estudio tecnologico de los agregados fino y grueso

INTRODUCCIÓN

Antiguamente se decía que los agregados eran elementos inertes dentro del concreto ya que no intervenían directamente dentro de las reacciones químicas, la tecnología moderna se establece que siendo este material el que mayor porcentaje de participación tendrá dentro de la unidad cúbica de concreto sus propiedades y características diversas influyen en todas las propiedades del concreto.

Es muy importante el análisis de los agregados ya que gracias a estas propiedades podremos formar un concreto de características relacionadas con las mencionadas, si el análisis de estas es fallido el concreto que formaremos no tendrá los requerimientos para el cual fue fabricado. Por ello el siguiente informe expone de manera didáctica y comprensiva el procedimiento correcto para el análisis de los agregados y la exposición de los mismos.

Las características físicas y mecánicas de los agregados tienen importancia en la trabajabilidad, consistencia, durabilidad y resistencia del concreto.

El objetivo final del ingeniero proyectista es diseñar estructuras seguras, económicas y eficientes.

Siendo el concreto un material de construcción de uso extenso debido a sus muchas características favorables, es muy importante que el ingeniero civil conozca las propiedades de sus componentes para producir un concreto de alta calidad para un determinado proyecto.

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

OBJETIVOS

A través del siguiente informe se pretende:

A. GENERALES

Determinar las propiedades físicas y mecánicas de los agregados finos y gruesos de la cantera de Tartar Chico.

Aplicar éstos parámetros en la dosificación de mezclas, más adelante realizada.

B. ESPECÍFICOS

Determinar el contenido de humedad del agregado grueso y fino. Determinar el peso unitario volumétrico en estado suelto y

compactado del agregado grueso y fino. Realizar el análisis granulométrico del agregado grueso y fino. Determinar el módulo de finura del agregado grueso y fino. Determinar el porcentaje de finos del agregado grueso y fino. Calcular el peso específico de masa, en el estado SSS y

aparente, del agregado grueso y fino. Determinar el grado de absorción. Determinar el grado de abrasión del agregado grueso

2ING. CIVIL DENIS TAS


RESUMEN

En este trabajo se analiza la calidad de agregados que brinda la cantera de

Tartar Chico y que se están utilizando para la fabricación de concreto, en varias

ciudades importantes de Cajamarca.

Después de obtener las muestras representativas de los agregados de la

Cantera, procedimos a determinar sus propiedades FISICO MECÁNICAS, las

cuales fueron: Peso específico (De masa, en el estado sss y aparente), la

granulometría, el porcentaje de absorción, el contenido de humedad, el peso

unitario seco y compactado, el contenido de finos y el módulo de finura (Del

agregado fino y grueso), resistencia a la abrasión, características que brindan una

valiosa información de la capacidad de servicio de la estructura a largo plazo.

La granulometría de los agregados, determina da por análisis de tamices

de N° 100, N° 50, N° 30, N° 16, N° 8, N° 4, 3/8", 3/4", 1", 11/2", 2".,es un elemento

importante que nos sirvió, en la determinación del tamaño máximo nominal y por

ende, del requerimiento unitario de agua, proporciones del agregado grueso y

fino, y de la cantidad del cemento para obtener la trabajabilidad deseada. El peso

específico, es de vital importancia, para determinar el PESO de los agregados

existente en la dosificación. La absorción, prueba realizada para realizar

CORRECCIONES en las dosificaciones de mezclas de concreto.



ALCANCES

El presente trabajo servirá de guía para todas aquellas personas

involucradas en la industria de la construcción que necesiten del proceso de

análisis de las propiedades de los agregados que intervendrán en el diseño de

un concreto especificado.

JUSTIFICACIÓN

Conocer las propiedades físico – mecánicas de los agregados es de vital

importancia en el diseño del concreto, ya que estos influyen de manera directa

en el comportamiento del mismo; llegando a producirse fallas estructurales por

el manejo apresurado (sin análisis) de estos y de un mal análisis.

REFERENTE A LOS MATERIALES:

A. Obtención:

Obtenidos de la Cantera Tartar Chico, a orillas del río Chonta,

ubicado a 1km aguas arriba del distrito de los Baños del Inca, en las

coordenadas:



Coordenadas geográficas:

7°8´59.08”S

78° 27´ 58.15” O

Coordenadas UTM:

79860.04 E

9208915.95N

B. Tamaño:

Se obtuvo dos tipos de muestras de acuerdo a su tamaño: Agregado Grueso (Grava) y Agregado Fino (Arena), pero estos dos agregados se encontraban mezclados, para separarlos tuvimos que hacer uso de la malla N° 4

C. Forma y Textura:

El agregado grueso tiene un perfil redondeado, por ser un material de tipo aluvial.

D. Geología del Lugar:

La geología del lugar donde se extrajo el material está constituida por material aluvial de rocas sedimentarias y volcánicas (riolita, traquita, sienita, dacita, diorita, arenisca, etc.). Los afloramientos de la zona pertenecen al piso del cretáceo inferior característica de la formación Llacanora.



