Ensayos de Agregados

Universidad Católica Santo Toribio De Mogrovejo

Ingeniería Civil y Ambiental

Atrde tb ayer Y me le FACULTAD D DE IINGENIERIA ESCUELA D DE IINGENIERÍA C CIVIL Y A AMBIENTAL

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES TECNOLOGIA DEL CONCRETO

“E NSAYOS NSAYOS

EN LOS AGREGADOS ” ”

Tecnología del Concreto-Apuntes de Clase



Relación de Ensayos 1° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO FINO y GRUESO”

2ª PRÁCTICA DE LABORATORIO: “CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

3º PRÁCTICA DE LABORATORIO: “PESO

ESPECIFICO DE MASA

DEL AGREGADO FINO”


ESPECIFICO DE MASA DEL AGREGADO GRUESO ”

5° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “GRADO DE ABSORCION DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

6° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “PESO VOLUMETRICO

SUELTO

DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

7° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “PESO VOLUMETRICO VARILLADO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

8° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “SALES SATURADAS DEL AGREGADO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”




Relación de Ensayos 1° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO FINO y GRUESO”

2ª PRÁCTICA DE LABORATORIO: “CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”


ESPECIFICO DE MASA

DEL AGREGADO FINO”


ESPECIFICO DE MASA DEL AGREGADO GRUESO ”

5° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “GRADO DE ABSORCION DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

6° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “PESO VOLUMETRICO

SUELTO

DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

7° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “PESO VOLUMETRICO VARILLADO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

8° PRÁCTICA DE LABORATORIO: “SALES SATURADAS DEL AGREGADO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”




PRACTICA Nº 01: ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO FINO Y DEL AGREGADO

“

GRUESO”

Instrumentos utilizados para el análisis granulométrico: Tamices (3”, 2”,11/2”, 1, ¾”, ½”, 3/8”, N°4, 3/8”, N°4, N°8, N°13, N°16, N°50, N°100, N°200). Brocha.(a) Cucharones.(b) Tazones.(c) Balanza. (d) Agregados.(e)

(b) y (c)

(e)

(d)

(a) Tecnología del Concreto-Apuntes de Clase



1. Análisis Granulométrico del Agregado Agregado Fino: Es el agregado proveniente de la desintegración natural o artificial, que pasa el tamiz normalizado 9.5mm (3/8” (3/8”)) y que cumple con los límites establecidos en la norma NTP 400.037. Los tamices a emplear son:



Nº 4

:

4.75 mm.

Nº 8

:

2.36 mm.

Nº 16

:

1.18 mm.

Nº 30 :

0.60 mm.

Nº 50 :

0.30 mm.

Nº 100 :

0.15 mm.

Nº 200 :

0.075 mm.

PROCEDIMIENTOS

1. Tener muestra muestra del agregado fino totalmente seco

2. Pesamos 1000 gr de de muestra. muestra.

3. Se arman los tamices Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50, Nº100 Nº 200 y fondo (bandeja )




4. se coloca la muestra en el tamiz Nº4

5. Luego retiramos el tamiz Nº4 para agitarlos sobre una bandeja de tal forma que las partículas mas pequeñas (partículas que pasan) caigan a ella, estas partículas las colocamos al siguiente tamiz en este caso el Nº8

6. Las partículas que quedan el tamiz Nº4 se colocan en un vaso descartable para ser pesado determinando el porcentaje de material retenido en el tamiz.



7.


Se realiza el mismo procedimiento con los siguientes tamices de la serie: Nº8, Nº16, Nº30, Nº50 Nº100 Nº 200 y fondo (bandeja ), determinando el % retenido en cada tamiz.

8.

9.

Se realizan los cálculos respectivos para determinar el % retenido acumulado y el % que pasa.

Se grafica la curva granulométrica granulométricos respectivos.

N° DE MALLA

ABERTURA MM.

PESO RETENIDO Grs.

comparándola

con

los

% % RETENIDO RETENIDO ACUMULADO

husos

% QUE PASA

3/8"

9.5

-----------

4

4.75

1

0.1

0.1

99.9

8

2.36

300

30

30.1

69.9

16

1.18

298

29.8

59.9

40.1

30

0.6

153

15.3

75.2

24.8

50

0.3

61

6.1

81.3

18.7

100

0.15 0.075

112

11.2

92.5

7.5

56

5.6

98.1

1.9

19

1.9

100

0

200 PLATILLO

-----------

-----------

100

MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO: 3.39 Módulo de fineza recomendable: 2.3 - 3.2



10.


