manual de practicas de tecnologÍa del concreto
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PRACTICAS REALIZADAS PARA LA MATERIA DE TECNOLOGÍA DE CONCRETOTRANSCRIPT
[EQUIPO #1] TECNOLOGIA DEL CONCRETO
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Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: “Peso volumétrico del cemento tipo I (CRUZ AZUL)”
Objetivo de la practica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a determinar
el peso volumétrico de cemento (competencias a desarrollar por el alumno).
Materiales
1 kg de cemento cruz azul
1 Tara de madera de 10 cm x10 cm x 10 cm
1 espátula recta
1 balanza de precisión
Metodología
Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul suelto
Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul compactado
Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul
suelto
1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de
la balanza de precisión y registrar su peso.
(Wtara = peso tara en kg).
2. una vez registrado el peso de la tara se
procede llenarla con el cemento
cuidadosamente, es decir, que no sufra
golpes, de tal manera que este se mantenga
suelto y no se compacte.
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3. Una vez lleno se enraza con la
espátula recta y se limpian los bordes
de la tara.
4. Cuidadosamente se lleva a la balanza
de precisión y se registra el peso tara
mas el cemento suelto
(Wtara+Cemento suelto)
5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico del cemento
mediante la fórmula:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Cemento suelto) − Wtara
Volumen de la tara
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Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul
compactado
1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de la balanza de precisión y
registrar su peso. (Wtara = peso tara en kg).
2. El siguiente paso es llenar la tara con el cemento, en esta ocasión
llenándola parcialmente y dándole golpes enérgicamente a manera de que
este se compacte.
3. Una vez lleno se enraza con la espátula recta.
4. Cuidadosamente se lleva a la balanza de precisión y se registra el peso tara
mas el cemento compactado (Wtara+Cemento compactado)
5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico del cemento
mediante la fórmula:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Cemento compactado) − Wtara
Volumen de la tara
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Resultados
Wtara = 690 gr = 0.69 Kg
Wtara+Cemento suelto = 1800 gr = 1.8 Kg
Wtara+Cemento compactado = 2400 gr = 2.4 Kg
Volumen de la Tara = 0.001 m3
Calculando Peso volumétrico suelto:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Cemeto Suelto) − Wtara
Volumen de la tara ∴ γ =
1.8 kg − 0.69kg
0.001 m3
γ =1.11kg
0.001 m3 ∴ γ = 1110 kg m3
Calculando Peso volumétrico compactado
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Cemento compactado) − Wtara
Volumen de la tara ∴ γ =
2.4 kg − 0.69kg
0.001 m3
γ =1.71kg
0.001 m3 ∴ γ = 1710 kg m3
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Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: “Determinación de los tiempos de fraguado inicial y final del cemento
tipo I cruz azul con aparato Vicat”
Objetivo de la práctica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a determinar
el endurecimiento del cemento, estos tiempos de endurecimiento sirven para
manejar correctamente el uso de los cementantes en la construcción.
Materiales:
Probeta plástica de 500 ml.
Aceite quemado
Aparato de Vicat
Cono truncado
Cronometro
Charola
2 kg. De cemento CRUZ AZUL
Bolsas negras (para mantel)
Balanza
Espátula recta
Un pedazo de vidrio
Una balanza
Figuras que señalan las partes del aparato de Vicat
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Metodología
Determinación de los tiempo de fraguado (inicial y final) del cemento tipo I
Cruz Azul, mediante el aparato de Vicat.
Procedimiento:
1. Con ayuda de la balanza se pesan 500 gramos de cemento y con ayuda de
la probeta se miden 150 mililitros de agua (H2O).
2. Una vez obtenido los 500 gramos de cemento y los 150 mililitros de agua,
en la charola se procede a realizar una mezcla de cemento-agua, hasta
llegar a una consistencia pastosa.
3. Con las manos se forma rapidamente una bola con la pasta, la cual se
lanza de una mano a otra durante seis ocasiones procurando que la
separacion entre estas sean de 15 cm.
4. Dicha bola se coloca en un cono truncado previamente lubricado con aceite
quemado introduciéndolo por la base mayor hasta llenarlo, con el fin de
que al momento de alcanzar su resistencia no se adhiera a dicho cono.
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5. Ya colocada la bola en el cono y con unos golpes enérgicamente para
eliminar vacios o burbujas de aire, se enraza con ayuda de la espátula y se
coloca sobre una superficie de vidrio.
