el cono truncado con arena. (Anexos: figura 4).Matraz: Recipiente de vidrio circular, se utiliz para la mezcla de arena con agua. (Anexos: figura 3).Equipo de absorcin de ridos: instrumento utilizado para determinar la absorcin de agua y densidad neta de los ridos. (Anexos: figura 6).Medidas volumtricas: recipientes que miden la densidad aparente (suelta y compactada). (Anexos: figura 5).Bandeja o paila: es un recipiente que para se utiliza para almacenar el rido antes de ser tamizado y adems para pesar el rido en la balanza. (Anexos: figura 1).Balanza: instrumento que mide masa, para el caso del laboratorio mide la de los ridos, se pesa la paila en la balanza, luego se tara, para despus saber el peso exacto de los ridos contenidos en la paila.Porua: instrumento de metal que se utiliza para poner el rido en las medidas volumtricas. Tamices: Utensilio de tejido de alambre y abertura cuadrada, los marcos del tamiz son preferentemente metlicos y suficientemente rgidos y firmes para fijar y ajustar la tela de alambre a fin de evitar prdidas de material durante el tamizado. Se usan para realizar el procedimiento de granulometra.Estufa: Horno con circulacin de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo. Se utiliz para sacar la absorcin de agua.Canastillo porta muestra: Cesto de alambre con malla de abertura igual o inferior a 3mm y de la capacidad igual o superior a 4 (L) y este tendra un dispositivo que permita suspenderlo del platillo de la balanza.

DESARROLLO TERICOTerminologaDensidad: Es el cuociente entre la masa (m) de una substancia y su volumen (v) a una temperatura especificada. Se expresa en kilogramos por metro cbico.Densidad aparente: Densidad en que se considera el volumen macizo de las partculas de un rido, ms el volumen de los poros y huecos. Este volumen corresponde a la capacidad de la mediad que lo contiene.Densidad aparente compactada: Densidad aparente del rido compactado en la medida segn los procedimientos indicados en la norma Nch1116.Densidad aparente suelta: Densidad del rido vaciado en la medida volumtrica segn el procedimiento indicado en la norma Nch1116.Densidad real: Densidad en que se considera el volumen macizo de las partculas del rido, ms el volumen de los poros accesibles e inaccesibles de esas partculas.Densidad real del rido seco: Densidad real en que se considera solamente la masa del rido seco.Densidad real del rido saturado superficialmente seco: Densidad real en que se considera la masa del rido seco ms la masa del agua que llena los poros accesibles.Densidad neta: Densidad en que se considera el volumen macizo de las partculas ms el volumen de los inaccesibles.Absorcin de agua: Masa de agua necesaria para llevar un rido de estado seco a estado saturado superficialmente seco. Se expresa como porcentaje del rido secado en estufa hasta masa constante.(Fuente: Terminologa Nch1116; Nch1117)Extraccin de muestraLas muestras se extraern y prepararn de acuerdo con NCh164Se identifica y determina el tamao de la muestra, extrayendo porciones de ridos lo ms representativo y homogneo posible, con el fin de reducirlas de tamao por sistema de cuarteo (manual o mecnico). Se envasa la muestra y se transporta al laboratorio.Procedimiento de cuarteo manual El material para ser cuarteado debe estar hmedo evitando perder polvo; se distribuye el material sobre una superficie limpia, luego se mezcla el material varias veces. Se coloca el material en capas, una sobre otra, dando forma de cono que se achata para posteriormente con una pala de borde recto se divida el montn en cuatro partes iguales.Acondicionamiento de la muestra de ensayo para determinacin de las densidades real y neta de la absorcin de agua. Posterior a la extraccin de muestra, y previo al cuarteo, se deber humedecer para evitar segregaciones y prdidas de polvo. Luego, se seca el rido en estufa a una temperatura de 110C 5C. Se sumerge el rido en agua a temperatura ambiente por un perodo de 24 h 4h. Terminada la inmersin, se extiende el rido en una superficie lisa expuesta a una corriente suave de aire caliente, revolviendo constantemente de modo de asegurar un secado uniforme.Acondicionamiento de la muestra de ensayo para determinacin de la densidad aparente. La muestra de ensayo se secar hasta masa constante en estufa a una temperatura de 110C 5C, y ser homogeneizada, asegurando la incorporacin de todas las partculas ms finas que componen la muestra. Se podrn emplear ridos provenientes del ensayo de tamizado, sean estas arenas o gravas, debidamente homogeneizado.

