agregados (1)

AGREGADOS

Ing. Fernando Garnica Cuba

ESCUELA PROFESIONAL

DE INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

AGREGADOS

Elementos inertes del

concreto que son

aglomerados por la

pasta de cemento para

formar la estructura

resistente.

Ocupan alrededor de

las 3/4 partes del

volumen total.

MMMMMPROPORCIONES TIPICAS

EN VOLUMEN ABSOLUTO DE LOS

COMPONENTES DEL CONCRETO

Agregados

Se ha establecido convencionalmente la

distinción entre agregado grueso (piedra) y

agregado fino (arena) en función de las partículas

mayores y las menores de 4.75 mm (Malla

Standard ASTM # 4).

Deben conformar una estructura densa y

trabajable

2.- CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS

PARA CONCRETO

2.1.- POR SU PROCEDENCIA:

2.1.1.- Agregados Naturales.- Formados por procesos

geológicos naturales ocurridos durante miles de años,

y que son extraídos, seleccionados y procesados para

optimizar su empleo para el concreto. Son los de uso

mas frecuente a nivel mundial y particularmente en

nuestro país

2.1.2.- Agregados Artificiales.- Provienen de un

proceso de transformación de materiales naturales,

que proveen productos secundarios que con un

tratamiento adicional se habilitan para emplearse en la

producción del concreto.


PARA CONCRETO

2.2.- POR SU COMPOSICION MINERALOGICA:

2.2.1.- Agregados Siliceos.-

2.2.2.- Agregados Calcareos.-

2.3.- POR SU TAMAÑO:

2.3.1.- Agregado Fino.- Aquel que pasa

íntegramente el tamiz de 3/8”.

2.3.2.- Agregado Grueso.- Aquel que queda

retenido en el tamiz N° 4.


PARA CONCRETO

2.4.- POR SUS PROPIEDADES FISICAS:

2.4.1.- Agregado bueno.- Aquel que por la superior calidad de sus constituyentes contribuye a una resistencia alta, tiene buena durabilidad y es resistente a los procesos de erosión y abrasión

2.4.2.- Agregados satisfactorio.- Aquel cuyos elementos contribuyen a una moderada resistencia del concreto. Durabilidad y abrasión igual que el agregado bueno.

2.4.2.- Agregados regular.- Aquel cuyos constituyentes contribuyen a obtener una moderada resistencia del concreto pero bajo condiciones de clima pueden contribuir a su destrucción.

2.4.2.- Agregados pobre.- Aquel cuyos constituyentes son de baja calidad y contribuyen a obtener bajas resistencias mecánicas y de abrasión del concreto; e igualmente causan destrucción del concreto bajo condiciones climáticas pobres.


PARA CONCRETO

2.5.- POR SUS PROPIEDADES QUIMICAS:

2.5.1.- Agregados inocuos.- Aquellos cuyos elementos constituyentes no participan en reacciones químicas dañinas al concreto

2.5.2.- Agregados deletereos.- Aquellos que contienen materiales los cuales producen efectos adversos sobre el concreto debido a la reacción química que tiene lugar con posterioridad al endurecimiento de la pasta.

2.6.- POR SU PESO:

De acuerdo a su peso unitario, dado por su densidad, los agregados se clasifican en :

2.6.1.- Agregados pesados.- Hematita, magnetita, limonita, baritina, etc.

2.6.2.- Agregados de peso normal.- Arenas, cantos rodados de río o cantera, piedra chancada, etc.

2.6.2.- Agregados livianos.- Escoria volcánica, piedra pómez.


PARA CONCRETO

2.7.- POR SU PERFIL:

2.7.1.- Agregado redondeado.- Partículas totalmente trabajadas por el agua o completamente perfiladas por desgaste o frotamiento, tales como grava de río o de mar.

2.7.2.- Agregado irregular.- Aquel que no está perfilado o redondeado. Tiene diferente forma.

2.7.3.- Agregado laminado.- Cuyas partículas tienen un espesor pequeño en relación a las otras dimensiones.

2.7.4.- Agregado angular.- Gravas naturalmente irregulares o parcialmente perfiladas por desgaste y que tienen caras redondeadas.

