PRACTICA TRES: AGREGADO FINO

LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCION

AGREGADO FINO Y ANALISIS GLANULOMETRICOINFORME 3

PRESENTADO POR:

ESTEFANNY YAZMIN RODRIGUEZ SARMIENTO (255833)KAREN SHARITH CASTELLANOS JAIMES (257220)YALETXIS SOLANO BRITO (257828)ERIKA MILENA DELGADO PEREZ (246253)

PRESENTADO A: NICOLAS MAURICIO SOLANO GARCA

UNIVERSIDAD PONTIFICA BOLIVARIANAING. CIVIL2015

MASA UNITARIA SUELTA, MASA UNITARIA COMPACTA

INTRODUCCION

La masa unitaria de un agregado es de gran importancia en el mbito de la ingeniera civil, ya que debe ser conocida para seleccionar las proporciones adecuadas en el diseo de mezclas de concreto. En el presente informe encontramos el desarrollo de la prctica de masa unitaria suelta y masa unitaria compacta de los agregados, el cual se define como la relacin entre el peso de una muestra de agregado y el volumen que ocupan stas dentro de un recipiente de volumen conocido; as mismo la masa unitaria compacta; por lo que se evidenciara a continuacin mediante la realizacin de un ensayo con agregado fino (arena) siguiendo un respectivo procedimiento.

OBJETIVOS

Determinar la masa unitaria en condicin compactada o suelta y el clculo de los vacos entre las partculas de agregados finos, gruesos o mezclados. Esta norma se aplica a agregados que no exceden los 150 mm de tamao mximo nominal. Nota 1. La masa unitaria es el trmino usado tradicionalmente para describir la propiedad determinada en esta norma. Aunque algunos consideran que los trminos peso unitario, densidad o densidad volumtrica resultan ms apropiados, no existe an un acuerdo general sobre el tema.

Los valores se regirn de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades. NTC 1000. Metrologa.

Esta norma no pretende sealar todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prcticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

MARCO CONCEPTUAL

NTC 92DEFINICIONES MASA La cantidad de materia en un cuerpo.

MASA UNITARIA Masa por unidad de volumen.

PESOLa fuerza ejercida por la gravedad sobre un cuerpo.

VACOSEn la unidad de volumen del agregado, el espacio entre las partculas en una masa de agregado que no se encuentra ocupado por materia mineral slida.

AGREGADO FINO: Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms usual es la arenaproductoresultante de la desintegracin de lasrocas.El agregado fino o arena se usa como llenante, adems acta como lubricante sobre los que ruedan los agregados gruesos dndole manejabilidad al concreto MASA UNITARIA SUELTA:Se denomina masa unitaria suelta la del material que se encuentra en estado normal de reposo porque el volumen que ocupa es mayor y por tanto su masa unitaria es menor. MASA UNITARIA COMPACTA:Se entiende por masa unitaria compacta el grado de acomodamiento de las partculas del agregado cuando se ha sometido a vibracin ya que esta mejora el acomodamiento y aumenta la masa unitaria

SIGNIFICADO Y USO

Esta norma se usa para determinar los valores de la masa unitaria necesarios para la seleccin de las proporciones de los agregados en las mezclas de concreto.La masa unitaria puede ser usada tambin para la determinacin de las relaciones masa/volumen para los acuerdos de compra. Sin embargo, se desconoce la relacin entre el grado de compactacin de los agregados en una unidad de acarreo o en una pila de almacenaje y el determinado por este mtodo. As mismo, los agregados en las unidades de acarreo o en las pilas de almacenaje usualmente contienen humedad absorbida y superficial (esta ltima afecta el anlisis volumtrico), mientras que la norma determina la masa unitaria con base en los agregados secos.Se incluye un procedimiento para el clculo del porcentaje de vacos entre las partculas de agregado, basado en la masa unitaria determinada en esta norma.

APARATOS BALANZAUna balanza o bscula con precisin dentro del 0,1 % de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mnimo a 0,05 Kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vaco. Se estima la masa del molde lleno multiplicando su volumen por 1920 kg/m3.

