GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
DEDICATORIA
Por la sabiduría e inteligencia que me da día a día e iluminarme por este trabajo y por permitirme permitirme terminarlo con éxito.
Por su apoyo incondicional que me brindan y por estar siempre conmigo
A todas las personas con sed de conocimiento que leen y valoran el esfuerzo de este trabajo.
Que son nuestros guías en el aprendizaje, dándonos los últimos conocimientos para un buen desenvolvimiento profesional en la sociedad.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
1
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
AGRADECIMIENTOS
Agradecer a las personas con deseos de superación, que que leen hoy estas páginas y valoran el esfuerzo de este trabajo.
Agradecer en primer lugar, lugar, al ser Supremo, el único y dueño dueño de todo saber y verdad, por iluminarme durante este trabajo y permitirme terminarlo con éxito; y en segundo lugar, pero no menos importante, a mis padres, por su apoyo incondicional incondicional y el esfuerzo diario que hacen por brindarme una buena educación. En esta oportunidad, mi reconocimiento y agradecimiento nuestra querida docente Doc. Aida Zapata; por su oportuna, precisa precisa y exigencia orientación orientación para la realización del presente trabajo.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
2
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
INDICE
DEDICATORIA…………………………………………………… DEDICATORIA……………………………………………………………………………………………. ………………………………………. 1
AGRADECIMIENTOS……………………………………………………………………………………. AGRADECIMIENTOS………………………………………………………………… …………………. 2
INTRODUCCION…………………………………………………………………………………………..4
OBJETIVOS Y JUSTIFICACIO...……………………………………………..………...………………. 5
CONTENIDO. ……………………………………………………………………...……………………… 6
1. Granulometría….…………………………………………………….…………………… Granulometría….…………………………………………………….………………………………….6 …………….6
2. Materiales e Instrumentos…………………………………… Instrumentos ……………………………………………………………………..………. ………………………………..………. 8
3. Toma de Datos, Procedimiento y Cálculos de Análisis Granulométrico……………….……..….10
Agregado Fino……………….……………..………………………………………………………………10
Corrección de Granulometría de Agregado Fino. …….…..…………………………….…………..…12
Agregado Grueso………………………………………………………………...……...........................15 Grueso………………………………………………………………...……...........................15
Corrección de Granulometría de Agregado Grueso……….……………….………………………… 17
CONCLUSIONES……………………………….…………………………………… .…………………. 21
RECOMENDACIONES………………………………………………… RECOMENDACIONES ……………………………………………………………….……………..….. …………….……………..….. 22
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………….………………… BIBLIOGRAFIA……………………………………………………….…………………………..……… ………..……… 22
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
3
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
INTRODUCCION
El estudio de la granulometría de agregados ya se fino o grueso nos ayudara a determina la clasificación de materiales de canteras, es muy importante este tema ya que así sabremos en futuro de forma precisa y rápido el procedimiento para un buen diseño de mezclas, también nos ayudara a obtener material de alta resistencia, así también es base el tema de granulometría y a que también se empleara en otras ramas de la carrera, la curva granulométrica que es la que determina la calidad de un producto no debe tomarse a la ligera, aunque a veces sucederán muchas correcciones esto nos ayudara a nosotros como profesionales a ser más preciso por cada corrección que se hace, el campo del ingeniero en esta especialidad de concreto es importante ya que durante toda su vida profesional se topara con concreto todo el tiempo, y la granulometría es base para que sepa en todo momento identificar la identificación de la clasificación de los agregados finos y gruesos. gruesos.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
4
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
OBJETIVOS Generales:
Determinar la clasificación clasificaci ón de la Granulometría de Agregado fino y grueso. Determinar la curva granulométrica de cada tipo de agregado y que este dentro de los límites establecidos. Establecimiento del Módulo de Finura de cada tipo de agregado para verificación de resultados.
Específicos:
Conocer los requisitos de gradación y calidad del agregado fino y grueso para uso en el concreto. Determinar mediante el tamizado la gradación que tienen los agregados ensayados.
