Materiales de Construcción Ing. Yamile Alam

GUÍA DEL PRIMER ENSAYO DEL LABORATORIO DE

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

PRESENCIA DE ALGUNAS SUSTANCIAS NOCIVAS

EN AGREGADO GRUESO Y FINO

Ing. Yamile Mercedes Alam de Torrealba

Noviembre 2013

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL DEL ESTADO MÉRIDA KLÉBER RAMÍREZ PNF CONSTRUCCIÓN CIVIL

Materiales de Construcción Ing. Yamile Alam

GUÍA DEL PRIMER ENSAYO DEL LABORATORIO

DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

PRESENCIA DE ALGUNAS SUSTANCIAS NOCIVAS EN AGREGADO GRUESO Y FINO

LECTURA PREVIA

Antes de realizar los ensayos de laboratorio, se recomienda leer el siguiente material que se

anexa a continuación, con fines docentes, de:

PORRERO, JOAQUIN y otros (2009) MANUAL DEL CONCRETO ESTRUCTURAL. COFORME

A LA NORMA COVENIN 1753:2003. Venezuela. Caracas: Editorial Impresos Minipres, C.A.

p.p. 71-77.

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CONCEPTOS PREVIOS

La cantidad de agregado a ensayar o peso mínimo dependerá del tamaño máximo nominal de

la muestra, según tabla 1 (Norma Venezolana COVENIN 254-77). No se recomienda utilizar

muestras con pesos exactos prestablecidos.

Tamaño Máximo

Nominal de la Muestra

Peso Mínimo de la

Muestra (gramos)

1 ½” 5000

¾” 2500

3/8” 2000

#4 500

TABLA 1 Valores del peso mínimo de la muestra. Tomada de Norma COVENIN 254-77

Cuarteo Manual

Se deberá reducir la cantidad de la muestra total de agregado hasta obtener la necesaria para

efectuar el ensayo correspondiente, utilizando la técnica de cuarteo manual, que es un

procedimiento que permite minimizar las variaciones entre las características de la muestra

total y la muestra a ensayar

Procedimiento para el Cuarteo Manual

1. En una superficie limpia y nivelada, coloque la muestra de laboratorio que desea

cuartear.

2. Con una pala limpia, mezcle el material, como mínimo tres veces para que las

características del mismo se distribuyan de manera uniforme.

3. Forme un montón y aplánelo cuidadosamente, dándole forma circular, cuyo

diámetro y espesor sean uniformes, dicho diámetro será entre cuatro a ocho

veces el espesor.

4. Con una paleta, divida la porción total en cuatro cuartos iguales y elimine dos

cuartos diametralmente opuestos, seleccionando las dos partes opuestas con

mayor representatividad de la muestra total.

5. Mezcle y cuartee nuevamente la muestra restante hasta obtener la cantidad

deseada (repitiendo el procedimiento antes indicado desde el paso 2).

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Peso Constante

En el ensayo a realizar a continuación, la muestra debe secarse previamente en el horno a una

temperatura de 110° ± 5° Centígrados hasta conseguir peso constante, lo anterior es lo

recomendado en las normas respectivas. De esta manera, la muestra no presentará

variaciones significativas entre una pesada y otra.

Para ser más específicos, el peso constante en una muestra se obtendrá cuando la variación

entre dos o más pesadas no supere los 0,1 gramos para el agregado fino y 1,0 gramos en el

agregado grueso.

Procedimiento para obtener Peso Constante

1. La muestra debe ser mezclada y secada al horno a una temperatura de 110° ±

5° Centígrados.

2. La muestra se dejará en el horno, entre 4 y 18 horas, para cualquier clase de

agregado (Norma MOP E 104). El tiempo de permanencia de la muestra en el

horno, para alcanzar el peso constante, está directamente relacionado con la

cantidad de agregado y el contenido de humedad del mismo.

3. Saque la muestra del horno y pésela mínimo dos veces.

Figura 1: División de la muestra en cuatro cuartos Tomada de http://blogs.utpl.edu.ec/ucgpcv/files/2009/06/cuarteo-manual.jpg

Figura 2: Selección de las dos partes opuestas más representativas Tomada por Alam Yamile (2013)

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4. Tome nota del valor de las pesadas y compárelas, recuerde que habrá logrado

obtener peso constante cuando la variación entre una pesada y otra no sea

considerable (0,1 g para agregado fino y 1,0 g para agregado grueso).

EJEMPLO

Se tiene una muestra de ensayo de agregado fino, previamente cuarteada en forma manual y

secada al horno a una temperatura de 110° ± 5° C. El tamaño máximo nominal de la muestra

es de 1 ½”. Verifique si la muestra tiene peso constante.

SOLUCIÓN

En la tabla 1 se observa que para un tamaño máximo nominal de la muestra de 1 ½” o mayor,

el peso mínimo de la muestra es de 5000 gramos. Procedemos a pesar la muestra, en tres

ocasiones consecutivas, tomando en cuenta que la muestra de ensayo, previamente cuarteada,

deberá pesar como mínimo el valor obtenido en la tabla 1. Tomamos nota de estos pesos de la

siguiente manera

Número de

Pesada

Peso de la Muestra

(g)

1 5000,1

2 5000,0

3 5000,1

TABLA 2 Valores del peso de la muestra de ensayo

Puede observarse que para esta muestra de agregado fino, la variación entre una pesada y

otra no es superior a 0,1 gramos.

De lo anterior, se puede concluir que en efecto, luego del procedimiento descrito, se ha logrado

obtener peso constante.

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ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DE

AGREGADO FINO QUE PASA EL TAMIZ Nº200

NORMAS RELACIONADAS

Se recomienda consultar las siguientes normas:

Norma Venezolana COVENIN 254-77 Cedazos de ensayo

Norma Venezolana COVENIN 258-77

ASTM C 117-67 (American Society for Testing and Materials)

OBJETIVO DEL ENSAYO

Determinar, mediante un proceso de lavado, la cantidad total de material más fino que

el tamiz Nº 200 en los agregados.

INSTRUMENTOS Y EQUIPOS

Tamices #16 y #200 que cumplan con las características y especificaciones de la norma

COVENIN 254

Horno a temperatura constante (110° ± 5° C)

Balanza con lecturas con apreciación de 0,1 gramos.

Envases para contener la muestra cubierta con agua, con el tamaño adecuado para que

al agitar no se pierda material ni agua.

Cepillos para extraer las muestras retenidas en los cedazos

Muestras de agregados.

A continuación, se muestran algunas fotografías de procedimientos de ensayo y equipos e

instrumentos actuales del Laboratorio de Materiales de Construcción ubicado en la Universidad

Politécnica Territorial del Estado Mérida Kléber Ramírez, Ejido, Estado Mérida, Venezuela.

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Figura 3: Tamiz #200 (izquierda) y Tamiz #16 (derecha) Tomada por Alam Yamile (2013)

Figura 4: Especificaciones Tamiz #200 Tomada por Alam Yamile (2013)

Figura 5: Especificaciones Tamiz #16 Tomada por Alam Yamile (2013)

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Figura 8: Recipiente con muestra de agregado a ser ensayado Tomada por Alam Yamile (2013)

Figura 6: Balanza digital de 0,1 g de apreciación y capacidad de 6100 g Tomada por Alam Yamile (2013)

Figura 7: Determinación del peso de la muestra y señalando las características de los cedazos a utilizar en el ensayo

Tomada por Calderón y Alam (2013)

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.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

1. Utilizando el cuarteo manual, seleccione la muestra de agregado a ensayar a partir de la

muestra total del laboratorio.

2. Coloque la muestra en el horno hasta lograra peso constante.

3. Con el valor del tamaño máximo nominal de la muestra, mediante la tabla 1, obtenga el

peso mínimo de la muestra expresado en gramos.

