03-teho-Áridos sf

5/10/2018 03-Teho-Áridos sf - slidepdf.com

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TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓNTECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

ÁRIDOS ÁRIDOS

(AGREGADOS)(AGREGADOS)

1



DEFINICIÓN: Conjunto de partículas de origenpétreo, duro de forma estable y que debe cumpliruna serie de requisitos. Ocupa entre el 60% y el80% del volumen total del hormigón.

FUNCIONES: Resistir esfuerzos internos y externos

ÁRIDOS PARA HORMIGÓNÁRIDOS PARA HORMIGÓN

Renato Vargas S ------- Ingeniero Civil

Resistir la abrasión Resistir al paso de humedad Resistir solicitaciones químicas. Provee relleno de bajo costo a la pasta de

cemento Disminuye y evita efectos de cambios de

volumen que sufre la pasta de cemento.

2



PROPIEDADES Y REQUISITOSMuestreo y Cuarteo Análisis Granulométrico Tamaño máximo

Módulo de finura Forma de textura superficial Adherencia

COMERCIALIZACIÓN• A granel

MANEJO• Acopios• Se re ación


Contenido de impurezas Porosidad y Absorción Humedades

Compacidad Densidades Esponjamiento Superficie específica

3



4



ProcedimientoObtenga al menos 3 porciones al azar del mismotamaño, forme una muestra combinada cuyo

peso sea igual o superior a lo indicado en latabla.

MUESTREO


• ,tal manera que reciba el flujo completo paraevitar la segregación.

• Desde una cinta transportadora, detenga la cinta

y coloque una plantilla que abarque la muestra aextraer, con pala y luego con escobilla pararecuperar todo el fino.

5



Desde las pilas de acopio

• Para el árido grueso se debe tomar tresporciones, una del tercio superior del medio y de

la parte baja, para evitar segregación esconveniente hacer un corte vertical entre esasposiciones y extraer la muestra.


• ara r o no se e e extraer a capa super or ymediante un tubo de ∅∅∅∅ = 30 mm y 2 m se extraenal menos 5 muestras al azar al insertarlo en lapila.

6



Desde unidades de transporte como camiones,

barcazas, vagones de ferrocarril, para muestrear:

• El árido grueso, en lo posible debe ser hecho con

equipos mecánicos capaces de extraer desdediversas profundidades y ubicaciones al azar. Delo contrario se debe hacer tres o másexcavaciones en untos ue se estime ue


representan las características de la carga.• En árido fino los tubos de muestra son

adecuados.

7



Tamaño de las muestrasPara análisis granulométrico y de calidad

Tamaño máximonominal de los áridos

Peso mínimo aproximadode las muestras. Kg

Áridos finos2,36 mm 10

4,75 mm 10

Áridos gruesos9,5 mm 10

8

,

19,0 mm 2525,0 mm 50

37,5 mm 75

50,0 mm 100

63,0 mm 125

75,0 mm 15090,0 mm 175



CUARTEO: Reducción del tamaño de la muestra

Mediante cuarteo mecánico• Se introduce el material en latolva de alimentación, luegose abre y cae en ambos


recipientes. El material de unode los recipientes se vuelve aintroducir tantas veces comosea necesario para reducir lamuestra al tamaño deseado.

9



Mediante cuarteo manual, sobre superficie dura

10



Mediante cuarteo manual, sobre superficie blandaNO USAR PALA. Colocar tubobajo la tela y levantar

XTubo

11



TAMICESCada tamiz se caracteriza por su abertura, o sea,por el lado interior de cada uno de los cuadrados

elementales.

Abertura del tamiz = t (mm)

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO


= n = n mero en eroForman una progresión geométrica de razón 21/4

Hay tamices para toda la sucesión de númerosenteros desde n = 27 hasta n = -19 (son 47 tamices!!)

o sea, desde t = 107,6 mm hasta t = 0,037 mm.

12



Tamices

13



Si se escoge un tamiz de cada cuatro, se puedeformar de esas progresiones:

n = múltiplo de 4

n = (múltiplo de 4) ±±±± 1n = (múltiplo de 4) ±±±± 2n = (múltiplo de 4) ±±±± 3

Series referidas or ISO:

SERIE DE RAZÓN 2


n = múltiplo de 4n = (múltiplo de 4 ) + 2

14

n26 22 18 14 10 6 2 -2 -6 -10 -14

24 20 16 12 8 4 0 -4 -8 -12 -16

2n/4 64 32 16 8 4 2 1 1/2 1/4 1/8 1/16 mm

90,5 45,3 22,6 11,3 5,7 2,8 1,4 0,71 0,35 0,17 0,09 mm

Se ha reducido el número detamices sólo a 11



n 25 21 17 13 9 5 1 -3 -7 -11 -15

2n/4 76 38 19 9,5 4,75 2,4 1,2 0,59 0,3 0,15 0,074 mm3 3/2 3/4 3/8 3/16 3/32 3/64 3/128 3/256 3/512 3/1024 mm

4 8 16 30 50 100 200 Nº

4 2 1 1/2

Series USA y Chile:n = (múltiplo de 4 ) + 1

15

Serie

nominal

80 63 50 40 25 20 12,5 10 5 2,5 1,25 0,630 0,315 0,160

Serie

combinada75 63 50 37,5 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,600 0,300 0,150

Norma chilena NCh165.Of09

2,5



n 25 21 17 13 9 5 1 -3 -7 -11 -15

2n/4 76 38 19 9,5 4,75 2,4 1,2 0,59 0,3 0,15 0,074 mm3 3/2 3/4 3/8 3/16 3/32 3/64 3/128 3/256 3/512 3/1024 mm

4 8 16 30 50 100 200 Nº

4 2 1 1/2

Series USA y Chile:n = (múltiplo de 4 ) + 1

16

Serie

nominal

80 63 50 40 25 20 12,5 10 5 2,5 1,25 0,630 0,315 0,160

Serie

combinada

mm75 63 50 37,5 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,600 0,300 0,150

Norma chilena NCh165.Of09

2,5



Tamizador para árido fino y grueso

17



ANÁLISIS

Tamiz ASTM Masa Masa Masa Reten. Masa Q'Pasa

Recomienda

INN Retenida Retenida Acumulada Acumulada NCh 163' mm g % % %

2 501 1/2 40

1 25

3/4 20

pulg

ASTM INN

Tamices

18

1/2 12,53/8 10

Nº4 5

8 2,5

16 1,2530 0,63

50 0,315

100 0,16

TOTAL



Tamiz Retenida Retenida Ret. Acum. Que Pasa NCh 163ASTM g % % %2 0 0 0 100 95-100

11/2 1200 6 6 94

1 3600 18 24 76 35-70

3/4 40 24 48 52

1/2 3200 16 64 36 10-30

3/8 5000 25 89 11

Mi = 20.000 g

4800


-

8

16

30

50

100

TOTAL

19

19.6007,41



Tamiz Retenida Ret. Acum. Que Pasa NCh 163ASTM % % %

2

11/21

3/4

1/2


3/8 0 0 100 100Nº4 3 3 97 95-100

8 7 10 90 80-100

16 12 22 78 55-80

30 21 43 57 25-6050 30 73 27 10-30

100 18 91 9 2-10

TOTAL

20



Grafico de Granulometría NCh 165 Of. 77

21



Tipos Granulométricos de áridos gruesos, NCh 163

% ACUMULADO QUE PASA PARA LOS SIGUIENTESTAMICES GRADOS (DEFINIDOS POR TAMAÑOS LIMITES EN mm)

