c agregados

CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN TECNOLOGÍA DEL CONCRETO, UNIVERSIDAD HERMILIO VALDIZAN

AGREGADOS PARA EL AGREGADOS PARA EL CONCRETOCONCRETO

Proporciones típicas en volumen de los componentes del concreto

Aire = 1% a 3%

Cemento = 7% a 15%Cemento = 7% a 15%

Agua = 15% a 22%

Agregados = 60% a 75%

Factores que afectan la durabilidad del concreto

Se clasifican en cinco grupos:

�Congelamiento y descongelamiento (Freezing and Thawing)

�Abrasión

�Reacciones químicas en los agregados

�Ambiente químicamente agresivo

�Corrosión de metales en el concreto

Agregados para Concreto:

Es un conjunto de partículas, de origen natural oartificial, que pueden ser tratadas o elaboradas.Constituyen los elementos inertes del concreto yocupan aproximadamenteel 60% del volumen del

NTP 400.037 (ASTM – 33)

ocupan aproximadamenteel 60% del volumen delmismo.

Confieren al concreto:

• Resistencia al intemperismo• Estabilidad Volumétrica• Economía

Características FísicasCaracterísticas FísicasCaracterísticas FísicasCaracterísticas Físicas

Características de un buen agregado

Físicas:Resistencia (F´c), dureza (abrasión, mohos )

Físicas:Durabilidad (resistencia al hielo y deshielo)Libre de polvos, arcillas y partículas livianas.

Químicas: No reactivos (ASR)

Químicas: Exentas de sales como Cloruros

ClorurosClorurosClorurosCloruros

Se hallan normalmente en zonas cercanas al Se hallan normalmente en zonas cercanas al mar, en el agua marina y en ciertos suelos y mar, en el agua marina y en ciertos suelos y

aguas contaminadas de manera natural o aguas contaminadas de manera natural o artificial.artificial.

Los cloruros no tienen acción perjudicial directa Los cloruros no tienen acción perjudicial directa

Se hallan normalmente en zonas cercanas al Se hallan normalmente en zonas cercanas al mar, en el agua marina y en ciertos suelos y mar, en el agua marina y en ciertos suelos y

aguas contaminadas de manera natural o aguas contaminadas de manera natural o artificial.artificial.

Los cloruros no tienen acción perjudicial directa Los cloruros no tienen acción perjudicial directa Los cloruros no tienen acción perjudicial directa Los cloruros no tienen acción perjudicial directa sobre el concreto, sino es a través de su sobre el concreto, sino es a través de su

participación en el mecanismo de corrosión de participación en el mecanismo de corrosión de los metales embebidos en el concreto, los metales embebidos en el concreto,

produciendo compuestos de hierro, que al produciendo compuestos de hierro, que al expandirse rompen la estructura de la pasta y expandirse rompen la estructura de la pasta y

agregados.agregados.

Los cloruros no tienen acción perjudicial directa Los cloruros no tienen acción perjudicial directa sobre el concreto, sino es a través de su sobre el concreto, sino es a través de su

participación en el mecanismo de corrosión de participación en el mecanismo de corrosión de los metales embebidos en el concreto, los metales embebidos en el concreto,

produciendo compuestos de hierro, que al produciendo compuestos de hierro, que al expandirse rompen la estructura de la pasta y expandirse rompen la estructura de la pasta y

Celda de corrosión electroquímica en el Celda de corrosión electroquímica en el concreto armadoconcreto armado

Efectos de la CorrosiónEfectos de la CorrosiónEfectos de la CorrosiónEfectos de la Corrosión

SOBRE EL ACERO:

Pérdida de sección y disminución de su resistencia mecánica.

SOBRE EL CONCRETO:

Manchas, grietas y desprendimientos o delaminaciones.

SOBRE ADHERENCIA ACERO / CONCRETO:

Incapacidad para transmitir las elevadas propiedades mecánicasentre los elementos del sistema.

Estos efectos condicionan la durabilidad de una estructura de concreto armado

Corrosión de metales en el concretoCorrosión de metales en el concretoCorrosión de metales en el concretoCorrosión de metales en el concreto

El concreto es un material de alcalinidad elevada (Ph>12.5)y alta resistividad eléctrica.

Constituye uno de los medios ideales para proteger metalesintroducidos en la estructura, al presentar una barreraintroducidos en la estructura, al presentar una barreraprotectora contra la corrosión.

Pero por circunstancias externas se cambian esascondiciones de protección y se produce el procesoelectroquímico de la corrosión generándose compuestos deóxidos que llegan a triplicar el volumen original de hierro.

Volumen relativo aproximado de los Volumen relativo aproximado de los

productos de corrosión del hierroproductos de corrosión del hierro

Volumen relativo aproximado de los Volumen relativo aproximado de los

productos de corrosión del hierroproductos de corrosión del hierro

Fe (OH) .3H O

Fe O3 4

Fe (OH) 2Fe (OH)

Si los productos de corrosión no expanden a través de losporos del concreto, pequeñas cantidades de metal corroídopueden generar tensiones considerables y agrietar elrecubrimiento de concreto.

0 1 2 3 4 5 6 7

VOLUMEN , cm ³

Fe (OH) .3H O3 2

Efectos de la corrosiónEfectos de la corrosiónEfectos de la corrosiónEfectos de la corrosión

Características de un buen agregado:

Químicas: Exentas de sales como Sulfatos

C3A + SO4-2 = Sulfoaluminato de Calcio Insoluble ( Etringita )

3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O)Ca+2 + SO4

-2 = CaSO4

SulfatosSulfatosSulfatosSulfatos

LosLos sulfatossulfatos sese hallanhallan usualmenteusualmente enen elel suelosueloenen contactocontacto concon elel concreto,concreto, enen soluciónsolución enenaguaagua dede lluvia,lluvia, enen aguasaguas contaminadascontaminadas porpordesechosdesechos industrialesindustriales oo porpor flujoflujo enen suelossuelos

