informe laboratorio aridos (1)
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SEDE EL CLAUSTROESCUELA DE CONSTRUCCION
INFORME DE LABORATORIO
"GRANULOMETRIA”
Profesor
INTRODUCCION
Para comenzar a estudiar los áridos debemos entender que son y que se debe estudiar en ellos.
Los áridos, son una combinación de diferentes fracciones de piedra molida, grava y arena,
conformados de partículas que van desde 150mm a 0.005mm.
La calidad del árido es de suma importancia, ya que le corresponden aproximadamente al
75% y 95% del volumen del hormigón y de las mezclas asfálticas, respectivamente. Por lo
que cada volumen a utilizar debe ser estudiado en un laboratorio con el fin de asegurar que
cumpla con la NCh165, norma que certifica que el árido cumple con los requisitos necesarios
para su utilización en obras chilenas ya que El árido no sólo puede limitar la resistencia de la
mezcla, sino que sus propiedades pueden afectar enormemente su colocación, compactación,
durabilidad y desempeño.
Uno de los estudios realizados a los áridos es la granulometría, la cual se define como
distribución porcentual en masa de los distintos tamaños de partículas que constituyen un
árido, de acuerdo a la Nch 165. Esto es analizado mediante el de tamizado de una muestra a
travez de tamices estandarizados según la norma donde la muestra de masa conocida
comenzará a quedar retenida en las distintas aberturas de tamiz.
OBJETIVOS
Objetivos generales
Debemos ser capaces al final de la experiencia de realizar un proceso de análisis
granulométrico, analizar sus resultados y comprobar la aprobación de su uso en obra, para
esto es necesario que como grupo realicemos un análisis completo del trabajo realizado por el
profesor a cargo.
Uno de los objetivos más importantes impuesto por los profesores y los alumnos es demostrar
en la práctica lo estudiado en clases
Objetivos especiales
Buscamos realizar un análisis granulométrico a dos muestras de árido con el fin de
clasificarlo, y asegurarnos que cumpla con la NCh165, deseamos conocer el proceso de
realización del estudio, sus precauciones al momento de realizarlo y lo que esperamos
encontrar en los resultados, esto con el fin de tener una visión clara de cómo se comportaría
nuestro árido en su aplicación practica en una obra.
Utilizaremos instrumentos, algunos especiales y otros más comunes, los cuales nos ayudaran
en el proceso de clasificación con el menor margen de error posible.
MARCO TEORICO
Como primera experiencia de laboratorio realizaremos un análisis granulométrico a dos
muestras de áridos. Esto implica definir los áridos y a su vez conocer los instrumentos que nos
ayudarán a realizar esta experiencia.
Definicion material
Se debe tener en cuenta que los áridos son materiales pétreos conformados por partículas de
diversa forma y tamaño por lo que en primera instancia nos dedicaremos a clasificarlos por
método de obtención, estos pueden ser:
-Natural: extraído en yacimientos mineros o cursos fluviales y sólo han sido sometidos a
tratamientos de lavado y clasificado, suelen tener bordes redondeados.
-Artificial: es el árido natural sometido a procesos mecanizados alterando su forma,
dimensiones o propiedades químicas, en caso de ser chancado (triturado) este tendrá los
bordes afilados.
Otro método de clasificación es según su tamaño en esto podemos distinguir 2 segmentos de
forma general. Consideraremos “árido fino” a todo árido no sea retenido por el tamiz de
abertura con diámetro nominal 5mm, por el contrario consideraremos árido grueso todo el
material que sea retenido sobre la abertura con diámetro nominal de 5mm.
Definición Instrumentos (según norma NCh 165)
-Tamiz: instrumento utilizado para separar partículas según su tamaño, Consta de un tejido de
alambre y abertura cuadrada, y sus tamaños nominales de abertura pertenecerán a las series
que se indican de NCh1022 serie R 20.
-Balanza: sirve para medir masas debe tener una capacidad superior a la masa de la muestra
más el recipiente de pesaje, y una precisión igual o superior al 0,1% de la pesada.
-Depósito receptor: cada juego de tamices estará provisto de un depósito que ajuste
perfectamente para la recepción del residuo más fino.
-Tapa: cada juego de tamices estará provisto de una tapa que ajuste perfectamente para evitar
pérdidas de material. Estará marcado con tres diámetros que formen ángulos de 60°entre sí.
-Estufa: horno para el secado del árido tendrá circulación de aire y temperatura regulable para
las condiciones del ensayo.
-Herramientas y accesorios: espátulas, brochas, recipientes para secado, recipientes para
pesaje, etc.
Procesos (según norma)
Granulometría se define como la ordenación de las partículas constituyentes de un árido en
forma decreciente y se expresa como distribución porcentual en peso.
Proceso para realizar una correcta granulometría:
La norma exige que los materiales en estado húmedo sean secados al horno durante 24 horas
para evitar segregaciones, (en esta experiencia esto no será realizado por razones de tiempo).
Al momento de extraer el material se debe homogeneizar cuidadosamente en estado húmedo y
reducirla por cuarteo, para obtener cuando esté seca, un tamaño de muestra ligeramente
superior a los valores requeridos por norma.
