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INTRODUCCION

Nuestra tercera prctica de laboratorio de materiales de construccin fue realizada el da

lunes, 21 de mayo de 2012 a las 8:00 am en el laboratorio de materiales de construccin.

Este ensaye consiste en determinar la distribucin del tamao de las partculas que

contiene una muestra de agregado, los cuales desempean un papel muy importante en las

propiedades de los concretos que lo contienen. As como la comparacin de sus resultados

con especificaciones estandarizadas.

La granulometra es la distribucin de los tamaos de las partculas de un agregado tal

como se determina por anlisis de tamices (norma ASTM C 136). El tamao de partcula

del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas.

Los siete tamices estndar ASTM C 33 para agregado fino tiene aberturas que varan desde

la malla No. 100(150 micras) hasta 9.52 mm.

Los nmeros de tamao (tamaos de granulometra), para el agregado grueso se aplican a

las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a travs de un arreglo de

mallas. Para la construccin de vas terrestres, la norma ASTM D 448 enlista los trece

nmeros de tamao de la ASTM C 33, ms otros seis nmeros de tamao para agregado

grueso. La arena o agregado fino solamente tiene un rango de tamaos de partcula.

La granulometria y el tamao mximo de agregado afectan las proporciones relativas de los

agregados as como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de

bombeo, economa, porosidad, contraccin y durabilidad del concreto.

OBJETIVOS

Analizar las caractersticas granulomtricas de los agregados.

Mediante los datos obtenidos en el laboratorio determinar la curva de granulometra de los agregados.

Determinar si tanto el agregado fino como el grueso se hallan en los lmites aceptables que permiten que la mezcla sea de buena calidad.

Determinar si los agregados a estudiar (finos y gruesos) cuentan con las especificaciones de tamaos requeridos.

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IMPORTANCIA DEL ENSAYE

Es de vital importancia ya que nos permite determinar la distribucin del tamao de las

partculas de los agregados tanto finos como gruesos mediante el tamizado, as como las

propiedades de estos para concreto. A la vez podemos determinar si el material est bien o

mal gradado por medio de la curva granulomtrica, la cual esta nos especifica el porcentaje

del material que no cumple con las normativas ya sea si hay que agregar material grueso o

fino, agua o cemento.

GENERALIDADES

ASTM C-33

Esta especificacin define los requisitos para granulometra y calidad de los agregados

finos y gruesos (distinto de los agregados liviano o pesado) para utilizar en concreto.

Clasificacin

La C-33 especificaciones definen los grados de calidad para los agregados finos y gruesos,

tanto que se utilizan en el hormign. El contratista con el hormign, el proveedor de

concreto o cualquier otro comprador, puede solicitar pruebas de las especificaciones se

reunieron para determinar la calidad del concreto que se compra. Algunos tipos de trabajo y

el trabajo en regiones particulares pueden requerir lmites an ms estrictos.

GRANULOMETRIA

La granulometra es la distribucin de los tamaos de las partculas de un agregado tal

como se determina por anlisis de tamices (norma ASTM C 136). El tamao de partcula

del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas.

Los siete tamices estndar ASTM C 33 para agregado fino tiene aberturas que varan desde

la malla No. 100(150 micras) hasta 9.52 mm.

Tamaos y cantidades

1.3 Esta especificacin es tambin para ser utilizada en especificaciones de proyecto para

definir la calidad del agregado, el tamao nominal mximo del agregado, y otros requisitos

de granulometra especficos. Los responsables de seleccionar la dosificacin para la

mezcla del concreto deben tener la responsabilidad de determinar la dosificacin de

agregado fino y grueso y la adicin de tamaos de agregados para combinar si se requiere o

aprueba.

ASTM C-33 estndar

Tamiz (Especificacin E11) por ciento que pasa

De 9,5 mm (3/8 pulgadas) del 100%

3

4.75 mm (No. 4) 95 a 100%

2,36 mm (N 8) 80 a 100%

2,36 mm (N 8) 80 a 100%

1,18 mm (N 16) 50 a 85%

600-m (No.30) 25 a 60%

300-m (N 50) 5 a 30%

150-m (N 100) de 0 a 10%

75-m (N 200) de 0 a 2% (valor debe ser obtenido por lavado) *

* Este requisito es ms estricto que la norma ASTM C-33, pero es extremadamente

importante.

Especificaciones del proyecto

La C-33 estndares pueden ser utilizados cuando el usuario las rdenes o peticiones una

mezcladora de concreto, de modo que el comprador puede especificar el tamao del

agregado y de calidad y otras cualidades especficas de clasificacin.

Este ensaye cubre la determinacin de la distribucin por tamao de las partculas de

agregado fino y grueso mediante tamizado. Una muestra de agregado seco de masa

conocida es separada en una serie de tamices colocados progresivamente desde el ms

grande al ms pequeo para determinar su distribucin por tamao.

MARCO TERICO

Los agregados finos y gruesos ocupan comnmente de 60% a 75% del volumen del

concreto (70% a 85% en peso), e influyen notablemente en las propiedades del concreto

recin mezclados y endurecidos, en las proporciones de la mezcla, y en la economa.