(mm) 63-40 50-25 50-5 40-20 40-5 25-5 20-5 12,5-5 10-2,5

80 100 --- *) --- *) --- --- --- ---

63 90-100 100 100 --- --- --- --- --- ---

50 35-70 90-100 90-100 100 100 --- --- --- ---

40 0-15 33-70 --- 90-100 90-100 100 --- --- ---

--- - - - --- - --- ---

22

20 0-5 --- --- 0-15 35-70 --- 90-100 100 ---12,5 --- 0-5 10-30 --- --- 25-60 --- 90-100 100

10 --- --- --- 0-5 10-30 --- 20-55 40-70 90-100

5 --- --- 0-5 --- 0-5 0-10 0-10 0-15 10-30

2,5 --- --- --- --- --- 0-5 0-5 0-5 0-101,25 --- --- --- --- --- --- --- --- 0-5

*) Los grados 50 – 5 mm corresponden a mezclas de los grados 50 – 25 mm con 25 – 5mm y El grado 40 – 5 mm corresponde a mezclas de los grados 40 – 20 mm con 20 – 5mm.



“L“Looss áridosáridos que no correspondan aque no correspondan a

ninguno de los grados especficados enninguno de los grados especficados enla tabla, pueden ser empleadla tabla, pueden ser empleadoos siempres siempre

OBSERVACIÓNOBSERVACIÓN


hormigoneshormigones preparadpreparadaas con ests con estoossáridos,áridos, cumplan con los requisitos decumplan con los requisitos de

las especificaciones particulares de lalas especificaciones particulares de laobra”obra”

23



Tipos Granulométricos de áridos finos NCh 163

% ACUMULADO QUE PASA PARA LOS SIGUIENTES TAMAÑOS

Tamaños 1 2 3 4 5 6 7

Denomi-

nación Muy Media o Media Muy Discon-Tamices

(mm)

Gruesa Gruesa Normal Gruesa Fina Fina tinua

24

5 60-75 75-90 95-100 70-90 90-100 95-100 30-60

2,5 35-55 55-80 80-100 40-80 85-100 90-100 30-40

1,25 27-50 35-60 50-85 40-70 70-90 85-100 30-40

0,630 15-40 22-40 25-60 40-60 60-80 80-100 17-40

0,315 8-25 15-25 10-30 25-37 37-50 50-62 9-25

0,160 3-10 3-10 2-10 6-13 12-20 15-20 4-10

MF máx. 3,45 2,95 2,15 2,50 2,46 1,13 3,85

MF mín. 4,52 3,98 3,38 3,79 3,60 1,80 4,80



Árido grueso (Grava + Gravilla)

Granulometrías más usadas en:

Tamices % que pasa, en peso, para los siguientes

empleados tamaños límitesASTM 2" - # 4 1 1/2" - # 4 3/4" - # 4 2" - 1 " 1 1/2" - 3/4"

2 1/2" 100 --- --- 100 ---

2" 90-100 100 --- 90-100 100


25

1 1/2" --- 90-100 --- 33-70 90-1001" 35-70 --- 100 0-15 20-55

3/4" --- 35-70 90-100 --- 0-15

1/2" 10-30 --- --- 0-5 ---

3/8 --- oct-30 20-55 --- 0-5# 4 0-5 0-5 0-10 --- ---

# 8 --- --- 0-5 --- ---

10-30



Árido fino (Arena)


Tamices Empleados % que pasa(ASTM) en peso

3/8 100


26

-

# 8 80-100

# 16 50-85

# 30 25-60

# 50 10-30#100 2-10



Árido combinado (árido grueso + árido fino)


Tamices % que pasa, en peso, para los

empleados tamaños máximos indicadosASTM 1 1/2" 3/4"

1 1/2" 100 ---

"


27

-

3/8 40-61 90-100

# 4 24-48 20-55

# 8 15-37 0-15

# 16 oct-28 ---

# 30 6-19 0-5

# 50 3-11 ---

# 100 2-5 ---

MF = 6,40 a 5,11 MF = 5,90 a 5,25

10-28



Bandas granulométricas de (G + gG + g), FF y (G + g + FG + g + F)

F

28

G + gG + g + FG + g + F



Áridos combinadoGranulometrías recomendadas para dosificación

29



Áridos combinados

Granulometrías recomendadas para dosificación

30



Áridos combinados


31



Áridos combinados


32



Áridos combinadosGranulometrías recomendadas para dosificación

33



Da = Tamaño máximo absoluto

• Es el tamaño de la partícula correspondiente almenor tamiz por el cual pasa el 100 %.

Tamaño máximo del áridoTamaño máximo del árido


Dn = Tamaño máximo nominal• Es el tamaño de la partícula correspondiente altamiz inmediatamente siguiente a aquel por elcual pasa el 100 %, Da. Si por éste tamiz pasa 90% o menos, entonces Dn = Da

34



Corresponde a un valor medio, es un índice que representaa la granulometría por la distribución de frecuencias detamaño, con un número.

Se aplica sólo a las mallas que tienen la progresión tienen la progresión geométrica de razón 2 geométrica de razón 2 OJO pivota, por lo que sólo varía su valor cuando varía la

osición de la curva ranulométrica en sentido horizontal

Módulo de finuraMódulo de finura


no asi cuando gira sobre el punto de pivote.

a) MF = SUMA (%R.A.)/100

b) MF = [SUMA (Nº MALLAS x 100) - SUMA (%Q.P.)]/100

MF = SUMA (Nº MALLAS) - SUMA (%Q.P.)/100

35



Dibuje;

1. un gráfico semilog en Excel.2. una banda granulométrica de la NCh163.

Tarea 1:


este afuera de la banda del punto 2.4. Calcule el MF a todas las curvas

granulo-métricas (son 4) y los Dn y Da

36



DISEÑO DE MEZCLAS DE ÁRIDOSDISEÑO DE MEZCLAS DE ÁRIDOS

TECNOLOGÍA DELTECNOLOGÍA DEL HORMIGÓNHORMIGÓN

37



DISEÑO DE MEZCLAS DE ÁRIDOS

38



Tamiz % Q' Pasa % Q' Pasa % Q' Pasa % Q' PasaASTM A B C I1 1/2 100 100

1 86 75

3/4 100 54 651/2 94 40 55

3/8 82 22 50

Nº4 76 8 40Nº 4 76 8 40100100


8 54 2 2816 30 100 0 22

30 14 92 15

50 5 38 8

100 1 12 3

MF 4,38 1,58 7,14 5,69

39

¿Qué porcentaje de arena tiene el árido A?¿Qué porcentaje de arena tiene el árido A?