Expresin de resultadosDensidad aparente Densidad aparente suelta Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Siendo:ms= masa del rido suelta que llena la medida volumtrica.V= capacidad volumtrica de la medida. Densidad aparente compactada (Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Siendo:mc= masa del rido compactado que llena la medida volumtrica.V= capacidad volumtrica de la medida.Densidad real y neta de la absorcin de agua de las arenas Densidad real del rido saturado superficialmente seco Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Densidad real del rido seco Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Densidad neta Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Absorcin de agua ()Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 0,02%.

Siendo:= densidad.ms= masa de muestra seca.msss= masa de la muestra saturada superficialmente seca.Ma= masa del matraz con agua hasta la marca de calibracin.Mm= masa del matraz con la muestra ms agua hasta la marca de calibracin.Densidad real y neta de la absorcin de agua de las gravas Densidad real del rido saturado superficialmente seco Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Densidad real del rido seco Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Densidad neta Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Absorcin de agua ()Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 0,02%.

Siendo:A= masa de la muestra saturada superficialmente seca menos la masa del agua.B= masa de la muestra saturada superficialmente seca.C= masa del rido seco.

DESARROLLO PRCTICODescripcin de la experiencia (Nch1239)

Para el acondicionamiento de la muestra una vez realizada la inmersin se debe extender el rido en una superficie lisa expuesta a una corriente suave de aire caliente, se debe revolver constantemente asegurando as un secado uniforme, esto se repite hasta que el rido alcance la condicin suelta, luego se coloca el molde cnico sujeto a una superficie lisa fuertemente, la superficie no debe ser absorbente, el dimetro mayor del cono se coloca hacia abajo, ste se debe llenar con el rido en condicin suelta, despus se compacta suavemente con veinticinco golpes de pisn. Se levanta el molde, si hay humedad libre el cono conservara su forma, si esto ocurre el procedimiento anterior se debe repetir hasta que al formar el cono de rido ste se asiente segn su talud natural, esto indica que la arena ha alcanzado la condicin saturada superficialmente seca.

Antes de comenzar a realizar el ensaye se debe registrar la masa de la muestra a ensayar en condicin saturada superficialmente seca (msss), luego se coloca la muestra en el matraz de calibracin con agua a una temperatura de 20C, despus se agita el matraz con el fin de eliminar las burbujas de aire que forman, para ellos se golpea ligeramente el matraz contra la palma de la mano o bien revolviendo el agua con una cuchara o varilla de vidrio. Una vez realizado dicho procedimiento el matraz se debe dejar reposar una hora, procurando que se mantenga la temperatura. Transcurrida la hora se debe llenar con agua a 20C hasta la marca de calibracin, agitar y dejar reposar de nuevo. Posteriormente, se registra la masa total del matraz ms la muestra de ensayo y el agua, luego se saca la muestra del frasco, evitando perdidas de material y hay que secarla hasta masa constante en una estufa a una temperatura de 1105C, se deja enfriar a temperatura ambiente para despus registrar la masa de la muestra de ensayo en condicin seca (ms), finalmente se llena el matraz solamente con agua a una temperatura de 20C 2C hasta la marca de calibracin y se debe medir y registrar la masa del matraz ms el agua (Ma).

Descripcin de la experiencia (Nch1116)

Determinacin de la densidad aparente compactada

Existen dos procedimientos para determinar dicha densidad, uno es el procedimiento por percusin (rido de tamao mximo nominal igual o superior a 50 mm e igual o inferior a 100mm) y el otro es el que se describir a continuacin y corresponde al procedimiento por apisonado (rido de tamao nominal igual o menor a 50 mm).

Al comienzo se debe llenar la medida en tres capas aproximadamente iguales, agregando a la ltima capa un exceso de rido por sobre el borde de la medida, se debe emparejar cada capa y compactar con 25 golpes de pisn repartidos uniformemente. La capa inferior se debe apisonar en todo su espesor evitando daar la superficie en su fondo, en cambio las capas superiores se deben apisonar haciendo penetrar el pisn en la capa inmediatamente inferior, luego se elimina el exceso de ridos empleando la varilla de pisn para enrasar pero sin presionar la muestra. Por ltimo se mide y registra la masa (kg) del rido compactado que llena la medida, aproximando al 0,1 %.

Determinacin de la densidad aparente suelta

Procedimiento por simple vaciado (ridos de tamao mximo nominal igual o inferior a 100mm).Para comenzar se debe llenar la medida con una pala o porua, descargndola desde una altura de aproximadamente de 5 cm sobre el borde superior de la medida, se debe desplazar la pala o porua alrededor del borde, esto para distribuir uniformemente el vaciado, luego se elimina el exceso de ridos empleando la varilla de pisn para enrasar pero sin presionar, finalmente se determina y registra la masa (kg) del rido suelto que llena la medida aproximando al 0,1%.