LosLos sulfatossulfatos sese hallanhallan usualmenteusualmente enen elel suelosueloenen contactocontacto concon elel concreto,concreto, enen soluciónsolución enenaguaagua dede lluvia,lluvia, enen aguasaguas contaminadascontaminadas porpordesechosdesechos industrialesindustriales oo porpor flujoflujo enen suelossuelosdesechosdesechos industrialesindustriales oo porpor flujoflujo enen suelossuelosagresivosagresivos..PorPor lolo generalgeneral consistenconsisten enen sulfatossulfatos dede Sodio,Sodio,Potasio,Potasio, CalcioCalcio yy Magnesio,Magnesio, produciendoproduciendo dosdostipostipos dede reacciónreacción::

desechosdesechos industrialesindustriales oo porpor flujoflujo enen suelossuelosagresivosagresivos..PorPor lolo generalgeneral consistenconsisten enen sulfatossulfatos dede Sodio,Sodio,Potasio,Potasio, CalcioCalcio yy Magnesio,Magnesio, produciendoproduciendo dosdostipostipos dede reacciónreacción::

Acción Indirecta : Degradación del Concreto = Acción Indirecta : Degradación del Concreto = Desprotección del AceroDesprotección del Acero

Químicas:Exentas de sales ( eflorescencia )

Y de materias orgánicas

Características Geométricas:Textura: De lisa a rugosaForma: De angular a muy redondeada

Dispositivo de Calibre Proporcional ( ASTM D – 4791 )

Calibre de laminación ( BS –812 )

Clasificación:

Por su origen :

• Sedimentario, ígneo o metamórfico.

Por su procedencia:

• Naturales o artificiales.

Por su gradación:

• Fino y Grueso

Por su densidad:

• Normales, ligeros o pesados.

MINERALES ROCAS IGNEAS ROCAS METAMORFICAS

SILICE Granito Mármol Cuarzo Sienita Metacuarcita Opalo Diorita Pizarra Calcedonia Gabro Filita Tridimita Pendotita Esquisto Cristobalita Pegmatita AnfibolitaSILICATOS Vidrio Volcánico Hornfelsa

Feldespatos Obsidiana Gneiss Ferromagnesianos Pumicita Serpentina Hornblenda Tufo Augita Escoria Arcillas Perlita Ilitas Fetsita Caolinas Basalto

Tabla 5.1.- Rocas y constituyentes minerales en a gregados para concreto.

Caolinas Basalto Mortmorillonita ROCAS SEDIMENTARIAS Mica Conglomerados Zeolita Arenas CARBONATOS Cuarcita Calcita Arenisca Dolomita Piedra ArcillosaSULFATOS Piedra Aluvional Yeso Argillita y Pizarra Anhidrita CarbonatosSULFUROS DE HIERRO Calizas Pirita Dolomitas Marcasita Marga Pirotita TizaOXIDOS DE HIERRO Horsteno Magnetita Hematita Geotita Ilmenita Limonita

Clasificación

Por su tamaño:

Agregado GruesoEs el agregado retenido en el tamiz 4.75 mm (N° 4) proveniente de la

3/8”

proveniente de la degradación natural o artificial de la roca.

Agregado fino:Es el agregado provenientede la degradación natural oartificial que pasa el tamiz9.5 mm (3/8 “)

3/8”

Nº200

Nº100

Tamaño Máximo:

Es el que corresponde al menor tamiz por el que pasatoda la muestra de agregado grueso.

Tamaño Máximo Nominal:

Es el que corresponde al menor tamiz de la serie utilizadaque produce el primer retenido.

Tamaño Máximo Nominal :

Homogeneidad de Agregados:

Una mezcla de agregados es homogénea cuando cumplecon los límites granulométricos establecidos en cadaporción de la misma.

Menor tamaño de tamiz por el que pasa la mayor parte del agregado (no menos del 85%) - Mayor tamaño de tamiz que tiene el primer retenido (15% o menos).

Muestreo del Agregado

ASTM D - 75

Objetivo:

La obtención de una porción representativa de un volumen mayorde un material sobre el cual se desea obtener información.

•Las propiedadesde la muestra seconsideranrepresentativas dellote.

CUARTEO: Operación de reducción de tamaño de muestra

1.- Mecánico:

Requisitos, según especificaciones EstándarASTM C- 33

Tamiz Standard

Límites Totales

Descripción Agregado Fino

Agregado Grueso

% acum pasante

( % ) ( % )

3/8” 100 1) Lentes de arcilla y partículasdesmenuzables.

3 2.0 a 10.0 (c)

Requisitos Límites para sustancias perjudiciales

desmenuzables.# 4 95 a 100 2) Material menor que la malla # 200 3.0 a 5.0 (a) 1.0(g)

# 8 80 a 100 3) Carbón y lignito 0.5 a 1.0 (b) 0.5 a 1.0 (d)

# 16 50 a 85 4) Partículas ligeras ( G< 2.4 ) ----- 3.0 a 8.0 (e)

# 30 25 a 60 5) Suma de 1), 3), y 4) ----- 3.0 a 10.0 (f)

# 50 10 a 30 6) Abrasión ----- 50

# 100 2 a 10 7) Desgaste con Sulfato de Na 10 12

8) Desgaste con Sulfato de Mg 15 18

NOTAS:

a) 3% para concretos sujetos a abrasión y 5% para los demás. Si se trata dearena proveniente de chancado y el material <#200 no es arcilla, los límitespueden subirse a 5% y 7%.

b) 0.5% cuando la apariencia del concreto es importante y 1% para el resto.

c) 2% y 3% para concreto arquitectónico en clima severo y moderado, 3%para losas y pavimentos expuestos a humedecimiento, 5% en estructurasinteriores y 10% en zapatas y columnas interiores.

a) 3% para concretos sujetos a abrasión y 5% para los demás. Si se trata dearena proveniente de chancado y el material <#200 no es arcilla, los límitespueden subirse a 5% y 7%.

b) 0.5% cuando la apariencia del concreto es importante y 1% para el resto.

c) 2% y 3% para concreto arquitectónico en clima severo y moderado, 3%para losas y pavimentos expuestos a humedecimiento, 5% en estructurasinteriores y 10% en zapatas y columnas interiores.interiores y 10% en zapatas y columnas interiores.

d) 0.5 % en concreto al exterior, 1% en el resto.

e) 3% en concreto arquitectónico, 5% en concreto a la intemperie, 8 % en elresto.

f) 3% y 5% para concreto estructural en clima severo y moderado, 7% enconcreto a la intemperie, 10% en el resto.

