INGENIERIA CIVIL

INGENIERIA CIVILTECNOLOGA DEL CONCRETO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERAEscuela Acadmico Profesional de Ingeniera Civil

ASIGNATURA:TECNOLOGA DEL CONCRETOTEMA: PROPIEDADES FSICO-MECNICAS DE LOS AGREGADOS PARA CONCRETO.

DOCENTE:M. en I. HECTOR PEREZ LOAIZAALUMNO:GONZALES FERNANDEZ, Henry.

GRUPO:C

Cajamarca, mayo del 2015.PROPIEDADES FISICO-MECNICAS DE LOS AGREGADOS PARA CONCRETOCANTERA: TARTAR CHICO (RIO CHONTA)

I.-RESUMEN:Hoy en da el estudio de los materiales de construccin es muy importante en las obras de construccin civil, ya que de sus propiedades fsico-mecnicas de stos depende la estabilidad de las estructuras.Es as que en este informe se detalla los procedimientos de las principales propiedades fsico-mecnicas de los agregados, dicho estudio de agregados es proveniente de la cantera TARTAR CHICO (RIO CHONTA) y que entre ellos se encuentra:

Su granulometra; que es la representacin numrica de la distribucin volumtrica de partculas por tamaos, mediante este ensayo se determinar la granulometra tanto del agregado fino, como del agregado grueso y es importante para definir el mdulo de finura que es el indicador del grosor predominante en el conjunto de partculas de un agregado.

Su peso especfico; que es la relacin entre la masa de un volumen unitario del material y la masa igual al volumen de agua destilada, libre de gas, a una temperatura especificada y hay tres tipos (peso especfico aparente, peso especfico de masa, peso especfico de masa saturada superficialmente seca).

El contenido de humedad; que es la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento dado.

La absorcin; que es la capacidad que tienen los agregados para llenar de agua los vacos permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas en sta y depende de la porosidad de los agregados.

El peso unitario de los agregados (fino y grueso); que es el peso del material seco que se necesita para llenar cierto recipiente de volumen unitario (suelto y compactado).

La resistencia a la abrasin; que es la oposicin que presentan los agregados sometidos a fuerzas de impacto y al desgaste por abrasin y frotamiento ya sea de carcter mecnico o hidrulico. Teniendo para cada uno de estos parmetros sus respectivos datos y resultados y logrando los objetivos trazados ms adelante.

II.-OBJETIVOS:

Estudio de las caractersticas fsicas y mecnicas de los agregados de Cajamarca (de la cantera aluvialTARTAR CHICO (RIO CHONTA).

Determinar si el agregado utilizado es apto para la elaboracin de concretos.

III.-ALCANCES:

El presente trabajo se ha tratado de hacer de la forma ms clara y precisa, de tal manera que los resultados que aqu se muestran sirvan para alumnos de la carrera de Ingeniera Civil y otros profesionales puedan tener una base de datos de las caractersticas fsicas y mecnicas del agregado de la cantera la TARTAR CHICO (MATERIAL DEL RIO CHONTA); Y si ya hubiera, comparar y verificar dichas caractersticas.

IV.-JUSTIFICACION:

La realizacin de este trabajo est justificada por la gran importancia del ensayo, ya que nos proporciona datos que nos servirn para ser aplicados correctamente en diferentes campos de Ingeniera Civil como por ejemplo en la realizacin de diseos de mezclas, filtros y otros afines a la construccin.

V.-INTRODUCCION:

Debido a que el concreto est conformado por una pasta de cemento y agua en la cual se encuentran inmersas partculas de un material conocido como agregado, el cual ocupa aproximadamente del 60% - 75% del volumen de la unidad cbica del concreto.

Debido a esto el agregado constituye el material de ms alto porcentaje que intervienen en la unidad cbica del concreto, y su estudio es muy importante por la funcin que desempea en el comportamiento del concreto.

Adems de los efectos sobre las diversas propiedades del concreto las caractersticas fsico- mecnicas de los agregados tiene efecto importante no solo en el acabado y calidad final del concreto sino tambin sobre la trabajabilidad y consistencia al estado plstico as como sobre la durabilidad, resistencia, propiedades elsticas y trmicas, cambios de volumen y peso unitario del concreto endurecido.

Los estudios efectuados a partir de diversas investigaciones, nos permiten hoy conocer que el agregado debe estar constituido por partculas limpias y adecuadamente conformadas; que en su estructura deban entrar materiales resistentes y durables, que deben poseer, una granulometra adecuada; tener lmites en su capacidad de absorcin y de partculas inconvenientes, ser resistentes a la abrasin, inalterabilidad de volumen; debe ser capaz de resistir a cambios fsicos o qumicos que podra originar rajaduras, hinchazn o ablandamiento del concreto, etc.

En relacin con su origen y procedimiento de preparacin el agregado puede ser natural o artificial. Las arenas y gravas son productos del intemperismo y la accin del viento y el agua.

Por ello son muy importantes en el proceso constructivo porque la resistencia del concreto depende de la resistencia de los materiales utilizados y uno de ellos es el agregado. Hoy en da se ha vuelto indispensable que se haga un ensayo de los agregados que se van a utilizar en una construccin civil, para poder finalmente decir si son o no aptos para su uso en el concreto.

