INFORME DE ENSAYOS DE LOS AGREGADOS FINO Y GRUESO

Universidad Nacional “San Luis Gonzaga de Ica” Facultad de Ingeniería Civil ______________________ ___________________________________ _______________________ ______________________ ______________________ ____________________ __________

INTRODUCCION

Como ya es sabido, los agregados son componentes esenciales del concreto, ya que estos le aportan propiedades fundamentales durante la mezcla y su posterior endurecimiento. Es por eso que es necesario realizar ensayos para poder determinar si el agregado cumple con todos las normas técnicas y estándares nacionales para que la construcción tenga las condiciones básicas, para tener las características esperadas en el proyecto. En el presente informe, se sustentarán los ensayos realizados en laboratorio para los agregados finos y gruesos, ambos extraídos de la empresa productora CANTERAS PALOMINO S.R.L. Posteriormente se realizarán comparaciones con de los resultados obtenidos con las normas técnicas para corroborar si cumple con los estándares requeridos para, así su uso sea aceptable.

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

Universidad Nacional “San Luis Gonzaga de Ica” Facultad de Ingeniería Civil _____________________________________________________________________________

OBJETIVOS

 

   

Conocer las características de los agregados fino y grueso (procedente de la Cantera Palomino) Determinar el contenido de humedad, peso unitario, granulometría, peso específico, porcentaje de absorción de cada agregado. Calcular si los agregados (fino y grueso) se encuentran dentro de los límites para hacer un buen diseño de mezcla Verificar si los resultados obtenidos están dentro de los límites que la norma peruana exige. Utilizar y cumplir las normas (NTP 400.037.2002) establecidas para los diferentes procesos. Conocer si los agregados que estamos usando son los adecuados para una buena construcción.



INFORME DE ENSAYOS DE AGREGAGO FINO Y GRUESO EN LABORATORIO ENSAYO Nº1: CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS. 1) DEFINICION: Cantidad de agua superficial retenida por las partículas del agregado (diferencia entre el estado actual de humedad y el estado seco) La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. NTP.185.2002. 2) OBJETIVOS: El agregado tanto fino como grueso presentan grados de humedad, lo cual está presente en los poros que estos contienen, es por eso que este ensayo realizado en laboratorio nos ayuda a saber que a veces el agua de diseño no siempre es la más efectiva ya que se necesita de cálculos previos. 3) MATERIALES Y EQUIPOS: I. Balanza II. Horno III. Recipiente cilíndrico (Taras) IV. Tamiz V. Cucharon VI. Agregado 4) MARCO TEORICO: Los agregados se pueden encontrar de la siguiente manera:

Totalmente seco. Aquí la humedad está totalmente desaparecida tanto interna como externa y se logra mediante un secado al horno a 110°C

Parcialmente seco. La humedad externa no se encuentra y solo existe humedad interna, por lo tanto, es ligeramente absorbente. Se logra mediante exposición al aire libre.

Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En un estado límite en el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua, pero superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio mediante un proceso de saturación (Dejándolos en agua durante 24 horas).

Totalmente Húmedo. Todos los agregados han sido sumergidos en agua durante 24 horas, estando saturados de agua interna y externamente.



Generalmente el contenido de humedad se calcula por la siguiente formula.

]× % = [ −   Donde: W %= porcentaje de humedad 5) PROCEDIMIENTO: I. II. III. IV.

Escogemos 04 taras de las cuales 02 serán para agregado fino y 02 para el agregado grueso. Pesamos cada una de las taras para el siguiente procedimiento. Se pesa la tara más el agregado húmedo (grueso y fino). Peso de la tara más el agregado seco (grueso y húmedo). Para llevar a cabo este paso las taras con su contenido de agregados fueron llevados al horno durante 24h para que pierda la humedad.

6) MUESTRA DE DATOS Y CALCULOS:

CONT. DE HUMEDAD GRUESO FINO DE LOS AGREGADOS X-14 AMOR X-26 X-27 Nº DE TARA 40.95 41.2 41.6 41.3 PESO DE TARA 500.95 502.2 466 466 PESO DE T+AG. H 495.95 495.3 460.6 460.7 PESO DE T+AG. S CONT. DE HUMEDAD (%W) 1.0989 1.5195 1.2888 1.4333



ENSAYO Nº2: VOLUMETRICO DE AGREGADO (PESO UNITARIO SUELTO Y COMPACTADO) 1) DEFINICION: El peso unitario o peso volumétrico unitario del agregado, es el peso de la cantidad necesaria de agregado que llena un recipiente de volumen conocido. 2) OBJETIVOS: El propósito de este método de ensayo es determinar la masa por unidad de volumen de una muestra de agregado ya sea suelto o compactado. 3) MATERIALES: I. Balanza II. Recipiente de medida. III. Varilla compactadora IV. Pala de mano: Cucharon V. Agregado (grueso y fino)