g) Este límite puede incrementarse a 1.5% si el material <#200 no es arcilla osi el agregado fino tiene un %<#200 inferior al límite permisible, en cuyocaso el límite se calculará usando la fórmula L=1+[(P)/(100-P)](T-A), dondeL es el nuevo límite, P

interiores y 10% en zapatas y columnas interiores.

d) 0.5 % en concreto al exterior, 1% en el resto.

e) 3% en concreto arquitectónico, 5% en concreto a la intemperie, 8 % en elresto.

f) 3% y 5% para concreto estructural en clima severo y moderado, 7% enconcreto a la intemperie, 10% en el resto.

g) Este límite puede incrementarse a 1.5% si el material <#200 no es arcilla osi el agregado fino tiene un %<#200 inferior al límite permisible, en cuyocaso el límite se calculará usando la fórmula L=1+[(P)/(100-P)](T-A), dondeL es el nuevo límite, P

Porcentaje que pasa por los tamices normalizados

Tamaño Máximo Nominal

Abertura37,5 mm

1 ½”19 mm ¾”

9,5 mm 3/8 ”

2 ” 50 mm 100 - -

1 ½ ” 37,5 mm 95 a 100 100 -

Es la mezcla delagregado fino ygrueso

Análisis Granulométrico de Agregado Global

Requisitos, según especificaciones Estándar NTP 400.037

1 ½ ” 37,5 mm 95 a 100 100 -

¾ ” 19 mm 45 a 80 95 a 100 -

½ ” 12,5 mm - - 100

3/8 ” 9,5 mm - - 95 a 100

N° 4 4,75 mm 25 a 50 35 a 55 30 a 65

N° 8 2,36 mm - - 20 a 50

N° 16 1,18 mm - - 15 a 40

N° 30 600 um 8 a 30 10 a 35 10 a 30

N° 50 300 um - - 5 a 15

N° 100 150 um 0 a 8* 0 a 8* 0 a 8*

gruesonormalizado porunagranulometría.*Incrementar 10% para finos de roca triturada

Análisis Granulométrico NTP 400.012 (ASTM C 136)

Es la representación numérica de la distribución volumétricade las partículas por tamaños.

La medición de los diferentes tamaños de partículas esindirecta, tamizándolaspor mallas de aberturasconocidasy

Ensayos Según Normas ASTM y NTP

indirecta, tamizándolaspor mallas de aberturasconocidasypesando el material retenido referidos en %.

La serie de tamices estándar para concreto ASTM E-11

Empieza con el tamiz de abertura cuadrada 3“ y la siguientees igual a la mitad de la anterior.

3” , 1½” , 3/4 “ , 3/8” , # 4 , # 8 , # 16 , # 30 , # 50 , # 100 , #200

Equipos:• Balanza:

Ag. fino (aprox. 0.1 gr.)Ag. grueso (aprox. 0.5 gr.)ó 0.1 % de la carga máxima.

• Mallas• Cernidor Mecánico.

• Cernidor Mecánico.• Horno ( 110 +/- 5 oC ) ó cocina.

Gradación de la CurvaGradación de la CurvaGradación de la CurvaGradación de la Curva

GRANULOMETRIA

PESO % % %MALLA RETENIDO RETENIDO RETENIDO PASANTE

EN GR. ACUMUL. ACUMUL.

3" 0.0 0.0 100.02 1/2" 0.0 0.0 100.0

2" 0.0 0.0 100.01 1/2" 0.0 0.0 100.0

1" - 0.0 0.0 100.0

Agregado Fino

3/4" - 0.0 0.0 100.01/2" - 0.0 0.0 100.03/8" - 0.0 0.0 100.0 # 4 49.1 4.1 4.1 95.9 # 8 239.5 20.2 24.3 75.7

# 16 219.7 18.5 42.8 57.2

# 30 226.5 19.1 61.9 38.1

# 50 213.4 18.0 79.9 20.1 # 100 117.4 9.9 89.8 10.2FONDO 121.5 10.2 100.0 0.0

MODULO

TOTAL 1,187.1 100.0 FINEZA 3.03

40 % R

Curva Granulométrica de la arena

3" 21/2" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 1" 4 8 16 30 50 100 200

2"3" 21/2 11/2" 1" ¾” ½” 3/8" 4 8 16 30 50 100 200

LIMITES ASTM C-33 PARA AGREGADO FINO

GRANULOMETRIA

MALLA PESO % % %RETENIDO RETENIDO RETENIDO PASANTE

EN GR. ACUMUL. ACUMUL.

3" 0.0 0.0 100.02 1/2" 0.0 0.0 100.0

2" 0.0 0.0 100.01 1/2" 0.0 0.0 100.0

1" 0.0 0.0 100.03/4" 0.0 0.0 100.01/2" 2686.7 42.2 42.2 57.83/8" 1915.5 30.1 72.3 27.7

Agregado Grueso

3/8" 1915.5 30.1 72.3 27.7 # 4 1652.3 26.0 98.3 1.7# 8 73.8 1.2 99.5 0.5

FONDO 32.9 0.5 100.0 0.0

MODULO

TOTAL 6361.20 100.0 FINEZA 6.70

40 % R

LIMITES PARA HUSO # 67

Curva Granulométrica de la piedra

3" 21/2" 2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 1" 4 8 16 30 50 100 200

2"3"21/2" 11/2" 1" 3/4"

1/2" 3/8" No 4 No 8 No 16 No 30 No 50 No 100 No 200

Requisito Granulométrico ASTM C-33 para Agregado ASTM C-33 para Agregado

Grueso

63 mm 50 mm 37.5 mm 25.0 mm 19 mm 9.5 mm 4.75 mm (2 1/2 pulg)

(2 pulg) (1 1/2 pulg)

(1 pulg) (3/4 pulg) (3/8 pulg) (No 4)

1 90 mm A 37.5 mm (3 1/2 pulg a 1 1/2 pulg)

100 90 a 100 - 25 a 60 - 0 a 5 - - - - -

2 63 mm a 37.5 mm (2 1/2 pulg a 1 1/2 pulg)

- - 100 90 a 100 35 a 70 0 a 15 - 0 a 5 - - -

3 50 mm a 25,0 mm (82 pulg a 1 pulg)

- - - 100 90 a 100 35 a 70 0 a 15 - 0 a 5 - -

357 50 mm a 4.75 mm (2 pulg a Nnno 4)