71713939

1818

77

11

3,643,64

ÁRIDOS - % QUE PASA



ÁRIDOS % QUE PASATAMIZ A B C D IG GAB IF FCD

2 100 100 100

1 1/2 70 100 95 861 62 87 70 76

3/4 50 78 53 65

1/2 35 55 100 35 46 100

3/8 5 22 98 20 14 100 99

4 1 10 90 100 3 6 97 95

8 75 90 90 83

16 56 80 68 68

40

50 8 40 20 24100 2 15 6 9

MF 7.74 6.90 3.46 2.09 7.29 7.29 2.76 2.76

7,74 A + 6,9 B = 7.29 3,46 C + 2,09 D = 2.76

A + B = 1 C + D = 1

A = 0.46 C = 0.49B = 0.54 D = 0.51

A es una G+g, B es una G+g, C es un F, D es un F, IG es curva ideal de una G, GAB=0,46A+0,54B

IF es la curva ideal del F, FCD=0,49C+0,51D (G=grava, g=gravilla, G+g= grava+gravilla, F=arena)



Árido fino (Arena)


Tamices Empleados % que pasa

(ASTM) en peso

3/8 100# 4 95-100

-

10098

90

Renato Vargas S ------- Ingeniero Civil 41

# 16 50-85# 30 25-60

# 50 10-30

#100 2-10

6843

20

6

3,38 –2,15

2,765

2,75Módulos definura



Tipos Granulométricos de áridos gruesos, NCh 163

% ACUMULADO QUE PASA PARA LOS SIGUIENTESTAMICES GRADOS (DEFINIDOS POR TAMAÑOS LIMITES EN mm)

(mm) 63-40 50-25 50-5 40-20 40-5 25-5 20-5 12,5-5 10-2,5

80 100 --- *) --- *) --- --- --- ---

63 90-100 100 100 --- --- --- --- --- ---50 35-70 90-100 90-100 100 100 --- --- --- ---

40 0-15 33-70 --- 90-100 90-100 100 --- --- ---

--- - - - --- - --- ---

42

20 0-5 --- --- 0-15 35-70 --- 90-100 100 ---12,5 --- 0-5 10-30 --- --- 25-60 --- 90-100 100

10 --- --- --- 0-5 10-30 --- 20-55 40-70 90-100

5 --- --- 0-5 --- 0-5 0-10 0-10 0-15 10-30

2,5 --- --- --- --- --- 0-5 0-5 0-5 0-10

1,25 --- --- --- --- --- --- --- --- 0-5

*) Los grados 50 – 5 mm corresponden a mezclas de los grados50 – 25 mm con 25 – 5 mm y

El grado 40 – 5 mm corresponde a mezclas de los grados 40 – 20mm con 20 – 5 mm.



VISUALIZACIÓN GRÁFICA

43



TAMIZ 40mm IAB Combinado

7,29 G + 2,76 F = 5,75 ASTM A - B G F 0,66G+0,34F

G + F = 1 2 --- --- 100 100

1 1/2 100 100 86 91

G = 0,66 1 --- --- 76 84

F = 0,34 3/4 60-80 70 65 77

1/2 --- --- 46 100 64

AJUSTE A LA BANDA DE ÁRIDO COMBINADO

44

3/8 40-61 50 14 99 43

4 24-48 36 6 95 36

8 15-37 26 83 28

16 10-28 19 68 23

30 6-19 13 46 16

50 3-11 7 24 8

100 2-5 4 9 3

MF 6,4-5,1 5,75 7,29 2,76 5,75

G = 0.66 x 0.46 = A = 0.30 30%

G = 0.66 x 0.54 = B = 0.36 36 %

F = 0.34 x 0.49 = C = 0.17 17 %

F = 0.34 x 0.51 = D = 0.17 17 %

100 %



¿En qué % se mezclarán la Grava y la Gravilla?

• En la tabla degranulometrías del áridogrueso de la NCh 163, seindica que los tamaños40 – 5 son una


composición de lostamaños 40 – 20 y 20 – 5• 40 – 20 = Grava• 20 – 5 = Gravilla• 40 – 5 = Grava + Gravilla

45

¿Calculemos? ¿Calculemos?



Gráficamente sería esta representación...

%Q.P.

46



Decomponiendo: Decomponiendo:

-A; Granula 40-20

-B; Granula 20-5 e

-Ideal; Granula 40-5

Formando:

-C; árido resultante

Ideal

Combi

47

de 0,52A+0,48B

C = 0,66 F = 0,34

5,74

C id l d GG 40 20 d 20 5



Curva ideal de G G en 40 – 20 y de g g en 20 – 5y curva ideal de (G + g G + g ) en 40 - 5

48

C id l d FF id l d G FG F



Curva ideal de F F y curva ideal de G + g + F G + g + F y la curva resultante total y la curva resultante total

49



EJEMPLO: EJEMPLO:

50

CURSO: TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN CURSO: TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN T



Tamiz % Q'Pasa

% Q'Pasa

% Q'Pasa

% Q'Pasa

% Q'Pasa

% Q'Pasa

% Q'Pasa

% Q'Pasa

ASTM A B C I I1 1/2 100 100 100

1 86 75 75

3/4 100 54 65 65

Tareaa) Combinar las arenas A y B de manera que el árido fino resultante (bajo tamiz Nº 4)

tenga un MF de 2.8b) Combinar la mezcla real resultante de a) con el árido C tal que la granulometría de lamezcla se ajuste a I.


1/2 94 40 55 55

3/8 82 22 50 50

Nº4 76 8 40 40

8 54 2 28 28

16 30 100 0 22 22

30 14 92 15 15

50 5 38 8 8

100 1 12 3 3

5,69

51



DesarrolloTamiz A A’ B D’’ D’

(A’+B)

D

(A+B)

C D’’+C D’+C D+C I

1 ½ 100 100 100 100 100

1 86 91 91 91 75

¾ 100 100 100 54 69 69 71 65

½ 94 97 96 40 55 60 61 55


3/8 82 92 89 22 45 48 47 50

Nº4 76 100 89 100 86 8 34 39 37 40

8 54 71 80 83 73 2 28 29 28 28

16 30 40 100 70 64 58 0 23 21 22 22

30 14 18 92 58 48 46 19 16 17 1550 5 7 38 24 20 18 8 7 7 8

100 1 1 12 7 5 5 2 2 2 3

MF 4.38 3.63 1.58 2.8 2.8 3.25 7.14 5.72 5.69 5.69 5.69



57.0

43.01

8.258.138.4

=

=

=+

=+

B

A B A

B A

%67....................667.0

%1957.0..................

%1443.0333.0''1``

69.514.7''8.2

==

==→

==→=

=+

=+

C C

B x

A x DC D

C D

1'

8.258.1'63.3

=+

=+

B A

B A

1'

69.514.7'8.2

=+

=+

C D

C D


405.0

595.0'

=

=

B

A

%67......................666.0

%13405.0.................

..

==

==→

==→=

C C

B x

A x D

405.0

595.0'

1'

8.258.1'63.3

=

=

=+

=+

B

A

B A

B A

%63.....................627.0

%15405.0................

%22595.0373.0

1

69.514.725.3

==

==→

==→=

=+

=+

C C

B x

A x D

C D

C D



54



TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓNTECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOSPROPIEDADES FÍSICAS DE LOSÁRIDOSÁRIDOS

55



56



Seco al horno Seco al horno : se obtiene sólo en el laboratorio a 110 ºCconstante. Se compara por pesos, cuando el peso finales igual al peso anterior enfriado a temperatura

ambiente, SECO Seco al aire Seco al aire : se obtiene sólo en verano y es producto de

la temperatura ambiente, la velocidad del viento y la

ESTADOS DE HUMEDAD


ume a re at va. s un esta o con c ona o Saturado superficialmente seco Saturado superficialmente seco : se obtiene en

laboratorio. Es un estado límite no práctico. Se sumergepor 24 h., se saca y se seca con un paño húmedo.