Resultados Obtenid os:

0.1  30.1  59.9  75.2  81.3  92.5 100 339.1  MÓDULO de FINURA      100  MÓDULO de FINURA  3.391 MÓDULO de FINURA 




2. El Agregado Grueso: Es el agregado retenido en el tamiz normalizado 4.75mm (N°4) proveniente de la desintegración natural o artificial de la roca y que cumple con los límites establecidos en la norma NTP 400.037.

Los tamices a emplear son:

3”

:

75.00 Mm.

2”

:

50.00 Mm.

1 ½”

:

1”



:

38.10 Mm. 25.00 Mm.

3/4”

:

19.00 Mm.

1/2”

:

12.50 Mm.

3/8”

:

9.50 Mm.

Nº 4

:

4.75 Mm.

Procedimiento: Se pesan 5000 gramos de material. El procedimiento es el igual al del agregado fino la única diferencia son los

tamices ya que son de diferente abertura. Los tamices usados son desde el N°4 hasta el de 3”.









Resultados. PESO ABERTURA RETENIDO MM. Grs.

N° DE MALLA

% % RETENIDO RETENIDO ACUMULADO

% QUE PASA

3"

75.00

-----------

-----------

-----------

-----------

2"

50.00

-----------

-----------

-----------

-----------

1 1/2"

38.10

-----------

-----------

-----------

-----------

1"

25.00

------------

------------

------------

100

3/4"

19.00

140

2.8

2.8

97.02

1/2"

12.50

3887

77.14

80.54

19.46

3/8"

9.50

882

17.64

98.18

1.82

Nº 4

4.75

91

1.82

100

0

----------

----------

PLATILLO

----------

----------

TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO: 3/4"

TAMAÑO NOMINAL: 1"

Curva Granulometrica del Agregado Grueso 100

100

97.02

75 a s a p e u q

50

%

25

19.46

1.82

0 1"

3/4"

1/2"

3/8"

0

N° 4

Series de Tamices Tecnología del Concreto-Apuntes de Clase



PRACTICA N°2: D EN LOS AGREGADOS FINOS Y GRUESOS”

“CONTENIDO DE HUMEDA

Absorción del agregado



Los agregados presentan poros internos, que se denominan como "abiertos" cuando son accesibles al agua o humedad exterior, sin requisito de presión. Diferenciándose de la porosidad cerrada, en el interior del agregado, sin canales de conexión con la superficie, a la que se alcanza mediante fluidos bajo presión. Cuando un agregado seco se introduce en un recipiente con agua, sus poros abiertos se llenan total o parcialmente, a diferente velocidad, según el tamaño y disposición de los mismos. Si un agregado se colma en todos sus poros, se considera saturado y superficialmente seco. Si además la humedad se mantiene en la superficie, se le conoce como saturado superficialmente húmedo. En el caso de que se seque al aire,

o

artificialmente

en

horno,

el

contenido

de

humedad

disminuirá,

denominándose agregado seco al aire, o completamente seco. La capacidad de absorción del agregado se determina por el incremento de peso de una muestra secada al horno, luego de 24 horas de inmersión en agua y de secado superficial. Esta condición se supone representa la que adquiere el agregado en el interior de una mezcla de concreto.



Contenido de humedad del agregado. En los cálculos para el proporcionamiento del concreto se considera al

agregado en condiciones de saturado superficialmente seco, es decir, con todos sus poros abiertos llenos de agua y libre de humedad superficial. Esta situación, que no es correcta en la práctica, conviene para fines de clasificación. Como se sabe, el contenido de agua de la mezcla influye en la resistencia y otras propiedades del concreto. En consecuencia, es necesario controlar el dosaje de agua. Si los agregados están saturados y superficialmente secos no pueden absorber ni ceder agua durante el proceso de mezcla. Sin embargo, un agregado Tecnología del Concreto-Apuntes de Clase



parcialmente seco resta agua, mientras que el agregado mojado, superficialmente húmedo, origina un exceso de agua en el Concreto. En estos casos es necesario reajustar el contenido de agua, sea agregando o restando un porcentaje adicional al dosaje de agua especificado, a fin de que el contenido de agua resulte el correcto. El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula:

P= [ (W – D) / D] * 100 Donde, P: es el contenido de humedad [%] W: es la masa inicial de la muestra [g] D: es la masa de la muestra seca [g]

Materiales: 

Balanza



Horno de secado



Recipientes



Agregados (finos o gruesos)

1) Para el agregado Grueso: Peso de la muestra será de 6 kg aproximadamente.