JUSTIFICACION
Conocer cómo se realiza y determina los resultados de una prueba granulométrica, es muy importante en el campo de nuestra profesión como Ingenieros Civiles, donde se evaluara que tipo de agregado conformara parte de nuestro diseño de mezclas, ya que depende de este mucho la resistencia y durabilidad que llegue a alcanzar nuestro concreto.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
5
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
CONTENIDO
1. GRANULOMETRIA La granulometría se define como la distribución de los diferentes tamaños de las partículas de un suelo, expresado como un porcentaje en relación con el peso total de la muestra seca. Aprenderemos a utilizarla como un instrumento en la clasificación de los materiales, ya que la descripción por tamaño tiene especial inter és en la selección de materiales para rellenos de carreteras y presas, los cuales requieren materiales material es con graduaciones determinadas. La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado agregado tal como se determina por análisis de tamices (norma ASTM C 136). El tamaño de partícula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas. Los siete tamices estándar est ándar ASTM C 33 para agregado fino tienen aberturas que varían desde la malla #4 hasta la #200. Los números de tamaño (tamaños de granulometría), para el agregado grueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a través de un arreglo de mallas. Para la construcción de vías terrestres, la norma ASTM D 448 en lista los trece números de tamaño de la ASTM C 33, más otros seis números de tamaño para agregado grueso. La arena o agregado fino solamente tiene un rango de tamaños de pa rtícula. ANALISIS GRANULOMETICO POR TAMICES
Nuestra herramienta principal de trabajo para este proceso es la malla o tamiz. Existen dos escuelas, claramente diferenciables, en cuanto a la forma en sí del tamiz: la escuela alemana y la escuela norteamericana. La escuela alemana utiliza una plancha metálica agujereada, mientras que la escuela norteamericana forma la malla con hilos metálicos dispuestos en forma de cuadrícula. No puede afirmarse en ningún momento que una escuela sea superior a la otra en esta aspecto; cada una tiene sus ventajas, como también sus desventajas. Las mallas alemanas tienen la bondad de presentar orificios circulares que se asemejan más a la forma de las partículas que el cuadro de las mallas norteamericanas. Ahora bien, las planchas agujereadas presentan zonas ciegas, donde puede quedar retenido material que de otra manera hubiera pasado, quedando este efecto reducido a un mínimo en las mallas norteamericanas. Ya se utilice una o la otra, siempre debe
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
6
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
tenerse la precaución de no mezclar mezcla r ambas normas, advertencia que puede ser aplicada a todas las ramas restantes de la ingeniería civil. En nuestro trabajo de laboratorio usaremos los tamices de la escuela norteamericana.
NORMAS A CONSULTAR
Normas Técnicas Peruanas -NTP 350.001: 1970 Tamices de ensayo. -NTP 400.010: 2000 Agregados. Agregados. Extracción y preparación de las muestras. -NTP 400.011: 1976 Agregados. Agregados. Definición y clasificación de agregados a gregados para uso en morteros y concretos. -NTP 400.037: 2000 Agregados. Requisitos. Normas Técnicas de Asociación -ASTM C 670: 1996 Estándar Practice for Preparing Precision and Statements for TestMethods for Construction Materials. -ASTM C 702: 1998 Estándar Practic for Reducing Field Samplesof Aggregate to Testing Size. -AASHTO T 27 Sieve Analysis of Fine and Coarse Agregates.
GENERALIDADES
Agregado: Material granular que puede ser arena, grava, piedra triturada o escoria, unido con un medio cementante para formar concreto o mortero hidráulico.
Agregado fino: Agregado que pasa la malla de 3/8” y 3/8” y caso totalmente la malla #4.
Agregado grueso: Es el agregado retenido en la malla mall a #4 proveniente de la desintegración natural o mecánica de la roca, r oca, y que cumple con los límites establecidos est ablecidos en la norma.
Tamaño nominal máximo: Es el que corresponde al menor tamiz de la serie que produce el prime retenido.
Tamaño máximo: Es el definido por el que corresponde corr esponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra del agregado grueso.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
7
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
2. MATERIALES E INSTRUMENTOS MATERIALES
Agregado fino: Aquel agregado que pasa la malla de 3/8”. 3/8” .
Agregado Grueso: Aquel agregado que retiene la malla de 3/8”.
MATERIALES DE TRABAJO
Balanza electrónica: Da el peso de los materiales de forma instantánea.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
8
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Cucharon y dos lavadores: Para recoger el material y para separar materiales respectivamente.
Escobillera y Batidor de Albañil: Para barrer, para dejar pasar los agregados en los tamices y para acomodar y juntar el material.
Brocha: Para limpiar los lavadores y así pase todo el material de agregado.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
9
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Juego de Tamices: Se tendrá el total de tamices 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200, Fondo, es necesario usar todos estos tamices para así hacer nuestra curva granulométrica.
3. TOMADE DATOS, PROCEDIMIENTO Y CALCULOS DEL ANALISIS GRANULOMETRICO. AGREGADO FINO
Se tendrá primero que hacer secar el material en la intemperie del ambiente, luego del secado se procesara al método del cuarteo en la cual habrá un aproximado de 2.8Kg en nuestro caso, donde se agarrara la cuarta parte del material, donde luego lo haremos pasar por la malla de 3/8”, y ese será nuestro agregado que usaremos para hacerlo pasar por las mallas de agregado fino.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
10
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Como el Peso del material es 768gr, ahora se utilizaran las mallas: 3/8”, #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200, Fondo, donde tamizaremos en un tiempo de aproximadamente 1 minuto y medio. Luego del tamizado respectivo de los agregados se tendrá los pesos retenidos de las respectivas mallas, haciendo tarear (peso cereal) nuestro recipiente, donde obtuvimos:
Malla #4
Malla #8
Malla #16
Malla #30
Malla #50
Malla #100
Malla #200
Cazuela
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
11
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Ahora mostraremos el peso retenido de cada malla y procesaremos a los cálculos para así poder hacer nuestra curva granulométrica.
