ensayo de contenido de humedad de agregados
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Contenido de Humedad
INTRODUCCIÓN
U.N.P.R.G Pág. 1 F.I.C.S.A
UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“contenido de humedad de agregado fino y grueso”
CURSO : TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
DOCENTE : Ing. CAPUÑAY CAPUÑAY IRMA
ALUMNOS : 1. DIAZ GAMONAL DAVIS 110407 I
2. MONTENEGRO SALAZAR IRIS 071924 A
3. SANCHES IDROGO ALEXANDER 113008 H
4. BOBADILLA GUADALUPE PEDRO 110400 D
Contenido de Humedad
Los agregados poseen un grado de humedad debido a que tienen poros,
los cuales pueden estar llenos de agua. El grado de humedad existente en los
agregados es de gran importancia ya que a través de ello podemos saber la
cantidad de agua que aporta a la mezcla.
Para determinar el grado o contenido de humedad total en los agregados
debemos, en el laboratorio, utilizar muestras de agregados que estén
parcialmente secos.
Para ello utilizaremos un método que consiste en someter las muestras de
agregado a un proceso de secado. Posteriormente comparamos su peso antes y
después de realizar el proceso y de esta forma determinar el porcentaje de
humedad de la muestra que estamos analizando.
Finalmente mediante el presente informe detallaremos paso a paso el
proceso a realizar para determinar el porcentaje de humedad en los agregados, lo
cual será de gran importancia para el desarrollo del presente curso.
FUNDAMENTO TEÓRICO
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Contenido de Humedad
En los agregados existen poros, los cuales se encuentran en la intemperie y pueden estar llenos con agua, además de esto la humedad evaporable incluye la humedad superficial, pero no considera el agua que se combina químicamente con los minerales los cuales no son susceptibles a la evaporación.
La presente Norma Técnica Peruana (NTP 339.185) establece un procedimiento para determinar el porcentaje de humedad evaporable en los agregados por lo que estos poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber qué cantidad de agua nos aporta a la mezcla.
En nuestro laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad total de los agregados.
Este método consiste en someter una muestra de agregado a un proceso de secado y comparar sus pesos antes y después del mismo para determinar su porcentaje de humedad total. Este método es lo suficientemente confiable para los fines usuales, tales como el ajuste de la masa en una mezcla de hormigón.
Dado que estos agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.
Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación:
Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a 105°C hasta que los agregados tengan un peso constante. (Generalmente 24 horas).
Parcialmente seco. Se logra mediante exposición al aire libre.
Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En un estado límite en el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio.
Totalmente Húmedo. Todos los agregados están llenos de agua y además existe agua libre superficial.
El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula:
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P= [(W – D) / D] * 100
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Donde:
P: es el contenido de humedad [%]
W: es la masa inicial de la muestra [g]
D: es la masa de la muestra seca [g]
También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua que rodea al agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está quitando agua a la mezcla.
Esta propiedad está regido por la Norma Técnica Colombiana # 1776 "Determinación del Contenido de Humedad Total" donde explica el procedimiento a seguir para realizar el ensayo para determinar dicha propiedad. Este método no se puede aplicar en aquellos casos en el que el calor pueda alterar al agregado, o donde se requiere una determinación más refinada de la humedad.
CONTENIDO DE HUMEDAD (NTP 400.010)
La presente Norma Técnica Peruana fue elaborada por el Comité Técnico de Normalización de Agregados, Hormigón (Concreto), Hormigón Armado y Hormigón Pretensado, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante los meses de enero a mayo del 2000, utilizó como antecedente la Norma Técnica ASTM D 75-1997.La norma establece un método de ensayo para determinar el contenido de humedad del agregado fino y grueso.Los agregados se presentan en los siguientes estados: seco al aire, saturado superficialmente seco y húmedos; en los cálculos para el proporcionamiento de los componentes del concreto, se considera al agregado en condiciones de saturado y superficialmente seco, es decir con todos sus poros abiertos llenos de agua y libre de humedad superficial. Los estados de saturación del agregado son como sigue:
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Humedad
El contenido de humedad de un suelo, es la suma de sus aguas. En mecánica de suelos el contenido de humedad W está referido al peso del material seco.
Tipos de humedad
El agua que se encuentra en los suelos, puede ser de dos clases: drenable y no drenable; es decir el agua libre que puede ser drenada fácilmente por acción de la gravedad, y aquella que es imposible drenar por medios mecánicos conocidos.
En esta última categoría están: el agua capilar, el agua giroscópica y el agua “pelicular”, o sea las películas de agua, que en forma más o menos solidificadas, rodean a las partículas, bajo presiones moleculares de miles de atmósferas.
Las aguas, libre, giroscópica y capilar, pueden ser totalmente evaporadas por efecto del calor a una temperatura mayor de 100°C (Temperatura generalmente usada110°C).
Aguas Libres
El agua libre o gravitacional es la que circula libremente y puede ser drenada por métodos mecánicos conocidos.
Agua higroscópica
El agua higroscópica es aquella que absorbe un suelo de la humedad del aire.
Agua capilar
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El agua capilar es la retenida por efecto de la tensión superficial, Su drenaje mediante la aplicación de corriente eléctrica continua, se encuentra aun en su fase experimental.
Humedad óptima
El material al compactarse en un determinado trabajo, para alcanzar la mayor densidad posible del terreno deberá tener una humedad adecuada en el momento de la compactación, por lo que es importante determinar el porcentaje de humedad en el terreno que se trabaje.
Esta humedad, previamente determinada en un laboratorio de suelos, se llama “humedad optima” y la densidad obtenida se conoce con el nombre de densidad máxima.
