Informe de Laboratorio N°2 de Materiales de Construcción FIC 2016-I
DETERMINACIÓN POR LAVADO DEL MATERIAL QUE PASA EL TAMIZ N°200 INTEGRANTES -Galán García Eliseo -Salazar Rojas Rodrigo -Salvador Pumaricra Pablo -Torres Paucar Lucio 1. OBJETIVOS 1.1. GENERAL: 1.1.1. Determinar si el agregado empleado en el experimento tiene una cantidad de polvo aceptable o inadecuada.
1.2. ESPECÍFICOS: 1.2.1. Determinar Determinar el porcentaje de material que pasa por el tamiz N°200 respecto al peso total en el agregado fino (arena)
1.2.2. Determinar Determinar el porcentaje de material que pasa por el tamiz N°200 respecto al peso total en el agregado grueso (piedra)
2. JUSTIFICACIÓN Los agregados con más de 5% de polvo en su peso son inadecuados para generar concretos resistentes, pues las impurezas presentes en dicho polvo generan efectos adversos en el concreto tales como una baja resistencia y poca densidad. Por ello es necesario determinar el porcentaje de polvo presente para descartar o aprobar un determinado hormigón.
3. MARCO TEÓRICO 3.1. ANTECEDENTES Diversos estudios teóricos y pruebas empíricas demuestran que la presencia de limo y polvo, materiales que pasan por la malla N°200, en los agregados es perjudicial para el concreto cuando su cantidad es de más del 5% del peso total, pues disminuyen disminuyen la densidad y resistencia del concreto; esto está especificado de forma explícita en la norma ASTM C 33 para agregados del concreto.
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Por ello, es común que se presenten diversos estudios intentando determinar la cantidad de material que pasa por el tamiz N°200; citando un estudio realizado en la Universidad Privada Antenor Orrego en Trujillo, Perú, un agregado fino proveniente de dicha zona posee un 3.16% de material que pasa por el tamiz N°200, mientras que no se muestra la cantidad para el agregado grueso; debido a dicho resultado, se puede afirmar con seguridad que el agregado de dicha zona es adecuado para realizar concretos (Claudia Florian, Análisis Granulométrico de agregados finos y gruesos, Trujillo, Perú). Por otro lado, en un estudio de la Universidad Católica de Honduras, se determinó que el porcentaje de limo y polvo en una muestra local de arena es de 10%, concluyéndose en dicho estudio que el agregado fino muestreado es demasiado fino para los concretos (Vilma Castillo, Análisis Granulométrico mecánico, San Pedro Sula, Honduras). Finalmente, para el caso de concretos altamente resistentes, un estudio realizado en la Universidad Nacional de Ingeniería en Perú determinó que en un agregado seleccionado especialmente para dicho tipo de concreto posee 0% de material que pasa el tamiz N°200, para ambos tipos de agregados, lo cual indica que es un agregado óptimo para concretos. Cabe resaltar que, en el estudio, el porcentaje de material que pasaba el tamiz N°100 en finos era de 7.91%. (Huincho Edher, Tesis: Concreto de Alta Resistencia usando Aditivo Superplastificante, Microsílice y Nanosílice con Cemento Portland Tipo I, Lima, Perú)
3.2. BASES TEÓRICAS De la norma ASTM C 33 para agregados, se tiene la siguiente tabla que especifica los porcentajes máximos de material ultra fino que debe poseer un agregado para ser adecuado en la mezcla de concreto.
FIG. Tabla de porcentajes máximos permisibles en un agregado. Las impurezas ultra finas en los agregados generan que, al ser usados par a realizar concreto, el mismo pierda resistencia y densidad y por lo tanto se pierda efectividad en la estructura. Por último, se muestran a continuación recomendaciones y aclaraciones de la norma ASTM C 33 para agregados.
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-El agregado fino debe estar libre de cantidades perjudiciales de impurezas orgánicas. Excepto como aquí se especifica, los agregados sujetos al ensayo de impurezas orgánicas y que producen un color más oscuro que el estándar deben ser rechazados -El agregado fino que no pase la prueba indicada, puede ser usado, siempre que la coloración producida sea debida principalmente a la presencia de pequeñas cantidades de carbón, lignito o partículas similares. -El agregado fino que no pase dicha prueba, podrá ser usado siempre que, cuando se ensaye para determinar el efecto de las impurezas orgánicas en la resistencia del mortero, la resistencia relativa a los 7 días, calculada de acuerdo con el método de ensayo ASTM C87, no sea menor de 95%, de la resistencia de referencia. -El agregado fino para uso en el concreto que estará sujeto a humedecimiento, exposición prolongada en atmósfera húmeda, o contacto con suelos húmedos no debe contener ningún material que sea perjudicialmente reactivo con los álcalis en el cemento, en cantidad tal que cause una expansión excesiva del mortero o del concreto, excepto que si tales materiales se presentan en cantidades perjudiciales, el agregado fino puede ser usado con un cemento que tenga menos de 0.60% de álcalis calculados como equivalente de óxido de sodio (Na2O + 0,655K2O) o con la adición de un material que haya demostrado prevenir expansión perjudicial debida a la reacción álcali-agregado.