Una vez seco procedemos a masar la totalidad de la muestra en un recipiente previamente
tarado en la balanza, esto con el fin de que el recipiente no afecte la masa total de la muestra
Comenzaremos tamizando con el tamiz de mayor abertura e iremos reduciendo la abertura
hasta encontrar el que corresponda al Da abertura del tamiz por donde no pasa el 100% de la
muestra desde ahí en adelante con cuidado de no perder material en el proceso se debe ir
tamizando y pesando la masa retenida en cada tamiz los valores deben ser anotado como se
indica a continuación (tabla con valores obtenido en la experiencia).
tamices Peso restante % retenido % pasado
3/4 2067gr 46.5 53.5
N° 4 2089gr 46.0 7.5
N° 10 268gr 6.02 1.48
residuo 22gr 0.5 0.98
módulo de finura: Centésima parte de la suma de los porcentajes acumulados retenidos en los
tamices de la serie preferida
Otros conceptos importantes
-Densidad (aparente y real)
Aparente: Es el peso de un árido dividido por el volumen aparente que ocupa. El volumen
aparente se refiere al volumen ocupado por granos, sus poros accesibles y los vacíos entre
granos.
Real: Es el peso de un árido dividido por el volumen real que ocupa. El volumen real se
refiere al volumen ocupado sólo por los granos, descontando sus poros accesibles
-Absorción de agua
La absorción es la capacidad de un árido para contener agua (u otros) en sus poros accesibles.
De esta manera la absorción se calcula como la masa de agua (%) necesaria para llevar un
árido desde el estado seco al estado saturado superficialmente seco (SSS).
-Humedad y esponjamiento
Humedad es la masa de agua (%) contenida efectivamente por un árido en particular. Esta
puede ser mayor o menor que la absorción
El esponjamiento es el aumento del volumen aparente que experimenta el árido fino (no se
presenta en el árido grueso).
Se produce debido a la separación que produce el agua con la tensión superficial. Película de
agua, que separa granos entre sí.
DESARROLLO
Para comprender completamente el siguiente ensayo realizado, hay que tener en cuenta las
distintas definiciones de lo que se va a observar y utilizar, ya que de ésta forma se
comprenderán las normas que regulan la granulometría, entre otros elementos.
La granulometría corresponde a los métodos para la separación de un árido en sus diferentes
fracciones, según sus tamaños, y de esta manera encontrar los distintos porcentajes de los
distintos tamaños de partículas que hallamos en una muestra de árido. Una de las importancias
que tiene la granulometría es que forma parte de las herramientas necesarias para comprobar
si los áridos disponibles sirven como material de construcción, en otras palabras para ver si un
suelo puede emplearse en la elaboración de concreto.
Es importante al momento de determinar si un árido puede ser utilizado como material de
construcción o no, ya que hoy en día un material
común y muy utilizado es el hormigón el cual tiene
cerca de un 75% de su composición por lo que deben
ser estudiados exhaustivamente.
Los áridos corresponden a los materiales granulares
inertes que no reaccionaran con el cemento. Estos
áridos pueden ser de origen natural los cuales se
obtienen básicamente de graveras que explotan
depósitos granulares y estos áridos se usan después de
haber pasado por un lavado y clasificación (Tienen
forma redondeada, con superficies lisas y sin aristas, y se les denomina áridos rodados). Estos
deben reunir las características de durabilidad exigidas por el hormigón y también reunir las
características de resistencia.
El otro tipo de origen del cual pueden provenir estos áridos es el artificial, los cuales están
constituidos por subproductos o residuos de procesos industriales.
El análisis a realizar, se lleva a cabo con un proceso de tamizado, el mismo utilizado en el
laboratorio.
La tamización o tamizado como también se llama, es un método utilizado para la separación
de mezclas que tienen partículas de diferentes tamaños, en donde las partículas de menor
tamaño pasan por lo orificios del tamiz atravesándolo y las partículas de mayor tamaño van
quedando retenidas.
Los tamices para poder determinar la granulometría están normalizados por la norma chilena
165 y se denominan por su abertura en mm. Sin embargo, los tamices que se utilizan en la
práctica son los de la serie ASTM debido a que éstos se encuentran disponibles en el mercado.
Los áridos cuando hablamos de hormigón además de clasificarse por el tamaño de las
partículas, se clasifican también por el tipo de textura de los mismos.
Cuando hablábamos de tamaño (el cual determinábamos con el tamizado) teníamos las
distintas clasificaciones tanto grava, gravilla, arena y con respecto a la textura vamos a tener
un árido chancado, el cual es un árido tratado con caras rugosas y forma irregular, o bien un
árido rodado, que corresponde a un árido natural que presenta caras lisas, suaves y de forma
redondeada.
Bolones: mayores de 80 mm (sobre 3”)Grava gruesa: de 80 a 40 mm (de 3” a 1 ½”)Grava Fina: de 40 a 20 mm (1 ½” a ¾”)Gravilla: de 20 a 10 mm (¾” a 3/8”)Grava arena: de 10 a 5 mm (3/8” a Nº 4)Arena gruesa: de 5 a 2 mm (Nº 4 a Nº 10)Arena media: de 2 a 0,50 mm (Nº 10 a Nº 40)Arena fina: de 0,50 a 0,080 (Nº 40 a Nº 200)Limo o polvo: de 0,05 a 0,005mArcilla: de 0,005 a 0,001 mmColoides: menores que 0,001 mm.
Clasificación de los áridos dependiendo de sus dimensiones y tamiz
En general, los áridos que se van a utilizar en la elaboración de hormigones deben cumplir
con características que se encuentran en su definición, como estar compuestos por partículas
duras, limpias de forma y tamaño estables.
En términos más técnicos, dichos áridos deben cumplir con una norma establecida que
corresponde a la NCh163 que va a especificar los requerimientos básicos del árido. Dicha
norma ha demostrado un buen resultado y buen comportamiento en hormigones.
Respecto al contenido de finos se tiene lo siguiente: