agregados grueso

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS GRUESOS

1. OBJETIVOS

o Conocer los requisitos de gradación y calidad del agregado grueso para su uso en el concreto.

o Determinar el porcentaje del material que pasa por los diferentes tamices normalizados y con estos datos construir su curva granulométrica, para luego comparar con la curva patrón.

o Calcular si el agregado se encuentra dentro de los límites para el diseño de la mezcla.

o Determinar mediante el analices de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregados.

o Conocer el procedimiento para la selección del agregado en el diseño de mezcla para elaborar un concreto de buena calidad.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

El estudio de la granulometría de los agregados a ocupado un importante lugar dentro de las primeras investigaciones realizadas sobre el concreto. El proporcionamiento de los agregados finos y gruesos para producir mezclas de alta compacidad y, por ende, más resistentes y económicas, dio origen a la propuesta de numerosas curvas prototipo o ideales.

En el análisis de compacidad se ha estimado que los agregados de similar dimensión producen el mayor número de vacios, mientras que de existir una determinada diferencia entre los tamaños, su acomodo se produce con la máxima compacidad.

Este concepto ha llevado a proponer como prototipo las denominadas granulometrías discontinuas, que presentan carencia de ciertos grupos granulométricos intermedios, a diferencia de las granulometrías continuas o tradicionales que contiene todos los tamaños normalizados.

La elección de una serie granulométrica de efectuarse de acuerdo con el tamaño máximo del agregado, asegurando una adecuada trabajabilidad, de manera que el concreto pueda ser consolidada sin exigir demasiado trabajo mecánico.

Las mallas utilizadas para determinar la granulometría de los agregados grueso, se designan por el tamaño de la abertura cuadrada en pulgadas. Las mallas son las siguientes: 4 “, 3 ½”, 3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”.

Pero los tamices estándares son: 3”, 1 ½”, ¾”, 3/8”, #4.

Expresión De La Granulometría

La granulometría de los agregados gruesos se expresa de diferentes maneras.

LABORATORIO 2 Página 1


La relación d/D se refiere a los agregados cuyas dimensiones varían desde d para los menores hasta D para los mayores.

Las granulometrías se definen también en función de los conceptos: tamaño máximo del agregado y tamaño nominal máximo.

El tamaño máximo se utiliza para seleccionar el agregado según las condiciones de geometría del encofrado y el refuerzo de acero.

Corresponde a la malla más pequeña que produce el primer retenido.

El tamaño máximo nominal, se da generalmente como referencia de la granulometría y corresponde a la malla más pequeña que produce el primer retenido.

Los resultados de un análisis granulométrico también se puede representar en forma grafica y en tal caso se llaman curvas granulométricas.

Estas graficas se representan por medio de 2 ejes perpendiculares entre si, horizontal y vertical, en donde las ordenadas representan el porcentaje que pasa y en eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en algunos casos mixta.

DEFINICIONES



Agregado grueso.- Es el agregado retenido en la malla #4 proveniente de la desintegración natural o mecánica de la roca, y que cumple con los límites establecidos en la norma.

Granulometría.- La granulometría de una base de agregados se define como la distribución de tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor.

Tamaño Nominal Máximo.- Es el que corresponde al menor tamiz de la serie utilizada que produce el primer retenido.

Tamaño Máximo.- Es definido por el que corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra del agregado grueso.

El reglamento nacional de las construcciones prescribe que el tamaño máximo del agregado no debe ser mayor de:

1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado. 1/3 del peralte de la losa. ¾ del espaciamiento mínimo libre entre las varillas o alambres individuales

de refuerzo, paquetes de varilla, cables o ductos de preesfuerzo.

Granulometría Continua.- Se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de agrupados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor hasta el mas pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua.