La humedad en los suelos parcialmente saturados, presente otea propiedad que influye en gran medida sobre las propiedades mecánicas de los suelos; “La habilidad de aglutinar partículas entre sí mediante fuerzas de tensión en la película de agua” Estas películas originan las fuerzas de tensión superficial, que tienden a juntas los granos del suelo, conforme éste se seca.
En arenas las fuerzas de la tensión superficial es relativamente pequeña, pero en los sedimentos coloidales puede ejercer presiones iguales y varios centenares de atmósferas.
La fuerza ejercida por la tensión superficial disminuye a medida que el contenido de humedad aumenta. Ya que el radio de la superficie de la humedad aumenta porel contenido aumentando de la humedad.
Por otro lado si se toma en cuenta las densidades tendremos que para los suelos granulares, el incremente de densidad y la disminución del contenido de humedad mejoran las propiedades físicas de un suelo que es de suma importancia en la construcción de caminos.La resistencia aumenta, la consolidación bajo la carga y el movimiento de agua a través del suelo decrecen totalmente.
La alta compactación de las sobrasantes y de las bases de material granulados se obtiene generalmente con ciertos porcentajes de la humedad y para la
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construcción de caminos es ya práctica común, en especial aprovechando las precipitaciones fluviales.
Finalmente podemos indicar que aumentando el contenido de la humedad de un suelo y sin compactarlo, su consistencia puede variar de semisólida hasta plástica y en caso extremo hasta líquida.
EQUIPOS Y MATERIALES
Balanza
Se utiliza para pesar pequeñas cantidades de masa, esto se realiza en los laboratorios para hacer pruebas o análisis de determinados materiales. Estas balanzas destacan por su gran precisión, con capacidad igual o superior a 5000grs, según el tamaño máximo de la muestra para ensayo, con sensibilidad de 0.5 g para pesos hasta de 5000 g, ó 0.0001 veces el peso de la muestra, para pesos superiores.
Recipientes
Nos sirvieron para colocar nuestras muestras sobre ellas, para luego ser trasladadas al horno junto con las muestras.
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Horno o estufa:
Fuente de Calor capaz de mantener una temperatura de 110°C, para nuestro ensayo de laboratorio se requirió una temperatura de 105°C durante 24 h. Las estufas o también conocidos como hornos son equipos que nos van a permitir conservar nuestras muestras a una temperatura y tiempo determinado.
Muestras
Se utilizo muestras tanto de agregado grueso como fino, para medir su porcentaje de humedad.
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Cucharon
Se utilizo para trasladar las muestras del saco a los recipientes.
PROCEDIMIENTO
Una vez seleccionada el tipo de agregado (Agregado Fino y Agregado Grueso), selecciono el recipiente a utilizar y lo peso obteniendo mi primer dato para efectos de calor.
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Se deposita la muestra de agregado en el recipiente para pesarlo inmediatamente.
Se determina el peso de la muestra de peso húmedo de la diferencia de los pasos anteriores.
Se lleva la muestra al horno durante 24 h. a una temperatura de 105 °C.
Retiro la muestra de la estufa y obtengo el peso del recipiente más suelo seco.
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Con estos datos logro determinar el Porcentaje de humedad de las muestras en estudio.
Este procedimiento será utilizado para el Porcentaje de humedad para ambos tipos de Agregado.
RESULTADOS
MUESTRA AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO
FRASCO N° G2A-1 G2A-1
1.-PESO FRESCO + SUELO HÚMEDO 1613gr 2560gr
2.-PESO FRASCO + SUELO SECO 1597gr 2552gr
3.-PESO DE AGUA ( 1-2 ) 16gr 8gr
4.-PESO FRASCO 230gr 296gr
5.-PESO SUELO SECO (2-4) 1367gr 2256gr
6.-CONTENIDO HUMEDAD % 3/5 *100 1,17% 0,36%
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% Agregado Fino= 1,17 %
% Agregado Grueso= 0,36 %
Contenido de Humedad
CONCLUSIONES
El porcentaje de humedad del agregado fino obtenido en el laboratorio
después de los análisis previos resultó ser de 1,17 %.
Del mismo modo el porcentaje de humedad obtenido del agregado grueso
resultó ser 0,36 %.
Después del análisis y de acuerdo a los resultados obtenidos podemos
concluir que las muestras de agregados utilizados en el laboratorio son
aptos y no afectará el exceso de agua principalmente para las mezclas de
concreto y otras utilidades de estos materiales, debido a que obtuvimos un
bajo porcentaje de humedad.
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OBSERVACIONES
El tiempo necesario para el secado de la muestra debe de ser por lo menos
24 horas en el horno a 105 °C.
En nuestro caso el tiempo que estuvo nuestra muestra en el horno fue de
20 horas, calibrado el horno previamente a una temperatura controlada
para poderlo sacar a un menor tiempo que el determinado, esto realizado
con ayuda del técnico del laboratorio.
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Contenido de Humedad
BIBLIOGRAFÍA
REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES. Lima-Perú
FORMULARIO PARA LA CONSTRUCCIÓN. Colección CEAC. Tomo 41.
Monografías sobre Construcción y Arquitectura. 1970. E. S
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 77. Método para el Análisis por
Tamizado de los Agregados Finos y Gruesos.
CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO.
Instituto Colombiano de Productores de Cemento.
MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. sección
5-6.
ARANGO V., Antonio. Mecánica de Suelos. Universidad Nacional de
Colombia. Seccional Medellín. Cap. 3. p. 40 – 50.
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MATERIALES PARA CARRETERAS. ESCUELA COLOMBIANA DE
INGENIERIA. Ing. Sandra Ximena Campagnoli Martínez. 2000
U.N.P.R.G Pág. 15 F.I.C.S.A
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