6. El siguiente paso es llevar el cono con la bola al aparato de Vicat, en la cual
el embolo deberá colocarse a ras del cono truncado, con el vástago móvil e
índice ajustable marcando cero, una vez hecho esto se ajusta con el
tornillo.
7. Con ayuda del cronometro deberá tomarse el tiempo durante el cual al
soltar el embolo deba introducirse en la pasta una longitud de 1 cm. Se
registra el tiempo, esta parte de la prueba es para determinar el fraguando
inicial del cemento.
8. Una vez realizado esto, se procede a determinar el fraguado final, ahora
registrando el tiempo durante el cual la aguja deba de penetrar en la pasta
una longitud de 1 mm.
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Precauciones
Asegurar durante la prueba que el aparato de vicat este sobre una
superficie firme, nivelada y libre de vibraciones, para que el vástago móvil y
la aguja están perfectamente vertical.
Mantener limpia la aguja y el vástago móvil del aparato de vicat con el fin de
evitar de que el cemento se adhiera y ocasione lecturas erróneas, teniendo
el debido cuidado de no desbalancear el vástago móvil o desnivelar todo el
aparato durante este proceso.
Resultados
TABLA DE VALORES OBTENIDOS EN ENSAYO
Cemento Tipo I Marca: Cruz Azul Procedencia: Villahermosa, Tabasco
Fecha: 2011-Marzo Hora inicio: 11:00 hrs Hora final: 14:20:52 Hrs.
concepto tiempo Distancia penetrada
Fraguado inicial 30 seg 9 mm
Fraguado final 3 hr-5min-52seg 1mm
Conclusiones
Con esta práctica también se observa y se tiene una idea de cómo es el
comportamiento del cemento y en cuanto tiempo empieza y termina de fraguarse.
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Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: “Peso volumétrico de la grava de ¾”
Objetivo de la practica: Determinar el peso volumétrico de la grava para la
utilización de este mismo en obras de la ingeniería civil, tales como losas, trabes,
por mencionar algunos.
Materiales
1 lata de grava de ¾”
Pala
Tara de 25cm x 25cm x 25cm
Bascula
Metodología
Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾ suelta
Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾ compactada
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Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾ suelta
1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de la báscula y registrar su peso.
(Wtara = peso tara en kg).
2. una vez registrado el peso de la tara se procede llenarla con la grava de 3/4
cuidadosamente, es decir, que no sufra golpes, de tal manera que este se
mantenga suelto y no se compacte.
3. Una vez lleno se enraza.
4. Cuidadosamente bascula y se registra el peso tara mas la grava suelta
(Wtara+Grava suelta)
5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico de la grava
mediante la fórmula:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Grava suelta) − Wtara
Volumen de la tara
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Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾”
compactada
1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de la báscula y registrar su peso.
(Wtara = peso tara en kg).
2. El siguiente paso es llenar la tara con la grava, en esta ocasión llenándola
parcialmente y dándole golpes a manera de que este se compacte.
3. Una vez lleno se enraza.
4. Cuidadosamente se lleva a la bascula y se registra el peso tara mas la
grava compactada (Wtara+Grava compactada)
5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico de la grava
mediante la fórmula:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Grava compactada) − Wtara
Volumen de la tara
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Resultados
Wtara = 4.2 kg
Wtara+Grava suelta = 25.4kg
Wtara+Grava compactada = 29.6kg
Volumen de la Tara = (25cm)3 = 15625cm3 = 15.62 litros = 0.015 m3
Calculando peso volumétrico de la grava suelta:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Grava suelta) − Wtara
Volumen de la tara ∴ γ =
25.4 kg − 4.2kg
0.015 m3
𝛾 =21.2 kg
0.015m3 ∴ γ = 1413.32 kg m3
Calculando peso volumétrico de la grava compactada:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Grava compactada) − Wtara
Volumen de la tara ∴ γ =
29.6 kg − 4.2kg
0.015 m3
𝛾 =25.4 kg
0.015m3 ∴ γ = 1693.3 kg m3
Conclusión:
Como conclusión de esta prueba podemos decir que el peso volumétrico de la
grava es aproximado a 1.5 T m3 y este dato nos sirve para el diseño elementos
de estructurales en una obra civil, como losas, trabe, cimentaciones por mencionar
algunas.
