guÍa n° 3 Áridos – densidades reales y absorciÓn

8/19/2019 GUÍA N° 3 ÁRIDOS – DENSIDADES REALES Y ABSORCIÓN

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Revisión Número: 3 Fecha de actualización: 09-03-15 Fecha de vigencia: 2015

Preparado por: ESCO Revisado por: ESCO Aprobado por: ESCO

Laboratorio N° 3: ÁRIDOS – DENSIDADES REALES Y ABSORCIÓN

Sigla Asignatura TAM1201Nombre de laAsignatura

TALLER DEMATERIALES

Tiempo 3 horas

Nombre del Recurso Didáctico GUÍA N° 3: ÁRIDOS – DENSIDADES REALES Y ABSORCIÓN

Unidad de Aprendizaje N° 1 MATERIALES DE USO EN OBRA GRUESA

Unidades de Competencia

Reconoce las características y propiedades de los materiales

presentes en obra, según su uso.

Reconoce la normativa vigente asociada a los distintos materialesde construcción presentes en obra.

Describe la aplicación y uso de los distintos materiales de

construcción según las características del proyecto en obra.

Reconoce los distintos tipos de ensayos de materiales asociados a

las características de cada proyecto, según normativa vigente.

Reconoce las propiedades de los materiales, utilizando como

referencia ensayos de laboratorio.

ÍNDICE

Contenido Pág.1. APRENDIZAJES ESPERADOS 1

2. OBJETIVOS 1

3. PARTE 1: DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD REAL, NETA Y ABSORCIÓN DE LOS ÁRIDOS GRUESOS

3.1 ALCANCE 1

3.2 MARCO TEÓRICO 1

3.3 PRECAUCIONES 2

3.4 MATERIALES – EQUIPOS – ELEMENTOS NECESARIOS2

3.5 DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO 3

3.6 EXPRESIÓN DE RESULTADOS 54. PARTE 2: DENSIDAD REAL, NETA Y ABSORCIÓN DE LOS ÁRIDOS FINOS 4.1 ALCANCE 5

4.2 PRECAUCIONES 6

4.3 MATERIALES – EQUIPOS – ELEMENTOS NECESARIOS 6

4.4 DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO 6

4.5 EXPRESIÓN DE RESULTADOS 7

5.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 7

6. PAUTAS DE EVALUACIÓN 8


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Marzo 2015 / Escuela de Construcción / Técnico e Ingeniería en Construcción

1.

APRENDIZAJES ESPERADOS

Identifica las características físicas y químicas de los materiales.

Reconoce los materiales visualmente.

Reconoce los materiales según su nombre comercial.

Reconoce normativa asociada a los materiales de obra gruesa.

Asocia la aplicación de la normativa a los distintos materiales presentes en obra gruesa. Identifica los distintos tipos de materiales a utilizar, según las características de la obra.

Reconoce los distintos ensayos a realizar a los materiales.

Identifica las características de los materiales según los resultados de los ensayos.

Reconoce los ensayos a los cuales son sometidos los materiales según la normativa técnica vigente.

Reconoce las propiedades de los materiales según los ensayos a los cuales son sometidos.

2. OBJETIVOS

Determinar la densidad real, neta y absorción de áridos gruesos.

Determinar la densidad real, neta y absorción de áridos finos.

3. PARTE 1: DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD REAL, NETA Y ABSORCIÓN DE LOS ÁRIDOS GRUESOS

3.1 ALCANCE

La densidad de los áridos es sin duda un dato necesario para poder identificar y seleccionar los másadecuados para un fin determinado.

Con los valores de densidad Real y neta podremos conocer los volúmenes compactos de los áridos parapoder realizar dosificaciones de hormigón, asfalto y tratamientos superficiales.

Este tipo de ensaye se aplicara a los áridos cuya densidad Neta fluctúa entre los 2000 y 3000 Kg/m³ y queson utilizados en la industria de la construcción principalmente.

3.2 MARCO TEÓRICO

Absorción: Otra característica importante es la absorción, la cual se define como la masa de agua necesariapara llevar un árido en estado “seco” a una condición de “saturado superficialmente seco”, es decir con

agua en sus poros accesibles, expresando esta diferencia de masa como porcentaje del pétreo seco.