- - - 100 95 a 100 - 35 a 70 - 10 a 30 - 0 a 5

4 37.5 mm a 19,0 mm (1 1/2 pulg a 3/4 pulg)

- - - - 100 90 a 100 20 a 55 0 a 15 - 0 a 5 -

467 37.5 mm a 4.75 mm (1 1/2 a Nno 4)

- - - - 100 95 a 100 - 35 a 70 - 10 a 30 0 a 5

5 25 mm a 12.5 mm (1 pulg a 1/2 pulg)

- - - - - 100 90 a 100 20 a 55 0 a 10 0 a 5 -

HUSO TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL

PORCENTAJE QUE PASA POR LOS TAMICES NORMALIZADOS100 mm (4 pulg)

90 mm (31/2 pulg)

75 mm (3 pulg)

12.5 mm (1/2 pulg)

pulg a 1/2 pulg)56 25.0 mm a 9.5 mm (1

pulg a 3/8 pulg)- - - - - 100 90 a 100 40 a 85 10 a 40 0 a 15 0 a 5

57 25.0 mm a 4.75 mm (1 pulg a No4)

- - - - - 100 95 a 100 - 25 a 60 - 0 a 10

6 19.0 mm a 9.5 mm (3/4 pulg a 3/8 pulg)

- - - - - - 100 90 a 100 20 a 55 0 a 15 0 a 5

67 19.0 mm a 4.75 mm (3/4 pulg a No4)

- - - - - - 100 90 a 100 - 20 a 55 0 a 10

8 9.5 mm a 2.36 mm (3/8 pulg a No 8)

- - - - - - - - 100 85 a 100 10 a 30

89 9.5 mm a 1.18 mm (3/8 pulg a No 16)

- - - - - - - - 100 90 a 100 20 a 35

9 4.75 mm a 1.18 mm (No4 a No16)

- - - - - - - - - 100 85 a 100

0 a 15- 100 90 a 100 40 a 70- - - -7 12.5 mm a 4.75 mm (1/2 pulg a No4)

Agregados (husos)

Huso TM TMN T predominante Norma

57 1 1/2” 1” 3/4” ASTM C 33

67 1” 3/4” 1/2” ASTM C 3367 1” 3/4” 1/2” ASTM C 33

89 1/2” 3/8” N°4 ASTM C 33

Tamiz Abertura % Pasa

3/8 ” 9,5 mm 100

N° 4 4,75 mm 95 a 100

N° 8 2,36 mm 80 a 100

Granulometría de fino

N° 16 1,18 mm 50 a 85

N° 30 600 um 25 a 60

N° 50 300 um 05 a 30

N° 100 150 um 0 a 100

La norma permite el uso de agregados que nocumplan con las gradaciones especificadas, siemprey cuando se asegure que el material produciráconcreto de la calidad requerida.

F IG . 5 .5 C A R A C T E R IST IC A S F IS IC A S Y GR A N U LO M E T R IC A S D E A R E N A PA R A C O N C R E T O

M U E ST R A : A R E N A PA R A C O N C R ET O FE C H A : 07 /10 /93 PR O C E D E N C IA : C A N T E R A H O SPIC IO T E C N IC O : V . R A M O S

G R A N U LO M E T R IA C A R A C T E R IST IC A S F IS IC A S

M A L L A PE SO % % % M O D U L O D E F IN E Z A 2.8 2R E T E N ID O R E T E N ID O R E T E N ID O PA SA N T E T A M A Ñ O M A X IM O N /A

E N G R . A C U M U L. A C U M U L. PE SO E SPE C IF IC O 2 .66 g r /cm 3

3" 0 .0 0 .0 100 .0 IM PU R E Z A S O R G A N IC A S N O H A Y2 1 /2 " 0 .0 0 .0 100 .0 % H U M E D A D 0.6

2" 0 .0 0 .0 100 .0 % A B SO R C IO N 0.71 1 /2 " 0 .0 0 .0 100 .0 % M A T E R IA L < # 2 00 1 .2 (lavado)

1" 0 .0 0 .0 100 .0 % A B R A SIO N a 5003 /4 " 0 .0 0 .0 100 .0 R E V O L U C IO N E S N /A1 /2 " 0 .0 0 .0 100 .0 % A R C IL L A Y PA R T IC U LA S3/8 " 0 .0 0 .0 100 .0 D E SM E N U Z A B L E S N O H A Y# 4 24 .0 2 .3 2 .3 97 .7 % PA R T IC U L A S L IG E R A S 0.7# 8 187 .3 1 7 .6 1 9 .9 80 .1 % D E SG A ST E a 5 c ic los con

# 16 185 .8 1 7 .5 3 7 .4 62 .6 SO 4N a2 1 .3 4# 30 195 .8 1 8 .4 5 5 .8 44 .2 R E A C T IV ID A D A LC A LIN A# 50 178 .7 1 6 .8 7 2 .7 27 .3

# 100 221 .9 2 0 .9 9 3 .5 6 .5 O T R O S :# 200 58 .6 5 .5 9 9 .1 0 .9

< # 2 00 9 .9 0 .9 100 .0 0 .0 PE SO U N IT A R IO SU E LT O : 1 ,66 7 K g /m 3

M O D U LO PE SO U N IT A R IO T O T A L 1 ,062 .0 100 .0 F IN E Z A 2 .82 C O M PA C T A D O : 1 ,79 4 K g /m 3

Informe de Laboratorio

T O T A L 1,062 .0 100 .0 F IN E Z A 2 .82 C O M PA C T A D O : 1 ,79 4 K g /m 3

T A M IC E S S T A N D A R D A S T M

3 " 2 1 /2 " 2 " 1 1 /2 " 1 " 3 /4 " 1 /2 " 1 " 4 8 1 6 3 0 50 1 0 0 2 0 0

T A M IC E S S T A N D A R D A S T M

L IM IT E S A S T M C -3 3

P A R A A R E N A

2 "3" 21 /2 " 11 /2 " 1 " 3 /4" 1 /2" 3 /8" N o 4 N o 8 N o 16 N o 3 0 N o 50 N o 1 00 N o 2 00