Como observamos según nuestro cuadro de exel el Peso total de ma terial es 768gr, donde hay un error de 1gr, el cual se corrige corri ge en los pesos retenidos corregidos, donde hay un error permisible de 0.1302<0.3 el cual es válido para para nuestros cálculos. Ahora veamos nuestro módulo de finura y nuestro %pasa acumulado, pues en su conjunto NO cumplen con los requisitos requeridos, ya que el MF=3.26, este no está en los límites 2.3
Corrección de la Granulometría de Agregado Fino. Para la corrección respectiva se tendrá que procesar de nuevo al tamizado completo del material reduciendo o aumentando una una respectiva cantidad de agregado fino, en nuestro caso de acuerdo a la cantidad de agregado de cada malla que obtuvimos se ve que se tendrá que reducir una cierta cantidad de agregado de la malla #8 y aumentar más agregado fino, ya que con lo observado son los que causan que la curva salga afuera de los limites.
Procediendo de un nuevo al tamizado de agregado para la corrección
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
12
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Luego de proceder a la corrección del agregado agre gado fino se obtendrá los nuevos pesos retenidos de las mallas, es obvio que se aumentó la cantidad de material ya que se añadió más agregado fino para corregirlo.
Nuevos agregados de cada malla para la corrección del agregado fino.
Ahora tenemos nuestro nuevo de cuadro de exel, donde se presenta los pesos r etenidos y cálculos del agregado fino corregido, si observamos en cuadro anterior de l a granulometría observaremos que se necesitó reducir la parte gruesa y aumentar más fino a nuestro material como se dijo antes, y ahora con este nuevos cálcul os, procederemos a graficar nuestra curva granulométrica. Primero comprobaremos nuestro error permisible que es 0.22<0.3 y cumple con los requisitos, Modulo de Finura, donde vemos que c umple con los limites limite s 2.3<2.88<3.1, con estos cálculos favorables vemos agregado para la fabricación de concreto de alta resistencia y trabajabilidad. Ahora procederemos al grafico de nuestra curva granulométrica:
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
13
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Nos concentraremos más en lo que es el %Pasa Acumulado y los límites de la NORMA ASTM C-33, aunque existen otras como la M y la F, pero en nuestro caso usaremos la C, por acercarse más a nuestra curva.
Graficando nuestra curva tendremos:
CURVA GRANULOMETRICA Limite 1
120
Limite 2
Granulometria
100
80 o d a l m u c A a s a P %
60
40
20
0 10
9.5
4.75
2.36
1 .1 8
0.6
0 .3
0.15
0.075
0
Diametro de las mallas(mm)
CUMPLE CON EL HUSO GRANULOMETRICO
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
14
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
AGREGADO GRUESO
Como en el caso anterior primero que hacer secar el material en la intemperie del ambiente, ahora haremos pasar una cierta cantidad de agregado grueso por la malla de 3/8” para tener exclusivamente material grueso, luego se procesar a al método del cuarteo en la cual habrá un aproximado de 8Kg en nuestro caso, donde se agarrara la cuarta parte del material más gravado y su opuesto, luego con el nuevo material hacer un nuevo cuarteo, donde se agarrara un cuarta parte más gravada y su opuesto, y este último conjunto unido será nuestro material que se usara para nuestra granulometría. PRIMER CUARTEO
SEGUNDO CUARTEO
MATERIAL
Luego de obtener el material lo haremos pesar en la balanza electrónica con un recipiente tareado, donde el Peso Material =2026gr, ahora usaremos las mallas normalizadas: 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, #4, fondo, las demás mallas no se usaran ya que se trata de un agregado grueso, pero en los cálculos intervendrán para el caso del cálculo de peso de la cazuela. Ahora tamizaremos durante 1minuto y medio aproximadamente, luego obtendremos los pesos retenidos de cada malla como se muestra:
Malla 1”
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
Malla ¾”
15
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Malla ½”
Malla 3/8”
Malla #4
Cazuela
Ahora con los pesos retenidos de cada malla, procesaremos a los cálculos y de ahí la gráfica de nuestra curva granulométrica.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
16
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Como vemos en el cuadro exel, la diferencia de pes os es de 2gr, donde tendremos un error permisible de 0.0987<0.3 que cumple cumple con nuestros requisitos, también veremos que el porcentaje retenido de la cazuela que es de 0.39<2% que también cumple cumple con nuestros requisitos. Ahora veremos lo que sucede con nuestro módulo de finura: 0 + 48.96 48.96 + 94.07 94.076 6 + 99.60 99.60 + 99.9 99.96 6 + 99.60 99.60 + 99.60 99.60 + 99.6 99.6 + 99.6 99.6 =
100
= 7.406
El módulo de finura cumple con los requisitos de límites, que debe estar entre 6, 7 y 8, aunque no es muy importante. El problema ahora estará en los límites de granulometría, ya que la elección elecció n de una seria granulométrica debe efectuarse de acuerdo con el t amaño nominal del agregado, en nuestro caso los tamaños nominales van desde el tamiz tami z de 1” hasta el #4, y se escogerá el ASTM 57, pero no están dentro de los limites, entonces SE HARA UNA CORRECCION DE DE GRANULOMETRIA DE AGREGADO GRUESO GRUESO como el caso anterior de agregado fino.