VI.-MARCO TERICO:6.1. DEFINICIONES PREVIAS:

6.1.1. AGREGADO FINO:

Provienen de la desintegracin natural o artificial de las rocas, estos agregados deben pasar por el tamiz (3/8)" y quedar retenidos en la malla N 200. La arena es el agregado fino proveniente de la desintegracin natural de las rocas.

El agregado fino puede consistir de arena natural o manufacturada, o una combinacin de ambas. Sus partculas sern limpias, de perfiles preferentemente angulares, duros, compactos y resistentes. Deber estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partculas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, lcalis, materia orgnica, sales u otras sustancias dainas.

En general es recomendable que la granulometra se encuentre dentro de los siguientes lmites:

MALLAPORCENTAJE QUE PASA

9.51 mm. (3/8)100

4.76 mm. (N04)95 a 100

2.36 mm. (N08)80 a 100

1.18 mm. (N16)50 a 85

600 u.m. (N30)25 a 60

300 u.m. (N50)10 a 30

150 u.m. (N100)2 a 10

6.1.2. AGREGADO GRUESO:

Material proveniente de la desintegracin natural o mecnica de la roca. Es aquel retenido en el tamiz (4)" (9.51mm). La grava es el agregado grueso, proveniente de la desintegracin natural de materiales ptreos, encontrndoseles corrientemente en canteras y lechos de ros depositados en forma natural.

El agregado grueso podr consistir de grava natural o triturada, piedra partida, o agregados metlicos naturales o artificiales. Sus partculas sern limpias, de perfil preferentemente angular o semi-angular, duras, compactas, resistentes y de textura preferentemente rugosa.

Las partculas debern ser qumicamente estables y debern estar libres de escamas, tierra, polvo, lino, humus, incrustaciones superficiales, materia orgnica, sales u otras sustancias dainas.

Requisitos Granulomtricos para agregado fino y lmites para sustancias perjudiciales en agregado fino y grueso segn ASTM C-33

Requisitos GranulomtricosLmites para sustancias perjudiciales

TamizStandardLmites Totales% acumulativopasanteDescripcinAgregado Fino ( % )AgregadoGrueso ( % )

3/81001) Lentes de arcilla y partculasdesmenuzables.3.02.0 a 10.0 (c)

# 495 a 1002) Material menor que la malla#2003.0 a 5.0 (a)1.0(g)

# 880 a 1003) Carbn y lignito0.5 a 1.0 (b)0.5 a 1.0 (d)

# 1650 a 854) Partculas ligeras ( G 2.4 )-----3.0 a 8.0 (e)

# 3025 a 605) Suma de 1), 3), y 4)-----3.0 a 10.0 (f)

# 5010 a 306) Abrasin-----50.0

# 1002 a 107) Desgaste con Sulfato de Na10.012.0

8) Desgaste con Sulfato de Mg15.018.0

6.2.-ELECCIN DE LA CANTERA:

La seleccin de las canteras deber incluir estudios de origen geolgico; clasificacin petrogrfica y composicin mineral del material; propiedades y comportamiento del material como agregado; costo de operacin; rendimiento en relacin a la magnitud del proyecto, y posibilidades de abastecimiento del volumen necesario; y facilidad de acceso a la cantera y cercana de ella a la obra.

En acuerdo con el docente, nuestro grupo de prctica sali elegido para realizar el estudio de la Cantera TARTAR CHICO (RIO CHONTA).

6.2.1. UBICACIN Y ACCESIBILIDAD:

La cantera en estudio se encuentra ubicada con un rumbo de S86E con respecto a la ciudad de Cajamarca, aproximadamente a 1.94Km. Del Distrito Baos del Inca en el rio Chonta. Se halla constituido de Agregado Fino (Arena) y Agregado Grueso (Grava).

El acceso hacia esta cantera es a travs de dos carreteras, la primera carretera es la que conduce al Distrito de Baos del Inca, llegando a dicho Distrito se voltea a la izquierda, por la carretera que va al Centro poblado de Otuzco.

6.2.2. GEOLOGA:Esta cantera est constituida de un material de origen fluvial, cuyos depsitos se hallan en ambas mrgenes del Ro Chonta. Formando terrazas discontinuas de aproximadamente de 1.50 m de potencia.El material de esta cantera, se caracteriza por su litologa consistente en cantos rodados de formas ovoides, demostrando haber recorrido una gran distancia y haberse sujetado al fenmeno de atraccin, que, generalmente favorece la forma redondeada de los fragmentos rocosos. Geolgicamente, de halla constituida de calizas, traquitas, areniscas y andesitas entre otras.El agregado fino est constituido de las rocas ya enunciadas anteriormente y de la granulometra bastante homognea, con muy pocas impurezas y presenta formas de grano angular. El agregado grueso se caracteriza en su litologa por presentar grano de tamao heterogneo y de forma sub - angular

6.3. CARACTERSTICAS FSICAS DE LOS AGREGADOSPARA CONCRETO:

6.3.1. PESO ESPECFICO Y ABSORCIN:

A) DEFINICIONES:

A.1) PESO ESPECFICO:

Se define como la relacin entre la masa de un volumen unitario del material y la masa de igual volumen de agua destilada, libre de gas, a una temperatura especificada.

Segn el Sistema Internacional de Unidades (I.S.D) el trmino correcto es Densidad.