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Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: Granulometría
Objetivo de la práctica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a determinar
la curva granulométrica de tal manera de que aprenda a identificar una buena
grava para el concreto
Materiales
Balanza
1 lata de grava
Una pala recta
Bolsas
Un juego de Mallas o tamices para Gravas
Una charola
Procedimiento
Para realizar esta prueba es necesario hacer un cuarteo para elegir la muestra
que se va a estudiar, para esto se procede de la siguiente manera:
1. Primeramente se necesita que la
grava este totalmente seca, para
esto se expone al sol durante unas
cuantas horas de tal manera de que
al ponerle un cristal encima este no
se empañe.
2. Posteriormente se mezcla a ras de piso y se esparce a manera de que se
forme círculo con un espesor delgado.
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3. Se parte en cuatro partes aproximadamente iguales con una abertura de 5
cm entre cada parte.
4. Se eligen los extremos del cuarteo, ya sea 1 y 3 o 2 y 4 para realizar la
prueba de granulometría.
Una vez obtenida la muestra realizamos la granulometría de la siguiente manera
1. Con ayuda de la báscula se toma el peso total de la muestra y se registra
su peso.
2. Posteriormente con las mallas colocadas en orden de mayor a menor, es
decir de la malla de 4” hasta la malla No. 4, se procede a tamizar la grava.
3. Una vez obtenido los retenidos parciales en cada malla se guardan en una
bolsa cada una.
4. registran los pesos respectivos de cada retenido.
5. Se realizan los cálculos necesarios para Se obtener la curva granulométrica
que nos ayude a identificar si la grava estudiada es de calidad para la
elaboración de un concreto.
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Resultados
Mallas Parcial gr % Parcial % Acumulativo % que pasa
1½” 0 0 0
1” 900 6 6 94
¾” 5700 40 46 54
½” 3900 27 73 27
3/8” 3200 22 95 5
N° 4 600 4 99 1
Pasa 100 1 100
Σ= 14400 100
Curva Granulométrica
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Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: Densidad de la grava
Objetivo de la práctica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a determinar
la densidad de la grava saturada de acuerdo al principio de Arquímedes y con
ayuda del picnómetro.
Materiales
500 gr de grava
Picnómetro
Agua
Franela
Probeta
Metodología
En base al principio de Arquímedes y con ayuda de un picnómetro determinar la
densidad de la grava saturada.
Procedimiento:
1. De los retenidos parciales obtenidos
en la prueba granulométrica se toman
porciones hasta obtener 500 gr.
2. De los 500 gr se toman 300 gr y se
ponen a remojar en agua durante
mínimo 24 horas como mínimo, esto
para alcanzar que se sature la grava.
3. Una vez hecho lo anterior, se procede a llenar el picnómetro con agua
hasta llegar al orificio.
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4. Se coloca la probeta en la boca del orificio de tal manera de que al
introducir los 300 gr de grava saturada previamente secada con la franela,
retenga el agua que este desplaza.
5. Se esperamos a que la boquilla no gotee para retirar nuestra probeta y
registrar el volumen de agua que los 300 gramos de grava desplazo. Y
hacemos el cálculo de la densidad de la grava.
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Resultados:
W =0.300 kg
V = 110 mililitros = 0.11 dm3
γ =W
V ∴ γ =
0.300kg
0.11 dm3 ∴ γ = 2.7272 kg dm3
Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: “Peso volumétrico de la arena”
Objetivo de la practica: Determinar el peso volumétrico de la arena para la
utilización de este mismo en obras de la ingeniería civil-
Materiales
1 lata de arena seca
Pala
Tara de 10cm x 10cm x 10cm
Bascula
Espátula
Metodología
Determinación del peso volumétrico de la arena suelta
Determinación del peso volumétrico de la arena compactada
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Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la arena suelta
1. Medir el peso de la tara vacía con
ayuda de la báscula y registrar su
peso. (Wtara = peso tara en kg).
2. una vez registrado el peso de la tara
se procede llenarla con la arena
seca cuidadosamente, es decir, que
no sufra golpes, de tal manera que
esta se mantenga suelta y no se
compacte.
3. Una vez lleno se enraza.
4. Cuidadosamente bascula y se
registra el peso tara mas la arena
suelta (Wtara + Arena suelta)
5. Con los datos obtenidos se calcula
el peso volumétrico de la arena
mediante la fórmula:
6. γ =W
V ∴ γ =
(Wtara +Arena suelta )−Wtara
Volumen de la tara
Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la arena
compactada
1. Medir el peso de la tara vacía con
ayuda de la báscula y registrar su
peso. (Wtara = peso tara en kg).