Plano de ubicación de la cantera TARTAR CHICO



FOTOS DE LA CANTERA

Cantera de la cual hemos utilizado el amterial

Grupo de trabajo recolectando el material

Maquinaria pesada moviendo el material



PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AGREGADOS:

FINO Y GRUESO

1. CONTENIDO DE HUMEDAD

A) DEFINICÓN:

Es la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento dado. Cuando dicha cantidad se exprese como porcentaje de la muestra seca (en estufa), se denomina Porcentaje de humedad, pudiendo ser mayor o menor que el porcentaje de absorción. Los agregados generalmente se los encuentra húmedos, y varían con el estado del tiempo, razón por la cual se debe determinar frecuentemente el contenido de humedad, para luego corregir las proporciones de una mezcla.

Seco: No existe humedad en el agregado. Se lo consigue mediante un secado

prolongado en una estufa a una temperatura de 105 ± 5º C.

Seco al aire: Cuando existe algo de humedad en el interior del árido. Es característica,

en los agregados que se han dejado secar al medio ambiente.

Al igual que en estado anterior, el contenido de humedad es menor que el porcentaje de absorción.

Saturado Y Superficialmente Seco: Estado en el cual, todos los poros del agregado se encuentran llenos de

agua. Condición ideal de un agregado, en la cual no absorbe ni cede agua.

Húmedo: En este estado existe una película de agua que rodea el agregado,

llamado agua libre, que viene a ser la cantidad de exceso, respecto al estado saturado superficialmente seco. El contenido de humedad es mayor que el porcentaje de absorción.



El agregado fino retiene mayor cantidad de agua que el agregado grueso.

El contenido de humedad de una muestra, estará condicionada por el estado en el que se encuentre dicho material, es decir que el contenido de humedad variará teniendo en cuenta la variabilidad climatológica.

En la presente práctica se determinará el contenido de humedad natural (actual) de nuestro agregado.

B) FUNDAMENTO TEÓRICO:

Los 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 110°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.

La absorción y el contenido de humedad de los agregados deben determinarse de tal manera que la proporción de agua en el concreto puedan controlarse y se puedan determinar los pesos corregidos de las muestras.



El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula:

W%=Wmh−WmsWms

∗100

Donde:

Wmh: peso de la muestra humedad (%)

Wms: peso de la muestra seca (g)

W(%): contenido de humedad (g)

También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua que rodea el 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.

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:

W% < Abs(%)

1.44 < 1.65

Por lo que estamos en una de las condiciones del agregado en el cual el material esta Húmedo o mojado

CONTENIDO DE HUMEDAD (NTP 400.010)

La presente norma, establece el 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 proporciona miento 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:

C.ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

El contenido de humedad es una de las propiedades físicas del agregado, que no se encuentra en especificaciones; sin embargo, se puede manifestar que en los agregados finos, el contenido de humedad puede llegar a representar un 8% o más, mientras que en el agregado grueso dichos contenidos puede representar un 4%.

D. EQUIPO Y MATERIALES:

Balanza con sensibilidad de 0.1 g. y cuya capacidad no sea menor de

1kg.

Recipiente adecuado para colocar la muestra.

Estufa, capaz de mantener una temperatura de 105°C a 110°C.

Recipiente. Se utiliza para introducir la muestra en el horno.



Fotos N°01, 02, 03: Balanza, Estufa y recipiente

E. PROCEDIMIENTO:

Se coloca la muestra húmeda a ensayar en un depósito adecuado

determinándose dicho peso (peso del recipiente + muestra húmeda)

Foto N°04: Muestras húmeda de AF en las taras

Llevar el recipiente con la muestra húmeda a una estufa, para secarla

durante 24 horas a una temperatura de 110°C ± 5°C

Fotos N°05, 06: Taras puestas en el horno a secar por 24 horas.

Pesar el recipiente con la muestra seca (peso recipiente + muestra seca)

y determinar la cantidad de agua evaporada.

H = |(Peso recipiente + M. Húmeda) – (Peso recipiente + M. Seca)|



Foto N°07: Peso de la muestra seca

Determinar luego el peso de la muestra seca

MS = (Peso recipiente + M. Seca) – (Peso recipiente)

F. CALCULOS Y RESULTADOS:

Si Denotamos como:

H : Peso del agua evaporada = [(Peso recipiente + M. Húmeda) - (Peso recipiente + M. seca)]

MS : Peso de la muestra seca

Entonces

El contenido de humedad (%) estará dado por:

w (% )= HMS

x100

W (%): Porcentaje de humedad.

DATOS Y RESULTADOS PARA CADA MUESTRA EN AGREGADO FINO Y EN AGREGADO GRUESO.



EN AGREGADO FINO

Muestra Peso muestra Húmeda "Wmh" (grs)

Peso muestra Seca "Wms" (grs)

# 1 310 290# 2 250 230# 3 235 215

CALCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL:

Muestra #1

W%=Wmh−WmsWms

∗100

Wmh = 310 grs

Wms = 290 grs

W % = [(310 – 290) / 290] * 100

W % = 6.897% de humedad

Muestra #2

W%=Wmh−WmsWms

∗100

Wmh = 250 grs

Wms = 230 grs

W % = [(250 – 230) / 230] * 100


Muestra #3



W%=Wmh−WmsWms

∗100

Wmh = 235 grs

Wms = 215 grs

W % = [(235 – 215) / 215] * 100


EN AGREGADO GRUESO

Muestra Peso muestra Húmeda "Wmh" (grs)

Peso muestra Seca "Wms"

(grs)# 1 1062 1051# 2 1919 1897# 3 1229 1207

CÁLCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL.