Húmedo mojado Húmedo mojado : tiene todos sus poros saturados másuna película de agua en la superficie.

57

E t d d h d d d l á id



Estados de humedad de los áridos

58



POROSIDAD YABSORCIÓN

HUMEDADES

59

Absorción en %



Absorción en %• Contenido total de humedad interna de un

árido en condición sss• Medida de la porosidad del árido, porque absorberá

tanto como poros tenga y la porosidad determina lacalidad del árido y por lo tanto del hormigón.

• Valores de absorción recomendados para áridos• Gruesos < 2 %• Finos < 3 %

• Se acepta para hormigones


• Pobres hasta 10 % de porosidad

• Corrientes hasta 5 % de porosidad• Alta resistencia hasta 3 % de porosidad

Humedad en %

• La humedad de un árido es importante paradeterminar el agua libre conociendo la humedad total,la humedad seca y la humedad para condición sss.

60

SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO, SSS



,

ARENAARENA

61

H d d t t l PP



[ ]%100 xP

PPab

S

SSSS −=

( ) [ ]%abhhl t −=

Humedad total:

Absorción:

Humedad libre:

[ ]%100 x

P

PPh

s

sh

t

−=


Compacidad Compacidad , m m; es la relación entre el volumen desólidos que tiene un material granular y el volumenaparente que ocupa.

Oquedad,Oquedad, h h; o cantidad de huecos, es el complemento dela compacidad, es decir el volumen de huecos por unidadde volumen aparente.

a

r

V

V Compacidad =

r

V

V Compacidad = m =



r

a

a

r

a

r

a

h

D

D

DP

DP

V

V h

hm

V

V Oquedad

−=−=−=

=+

=

111

1

aV

h =


pimr

pi pahma

a

r

r

a

r

a

V V V

V V V V V

V V

D Dm

D Dh

+=

+++=

==−=1



poros

Volumen delrecipiente = Va

probeta

64

Huecos = Vh

= Vpa

porosinaccesibles= Vpi Macizo = Vm

DENSIDADES DE LOS ÁRIDOS



Al considerar los diversos tipos de huecos, aparecen lasdefiniciones y conceptos de las distintas densidades delmaterial:

DENSIDAD DENSIDAD NETANETA,, ρ ρρ ρρ ρρ ρ n n : se le llama a la masa de la unidad devolumen sin oquedades. Es decir a la masa del materialmacizo sin los huecos interiores del grano, sean accesibles

DENSIDADES DE LOS ÁRIDOS


o no, y v o por e vo umen que o cont ene.

Se determina sobre el material finamente molido, aplicandovacío para extraer el aire atrapado. Este valor no es deinterés en ésta tecnología.

65

ρ ρρ ρρ ρρ ρ n n = M / Vm = M / Vm

DENSIDAD REAL,DENSIDAD REAL, ρρρρρρρρrr : se le llama a la masa de la unidad de



DENSIDAD REAL,DENSIDAD REAL, ρ ρρ ρρ ρρ ρ r r : se le llama a la masa de la unidad de

volumen de los granos de material con sus porosinaccesibles.Se determina sobre granos enteros, saturados de agua yaplicando técnicas similares a las que se emplean para la

densidad absoluta.Este valor es fundamental en el estudio del hormigón decemento ya que reflejará la verdadera situación del material


La densidad real es variable con el tamaño de la partícula,con la calidad del macizo, % poros inaccesibles, etc.Los valores normales varían entre 2,4 y 2,9 kg/dm3

Los granos más finos tienen una densidad real mayor, más

cercana al valor de la densidad absoluta.

66

ρ ρρ ρρ ρρ ρ r r = M / (Vm + Vpi) = M / (Vm + Vpi)

DENSIDAD APARENTE,DENSIDAD APARENTE, ρ ρρ ρρ ρρ ρ a a : equivale a la masa de un



volumen unitario en que se incluyen los huecos de laspartículas y los huecos de entre ellas. Este valor eseminentemente variable con el grado de compactación yhumedad del material.

Normalmante, en árido fino, se determina la densidadaparente del material seco y compactado y también en losgranos húmedos y sueltos (densidad natural de obra)


va or e ens a aparen e e ma er a seco y compac a o

es ≈≈≈≈ 1,83 kg/dm3El valor de la densidad aparente del material húmedo y suelto

es ≈≈≈≈ 1,4 kg/dm3

67

ρ ρρ ρρ ρρ ρ a a = M / (Vm + Vpi + Vh + Vpa) = M / (Vm + Vpi + Vh + Vpa)

ρ ρρ ρρ ρρ ρ a a = M / Va = M / Va

ESPONJAMIENTO



Aparece el fenómeno de esponjamiento esponjamiento el cualinfluye en la determinación de la densidadaparente, en estado húmedo y suelto.

Veamos algunos datos del Río Maipo

ESPONJAMIENTO

Materiales húmedos


68

Verano 1,44Otoño 1,38

Invierno 1,29

Primavera 1,39Promedio 2 años 1,41

Datos de arenas del Río Maipo



• Valores del material seco correspondiente.En un recipiente de 1 dm3 se entra árido fino a p.ej. 4 % dehumedad, luego esa cantidad de arena se extrae de eserecipiente, se seca a masa constante y ese valor se

registra. Esto para que no influya la masa del agua (si semasara sin secar)

p

Humedad Densidad Humedad Densidad Se puede obtener


69

% kg/L % kg/L

0 1,808 10 1,321

2 1,354 12 1,352

4 1,318 14 1,394

6 1,316 16 1,440

8 1,298

que el esponjamiento

máximo es 39,3 % :1,808/1,298 = 1,393

⇒⇒⇒⇒ E max. = 39,3 %

Se puede representar el fenómeno de esponjamiento en la siguiente curvaobtenida de una arena del Río Maipo de



• Gráfico densidad vs humedad

obtenida de una arena del Río Maipo de

Dn = Nº 4 (4,75 mm)ASTM o de 5 mm NCh

1,9

2


70

1

1,11,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

humedad %

d e n s i d a d k g / d m 3

• El esponjamiento se puede calcular como el



El esponjamiento se puede calcular como el

aumento de volumen con la fórmula;

1)( −=ahs

asc E

ρ

ρρρρasc = densidad aparente seca y compactada

ρρρρahs = densidad aparente húmeda y suelta,


71

descontada la humedadMuy útil para control de dosificación.