2.7.5.- Agregado semiangular o semiredondeado.- Comprenden aquellas partículas algunos de cuyos ángulos están formados por la intersección de caras rugosas y otras que son redondeadas o tienden a serlo.

2.7.6.- Agregado elongado.- Partículas, generalmente angulares en las cuales la longitud es considerablemente mayor que las otras dos dimensiones.

2.7.7.- Agregado laminado o elongado.- Partículas que tienen la longitud considerablemente mayor que el ancho, y este, considerablemente mayor que el espesor.


PARA CONCRETO

2.9.- CLASIFICACION PETROGRAFICA:

De acuerdo a sus rocas originarias comprenden 10 grupos:

- Grupo Basalto.- Incluye las andesíticas, basalto, diabasa, etc.

- Grupo granito.- Granito, granodiorita, cuarzo, diorita, etc.

- Grupo hornfelsa.- Incluye rocas de toda clase alteradas por contacto, excepto el marmol.

- Grupo pórfido.- Aplita, dacita, felsita, riolita, granófiro, etc.

- Grupo pedernal.- Pedernal y el horsteno.

- Grupo gabro.- Incluye la diorita básica, gabro, serpentina, etc.

- Grupo arenisca.- Incluye el conglomerado, las areniscas, etc.

- Grupo caliza.- Dolomita, caliza y marmol.

- Grupo cuarzita.- Incluye la arenisca cuarzítica, la cuarzita recristalina.

- Grupo esquisto.- Esquisto, pizarra, filita,

y en general, todas las rocas severamente cizalladas.

3.- PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS

3.1.- CARACTERISTICAS FISICAS:

3.1.1.- Condiciones de saturación.-

ESTADOS DE SATURACION DEL AGREGADO



3.1.2.- Peso específico.- Es el coeficiente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las mismas sin considerar los vacíos entre ellas. Está comprendido dentro de los límites de 2,50 gf/cm³ a 2,90 gf/cm³.

- Los pesos específicos bajos generalmente indican un material poroso, absorbente y débil. Los altos generalmente son de buena calidad.

- El procedimiento para determinar el peso específico del agregado fino se indica en la Norma ASTM C-128

- El procedimiento para determinar el peso específico del agregado grueso se indica en la Norma ASTM C-127.

ENSAYO DE G.E. AGREGADO FINO



3.1.3.- Peso unitario.- Es el coeficiente de dividir el peso

de las partículas entre el volumen total incluyendo los

vacíos. Al incluir los espacios entre las partículas, está

influenciado por la manera en que se acomodan estas.

- Generalmente se expresa en kilogramos por metro cúbico

del material, varía de 1,5 a 1,8 gf/cm3

- El peso unitario está influenciado por:

- Su gravedad específica

- Su granulometría

- Su perfil y textura superficial

- Su condición de humedad

- Su grado de compactación de masa.



3.1.4.- Porcentaje de vacíos.- Es la medida del volumen

expresado en porcentaje de los espacios entre las

partículas de los agregados.

- Puede decirse que este valor es la diferencia entre el

volumen bruto o volumen total de la masa de agregado y

el espacio realmente ocupado por las partículas.

- Depende también del acomodo entre partículas por lo

que su valor es relativo como en el caso del peso unitario



3.1.5.- Absorción.- Es la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las partículas.

- El fenómeno se produce por capilaridad, no llegándose a llenar absolutamente los poros, pues siempre queda aire atrapado.

- Tiene importancia al reflejarse en la reducción de agua de la mezcla en el concreto, con influencia en las propiedades resistentes y en la trabajabilidad, por lo que es necesario tenerla siempre en cuenta para hacer las correcciones necesarias.



3.1.6.- Porosidad.- Es el volumen de espacios dentro de

las partículas de agregados.

- Tiene una gran influencia en todas las demás

propiedades de los agregados pues es representativa de

la estructura interna de las partículas.

- Los valores usuales en agregados normales pueden

oscilar entre 0% y 15% aunque por lo general el rango

común es del 1% al 5%. En agregados ligeros se pueden

tener porosidades del orden del 5% al 50%.



3.1.7.- Humedad.- Es la cantidad de agua superficial

retenida en un momento determinado por las partículas de

agregado .

- Es una característica importante pues contribuye a incrementar el agua de mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en cuenta conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en el comportamiento de las mezclas.