Muestra #1

W%=Wmh−WmsWms

∗100

Wmh = 1062 grs

Wms = 1051 grs

W % = [(1062 – 1051) / 1051] * 100




Muestra #2

W%=Wmh−WmsWms

∗100

Wmh = 1919grs

Wms = 1897 grs

W % = [(1919 – 1897) / 1897] * 100


Muestra #3

W%=Wmh−WmsWms

∗100

Wmh = 1229 grs

Wms = 1207grs

W % = [(1229 – 1207) / 1207] * 100


RESULTADOS OBTENIDOS:

AGREGADO FINO

MUESTRA 1 2 3Peso Tara (WT)(gr.) 30 30 25WT + Muestra Humeda(mh)(gr.)

340 280 260

WT + muestra seca 2(gr.) 320 260 240wmh-wtara 310 250 235wms-wtara2 290 230 215w% 6.897 8.696 9.302Promedio del w% 8.30



AGREGADO GRUESO

MUESTRA 1 2 3Peso Tara (WT)(gr.) 84 133 83WT + Muestra Humeda(mh)(gr.)

1146 2052 1312

WT + muestra seca 2(gr.) 1135 2030 1290wmh-wtara 1062 1919 1229wms-wtara2 1051 1897 1207w% 1.047 1.16 1.823Promedio del w% 1.34

2. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO

2.1. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO DEL AGREGADO FINO:

A) DEFINICIÓN

Es el peso del material seco que se necesita para llenar cierto recipiente de volumen unitario. El peso unitario de los agregados está en función directa del tamaño, forma y distribución de las partículas, y el grado de compactación (suelto o compactado).

Se denomina peso volumétrico del agregado, al peso que alcanza un determinado volumen unitario. Generalmente se expresa en kilos por metro cúbico. Este valor es requerido cuando se trata de agregados ligeros o pesados y para convertir cantidades en volumen y viceversa, cuando el agregado se maneja en volumen.

B) FUNDAMENTO TEÓRICO

Preparación de muestra.

Para la determinación del peso unitario, la muestra deberá estar completamente mezclada y secada a temperatura ambiente.



Calibración Del Recipiente Y Factor De Corrección

El recipiente se calibrará determinando con exactitud el peso del agua requerida para llenarlo a 16.7°C. Para cualquier unidad, el factor (f) se obtendrá dividiendo al peso unitario del agua (1000 Kg/m3) entre el peso del agua a 16.7° C necesario para llenar la medida. También se puede medir el recipiente y sacar su volumen.

f =Pa

Wa(16.7 º)

Peso Unitario Suelto

Es aquel en el que se establece la relación peso/volumen dejando caer libremente desde cierta altura el agregado (5cm aproximadamente), en un recipiente de volumen conocido y estable. Este dato es importante porque permite convertir pesos en volúmenes y viceversa cuando se trabaja con agregados.

Peso Unitario compacto

Este proceso es parecido al del peso unitario suelto, pero compactando el material dentro del molde, este se usa en algunos métodos de diseño de mezcla como lo es el de American Concrete Institute.

Formulas a utilizar

Peso unitario volumétrico suelto

P.U.Vs. = Wm * (f)

Donde:

Wm = Peso neto del agregado suelto

f = Factor de corrección

P.U.Vs.= Peso unitario volumétrico suelto

Peso unitario volumétrico compactado



P.U.Vc. = Wm * (f)

Donde:

Wm = Peso neto del agregado suelto f = Factor de correcciónP.U.Vc.= Peso unitario volumétrico compactado

C) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

En las arenas, el peso unitario compactado varía entre 1550 kg/m3 y 1750 kg/m3 disminuyendo cerca de un 20% para el peso unitario suelto.

De estudios realizados sobre agregados de Cajamarca, se tiene que el Peso unitario de los agregados finos varían entre 1400 kg/m3 a 1700 kg/m3

D) EQUIPO Y MATERIALES USADOS

Balanza, que permita lecturas de por lo menos 0.1 % del peso de la muestra.

Foto N°08: Balanza utilizada



Barra compactadora de acero, circular, recta, de 5/8" de diámetro y 60 cm. de largo, con un extremo redondeado y un recipiente cilíndrico de metal, suficientemente rígido para condiciones duras de trabajo.

Foto N°09: Molde y barra compactadora utilizados en el ensayo

Agregado fino extraído de la cantera.

Foto N°10: agregado fino



E) PROCEDIMIENTO

Procedimiento Para Calcular El Peso Unitario Volumétrico Suelto

Pesamos el recipiente que vamos a utilizar en el ensayo (Wr).

FOTO Nº11: Pesado del recipiente sin muestra

Seleccionamos el agregado fino del cual se va a determinar su P.U.V.

FOTO Nº12: Seleccionando el material a utilizar

(Agregado fino)



Llenamos el recipiente dejando caer el agregado desde una altura no mayor de 5 cm. por encima del borde superior del recipiente.

FOTO Nº13: Llenando el recipiente con el agregado fino

Eliminamos el excedente del agregado con la varilla compactadora.



FOTO Nº14: Eliminando el exceso de agregado

Determinamos el peso de la muestra más el recipiente (Wm+r).