Debemos comprender que la absorción está íntimamente relacionada con la porosidad ya que el áridoabsorberá agua en función de los poros que lo permitan. En el caso de hormigones una alta porosidad esdesfavorable ya que normalmente está asociada a una alterabilidad de los agentes atmosféricos y a un difícil

control de la dosis de agua en una dosificación, lo cual estará relacionado principalmente con los tiempos deespera en su confección.

Como antecedente se recomienda limitar la absorción de agua al 3% para áridos finos y 2% para áridosgruesos.


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TERMINOLOGÍA

PÉTREO GRUESO: Material Pétreo retenido en el tamiz de 5 mm (ASTM Nº 4).

HUECOS: Espacios vacíos entre las partículas de un material pétreo.

POROS: Espacios vacíos interiores de una partícula de material pétreo.

DENSIDAD (ρ): Es el cociente entre la masa (m) y el volumen (v) de un material pétreo a unatemperatura especificada. Se expresa en kg/m3.

a. DENSIDAD REAL (ρR): densidad en que se considera el volumen de macizo de las partículas del pétreo,más el volumen de los poros accesibles e inaccesibles de esas partículas.

Densidad Real del Pétreo Seco (ρ RS): Densidad real en que se considera solamente la masa delpétreo seco.

Densidad Real del Pétreo Saturado Superficialmente Seco (ρ RT): Densidad real en que seconsidera la masa del pétreo seco más la masa del agua que llena los poros accesibles.

b. DENSIDAD NETA (ρ N): densidad en que se considera el volumen macizo de las partículas más elvolumen de los poros inaccesibles.

ABSORCIÓN DE AGUA (ά): Masa de agua necesaria para llevar un pétreo de estado seco a estadosaturado superficialmente seco (sss). Se expresa como porcentaje del pétreo secado en horno hastamasa constante.

PÉTREO SECO: Material secado en horno hasta masa constante. Esta condición se obtiene cuandodos pesadas sucesivas, separadas por 1 h de secado a 110 +/- 5 ºC, difieren en un porcentaje igual oinferior al 0,1 % de la menor masa determinada.

3.3 PRECAUCIONES

Asistir con zapatos de seguridad a todas las experiencias.

Usar ropa con manga larga y pantalones de tela gruesa, tipo jeans.

Usar los elementos de protección personal que serán entregados en el respectivo curso para su uso,estos deberán ser devueltos al término de la experiencia.

3.4 MATERIALES – EQUIPOS – ELEMENTOS NECESARIOS

EQUIPOS

Balanza: Tendrá una capacidad superior a la masa del canastillo porta muestra más la masa de lamuestra de ensaye y una resolución de 1 g. Horno: Tendrá circulación de aire y temperatura

regulable para las condiciones del ensayo.

Canastillo Porta Muestra: Cesto de alambre con malla de abertura igual o menor a 3 mm y de

capacidad igual o mayor a 4 l. Tendrá un dispositivo que permita suspenderlo del platillo de la

balanza.


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Figura 1: Equipos para la experiencia

Recipientes: Deben estar limpios, de material resistente, estancos y de capacidad suficiente para

contener la muestra de ensaye.

Herramientas y Accesorios

Palas

Poruñas

Brochas

Bandeja de secado

3.5 DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO

Para determinar las Densidades Reales y neta se efectuaran 3 tipos de pesadas, de acuerdo al siguienteprocedimiento:

Se tomara una muestra representativa en base a la siguiente tabla:

Tabla 1: Cantidad Mínima de Muestra Según Tamaño Máximo Nominal del Árido

Tamaño MáximoNominal ( mm )

Cantidad Mínimade Muestra (g)

12,5 2.000

20 3.000

25 4.000

40 5.000

50 8.000

Una vez seleccionado el material se dejara en un horno hasta masa constante, luego se dejara estamuestra sumergida completamente en agua por un periodo de 24 Hrs. Con el fin de saturar losporos del material.

Se comenzara el registro de las pesadas, aproximando a un 1 gr, de la siguiente manera.


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a. Retire la muestra del recipiente y colóquela en el canastillo porta muestra, luego sumérjalo yconéctelo a la balanza, finalmente registe este valor como” Masa sumergida” y codifique con laletra A.