4. En la balanza con apreciación de 0,1 gramos, pese la muestra, obteniendo así el valor

de Wo que es el peso seco original de la muestra en gramos (WoA para el agregado

fino y WoG para el agregado grueso).

5. Coloque el cedazo o tamiz #16 encima del tamiz #200, a continuación vierta la muestra

sobre el tamiz #16, evitando, en la medida de lo posible, que las partículas más gruesas

golpeen los cedazos.

6. Realice el lavado respectivo según lo recomendado en la Norma COVENIN:

Agregado Fino: lavar la muestra directamente sobre los tamices con un

chorro de agua potable, agitando los tamices suavemente hasta el agua

de lavado sea clara.

Agregado Grueso: lavar la muestra por decantación hasta que el agua

de lavado sea clara.

7. Coloque el material retenido en los cedazos en una bandeja y póngalo en el horno a

una temperatura de 110° ± 5° C, hasta obtener peso constante.

Figura 9: Verificación de equipos, muestras e instrumentos, antes de realizar el ensayo

Tomada por Alam Yamile (2013)

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8. En la balanza con apreciación de 0,1 gramos, pese la muestra, obteniendo así el valor

de W1 que es el peso seco de la muestra después de haber sido lavada, en gramos

(W1A para el agregado fino y W1G para el agregado grueso).

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Podremos determinar la cantidad de material más fino que el cedazo #200 si calculamos la

diferencia entre el peso original de la muestra (Wo) y el peso seco final de la muestra luego de

haber sido lavada. Dicho valor será siempre mayor o igual a cero y vendrá expresado en

gramos, pues el peso seco original de la muestra (Wo) deberá ser siempre mayor o igual al

peso seco final de la muestra luego de lavada.

Donde:

Cantidad de material más fino que el cedazo #200 en gramos ≥ 0

Wo = Peso seco original de la muestra, en gramos (g)

W1 = Peso final de la muestra después de haber sido lavada y secada, en gramos (g)

Finalmente, se calculará el valor de F que es el porcentaje de material que pasa el cedazo

#200, de la siguiente manera:

Donde:

= Porcentaje de material que pasa el cedazo #200

Wo = Peso seco original de la muestra, en gramos (g)

W1 = Peso final de la muestra después de haber sido lavada y secada, en gramos (g)

Cantidad de material más fino que el cedazo #200 = Wo – W1

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ANÁLISIS DE RESULTADOS

Es importante señalar que para mantener una buena granulometría en los agregados, debe

haber una adecuada distribución de las partículas de los mismos, es decir, que exista

representatividad de tamaños para que en la mezcla del concreto se llenen los espacios vacíos

y haya una mejor adherencia.

Sin embargo, existen límites máximos para la cantidad de material más fino que el tamiz #200.

Según WADDELL. J. y DOBROWOLSKI J. (s/f) Manual de la Construcción con Concreto.

Tomo I.

Los límites aceptados para material más fino que el tamiz #200 en el agregado fino son:

Concreto Límite para material más fino

que el tamiz #200

Concreto sujeto a abrasión 3,0 %

Todos los demás concretos 5,0%

TABLA 3 Valores límite para material más fino que el tamiz #200 en el agregado fino.

(Según WADDELL. J. y DOBROWOLSKI J. (s/f)

El límite aceptado para material más fino que el tamiz #200 en el agregado grueso es de 1,0%

ACTIVIDAD

1. Establezca las conclusiones de los ensayos realizados y recomendaciones acerca del

uso del material estudiado, tomando en cuenta el criterio de WADDELL. J. y

DOBROWOLSKI J. y la lectura previa que se recomendó al principio de la presente

guía.

2. Proceda a llenar la hoja que se anexa a continuación, con los datos, cálculos,

resultados, conclusiones, recomendaciones y observaciones del ensayo.

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