3.1 Propiedades fsicas de los materiales

Podemos definir las propiedades fsicas como:Propiedad que impresiona nuestro sentido sin alterar su estructura o composicin interna o molecular.Muestra el aspecto fsico interior y exterior de los materiales y las formas que puede adquirir al sufrir transformaciones fsicas.

a) PESO ESPECIFICOEs el cociente de dividir el peso de las partculas entre el volumen de las mismas sin considerar los vacos entre ellas.P/V ( N/m3Se usa Kg/m3Densidad absolutaDensidad Aparente: masa / volumen incluyendo vaios

Peso especifico (Kg/m3) del material se divide entre el peso especifico de agua (kg/m3) se obtiene:b) Peso especifico relativo

c) Densidad absoluta relativad) Gravedad especifica(Adimensional)

b) PESO UNITARIOEs el cociente de dividir el peso de las partculas entre el volumen total incluyendo los vacos.

Dos clases:

Peso unitario suelto: recipiente se llena sin presin alguna.

Peso unitario compactado: el recipiente se llena en tres capas compactando cada una con varilla estndar

Peso unitario (Kg/m3) e) Densidadf) Peso volumtricoDensidad La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Se denomina con la letra = m/V (kg/m3)

Debido a que el peso unitario depende del contenido de humedad, es necesario tener un contenido de humedad constante, en las NTP de referencia se utiliza el peso OD.

c) PorosidadEs el volumen de espacios dentro de las partculas de agregados. Tiene influencia en todas las propiedades, pues es representativa de la estructura interna de la partcula.

d) ESTADOS DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOSSECO AL HORNOSECO AL AIRESATURADOSUPERFCIALMENTE SECOSATURADO(MOJADO)OVEN DRY(OD)AIR DRY(AD)SATURATEDSUR FACE DRY(SSD)WETABSORPTIONCAPACITYEFFECTIVEABSORPTION

EL CONTENIDO DE HUMEDADDebido a que los SUELOS / SOLIDOS tienen poros conectados a su superficie, el agua es absorbida hacia el interior de las partculas. El agua tambin puede ser retenida en la superficie de los SUELOS / AGREGADOS en forma de una pelcula de humedad.

ESTADOS DE HUMEDADConforme son mostrados en la figura, los agregados tienen cuatro estados de humedad:

Seco al horno (OD): Este estado se logra cuando toda la humedad es removida del agregado cuando es calentado al horno a 105 c hasta obtener peso constante. (generalmente 12 horas). En este estado se considera que todos los poros conectados a la superficie estn vacos.

Seco al aire (AD): En este estado toda la humedad es removida de la superficie, pero los poros estn parcialmente llenos de agua.

Saturado superficie seca (S.S.D): En este estado todos los poros del agregado se hallan llenos de agua, pero no hay agua en la superficie del mismo.

Saturado (Mojado): En este estado los poros estn llenos de agua y hay agua en la superficie del agregado.

De estos cuatros estados , solamente los estados OD (seco al horno) y SSD (saturado superficie seca), corresponden a contenidos de humedad especficos por lo tanto cualquiera de ellos pueden ser utilizados como estados de referencia para los clculos de los contenidos de humedad.Los estados AD (seco al aire) y mojado representan los posibles contenidos de humedad que existirn en los agregados almacenados en obra.

El estado SSD es la mejor eleccin como estado de referencia por las siguientes razones:

Representa el estado de humedad de equilibrio, de los agregados dentro del concreto en estado fresco, en el cual los agregados ni absorbern ni cedern agua a la pasta de cemento.El contenido de humedad de los agregados en el campo es mucho mas cercano al estado SSD que al OD.La gravedad especfica (BSG) de los agregados es determinada con mayor precisin por el mtodo de desplazamiento en la condicin SSD.

La principal desventaja de usar el estado SSD es que no es fcil obtener correctamente la condicin SSD ya que esto requiere habilidad y prctica. Como resultado de esto muchas personas prefieren usar la condicin seca al horno como punto de referencia.

ABSORCIN Y HUMEDAD SUPERFICIALEs conveniente definir tres cantidades, estas son; capacidad de absorcin, absorcin efectiva, y humedad superficial.La capacidad de absorcin (AC simplemente absorcin) representa la mxima cantidad de agua que el agregado puede absorber. Esta es calculada a partir de la diferencia entre los pesos de los estados SSD y OD y es expresada como un porcentaje del peso OD:

AC =WSSD WODWODX 100 %

Donde WSSD y WOD representan los pesos de la muestra de agregado en sus condiciones SSD y OD respectivamente.Capacidades de absorcin anormalmente altas indican agregados/ suelos de alta porosidad, los cuales podran tener potenciales problemas de durabilidad..

La absorcin efectiva (EA), representa la cantidad de agua requerida para llevar al agregado desde su condicin AD hasta su condicin SSD, expresada como un porcentaje del peso SSD OD dependiendo de la condicin de referencia:

EA =WSSD WA DWSSDX 100 %

AC =WSSD WADWODX 100 %

La humedad superficial (SM) representa el agua en exceso de la condicin SSD, tambin expresada como una fraccin del peso SSD OD dependiendo del sistema de referencia:

SM =WMOJADO WSSDWSSDX 100 %

SM =WMOJADO WSSDWODX 100 %

Todas las ecuaciones anteriores pueden ser colocadas en trminos generales ya que ambos estados (AD) y mojado, representan las posibles condiciones de almacenamiento de los agregados.

Cuando el contenido de humedad esta referido al peso SSD se determina por:

En esta expresin el Wen STOCK representa el peso del agregado en su condicin de almacenamiento. Si el contenido de humedad es positivo significa que tiene humedad superficial; si es negativo significa que tiene absorcin efectiva.

MC =Wen STOCK WSSDWSSDX 100 %

Cuando el contenido de humedad esta referido al peso OD, el nombre mas apropiado para este trmino, es el de contenido de humedad total determina por:

En esta expresin el Wen STOCK representa el peso del agregado en su condicin de almacenamiento.

TM =Wen STOCK WODWODX 100 %