Figura 2: Masa sumergida

b. Inmediatamente retire el canastillo y ponga la muestra sobre una toalla húmeda haciendo rodar elárido hasta lograr eliminar la película de agua superficial que las está cubriendo, esta habrá sido

eliminada cuando el árido pierda el brillo superficial que manifestaba al comienzo, Una vezfinalizada la operación, coloque los áridos en un recipiente sobre una balanza y registre este valorcomo “Masa Saturada superficialmente Seca” y asigne la letra B.

Figura 3: Masa saturada superficie seca

c. Finalmente coloque la muestra en un recipiente y déjela secar en una estufa a 110 +- 5 ºC hasta lacondición de masa constante, una vez logrado deje enfriar protegiendo del medio ambiente,coloque sobre una balanza y registre su valor como “Masa Seca”, asignado a esta pesada la letra C.

Figura 4: Masa Seca


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3.6 EXPRESIÓN DE RESULTADOS

Para realizar los cálculos de las densidades y absorción considere las siguientes formulas:

Densidad Real del Pétreo Saturado Superficialmente Seco (ρ RT)

Densidad Real del Pétreo Seco (ρ RS)

Densidad Neta (ρ RT)

Absorción de Agua (ά)

Calcular las densidades y absorción del pétreo como el promedio aritmético de dos ensayes sobre muestras

gemelas.

Las densidades se expresarán en Kg/m3 aproximando a 10 Kg/m3, y la absorción se expresará en %aproximando a 0,05 %.

Nota: Se aceptará la determinación de densidades real y neta y la absorción de agua, cuando la diferenciaentre los dos resultados obtenidos por uno o más laboratoristas sobre muestras de un mismo lote sea:

Igual o inferior a 20 Kg/m3 en las densidades.

Igual o inferior a 0,3 % en la determinación de la absorción.

4. PARTE 2: DENSIDAD REAL, NETA Y ABSORCIÓN DE LOS ÁRIDOS FINOS

4.1 ALCANCE

Al igual que el procedimiento anterior, debemos determinar la masa de una muestra de árido (ahora Fino)en condiciones seca y saturada superficialmente seca. Luego, determinar su volumen como la masa aguadesplazada por el árido sumergido en un matraz aforado. Conocidas las masas y su volumen se calculan lasdensidades real, neta y absorción de agua.


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Consideraciones en la obtención de la muestra:

Si la muestra contiene un porcentaje igual o inferior a 15% de material retenido en el tamiz de abertura 5mm, se eliminará dicha fracción y a la fracción que pasa se le aplicará el procedimiento. Si el porcentaje essuperior al 15% se separará en dos fracciones por el tamiz de 5 mm y se determinará por separado cadafracción, es decir se tratara como árido grueso a la fracción retenida y como árido fino a la que pasa,

finalmente el resultado se expresará como el promedio ponderado de las valores obtenidos.

4.2 PRECAUCIONES

Asistir con zapatos de seguridad a todas las experiencias.

Usar ropa con manga larga y pantalones de tela gruesa, tipo jeans.

Usar los elementos de protección personal que serán entregados en el respectivo curso para su uso,estos deberán ser devueltos al término de la experiencia.

4.3 MATERIALES – EQUIPOS – ELEMENTOS NECESARIOS

Matraz aforado: matraz aforado para medir con exactitud un líquido.

Secador de pelo: de carácter común. Tronco cónico: cono truncado normalizado para determinar masa saturada superficialmente seca.

4.4 DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO

Se deberá seleccionar una muestra representativa de árido fino (1 kg Aproximadamente), la cual de dejará

sumergida por 24 +/- 4 h para logra una saturación efectiva del material. La inmersión puede ser eliminada si

las partículas se han mantenido con su superficie húmeda durante más de 24 horas previas al ensayo y si se

sabe que el material completa su saturación en este plazo.

Una vez obtenido el material de acuerdo al paso anterior se deberá extender el árido en una superficie lisa

expuesta a una corriente suave de aire caliente (con un secador), se revolverá el árido con una espátulahasta obtener un árido en condición suelta. Posteriormente proceda de la siguiente manera:

a. Coloque el molde tronco - cónico firme contra una superficie lisa y no absorbente, llénelo con árido

en condición suelta y compacte suavemente con 25 golpes de pisón, luego levante el molde

verticalmente. Si hay humedad libre (superficialmente) la masa de arena conservara la forma del

cono y se deberá seguir aplicando aire tibio con el secador hasta lograr que después de realizar la

prueba del cono el árido se asiente según su talud natural. Esto significa que la arena ha

alcanzado la condición de saturada superficialmente seca.

