Practica n°3

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍAFACULTAD DE ARQUITECTURA É INGENIERIAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Tecnología del concreto IIng Julio R Gómez Silva Suárez

2014

Practica N°3

MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR PESO UNITARIO COMPACTADO, PESOUNITARIO SUELTO (ASTM C 29)

I ALCANCE:

o Establecer el método para determinar el peso unitario suelto o compactado, yasean finos, gruesos o una mezcla de ambos.

II RESUMEN DEL ENSAYO:

Se denomina peso volumétrico del agregado el peso que alcanza un determinadovolumen unitario. Generalmente se expresa en kilos por metro cúbico. Este valor esrequerido cuando se trata de agregados ligeros o pesados y en el caso deproporcionarse el concreto por volumen. El peso volumétrico del agregado varía deacuerdo a condiciones intrínsecas, como la forma, granulometría y tamaño máximo.Asimismo, depende de factores externos como la relación del tamaño máximo con elvolumen del recipiente, la consolidación impuesta, la forma de colocación, etc. Enconsecuencia, para ser de utilidad, el ensayo de peso unitario debe ceñirseestrictamente a norma, definiendo si la determinación corresponde al agregado suelto ocompactado, según el procedimiento utilizado.

III EQUIPO:o Balanza. Debe medir con una exactitud de 0.1% con respecto al material usado.o Varilla compactadora, de acero, cilíndrica, de 16 mm (5 /8") de diámetro, con

una longitud aproximada de 600 mm (24"). Un extremo debe ser semiesférico yde 8 mm de radio (5/16").

o Recipientes de medida, metálicos, cilíndricos, preferiblemente provistos deagarraderas, a prueba de agua, con el fondo y bordes superiores pulidos, planosy suficientemente rígidos, para no deformarse bajo duras condiciones de trabajo.Los recipientes de 15 a 30 litros deben ir reforzados en su boca con una bandade acero de 40 mm de ancho. La capacidad del recipiente utilizado en el ensayo,depende del tamaño máximo de las partículas del agregado que se va a medir,de acuerdo con los límites establecidos en la Tabla Nº 1

IV PROCEDIMIENTO:

Método del apisonado. Para agregados de tamaño nominal menor o igual que 37.5 mm(11/2").

o El agregado debe colocarse en el recipiente, en tres capas de igual volumenaproximadamente, hasta colmarlo.

o Cada una de las capas se empareja con la mano y se apisona con 25 golpes devarilla, distribuidos uniformemente en cada capa, utilizando el extremosemiesférico de la varilla.




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o Al apisonar la primera capa, debe evitarse que la varilla golpee el fondo delrecipiente. Al apisonar las capas superiores, se aplica la fuerza necesaria paraque la varilla solamente atraviese la respectiva capa.

o Una vez colmado el recipiente, se enrasa la superficie con la varilla, usándolacomo regla, y se determina el peso del recipiente lleno, en kg (lb).

Método sin apisonado: se llena todo el recipiente sin apisonar.

o Una vez colmado el recipiente, se enrasa la superficie con la varilla, usándolacomo regla, y se determina el peso del recipiente lleno, en kg (lb).

TABLA 1Tamaño Máximo nominal del

agregado Capacidad del recipiente

mm pulgadas L (m3) Pies3

12.5 ½” 2.8 L (0.0028 m3) 1/1025.0 1 9.3 L (0.0093 m3) 1/337.5 1 ½” 14.0 L (0.014 m3) ½75.0 3” 28.0 L (0.028 m3) 1100.0 4” 70.0 L (0.07 m3) 2 ½125.0 5” 100.0 L (0.1 m3) 3 ½

V CALCULOS:

PESO UNITARIO = −Dónde:

G = peso de la muestra de agregados más el recipiente en kg.T= peso del recipiente en kg.V = volumen del recipiente en m3




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METODO DE ENSAYO PARA DETERMNAR EL DESGASTE DE LOS AGREGADOSPOR MEDIO DE LA MAQUINA DE ABRASION DE LOS ANGELES PARA TAMAÑOS

MENORES DE 37.5 mm (1 ½”) (ASTM C 131)

I ALCANCE:

o Se refiere al procedimiento que se debe seguir para realizar el ensayo dedesgaste de los agregados gruesos hasta de 37.5 mm (1 ½") por medio de lamáquina de Los Ángeles.

o El método se emplea para determinar la resistencia al desgaste de agregadosnaturales o triturados, empleando la citada máquina con una carga abrasiva.