FOTO Nº15: Pesado del recipiente mas la muestra sin compactar

Determinamos el peso de la muestra y luego calculamos el P.U.V. mediante la fórmula mencionada anteriormente.

Procedimiento Para Calcular El Peso Unitario Volumétrico Compactado

Pesamos el recipiente que vamos a utilizar en el ensayo (Wr).

FOTO Nº16: Pesado del recipiente sin muestra



Seleccionamos el agregado fino del cual se va a determinar su P.U.V.

FOTO Nº17: Seleccionando el material a utilizar

Llenamos el recipiente hasta la tercera parte dejando caer el agregado desde una altura no mayor de 5 cm. por encima del borde superior del recipiente.

FOTO Nº18: Llenando el recipiente con el agregado fino



Apisonamos la muestra con la barra compactadora mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie

FOTO Nº19: Apasionando el agregado con la varilla compactadora

(25 golpes)

Llenamos hasta 2/3 partes del recipiente y compactar nuevamente con 25 golpes como antes.

FOTO Nº20: Llenando el recipiente con el agregado hasta 2/3 partes del recipiente.



Luego llenamos la medida hasta rebosar, golpeándola 25 veces con la barra compactadora (varilla) de acero de 16 mm. de ancho y 60 cm., de longitud).

FOTO Nº21: Apisionando el agregado con la varilla compactadora

(25 golpes)

luego enrazamos el recipiente utilizando la barra compactadora o con una regla y desechando el material sobrante.

FOTO Nº22: Enrazando el recipiente o

Eliminando el exceso de agregado



Determinamos el peso de la muestra compactada más el recipiente (Wm+r).



FOTO Nº23: Pesado del recipiente más la muestra compactada.

Determinamos el peso de la muestra compactada y luego calculamos el P.U.V. mediante la fórmula mencionada anteriormente.

F) CÁLCULO Y RESULTADOS

Peso Unitario Volumétrico Suelto

P.U.V. = Wm * (f)

Donde:

Wm = Peso neto del agregado suelto f = Factor de correcciónP.U.V.= Peso unitario volumétrico

AGREGADO FINO SUELTOPeso del recipiente (wr) 2.935 kg

Peso del recipiente + la muestra (wm+r) 5.555 kg



Peso de la muestra (wm) 2.62 kg

Peso del agua mas recipiente (wa +r) 4.89 kg

Peso del agua (wa) 1.955 kg

Calculamos el factor de corrección

f =Pa

Wa(16.7 º)

f =1000kg

m3

1.955kg

f = 511.51m3

Calculamos el peso unitario volumétrico suelto

P.U.V. = Wm * (f)

P.U.V. = 2.62 kg*511.51m3

P.U.V. = 1340.15kg/m3

Peso Unitario Volumétrico Compactado



P.U.V. = Wm * (f)

Donde:

Wm = Peso neto del agregado compactado. f = Factor de corrección.P.U.V.= Peso unitario volumétrico.

AGREGADO FINO SUELTO

PESO DEL RECIPIENTE (Wr) 2.935 kg

PESO DEL RECIPIENTE + LA MUESTRA (Wm+r) 5.79 kg

PESO DE LA MUESTRA (Wm) 2.855 kg

PESO DEL AGUA MAS RECIPIENTE (Wa +r) 4.89 kg

PESO DEL AGUA (Wa) 1.955 kg

Calculamos el factor de corrección

f =Pa

Wa(16.7 º)

f =1000kg

m3

1.955kg

f = 511.51m3

Calculamos el peso unitario volumétrico suelto

P.U.V. = Wm * (f)



P.U.V. = 2.855 kg*511.51m3

P.U.V. = 1460.36 kg/m3

2.2. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO DEL AGREGADO FINO:

(Suelto Y Compactado)

A) DEFINICIÓN:

Es el peso del material seco que se necesita para llenar cierto recipiente de volumen unitario. El peso unitario de los agregados depende directa y estrictamente del tamaño, forma y distribución de las partículas, y el grado de compactación (suelto o compactado).

B) FUNDAMENTO TEÓRICO

El peso unitario de los agregados, se determina de la siguiente manera:

P.U.V = Ws * (f) = Ws / Vr

Donde:Ws = Peso neto del agregado (seco o compactado) f = Factor de corrección

f = peso de 1m3 de agua/Wa (16.7 0C)

Vr=Volumen del recipienteP.U.V= Peso Unitario Volumétrico (Kg/ m3)



Wa = peso del agua contenida en el recipiente de ensayo a una temperatura de 16.7 0C

C) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Estudios realizados sobre agregados de Cajamarca, se tiene que el Peso unitario de los agregados gruesos varían entre, entre 1350 kg/m3 a 1680 kg/m3.

D) EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza Barra compactadora de acero, circular, recta, de 5/8" de diámetro y 80 cm.

de largo, con un extremo redondeado. Recipiente cilíndrico y de metal, suficientemente rígido para no sufrir

deformaciones. Muestra en estado seco.

Foto Nº 24, 25: Recipiente, barra compactadora y balanza

E) CALIBRACIÓN DEL RECIPIENTE

El recipiente se calibrará determinando con exactitud el peso del agua requerida para llenarlo a 16.7°C. Para cualquier unidad, el factor (f) se obtendrá dividiendo al peso unitario del agua (1000 Kg/m3) entre el peso del



agua a 16.7° C necesario para llenar la medida. También se puede medir el recipiente y sacar su volumen.