Procedimiento: 

Se pesa el recipiente mas la muestra



Se coloca al horno a 110ºC el conjunto, por espacio de 24 horas.



Se retira del horno dejándose enfriar, se pesa, y la perdida de peso nos dará el porcentaje de humedad natural.

Luego de este ensayo se obtiene: P 

W  D D

 100

6102.3  6004.31  1000 6004.31 P  1.64% P 




2) Para el agregado Fino:



Se pesa el recipiente más el material original.



Se coloca al horno mediante 24 horas a temperatura de 105ºC



Se retira y se deja enfriar, pesándose nuevamente el recipiente mas material seco.

Luego de este ensayo se obtiene: P 

W  D D

 100

100.24  99.87  100 99.87 P  0.37% P 




PRACTICA N°3: “PESO ESPECIFICO DE



MASA DEL AGREGADO FINO”

HERRAMIENTAS Y EQUIPO EMPLEADO Matraz de 500 cm3

Balanza

Bandeja y agregado fino Recipientes plásticos para sumergir la muestra

Cono de absorción y pilón

Estufa






PROCEDIMIENTO

1. Tomamos el agregado tal y como viene de la cantera, pesamos 2 kg. Lo vaciamos sobre un recipiente para vertirle agua, y lo dejamos reposar durante 24 hrs.

2. Al día siguiente se retira el agua del

recipiente, y el agregado lo

extendemos en un papel de cemento dejándolo a la luz solar y a la corriente de aire, haciendo un constante movimiento para lograr un secado rápido.

3. Una vez que el material esta seco al aire, verificamos su condición de saturada con superficie seca. (SSS)

4. Al estar seco el agregado se coloca en una bandeja, se procede a vaciar en el cono de absorción, llenándolo en tres partes ejerciendo 25 golpes en cada capa con el pilón. Se retira el cono y debe quedar a ¾ partes (asentado del agregado) lo que indica que la muestra está saturada superficialmente seca, de lo contrario la muestra aún esta húmeda.




5. Del material SSS, pesamos 500 gr., también pesamos el matraz ( 221 gr. )

6. colocamos el agregado en el matraz y luego le agregamos agua destilada hasta los 400cm 3, en caso de apreciar burbujas se agita para eliminar los vacios, luego dejamos reposar 24 horas.

7. Pasado las 24 hrs. se le añade agua destilada hasta los 500cm 3 y pesamos (1024 gr).

8. Vertimos el material en un recipiente y esperamos 10 min. Hasta que el agregado se asiente y el agua salga clara.




11. Retiramos el agua sin perder material, para colocar la muestra en el horno durante 24 hrs. a 110ºc +- 5°.

RESULTADOS OBTENIDOS

Peso matráz + Peso de muestra + Peso de agua destilada = 1024 gramos Peso del matráz

= 221 gramos

Peso de muestra saturada y seca superficial

= 500 gramos

Peso muestra + Matráz

= 720 gramos

Peso de muestra secado al horno

=

497 gramos

Para conocer el peso de agua añadida a la muestra para completar el volumen del matráz se aplica la siguiente formula:

Vo = a – (c + b) Vo = 1024 - (221 + 500) Vo = 303 cm3




PESO ESPECÍFICO DE MASA =

W0 V – V0

W 0 = Peso de muestra secado en Horno V

= Peso Volumen, frasco volumétrico

V0 = Peso de volumen del agua añadido al frasco Peso de muestra mas los 500cm3 = 1024 gramos




PRACTICA N°4: “PESO ESPECIFICO

DE MASA DEL AGREGADO

GRUESO”

Peso especifico: Es la relación a una temperatura estable de la masa en el aire de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada libre de gas. Cuando el valor del peso especifico es bajo, el material por o general resulta absorbente o débil. Los valores permisibles de las normas para los agregados son de 2.40 – 2.80 gr/cm3.