Agregado Grueso

Los agregados gruesos consisten en una grava o una combinacin de grava o agregado

triturado cuyas partculas sean predominantemente mayores que 5mm y generalmente

entre9.5 mm y 38mm. Algunos depsitos naturales de agregado, a veces llamados gravas de

mina, ri, lago o lecho marino. El agregado triturado se produce triturando roca de

cantera, piedra bola, guijarros, o grava de gran tamao. El agregado grueso es aquel que

queda retenido en el tamiz N4 y proviene de la desintegracin de las rocas; puede a su vez

clasificarse en piedra chancada y grava. El tamao mximo de agregado que se emplea

comnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.

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Agregado Fino

Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms

usual es la arena producto resultante de la desintegracin de las rocas. Los agregados finos

consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos de partcula que pueden

llegar hasta 10mm.Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto mayor en

las proporciones de la mezcla que el agregado grueso.

La experiencia indica que las arenas con un mdulo de finura (MF) inferior a 2.5 dan

hormigones con consistencia pegajosa, hacindolo difcil de compactar. Arenas con un

mdulo de finura de 3.0 han dado los mejores resultados en cuanto a trabajabilidad y

resistencia a la compresin.

Tamiz:

La tamizacin o tamizado es un mtodo fsico para separar mezclas. Consiste en hacer

pasar una mezcla de partculas de diferentes tamaos por un tamiz, cedazo o cualquier cosa

con la que se pueda colar. Las partculas de menor tamao pasan por los poros del

tamiz o colador atravesndolo y las grandes quedan retenidas por el mismo.

Un ejemplo podra ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las

partculas finas de tierra caern y las piedritas y partculas grandes de tierra quedarn

retenidas en el tamiz.

Tamices Abertura libre de tamiz

Pulgadas Milmetros

3/8 0.3748 9.52

No. 4 0.1870 4.75

No. 8 0.0937 2.38

No. 16 0.0468 1.19

No. 30 0.0232 0.59

No. 50 0.0116 0.297

No. 100 0.0058 0.149

No. 200 0.00295 0.075

Mdulo de Finura (MF)

Se define como mdulo de finura como la centsima parte del total de los porcentajes

retenidos acumulados en los tamices serie mdulo de finura. El mdulo de finura se

encuentra limitado as 2,3 < MF < 3,2 lo cual indica que la muestra est bien graduada.

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El mdulo de finura es un ndice del tamao medio de las partculas que componen una

muestra de rido o a la suma de % de fino acumulado a la suma de la maya x -

100/100

D

Tamao mximo

Es la menor abertura del tamiz por el cual el agregado pasa por el 100% =2

Tamao nominal

Abertura del tamiz inmediato superior a cual acumuladamente 15% o ms = 1

Curva de granulometra

Es el resultado representacin grfica de una granulometra que posee en un agregado

resultando de un anlisis granulomtrico. Tambin comprende en poder observar la

cantidad de % fino o grueso de un material y con este anlisis saber tomar una decisin

de cuanto agregar al material en caso se que falte fino o grueso para estar en los rangos

aceptable de la norma ASTM C 136 AASHTO T 127

Tamao mximo

nominal

Abertura cuadrada,

mm(pulgada)

Tamao de

muestra de

ensayo mnima

kg (lb)

9.5(3/8) 1(2)

12.5(1/2) 2(4)

19.0(3/4) 5(11)

25.0(1) 10(22)

37.5(1) 15(33)

50(2) 20(44)

63(2) 35(77)

75(3) 60(130)

90(3) 100(220)

100(4) 150(330)

125(5) 300(660)

Adoptado de la norma ASTM C 136

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El tamiz frontera

MATERIALES Y EQUIPO

Materiales:

Arena

Grava

Equipo:

Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo.

Cucharon

Charolas

Tamices correspondientes a la graduacin fina y gruesa.

Brocha

Taras

PROCEDIMIENTO

Ensaye Arena

1. Tomamos una muestra representativa de la arena a ensayar (aproximadamente 500 gramos). Anteriormente el material paso por un proceso de lavado y secado al horno

durante 24 horas.

2. Colocamos los tamices de mayor a menor dimetro (en orden descendente) y deposite el material seco y lavado.

2.1.Tamices #4, #8, #16 , #30 , #50 ,#100 , #200 pasa #200

3. Cribamos por medio de movimiento de vaivn por un periodo de cinco minutos. Estos movimientos facilitan que las partculas del rido queden distribuidas en los

diferentes tamices de acuerdo con su tamao. Por el tamiz #4 paso todo el agregado

por lo cual el peso retenido es cero (0).

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4. Pesamos el material retenido en cada tamiz con aproximacin de 0.1 gr.

5. Calculamos los porcentajes retenidos parciales, porcentajes retenidos acumulados y porcentajes que pasan.

6. Graficamos los resultados que pasan del material ensayado y comparamos con las

normas de la ASTM.