VARILLA DE APISONAMIENTOUna varilla de acero lisa, redonda y recta de 16 mm de dimetro y de 600 mm de longitud aproximadamente, con uno de sus extremos redondeado en una punta semiesfrica del mismo dimetro de la varilla.

MOLDEUn recipiente metlico cilndrico, provisto preferiblemente de manijas. Debe ser impermeable y con sus bordes superior e inferior alineados y uniformes, y suficientemente rgido como para mantener la forma bajo un uso fuerte. El molde debe tener una altura aproximadamente igual a su dimetro, pero en ningn caso su altura debe ser menor del 80 % o mayor del 150 % de su dimetro.

PALA O CUCHARN Una pala o cucharn de tamao conveniente para llenar el molde con agregado.

EQUIPO DE CALIBRACINUn vidrio plano como mnimo de 6 mm de espesor y como mnimo 25 mm ms largo que el dimetro del molde que va a ser calibrado. Para prevenir escapes puede usarse una grasa viscosa.SELECCIN DEL PROCEDIMIENTO

El procedimiento por paleo debe ser usado para la determinacin de la masa unitaria suelta. Por otro lado, la masa unitaria compacta debe determinarse por el procedimiento de apisonamiento para agregados con tamaos mximos nominales de 37,5 mm o menores, o por el procedimiento de golpeteo para agregados que tienen un tamao mximo nominal superior a los 37,5 mm y que no exceda los 150 ms.

PROCEDIMIENTO DE APISONAMIENTO1. Se llena una tercera parte del molde y se nivela la superficie con los dedos. Se apisona la capa del agregado con 25 golpes de la varilla de apisonamiento, distribuidos uniformemente sobre la superficie. Luego se completan las dos terceras partes del molde y se nivela y se apisona nuevamente. Finalmente, se llena el molde completo y se apisona de nuevo en la forma antes descrita. Se nivela la superficie del agregado con los dedos o con una plantilla recta de tal forma que las partes sobresalientes de las partculas ms grandes que conforman el agregado grueso compensen aproximadamente los vacos dejados en la superficie bajo el borde del molde.

2. En el apisonamiento de la primera capa, no se debe permitir que la varilla de apisonamiento golpee el fondo del molde. En el apisonamiento de la segunda y tercera capas, se aplica un esfuerzo vigoroso, pero no tan exagerado que cause la penetracin de la varilla de apisonamiento en la capa previa del agregado.

3. Se determina la masa del molde ms su contenido, y la masa del molde por separado y se registra los valores con una aproximacin de 0,05 kg.

PROCEDIMIENTO POR GOLPETEO DEL MOLDE1. Se Llena el molde con tres capas aproximadamente iguales como se describe en el numeral 1 del procedimiento de apisonamiento, se coloca el molde sobre una base firme, y se compacta cada capa levantando las caras opuestas alternativamente cerca de 50 mm y permitiendo su cada de tal forma que se golpee fuertemente. Por este procedimiento, las partculas de agregado se acomodan en una condicin densamente compactada. Se compacta cada capa por sacudimiento del molde 50 veces de la manera descrita, 25 veces en cada cara. Se nivela la superficie del agregado con los dedos o con una plantilla recta de tal forma que las partes sobresalientes de las partculas ms grandes que conforman el agregado grueso compensen aproximadamente los vacos dejados en la superficie bajo el borde del molde.

2. Se determina la masa del molde ms su contenido y la masa del molde por separado y se registran los valores con una aproximacin de 0,05 kg.

PROCEDIMIENTO POR PALEO 1. Se llena completamente el molde por medio de una pala o cuchara, descargando el agregado desde una altura que no exceda los 50 mm sobre el borde del molde. Se prev, en lo posible, la segregacin de los tamaos de las partculas que componen la muestra. Se nivela la superficie del agregado con los dedos o con una plantilla recta de tal forma que las partes sobresalientes de las partculas ms grandes que conforman el agregado grueso compensen aproximadamente los vacos dejados en la superficie bajo el borde del molde.

