Informe 1
Introducción:
Dentro los materiales de construcción, tenemos un sinfín de materiales tanto materias primas (materiales sin procesar) y materiales cuyo uso final es gracias a varios procesos industriales, sin embargo existen materia primas fundamentales dentro la construcción y sin las cuales no se podrían desarrollar este ámbito, dentro de los más usados para este fin tenemos agregados gruesos, agregado finos, metales, madera, plásticos y otros. Este documento hará énfasis en los agregados finos (arena), dando a conocer su origen, extracción, usos, usos, propiedades, propiedades, características características físicas, químicas químicas y morfologías, morfologías, así como también las normas de control de calidad que regulan este material para su aplicación en el medio de la construcción. Con esta investigación planeamos profundizar el conocimiento en cuanto se refiere a este tipo de agregados de alta importancia en la construcción. 2
Objetivos:
2.1 Objetivo General Profundizar y compartir el conocimiento acerca de los agregados finos (Arena) 2.2 Objetivos específicos Conocer el origen de la arena Modo de extracción Usos en la construcción Propiedades de la arena Características físicas y químicas Conocer los los controles de calidad calidad que rigen su uso en la la construcción, construcción, desde la extracción hasta la aplicación. aplicación.
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Marco Teórico
La arena o agregado fino son las partículas extraídas extraídas dentro del agregado , cuyo tamaño es menor a 5 mm. (partículas mayores a 2 mm se denominan arenas gruesas y las menores arenas finas. Partículas menores a 0.08 mm se denominan finos de arena). Se encuentran en la tierra desde la formación de la misma, y existen reservas y lugares que facilitan su extracción , clasificando así un origen definido de acuerdo al lugar de procedencia, entre los cuales tenemos: Bancos de sedimentación: Zonas artificiales construidas para represar los contenidos de agregados finos y gruesos que arrastran los ríos. Cauce de río: Corresponde a la extracción desde el lecho del río, en los cuales se encuentra material arrastrado por las aguas. Pozos secos: Son zonas de antiguos rellenos aluviales en valles cercanos a ríos. Canteras: Son lugares de explotación de los mantos rocosos o formaciones geológicas. geológicas.
Referido a esto, existen 2 vías de las cuales se realiza la extracción: la vía seca (yacimientos por encima del agua) y la vía húmeda (por debajo del nivel del agua). El siguiente paso a la extracción es el pre cribado, que es la separación de materiales indeseables. Posterior a esto si la extracción es de cantera existe el proceso de trituración para obtener diferentes calibres de agregado. Otro punto a nombrar dentro de los procesos que sufre la arena antes de su aplicación es la granulometría que es la clasificación de acuerdo al tamaño de las partículas que lo componen. De hecho para hablar estrictamente de la arena se realizara su clasificación desde calibres menores a 5 mm hasta 0,075 mm atravesando los siguientes tamices: Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 4
4,75 mm
Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 5
4,00 mm
Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 6
3,35 mm
Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 7
2,80 mm
Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 8
2,36 mm
Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 10 2,00 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 12 1,00 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 14 1,40 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 16 1,18 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 18 1,00 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 20 0,850 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 25 0,710 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 30 0,600 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 35 0,500 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 40 0,425 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 45 0,355 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 50 0,300 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 60 0,250 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 70 0,212 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 80 0,180 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 100 0,150 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 120 0,125 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 140 0,106 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 170 0,090 mm Tamices Norma ASTM E - 11/95 8" 200 0,075 mm
Seguidamente o en cualquier parte del proceso de extracción es necesario el proceso de lavado para eliminar arcillas y limos presentes que perjudican en procesos posteriores. 3.1 Clasificación de la arena de acuerdo a su tamaño:
A) Arenas gruesas. -las que pasan una malla de 5mm y son retenidas por otra de 2mm. B) Arenas medias.- las que pasan una malla de 2mm y son retenidas por otra de 0.5mm.
C) Arenas finas.- las que pasan una malla de 0.5mm y son retenidas por otra de 0.02mm. 3.2 Tipos de arena tomando en consideración su origen:
Arenas naturales: Como su nombre lo indica son arenas que se producen por la desintegración natural de las rocas, las mismas tienden a ser de excelente calidad, como es el cuarzo y el sílice. Este tipo de arena de puede encontrar en los cantos rodados y en el río. Son las arenas donde no ha intervenido el hombre, como es el caso de la sílice la cual presenta la misma forma del cuarzo. Es de grano duro que resiste muy bien las adversidades atmosféricas. Es el tipo a encontrar en costas continentales y no tropicales. Arenas artificiales: Son las arenas que resultan cuando el ser humano ayudado de equipos procede a triturar determinadas rocas. 3.3 Tipos de arena tomando en cuenta su composición química
Arena silica: Es el tipo de arena utilizada en la fundición para crear moldes. Se comercializa como cuarzo, que es su forma más común. Es muy resistente a la abrasión, presenta una gran diversidad de forma y grano, es resistente al calor, al ácido de la escoria y al metal. Arena cromita: Este tipo de arena de distingue por su excelente densidad, por su refractariedad alta, su estabilidad y dureza, por su excelente absorción, por su baja expansión térmica y por su transferencia de calor. Arena zirconio Es una arena con densidad muy alta y que es muy refractaria. Es un excelente conductor térmico, presenta una baja expansión térmica y es muy resistente a la humedad del metal. Arena olivina : Esta compuesta de fayalita y de forsterita. Es muy empleado en la fundición. A comparación de la arena silica su conductividad térmica es mayor, pero su expansión térmica es menor.