II RESUMEN DEL ENSAYO:

En la mayoría de las normas sobre agregados a nivel internacional se establecenpruebas de desgaste o abrasión. En Norteamérica, la más generalizada es eldenominado Ensayo de Los Ángeles, consistente en colocar una muestra de agregadocon granulometría especificada en un cilindro rotatorio horizontal, conjuntamente con unnúmero de bolas de acero, aplicando al tambor un número dado de vueltas. Elporcentaje de material fragmentado constituye un indicador de calidad. El Ensayo deLos Angeles está normalizado por el ASTM, pues el ensayo tradicional de Dewal fueanulado en 1971. Los resultados han evidenciado correlación con el comportamiento delconcreto en pavimentos. Por otra parte, se estima como un indicador de la calidad delagregado.

III EQUIPO:

o Balanza, que permita la determinación del peso con aproximación de 1 g.o Estufa, que pueda mantener una temperatura uniforme de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F).o Tamices.o Máquina de Los Ángeles: la máquina para el ensayo de desgaste de Los

Ángeles tendrá las características que se indican en la Figura 1. Consiste en uncilindro hueco, de acero, con una longitud interior de 508 ± 5 mm (20 ± 0.2") y undiámetro, también interior, de 711 ± 5 mm (28 ± 0.2").Dicho cilindro lleva sus extremos cerrados y en el centro de cada extremo un eje,que no penetra en su interior, quedando el cilindro montado de modo que puedagirar en posición horizontal alrededor de este eje. El cilindro estará provisto de unaabertura, para introducir la muestra que se desea ensayar, y un entrepaño, paraconseguir la rotación de la mezcla y de la carga abrasiva. La abertura podrácerrarse por medio de una tapa con empaquetadura que impida la salida del polvo,fijada por medio de pernos.

La tapa se diseñará de manera tal que se mantenga el contorno cilíndrico interior.El entrepaño se coloca de modo que la carga no caiga sobre la tapa durante elensayo, ni se ponga en contacto con ella en ningún momento. El entrepaño serádesmontable, de acero, ocupando longitudinalmente toda una generatriz delcilindro y se proyectará radialmente, y hacia el centro de la sección circular delcilindro, en longitud de 89 ± 2 mm (3,5 ± 0.1"). Tendrá un espesor tal que permita




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montarlo por medio de pernos u otro medio apropiado, de forma que quedeinstalado de un modo firme y rígido. La distancia del entrepaño a la abertura,medida a lo largo de la circunferencia del cilindro y en el sentido de la rotación,será mayor de 1.27 m (50").

La superficie del entrepaño de la máquina de Los Ángeles está sometida a unfuerte desgaste y al impacto de las bolas, originándose en ella un relieve a una




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distancia aproximadamente de 32 mm (1 ¼") desde la unión del entrepaño con lasuperficie interior del cilindro. Si el entrepaño está echo de una sección angular, nosolamente puede formarse este relieve, sino que aquél se puede llegar a doblarlongitudinal o transversalmente y con respecto a su correcta disposición, por locual debe ser revisado periódicamente. Si se observa alguno de estos defectos, elentrepaño debe ser reparado oReemplazado antes de realizar nuevos ensayos. La influencia de todos estosfactores sobre los resultados del ensayo no es conocida; sin embargo, parauniformar las condiciones de ensayo se recomienda eliminar el relieve formadocuando su altura sea superior a 2 mm (0.1").