MODULO DE FINEZAMODULO DE FINEZAMODULO DE FINEZAMODULO DE FINEZA

1. Concepto general para arena y piedra

2. Duff Abrams �� 1925

3. Suma de % retenidos acumulativos hastael tamiz # 100 dividido entre 100

1. Concepto general para arena y piedra

2. Duff Abrams �� 1925

3. Suma de % retenidos acumulativos hastael tamiz # 100 dividido entre 100el tamiz # 100 dividido entre 100

4. Proporcional al promedio logarítmico deltamaño de partículas.

5. Granulometrías con igual M.F. Producenmezclas similares en f ´c, trabajabilidad ycantidad de agua.

el tamiz # 100 dividido entre 100

4. Proporcional al promedio logarítmico deltamaño de partículas.

5. Granulometrías con igual M.F. Producenmezclas similares en f ´c, trabajabilidad ycantidad de agua.

IMPORTANCIA DEL MODULO DE FINEZA TOTAL

Todas las mezclas de concreto tienen agregado

global con Tamaño Máximo 1” , Módulo de Fineza

Total = 5.8300 kg de cemento por m3

y relación A/C=0.545

Referencia : Investigación de L. Pálotas – Budapest, Hungría 1933 citada en Concrete : Making Materials por Sandor Popovics – USA 1979

MF (P+A) en Volumen Absoluto = %PV x MFP + % AV x MFA

MF (P+A) en Peso = %P x MFP + % A x MFA

1. Nos permite comprender la relación entre losagregados y la pasta de cemento.

2. Es el área superficial total de las partículas deagregados referida al volumen o peso

1. Nos permite comprender la relación entre losagregados y la pasta de cemento.

2. Es el área superficial total de las partículas deagregados referida al volumen o peso

Superficie EspecíficaSuperficie EspecíficaSuperficie EspecíficaSuperficie Específica

agregados referida al volumen o pesoabsoluto. Se expresa en cm 2/gr o cm 2/ cm 3.

3. El agregado fino siempre tiene una superficieespecífica alta, en cambio el correspondienteal agregado grueso es bastante baja.

agregados referida al volumen o pesoabsoluto. Se expresa en cm 2/gr o cm 2/ cm 3.

3. El agregado fino siempre tiene una superficieespecífica alta, en cambio el correspondienteal agregado grueso es bastante baja.

1/2”

4”(1

Área SuperficialÁrea SuperficialÁrea SuperficialÁrea Superficial

13.5 pulg. cuadradas(866 mm2)

2”(3

27 pulg. cuadradas(1732 mm2)

3/4”

1” Agregado 3/8” Agregado Combinado

Agua necesaria

Para Llenar vacios

Material más fino que la Malla # 200 NTP 400.018 (STM C 117 )

Está constituido por limos y arcillas, se presenta recubriendo elagregado grueso o mezclado con el agregado fino.

Su relación directa en el concreto es la adherencia entre lapasta de cemento y los agregados.

Un moderado porcentaje de elementos muy finos puedefavorecer la trabajabilidad, pero su incremento puede afectaral concreto.

Tamaño Máximo Nominal

Peso Mínimo (gr)

4,75 mm (N° 4) 300

9.5 mm (3/8 ”) 1000

19 mm (3/4 ”) 2500

37,5 mm (1 ½”) 5000

Peso seco de la muestra Repetir el lavado por decantaciónhasta que las aguas sean claras.

% Material < # 200

Peso seco muestra original – Peso seco muestra después de lavado )X 100

Peso seco muestra original

Impurezas Orgánicas NTP 400.024 (ASTM C – 40)

Influyen en los tiempos de fraguado ydesarrollo de resistencia.

En grandes cantidades pueden

En grandes cantidades puedenprovocar manchas o afectar ladurabilidad.

Su presencia puede consistir deproductos de destrucción odescomposición de materia vegetal(marga orgánica y humus).

Partículas Livianas en los Agregados NTP 400.023ASTM C - 123

Su presencia en cantidadesapreciables, provoca lalocalización de zonas débilesy pueden inferir con la

y pueden inferir con ladurabilidad.

La determinación se realizapor el método de separaciónde hundir-flotar en unlíquido pesado de pesoespecífico determinado.

Ensayo para la Resistencia a la degradación del Agregado Grueso porAbrasión e Impacto en la Máquina de los Ángeles.

ASTM C - 131

ASTM C - 535

Determinar el tamaño delagregadogrueso para la

agregadogrueso para laverificación de laresistencia a ladegradación usando lamáquina de Los Ángeles.

En algunas aplicaciones de construcción, el uso de partículasplanas o elongadas de agregados puede interferir con laconsolidación y causar problemas durante la colocación.

El Dispositivo de Calibre proporcional se utiliza para

Partículas Chatas y AlargadasASTM D-4791.

El Dispositivo de Calibre proporcional se utiliza paradeterminar los porcentajes de partículas planas o elongadas enagregados gruesos. Consta de una placa de base de acero condos postes fijos y un brazo giratorio montado sobre pivote.

La posición del eje puede cambiar para conseguir la relacióndeseada de dimensiones de apertura.

Dispositivos para determinar Partículas Chatas y Alargadas

Método de proyección de imagen

Método manual

Usando una banda transportadora móvil, las imágenes son pasadas por dos cámaras de vídeo de imagen los pedazos a

partir de dos orientaciones.

Se determina la longitud y laanchura de la partícula

Se determina la altura de lapartícula

Reporta la estadística quedemuestra tamaños y lasrelaciones respecto a 100medidas

rounded irregular angular

aggregates

cement

w/c = 0.50 Ømax= 20 mm• Forma y textura superficial del

agregado afectan la trabajabilidad delconcreto.

• La forma puede ser “redondeada“,“irregular“ y “angular“.

Coarse Fine1 round irreg.2 irreg. irreg.3 angul. Irreg.

• Si se tiene la misma trabajabilidad, larelación agregado/cemento decrecede la forma “redondeada” a la“angular”.

• La forma de la partícula en elagregado fino afecta más latrabajabilidad que el agregado grueso.

factores geológicos : involucrados en su formación, deformación ycomposición mineralógica de la cantera

durante su producción : trituración, separación por tamaños ylimpieza

¿por qué pueden variar los agregados?

limpieza

Variaciones en sus propiedades físicas y químicas

Impurezas Orgánicas NTP 400.024 (ASTM C – 40)

Influyen en los tiempos de fraguado y desarrollo de resistencia.

En grandes cantidades pueden provocar manchas o afectar la durabilidad.