F) PREPARACIÓN DE MUESTRA.

Para la determinación del peso unitario, la muestra deberá estar completamente mezclada y secada temperatura ambiente.

G) PROCEDIMIENTO.

Peso Unitario Compactado:

MÉTODO DE APISONADO:

Llenar el recipiente hasta la tercera parte y nivelar la superficie con la mano, apisonar la muestra con la barra compactadora mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie. Llenar hasta 2/3 partes del recipiente y compactar nuevamente con 25 golpes como antes. Luego se llenará la medida hasta rebosar, golpeándola 25 veces con la barra compactadora (varilla) de acero de 16 mm. de ancho y 60 cm., de longitud), se enrasa el recipiente utilizando la barra compactadora como regla y desechando el material sobrante.

Foto Nº 26: Primera etapa de compactación(25 golpes)



Foto Nº 27: Segunda etapa de compactación(25 golpes)

Foto Nº 28: Tercera etapa de compactación(25 golpes)

Foto Nº 29: Enrazado del agregado grueso

Cuando se apisona la primera capa, se procurará que la barra no golpee el fondo, pues sólo se empleará una fuerza suficiente para que la barra compactadora penetre en la última capa del agregado colocado en el recipiente.

Seguidamente se determinará el peso neto del agregado en el recipiente (Wa), para finalmente obtener el peso unitario compacto del agregado al multiplicar



dicho peso por el factor (f) calculado en anteriormente o el volumen interior del molde.

Foto Nº 30: Peso del agregado compactado

Peso Unitario Suelto:

El procedimiento a seguir para este método, fue el siguiente:

Llenar el recipiente con una pala hasta rebosar, dejando caer el agregado desde una altura no mayor de 5 cm. por encima del borde superior del recipiente.

Tomar las precauciones necesarias para impedir en lo posible la segregación de las partículas. Eliminar el excedente del agregado con una reglilla. Determinar el peso neto del agregado en el recipiente (Ws).Obtener el peso unitario suelto del agregado, multiplicando por el factor (t) calculado anteriormente.

Foto Nº 31: Agregado grueso en el ensayo de peso unitario sueltoH) EXPRESIÓN DE RESULTADOS:

El peso unitario del agregado es el producto del peso neto de la muestra por el factor (f) calculado anteriormente o entre el volumen interior del molde, producto de la medida de sus dimensiones.



P.U. = Ws * (f)= Ws / Vr

Donde:Ws = Peso neto del agregado (seco o compactado) f = Factor (f) = 175.9634Vr=Volumen del recipiente

P.U.= Peso Unitario

PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO SUELTO (AGREG. GRUESO)

AGREGADO GRUESO SUELTOW recipiente 11.16W muestra más recipiente 19.07W muestra 7.91W agua mas recipiente 16.843W agua 5.683F 175.9634P.U.V. 1391.87049

PESO UNITARIO VOLUMETRICO COMPACTADO (AGREG. GRUESO)


AGREGADO GRUESO SUELTOW recipiente 11.16W muestra más recipiente 19.07W muestra 7.91H 0.31D 0.1535V 0.00573678P.U.V. 1378.82182

AGREGADO GRUESO COMPACTADOW recipiente 11.16

W muestra más recipiente 19.96W muestra 8.8W agua más recipiente 16.843W agua 5.683F 175.9634P.U.V. 1548.47792


3. PESO

ESPECÍFICO.

A) DEFINICIONES:

Peso Específico:

El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen.

Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porción de materia entre el volumen que éste ocupa. En el Sistema Técnico, se mide en kilopondios por metro cúbico (kp/m³). En el Sistema Internacional de Unidades, en newton por metro cúbico (N/m³).

Peso Específico Aparente:

Es la relación de la masa en el aire de un volumen unitario del material, a la masa en el aire de un volumen igual de agua destilada libre de gas, a una temperatura especificada. Cuando el material es un sólido, se considera el volumen de la porción impermeable.

Peso Específico de Masa:

Viene a ser la relación entre la masa en el aire de un volumen unitario del material permeable (Incluyendo los poros permeables e impermeables, naturales del material), a la masa en el aire (de igual


AGREGADO GRUESO COMPACTADOW recipiente 11.16W muestra más recipiente 19.96W muestra 8.8H 0.31D 0.1535V 0.00573678P.U.V. 1533.96107

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico

http://es.wikipedia.org/wiki/Newton_(unidad)

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbico

http://es.wikipedia.org/wiki/Kilopondio

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_T%C3%A9cnico

http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen

http://es.wikipedia.org/wiki/Peso

http://es.wikipedia.org/wiki/Espec%C3%ADfico


densidad) de un volumen igual de agua destilada, libre de gas y a una temperatura especificada.

Peso Específico de Masa Saturada Superficialmente Seca.

Tiene la misma definición que el Peso Específico de Masa, con la salvedad de que la masa incluye el agua en los poros permeables.

Absorción:

Capacidad que tienen los agregados para llenar de agua los vacíos permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas en ésta, depende de la porosidad.

Esta particularidad de los agregados, que dependen de la porosidad, es de suma importancia para realizar correcciones en las dosificaciones de mezclas de concreto. Además esta influye en otras propiedades del agregado, como la adherencia con el cemento, la estabilidad química, la resistencia a la abrasión y la resistencia del concreto al congelamiento y deshielo.

Es aconsejable, determinar el porcentaje de absorción entre los 10 Y 30 primeros minutos, ya que la absorción total en la práctica nunca se cumple.


PARA AGREGADO FINO.

Peso Específico de Masa:

Pem=w0

v−va

Peso Específico de Masa SSS



Pemsss= 500v−va

Peso Específico Aparente

Peap=w0

(v−va )−(500−wa )

Porcentaje de Absorción

Ab%=500−w0

wa∗100

Donde:

w0= peso en el aire de muestra secada en la estufav= volumen del volumenómetro usadova=peso en gramos o el volumen en cm3 del agua añadida al frasco

PARA AGREGADO GRUESO:

Peso Específico de Masa

Pem= AB−C

Peso Específico de Masa SSS

Pemsss= BB−C



Peso Específico Aparente

Peap= AA−C

Porcentaje de Absorción

Ab%=B−AA

∗100

Donde:

A= peso en el aire de muestra secada en la estufaB= Peso en el aire de la muestra saturada superficialmente secaC=peso en el agua de muestra saturada superficialmente seca

C) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

El peso específico puede variar, entre los intervalos 1.2 a 2.2 gr/cm3

para concretos ligeros, cuando su valor está entre 2.3 a 2.9 gr/cm3,

En los agregados de Cajamarca el peso específico varía de 2.45 a 2.71 gr/cm3.

El porcentaje de absorción de los agregados, comúnmente se halla en el intervalo (0.20% - 3.50%).Es aconsejable, determinar el porcentaje de absorción entre los 10 Y 30 primeros minutos, ya que la absorción total en la práctica nunca se cumple.



D) EQUIPO Y MATERIALES:

PARA AGREGADO FINO.

Balanza con sensibilidad 1 gr. Y capacidad de 5 kg. Frasco volumétrico (fiola con capacidad de 500cm3.) Molde cónico, metálico de ø < 4cm y ø >8cm y con una altura de 9cm. Varilla de metal con un extremo redondeado Estufa, capaz de mantener una temperatura constante de 110 ºC. Probeta o volumenómetro Secadora

PARA AGREGADO GRUESO.

Balanza Canastilla Horno

E) PROCEDIMIENTO:

PARA AGREGADO FINO.

Por el método del cuarteo se selecciona aproximadamente 1 kg 2 Kg de agregado, y se seca a 110ºC hasta peso constante.



Foto Nº 32: Pesamos el AF para ensayarlo (2Kg)

Foto Nº 33: Secamos la muestra hasta peso constante

Se sumerge la muestra en agua durante 24 horas.

Foto Nº 34: Muestra de AF sumergida en agua Saque la muestra del agua y se extiende la muestra sobre una

superficie no absorbente exponiéndola a aire caliente y se agita o remueve para seguir el secado uniforme. También se puede ir secando utilizando una secadora de pelo.



Foto Nº 35: Secado de la muestra hasta el estado SSS Con una secadora de pelo

Continúe esta operación hasta que los granos de agregado no se adhieran entre sí marcadamente.

Se coloca la muestra en un molde cónico y se consolida con 25 golpes de pisón en 3capas. En la primera capa 8 golpes, en la segunda también y en la última 9.

Si existe humedad libre el cono con A.F mantendrá su forma, siga secando y revolviendo constantemente y pruebe a intervalos hasta que el cono se derrumbe al quitar el molde, esto indica que el agregado a alcanzado la condición saturado superficialmente sedo SSS.


Foto Nº 36: Colocando la 1° tercera parte de AF al cono

Foto Nº 37: Realizando los golpes para compactar la primera parte


Introduzca 500gr de la muestra SSS en una probeta, la cual se agregara previamente 100cm3 de agua y luego agregar o completar hasta los 500cm3 indicados en la fiola eliminando las burbujas de aire (utilizando la bomba de vacíos).


Foto Nº 38: Muestra que aún no está en estado SSS

Foto Nº 39: Muestra en estado de SSS, puesto que se rebajo con

referencia del principio

Foto Nº 40: Colocando la AF a la fiola

Foto Nº 41: Fiola con agregado mas agua

Foto Nº 42: Eliminando las burbujas de aire mediante la

bomba de vacíos


Se retira la muestra con cuidado de la probeta y se seca en el horno a 105ºC por 24horas, luego se enfría la muestra a temperatura constante y luego se pesa. Siendo este último peso wa.

PARA AGREGADO GRUESO

Seleccionamos una muestra cuarteada seca (6Kg aproximadamente), sumergir esta muestra en agua por 24 horas.

Luego se procede a secar la muestra sobre una superficie ya sea con un secador o de manera natural (con el aire o el sol); moviendo de tal manera que pueda secarse toda la superficie del agregado.


Foto Nº 43: De la fiola a un depósito para ser secado en

el horno


A diferencia que el agregado fino ya no se le hace la prueba para ver si la muestra se encuentra en estado de sss, sino es por simple observación.

Después pesamos una determinada cantidad de muestra (en función del TMN del agregado).Esa muestra vendría a ser el peso al aire en estado de SSS. Para pesar utilizamos una canastilla, previamente pesando ésta para poder restarle su peso.