3.4 Pruebas de control de calidad:
PRUEBAS QUE SE REALIZAN A LOS AGREGADOS PARA SU CONTROL DE CALIDAD (NORMAS A.S.T.M.). Peso específico. – nos indica características y consistencia de un agregado, peso con respecto al peso del mismo volumen pero de agua unidad gm/ cm3. Peso volumétrico.- peso del volumen absoluto del material. Unidad kg/m3. Prueba de polvos. – Exceso de polvos en los agregados. Unidad % de polvos. Humedad. – Cantidad de humedad superficial de los agregados. Secos, húmedos, poco húmedos, etc. Colorimetría.- Determina presencia de compuestos orgánicos. Unidad color. Determinación de sales.- determina contaminación por sales. Unidad % de sales. Granulometría (ASTM C 136 / AASHTO T 27). – Es el porcentaje de partículas de tamaños determinados, que forman el material original. La óptima composición granulométrica es
aquella donde se combinan granos finos, medianos y gruesos para dar máxima compacidad (sin huecos) al conjunto. Las normas que regulan dichos procesos son:
EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS ASTM C 75 AASHTO T 2 CUARTEO DE MUESTRAS ASTM C 702 / AASHTO T 248 GRANULOMETRÍA ASTM C 136 / AASHTO T 27/ ASTM C33 MATERIAL FINO MENOR QUE 0,075 MM ASTM C 117 / AASHTO T 11 DENSIDAD APARENTE ASTM E 30 / ASTM C 29 DENSIDAD REAL, NETA Y ABSORCIÓN DE AGUA EN ÁRIDOS FINOS ASTM C 128 / AASHTO T 84 EQUIVALENTE DE ARENA ASTM D 2419 DESINTEGRACIÓN MEDIANTE SULFATOS ASTM C 88 / AASHTO T 104 ÍNDICE DE DURABILIDAD DE ÁRIDOS ASTM C 3744 / AASHTO T 210 REACTIVIDAD ÁRIDO /ALCALI (MÉTODO QUÍMICO) ASTM C 289. MODULO DE FINURA(ASTM C 125) CONTROL DE HUMEDAD (ASTM C 70, C 127, C 128 y C 566
3.5 Usos y aplicaciones de la arena:
Se utiliza en el cemento para la fabricación de hormigones, morteros y morteros secos, en la construcción de obras civiles, pavimentos, prefabricados. En el tema del asfalto se utiliza en la mezcla asfáltica de pavimentos. 3.6 Propiedades
Sensoriales
Textura: Áspera. Color: Por lo general plomizo aunque puede presentar otros colores. Brillo: Destellos luminosos debido a la presencia de minerales varios.
Físico-químicas Degradado: Se refiere al degradado y relación en cuanto a tamaño de las partículas y se
relaciona con variedad de tamaños que hay adentro de una muestra ya que es necesaria la variedad de tamaños pudiendo clasificarse en uniformes y no uniformes siendo mejores los no uniformes Densidad : Es la relación entre una masa determinada y el volumen ocupado por esa misma
masa. La densidad tiene varios conceptos: absoluta, nominal. Absorción: Se define como la propiedad que tienen los agregados de atrapar el agua en sus
poros durante un periodo de tiempo determinado (24 h). La absorción influye en el cálculo de agua en la mezcla. La densidad y la absorción influyen directamente sobre el peso unitario, resistencia mécanica, durabilidad y la dureza
de los agregados. Cantidad de materia orgánica. La materia orgánica + partículas de baja densidad / provocan reacciones inesperadas: Velocidad de fraguado. Resistencia. Porosidad. Pérdida de adherencia. Manchas.
Terrones de arcillas. Los terrones de arcillas + Partículas blandas /debilitan el hormigón y disminuyen la adherencia. Cantidad de sales. Producen: Cristalizaciones : Incremento de volumen y eflorescencias. Sales de azufre: destruyen el hormigón. Reactividad: Provocan mayor adherencia y alcalis en el cemento.
Mecánicas Resistencia mecánica : Resistencia árido (1000 – 1500 Kp/cm2) > Resistencia hormigón. Adherencia: Adherencia cemento + árido ,nos va a dar mayor calidad. Resistencia al desgaste: Afecta a la resistencia mecánica del hormigón y a la durabilidad. 4
Conclusiones:
A través del presente informe se pudo determinar las principales propiedades de la arena y la clasificación además del uso de las normativas de calidad que son imprescindibles para su aplicación en la construcción ya que se debe seguir una metodología establecida desde la extracción, lavado, granulometría y otros procesos de laboratorio para garantizar que el agregado sea el adecuado en la construcción. 5
Bibliografia:
APOYO DIDÁCTICO EN LA ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE “MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN”. Trabajo Dirigido Por Adscripción, Presentado Para Optar al Diploma Académico de Licenciatura en Ingeniería Civil. UMSS. Giovanni Jorge Anaya Sánchez, Ramiro Pablo Chaoca Reynaga. Junio de 2009.
Webgrafia: http://sitecal.com.bo/files/14.%20ENSAYO%20GRANULOMETRICO%20GRAVA ARENA.pdf https://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/C127-04-SP.htm