A.2) PESO ESPECFICO APARENTE (P.e.a):

Es la relacin de la masa en el aire de un volumen unitario del material, a la masa en el aire(de igual densidad) de un volumen igual de agua destilada libre de gas, a una temperatura especificada. Cuando el material es un slido, se considera el volumen de la porcin impermeable.

A.3) PESO ESPECIFICO DE MASA (P.e.).

Viene a ser la relacin entre la masa en el aire de un volumen unitario del material permeable (Incluyendo los poros permeables e impermeables, naturales del material), a la masa en el aire (de igual densidad) de un volumen igual de agua destilada, libre de gas y a una temperatura especificada.

A.4) PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA SUPERFICIALMENTE SECA (P.e.s.s.s).

Tiene la misma definicin que el Peso Especfico de Masa, con la salvedad de que la masa incluye el agua en los poros permeables.El peso especfico que ms se utiliza, por su fcil determinacin para calcular el rendimiento del concreto o la cantidad necesaria de agregado para un volumen dado de concreto; es aquel que est referido a la condicin de saturado con superficie seca del agregado.

A.5) ABSORCION.

Capacidad que tienen los agregados para llenar de agua los vacos permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas en sta. La relacin del incremento en peso de la muestra seca, expresada en porcentaje, se denomina Porcentaje de Absorcin.Esta particularidad de los agregados, que dependen de la porosidad, es de suma importancia para realizar correcciones en las dosificaciones de mezclas de concreto.A su vez, la Absorcin influye en otras propiedades del agregado, como la adherencia con el cemento, la estabilidad qumica, la resistencia a la abrasin y la resistencia del concreto al congelamiento y deshielo.A menudo se considera que, los agregados absorben o ceden el agua en defecto o exceso para quedar saturados y superficialmente secos (S.S.S.), antes de que el concreto llegue a fraguar, sin embargo, cuando se trabaja con agregados secos, los poros permeables se pueden obstruir, e impedir que se llegue a la saturacin. Es aconsejable, por lo tanto, determinar el porcentaje de absorcin entre los 10 y 30 primeros minutos, ya que la absorcin total en la prctica nunca se cumple.

B) MTODO DE ENSAYO:

MATERIALES Y EQUIPOS:

a) Para el agregado fino:

Balanza, con sensibilidad de 0.1gr. y capacidad no menor de 1Kg. Frasco volumtrico, cuya capacidad sea 500 cm3 calibrado hasta 0.10 cm3 a 20C. Molde cnico, metlico, dimetro menor a 4 cm, dimetro mayor 9 cm y altura 7.5 cm. Varilla de metal, con un extremo redondeado, de (25 3) mm. de dimetro y (340 15) gr. de peso.

b) Para el agregado grueso:

Balanza, con sensibilidad de 0.5gr. y capacidad no menor de 5 Kg. Cesta de malla de alambre, con abertura no mayor de 3 mm. Depsito adecuado para sumergir la cesta de alambre en agua. Necesitando para ambos ensayos: Estufa, capaz de mantener una temperatura de 110 C 5 oC Termmetro con aproximacin de 0.5 oC

PREPARACIN DE LA MUESTRA:

a. Para el agregado fino:

Coloque aproximadamente 1000 gr. de agregado fino, obtenido del agregado que se desea ensayar por el mtodo del cuarteo, en un envase adecuado despus de secarlo a peso constante a una temperatura de 100C, cubra la muestra con agua y djela en reposo durante 24 horas. Extindala sobre una superficie plana expuesta a una corriente suave de aire tibio y remuvala con frecuencia para garantizar un secado uniforme. Continu esta operacin hasta que los granos del agregado fino no se adhieran marcadamente entre s, luego coloque el agregado fino en forma suelta en el molde cnico, golpee la superficie suavemente 25 veces con la varilla de metal y levante el molde verticalmente. Si existe humedad libre, el cono del agregado fino mantendr su forma. Siga secando, revolviendo constantemente y pruebe a intervalos frecuentes hasta que el cono se derrumbe al quitar el molde. Esto indicar que el agregado fino ha alcanzado una condicin de saturado de superficie seca.Si al realizar el primer ensayo el cono de agregado fino se desmorona, es por que la muestra ya no tiene humedad libre, en este caso, aada unos cuantos centmetros cbicos de agua, y despus de mezclarla completamente, deje reposando la muestra unos 30 minutos en un envase bien tapado, para luego repetir el proceso.

b. Para el agregado grueso:Mediante el cuarteo seleccionar aproximadamente 5 kg. rechazando todo el material que pase el tamiz (3/8)"(49.51mm).

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO:

a. Para el agregado fino: Introduzca de inmediato en el frasco una muestra de 500 gr. del material preparado. Llnelo de agua hasta alcanzar casi la marca de 500 cm3 a una temperatura de 20C. Hace rodar el frasco con su respectiva tapa, se agita la fiola con la muestra para eliminar todas las burbujas de aire. Despus de agitarle entre 15 a 30 minutos aproximadamente llnelo con agua hasta la marca de 500 cm3 y determine el peso total de agua introducida en el frasco con 0.1 gr. de aproximacin. Con cuidado saque el agregado fino del frasco, squelo hasta peso constante a una temperatura de 100C 110C, enfrelo a temperatura ambiente en un secador y pselo.