Su presencia puede consistir de productos de destrucción odescomposición de materia vegetal (marga orgánica y humus).

Equipos:Equipos:

• Botellas de vidrio incoloro y graduados con tapas herméticas. (cap. 350-470 ml)

• Reactivos: • Hidróxido de sodio NaOH 3%.• Solución de color de referencia. ( k2 Cr2

O7 + H2 S O4 ) o Paleta de colores patrón.

MÉTODO DE EQUIVALENTE DE ARENAASTM D 2419, NTP 339.146

El método es una prueba de campoque nos permite identificar bajoiguales condiciones las proporcionesrelativas de suelos arcillosos o finosplásticos y polvo en suelos granularesy agregadosfinos que pasanel tamiz

100*Ht

HaARENAEQ =−Altura de arena

Altura total

Ha=Altura de arenaHt= Altura total

y agregadosfinos que pasanel tamizN°4

Dichos finos pueden ser

•Polvo del machaqueo•Polvillo de arena ( limo )•Polvillo de arena ( limo )•Carbón•Lignito•Sales•Yeso•Arcilla, entre otros

Material TamañoGrava (> 2 milímetros)

La clasificación estándar para el tamaño del grano de los suelos es como sigue:

Grava (> 2 milímetros)

Arena(0.074 – 2 milímetros)

Limo ( Barro )(0.002 – 0.074

milímetros)Arcillas (< 0.002 milímetros)

MÉTODO DE AZUL DE METILENONORMAS : UNE-83-130-90 ASTM C 837

1.Se toma 5g aprox. de finos y se añade unos 150mLde agua des-ionizada. Se mantiene la mezcla agitadapor 15 min.

2.Se añade a la mezcla volúmenes conocidos de lasolucióndeazuldemetileno

El método es empleado como un indicador de arcillasque permite la calificación del agregado fino para suuso en concreto.

solucióndeazuldemetileno3.Por cada añadidura se hace el ensayo de la Gota:

con una varilla se deja caer una gota de la mezclasobre un papel filtro W 41.

4.El primer halo turquesa que se forme alrededor de lagota corresponderá al volumen gastado de azul demetileno, éste indicará el fin del ensayo.

),.)(/.(muestrag

mLgastadoVolmLSoluciónAzulgVA=

Peso Unitario y Vacíos en Agregados (NTP 400.017) ASTM C - 29

Permite determinar el pesounitario del agregado encondición compactada o sueltay calcula los vacíos entre laspartículas en los agregadosfinos, grueso o mezclasbasados en la mismabasados en la mismadeterminación.

El peso unitario de losagregados en los concretos depeso normal, entre 2200 y2400 Kg./m3 generalmenteestán entre 1500 y 1700Kg./m3

1700 g 1800 g 1400 g 1500 g

Muestra sin agua 300 ml 500 ml

Reacciones químicas en los agregadosReacciones químicas en los agregadosReacciones químicas en los agregadosReacciones químicas en los agregados

EnEn nuestronuestro paíspaís nono sese tienetiene experienciasexperiencias comprobadascomprobadasenen esteeste campo,campo, peropero eses sumamentesumamente importanteimportanteempezarempezar aa desarrollardesarrollar unauna tecnologíatecnología propiapropia..LasLas reaccionesreacciones químicasquímicas queque sese presentanpresentan enen loslos

EnEn nuestronuestro paíspaís nono sese tienetiene experienciasexperiencias comprobadascomprobadasenen esteeste campo,campo, peropero eses sumamentesumamente importanteimportanteempezarempezar aa desarrollardesarrollar unauna tecnologíatecnología propiapropia..LasLas reaccionesreacciones químicasquímicas queque sese presentanpresentan enen loslosLasLas reaccionesreacciones químicasquímicas queque sese presentanpresentan enen loslosagregadosagregados estánestán constituidasconstituidas porpor lala llamadallamada reacciónreacciónÁlcaliÁlcali--SíliceSílice queque sonson compuestoscompuestos expansivosexpansivos quequeromperompe lala estructuraestructura internainterna deldel concretoconcreto ocasionandoocasionandofisuraciónfisuración yy desintegracióndesintegración

LasLas reaccionesreacciones químicasquímicas queque sese presentanpresentan enen loslosagregadosagregados estánestán constituidasconstituidas porpor lala llamadallamada reacciónreacciónÁlcaliÁlcali--SíliceSílice queque sonson compuestoscompuestos expansivosexpansivos quequeromperompe lala estructuraestructura internainterna deldel concretoconcreto ocasionandoocasionandofisuraciónfisuración yy desintegracióndesintegración

Reacción Álcali - Sílice

1 ) Álcali + SilicaGel Reaction = Products

2 ) Gel Reaction Products + Moisture = Expansion

Reacción Álcali - Sílice

Andesitas Pizarras Opalinas Dolomitas Calcíticas

Argillitas Filitas Calizas Dolomíticas

Ciertas Calizas y Cuarcita Dolomitas de grano

REACCION REACCION

Minerales, rocas y materiales sintéticos que pueden ser potencialmente reactivos con los álcalis del cement o

CONDICIONES :

�Mineral reactivo

�Alto contenido de

CONDICIONES :

�Mineral reactivo

�Alto contenido deCiertas Calizas y Cuarcita Dolomitas de grano

Calcedonia Cuarzosa

Cristobalita Riolitas

Dacita Esquistos

Vidrio Volcánico Pizarras Silicias y

Gneiss Granítico Vidrio Silíceo,

Opalo Tridimita

deÁlcalis > 0.6%

�Humedad relativa

y temperaturaElevadas(>80%y

35ºC)

�Tiempo no menor

De 5 años

deÁlcalis > 0.6%

�Humedad relativa

y temperaturaElevadas(>80%y

35ºC)

�Tiempo no menor

De 5 años

Efectos en la Durabilidad Reacción AlcalíEfectos en la Durabilidad Reacción Alcalí--SíliceSíliceEfectos en la Durabilidad Reacción AlcalíEfectos en la Durabilidad Reacción Alcalí--SíliceSílice

Efecto de ASR en la Durabilidad del ConcretoEfecto de ASR en la Durabilidad del Concreto

La reacción Álcali-Sílice (ASR) afectatodo tipo deestructurase implicaestructurase implicacomo principalcontribución de señalde socorro a millaresde estructuras deconcreto en NorteAmérica

Mecanismo ASRMecanismo ASR

Reacción álcaliReacción álcali--SíliceSílice

� Los OH-, NA+ , K+ del

cemento atacan el SiO2del agregado.