Corrección de la Granulometría de Agregado Grueso. De manera similar que el agregado agregado fino se aumentara fino y se quitara grueso para para poder estabilizar los limites.
Procediendo a corregir haciendo de nuevo el tamizado.
Después del tamizado tendremos nuevos pesos retenidos de las mallas
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
17
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Como vemos en el cuadro exel, el sistema de agregado ya está corregido, en este caso se s e tuvo que disminuir mucho agregado grueso y aumentar más fino, además podemos observar que el Modulo de finura, el porcentaje retenido de la caz uela y el error permisible cumplen con los requisitos necesarios. Ahora bien como esta corregido vemos que los límites de Huso granulométrico están conforme, ahora procederemos a graficar su curva granulométrica. Según la los tamaños nominales que tuvimos, los límites se establecerán de acuerdo a la tabla:
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
18
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Como vemos los límites de 1” a #4, son de 95 -100, 25-60, 0-10, 0-5 respectivamente, también se tendrá el 100 de la malla 1 ½”. Entonces tendremos:
Ahora procederemos a graficar la curva granulométrica:
CURVA GRANULOMETRICA Limite 1
Limite 2
Granulometria
120
100
80 o d a l u m u c A a s a P %
60
40
20
0 1_1/2"
1"
_3/4"
_1/2"
_3/8"
#4
#8
Diametro de las Mallas (mm)
CUMPLE CON EL HUSO GRANULOMETRICO
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
19
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
Le recomendamos al lector que es conveniente el uso de laptop o u otra máquina que le ayude a calcular sus cálculos o sus correcciones de forma rápida en pleno laboratorio como en mi caso:
Este soy yo en el momento que termino mi trabajo y se comprueba la ficha de laboratorio de suelos para extracción y devolución de los instrumentos de trabajo
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
20
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
CONCLUSIONES
Se debe tener en cuenta que para el agregado a gregado fino la malla de 3/8” hace pasar agregado para su selección, mientras que para el agregado grueso retiene agregado para el material de uso. Se concluyó que cuando sucede corrección de una granulometría, las primeras mallas de cada tipo de agregado son los que influyen mucho en los límites del huso granulométrico así como se ve en los cuadros exel. También se vio que el módulo de Finura del agregado grueso tiene que ser observado, ya que a pesar de estar dentro de los l os parámetros dados la curva granulométrica no cuadra. Es conveniente trabajar con laptop o u otro máquina que nos ayude a corregir rápidamente nuestros agregados como lo visto anteriormente.
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
21
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
ALEXANDER MEJIA SECA
RECOMENDACIONES
Se recomienda al estudiante secar bien el agregado antes de usarlo en la granulometría, ya que de no ser así, este se s e secara más a medida que pase el tiempo y habrá muchos errores en los pesos retenidos. También se le debe tomar en cuenta de no poner a presi ón las mallas entre ellas, ellas , ya que al querer sacar la malla ma lla el agregado saldrá disparado por la fuerza fuerz a producida y se generaran grandes pérdidas de gramos que producen errores en los cálculos. Es recomendable le uso de computadoras o máquinas para trabajar de manera más precisa y rápida, y más aún cuando se trata de correcciones.
BIBLIOGRAFIA
Separatas de Tecnología del concreto/ Ph. D Aida Zapata. Manual de Practicas de Laboratorio de Suelos/ Universidad de Chihuahua/Faculta de Ingeniería. Laboratorio de Hormigones/Granulometría Hormigones/Granulometría de agregados/ http://laboratoriosdehormigones.blogspot.p http://laboratoriosdehorm igones.blogspot.pe/2010/06/granulom e/2010/06/granulometria-de-los-agre etria-de-los-agregados-y.html gados-y.html YouTube/Granulometría YouTube/Granulometría de agregado grueso/ Cuarteos
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
22