Balanza con Sensibilidad de 0.1% Balanza mas muestrab. Para el agregado grueso:

Luego de un lavado completo para eliminar el polvo y otras impurezas superficiales de las partculas, seque la muestra hasta peso constante a una temperatura de 100C a 110C y luego sumrjalas en agua durante 24 horas 4 horas. Saque la muestra del agua y hgala rodar sobre un pao grande absorbente, hasta hacer desaparecer toda pelcula de agua visible, aunque la superficie de las partculas an aparezca hmeda. Seque separadamente los fragmentos ms grandes. Tenga cuidado en evitar la evaporacin durante la operacin de secado de la superficie. Obtenga el peso de la muestra bajo la condicin de saturacin con la superficie seca. Determnese ste y todos los dems pesos con aproximacin de 0.5 gr. Despus de pesar, coloque de inmediato la muestra saturada con superficie seca en la cesta de alambre y determine su peso en agua a temperatura de 20 C a 25C. Seque la muestra hasta peso constante, a una temperatura de 100C a 110C, djela enfriar hasta temperatura ambiente y psela.

Balanza analticaCanastilla con Agregado

EXPRESIN DE LOS RESULTADOS:

1. Para agregado fino:

V =Volumen del Frasco (cm3)Wo =Peso en el aire de la muestra secada en estufa (gr.)Va =Peso en (gr.) o volumen (cm3) del agua aadida al frasco.

1.1) PESO ESPECFICO DE MASA (P.e):

1.2) PESO ESPECFICO DE MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA (P.e.s.s.s)

1.3) PESO ESPECFICO APARENTE (P.e.a.)

1.4) PORCENTAJE DE ABSORCIN (Ab)

2. Para el agregado grueso:

A = Peso en el aire de la muestra seca al horno (gr)B = Peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca (gr)C = Peso en el agua de la muestra saturada (gr)

2.1) PESO ESPECFICO DE MASA (P.e.)

2.2) PESO ESPECFICO DE MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA (P.e.s.s.s.)

2.3) PESO ESPECFICO APARENTE (P.e.a.)

2.4) PORCENTAJE DE ABSORCIN (A.b.)

6.3.2. ANLISIS GRANULOMTRICO:

A) Definicin:

Es el estudio de la forma en que se encuentran distribuidas las partculas de un agregado.

B) Mtodo de ensayo:

Mediante este ensayo se determinar la granulometra tanto del agregado fino, como del agregado grueso.C) Materiales y Equipo.

Balanza, con sensibilidad de 0.1 % de la muestra a ensayar.

Juego de tamices conformados por:

Para el agregado fino N4, N8, N16, N30, N50, N 100. Para el agregado grueso 2, 1 1/2, 1, 3/4, 1/2, 3/8.

Una estufa, capaz de mantener una temperatura de 110C 5C.

D) PREPARACIN DE LA MUESTRA:La cantidad de muestra a ensayar para el agregado grueso, debe ser el que corresponda al tamao mximo de las partculas segn la tabla:

TAMAO MX.DE LAS PARTCULAS(mm )PESO APROX.DE LA MATERIA (kg)

9.51 (3/8")2

12.70 (1/2")4

19.00 (3/4)8

25.40 ( 1")12

37.50 (1 1/2")16

50 (2")20

63 (2 1/2")25

75 (3")45

90 (3 1/2")70

Nosotros no escogimos el criterio de esta tabla, sino ms bien con un peso de mayor a 5kg.Para el agregado fino, el peso de la muestra de ensayo debe ser 500gr. como mnimo

E) PROCEDIMIENTO:Tanto para el agregado grueso como fino: colocar el agregado en la estufa a una temperatura de 110C 5C hasta conseguir que dos pesadas consecutivas, a una hora de intervalo, no difieran en ms de 0.4%. Colocando la muestra en la malla superior del juego de tamices, dispuestos en forma decreciente, segn abertura, se produce al tamizado en forma manual o mecnica, prevaleciendo en caso de duda el primero. Si el tamizado se realiza en forma manual, se tomar cada tamiz con tapa y base, imprimindoles diferentes movimientos de vaivn. No se permitir en ningn caso, presionar las partculas con la mano para que stas pasen a travs del tamiz. Si en el transcurso de un minuto, no pasa ms del 1% en peso del material retenido sobre el tamiz, la operacin del tamizado se dar por concluida.

Tamizando el A.G Tamices para el A.G

6.3.3.- MDULO DE FINURA:A) Definicin:

Criterio establecido en 1925 por Duff Abrams que dijo a partir de las granulometras del material se puede intuir una fineza promedio.El mdulo de finura es un parmetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la relacin 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamao mximo presente y dividido en 100.

As mismo el mdulo de finura puede considerarse como un tamao promedio ponderado, pero que representa la distribucin de las partculas.Es preciso mencionar que el mdulo de finura est en relacin inversa tanto a las reas superficiales como al valor lubricante del agregado; por lo que la demanda de agua por rea superficial ser menor, mientras mayor sea el mdulo de finura.B) Especificaciones tcnicas:Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 2.3, y 3.1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una arena fina 2,5 una arena de finura media y ms de 3,0 una arena gruesa. La variacin del mdulo de finura, no debe exceder de 0.2 de la base del mdulo para una determinada obra.Adems se estima que con agregados finos cuyos mdulos de finura varan entre 2.2 y 2.8 se obtienen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregacin, y aquellos que estn comprendidos entre 2.8 y 3.2 son los ms indicados para producir concretos de alta resistencia.Las diferentes canteras de Cajamarca presentan una variacin con respecto al mdulo de finura entre 0.79 a 3.81.