4) MARCO TEORICO: NORMA 

NTP 400.017-1999 AGREGADOS: Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado.  NTP 400.010-1976 AGREGADOS: Extracción y preparación de muestras  NTP 400.022-1979 AGREGADOS: Método de ensayo PESO UNITARIO: El peso unitario es el peso de la unidad de volumen de material a granel en las condiciones de compactación y humedad, en estas condiciones se efectúa el presente ensayo, expresada en kg/m3. PESO UNITARIO SUELTO (PUS): El PUS se obtiene llenando el material seco suavemente en el recipiente hasta que llegue al tope, donde luego se nivelara a ras con una varilla. Saber el concepto del PUS es importante cuando se trata de manejo, transporte y almacenamiento de los agregados debido a que estos se hacen en estado suelto, además se usa para la conversión de peso a en volumen, es decir para conocer el consumo por metro cubico de hormigón. PESO UNITARIO COMPACTADO (PUC): El PUC se obtiene cuando el agregado en estado seco ha sido sometido a compactación incrementando así el grado de acomodamiento de las partículas de agregado y por lo tanto el valor de la masa unitaria. El PUC es importante desde el punto de vista de diseño de mezclas ya que con él se determina el volumen absoluto de los agregados. También el valor del peso unitario compactado se utiliza para el cálculo del % de vacios de los materiales.



5) PROCEDIMIENTO: I.

DETERMINACION DEL PESO UNITARIO SUELTO DE AGREGADOS

Procedimiento con pala: el recipiente de medida se llena con una pala o cuchara, que descarga el agregado desde una altura no mayor de 50 mm (2”) hasta que rebose el recipiente. Eliminar el agregado sobrante con una regla. Determinar el peso del recipiente de medida más el contenido y el peso del recipiente, registrar los pesos. II.

DETERMINACION DEL PESO UNITARIO COMPACTADO DE AGREGADOS. Procedimiento de apisonado: para agregados de tamaño máximo nominal de 37,5 mm (11/2") o menos. Llenar la tercera parte del recipiente con el agregado, y emparejar la superficie con los dedos. Apisonar la capa de agregado con 25 golpes de la varilla distribuidos uniformemente, utilizando el extremo semiesférico de la varilla. Llenar las 2/3 partes del recipiente, volviendo a emparejar la superficie y apisonar como anteriormente se describe. Finalmente llenar el recipiente hasta colmarlo y apisonar otra vez de la manera antes mencionada. Al apisonar la primera capa, evitar que la varilla golpee el fondo del recipiente. Al apisonar las capas superiores, aplicar la fuerza necesaria para que la varilla atraviese solamente la respectiva capa. Una vez colmado el recipiente, enrasar la superficie con la varilla, usándola como regla, determinar el peso del recipiente lleno y peso del recipiente solo, y registrar pesos.

Peso unitario. - calcular el peso unitario compactado o suelto, con la siguiente formula.

 = (−)  Donde:

M = Peso unitario del agregado en kg/m3 (lb/pie3) G = Peso del recipiente de medida más el agregado en kg (lb) T = Peso del recipiente de medida en kg (lb) V = Volumen del recipiente de medida en m3 (pie3)



6) MUESTRA DE DATOS Y CALCULOS:

AGREGADO GRUESO VOL. RECIPIENTE PESO RECIPIENTE P. RECIP. + A. (GRUESO Y FINO) SUELTO PROMEDIO COMPACTO PROMEDIO

0.0145 m3 5.31 kg P. RECIP. + A. GRUESO (kg) 25.900 26.300 26.200 26.133 27.510 27.780 27.500 27.597


P.U. (kg/m3) 1420.00 1447.58 1440.69 1436.09 1531.03 1549.66 1530.34 1537.01

AGREGADO FINO 0.0096 m3 4.40 kg P. RECIP. + A. P.U. (kg/m3) FINO (kg) 18.700 1489.58 18.410 1459.38 18.500 1468.75 18.537 1472.57 19.350 1557.29 19.250 1546.88 19.440 1566.67 19.347 1556.95


ENSAYO Nº3: GRANULOMETRICO DEL AGREGADO. 1) DEFINICION:

La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor. Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran estandarizadas por la Norma Técnica ASTM (E11) La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 1½", 1", ¾", 3/8", # 4 y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 3 0, # 50, # 100, # 200. El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningún caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través del tamiz; Recomendando, que los resultados del análisis en tamiz se coloquen en forma tabular. Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas granulométricas. Las curvas granulométricas permiten visualizar mejor la distribución de tamaños dentro de una masa de agregados y permite conocer además que tan grueso o fino es. 