P.ej.: Dosis de F = 450 L de Arena Maipo;

EI = (1,83/1,29) – 1 = 41,9 %

EV = (1,83/1,44) – 1 = 27,1 %

∆∆∆∆ E ≈≈≈≈ 15 % ⇒⇒⇒⇒ 450 x 1,15 – 450 = 68 L

• La explicación de este fenómeno podría estar en



p p

la distribución del agua y el aire en el material.En el momento inicial, sin líquido libre (seco osss), actuan fuerzas de gravedad en oposición a

las fuerzas de fricción interna.Cuando aparece la fase líquida hay tensionessuperficiales que se suman a las de roce. Al


mojarla, desaparece el aire, desplazado por el

agua, desaparece la tensión superficial y el aguaentra a colaborar con la compactación comolubricante, llegando la arena a un estado muypróximo al inicial.Esto da la posibilidad de medir rápidamente losvalores de esponjamiento

72

Fuerzas que intervienen en el espojamiento



q p j

73

El esponjamiento es mayor en las arenas finas

Forma práctica de determinar el esponjamiento



p p j

74

Tamiz % Q' Pasa % Q' PasaASTM A B1 1/2 100



1 1/2 100

1 58

3/4 18

1/2 6

3/8 4 100

Nº4 1 848 73

16 64


50 14

100 3

75

ρ ρρ ρρ ρρ ρ a 1.52 1.56 kg/L

ρ ρρ ρρ ρρ ρ r 2.65 2.73 kg/LAb 0.5 1.2 %ht 2.8 5.4 %E 0 18 %

MF 7,77 3,16



1 1/2 100 1001 75 83

3/4 62 73

1/2 34 54

3/8 15 100 41

Nº4 2 95 308 88 26

16 74 22

30 46 14


50 14 4

100 3 1

Da kg/l 1,52 1,56

Dr kg/l 2,65 2,73

Ab % 0,5 1,2

Ht % 2,8 5,4E % --- 25

76

ht = (Mh – Ms)/Ms ht x Ms = Mh – Ms [kg]



ht (Mh Ms)/Ms ht x Ms Mh Ms [kg]

Mh = Ms(1+ht) [kg]

abs = (Msss – Ms)/Ms abs x Ms = Msss-Ms [kg]Msss = Ms(1+abs) [kg]

(1)

(2)

77

ρrsss = ρrs (1+abs) [kg/L]

Mh/Msss = Ms (1+ht)/ Ms (1+abs) =

Mh = Msss(1+ht)/(1+abs) [kg]

Otras aplicaciones:

COMPACIDAD COMPACIDAD



• Supongamos un cubo de lado a conteniendo 8esferas de diámetro = a/2: (r = a/4)

Un material de un solo tamaño de granos ocupasolamente un 50 % de su volumen aparente.Su compacidad es 50 % Su compacidad es 50 %

3


78

a

338

33

2

1

64

)

3

4(8

64

)

3

()

4

(

33

aaV

r V

esf

esf

≈=

===

π

π π π

Son 8 esferas

• Las 8 esferas ocupan casi la mitad



as 8 es e as ocupa cas a taddel volumen aparente, lo queindica que hay tanto sólidos comohuecos. Sin embargo esta es unasituación muy especial y discutible

ya que las partículas puedendisponerse de otra forma másfavorable, puede cambiarse la


,

habría que considerar las fuerzasde atracción de masa y otrosfactores que influyen en los granosfinos que llevan a otros valores decompacidad.

P.ej.: cemento ρρρρr = 3,0 kg/dm3 yρρρρa = 1,3 kg/dm3

79

LEYES DE LA COMPACIDADLEYES DE LA COMPACIDAD



Un conjunto de granos de igual tamaño debe serllenado por partículas menores. Para ello se debeestudiar la CANTIDAD Y DIMENSIÓN DELCANTIDAD Y DIMENSIÓN DEL

RELLENO.RELLENO. Tomamos un material BASE cuyos granos tienen

“ ” “ ”


partículas tienen un tamaño inferior a “d/2” ymayor que “d/4” Al mezclar estas partículas y determinar su ρρρρa se

podrá observar que ésta varía en función de las

combinaciones de mezclas.

80



Primera Ley de la CompacidadPrimera Ley de la Compacidad

1,4

1,6

n t e k g / d m 3


81

1

1,2

d e n s i d a d a p

a r e

100 80 60 40 20 0 BASE

0 20 40 60 80 100 RELLENO



Se verifica con cualquier par de materialesmonogranulares la siguiente PRIMERA LEY DELA COMPACIDAD:“Se alcanza la máxima Compacidad de una “Se alcanza la máxima Compacidad de una mezcla binaria con mezcla binaria con siete siete partes en partes en masa masa de de material BASE y material BASE y tres tres partes de material de partes de material de RELLENO, aproximadamente”.RELLENO, aproximadamente”.


Material MONOGRANULAR es aquel que queda

limitado entre un tamaño máximo y un mínimoque es la mitad del máximo. Esto tiene su origenen la serie que siguen las cribas normales en quese clasifican los áridos para hormigones de

cemento.

82

Una vez definida la cantidad óptima de RELLENO,



pse pueden orientar las experiencias a fijar elMEJOR TAMAÑO DEL RELLENO.MEJOR TAMAÑO DEL RELLENO.

Hechas las pruebas correspondientes, se verifica

la siguiente segunda Ley: “Para una base monogranular de tamaño “d”, la “Para una base monogranular de tamaño “d”, la máxima compacidad se alcanza con un relleno máxima compacidad se alcanza con un relleno


monogranu ar e mens n e un ec se savo monogranu ar e mens n e un ec se savo

de “d” (d/16) de “d” (d/16) Se establece según el gráfico que el relleno entre

d/16 y d/32 da un óptimo y se encuentra unasolución discontinua, es decir una distribución

de partículas en que no existe una serie detamaños (tamices) en este caso entre d/2 y d/16

83



Segunda Ley de la CompacidadSegunda Ley de la Compacidad

1,4

1,6

n t e k g / d m 3

16

328

4

2


84

1

1,2

d e n s i d a d a p a r e

100 80 60 40 20 0 BASE

0 20 40 600 80 100 RELLENO



Al considerar que la naturalezaentrega materiales contínuos, enla generalidad de los casos, sedeben seguir las experienciashasta que se encuentra unasolución en la tercera Ley de la

Tamices3

3/2

3/4

3/8


“Al mezclar composiciones “Al mezclar composiciones binarias, compuestas de su BASE binarias, compuestas de su BASE con la cantidad correspondiente con la cantidad correspondiente de RELLENO óptimo,de RELLENO óptimo, se mantiene se mantiene

la compacidad máxima” la compacidad máxima”

85

8(3/32)

16(3/64)

30(3/128)

50(3/256)

100(3/512)

En resumen, hay una cantidad de relleno y una



dimensión de relleno óptima y cuando estan bienproporcionados los pares BASE-RELLENO, sepuede considerar que no existen pérdidas decompacidad de las mezclas.

• La compacidad depende de la granulometría y• Hay soluciones tanto contínuas como


scon nuas.

La compacidad alta es favorecida por la formaregular de las partículas. Los granos de cantosrodados dan más altas compacidades que losmateriales chancados.

La compacidad se altera en forma importante porla humedad y por las fuerzas que se originanentre las partículas en los materiales finos.

86

SUPERFICIE ESPECÍFICA



• Interesa la superficie en que se va a repartir lacantidad de cemento disponible.

• Cada vez que se parte una piedra, aparece una

nueva cara que debe ser “pintada” con pasta decemento. Hay más superficie específica por


.

• La superficie específica de un granuladocorresponde a la suma del área total de laspartículas que caben en una determinada masa.

• Generalmente se expresan en cm2/g para losfinos y en cm2/kg para las arenas y áridosgruesos.

87

Determinación del número N de granos que hay en elkilogramo.