C) Mtodo de ensayo:

Este factor emprico, al igual que el tamao mximo del agregado, se determina junto con el anlisis granulomtrico.

D) Materiales y Equipo:

El equipo requerido para este ensayo es el siguiente:

Balanza que permita leer con una precisin del 0.1 gr del peso de la muestra. Cono de Abrams Juego de tamices (N 100, N 50, N 30, N 16, N 8, N 4, 3/8, 3/4", 1 , 2, 2 , 3).

D) Expresin de resultados:

D.1) Para el agregado fino:

D.2)Para el agregado grueso:

6.3.4. TAMAO MXIMO Y TAMAO MXIMO NOMINAL DEL AGREGADO:

A) Definicin:

Tamao Mximo.- Est dado por la abertura de la malla inmediata superior a la que retiene el 15%, ms del agregado tamizado.Ha quedado comprobado que cuando se extiende la granulometra del agregado a un tamao mximo mayor, hasta de una pulgada y media, las necesidades de agua de mezcla se pueden reducir; tal es as que, para una trabajabilidad y riqueza especificada se puede conseguir mayor resistencia, reduciendo la relacin agua cemento. Cuando se sobrepasa el tamao mximo de 1 , los incrementos en resistencia debido a la reduccin de agua se compensan por los afectos de la menor rea de adherencia y las discontinuidades producidas por los agregados muy grandes.

Tamao mximo nominal.- Se define como el tamiz ms pequeo que produce el primer retenido.

B) Mtodo de ensayo:

Esta referido al mtodo de ensayo del anlisis granulomtrico para los agregados gruesos.C) Expresin de resultados:

El tamao mximo y el tamao mximo nominaldel agregado, se obtiene como consecuencia del ensayo de anlisis granulomtrico y puede ser expresado en pulgadas o milmetros.

6.3.5.- PESO UNITARIO:

A) Definicin:

Se lo define como el peso del material seco que se necesita para llenar cierto recipiente de volumen unitario. Tambin se le denomina Peso Volumtrico y se emplea en la conversin de cantidades en peso a cantidades en volumen y viceversa. El peso unitario de los agregados est en funcin directa del tamao, forma y distribucin de las partculas, y el grado de compactacin (suelto o compacto).

B) Equipo:

Balanza, que permita lecturas de por lo menos 0.1% del peso de la muestra. Barra compactadora de acero, circular, recta, de 5/8 de dimetro y 60 cm de largo, con un extremo redondeado. Recipiente cilndrico y de metal, suficientemente rgido para condiciones duras de trabajo.

Cilindro de Metal ms AgregadoC) Calibracin del recipiente:

El recipiente se calibrar determinando con exactitud el peso del agua requerida para llenarlo a 16.7C. Para cualquier unidad, el factor (f) se obtendr dividiendo el peso unitario del agua a 16.7C (1000kg/m3) por el peso del agua a 16.7C necesario para llenar la medida.

Donde:Wa = Peso del agua para llenar el recipiente a 16.7C.

D) Preparacin de la muestra:Para la determinacin del peso unitario, la muestra deber estar completamente mezclada y seca a temperatura ambiente.

E) Procedimiento de ensayo:

E.1) PESO UNITARIO SUELTO.

El siguiente procedimiento se emplear en agregados que tengan un tamao mximo no mayor de 10 cm.

Llenar el recipiente con una pala hasta rebosar, dejando caer el agregado desde una altura no mayor de 5cm. por encima del borde superior del recipiente. Tomar las precauciones necesarias para impedir en lo posible la segregacin de las partculas. Eliminar el excedente del agregado con una rejilla. Determinar el peso neto del agregado en el recipiente (Ws). Obtener el peso unitario suelto del agregado, multiplicando por el factor (f).

E.2) PESO UNITARIO COMPACTADO.

Existen dos procedimientos para determinar el peso unitario compactado. El mtodo de apisonado, para agregado cuyo tamao mximo no sea mayor de 5 cm. y el mtodo de percusin, para agregado cuyo tamao mximo est comprendido entre 5cm. y 10 cm. A continuacin se describe el primer mtodo, por ser el ms utilizado.

Metodo de apisonado

Llenar el recipiente hasta la tercera parte y nivelar la superficie con la mano, apisonar la muestra con la barra compactadora mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie. Llenar hasta 2/3 partes del recipiente y compactar nuevamente con 25 golpes como antes. Luego se llenar la medida hasta rebosar, golpendola 25 veces con la barra compactadora (varilla de acero de 16 mm de ancho y 60 cm de longitud), se enrasa el recipiente utilizando la barra compactadora como regla y desechando el material sobrante. Cuando se apisona la primera capa, se procurar que la barra no golpee el fondo con fuerza en las ltimas capas, slo se emplear una fuerza suficiente para que la barra compactadora penetre en la ltima capa del agregado en el recipiente (Wa), para finalmente obtener el peso unitario compacto del agregado al multiplicar dicho peso por el factor (f) calculado anteriormente.