Materiales:

Agregado y bandeja

Horno

Balanza

franela

Canastilla






Procedimiento del agregado grueso:

1. Se lava la muestra eliminando el polvo y se sumerge en agua durante 24 horas (fig.1). 2. Se retira la muestra del recipiente y con una toalla se elimina el agua de la superficie de los granos (fig.2), de esta manera la muestra queda saturada y seca superficialmente, pesamos el material (fig3). 3. Se coloca la muestra en la canastilla de alambre y se determina su peso sumergida en agua a una temperatura entre 21°C y 25°C (fig.4). 4. Colocamos la muestra en el horno a una temperatura de 105°C durante 24 horas (fig.5). se deja enfriar y se pesa.

(Figura N°1)

(Figura N°2)




(Figura N°3)

(Figura N°4)

(Figura N°5) Tecnología del Concreto-Apuntes de Clase



Formula para el cálculo:

Pe 

P Pss  Psw

Pe

= Peso Especifico de la Masa.

P

= Peso en Gramos de la Muestra Seca.

Pss

= Peso en gramos de la muestra Saturada interiormente y Seca

Superficialmente. Psw

= Peso en Gramos de la muestra Sumergida en Agua.

P  5000 gr Pss  5052 gr Psw  3151 gr Pe 

5000 5052  3151

Pe 

5000 1901

Pe  2.63 gr 3 cm




PRACTICA Nº 05: “GRADO DE ABSORCION

DEL AGREGADO GRUESO Y FINO”

Grado de absorción: Es la cantidad de agua absorbida por el material por un espacio de 24 horas y se expresa en porcentaje. La absorción nos permite hacer ajustes necesarios a la cantidad de agua que requiere una mezcla de concreto de modo que no afecte su resistencia y trabajabilidad.

Formula para el cálculo: %absorcion 

Pss  P P

 100

P

= Peso en Gramos de la Muestra Seca.

Pss

= Peso en gramos de la muestra Saturada interiormente y Seca

P  5000 gr Pss  5052 gr

%absorcion 

5052  5000  100 5000

%absorcion 

52  100 5000

%absorcion  0.0104  100 %absorcion  1.04




Grado de Absorción Grado de absorción en el agregado Fino:

GA = PMSS - W0 x 100 = % W0 W 0 = Peso de muestra secado en Horno PMSS = Peso de muestra saturada con superficie seca

W0

= 497 gr

PMSS = 500gr

GA = 500 gr. - 497gr x 100 % 497gr

GA = 0.6 %




PRACTICA Nº 06: PESO VOLUMÉTRICO SUELTO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

“

Consiste en alcanzar un determinado volumen unitario y que varía de acuerdo al tamaño de su granulometría.

Instrumentos utilizados:

Balanza



Bandeja



Brocha





Varilla lisa de 5/8 con puntas redondas



Moldes de compactación de 4” y 6”



Horno o estufa

Agregado






1. Peso volumétrico suelto del agregado fino: Es aquel en el que se establece la relación peso/volumen dejando caer libremente desde cierta altura el agregado (5cm aproximadamente), en un recipiente de volumen conocido y estable.

Procedimiento: a. Primero se determina la masa del molde vacío, este valor se registra para cálculos posteriores. b. Llenamos el molde de agregado.




c. El llenado del agregado fino en el molde tiene que llenarse al ras del molde para luego quitar las orejeras.

d. Una vez quitado las orejeras, el molde va a quedar completamente lleno, debiendo enrasar con la varilla.




e. Luego que esté el agregado fino al ras del molde, se limpia con una brocha el agregado que ha quedado fuera del molde.

f. Se pesa el agregado fino con el molde.

Resultados del peso volumétrico suelto del agregado fino: Tipo de muestra

A

B

Promedio

1.- peso de muestra + molde

6977

6994

6985.5

2.- peso de molde

5488

5488

5488

3.- peso de muestra(1-2)

1489

1506

1497.5

4.-volumen del molde en cm3

948

948

948

5.-peso volumétrico(3/4)

1.57

1.59

1.58




2. Peso volumétrico suelto del agregado grueso:

Es aquel en el que se establece la relación peso/volumen dejando caer libremente desde cierta altura el agregado (5cm aproximadamente), en un recipiente de volumen conocido y estable.