3.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS Material Ultra Fino: Comprende al polvo y al limo, es cualquier material que pase por el tamiz N°200 al momento de separar agregados.
Impurezas: Cualquier elemento de los agregados, que no debería estar presente en ellos.
Impureza orgánica: Cualquier impureza proveniente seres vivos tales como plantas o animales.
Alcalino: Indica al conjunto de los hidróxidos de calcio, los cuales tienen PH alcaloide (contrario al ácido).
Mortero: Material realizado mezclando solo cemento, agua y agregado fino (sin agregado grueso)
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4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 4.1. Para el porcentaje de material que pasa por el tamiz N°200 respecto al peso total en el agregado grueso Los cálculos se muestran en la tabla siguiente: Tabla 1: Datos y cálculos para determinar los porcentajes de polvo en el a. grueso
N° 1 %
Pesos (kg) Recipiente con agregado grueso Vacío Sin lavar Lavado y secado Sin lavar 0.43 5.36 5.26 4.93 100
A. Grueso Lavado y secado 4.83 97.97160243
Al hacer la resta del porcentaje sin lavar y el lavado-secado, se obtiene 2.0279%, el cual corresponde al porcentaje de polvo y limo presente en el agregado grueso. Se puede observar que es bastante menor a 5% y por lo tanto el agregado grueso de la muestra es bastante adecuado para realizar concretos.
4.2. Para el porcentaje de material que pasa por el tamiz N°200 respecto al peso total en el agregado fino Los cálculos se muestran en la tabla siguiente: Tabla 2: Datos y cálculos para determinar los porcentajes de polvo en el a. fino Pesos (g) N° 1 %
Recipiente con agregado fino Vacío Sin lavar Lavado y secado 0.145 0.675 0.65 -
Sin lavar 0.53 100
A. fino Lavado y secado 0.505 95.28301887
Al hacer la resta del porcentaje sin lavar y el lavado-secado, se obtiene 4.717%, el cual corresponde al porcentaje de polvo y limo presente en el agregado fino. Se puede observar que es por poco menor a 5% y por lo tanto el agregado grueso de la muestra es simplemente adecuado para realizar concretos.
5. CONCLUSIONES 5.1. El porcentaje de material que pasa por el tamiz N°200 respecto al peso total en el agregado fino (arena) es 4.717%, por lo que el agregado fino de la muestra logra ser adecuado para realizar concretos.
5.2. El porcentaje de material que pasa por el tamiz N°200 respecto al peso total en el agregado grueso (piedra) es 2.0279%, por lo que el agregado grueso de la muestra es bastante adecuado para realizar concretos
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5.3. El hormigón usado en el experimento de la cantera de Chayhua es adecuado para realizar concreto, especialmente los agregados gruesos provenientes de la misma pues tienen tan solo el 2.028% del peso total pasa por el tamiz N°200
6. RECOMENDACIONES 6.1. Tener mucho cuidado al momento del lavado de las muestras, pues el peso de los agregados y el agua pueden romper el tamiz N°200 el cual es bastante delicado
6.2. Al momento de retirar los agregados en el horno, se recomienda apagar el horno y esperar unos minutos a que la muestra enfríe para evitar accidentes por quemaduras.
7. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA 7.1. Claudia Florian. Análisis Granulométrico de agregados finos y gruesos . Universidad Privada Antenor Orrego. Trujillo, Perú. 2011
7.2. Vilma Castillo. Análisis Granulométrico mecánico. Universidad Católica de Honduras. San Pedro Sula, Honduras. 2013
7.3. Huincho Edher. Tesis: Concreto de Alta Resistencia usando Aditivo Superplastificante, Microsílice y Nanosílice con Cemento Portland Tipo I . Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú
8. ANEXOS Tabla granulométrica del estudio realizado en la Universidad Privada Antenor Orrego en Trujillo.
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Tabla Granulométrica del estudio realizado en la Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú.
9. FOTOS
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