PESO ESPECIFICO Y ABSORCION DEL AGREGADO GRUESO OBJETIVOS GENERALES
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Determinar el peso específico y la absorción del agregado grueso a partir del humedecimiento del agregado en un periodo de 24 hrs.
ESPECIFICOS
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Calcular el peso específico y absorción de una cierta muestra de agregado grueso para saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla.
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Establecer el tipo de agregado grueso para la elaboración de un buen diseño de mezcla.
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Conocer la importancia y cómo influye el peso específico y absorción que tienen el agregado en una mezcla de hormigón.
1. FUNDAMENTO TEORICO
Primeramente daremos a conocer una serie de definiciones que nos ayudaran a ver y entender de mejor manera el objetivo de la realización de este laboratorio. labo ratorio. Agregados.- Su origen y naturaleza serán tales que no deberán reaccionar con el cemento para formar nuevos cuerpos, y constituirán el esqueleto de la masa. Su procedencia es variable pero básicamente serán yacimientos naturales o rocas machacadas.
El volumen del árido es aproximadamente un 80% del total, por lo que influye decisivamente en las propiedades del hormigón. La textura de la superficie y su forma geométrica tiene influencia en el producto final sobre el contenido de agua, resistencia, docilidad, etc.; conviene que su forma sea la más parecida a una esfera o un cubo, según sean cantos rodados o productos resultantes de machaqueo de rocas. Normalmente son de procedencia silícea, caliza o granita.
Calidad física intrínseca de los agregados.- Al examinar la aptitud física de los agregados en general, es conveniente diferenciar las características que son inherentes a la calidad esencial de las rocas constitutivas, de los aspectos externos que correspondan a sus fragmentos. Entre las características físicas que contribuyen a definir la calidad intrínseca de las rocas, destaca:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Peso especifico. Sanidad. Porosidad. Absorción. Resistencia mecánica. Resistencia a la abrasión. Modulo de elasticidad. Propiedades térmicas.
Agregado grueso.- La resistencia de la grava viene ligada a su dureza u modulo de 3 elasticidad, se recomienda gravas mayores en densidad a 2,3 Ton./m . La granulometría de los agregados es de una importancia decisiva en las características del hormigón. Los agregados empleados en la preparación del hormigón se obtienen normalmente mezclando arenas y gravas en proporciones adecuadas.
Los parámetros que determinan las características granulométricas del agregado son: el tamaño máximo, la compacidad y el contenido de granos finos; para que una masa de hormigón sea dócil, trabajable y no se disgregue durante el transporte. Peso específico.- El peso especifico, o gravedad especifica de un suelo, es la relación entre el peso al aire de sus partículas minerales y el peso al aire del agua destilada, considerando un mismo volumen y una misma temperatura. Así, si su peso especifico es 3 3 2.7 significa que 1.0 cm de sus partículas minerales peso 2.7 veces más que 1.0 cm de agua destilada, a igual temperatura.
Para determinar los pesos específicos se siguen en general dos procedimientos; para un suelo fino se hace generalmente, por medio de un frasco calibrado o de un picnómetro, en cambio para los agregados gruesos se sigue otro procedimiento que se indica más adelante. El peso especifico de un suelo, a una temperatura Tx, se calcula mediante la siguiente relación: Peso especifico (a Tx ºC) = Ws/Vs
Donde: Vs = Volumen de la muestra seca al horno. Ws = peso de la muestra secada.
Los pesos específicos de los suelos se indican generalmente referidos a la temperatura de 20 ºC del agua destilada. Por lo tanto, el peso especifico determinado anteriormente, deberá multiplicarse por el coeficiente o factor de corrección ( ), que es igual al cociente entre los pesos unitarios del agua a la temperatura T del ensayo y a 20 ºC, es decir: “
“
= T /ºC
Los siguientes valores son típicos para el factor de corrección: T ºC 16 18 20 22 24 26
3
“
1.0007 1.0004 1.0000 0.9996 0.9994 0.9986
w (gr/cm ) 0.99897 0.99862 0.99823 0.99780 0.99732 0.99681
Peso específico seco y saturado.- El es un valor particular de m para el caso en el que el grado de saturación del suelo sea nulo: d = Wa / Wm
El peso saturado es el valor de un m cuando Gw = 100% sat. = (Ws +Ww) / Vm
Peso específico relativo.- el peso especifico relativo de la mayoría de las partículas minerales constituyentes de un suelo (Ss.) varía entre limites estrechos (2,6 a 2,9). Como ejemplo, el peso específico relativo del cuarzo es 2,67 y el del feldespato es 2,6. En suelos con abundante hierro Ss. puede llegar a 3. En la turba se han llegado a medir valores de 1.5 debido a la presencia de materia orgánica.