Ensaye Grava

1. Tomamos una muestra representativa de grava (aproximadamente 2613.3 gramos) ya lavada y secada.

2. Colocamos los tamices de mayor a menor dimetro (en orden descendente) y deposite el material seco y lavado.

2.1.Tamices: 1, 3/4", 1/2, 3/8, 1/4, #4, #8, Pasa #8

3. Cribamos por medio de movimiento de vaivn por un periodo de cinco minutos. Estos movimientos facilitan que las partculas del rido queden distribuidas en los

diferentes tamices de acuerdo con su tamao. Al igual que en el ensaye de arena, no

obtuvimos peso retenido puesto que todo el material paso por el tamiz de 1.

4. Pesamos el material retenido en cada tamiz con aproximacin de 0.1 gr.

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FORMULAS A UTILIZAR

PORCENTAGE RETENIDO PARCIAL

MODULO DE FINURA

FACTOR ERROR

EN LA ARENA

EN LA GRAVA

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CALCULOS

AGREGADO FINO (ARENA)

PESO DE ARENA SECA = 500gr

G= 500gr-500gr = 0 NO HAY FACTOR ERROR

TAMIZ #8

TAMIZ #16

TAMIZ #30

TAMIZ #50

TAMIZ #100

10

TAMIZ #200

TAMIZ #200 QUE PASA

MODULO DE FINURA

RESULTADOS DE ARENA FINA (ARENA)

#4 0 0 0 100 95-100

#8 53.6 11 11 89 80-100

#16 132.7 26 37 63 50-85

#30 134.5 27 64 36 25-60

#50 86.9 17 81 19 5-30

#100 44.7 9 90 10 0-10

#200 19.5 4 94 6 0-2

#200PASA 28.1 6 100 0

SUMA 500 100

AGREGADO GRUESO (GRAVA)

PESO DE GRAVA SECA =2613.3

G=2613gr 2613gr = 0

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TAMIZ 3/4

TAMIZ 1/2

TAMIZ 3/8

TAMIZ 1/4

TAMIZ #4

TAMIZ #8

TAMIZ #8 QUE PASA

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RESULTADOS DEL AGREGADO GRUESO (GRAVA)

1" O 0 0 100 -

3/4" 34.5 1 1 99 35-70

1/2" 652.5 25 26 74 -

3/8" 710.6 27 53 47 10-30

1/4" 722.3 28 81 19 0-5

#4 293.5 11 92 8

#8 132.5 5 97 3

PASA#8 67.4 3 100 0

SUMA 2613.3

CONCLUSIONES

Hemos concluido que la granulometra nos permite garantizar si los agregados estn

disponibles en el rea de una obra, tambin en el uso en las especificaciones del proyecto

para definir la calidad de los ridos, el tamao mximo nominal del agregado, y otros

requisitos especficos de clasificacin.

Determinamos el mdulo de finura la cual es MF=3.77; la ASTM especifica que el

variacin de mdulo de finura para diferentes lotes de una mezcla no deber exceder de 0,2.

ASTM C33 indica que el mdulo de finura se mantuvo entre 2,3 y 3,1. Arena muy fina

aumentar la demanda de agua en una mezcla, mientras que la arena muy gruesa puede

poner en peligro su viabilidad.

El mayor porcentaje retenido parcial en la arena fue de 27%; comparamos con la ASTM

C33 requiere que la arena sea inferior al 45 por ciento retenido en un tamiz de cualquier

tamao, por lo que determinamos que el porcentaje que pasa cumple con la normativa.

El tamao mximo es el tamiz por el que pasa la mayora del material en el caso de la arena

paso el 100% en el tamiz #4 por lo que determinamos que el tamao mximo es de

4.74mm; y el tamao nominal mximo es el tamiz que retenga ms del 15% del material, en

este caso es la malla #50 = 300micras.

En la grava en el tamiz que paso el 100% del material es 1 por lo que el tamao mximo es 1; el tamao nominal mximo es de 1/2".

En la curva granulomtrica si esta es uniforme o inclinada determinamos que el material

est mal gradado y si la curva es acostada o no uniforme determinamos que el material esta

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bien gradado; en el ensaye de la arena y la grava ambas curvas granulomtricas estn mal

gradadas lo que indica que n rango del material no est cumpliendo con la normativa

determinando que la curva granulomtrica no se encuentra dentro de los lmites de

clasificacin recomendadas, y el agregado no puede ser empleado.

En la arena el rango donde no cumple el material con la norma es de 0 a 10, el % fuera de

la normativa es del 10%. La granulometra del material es de 0 a 20 muy grueso y de 20 a

100 fina.

En la grava el rango donde no cumple el material con la normativa es de 3 a 10 y de 60 a

100; el % fuera de la normativa es del 50%. La granulometra del material es gruesa.

El % que se le va agregar al material es 10% ms de material fino a la arena; y de arena

50% al grueso.

RECOMENDACIONES

Asistir en tiempo y forma a la prctica de laboratorio.

Estudiar la gua antes de llevar a cabo la prctica, para entender lo que se est

realizando en la prctica.

Poner atencin a las instrucciones del profesor

Revisar si los datos son correctos para evitar inconvenientes.

Tener mucho cuidado al pesar el material para evitar errores.

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