2. El siguiente paso es llenar la tara
con la arena, en esta ocasión
llenándola parcialmente y dándole
golpes a manera de que este se
compacte.
3. Una vez lleno se enraza, utilizando para ello la espátula recta, cuidando de
limpiar bien los bordes de la tara.
[EQUIPO #1] TECNOLOGIA DEL CONCRETO
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4. Cuidadosamente se lleva a la
bascula y se registra el peso
tara mas la arena
compactada (Wtara+Arena
compactada)
5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico de la arena
mediante la fórmula:
a. γ =W
V ∴ γ =
(Wtara +Arena compactada )−Wtara
Volumen de la tara
Resultados
Wtara = 0.504 kg
Wtara+Arena suelta = 1.887 kg
Wtara+Arena compactada = 2.160 kg
Volumen de la Tara = (0.10m)3 =0.001 m3
Calculando peso volumétrico de la arena suelta:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Arema suelta) − Wtara
Volumen de la tara ∴ γ =
1.887kg − 0.504kg
0.001 m3
𝛾 =1.383kg
0.001 ∴ γ = 1383 kg m3
Calculando peso volumétrico de la grava compactada:
γ =W
V ∴ γ =
(Wtara + Arena compactada) − Wtara
Volumen de la tara ∴ γ =
2.160 kg − 0.504kg
0.001 m3
𝛾 =1.656 kg
0.001m3 ∴ γ = 1656 kg m3
Conclusión: El peso unitario o peso volumétrico seco suelto del agregado fino, al
igual que para el agregado grueso, es el peso de agregado necesario para llenar
un recipiente de volumen conocido; volumen ocupado por el agregado y los vacíos
entre sus partículas.
Conocer el peso volumétrico suelto se puede utilizar:
a) Para el diseño de mezclas de concreto. b) Para convertir pesos a volumen y viceversa
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Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: Granulometría
Objetivo de la práctica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a determinar
la curva granulométrica de tal manera de que aprenda a identificar las arenas,
para un posterior uso en obras de esta ingeniería.
Materiales
Balanza
1 lata de arena
Bolsas
Un juego de Mallas o tamices para Arenas
o Malla N.8
o Malla N.2
o Malla N.16
o Malla N.30
o Malla N.40
o Malla N.60
o Malla N.100
o Malla N.200
Una charola
Procedimiento
Para realizar esta prueba es necesario hacer un cuarteo para elegir la muestra
que se va a estudiar, para esto se procede de la siguiente manera:
1. Primeramente se necesita que la arena se encuentre totalmente seca,
utilizando los medios necesarios para obtener tal condición (secada al
sol, al horno o en la parrilla eléctrica).
2. La muestra con cuyo análisis se va a efectuar, deberá ser mezclada
completamente y reducida a una cantidad apropiada para la prueba,
utilizando un partidor de muestras o por cuarteo
3. Se toma un kilogramo de arena que haya pasado por la malla N.4 para
someter esta a él tamizado.
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Una vez obtenida la muestra realizamos la granulometría de la siguiente manera
1. Con ayuda de la báscula se toma el peso total de la muestra y se registra
su peso.
2. Posteriormente con las mallas colocadas en orden de mayor a menor, es
decir de la malla de N.8 hasta la malla No. 200, se procede a tamizar la
arena.
3. Una vez obtenido los retenidos parciales en cada malla se guardan en una
bolsa cada una.
4. registran los pesos respectivos de cada retenido.
5. Se realizan los cálculos necesarios para Se obtener la curva granulométrica
que nos ayude a identificar si la arena estudiada es de calidad para la
elaboración de un concreto.
[EQUIPO #1] TECNOLOGIA DEL CONCRETO
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Resultados
Mallas Parcial gr % Parcial % Acumulativo % que pasa
8 30 3 3 97
12 40 4 7 93
16 60 6 13 87
30 150 15 28 72
40 250 25 53 47
60 350 35 88 12
100 50 5 93 7
200 30 3 96 4
Pasa la
200
40 4 100
∑ 1000 100
Conclusión:
Los resultados de la prueba se grafican junto con los limites que especifican los
porcentajes aceptables para cada tamaño, a fin de verificar si la distribución de
tamaños es adecuada. En la norma de la ASTM C 33 se estipulan los requisitos
que permiten una relativa amplitud de variación en la granulometría del agregado
fino. La granulometría más conveniente para el agregado fino depende del tipo de
trabajo, riqueza de la mezcla (contenido de cemento) y tamaño máximo del
agregado grueso. En mezclas pobres o cuando se usan agregados gruesos de
tamaño pequeño, es conveniente una granulometría que se aproxime al
porcentaje máximo recomendado que pasa por cada criba, para lograr un aumento
de manejabilidad. En mezclas ricas, por economía, son más convenientes las
granulometrías gruesas.