ENSAYO DE HUMEDAD DE AGREGADOS


3.2.- CARACTERISTICAS RESISTENTES:

Están constituidas por aquellas propiedades que le confieren la capacidad de soportar esfuerzos producidos por agentes externos.

Las principales son:

3.2.1.- Resistencia.-

- Por su propia naturaleza, la resistencia del concreto no pede ser mayor que la de sus agregados.

- La textura, estructura y composición de las partículas de agregado influyen sobre la resistencia de este, la cual disminuye si sus granos constituyentes no están bien cementados unos a otros o si están compuestos de partículas débiles.


3.2.- CARACTERISTICAS RESISTENTES:

3.2.2.- Tenacidad.- Se denomina así en general a la

resistencia al impacto.

- Tiene trascendencia en las propiedades del concreto ante

impactos , que son importantes en términos prácticos al

momento de evaluar las dificultades en el procesamiento

por chancado del material

- Su estimación es más cualitativa que cuantitativa.


3.3.- PROPIEDADES TERMICAS:

Condicionan el comportamiento de los agregados ante el efecto de los cambios de temperatura. Estas propiedades tienen importancia en el concreto ya que el calor de hidratación generado por el cemento actúan sobre los agregados provocando dilataciones o expansiones.


- Coeficiente de expansión

- Calor específico

- Conductividad térmica

- Difusividad


3.4.- PROPIEDADES QUIMICAS:

Los agregados, son en general súmamente

resistentes al ataque de agentes químicos.


- Reacción Alcali-Sílice

- Reacción Alcali-Carbonatos

- Difusividad

4.- EL ANALISIS GRANULOMETRICO

- Es la representación numérica de la distribución

volumétrica de las partículas por tamaños. Ello

se logra separando el material por procedimiento

mecánico empleando tamices de aberturas

cuadradas determinadas.

- En la practica no existe ningún método que

permita llegar a la “granulometría ideal” de los

agregados. Sin embargo se han desarrollado

especificaciones que permitirán obtener

concretos de propiedades satisfactorias a partir

de materiales disponibles en un área

determinada.

TAMICES ESTANDAR

5.- MODULO DE FINEZA

- Es un índice del mayor o menor grosor del conjunto

de partículas de un agregado.

- Se define como la suma de los porcentajes

acumulados retenidos en las mallas de 3”, 1 ½”, ¾”,

3/8”, N°4, N°8, N°16, N°30, N°50 y N° 100, dividida

entre 100.

- Los agregados que presentan un módulo de fineza

bajo indican una preponderancia de las partículas

más finas con un área superficial total muy alta, al

que será necesario cubrir con pasta.

6.- EL TAMAÑO MAXIMO DE AGREGADOS

El tamaño máximo del agregado es el que corresponde al

menor tamiz por el que pasa toda la muestra tamizada. El

tamaño máximo nominal es el que corresponde al menor

tamiz que produce el primer retenido. Ejemplo:

7.- EXPLORACION Y EXPLOTACION DE CANTERAS

Independientemente de todas las consideraciones

evaluadas hasta ahora, un problema de orden práctico lo

constituye la búsqueda, calificación y explotación de

canteras para una obra.

Algunas recomendaciones son las siguientes:

- Buscar inicialmente las canteras en los lechos de los ríos

donde generalmente se hallan agregados de buena calidad.

- Examinar el perfil estratigráfico, efectuando calicatas o

pozos de exploración para estimar el volumen a explotar.

- Determinar las características físicas y químicas de los

agregados.

- Explotación masiva efectuando controles periódicos para

verificar la uniformidad del material procesado.

CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES

PARA LA FABRICACION DEL CONCRETO

AGREGADOS PARA CONCRETO: (1)

El propósito principal es asegurar un material

uniforme que cumpla con los requerimientos

de las especificaciones de obra.

Lo recomendable es contar con un diseño de

mezcla de concreto garantizado elaborado

con los mismos materiales que se utilizarán

en obra para garantizar desde el inicio con las

resistencias de Especificaciones Técnicas.




Ensayo complementarios

Desgaste por Abrasión en la Maquina de losÁngeles: Este ensayo nos indica el grado deresistencia mecánica del agregado.