Los minerales de arcilla que constituyen la fracción coloidal de un suelo, pueden tener un peso específico promedio comprendido entre 2,80 y 2,90. Sin embargo, en algunas arcillas volcánicas, tal como sucede en el valle de México, suelen encontrarse valores más bajos (entre 2,2 y 2,6). Así pues, es normal que en un suelo real los minerales de las fracciones muy fina y coloidal tengan un peso especifico relativo mayor que los minerales de los casos prácticos, basta determinar el valor promedio del peso especifico de la materia solida. 2. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO
El material y equipo necesario para la determinación del peso específico de la grava y el porcentaje de absorción de agua en un periodo de 24 hrs. es : 1.- Balanza de 5 kg de capacidad o más y sensibilidad a 0.5 gr conectada a un gancho que se sumerge al barril y donde se cuelga el cesto. 2.- Cesto cilíndrico de malla Nº 4 metálica, d e 20 mm de diámetro y 20 mm de lado. 3.- Turril con agua (para poder sumergir la cesta) 4.- Grava limpia y saturada durante 24 hr 5.- Toalla o paños (para secar la muestra)
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL La muestra debe ser de 5 kg de material elegido por el método de cuarteo y de tal manera
que toda la muestra a utilizar quede retenida en el tamiz de 3/8” Se lava bien el material al fin de que no contenga impurezas de ningún tipo, por ejemplo
camisas de arcilla o limo , luego se sumerge la muestra en un recipiente con agua durante 24 hrs de tal manera que el material quede totalmente saturado durante ese periodo Después de las operaciones anteriores que se realizan un día antes, al momento de
realizar el ensayo se saca la muestra del agua y se procede a secar con una toalla de tal manera que en la superficie de la grava no sea visible una película de agua, se tendrá que hacer lo más rápido posible de tal manera que se pueda evitar la evaporación en el proceso.
Después se procede a pesar la muestra con sus partículas saturadas, esto también debe ser
lo más rápido posible de tal manera que la humedad de las piedras no desaparezca por la evaporación. Una vez pesada la muestra se vuelve a sumergir y esta vez se determina el peso de la
muestra sumergida dentro del turril con agua. Por último se seca en el horno a temperatura constante por un espacio de 24 hrs, de tal
manera que después se proceda al pesado de la misma para el correspondiente cálculo. Formulas para el peso específico del agregado grueso.
peso especificoa granel
A BC
peso especificoen condicion
B BC
Saturada y superficie seca
peso especificoaparente
% de absorcion
B-A A
A AC
100
Donde : A = Peso de la muestra secada en horno, en gramos. B = Peso de la muestra saturada pero con superficie seca, en gramos. C= Peso de la muestra saturada dentro del agua, en gramos. (B-C) = Este término es la pérdida de peso de la muestra sumergida y significa por lo tanto el volumen de agua ó sea el volumen de la muestra.
4. REPRESENTACION GRAFICA
MATERIAL A UTILIZAR
PEDANDO LA GRAVA SECA
PESADO DE LA GRAVA SUMERGIDA EN AGUA
5. CALCULOS Y RESULTADOS
Datos Peso canastilla vacía = 784 gr Peso muestra = 5000 gr Peso muestra sumergida + canastilla = 3743 Peso canastilla sumergida = 683 gr Peso muestra seca + bandeja = 5281 gr Peso bandeja = 343,5 gr
Cálculos B = Peso de la muestra de superficie seca saturada C = peso de la muestra dentro del agua A = Peso de la muestra secada en horno
B = 5000 gr C = 3060 gr A = 4937,5 gr
a) Peso especifico a granel. P. E. G. =
A = 4937,5 B – C 5000 – 3060
=>
P. E. G. = 2,545
b) Peso especifico en condición saturada y superficie seca. P. E. S. =
B = 5000 => B – C 5000 – 3060
P. E. S. = 2,577
c) Peso especifico aparente. P. E. A. =
A = 4937,5 => A – C 4937,5 – 3060
P. E. A. = 2,629
d) Porcentaje de absorción. % de Absorción = B – A x 100 = 5000 – 4937,5 x 100 => A 4937,5
% de Abs. = 1,266
6. CONCLUSIONES
A las conclusiones que llegamos al finalizar la prá ctica son las Sgtes.: El presente ensayo realizado en laboratorio, es de fundamental importancia ya
que al aprender a calcular experimentalmente el peso especifico de los suelos en anteriores cursos, ahora lo hicimos para el árido grueso (grava); estos pesos específicos relativos que calculamos y, en especial, el Gbs es de fundamental importancia para la dosificación de hormigones. Se puede decir también que la fuente de mayor error no es precisamente la
temperatura como se pudo ver en los resultados, ni el uso del agua común, el error más importante se genera precisamente cuando la muestra no está bien saturada y también al pesar la muestra caliente.
Se pudo observar que la grava tiene menos capacidad de absorción que la arena.
7. RECOMENDACIONES El material se lo debe dejar reposar en agua como mínimo 24 horas y se debe
verificar que el material este totalmente sumergido. No dejar secar demasiado la muestra saturado. Antes de realizar cualquier pasaje debe verificar que la balanza se encuentra
calibrada; solo de esta manera podremos obtene r lecturas exactas.
8. BIBLIOGRAFIA Hormigón Armado de: ( J. MONTOYA ; G MESEGUER ; M. CABRE ) Materiales de construcción (Prof. F. ORUS) Guía de tecnología del Hormigón.