La máquina será accionada y contrabalanceada en forma tal, que debe mantenerla velocidad periférica básicamente uniforme.La pérdida de velocidad y el deslizamiento del mecanismo de transmisión soncausa frecuente de que los resultados del ensayo no coincidan con los obtenidosen otra máquina de desgaste de Los Ángeles con velocidad periférica constante.

Carga abrasiva. La carga abrasiva consistirá en esferas de acero o de fundición,de un diámetro entre 46.38 mm (1 13/16") y 47.63 mm (1 7/8") y un pesocomprendido entre 390 g y 445 g.

La carga abrasiva dependerá de la granulometría de ensayo, A, B, C o D, de acuerdo conla Tabla 2 siguiente:

TABLA 2

Granulometría de ensayo Número de esferas Peso total de la muestragramos

A 12 5000 ± 25B 11 4584 ± 25C 8 3330 ± 25D 6 2500 ± 25

IV MUESTREO:

La muestra consistirá en agregado limpio por lavado y secado en horno a unatemperatura constante comprendida entre 105 y 110 °C (221 a 230°'F), separadapor fracciones de cada tamaño y recombinadas con una de las granulometríasindicadas en la Tabla 2. La granulometría o granulometrías elegidas seránrepresentativas del agregado tal y como va a ser utilizado en la obra.La muestra antes de ensayada deberá ser pesada con aproximación de 1 g.




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TABLE 3Granulometría de la muestra de agregado para ensayo

Tamiz Pesos y granulometrías de la muestrapara ensayo (g)Pasa Retiene

mm pulg mm pulg A B C D37.5 1 ½” 25.0 1” 1250±2525.0 1” 19.0 ¾” 1250±2519.0 ¾” 12.5 ½” 1250±25 2510±1012.5 ½” 9.5 3/8” 1250±25 2510±109.5 3/8” 6.3 ¼” 2510±106.3 ¼” 4.75 N°4 2510±10

4.75 N°4 2.36 N°8 5000±10TOTAL PESOS g. 5000±10 5000±10 5000±10 5000±10

Cuando se triture la muestra en el laboratorio, se hará constar esto en el informe,debido a la influencia que tiene la forma de las partículas en el resultado delensayo.

V PROCEDIMIENTO:

Ejecución del ensayo. La muestra y la carga abrasiva correspondiente, se colocanen la máquina de Los Ángeles, y se hace girar el cilindro a una velocidadcomprendida entre 30 y 33 rpm; el número total de vueltas deberá ser 500. Lamáquina deberá girar de manera uniforme para mantener una velocidad periféricaprácticamente constante. Una vez cumplido el número de vueltas prescrito, sedescarga el material del cilindro y se procede con una separación preliminar de lamuestra ensayada, en el tamiz # 12.El material se tamiza a continuación empleando el tamiz de 1.70 mm (No. 12). Elmaterial más grueso que el tamiz de 1.70 mm (No. 12) se lava, se seca en elhorno, a una temperatura comprendida entre 105 a 110 °C (221 a 230 °F), hastapeso constante, y se pesa con precisión de 1 g.

Cuando el agregado esté libre de costras o de polvo, puede eliminarse la exigenciadel lavarlo antes y después del ensayo. La eliminación del lavado posterior, raravez reducirá la pérdida medida, en más del 0.2% del peso de la muestra original.

VI CALCULOS:

El resultado del ensayo es la diferencia entre el peso original y el peso final de lamuestra ensayada, expresado como tanto por ciento del peso original.




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El resultado del ensayo (% desgaste) recibe el nombre de coeficiente de desgastede Los Ángeles. Calcúlese tal valor así:

% = ( − )Dónde:

P1 = Peso de la muestra seca antes del ensayo.P2= Peso de la muestra seca después del ensayo, previo lavado sobre eltamiz de 1.70mm (N°12).

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