� Formación del gel� Formación del gel

álcali-sílice.

� El gel absorbe el agua

y se expande.

� Se producen fisuras..

� Formación del gel

álcali-sílice.

y se expande.

álcali-sílice.

y se expande.

álcali-sílice.

y se expande.

álcali-sílice.

y se expande.

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y se expande.

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álcali-sílice.

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y se expande.

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y se expande.

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y se expande.

álcali-sílice.

y se expande.

álcali-sílice.

y se expande.

EFECTO DE DURABILIDAD EFECTO DE DURABILIDAD –– REACCIÓN ALCALIREACCIÓN ALCALI--SILICESILICE

Requisitos para la expansión del ASR

Sílice Reactivo

Humedad Suficiente

Suficiente Alcali

F I G . 5 . 3 G r á f i c o p a r a e v a l u a r R e a c t i v i d a d P o te n c i a l a l o s á l c a l i s

( M é to d o q u í m i c o A S T M C - 2 8 9 )

F IG . 5 . 3 G r á f i c o p a r a e v a l u a r R e a c t i v i d a d P o t e n c i a l a l o s á l c a l i s

( M é t o d o q u í m i c o A S T M C - 2 8 9 )

( milim

oles por litro )

A g r e g a d o s c o n s i d e r a d o s

p o t e n c i a l m e n t e

0 0 . 5 1 1 .5

2 2 . 5 3

C a n t i d a d S c - S í l ic e D i s u e l t o ( m i l i m o l e s p o r l i t r o )

C a n t i d a d R c - R e d u c c i ó n e n

( m i l i m o l e s p o r l i t r o

C a n t id a d S c - S í l i c e D i s u e l t o ( m i l i m o l e s p o r l i t r o )

C a n t i d a d R c - R e d u c c i ó n e n a l c a l i n i d a d

( milim

oles por litro )

A g r e g a d o s C o n s i d e r a d o s

R e a c t i v o s

r e a c t i v o s

A g r e g a d o s C o n s i d e r a d o s

1 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 2 5 5 0 7 5 1 0 0 2 5 0 5 0 0 7 5 0 1 0 0 0 2 5 0 0

Limite recomendado para el contenido de cloruros so lubles en agua en los aridos (A)

Porcentaje de la masa del total de aridos

Requisitos de Durabilidad

Requisitos, según especificaciones Estándar NTP 400.037

0.150.060.03

Porcentaje de la masa del total de aridoscontenidos en el concreto (%)Tipo de Concreto

Concreto simpleConcreto armado

Concreto Pretensado

Valores criticos para iones cloruros en concretos r eforzados

Pais Norma Limite max de Cl- Referido a:USA ACI 318 < a 0.15%en ambiente de Cl- CementoUSA ACI 318 < a 0.3% en ambiente Normal CementoUSA ACI 318 < a 1en ambiente Seco Cemento

Inglaterrra CP-110 < a 0.35% al menos en un 95% Cemento

Requisitos de Durabilidad

Inglaterrra CP-110 < a 0.35% al menos en un 95% CementoAustralia AS 3600 < al 0.22% CementoNoruega NS 3474 < al 0.6% CementoEspana EH 91 < al 0.4% CementoEuropa EUROCODIGO 2 < al 0.22% CementoJapon ISCE-SP2 < al 0.6 Kg/m3 ConcretoBrasil NBR 6118 < al 0.05% Agua

Peru (Norma E 0.60): < 0.10% (cemento), 0.02% (concreto)

AGREGADOS MARGINALESAGREGADOS MARGINALESAGREGADOS MARGINALESAGREGADOS MARGINALES

CARACTERISTICAS DE CARACTERISTICAS DE AGREGADOS USADOS EN AGREGADOS USADOS EN

CARACTERISTICAS DE CARACTERISTICAS DE AGREGADOS USADOS EN AGREGADOS USADOS EN AGREGADOS USADOS EN AGREGADOS USADOS EN

LOS CONOS DE LIMALOS CONOS DE LIMAAGREGADOS USADOS EN AGREGADOS USADOS EN

LOS CONOS DE LIMALOS CONOS DE LIMA

MÉTODO PROCEDENCIAARENA EQ-ARENA %PASANTEM-200

VALOR AZUL

UNE-83-130-90 Plus Petrol 32.3 11.00 0.92

UNE-83-130-90 Trapiche 52.1 9.79 1.00

UNE-83-130-90 Cerro Camote 54.6 9.21 1.85

UNE-83-130-90 Ventanilla 58.3 8.74 1.14

UNE-83-130-90 San Martín 63.1 7.07 1.71

UNE-83-130-90 Jicamarca 70.0 5.00 0.00

UNE-83-130-90 Puente Piedra 70.6 5.67 1.85

TABLA DE RESULTADOS

UNE-83-130-90 Puente Piedra 70.6 5.67 1.85

UNE-83-130-90 Los Olivos 71.0 4.00 0.57

UNE-83-130-90 La Molina 72.5 5.36 1.21

UNE-83-130-90 Piura 62.7 3.00 2.79

UNE-83-130-90 Iquitos 90.9 1.80 0.14

UNE-83-130-90 Iquitos 87.0 4.00 0.99

UNE-83-130-90 Huanzalá 52.5 18.3 0.71

UNE-83-130-90 Huanzalá 68.0 6.60 0.44

ASTM C 837 Arcilla roja ----- ----- 1.42

ASTM C 837 Bentonita ----- ----- 21.36

Características de Agregados usados en los Características de Agregados usados en los conos de Limaconos de Lima

Tipo Ensayo Limites

hasta 12%5%Agregado Fino

Modulo de fineza

Pasante Malla # 200

Granulometría

Especificaciones de los Agregados ASTM C-33Resultado

2.3 - 3.1

9 cumplen

2.64 - 3.65

N° Muestras = 20 / Fecha = Agosto - Setiembre 200 1N° Muestras = 20 / Fecha = Agosto - Setiembre 200 1

16 cumplen hasta 6.27%

Huso 56 - Huso 5

hasta 12%5%

Max. 4283 p.p.m.