Granulometría Discontinua.- Al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando hay ciertos tamaños de granos intermedios que faltan o que han sido reducidos o eliminados artificialmente

3. EQUIPOS Y MATERIALES.

Una balanza de precisión. Una brocha. Recipiente. Serie de tamices: 1”; ¾”; ½”; 3/8”; #4

4. PROCEDIMIENTO, CÁLCULO Y TOMA DE DATOS.

o Primero tenernos que tener el material para realizar dicha practica.



o Después para obtener la muestra tenemos que realizar el paso del cuarteo para lograr tener una muestra de 5 Kg.

o Obtenemos la muestra

o Luego de obtener la muestra procedemos hacer el tamizado.

o La operación del tamizado se puede hacer a mano o mediante el empleo de una maquina es este caso utilizamos la “Zaranda Mecánica”.


% Retenido = Peso de material retenido en tamiz × 100

Peso total de la muestra


o Después de tamizar se toma el material retenido en cada tamiz lo ponemos en un recipiente y cada tamiz limpiamos hasta sacar la ultima partícula y luego lo pesamos.

o Después de hacer la misma operación anterior para todos los tamices y después de pesarlos, todas las muestras lo echamos en un recipiente por partes separadas para poder ver la diferencia de tamaño que existe entre ellas.

o Todos nuestros datos lo acomodamos en la siguiente tabla utilizando las siguientes formulas.


Fórmula % Pasa = 100 - % Retenido Acumulado


Agregado: 2255.4 gr.

TAMIZPESO

RETENIDO(GR) % RETENIDO%RETENIDO

ACUMULADO % QUE PASA

1” 358.9 15.913 15.913 84.087

¾” 347.6 15.412 31.325 68.675

½” 561.2 24.882 56.208 43.729

3/8” 303.4 13.452 69.66 30.340

# 4 655.3 29.054 98.714 1.286

FONDO 29 1.286 100 0

TOTAL 2255.4 100 371.82 239.117

Como observamos en el grafico nuestro material no cumple con una granulometría buena esto quiere decir que el material que utilizamos en la practica es muy fino y que para que cumpla con la granulometría debemos de mesclar con un agregado grueso y así cumpla con una buena granulometría.



5. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES

1) Investigar cuales son los requisitos granulométricos según la ASTMC-33 para los diferentes tamaños máximos de agregados.

Tamaño PORCENTAJES QUE PASAN LAS SIGUIENTES MALLAS

Nominal 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N°4 N°8

2" 95-100 - 35-70 - 1.0-30 - 0-5 -

1 1/2" 100 95-100 - 35-70 - 1.0-30 0-5 -

1" - 100 95-100 - 25-60 - 0-10 0-5

3/4" - - 100 90-100 - 20-55 0-10 0-5

1/2" - - - 100 90-100 40-70 0-15 0-5

3/8" - - - - 100 85-100 1.0-30 0-10

2) Que entiendes por compacidad

Es el acomodo de las partículas en una superficie determinada

3) Determinar el tamaño máximo y tamaño máximo nominal del agregado ensayado.

El tamaño máximo del agregado ensayado es de #4 y el tamaño máximo nominal es de 1 “

4) Que entiendes por buena granulometría.

Una buena granulometría tiene que tener una adecuada distribución del tamaño de sus partículas en una serie de mallas normalizadas, una buena granulometría debe de tener todas las cualidades de un buen agregado, y cumplir con las normas del ASTM e ITINTEC y una buena granulometría tiene que ser homogénea.Con una buena granulometría en ocasiones se obtendrá una economía máxima, ajustando la mezcla del concreto para que encaje con la granulometría de los agregados. Entre mas uniforme sea la granulometría, mayor será la economía.

5) Describe y clasifica el tipo de agregado con el que se viene trabajando.

El material con el que venimos trabajando es la piedra chancada de Hullqui y este material es un agregado grueso ya que es retenido en el tamiz #4 proveniente de la desintegración natural o mecánica de las rocas y que cumple con los límites establecidos en las normas ITINTEC y ASTM. En tipos de agregados gruesos puede ser gravas, piedra chancada, etc.Gravas.- Comúnmente llamados “canto rodado” es el conjunto de fragmentos pequeños de piedra, provenientes de la desintegración, natural de las rocas, por acción del hielo y otros agentes atmosféricos, encontrándoseles corrientemente en canteras y lechos de ríos depositados en forma natural. Cada fragmento a perdido sus aristas vivas y se presenta en forma mas o menos redondeadas. Las gravas pesan de 1600 a 1700 kg/m3.