EXPRESIN DE RESULTADOS:

P.U. = Ws.(f)

Dnde:Ws: Peso neto del agregadof: Factor (f)P.U.: Peso unitario

6.3.6.- CONTENIDO DE HUMEDAD:

A) Definicin:

Es la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento dado. Cuando dicha cantidad de agua se expresa como porcentaje de la muestra seca (en estufa), se le denomina Porcentaje de Humedad, pudiendo ser mayor o menor que el porcentaje de absorcin. Los agregados generalmente se los encuentra hmedos, y varan con el estado del tiempo, razn por la cual se debe determinar frecuentemente el contenido de humedad, para luego corregir las proporciones de una mezcla.

a) SECO: No existe humedad alguna en el agregado. Se lo consigue mediante un secado prolongado en una estufa a una temperatura de 105 5C.

b) SECO AL AIRE: Cuando existe algo de humedad en el interior del rido. Es caracterstica, en los agregados que se han dejado secar al medio ambiente. Al igual que en el estado anterior, el contenido de humedad es menor que el porcentaje de absorcin.

c) SATURADO Y SUPERFICIALMENTE SECO: Estado en el cual, todos los poros del agregado se encuentran llenos de agua, condicin ideal de una agregado, en la cual no absorbe ni cede agua.

d) HMEDO: En este estado existe una pelcula de agua que rodea el agregado, llamada agua libre, que viene a ser la cantidad de exceso, respecto al estado saturado superficialmente seco. El contenido de humedad es mayor que el porcentaje de absorcin. El agregado fino retiene mayor cantidad de agua que el agregado grueso.

B) Materiales y Equipo:

Balanza con sensibilidad de 0.1 gr. y cuya capacidad no sea menor de 1Kg. Recipiente adecuado para colocar la muestra de ensayo. Estufa, a temperatura de 105oC a 110 0C.

C) Procedimiento de ensayo:

Se colocar la muestra hmeda a ensayar en un depsito adecuado determinndose dicho peso (peso del recipiente + muestra hmeda). Llevar el recipiente con la muestra hmeda a una estufa, para secarla durante 24 horas a una temperatura de 110C5C. Pesar el recipiente con la muestra seca (peso recipiente + muestra seca) y determinar la cantidad de agua evaporada.H = [(Peso recipiente + M. Hmeda) - (Peso recipiente +M. seca)] Determinar luego, el peso de la muestra seca.MS = (Peso recipiente + M. seca) - (Peso Recipiente)

D) Expresin de resultados: El contenido de humedad esta dado por:

Dnde:H = Peso del agua evaporadaMS = Peso de la muestra seca%W= Porcentaje de humedad.

6.3.7 RESISTENCIA A LA ABRASIN:

A) Definicin:

Oposicin que presentan los agregados sometidos a fuerzas de impacto y al desgaste por abrasin y frotamiento, ya sea de carcter mecnico o hidrulico. Se mide en funcin inversa al incremento de material fino; y cuando la prdida de peso se expresa en porcentaje de la muestra original se le denomina porcentaje de desgaste.

Existen diferentes mtodos para medir los efectos de abrasin, pero actualmente el ms usado es el de la Prueba de los ngeles, por la rapidez con que se efecta y porque se puede aplicar a cualquier tipo de agregado.

B) Mtodo de ensayo:

Para determinar la resistencia al desgaste de los agregados grueso mediante la Mquina de Los ngeles, se conocen dos mtodos de ensayo, uno para agregados menores de 1(ITINTEC 400.019), y otro para agregados mayores de 3/4(ITINTEC 400.020).

Seguidamente se describe el primer mtodo:

a.Equipo.

La mquina de los ngeles est compuesta de un cilindro hueco de acero, cerrado en ambos extremos, con un dimetro interior de 71.1 cm. y un largo interior de 50.8 cm. El cilindro va montado sobre puntas de eje adosadas a sus extremos, pero sin penetrarlo y de tal forma que pueda rotar con el eje, en posicin horizontal. Dicho cilindro tiene una abertura para introducir la muestra de ensayo y para cubrirla lleva una tapa adecuada a prueba de polvo, con medios propicios para atornillarla en su sitio. La tapa est diseada de manera tal, que mantiene el contorno cilndrico de la superficie interior a menos que la paleta est situada en forma tal, que la carga no caiga sobre la tapa, ni la toque durante el ensayo. La mquina lleva una paleta desmontable de acero a lo largo de una generatriz de la superficie anterior, que se proyecta radialmente 9 cm hacia su interior y con un espesor tal, que su distancia a la abertura medida a lo largo de la circunferencia del cilindro de la direccin de la rotacin no sea menor a 127 cm.