Descripcin de la experiencia (Nch1117)

Se deben efectuar tres pesadas de la muestra de ensayo de la grava en distintas condiciones.

1. Pesada sumergida

Se debe retirar la muestra de agua y colocarla inmediatamente en el canastillo portamuestra. Despus se sumerge el canastillo en agua a 20C 2C y determinar por pesada sumergida la masa de la muestra menos la masa del agua desplazada, aproximando a 1g. Se debe registrar la masa (pesada 1).

2. Pesada al aire ambiente del rido saturado superficialmente seco

Se retira la muestra del canastillo y se debe secar superficialmente las partculas, se deben hacer rodar sobre un pao absorbente hmedo hasta que desaparezca la pelcula de agua visible que est adherida. Las partculas mayores se deben secar individualmente. Todo este procedimiento se debe realizar en el menor

tiempo posible, evitando as la evaporacin del agua de los poros para ello se debe por ej cubrir el rido con un pao hmedo hasta el momento de pesar. Se determina inmediatamente la masa del rido saturado superficialmente seco, por pesada al aire ambiente, aproximando a 1g. Se registra la masa obtenida (pesada 2).

3. Pesada al aire ambiente del rido seco

Se seca la muestra a masa constante en estufa a una temperatura de 110C 5C. Se debe enfriar la muestra hasta temperatura ambiente dentro de un recipiente protegido para evitar la absorcin de humedad del aire. Se determina la masa de la muestra seca por pesada al aire ambiente, aproximando a 1g. Se debe registrar la masa (pesada 3).

CALCULOSDensidad real y neta de la absorcin de agua de las arenas Densidad real del rido saturado superficialmente secoSe calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Densidad real del rido seco Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Densidad neta Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 1kg/m3.

Absorcin de agua ()Se calcula mediante la siguiente relacin funcional, aproximando a 0,02%.

Densidad real y neta de la absorcin de agua de las gravas Densidad real del rido saturado superficialmente seco

Densidad real del rido seco

Densidad neta

Absorcin de agua ()

Densidad aparente grava Densidad aparente suelta

Siendo:ms= masa del rido suelta que llena la medida volumtrica.V= capacidad volumtrica de la medida. Densidad aparente compactada (

Siendo:mc= masa del rido compactado que llena la medida volumtrica.V= capacidad volumtrica de la medida.

Densidad aparente arena Densidad aparente suelta

Siendo:ms= masa del rido suelta que llena la medida volumtrica.V= capacidad volumtrica de la medida. Densidad aparente compactada (

Siendo:mc= masa del rido compactado que llena la medida volumtrica.V= capacidad volumtrica de la medida.

CONCLUSINPara la determinacin de densidad, sta ser aceptable si en cada ensaye se realizan dos procedimientos a muestras gemelas, las cuales al momento de compararlas su diferencia de resultados no debe diferir ms de lo indicado en la norma, segn corresponda a cada ensaye, en caso de diferir con lo estipulado en la norma se deben ensayar dos muestras gemelas nuevas. Para efecto de este laboratorio ste anlisis se omite ya que se analiz una sola muestra gemela, quedando su resultado como nico valor vlido.En cuanto al acondicionamiento de muestra de rido y en relacin a lo que se indica en la norma, se difiri en el humedecimiento de los ridos, ya que se utilizaron muestras de ridos que no se sumergieron durante 24 horas como se indica en la normativa, sino que ridos expuestos a la intemperie bajo agua lluvia, acordndose usarlos como saturados superficialmente secos.La importancia del clculo de densidad reside en que as se podr hacer una correcta dosificacin, en algunos casos dicha dosificacin inicial se debe modificar ya que en un comienzo solo se considera la densidad aparente de los ridos, descartando la absorcin de agua que stos poseen.BIBLIOGRAFA Normativa chilena Nch164, NCh1117.Of77, Nch1116, Nch1239.EOf77. Paper Tecnologa del Hormign ridos y extraccin de muestra, Tecnologia del Hormign-ridos (Parte N2), Profesor Jaime Trivio P, Universidad de Magallanes.

ANEXO MATERIAL VISUAL 1 2 3

4 56

Laboratorio Tecnologa del Hormign

Laboratorio Tecnologa del HormignPgina 12