Piedra partida o chancada.- Se denomina así, al agregado grueso obtenido por trituración artificial de las rocas o gravas. Como agregado grueso se puede utilizar cualquier clase de piedra partida siempre que sea limpia, dura y resistente. Su función principal es la de dar volumen y aportar su propia resistencia. Los ensayos indican que la piedra chancada o partida de concretos ligeramente mas resistentes que los hechos con piedra redonda. El peso de la piedra chancada se estima en 1450 a 1500 kg/m3.

6) De que parámetro depende la elección del tamaño máximo de los agregados gruesos.

Para la elección de un material tiene que depender de los siguientes parámetros: Un quinto, de la menor dimensión, entre caras de encofrado. Un tercio de la altura de las lozas. Tres cuartos del espacio libre entre las barras o alambres individuales de

refuerzo, paquetes de barras, cables o ductos de pre esfuerzo.

7) Como influye el tamaño máximo del agregado grueso en el diseño de mezcla.

Esta generalizada mundialmente el criterio de utilizar las granulometrías o gradaciones de los agregados que provean el mejor acomodo entre las partículas creando una estructura muy densa, resistente e impermeable y favoreciendo la trabajabilidad.Dentro de la granulometría es un factor importante es el tamaño máximo del agregado y de su forma. Esta justificado experimentalmente que este factor influye en la cantidad de agua que requiere la mezcla para satisfacer condiciones de trabajabilidad, y cuanto mayor sea el tamaño máximo del agregado y mas redondeado, menor será el requerimiento de agua; esto se puede explicar con el concepto de la Superficie Especifica y que representa el área superficial promedio de las partículas de agregado. Cuanto mas grueso y redondeado sea el material se reduce consecuentemente la cantidad de partículas y el área involucrada.

8) Define el agregado grueso ideal para la fabricación del concreto en términos de su perfil, forma y textura.

Un agregado ideal para obtener un concreto bueno debe de tener una granulometría adecuada que cumpla con las normas del ITENTEC y ASTM. En términos de su perfil un agregado tiene que ser bastante anguloso o claustros brechados para que se adhiera bien al mortero; en cuanto a su forma el material grueso puede ser alargadas planas o achatadas y con una textura rigurosa.- El agregado grueso deberá estar conformado por partículas limpias de perfil

preferentemente angular o semi-angular, duras, compactas, y de textura preferente mente rigurosa.

- Las partículas deben de estar libres de tierra, polvo, limo, humos, escamas, materia orgánica, sales u otras sustancias dañinas.

9) A que se denomina superficie especifica y como influye en el diseño de la mezcla.

Es otra caracterización numérica de la granulometría de agregados, que si bien no es tan practicada en su aplicación, es importante desde el punto de vista que



permite comprender conceptualmente varias relaciones y propiedades entre los agregados y la pasta de cemento.Se define como el área superficial total de las partículas de agregados, referida al peso o al volumen absoluto.Se asume generalmente para fines de cálculos y simplificación de todas las partículas son de forma esférica, lo cual ya introduce error, además que no tiene el sustento experimental del modulo de fineza, por lo que no se usa mucho a nivel de investigación.

En la figura podemos ver un ejemplo que permite visualizar el concepto de la superficie especifica y el incremento de la mismo como del área superficial, al fraccionarse las partículas o al ser planas o alargadas. Conceptualmente al ser mas finas las partículas se incrementan la superficie específica y el agregado necesita mas pasta para recubrir el área superficial total sucediendo al contrario si es más grueso.


VOLUMEN: 1 cm3

ÁREA SUPERFICIAL: 8 cm2

SUPERFICIE ESPECÍFICA: 8 cm2/cm3

VOLUMEN: 1 cm3





VOLUMEN: 1 cm3



agregados grueso

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