Inmediatamente alcanzada la condición anterior se separa una cantidad de arena superior a 50 g e

inferior a 500 g. registrando su valor como Masa Saturada Superficialmente Seca (Msss).

b. Previamente se sebe registrar la masa del matraz con agua hasta la marca de calibración, una vezregistrado este dato como “Ma” vacíelo nuevamente.

c. Coloque la muestra en el matraz y llénelo con agua a una temperatura de 20 ± 2°C casi hasta la

marca de calibración, agite el matraz a fin de eliminar burbujas de aire golpeándolo contra la palma

de la mano, finalmente y después de dejarlo reposar por 1 hr. Aproximadamente, complete el agua

faltante hasta la marca de calibración y registre su peso como “Mm”

d. Finalmente se deberá secar la muestra del matraz en estufa a 110 ± 5°C. Se deja enfriar a

temperatura ambiente, se mide y registra la masa de la muestra de ensayo en condición seca (Ms).


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4.5 EXPRESIÓN DE RESULTADOS

Calcule las densidades para cada ensayo según las fórmulas siguientes aproximando los resultados a 1 Kg/m3

Densidad real del árido saturado superficialmente seco ( R sss).

Densidad real del árido seco ( Rs)

Densidad neta ( N)

Calcular la absorción de agua (ά) según la fórmula siguiente, aproximando a 0,02%.

Cada valor de densidades y absorción se obtendrá como el promedio aritmético de dos ensayos sobremuestras gemelas.

Las densidades se expresarán en Kg/m3, aproximando a 10 Kg/m3 y la absorción se expresará en porcentaje,aproximando a 0,05%.

Se acepta la determinación de densidades y absorción de las arenas cuando la diferencia entre dosresultados obtenidos por un mismo operador en ensayos sobre muestras gemelas, sea:

igual o inferior a 30 kg/m3 en la determinación de densidades. igual o inferior a 0,4 % en la determinación de absorción de agua.

Cuando esto último no se cumpla se ensayarán dos nuevas muestras gemelas.

5 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Nch 1117 Of 2010: Determinación de las Densidades Real y Neta y Absorción de Aguade los Pétreos Gruesos.

Nch 1117 Of 1977: Determinación de las Densidades Real y Neta y Absorción de Agua de los Pétreosfinos.


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6 PAUTAS DE EVALUACIÓN

SIGLA ASIGNATURA: TAM1201

EXPERIENCIA LABORATORIO: ÁRIDOS – DENSIDADES REALES Y ABSORCIÓN

DATOS DEL ESTUDIANTE

Nombre Estudiante:

RUT:

Sección:

Sede:

Docente:

Fecha:

Puntaje obtenido:

Nota:

ESCALA DE VALORACIÓN

Sigla Leyenda

L LOGRADO

ML MEDIANAMENTE LOGRADO

NL NO LOGRADO

ASPECTOS A EVALUAR Niveles de logro

N° CONDICIONES DE SEGURIDAD L ML NL

1.Conoce las disposiciones básicas de realización de la actividad deseguridad previa.

2.Utiliza los elementos de protección personal adecuados para laactividad.

3.Realiza el trabajo de forma segura, cumpliendo con lo establecidoen la normativa vigente.

4.Mantiene un comportamiento adecuado durante el desarrollo de laactividad.

5.Demuestra capacidad de corregir faltas que afecten la seguridad yorden de la clase.

II. DESEMPEÑO DE LA ACTIVIDAD L ML NL

6.Identifica las herramientas y materiales a utilizar para realizar laactividad.


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7.Utiliza las herramientas de trabajo y materiales de acuerdo aprotocolos.

8. Aplica las técnicas de trabajo establecidas para la actividad.

9. Termina el trabajo bajo el estándar de calidad establecido.

10. Realiza el trabajo de acuerdo a lo establecido por el docente.

11. Realiza un trabajo que cumple con la función requerida.

12.Realiza un trabajo en forma limpia y ordenada de acuerdo aprotocolos.

13. Cumple con el objetivo de la actividad de acuerdo a lo establecidoen la guía y el programa de la asignatura.

14.Realiza el trabajo en el periodo de tiempo establecido para laactividad.

TOTAL

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