Tamices que cumplan con las especificaciones ITINTEC 350.001. Balanza que permita lecturas de por lo menos 0.1% del peso de la muestra requerida para el ensayo. Estufa capaz de mantener una temperatura uniforme de 110C 5C.

b. Carga abrasiva:

La carga abrasiva consiste en esferas de acero, de aproximadamente 4.7 cm. dimetro y cada una con un peso entre 390 y 445 gr.De acuerdo con la gradacin de la muestra de ensayo, como se describe en la siguiente tabla, la carga abrasiva ser:CARGA ABRASIVAGRADACIONNUMERO DE ESFERASPESO DE LA CARGA(gr)

ABCD121108065000 254584 253330 202500 15

c.Muestra de ensayo:

La muestra de ensayo estar constituida por agregado limpio representativo del material a ensayar y secada en una estufa a 100C 110C hasta un peso aproximadamente constante.

d. Procedimiento:

Se coloca la muestra de ensayo y la carga abrasiva en la mquina de los ngeles y se gira a una velocidad de 30 a 33 r.p.m. durante 500 revoluciones. La mquina estar accionada y equilibrada de manera tal, que mantenga una velocidad perifrica sustancialmente uniforme, puesto que de lo contrario pueda arrojar resultados diferentes. Cumpliendo el nmero de revoluciones prescritas se descarga el material y se hace una separacin preliminar de la muestra en un tamiz cuya abertura sea mayor que el tamiz N12. Luego se cierne la porcin ms fina en el tamiz N12 segn normas establecidas. Se lava el material ms grueso que el tamiz N12, para evitar que el porcentaje de desgaste resulte aproximadamente un 0.2% menor que el valor real, y luego se seca a temperatura de 105C, hasta un peso sustancialmente constante y se pesa con aproximacin de 1 gramo.

e. Expresin de resultados:El porcentaje de desgaste (De) est dado por la diferencia entre el peso original (Wo) y el peso final (Wf) expresado como porcentaje del primero.

Donde: Wo = Peso original de la muestra (gr).Wf = Peso final de la muestra(gr).De = Porcentaje de desgaste(%).

6.3.8.- MATERIAL MS FINO QUE EL TAMIZ N 200:

A. Definicin:A la prdida en peso debido al tratamiento de lavado calculado como porcentaje en peso de la muestra original, se la conoce como. Porcentaje de material que pasa el tamiz N200.

B. Procedimiento de ensayo:

Se toma 500 1000 gr de arena por muestreo luego se lleva el material al horno (105C 5C) por 18 hrs. Luego se saca del horno y se pesa (W0). Enseguida se llena la arena a un recipiente grande y se llena de agua (se lava). Despus de agitar la arena en el recipiente se pasa por el tamiz # 200 (0.075 mm). El material (arena) retenido en el tamiz #200 se lleva al horno (secarse) por 24 hrs. Se saca del horno la arena y se pesa (W1).

Dnde:F = Porcentaje de material que pasa el tamiza N 200.Wo = peso seco de la muestra original, en gramos.W1 = Peso seco de la muestra despus del lavado, en gr.

VII. PRESENTACIN Y DISCUSIN DE RESULTADOS:7.1. PESO ESPECFICO Y ABSORCIN: ASTM C127 (NTP 400.022-.021)7.1.1Datos y resultados obtenidos en laboratorio:A. AGREGADO FINO:

ENSAYO12PROMEDIO

Wo (gr)485490-

V (cm)500500-

Va (cm)300300-

Pe=Wo/(V-Va)2.432.452.44

Pesss=500/(V-Va)2.502.502.50

Pea=Wo/[(V-Va)-(500-Wo)]2.622.582.60

Abs=[(500-Wo)/100]/Wo3.092.042.57

B. AGREGADO GRUESO:

ENSAYO12

A = peso en el aire de la muestra seca al horno (gr.)1965-

B = peso en el aire de la muestra saturadacon superficie seca (gr.)2000-

C = peso en el agua de la muestra saturada en (gr.)1320-

a. Peso Especfico de Masa(gr/cm3):Pe = A/(B-C)2.892.83

b. Peso especfico de Masa Saturada con su superficie seca(gr/cm3):Pe.s.s.s = B/(B-C)2.942.88

c. Peso Especfico Aparente(gr/cm3):Pea = A/(A-C)3.052.97

d. Absorcin (%):Ab = [(B-A)x100]/A1.781.70

7.2. ANLISIS GRANULOMTRICO:7.2.1. Datos y resultados obtenidos en laboratorio:A) AGREGADO FINO:Peso total: 714.00gr.

Tamiz o MallaPeso Retenido(gr.)Porcentaje Retenido. (%)Porcentaje Retenido. Acumulado. (%)Porcentaje que pasa (%)

Abertura(mm)N

9.513/80.0000.000.00100.00

4.764188.0026.3326.3373.67

2.368114.0015.9742.3057.70

1.181684.0011.7654.0645.94

0.63082.0011.4865.5534.45

0.35084.0011.7677.3122.69

0.15100106.0014.8592.167.84

0.07520040.005.6097.762.24

Cazoleta 412.242.24100.00

MODULO DE FINURA (MF):

B) AGREGADO GRUESO:

Peso Total:2996.00 gr.