Agregado Grueso

Pasante Malla # 200

Abrasion (Los Angeles)

Pasante Malla # 200

Granulometría

1300 p.p.mSales solubles totales Todas cumplen

Todas cumplen

Sales solubles totales 1300 p.p.m

Canteras abastecedoras de Canteras abastecedoras de Agregados en LimaAgregados en Lima

Canteras abastecedoras de Canteras abastecedoras de Agregados en LimaAgregados en LimaAgregados en LimaAgregados en LimaAgregados en LimaAgregados en Lima

Agregado finoAgregado finoAgregado finoAgregado fino

⇒ San Martín

⇒ La Molina

⇒ Cerro Camote

⇒ San Martín

⇒ La Molina

⇒ Cerro Camote

Agregado GruesoAgregado GruesoAgregado GruesoAgregado Grueso

⇒ La Gloria

⇒ Lurín

⇒ Los Primos

⇒ Higuchi

⇒ La Gloria

⇒ Lurín

⇒ Los Primos

⇒ Higuchi⇒ Cerro Camote

⇒ Arena de Río

⇒ Trapiche

⇒ No identificada

⇒ Cerro Camote

⇒ Arena de Río

⇒ Trapiche

⇒ No identificada

⇒ Higuchi

⇒ Jicamarca

⇒ San Martín

⇒ Piedra del Río

⇒ Ancón

⇒ Limatambo

⇒ Higuchi

⇒ Jicamarca

⇒ San Martín

⇒ Piedra del Río

⇒ Ancón

⇒ Limatambo

Características de los concretos Características de los concretos producidos estos tipos de producidos estos tipos de

Características de los concretos Características de los concretos producidos estos tipos de producidos estos tipos de producidos estos tipos de producidos estos tipos de

agregados.agregados.producidos estos tipos de producidos estos tipos de

Características del concreto producido Características del concreto producido Características del concreto producido Características del concreto producido

Procedencia : Techos de todos los Conos de LimaNº de Muestras : 40 muestreos de 4 testigos cada unoÁreas de techo : Entre 80 m2 ---- 120 m2 , max. 160 m3Asentamiento : Promedio 7" slumpRefuerzo de acero : Usual en viguetas 1 Ø 1/2" inferior y 1 Ø 3/8" superior

Resistencia a 7 días : Promedio 99 kg/cm 2

Desviación Estándar : 34 kg/cm2 Coeficiente de Variación : 34 %

Resistencia Característica a 7 días: : 99 - 1.34 x 34 = 53 kg/cm2 Resistencia Característica a 7 días: : 99 - 1.34 x 34 = 53 kg/cm

: 99 + 35 - 2.33 x 34 = 55 kg/cm2

Resistencia a 28 días : Promedio 138 kg/cm 2

Desviación Estándar : 40 kg/cm2 Coeficiente de Variación : 29%

Resistencia Característica a 28 días: : 138 - 1.34 x 40 = 84 kg/cm2

: 138 + 35 - 2.33 x 40 = 80 kg/cm2

Sistema de compactado : 3 techos con vibradora, resto con varillas corrugadas, hubieron casos donde emplearon palos de escoba

Sistema de curado : 50 % con sistema de arroceras menos de 3 días, 50 % con lechada de cemento una vez

No ha evaluado el efecto de mala compactación y mal curadoNo ha evaluado el efecto de mala compactación y mal curado

Recordemos las realidades del Recordemos las realidades del mercado del cemento y el concreto mercado del cemento y el concreto en nuestro medio y como repercute en nuestro medio y como repercute

Recordemos las realidades del Recordemos las realidades del mercado del cemento y el concreto mercado del cemento y el concreto en nuestro medio y como repercute en nuestro medio y como repercute en nuestro medio y como repercute en nuestro medio y como repercute

en el mercado de agregadosen el mercado de agregadosen nuestro medio y como repercute en nuestro medio y como repercute

en el mercado de agregadosen el mercado de agregados

Distribución aproximada de la producción de Distribución aproximada de la producción de concreto en el Perú en porcentajeconcreto en el Perú en porcentaje

Premezclado Concreto por contratistas Concreto informal

Realidades de las canteras enRealidades de las canteras enLima y ProvinciasLima y Provincias

1. El control de calidad lo ejecutan de maneraregular sólo la industria del premezclado y loscontratistas grandes en las obras cuya magnitudy precios lo costean .

1. El control de calidad lo ejecutan de maneraregular sólo la industria del premezclado y loscontratistas grandes en las obras cuya magnitudy precios lo costean .y precios lo costean .

2. El 89% del mercado de productores de concretono lo exige a los proveedores ni lo ejecuta.

y precios lo costean .

2. El 89% del mercado de productores de concretono lo exige a los proveedores ni lo ejecuta.

Canteras de Agregados en ProvinciasCanteras de Agregados en ProvinciasCanteras de Agregados en ProvinciasCanteras de Agregados en Provincias

⇒ Situación general similar

⇒ Círculo vicioso Mercado-Demanda

⇒ Situación general similar

⇒ Círculo vicioso Mercado-Demanda

⇒ Sólo en proyectos puntuales importantes se tienen agregados calificados

OBSERVACIONES:

1. La mayoría de las canteras en Lima yprovincias tienen exceso de materialpasante de la malla # 200, contaminaciónde sales solubles y variaciones frecuentes

1. La mayoría de las canteras en Lima yprovincias tienen exceso de materialpasante de la malla # 200, contaminaciónde sales solubles y variaciones frecuentesde sales solubles y variaciones frecuentesen granulometría de piedra y arena.

2. Los proveedores de agregados sóloprocesan adecuadamente el 11% de suproducción ya que esa es la demanda dela industria del premezclado.

de sales solubles y variaciones frecuentesen granulometría de piedra y arena.

2. Los proveedores de agregados sóloprocesan adecuadamente el 11% de suproducción ya que esa es la demanda dela industria del premezclado.

c agregados

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agregados cristalinos

agregados 2

agregados i

agregados atc

agregados macroeconómicos

agregados grueso

agregados --- diapo

agregados para concreto. partículas 44 · •...

nmx c 030 onncce 2004 agregados muestreo

agregados economicos

agregados gruesos

agregados diapositivas

agregados usos

graficos agregados

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agregados finos

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7 agregados

agregados 2015

agregados económicos