MODULO DE FINEZA “El módulo de fineza es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo presente y dividido entre 100”. Se considera que el ( M f )de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 2.3,y 3.1 o, donde un valor menor que 2.0 indica una arena fina 2.5 una arena de finura media y más de 3.0 una arena gruesa.

m° f° =Σ % Ac. Ret (3"+1 ½"+3/4"+3/8"+ N°4 + N°8+N°16+N°30+N°50 + N°100)

100



2) OBJETO:

Determinar por medio de una serie de tamices de abertura cuadrada la distribución de partículas de agregados grueso y fino en una muestra seca de peso conocido. 3) REFERENCIAS NORMATIVAS: NTP 400.012: Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global. 4) MATERIALES: AGREGADO GRUESO



I.

Bandeja,

II.

Balanza de sensibilidad 1 gr.

III.

Cucharón

IV.

Brocha

V. VI. 

Desarmador Tamizadora de agregado Grueso.

PROCEDIMIENTO: Pesar 5 Kg de agregado. Anotamos el peso exacto del material separado como peso inicial del ensayo. Vaciar el material en los tamices indicados, verificando que estos se encuentren bien ubicados; es decir los de mayor abertura encima de los de menor abertura y al final la bandeja. El tamizado se realiza en un tiempo de 1 minuto aproximadamente. Se procederá de la misma manera con los demás tamices que les sigue hasta llegar al fondo. Luego se va retirando las mallas y se pesa cada una de las fracciones del material retenido en estas (malla 1 ½”, 1”, ¾” ,3/8”, #4 y bandeja), verificando que no queden partículas en las aberturas de las mallas.


Universidad Nacional “San Luis Gonzaga de Ica” Facultad de Ingeniería Civil _____________________________________________________________________________ 

GRANULOMETRIA Y MODULO DE FINEZA PARA EL AGREGADO GRUESO:

PESO TOTAL DE LA MUESTRA: 5000 gr.

MALLAS O TAMICES 2”

PESO

% PESO

RETENIDO (gr) RETENIDO

% QUE

% RET.

PASA

ACUMULADO

0

0

100

0

1 ½”

0

0

100

0

1”

0

0

100

0

¾”

0

0

0

0

½”

1653.4

33.047

66.953

33.047

3/8”

1489.9

29.775

37.96

62.822

4

1807.9

36.135

1.0433

98.958

FONDO

52.2

1.043

0

100

TAMAÑO MAXIMO (NTP) = 3/4” TAMAÑO MAXIMO NOMINAL (NTP) = 1/2”

N°4+N°8+N°16+N°30+N°50+N°100  = % retenido acumulado (3"+1 1/2"+3/4"+3/8"+ 100 = (62.8218+98.9567+500) / 100= 6,62



GRANULOMETRIA Y MODULO DE FINEZA PARA EL AGREGADO FINO:



I.

EQUIPOS: Tamiz normalizado y balanza.

II.

PROCEDIMIENTO: Se toma una muestra representativa de 1000 gr. Luego se lleva a la máquina donde el material será agitado durante 10 min. Aproximadamente, una vez terminado el trabajo de la maquina se procederá a retirar las mallas una por una con sumo cuidado tratando en lo posible quitar todo el material de la malla que se está retirando. Para las mallas de mayor abertura se utilizará una escobilla metálica para retirar el material que queda retenido. Después de retirar las mallas se procederá a pesar el material retenido, en la balanza con densidad de 1 gr.

MALLAS O TAMICES

PESO

% PESO

RETENIDO (gr) RETENIDO

% QUE

% RET.

PASA

ACUMULADO

Nº 4

0

0

100

0

Nº 8

1

0.1

99.9

0.1

Nº 16

13

1.3

98.6

1.4

Nº 30

172

17.2

81.4

18.6

Nº 50

663

66.3

15.1

84.9

Nº 100

137

13.7

1.4

98.6

Nº 200

12

1.2

0.2

99.8

FONDO

2

0.2

0

100

N°4+N°8+N°16+N°30+N°50+N°100  = % retenido acumulado (3"+1 1/2"+3/4"+3/8"+ 100  = (0+0.1+1.4+18.6+84.9+98.6) /1oo = 2.036