Foto Nº 44: Secado del AG para llegar al estado SSS

Foto Nº 45: AG en el estado Sss


Nuevamente sumergimos la muestra en el agua, obteniendo asi el peso de la muestra sumergida SSS.

Y por último colocamos la muestra al horno por 24 horas, obteniéndose el peso en el aire de la muestra seca al horno.

F) CÁLCULOS Y RESULTADOS:

PARA AGREGADO FINO.

Tabla N°: Peso específico del agregado fino en el estado SSS.

PESO ESPECÍFICO SSS


Foto Nº 46: Pesando la muestra de AG en estado

SSS

Foto Nº 47: Pesando la muestra sumergida en agua


Peso de muestra sss (gr) 500

V(cm3) 500

Va(cm3) 300

Pemsss (gr/cm3) 2.50

Pemsss= 500500−300

=2.5

Tabla N°: Peso específico aparente del agregado fino

PESO ESPECÍFICO APARENTE

w0(gr) 485

v(cm3) 500

va(cm3) 300

Peap(gr/cm3) 2.62

Peap= 485(500−300 )−(500−485)

=2.62

Tabla N°: Peso específico de masa del agregado fino

PESO ESPECÍFICO DE MASA

W0(gr) 485

v(cm3) 500



va(cm3) 300

Pem (gr/cm3) 2.43

Pem= 485500−300

=2.43

4. GRADO DE ABSORCIÓN

% Absorción=500−485

485∗100

% Absorción=3.09

PARA AGREGADO GRUESO

Datos:

Agregado grueso(AG)

Peso canastilla (wc) 2550

Peso canastilla sumergida(wcs) 2210

wcs+AG 6345

wc+Agsss 9200

Muestra seca (A) 6581.00

Tabla N°: Peso específico del agregado grueso en el estado SSS.


PESO ESPECÍFICO DE MASA SSSB 6650C 4135Pemsss 2.64


Pemsss= 66506650−4135

=2.64

Tabla N°: Peso específico aparente del agregado grueso

Peap= 65816581−4135

=2.69

Tabla N°: Peso específico de masa del agregado fino

PESO ESPECÍFICO DE MASAA 6581B 6650C 4135Pem 2.62

Pem= 65816650−4135

=2.62

RESULTADOS:

Grado De Absorción.

% Absorción=6650−6581

6581∗100


PESO ESPECÍFICO APARENTEA 6581C 4135Peap 2.69


% Absorción=1.05

5. GRANULOMETRIA.

A) DEFINICIÓN

La granulometría se refiere a la distribución de las partículas del agregado. El análisis granulométrico divide la muestra en fracciones, de elementos del mismo tamaño, según la abertura de los tamices utilizados. Para nuestro caso analizaremos por separado el agregado grueso del fino, después de este análisis y gracias a estos datos podremos obtener además el tamaño máximo nominal y el módulo de finura de ambos agregados, los cuales serán muy importantes para el diseño de mezclas a realizar luego.

MODULO DE FINURA (MF):

Viene a ser la relación entre la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados en cada uno de los tamices (Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100) sobre 100.

SUPERFICIE ESPECÍFICA (SE):

Se define como la relación del área entre el volumen de una determinada partícula.


MODULO DE FINURA DEL AGREGADO FINO (MF):

La suma de los porcentajes retenidos acumulados de las mallas estándar para el agregado fino (N°4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100) todo entre 100



M.F =% ret . Acummalla (N º 4 , N º 8 ,N º 16 ,N º 30 , N º 50 , N º 100)

100

MODULO DE FINURA DEL AGREGADO GRUESO(MF):

La suma de los porcentajes retenidos acumulados de las mallas estándar para el agregado total todo entre 100

MF=%Ret . Acum. (3 ,11 /2 ,3/ 4 , 3/8 , Nº 4 , Nº 8 , Nº 16 , Nº30 , Nº50 , Nº100)

100

C) ESPECIFICACIONES TECNICAS:

Para el modulo de finura las especificaciones técnicas q a continuación se dan están referidas exclusivamente al agregado fino

a. El modulo de finura no debe ser menor que 2.3 ni mayor que 3.1b. La variación del módulo de finura, no debe exceder de 0.2 de la base del módulo para una determinada obrac. Los agregados finos cuyos módulos de finura varían entre 2.2 y 2.8 se obtienen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregación.d. Los agregados finos cuyos módulos de finura varían entre 2.8y 3.2 son los más indicados para producir concretos de alta resistenciae. En Cajamarca las diferentes canteras presentan una variación con respecto al modulo de finura entre 0.79 a 3.81

La gradación debe estar dentro de las tablas N°1 y N°2 para el Agregado fino y Agregado grueso respectivamente.

D) MATERIAL Y EQUIPO:

Una Balanza con sensibilidad 1 gr. Juego de Tamices conformados por Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº

100.(Agreg. Fino)



Juego de Tamices conformados por 3”, 1 ½”, ¾”, 3/8”, N°4. (Agreg. Grueso)

Una Estufa a temperatura constante de 110 ºC.E) PROCEDIMIENTO:

Para el agregado fino.

Se tomó cierta cantidad de material y se coloco dentro de una estufa durante 24 horas con lo que se logró el secado del material.

Se peso 2515g de grava.

Foto Nº 48 Con una serie de tamices se confecciono una escala descendente en

aberturas, dichos tamices fueron: Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50, Nº100.