2. Se determina la masa del molde ms su contenido y la masa del molde por separado. Se registran los valores con una precisin de 0,05 kg. [1]

PRACTICA TRES: AGREGADO FINO

METODOLOGIA

CONDICIONES DEL ENTORNO

Se comprende que el entorno al cual se someti esta prctica, segn nuestro merito no estuvo tan alterado es decir el agregado fino que se uso estuvo en ptimas condiciones, aunque en el proceso encontramos un poco de impurezas las cuales se retiraron del agregado, cabe aclarar que solo aquellos residuos encontrados a nuestro alcance.

PROCEDIMIENTO

1. Identificamos los diferentes cilindros a usar (masa unitaria compacta y masa unitaria suelta).

2. Luego obtuvimos las medidas (dimetro y altura) de lo cilindros, para poder obtener su volumen respectivo.

3. Proseguimos a pesarlo vaco en la balanza para conocer su peso y as lograr saber el verdadero contenido del agregado fino.

4. Despus nos dirigimos, al lugar donde se encontraba el agregado fino para realizar el respectivo llenado de los cilindros. En este paso cabe aclarar que se realiza un diferente procedimiento para la masa unitaria compacta y suelta.

4.1 Para la masa unitaria compacta, realizamos el llenado del cilindro en partes iguales, es decir colocamos una capa de agregados fino, luego generamos los 25 golpes respectivos con una varilla lisa, este proceso se repite por dos capas ms hasta lograr su completo llenado.

4.2 Por otra parte encontramos la masa unitaria suelta, la cual hace referencia a un llenado totalmente diferente, donde se basa en dejar caer el agregado fino de una manera lenta hasta conseguir llenar el cilindro.

5. En seguida realizamos un limpiado al cilindro con una varilla para lograr que el agregado fino este acorde a la altura del respectivo cilindro.

6. Continuamos a pesar los cilindros en las respectivas balanzas, obteniendo el dato requerido; cabe aclarar que este proceso se debe realizar por cinco veces para lograr datos ms precisos.

7. Por ultimo nos dedicamos a realizar los respectivos clculos y anlisis de esta prctica.

DATOSMASA UNITARIA SUELTADimensiones del moldeDimetro (D) 15,8 cmAltura (h) 15,3 cmDatos molde vacoPeso del molde vaco 1732 g

Datos molde llenoN LECTURAMASA DEL MOLDE MAS SU CONTENIDO (g)CONVERSINMASA DEL MOLDE MAS SU CONTENIDO (kg)

16302

6,302

263266,326

363376,337

463376,337

563196,319

LECTURA PROMEDIO6324,26,3242

CALCULOS Volumen del molde

Masa unitaria )

MASA UNITARIA COMPACTADimensiones del moldeDimetro (D) 18,5 cmAltura (h) 18,5 cmDatos molde vacoMasa del molde vaco 3074 g

Datos molde llenoN LECTURAMASA DEL MOLDE MAS SU CONTENIDO (g)CONVERSINMASA DEL MOLDE MAS SU CONTENIDO (kg)

110817

10,817

21072610,726

31073110,731

41076010,76

51083110,831

LECTURA PROMEDIO1077310,773

Volumen del molde

Masa unitaria )

ANALISIS DE RESULTADOSDe acuerdo a la prctica anterior y los diferentes resultados obtenidos, logramos darnos cuenta que el agregado fino compactado contiene una mayor masa unitaria por lo tanto el agregado fino suelto posee una masa unitaria menor.