Tamiz o MallaPeso Retenido (gr.)Porcentaje Retenido.Porcentaje Retenido. Acumulado.Porcentaje que pasa

Abertura(mm)N

50.002"0.000.000.00100.00

37.501 1/2"212.007.087.0892.92

25.401"958.0031.9839.0560.95

19.003/4"966.0032.2471.3028.70

12.701/2"784.0026.1797.462.54

9.513/8"64.002.1499.600.40

4.76N 48.000.2799.870.13

Cazoleta4.000.13100.000.00

MODULO DE FINURA (MG):

7.3. TAMAO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO:

El tamao mximo del agregado es = 1 1/2

7.4. PESO UNITARIO:

CALCULO DEL FACTOR (f):

Volumen del recipiente cilndrico = 5301cm3Peso del agua = 5.562 kg.Entonces: f= 179.791m-3

7.4.1 PESO UNITARIO SUELTO: ASTM C29 (NTP 400.017)

A) AGREGADO FINO:

ENSAYO ARENA12

Wr (gr)1127811278

Wr+m (gr)2161621810

Wm (gr)1033810532

Factor (f)179.791179.791

PU Compactado (Kg/m)1858.71893.6

PU Compactado Promedio =1876.1

ENSAYO ARENA12

Wr (gr)1127811278

Wr+m (gr)2033820470

Wm (gr)90609192

Factor (f)179.791179.791

PU Suelto Seco (Kg/m)1628.91652.6

PU SS Promedio =1640.8

B) AGREGADO GRUESO:ENSAYO GRAVA12

Wr (gr)1127811278

Wr+m (gr)2016420474

Wm (gr)88869196

Factor (f)179.791179.791

PU Compactado (Kg/m)1597.61653.4

PU Compactado Promedio =1625.5

ENSAYO GRAVA12

Wr (gr)1127811278

Wr+m (gr)1918419288

Wm (gr)79068010

Factor (f)179.791179.791

PU Suelto Seco (Kg/m)1421.41440.1

PU SS Promedio =1430.8

7.5. CONTENIDO DE HUMEDAD (W):

CONTENIDO DE HUMEDAD_ASTM C70 (NTP 339.185-02) ASTM C566-97

CARAT.ARENAGRAVA

1212

Wt (gr)75804046

Wt+mh (gr)12651300506594

Wt+ms (gr)12181254502590

Ww (gr)474644

Wms (gr)11431174462544

W(%)4.113.920.870.74

W(%)_Promedio4.020.80

VIII. CONCLUSIONES:

Del anlisis granulomtrico se puede observar que dicho agregado tiene que ser mejorado para cumplir los requerimientos de la norma ASTM C33/C33M-11 (NTP 400.037), as como tambin la curva granulomtrica del agregado fino debe de mejorarse para que cumpla el huso M como lo contempla la norma peruana para el agregado fino.

En lo que respecta al peso especfico del agregado podemos manifestar que nuestro agregado cumple las caractersticas de la norma ASTM C33/C33M-11 (NTP 400.037); es un agregado que podemos utilizar correctamente para concretos normales.

El agregado de la cantera del ro Chonta utilizada para nuestros ensayos tiene una granulometra continua, pues presenta todas las variedades de tamaos.

En cuanto a los mdulos de finura no cumplen con las especificaciones tcnicas dentro de los rangos establecidos. Los datos obtenidos son un MF = 2.24 y un MG = 7.80, pero de estos valores podemos concluir que es un agregado que podemos usar correctamente para nuestros posteriores diseos de mezcla.

En general, los agregados, tanto fino como grueso cumplen los requisitos para la elaboracin de concreto. El material extrado de la cantera estudiada contiene un material bueno para la elaboracin de concreto.

RECOMENDACIONES:

En el laboratorio hubo una temperatura aproximada de C, siendo lo recomendado oC, producindose un error en el clculo del factor para el peso unitario, ya que este valor vara con la temperatura. La balanza debe ser calibrada adecuadamente a la hora de pesar las muestras de agregado, pudiendo ser un error los clculos por la aproximacin de la balanza en algunos casos en 5gr. Zarandear bien la muestra en el anlisis granulomtrico. Cepillar el tamiz despus de zarandear para obtener el porcentaje retenido de muestra ms exacto. Ms que todo se recomienda poner de nuestra parte y tomar en serio todos los ensayos a realizar, ya que de los resultados obtenidos hoy dependern los resultados a obtener ms adelante como es el diseo de mezclas.

IX. BIBLIOGRAFA USADA: LIBROS CONSULTADOS: ABANTO CASTILLO,Flavio. -TECNOLOGA DEL CONCRETO: Teora y Problemas.Editorial San Marcos - Per Lima 2000 LEZAMA LEIVA, Jos. -TECNOLOGA DEL CONCRETOEditorial UNC- Per - Cajamarca-1996. APUNTES DE CLASE. ENRIQUE RIVVA, Lpez. TECNOLOGIA DEL CONCRETO Diseo de Mezclas Per Lima. ENRIQUE PASQUEL, Carbajal.- TPICOS DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO 2 Edicin Per - Lima

PAGINAS WEB CONSULTADAS: www.monografias.com/ensayosagregadosconcreto www.Wikipedia.com/agregados www.wikipedia.com/granulometriamodulofinura

X. ANEXOS:

MATERIAL SECADO A TEMPERATURA NATURAL

TAMIZADO DEL AGREGADO GRUESO

TAMIZADO DEL AGREGADO FINO

PRUEBA DEL CONO DEL MATERIAL FINO

EL MATERIAL TODAVIA ESTA HUMEDO

MATERIALES EN EL HORNO A UNA TEMPERATURA DE 100 C

AGREGADO GRUESO SATURADO

UNC Propiedades Fsico-Mecnicas de los Agregados.

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