Impacto: se hace por impacto de un pisón metálicosobre las partículas de agregados.

Inalterabilidad ante el ataque por sulfato desodio o magnesio: consiste en someter elagregado a varios ciclos de ataque por solucionesde sulfato, Si la pérdida por este concepto supera loestablecido, este agregado se considera no aptopara soportar congelación y deshielo




Sustancias Dañinas

Partículas deleznables: Aquellas partículas como

grumos de arcilla, (es índice de la limpieza del

agregado) que pueden deshacerse con la compresión

de dos dedos.

Material más fino que la malla Nº 200: Constituido

por el limo o arcilla, es índice de la limpieza del

agregado.




Sustancias Dañinas (2)

Carbón y lignito: Porcentaje de dichas partículas

dentro del agregado.

Materia orgánica: (solo para el agregado fino) puede

ser detectado en dos formas, por ensayo colorimetrito

con hidróxido de sodio o ensayos comparativos en

resistencia a la comprensión en cubos de mortero.

LÍMITES DE SUSTANCIAS DANINAS

Agregado fino Agregado grueso

Partículas deleznables, máx. Porcentaje

3 5

Material mas fino que la malla ITINTEC 75 m (N° 200) máx.

Porcentaje 5 1

Carbón y lignito, máx. Porcentaje

0.5 0.5

MATERIA ORGANICA El agregado fino que no demuestre presencia nociva de materia orgánica, cuando se

determine conforme ITINTEC 400.013, se deberá considerar satisfactorio. El agregado fino que no cumple con el ensayo anterior, podrá ser

usado si al determinarse el efecto de las impurezas orgánicas sobre la resistencia de

morteros (ITINTEC 400.024) la resistencia relativa al os7 días no es menor de 95%.

REQUISITOS

Requisitos complementarios

El agregado para concretos de f'c > 210 Kg/cm2 ylos utilizados en pavimentos de concreto deberáncumplir además de los requisitos obligatorios, lossiguientes:

– Resistencia mecánica.- A la abrasión e impacto(Tabla Nº 4.)

TABLA Nº 4

Resistencia mecánica de los agregados

Métodos alternativos No mayor que %

Abrasión (método los Ángeles) 50

Impacto 30

– Granulometría del agregado fino.- Deberácorresponder a la gradación C de la Tabla Nº 2.

El agregado para concreto, sujeto a la acción de lasheladas deberá cumplir el requisito de resistencia ala desintegración por medio de soluciones saturadasde sulfato de sodio o magnesio. La pérdida promediode masa después de 5 ciclos no deberá exceder lossiguientes valores:

AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO

Si se utiliza solución de sulfato de sodio

Si se utiliza solución de sulfato de magnesio

Si se utiliza solución de sulfato de sodio

Si se utiliza solución de sulfato de magnesio

10% 15% 12% 18%

TABLA Nº 1

GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GLOBAL

TAMIZ Tamaño nominal 37,5 mm (1/2")

Tamaño nominal 19,0 mm (3/4")

Tamaño nominal 9,5 mm (3/8")

50,0mm (2") 100

37,5 mm (1 1/2') 95 a 100 100

19,0mm (3/4") 45 a 80 95 a 100

12,5mm (1/2") 100

9,50 mm (3/8") 95 a 100

4,75 mm (Nº4) 25 a 50 35 a 55 30 a 65

2,36 mm (Nº8) 20 a 50

1,18 mm (Nº16) 15 a 40

600 m (Nº30) 8 a 30 10a35 10 a 30

300 m (Nº50) 5a15

150 m (Nº100) 0a8* 0a8* 0a8*

* Incrementar a 10% para finos de roca triturada.

TABLA Nº 2

GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO

TAMIZPorcentaje de Peso (Masa) que Pasa

Límites Totales C M F

9,50 mm (3/8") 100 100 100 100

4,75 mm (Nº4) 89-100 95-100 85-100 89-100

2,36 mm (Nº8) 65-100 80-100 65-100 80-100

1,18 mm(Nº16)

45-100 50-85 45-100 70-100

600 m (Nº30) 25-100 25-60 25-80 55-100

300 m (Nº50) 5-70 10-30 5-48 5-70

150 m(Nº100)

0-12 2-10 0-12* 0-12*

agregados (1)

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