( ) [ ]

( ) [ ]

33

2

61

gV M

cmd

N V

r ρ

π

=

=


88

cmπ =

( ) [ ]

( ) [ ]gcmd

M

d

d M d N Se De

kgunid d

M N

d N

M V De

r r

r r

/ 66

3

/ 6

61

2

3

22

3

3

ρ πρ

π π

πρ π

ρ

===

=⇒==



Sean 1000 g de partículas de densidad real ρρρρr =2.540 [kg/m3] y diametro medio “d” [cm] . Este diámetro medio “d” puede ser establecido

como el promedio aritmético o geométrico de los

valores máximos y mínimo de dos mallassucesivas de la serie normal.


as un a es e ρρρρr g m

Entonces Se = 6000/d Se = 6000/d ρ ρρ ρρ ρρ ρ r r

89

Malla Aberturas

[ ]

Abertura

d [ ]

Se.

[ 2/ ]



[cm] d [cm] [cm2 /g]

100 -50 0,0149 – 0,0297 0,0223 106

50 – 30 0,0297 – 0,0590 0,0444 53

30 - 16 0,0590 – 0,119 0,0890 27

16 - 8 0,119 – 0,238 0,1785 13

?

90

, , ,

4 – 3/8” 0,475 – 0,951 0,7130 33/8” – 3/4” 0,951 – 1,90 1,4255 1,7

3/4” – 1 ½” 1,90 – 3,81 2,855 0,8

1 ½” – 3” 3,81 – 7,61 5,710 0,4

Para material de río, éstos valores se aumentan en 10 a 15 % Para material de río, éstos valores se aumentan en 10 a 15 %

Para material chancado, estos valores se aumentan en 40 a 60 % Para material chancado, estos valores se aumentan en 40 a 60 %

FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL



91

I t l i d d l fi l

FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL



• Importa en las propiedades que le confiere alhormigón. Lo que se persigue es que se asemejelo más posible a una esfera o cubo. Otra formaconducirá a problemas de trabajabilidad.

• Patículas alargadas exigirán mayor cantidad deagua para recuperar la trabajabilidad, ya que


.

• El aumentar la relación A/C, al agregar más agua,dará como resultado una baja en la resistenciamecánica del hormigón, lo que se puede evitaraumentando el cemento para mantener constante

la razón A/C. Obviamente esto constituye uncosto adicional

92

• Las partículas alargadas o angulosas son más

f á il l t t l h i ó t bié lá E d fi i i d



frágiles y por lo tanto el hormigón también loserá. Esta deficiencia que pueden tener estaspartículas se debe a que luego de lachancadura pueden quedar con microfisuras

internas que originan la grieta y luego lafractura. Además, en un ensayo de hormigónen com resión la forma ala ada tiene oca


resistencia a la flexión, fallando por tracción.

• Entonces esta es la razón y no de que tenganmenor resistencia a la compresión, ya que laroca original puede ser la misma para el árido

de canto rodado o el chancado.

93

• La partícula alargada (y aguzada) tiende aorientarse hori ontalmente el ag a en e ceso



orientarse horizontalmente y el agua en excesotiende a subir a la superficie, pero si éstaencuentra un obstáculo en el camino se quedacomo “napa” bajo él, y cuando se evapora quedaun hueco abajo, o sea no queda adherida la pastaal árido.


• Por lo tanto se tiene que a menos adherencia⇒⇒⇒⇒

menor resistencia.• Sin embargo, la partícula angulosa o chancada

no es mala y al contrario es buena para

elementos sometidos a flexotracción por sumayor adherencia por su rugosidad.

94

Textura superficial de los agregados.(Norma B.S. 812: 1967)

G C í i j



Grupo Textura

Superficial

Características Ejemplos

1 Vítrea Franctura concoidal Pedernal negro, escoria, vítrea

2 Lisa Desgastado por el agua, o liso

debido a la fractura de roca

laminada o de grano fino

Gravas, horsteno, pizarras, mármol,

algunas reolitas

3 Granular Fractura que muestra granos más o

Arenisca, oolita

95

menos uniformemente

redonddeados.

4 Aspera Fractura áspera de roca con granos

finos o medianos que contienen

constituyentes cristalinos no

fácilmente visibles

Basalto, felsita, pórfido, caliza

5 Cristalina Contiene constituyentes cristalinos

fácilmente visibles

Granito, gabro, gneis

6 Apanalada Con poros y cavidades visibles Ladrillo, pómez, escoria espumosa,

clinker, arcilla expandida

CLASIFICACIÓN POR TEXTURA, USA



La clasificación de la textura superficialLa clasificación de la textura superficial

se basa en el grado en que la superficiese basa en el grado en que la superficiede una partícula es pulida o mate, suavede una partícula es pulida o mate, suave


o spera.o spera.

La estimación visual de la aspereza esLa estimación visual de la aspereza esbastante confiablebastante confiable...

96

• La forma de las partículas desempeña un efecto

FORMA DE GRANOS



• La forma de las partículas desempeña un efectoimportante sobre las propiedades del hormigón.Se ha hecho referencia a la compacidad y a la

superficie específica de partículas idealesesféricas. El factor de forma es el nexo entre estola realidad. Por ello se uede decir del mismo


modo que son la dimensión , las irregularidades ,

las rugosidades de las partículas , las que, pormedio de la compacidad y superficie específica,determinan resistencias, docilidad, permeabilidad

y otras características de los hormigones.

97

• Las piedras de formas irregulares son

consideradas como defectuosas y pueden ser



consideradas como defectuosas y pueden sertoleradas solamente en paqueñas cantidades.• En las arenas, se hace más difícil la definición de

la forma que en las gravas. Generalmente seaplican conceptos cualitativos y se recomiendaevitar el uso de arenas de granos de formas


irregulares o angulosas.

• Los defectos de formas de granos se conviertenen dificultad de colocación y éste se trata decompensar con exceso de finos (arena ycemento) y agua, lo que disminuye la resistenciay aumenta las deformaciones por contracción

98

• El Coeficiente Volumétrico proporciona una idea

Coeficiente volumétrico



• El Coeficiente Volumétrico proporciona una ideade la regularidad de las partículas. Es unarelación entre el volumen “v” de la partícula y el

volumen V de la esfera circunscrita.3

d π


99

d

1

6

≤=

=

∑∑

V

vCV

• La medición se hace sobre un conjunto depiedras en estado sss (aprox 20 unidades paraDn de 20 a 50 mm) por dezplazamiento en agua



Dn de 20 a 50 mm) por dezplazamiento en aguapara determinar el volumen total = y pormedida directa para el volumen de las esferas

circunscritas =• Recomendaciones:

∑v

∑V

Dn g


100

Grava GravillaArmado ≥≥≥≥ 0,20 ≥≥≥≥ 0,15

En Masa ≥≥≥≥ 0,15 ≥≥≥≥ 0,12

80 1500

40 500

20 250

Los granos en forma de plaqueta; CVLos granos en forma de plaqueta; CV ≈≈≈≈≈≈≈≈ 0,070,07Los granos en forma aguzada; CVLos granos en forma aguzada; CV ≈≈≈≈≈≈≈≈ 0,0010,001

Grava de río;Grava de río; CVCV ≥≥≥≥≥≥≥≥ 0,40,4

Consiste en establecer una relación entre las

Coeficiente de forma



Consiste en establecer una relación entre lasproporciones de las aristas de una piedra.