0
20
40
60
80
100
120
Series1
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Asignatura: Tecnología del concreto
Practica: Densidad relativa de la arena
Objetivo de la práctica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a obtener la
masa contenida de volumen o densidad de la arena limpia.
Materiales
1 charola de aluminio
1 franela
1 espatula
Agua destilada
Arena
1 frasco de chapman
1 parilla eléctrica
1 malla No.4
1 cono de abrahanms
con pison de goma
Metodología
Con ayuda de la utilización del frasco chapman
Procedimiento:
1. Se procede a pasar la arena por la malla # 4
2. Ahora bien del material que paso esta malla se satura y deja reposar
durante 24 hrs aproximadamente.
3. Después de 24 hrs. escurrir el material
[EQUIPO #1] TECNOLOGIA DEL CONCRETO
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4. El material luego de haberse puesto a escurrir, se coloca en la charola y
con la parrilla eléctrica se le hace perder humedad.
5. Luego de esto colocar el cono de Abrahanms en una charola y llenar con
arena en tres capas, dando 25 golpes a cada capa solo soltando el pisón, el
cono debe de estar bien sujeto con las manos
6. Una vez lleno el cono quitar la arena de su alrededor y levantar
uniformemente, debe quedar un
pico al deslizarse la arena o en
ocasiones es necesario golpear
lentamente la charola para
obtenerlo de lo contrario si se
queda en forma del cono quiere
decir que la arena aun esta
húmeda y se repiten los pasos 4 y
5 hasta obtener la condición
deseada.
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7. Se pesa el frasco champman, registrando
el dato obtenido
8. Del material obtenido del paso 6, en la
consistencia deseada, se pesan 300gr,
este material se introduce
cuidadosamente en el interior del frasco
champman
9. Una vez dentro el material, se procede a
vaciarle el agua destilada, la cual debe
llegar a la marca de los 200 ml, poniendo
énfasis de que este se encontrara en tal parte cuando la concavidad que se
forman con el agua, coincidan con dicha marca.
10. Se deja reposar durante una hora aproximadamente
11. Ahora pues, se le vierte nuevamente agua, tal es el caso de que la marca
del agua y su concavidad coincidan con los 400 ml, se deja reposar para
una mejor absorción del material, y se repite el paso hasta obtener la
medida deseada
12. Se procede a pesar el frasco con el material dentro, registrando el dato
obtenido
[EQUIPO #1] TECNOLOGIA DEL CONCRETO
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Resultados:
DR =As
Vf − K − F − As ∴ DR =
300
400 − 918 − 327 − 300
DR = 2.7522
DR =300
400 − 918 − 327 − 300 ∴ DR = 2.7522
F = 327 gr.
Vf= 400 ml.
As= 300 gr.
K= 918 gr.
DONDE:
As= Peso de arena de la arena saturada
superficialmente seca
Vf= 400 (volumen del frasco hasta la
segunda marca)
K= Peso (agua+arena+frasco)
F= Peso del frasco vacío
[EQUIPO #1] TECNOLOGIA DEL CONCRETO
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Conclusión General
Resulta de suma importancia conocer el peso específico de los agregados (arenas
y gravas) para realizarlas pruebas pertinentes, ya que estos datos nos indican la
calidad con respecto a los valores elevados corresponden a los materiales de
buen comportamiento, y por otro lado para los de bajos valores son
correspondientes a agregados débiles y absorbentes.
Este peso específico de los agregados es un peso con respecto a su volumen
igual de agua. Se utiliza en ciertos cálculos para proporcionar información con
respecto a las mezclas que se vayan a aplicar en campo.
El peso específico de los agregados de igual manera se expresa como la densidad
de los mismos, este tipo de información es sumamente importante conocerlos ya
que este depende cuando se requiere un concreto con cierto peso límite ya sea
máximo o mínimo.
Así es pues cuando nos damos cuenta, de la calidad de los materiales con los que
estamos trabajando y así tener un mayor aprovechamiento del material para
diseños de mezclas posteriores.