GRANULOMETRIA

INTRODUCCION

En este informe encontraremos el desarrollo de la prctica de granulometra; la cual es de gran importancia ya que nos permite encontrar y clasificar los tipos de agregado fino, ya que el tamao de los granos se encuentran en la granulometra y es muy importante para la elaboracin del concreto por la resistencia de los agregados, es decir, para ver si un agregado nos sirve como material de construccin, ya que como sabemos el estudio de granulometra nos determina el tamao mximo de agregado y dependiendo de los porcentajes del material retenido en cada tamiz. Para la realizacin de esta prctica de gradacin del agregado fino se utiliz un procedimiento respectivo y una serie de tamices que estn especificados en la Norma Tcnica Colombiana NTC 77, especificados continuacin.

OBJETIVOS

Esta norma abarca la determinacin de la distribucin de los tamaos de las partculas que componen los agregados finos y gruesos, a travs de un proceso de tamizado.

Algunas especificaciones para agregados que se referencian en esta norma contienen requisitos de gradacin que abarcan tanto la fraccin gruesa como la fina. Se incluyen, por tanto las instrucciones para el anlisis por tamizado de estos agregados. Determinar cuantitativamente de la distribucin de tamaos de partculas de suelo o agregado fino.

Esta norma no pretende sealar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prcticas de seguridad y salud, y determinar la aplicabilidad de las regulaciones primordiales por usar.

MARCO CONCEPTUAL

NTC 77DEFINICIONES AGREGADO FINO:Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms usual es la arenaproductoresultante de la desintegracin de lasrocas. GRANULOMETRIA:

La granulometra es ladistribucinde los tamaos de las partculas de un agregado tal como se determina poranlisisde tamices(norma NTC 77).El tamao de partcula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas. La granulometra y el tamao mximo de agregado afectan las proporciones relativas de los agregados as como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economa, porosidad, contraccin.

RESUMEN DEL MTODO DE ENSAYOUna muestra de agregado seco previamente pesada, se separa a travs de una serie de tamices de aberturas progresivamente ms reducidas para la determinacin de la distribucin de los tamaos de las partculas.

IMPORTANCIA Y USOEste mtodo de ensayo se usa principalmente para determinar la gradacin de los materiales propuestos para usarse como agregados, o que se estn utilizando como tales. Los resultados se usan para determinar la correlacin entre la distribucin de los tamaos de las partculas y los requisitos especficos de aplicacin, y para suministrar los datos necesarios para el control de la produccin de varios materiales y mezclas que contienen agregados. Los datos tambin pueden ser tiles en la determinacin de las relaciones de porosidad y entrabamiento.

APARATOS BALANZAS Las balanzas o bsculas usadas en los ensayos sobre agregados gruesos y finos deben tener la siguiente precisin y legibilidad.Para agregados finos, que se pueda leer hasta 0,1 g y con una precisin de 0,1 g del 0,1 % de la carga de ensayo, la que sea mayor de las dos, en cualquier punto dentro del intervalo de uso. Para agregados gruesos, o para mezclas de agregados gruesos y finos, una lectura y aproximacin de 0,5 g del 0,1 % de la carga de ensayo, la que sea mayor de las dos, en cualquier punto dentro del intervalo de uso.

TAMICES Los tamices deben montarse en marcos construidos de tal manera que se prevengan las prdidas de material durante el tamizado. Los tamices deben cumplir los requisitos de la NTC 32 (ASTM E11). Los marcos de tamices no estandarizados deben ser conformes con los requisitos de la NTC 32 (ASTM E11) en la medida en que sea aplicable.

IMAGEN 1

TAMIZADORA MECNICASi se usa, debe impartir un movimiento vertical, o un movimiento lateral y vertical al tamiz, haciendo que las partculas presenten diferentes orientaciones con respecto a la superficie del tamiz.

HORNO Se debe utilizar un horno de tamao adecuado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 C 5 C.

PROCEDIMIENTO

1. Se seca la muestra hasta que alcance una masa constante a una temperatura de 110 C 5 C. NOTA Para propsitos de control, particularmente cuando se desee obtener resultados rpidos, generalmente no es necesario secar el agregado grueso para el anlisis del mtodo de tamizado. Los resultados se ven ligeramente afectados por el contenido de humedad cuando:2. Se deben seleccionar los tamaos adecuados de los tamices para proporcionar la informacin requerida por las especificaciones que cubren el material ensayado. El uso de tamices adicionales puede ser deseable para la obtencin de otro tipo de informacin, como el valor del mdulo de finura, o para regular la cantidad de material en los tamices. El encaje de los tamices debe hacerse en orden decreciente segn el tamao de las aberturas de arriba hacia abajo y se debe colocar la muestra en el tamiz superior. Se agitan los tamices as dispuestos manualmente, o mediante el uso de tamizadora mecnica por un tiempo suficiente, establecido al tanteo o controlado por mediciones en la muestra real, conociendo el criterio de tamizado. 3. Se limita la cantidad de material en un tamiz determinado, para que todas las partculas tengan la oportunidad de alcanzar las aberturas del mismo, un cierto nmero de veces durante la operacin de tamizado. Para tamices con aberturas menores de 4,75 mm (No. 4), la masa retenida en cualquier tamiz al final de la operacin de tamizado no debe exceder de 7 kg/m2 de superficie del tamiz (Vase la Nota 5). Para tamices con aberturas de 4,75 mm (No. 4) o mayores, la cantidad retenida en kg/m2 superficie del tamiz, no debe exceder en 2,5 veces la abertura del tamiz en mm. Esta cantidad es mostrada en la Tabla 1 para cinco dimensiones de marcos de tamices de uso comn. En ningn caso la cantidad retenida debe ser superior al valor que pueda causar la deformacin permanente del tejido del tamiz. Para prevenir la sobrecarga de material en un tamiz individual se debe usar uno de los siguientes mtodos: Se inserta un tamiz adicional con tamao de abertura intermedio entre el tamiz que se puede sobrecargar y el tamiz inmediatamente superior en el juego original de tamices 8.3.1.2 Se separa la muestra en dos o ms porciones, tamizando cada porcin individualmente. Se combinan las masas retenidas en cada tamiz especfico antes de calcular el porcentaje de la muestra en el tamiz Se usan tamices que tengan un marco de tamao superior y provean una mayor rea de tamizado. NOTA 5 Los 7 kg/m corresponden a una cantidad de 200 g para el tamiz comn de 203 mm de dimetro. (con un dimetro efectivo de superficie de tamizado de 190 mm).

4. Se sigue el tamizado por un perodo de tiempo suficiente de tal forma que, despus de completado, no ms del 1 % en masa del residuo en cualquier tamiz individual logre atravesarlo durante 1 min de tamizado manual continuo, desarrollado de la siguiente manera: Se separa el tamiz individual provisto de un recipiente cubierto y suficientemente ajustado y se coloca sobre una mano en una posicin ligeramente inclinada. Se golpea rigurosamente la cara del tamiz con un movimiento ascendente contra la palma de la otra mano, a una tasa aproximada de 150 veces por minuto, rotando el tamiz en un sexto de revolucin en intervalos de 25 golpes. En el tamizado de partculas superiores de 4,75 mm (No. 4), hay que asegurar que el material ocupe una sola capa. Si el tamao de los tamices montados para el ensayo hace imprctico el movimiento de los tamices antes descrito, se deben usar tamices de 203 mm de dimetro para verificar la eficacia del tamizado.5. En el caso de mezclas de agregados finos y gruesos, la fraccin fina de la muestra menor que el tamiz de 4,75 mm (No. 4), puede distribuirse en dos o ms juegos de tamices para prevenir la sobrecarga individual de los mismos. Alternativamente, la porcin de finos menores que el tamiz de 4,75 mm (No. 4), se puede reducir en tamao usando un separador mecnico segn la NTC 3674 (ASTM C702). Si se sigue este procedimiento, se calcula la masa de cada fraccin de la muestra original por la relacin.

Mo = masa de la porcin en la muestra original totalM1 = masa de la fraccin ms fina que el tamiz de 4,75 mm (No. 4) en la muestra total M2 = masa de la porcin de material reducido ms fino que el tamiz de 4,75 mm (No. 4) realmente tamizado Mt = masa de la fraccin en la porcin reducida tamizada.

6. Si no se usa una tamizadora mecnica, se deben tamizar manualmente partculas superiores a 75 mm para determinar la menor abertura del tamiz a travs de la cual puede pasar cada partcula. Se inicia el ensayo en el tamiz ms pequeo a usar. Se rotan las partculas, si es necesario, con el fin de determinar cul de ellas pasa a travs de una abertura dada. Sin embargo, no se debe forzar el paso de las partculas a travs de las aberturas. 7. Se determina la masa de cada porcin de la muestra en una balanza o bascula segn los requisitos de la importancia y uso, con una precisin del 0,1 % de la masa seca total original de la muestra. La masa total del material despus del tamizado debe controlarse rigurosamente a partir de la masa original de la muestra colocada en los tamices. Si las cantidades difieren en ms del 0,3 %, basndose en la masa total de la muestra seca, los resultados no se pueden usar para propsitos de decisin. 8. Si la muestra se ha ensayado previamente segn la NTC 78 (ASTM C117), se suma a la masa de los finos menores que el tamiz de 75 m (No. 200) determinado por aquella norma, la masa del material que pasa el tamiz de 75 m (No. 200) por tamizado en seco de la misma muestra en esta norma.

METODOLOGIA

Condiciones del EntornoRespecto al entorno al cual realizamos esta debida prctica debemos aclarar que estaba en ptimas condiciones ya que el agregado fino no se encontraba hmedo, los aparatos a utilizar de igual manera se encontraban secos y por otra parte el clima de tal da estaba en un estado normal es decir no se encontraba lluvioso.

Procedimiento

1. Inicialmente se organizaron los tamices en el siguiente orden: tamiz #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200 y fondo para clasificar el suelo.

2. Luego, se introdujo 1000 gramos de material en la fila de tamices.

3. El laboratorio de la universidad nos facilit la muestra y luego procedimos al proceso del tamizado donde se sacuden los tamices con un movimiento tanto lateral como vertical y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantuviera en movimiento, esta parte del ensayo se hizo con ayuda de varios compaeros ya que a una sola persona se le hace difcil mover todos los tamices debido a su altura.

4. Se hizo un coteo de 150 movimientos para lograr un buen tamizado.

5. Seguidamente se separaron los tamices para mirar que cantidad de material retuvieron.

6. Finalmente se coloc encima de la balanza un recipiente (esta balanza se coloc en cero) y luego se introdujo en ese recipiente el material obtenido por cada tamiz; de cada material se tom nota del peso para luego calcular el porcentaje de error.

Este ensayo se realiz dos veces debido a que en el primer procedimiento dio un porcentaje de error de 12 gramos lo cual no puede ser posible ya que no tiene validez; porque lo mximo que los estudiantes se pueden desfalcar es con 3 gramos ms de eso no es aceptable.

DATOS

ANALISIS DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

MASA UNITARIA SUELTA, MASA UNITARIA COMPACTAEn el momento de seleccionar las proporciones de los agregados para el diseo de mezclas es de mucha importancia conocer la masa unitaria de los mismos; ya que mediante esta se establece los volmenes de vacos cuando se deja caer libremente el agregado y cuando es compactado.

De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que como era de esperarse el material compactado contiene una mayor masa unitaria que el material suelto debido a que el mismo volumen contiene ms masa, ya que cuando lo apisonamos las partculas del agregado se llenan pequeos espacios de aire.

GRANULOMETRIAPor medio de esta prctica logramos identificar los diferentes tamaos de las partculas, que compone el agregado fino por medio del proceso del tamizado.

BIBLIOGRAFIA

[1] NTC 92.Determinacion de la masa unitaria y los vacos entre partculas de agregados ( http://tienda.icontec.org/brief/NTC92.pdf)

[2] NTC 77.Glanulometria de finos

IMAGEN 1 http://notasdeconcretos.blogspot.com/2011/04/granulometria-del-agregado-fino.html

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