Foto Nº 49

Se vierte el material sobre esta serie de tamices, se procede a pesar y registrar los pesos reten idos en cada uno de los tamices.



Foto Nº 50

Para el agregado grueso.

Se tomó cierta cantidad de material y se coloco dentro de una estufa durante 24 horas con lo que se logró el secado del material.

Se peso 2515g de grava.

Foto Nº 51

Con una serie de tamices se confecciono una escala descendente en aberturas, dichos tamices fueron: 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8” y Nº 4.

Foto Nº 52

Se vierte el material sobre esta serie de tamices, se procede a pesar y registrar los pesos reten idos en cada uno de los tamices.

Foto Nº 53



F) RESULTADOS:

Agregado Fino

Peso inicial 2515 g.

Tamiz Retenido (g) Retenido (%) Retenido acumulado

(%)

% Que Pasa

N° Abertura (mm)

4 4.75 220 8.75 8.75 91.258 2.36 180 7.16 15.90 84.10

16 1.18 325 12.92 28.83 71.1730 0.6 600 23.86 52.68 47.3250 0.3 785 31.21 83.90 16.10

100 0.15 310 12.33 96.22 3.78200 0.078 65 2.58 98.81 1.19

Cazoleta 30 1.19 100.00 0.00SUMA 2515 100

Modulo De Finura

Modulo de finura 2.863

Pasante A La Malla N° 200

Contenido de arcillas y limos en los agregados:

F=W 200

W 0

∗100

F: Porcentaje de material que pasa el tamiz N°200W0: Peso inicial de la muestra W200: Peso pasante de la malla N°200



F= 302515

∗100

F: 1.193%

Según especificaciones técnicas el análisis granulométrico del agregado fino debe estar graduado dentro de los siguientes límites:

TABLA Nº Limites Del Uso Granulométrico Del Agregado Fino

MALLA PORCENTAJE QUE PASA9.51 mm. (“3/8”) 1004.76 mm. (Nº04) 95 a 1002.36 mm. (Nº08) 80 a 1001.18 mm. (Nº16) 50 a 85600 u.m. (Nº30) 25 a 60300 u.m. (Nº50) 10 a 30

150 u.m. (Nº100) 2 a 10



0.1 1 100

20

40

60

80

100

120

limite inferiorlimite superiordatos obtenidos

Agregado Grueso

Peso inicial 8999.995 g.

Tamiz Retenido (g)

Retenido corregido(g)

Retenido (%)

Retenido acumulado

(%)

% Que Pasa N° Abertura

(mm)2" 50 0 0 0 100

1 1/2" 37.5 0 0 0.00 1001" 25 50 51.666 0.574 0.57 99.426

3/4" 19 1555 1556.666 17.296 17.87 82.1301/2" 12.5 3605 3606.666 40.074 57.94 42.0563/8" 9.5 1865 1866.666 20.741 78.69 21.315

4 4.75 1830 1831.666 20.352 99.04 0.963Cazoleta 85 86.666 0.963 100.00 0.000

suma 8990 8999.995

Tamaño Máximo



TM 1"

Tamaño Máximo Nominal

TMN 1"

Modulo De Finura

Modulo de finura 7.55

Según especificaciones técnicas el análisis granulométrico del agregado grueso debe estar graduado dentro de los siguientes límites:

TABLA Nº 2 Limites Del Uso Granulometrico Del Agregado Grueso

MALLA PORCENTAJE QUE PASA

37.5 mm. (1 1/2") 10025 mm. (1") 95 a 100

19 mm. (3/4") 68 a 8512.5 mm. (1/2") 25 a 609.5 mm. (3/8") 12 a 454.75 mm. (Nº4) 0 a 10



1 10 1000

20

40

60

80

100

120

limite inferiorlimite superiordatos obtenidos



CUADRO RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS

PROPIEDAD FÍSICA AGREGADO GRUESO

AGREGADO FINO

ESPECIFICACIONES TECNICAS

1. Contenido de Humedad (w%) 1.34 8.3

A) Peso Unitario Volumétrico (g/cm3)

P.U.V. Suelto 1391.9 1378.82 1340.15 agregado fino varia entre 1400 a1700

agregado grueso varia entre 1350 a 1680

P.U.V. Compactado

1548.5 1533.96 1460.36 disminuye cerca de un 20% para el peso unitario suelto

3. Peso Específico (g/cm3)

Pem 2.62 2.43 varía entre 1.2 a 2.2 para concretos ligeros

Pemsss 2.64 2.5 varía entre 2.3 a 2.9 para concretos normales

Peap 2.69 2.62

B) Grado de Absorción (%) 1.05 3.09 normalmente en el intervalo de 0.20 a 3.5

4.Granulometría Modulo de Finura

7.55 2.863 solo para AF:

Si varía entre 2.2 y 2.8 se obtienen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregaciónSi varía entre 2.8 y 3.2 se obtienen concretos de alta resistencia

% que pasa por el tamiz n°200

-- 1.193 Sdfgsdfb

T.M. 1”T.M.N. 1”


estudio tecnologico de los agregados fino y grueso

Education

tecnologa del concreto

para cualquier unidad

sacar su volumen

dichos tamices fueron

contenido de humedad

luego calculamos el

seleccionando el material

rodea el agregado