ENSAYO Nº 4: PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION 1) OBJETO: Establecer un procedimiento para determinar el peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción (después de 24 horas) del agregado grueso. El peso específico saturado con superficie seca y la absorción están basadas en agregados remojados en agua después de 24 horas. Este modo operativo no es aplicable para agregados ligeros. 2) FINALIDAD Y ALCANCE: Una muestra de agregado se sumerge en agua por 24 horas aproximadamente para llenar los poros esencialmente. Luego se retira del agua, se seca el agua de la superficie de las partículas, y se pesa. La muestra se pesa posteriormente mientras es sumergida en agua. Finalmente, la muestra es secada al horno y se pesa una tercera vez. Usando los pesos así obtenidos y fórmulas en este modo operativo, es posible calcular tres tipos de peso específico y de absorción. 3) REFERENCIA NORMATIVA: NTP 400.021: Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado grueso. 4) PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION PARA EL AGREGADO FINO: 4.1 EQUIPOS: I. II. III. IV. V. VI. VII.

Balanza Picnómetro. Cocina eléctrica. Cucharones y bandejas. Formularios Taras pison

4.2 PROCEDIMIENTO: Tomamos de la muestra de la arena aproximadamente 1kg, luego se procede a saturar la muestra del agregado fino, para ello se coloca en un recipiente con agua y se deja remojando alrededor de 24h.



Se vierte un poco agregado Asss al molde cónico, en una superficie plana y se apisona el agregado 25 veces, luego se retira el cono; si el agregado fino se desmorona en casi toda tu totalidad significa que el agregado realmente esta sss, sin embargo si el agregado mantiene la forma del cono significa que el agregado está muy húmedo. Luego se pesa el agregado Asss que resulta de apisonarlo en el cono, esta muestra se coloca en 2 taras cuyos pesos ya deben ser conocidos. Una vez pesado el agregado sss, se colocan las taras que contienen el agregado en el horno (110 °C aprox) durante 24 horas, de tal manera que obtendremos el peso seco de la muestra. 4.3 MUESTRA DE DATOS Y CALCULOS: 

Para el cálculo de peso específico:

 ..= (−) 

Para el porcentaje de absorción:

%.= (−)    Donde: A = Peso de la muestra seca en el aire, gramos; B = Peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire, gramos; C = Peso en el agua de la muestra saturada.

Nº PICNOMETRO 3 4 PESO PICNOMETRO 154.6 158.3 100 g 100 g PESO A. FINO SECO PICN.+ AGUA 656.2 654.2 PICN. + AGUA + A. FINO 718 g 719 g VOLUMEN 38.3 cm3 36.2 cm3 PESO ESPECIFICO (gr/cm3) 2.6178 2.7624 Nº TARA X-26 X-27 PESO DE TARA 41.6 41.3 PESO=T+Asss 466 466 PESO=T+Aseco 460.6 460.7 %Absorcion 1.4340 1.2637 Promedio 1.3489 TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES


5) PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION PARA EL AGREGADO GRUESO: 5.1 EQUIPO: 

Balanza.  Cucharones y bandejas.  Envase (baldes)  Canastilla con alambre.  Taras  Formularios. 5.2 PROCEDIMIENTO: Se deja el agregado en un recipiente con agua durante 24 horas de tal manera que este se sature. Este proceso también es útil para eliminar el polvo que contienen los agregados en su superficie. Después de este lavado, se procede a secar con un paño la muestra de agregado El proceso de secado superficial del agregado debe hacerse de manera cuidadosa y rápida, evitando la evaporación del agua en los poros de los agregados. Una vez secados superficialmente se pesa el agregado en una balanza con aproximación de 0.5g, los agregados deben colocarse en 2 taras (se anota el código de cada una de ellas). Así se obtiene el peso de la muestra en condición de saturación en superficie seca. Por último se llevan los agregados en 2 taras hacia el horno (temperatura 110 °C aprox.) para obtener el peso seco del agregado, luego de 24 horas en el horno y 2 horas más a temperatura ambiente procederemos a pesar y obtener el peso seco de los agregados en las taras 

CACULO DEL PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION DE AGREGADO GRUESO:

Nº TARA PESO AL AIRE PESO SUMERGIDO AL AGUA PESO SECO DE HORNO VOL MEN PESO ESPECIFICO (g/cm3) % Absorcion PROMEDIO


X-14

AMOR

460 g 289 g 455 g 171 2.66 1.0989 1.3092

461 g 289 g 454.1 g 172 2.64 1.5195


ANEXOS ENSAYO Nº1 : CONTENIDO DE HUMEDAD





ENSAYO Nº 2: VOLUMETRICO DEL AGREGADO



ENSAYO Nº 3: GRANULOMETRICO DE AGREGADOS



ENSAYO Nº 4 : PESO ESPECIFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION


INFORME DE ENSAYOS DE LOS AGREGADOS FINO Y GRUESO

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