• En Francia recomienda el uso de áridos ≈≈≈≈ esfera

o por lo menos próximo al cubo.• Estas exgencias se pueden aproximar a la


• Generalmente se especificaque no exista más de 20 % de granosfallados

101

LAE

En Alemania se trabajan con las relaciones L/A y

E/A;G l E/A 0 5



E/A;• Grano plano E/A < 0,5• Grano largo L/A > 1,5

• La parte de los granos no aptos no debe excederen lo posible al 50 % del peso total. Se exige queel promedio de 25 granos, mayores que 8 mm, no


resulte largo o plano.

102

Clasificación de la forma de las partículas, según laNorma B.S. 812: 1967



Clasificación Descripción Ejemplos

Redondeadas Totalmente desgastada por el agua o

completamente limada por

frotamiento

Grava de río o playa; arena del

desierto, playa y acarreada por el

viento.

Irregular Irregularidad natural, o parcialmentelimada por frotamiento y con orillas

redondeadas

Otras gravas, pedernales del suelo ode excavación

103

pequeño en relación a las otras dos

dimensiones

Angular Posee orillas bien definidas que se

forman en la interssección de caras

más o menos planas.

Rocas trituradas de todos tipos;

taludes detríticos, escoria triturada.

Elongadas Material normalmente angular, en el

cual la longitud es considerablemente

mayor que las otras dos dimensiones.

--------

Escamosa y

Elongada

Material cuya longitud es

considerablemente mayor que el

ancho, y éste considerablemente

mayor que el espesor.

--------

CLASIFICACIÓN FORMA DE PARTÍCULAS,

USA



USAMuyMuyredondasredondas

Sin caras originalesSin caras originales

RedondasRedondas Casi sin carasCasi sin caras

104

SuSu

redondasredondas

Desgaste consi era e, carasDesgaste consi era e, caras

de área reducidade área reducidaSub angularSub angular Algún desgaste, pero carasAlgún desgaste, pero caras

intactasintactas

AngularAngular Pocas señales de desgastePocas señales de desgaste

Este ensayo es aplicable sólo a los áridos finos y

DETERMINACIÓN DE LA PRESENCIA DE IMPUREZASORGÁNICAS



Este ensayo es aplicable sólo a los áridos finos yconsiste en tratar una muestra de ensayo conuna solución de hidróxido de sodio y comparar la

coloración obtenida con la coloración de unasolución tipo, de ácido tánico.REACTIVOS:


o uc n : e e e preparar una so uc n e

ácido tánico al 2%, esto se logra disolviendo 2 g.de ácido tánico en una mezcla de 90 cm³ de aguadestilada y 10 cm³ de alcohol de 95%.

Solución HS: Se debe preparar una solución de

hidróxido de sodio al 3%, esto se logradisolviendo 30 g. de hidróxido de sodio en 970 g.de agua destilada.

105

Ahora prepara lasolución tipo de ácido



p psolución tipo de ácidotánico de 500 ppm,para ello se mezclan

las siguientescantidades: 2.5 cm³ de


.cm³ de solución HS,estas se agitan y sedejan reposar por 24horas.

106

Procedimiento:

En un frasco traslúcido de 250 a 300 ml, debescolocar 200 g de la muestra de arena junto con



,colocar 200 g. de la muestra de arena junto con100 ml de la solución de hidróxido de sodio al 3%(HS). Luego agitas el frasco y dejas en reposo el

conjunto durante 24 horas.

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ca o e es e empo, e es comparar a

coloración resultante del frasco que contienearena con el color de la solución tipo (AT)preparada simultáneamente o con una escala decolores según la norma ASTM C 40.

Las arenas aptas presentan una coloración Las arenas aptas presentan una coloración menos intensa que la de la solución tipo.menos intensa que la de la solución tipo.

• Es uno de los conceptos físicos dificiles dedefinir en su valor real.

TENACIDAD O ROBUSTEZ ESTRUCTURALTENACIDAD O ROBUSTEZ ESTRUCTURAL



pdefinir en su valor real.• Aproximadamente se puede decir que es la

capacidad de resistir las solicitaciones

mecánicas. El material debe tener una estructuracapaz de soportar los esfuerzos que se originanen solicitaciones internas /o externas


• Se realizan mediciones en diversas formas;

pruebas sobre la roca original, en gravas oarenas, pruebas de compresión, tracción ocizalle, pruebas de atricción, pruebas de durezaen variadas formas, pruebas en forma estática o

dinámica, pruebas sobre los materiales secos omojados, etc.

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• En resumen, se debería tener una determinación de la

robustez del material de acuerdo con las condicionesparticulares en que se deberá prestar servicio.



p q p• Hay incertidumbre en la interpretación de los ensayos

y en la necesidad misma de la robustez estructural.

La partícula actúa como parte de un conjunto, estáconfinada, apoyada por el material vecino.• Es difícil pronunciarse sobre si es más favorable


sponer e una par cu a ura, a amen e res s en e,o una que, siendo más blanda, colabora en forma másefectiva por medio de una mejor adherencia ysimilitud de deformación con el ambiente que larodea. Una piedra que se deforma igual que elmortero vecino, es un mejor repartidor de carga y

puede tener un resultado mejor que el de una piedradura, que hace el papel de una cuña sobre el mortero.

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• Faury informa de la confección de hormigones decemento con 350 kg/cm2 de resistencia cúbica a

la compresión, con una dosis normal de cemento,h h d i t i d 100 k / 2



hecho con gravas de resistencia de 100 kg/cm2.• Los áridos de baja robustez estructural producen

morteros y hormigones de muy baja resistenciaal desgaste. Se les puede usar en hormigónarmado ero no son recomendables ara


pavimentos. Sus granos son porosos, por lo que

tienen una alta absorción de agua y son, por lotanto, muy débiles frente a bajas temperaturas(ciclo hielo-deshielo)

110

ENSAYO DE DESGASTE LOS ANGELESENSAYO DE DESGASTE LOS ANGELES

P d t i l



• Para determinar laresistencia al desgastede los áridos. Es untambor que gira adeterminada rpm y


uego e un empo sesaca y se masa. Pordiferencia de masadasse obtiene la pérdidapor masada del material.

• Ver NCh 1369, ASTM C131,ASTM C535

111

• Existen muchos métodos para llegar a determinarla, sinembargo no existe uno satisfactorio.

RESISTENCIA MECÁNICA



g• Se sacan muestras cilíndricas desde las rocas de origen, se

cortan en cubos de 5 cm de arista y se ensayan a la

compresión. En los casos en que existe muchos origenesde rocas, se sacan muchas muestras y se ensayan.• Se fabrica un hormi ón con árido conocido de buena


calidad bien controlado a modo de patrón y otro con las

mismas características, salvo el árido. Al tener amboshormigones la misma edad e iguales condiciones demaduración, puede inferirse la resistencia mecánica delárido comparando la resistencia del hormigón.

• Se le exige a la roca Rc ≈≈≈≈ 700 a 800 kg/cm2. Si acaso la rocatiene Rc ≥≥≥≥ 800 kg/cm2 no hay motivo de preocupaciónporque la pasta dificilmente sobrepasa los 700 kg/cm2.