Procedimientos: a. El molde de compactación es el de 6” pesa 8785 gr

b. Se ajusta la base con el collarín, vertimos el agregado grueso a 5 cm. (caída libre).

c. Luego quitamos el collarín y enrasamos, de tal forma que no sobre ni falte agregado. Pesamos el molde con el agregado

d. Este paso se debe repetir dos veces mínimo. e. Los resultados no deben diferir en mas de 1%.




PESO VOLUMETRICO SUELTO DEL AGREGADO GRUESO

peso de muestra + molde

12310

peso del molde

8785

peso de muestra

3525

volumen del molde en cm3

2158

peso volumétrico

1.63

Peso unitario = 1.63 gr/cm3




PRACTICA Nº 07: PESO VOLUMÉTRICO VARILLADO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

“

Se utilizan los mismos instrumentos de la práctica anterior.

1. Peso volumétrico varillado del agregado fino: Procedimiento: Se debe rellenar el molde cada 1/3, compactándolo con la varilla 25 veces en cada capa.




Resultados del peso volumétrico varillado del agregado fino:

Tipo de Muestra

A

B

Promedio

1.- Peso de muestra + molde

7097

7104

7100.5

2.- Peso de molde

5488

5488

5488

3.- Peso de muestra(1-2)

1609

1616

1612.5

4.-Volumen del molde en Cm3

948

948

948

5.-Peso volumetrico(3/4)

1.70

1.70

1.7



2.


Peso Volumétrico Varillado del Agregado Grueso

a. Llenamos la tercera parte del recipiente y se enrasa su superficie con la mano

b. Luego aplicamos 25 golpes, evitando golpear el fondo

c.

Llenamos hasta las dos terceras partes y de nuevo se compacta los 25 golpes

d. Luego llenamos todo el molde hasta que rebase y nuevamente se hacen lo 25

golpes y luego lo pesamos. Este paso se debe repetir varias veces.

e.

Los resultados no deben diferir en más de 1%.




Resultados (promedio) del peso volumétrico varillado del agregado Grueso: peso de muestra + molde

12545.5

peso del molde

8785

peso de muestra

3760.5

volumen del molde en cm3

2158

peso volumétrico

1.74

Peso unitario = 1.74 gr/cm3




Practica N°8: “SALES SATURADAS DEL AGREGADO FINO Y GRUESO”

Por medio de este ensayo se conoce el porcentaje de sales que contiene el agregado. El exceso de salinidad en el agregado produce la corrosión del fierro dentro del concreto. Las normas establecen que el contenido de sales no deben exceder de 0.3%. Su crecimiento nos permite prevenir la acción destructiva de las sales en la estructuras de concreto armado mediante aditivos.

Materiales:

Deposito para saturar la muestra

Balanza

Horno Crisoles




Agregado

Procedimiento en el agregado grueso: a. La muestra se coloca en el depósito y se le añade agua destilada.

b. Luego se mueven los granos y se deja reposar por 24 horas



c.

d.


El liquido se pasa por el papel filtro a otro deposito.

Después se le añade 100cm3 (de agua que pasa por el papel filtro) al crisolito.

e.

Luego se pesa se coloca al horno durante 24 horas.




Luego se saca del horno se deja enfriar y se pesa.

Resultados del ensayo de sales saturadas del agregado grueso: 1) Peso del crisol

= 125.6gr

2) Peso del crisol + Peso de sal + Peso de agua

= 228.30gr

3) Peso de crisol + peso de sal

= 125.5gr

4) Peso de sal

= 0

5) Peso de agua

= 102.70gr

6) % de sal

2.

( 4)  100 (5)

= 0

Procedimientos del Agregado Fino: a.

Se pesa 200 gr. de agregado fino extraído de la cantera

b.

Se lavan recipientes con agua, los cuales deben estar muy limpios.



c.


Se le añade 600 cm3 de agua destilada (proporción 1 en 3). Se agita y se deja reposar por 24 hrs. En un lugar libre de contaminación.

d.

Al día siguiente se vuelve a remover el agregado.

e.

El papel filtro se corta en 4, con cada lámina se forma un cono que se

coloca encima del embudo. Se procede a vaciar el agua y observamos que cae agua cristalina quedando adherido en el papel el agregado.

f. Se retira el papel y esta agua vuelve a ser sometida al paso anterior de tal manera de lograr que el agua no contenga impurezas visibles.


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