112

Resistencias típicas de diferentes tipos de roca

Roca Resistencia kg/cm2



g

Mármol 1150

Arenisca 1350Gneiss 1500


113

Esquisto 1750Granito 1850

Cuarcita 2700

Basalto 2900Felsita 3300

• Para obtener hormigón de buena calidad hay queemplear áridos de buena calidad física pero

CONTENIDO DE IMPUREZAS



emplear áridos de buena calidad física, peroademás es necesario que sean químicamente

inertes frente al cemento, agua y a la acción delambiente de servicio. Al grano se adhierenim urezas como sales materias or ánicas


películas de aceite. Estas interfieren en el

proceso normal de fraguado del cemento, puedenser solubles y dejar oquedades y/o interferirfísicamente en el contacto árido-cemento. Estainterferecia física proviene generalmente decompuestos expansivos y/o impermeables.

114

Las arcillas las consideramos como unaimpureza físico-química, su efecto es netamentefísico, pero son determinantes las propiedadesde actividad físico-química del material Estas



de actividad físico-química del material. Estaspartículas que son muy finas producen una bajaen la adherencia por efecto de la película que seadhiere a la superficie de la piedra. Al tenermayor demanda de agua produce retracciones en


.

Las normas establecen un límite de contenido dematerial fino, más fino que el tamiz ASTM Nº 200(0,074 mm), de 5 %. Pero,

En hormigones para pavimentos < 3 % En hormigones para pavimentos < 3 %

Hormigón sometido a desgaste; G < 0,5 % y F < 3,0 %Hormigón sometido a desgaste; G < 0,5 % y F < 3,0 % Para todo otro hormigón; G < 1,0 % y F < 5,0 %Para todo otro hormigón; G < 1,0 % y F < 5,0 %

115

Las arcillas se pueden identificar claramente porsu color o bien tomar arena, se apreta, si se pega

en la mano contiene arcilla. También se puedeaprisionar entre los dedos de manera que si noj i ill



cruje contiene arcilla. Se puede, en general determinar el % de finos por

lavado y verificar que sea < 5 %. También se suele hacer el ensayo de Equivalentede arena, el que permite obtener el % de arena


real contenido en la muestra, debe ser > 80%

En general se rechazan las arenas que contienenarcilla. En casos muy especiales se deja la arcilla p. ej.

cuando tiene propiedades aglomerantes y haypoco cemento en el hormigón y no se adhiere alos granos de arena.

116

• El problema se concentra en los cloruros los que atacan alacero del hormigón armado, produciendo corrosión

Sal en los áridosSal en los áridos



electroquímica. La presencia de cloruro en el hormigónformación de pilas que establecen una diferencia de

potencial permitiendo una circulación de corriente queproduce la oxidación. Se produce óxido de fierro y no cloruro de fierro.


• La película de óxido que rodea la barra de acero vacreciendo, o sea, va aumentando su espesor produciendoun gran empuje a todo lo que le rodea. Se puede determinarfacilmente si en una armadura hay corrosión ya que seobserva manchas que van a lo largo de toda la disposiciónde la armadura.

117

SAL = Cloruro de sodio = Na ClSAL = Cloruro de sodio = Na Cl

• En muelles se corroe sobre la superficie del agua y nobajo el nivel del agua. Bajo el agua el hormigón esta

saturado de ella, sobre el agua, sucede que la ola dejasales (cloruros) y al evaporarse el agua laconcentración va aumentando lo que causa mayor



concentración va aumentando lo que causa mayorcorrosión.

• La camanchaca lleva sales con la humedad y ladeposita en todas partes.

• El problema es serio y se debe entonces solucionar,


por o que se recurre a a prevenc n. na a erna va,aunque de alto costo es emplear aceros inoxidables.

• El recubrimiento del hormigón es una buenaalternativa, para ello deberá ser NO POROSO. Conayuda de resinas o pinturas mejora el problemacortando la corrosión un alto % o al menos la controla

por un buen tiempo, proporcionando mayordurabilidad y vida útil al hormigón y por lo tanto a laestructura.

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Hormigón armado NCh 163 1.20 kg/m³

Hormigón pretensado 0.25 kg/m³

• Pueden haber áridos inertes o reactivos. Losáridos reactivos reaccionan con el cemento.

Áridos reactivosÁridos reactivos



• La actividad química del árido con los álcalis del

cemento produce, como manifestación externa,dilataciones y agrietamientos del hormigón talesue roducen rom imiento.


• Los áridos reactivos más conocidos son entre

otros el Ópalo (sílice hidratada amorfa), pequeñascantidades de sílice opalina han provocadodilataciones excesivas y relativamente rápidas.

Otras son Calcedonia, Cristobalita, etc.

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• Para que se produzca este fenómeno debencumplirse tres condiciones; – Áridos especialmente reactivos,

Cemento con exceso de álcalis y



– Cemento con exceso de álcalis, y – Un ambiente cálido y húmedo

• Los álcalis del cemento (K2O y Na2O) se limitan, paraestos, casos a 0,5 o 0,6 %. Esto es, expresado comoNa O Na2O – 0 658 K O < 0 6% . El valor 0 658 es la


relación entre los pesos moleculares de Na2O y K2O

• Se manifiesta en que cierran las juntas dehormigonado, se pandean elementos esbeltos, seatascan compuertas. La no alineación de ejes puededeberse a expansión de fundaciones.

• Se pueden reconocer por ser grietas anchas y pocoprofundas.

120

Puede prevenirse un desastre;Observando los hormigones de obras de la zona

(porque siempre hay algo construído) Verificando un diagnóstico positivo por un estudio



petrográfico Hacer un análisis de reactividad potencial, el ensayo

químico acelera la reacción álcali-árido, lo que se lograaumentando la agresividad agresividad , la temperatura temperatura y lasensibilidad de observación.sensibilidad de observación. Se suele moler fino ues la


reacción comienza por la superficie del grano.

Se hace una comprobación final por control dedeformaciones en un mortero confeccionado conáridos en estudio y cementos que posiblementese usarán en la obra. Este estudio es de largaduración, se hacen mediciones a 6 y 12 meses.

121

SIGNIFICADO DE LOS RESULTADOS DE LOS ANÁLISISSIGNIFICADO DE LOS RESULTADOS DE LOS ANÁLISISPRACTICADOS A LOS ÁRIDOS PARA HORMIGÓNPRACTICADOS A LOS ÁRIDOS PARA HORMIGÓN

El análisis que se hace a los áridos tiene dosgrandes objetivos:



grandes objetivos:a) Obtener parámetros para el diseño de la mezcla y

b) Caracterizar el árido en estudio para el control de recepcióny el control para el uso.


n ren re osos par me rospar me ros necesar osnecesar os parapara ee se ose o

dede lala mezclamezcla estánestán:GranulometríaTamaño máximo nominalAbsorciónDensidad aparenteDensidad real

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Por otro lado el árido quedacaracterizado por:

Propiedades para el control de recepción



Propiedades para el control de recepción.

• Granulometría• Material fino < 200 ASTM (0.080 mm NCh)• Impurezas orgánicas

123

• Otros que se indiquen expresamente en la

especificación particular de la obra, conel fin de controlar: – Propiedades críticas de un árido determinadas

por factores locales.

– Propiedades requeridas para obtener hormigonesde características especiales.

Y

PropiedadesPropiedades parapara elel controlcontrol parapara elel usouso::

Granulometría



GranulometríaDensidad

AbsorciónHuecos

124

Humedad y

Esponjamiento

PRUEBA DE ÁRIDOS EL …PRUEBA DE ÁRIDOS EL …



Fin Fin

125

árido árido

PRUEBA LA PRÓXIMA HORA DE CLASES

03-teho-Áridos sf

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