GRANULOMETRIA DE AGREGADOS (GRUESO Y FINOS)
YULIANA R. PEREIRA SOLANO JHON J. OSORIO ROMAN RAFAEL S. MANJARREZ HERRERA MANUEL GOMEZ PEREZ
DOC. MARCOS DE LEON
UNIVERSIDAD DE SUCRE FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL MATERIALES DE CONSTRUCCION SINCELEJO/SUCRE
INTRODUCCION
Los agregados son cualquier sustancia solida o partículas (masa de materiales casi siempre pétreos) añadidas intencionalmente al concreto que ocupan un espacio rodeado por pasta de cemento, de tal forma, que en combinación con ésta proporciona resistencia mecánica al mortero o concreto en estado endurecido y controla los cambios volumétricos durante el fraguado del cemento. Los agregados ocupan entre !" y #$" del volumen total del concreto. %stán constituidos por la parte fina (arena) y la parte gruesa (grava o piedra triturada). &demás, la limpie'a, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son importantes en cualquier tipo de agregado. %n nuestro laboratorio nos enfocaremos en esta ltima, teniendo como propiedad L& *&+L-%/*0& . &1ora, La granulometría y el tamaño má2imo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, traba3abilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. 4ara la gradación de los agregados se utili'an una serie de tamices que están especificados en la +orma /écnica 5olombiana +/5 67, 8#9, ## los cuales se seleccionarán los tamaños y por medio de unos procedimientos 1allaremos su módulo de finura, para el agregado fino y el tamaño má 2imo nominal y absoluto para el agregado grueso. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
:eterminar si la granulometría de los agregados (finos, grueso) se encuentra dentro de los parámetros establecidos en la norma +/58#9, para un diseño de me'cla adecuado. OBJETIVOS ESPECIFICOS •
•
•
5alcular el modulo de finura para agregados finos. 5alcular tamaño má2imo y tamaño má2imo nominal para agregados gruesos. :eterminar si los agregados son óptimos para la elaboración de concreto
JUSTIFICACION
%l ensayo de granulometría de los agregados es de verás importancia para el diseño del concreto debido a la relevante influencia de los agregados en la resistencia del mismo. 5on lo dic1o anteriormente se resalta que para diseñar un concreto que suplan las necesidades o requerimientos es menester controlar nuestra variable agregados. %ntre los agregados e2iste una relación granulométrica (agregados finos y gruesos) 3unto a la pasta de cemento, esta me'cla tiene que ser proporcional a las densidades del concreto a diseñar. &1ora, segn sea el cuidado y control de la granulometría de los agregados así será los resultados de resistencia y durabilidad de la obra a edificar. &demás, e2isten normas que rigen los rangos granulométricos óptimos a utili'ar en una me'cla de concreto, por lo tanto en los estudios de agregados es completamente importante regirse a la norma.
MATERIALES UTILIZADOS • • •
uestra de 6;;; , 8>, 6?9>, 8?7>, 6?@>, A>, B9, B@,B8$,B6;, B;, B8;;, B7;;), fondo.
•
Calan'a analítica.
•
*ecipientes de plástico.
DATOS Y RESULTADOS DATOS Tabla 1
Tamiz 3/8 " N° N° N°16 N°30 N°50 N°100 N°200 Fondo
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS FINOS MASA INICIAL DE 1000 Masa Masa de Mas rete"ida # Abertura Tamiz a (mm) Masa de 9,5 558 565 7 4,7 480 510 30 2,3 411 460 49 1,1 536 605 69 0,6 388 534 146 0,3 370 860 490 0,1 323 490 167 0,07 328 361 33 287 293 6 Sumatoria 997
Err$r
0,30%
asa DnicialE8;;; gramos asa FinalE !!# gramos =e obtuvo un error de 6 gramos lo que corresponde a un ;,6;"
Tabla 2
GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS MASA INICIAL DE %000 GRAMOS Tamiz 2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N° Fondo
Abertu ra
Masa de Tamiz
50 25 19 12, 9,5 4,7
51 64 51 56 65 66 37
asa Dnicial E 6;;; gramos asa Final E 7!!9 gramos
Masa rete"ida # 51 71 118 195 94 112 48 Sumatoria
Mas a 0 66 674 139 288 461 114 299
Err$r
0,20%
=e obtuvo un error de $ gramos lo que corresponde a un ;,7;"
RESULTADOS
5omo tanto en la granulometría de agregado fino como de agregado grueso se obtuvieron errores se tiene que 1acer una corrección, dic1a corrección es igual aG
Agregado Fino Tabla 3
Tamiz 3/8 " N° N° N°16 N°30 N°50 N°100 N°200 Fondo
Abertura 9,5 4,7 2,3 1,1 0,6 0,3 0,1 0,07 Sumatoria
GRANULOMETRIA DE MASA INICIAL DE 1000 Masa & Rete"id$ Rete"ida 7,33333333 30,3333333 49,3333333 69,3333333 146,333333 490,333333 167,333333 33,3333333 6,33333333 100
5alculo del odulo de Finura (F)G
0,73 3,03 4,93 6,93 14,63% 49,03% 16,73% 3,33 0,63
&Rete"id $
&asa
0,73% 3,77% 8,70% 15,63% 30,27% 79,30% 96,03% 99,37% 100,00%
99,27% 96,23% 91,30% 84,37% 69,73% 20,70% 3,97% 0,63% 0,00%
Lo establecido en la norma dos dice queG Tabla 4
MODULO DE FINURA
Ddeal /olerable
7,@ H 6,9 7,# H 6,
La +orma +/5 8#9 brinda el siguiente análisis granulométrico para agregado fino. Tabla 5
Tami 3/8 " N°4 N°8 N°16 N°30 N°50 N°100
Abertura de 9,5 4,7 2,3 1,1 0,6 0,3 0,1
Limite 100 100 100 85 60 30 10
L*mite 100 95 80 50 25 10 2%
%l cual significa que la granulometría de agregados finos adecuada para el concreto tiene que estar dentro de estos dos límites. La granulometría de agregado fino de este presente informe resulto de la siguiente manera.
Grafica 1
Gra"u$metria de A!re!ad$ Fi"$ 120 %
100%
80% a 60% ( a s &
!imit Su#rior $ranulomtri a
40%
!imit %n&rior
20%
0% 0,01
0,1
1
10
Abertura de $s Tami'es (mm)
La granulometría del agregado fino no cumple con las especificaciones de la norma técnica colombiana +/5 8#9, lo cual se puede ver en la grafica 8. Agregado Grueso Tabla 6
Tamiz 2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N° Fondo
GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS MASA INICIAL DE %000 GRAMOS Abertu Masa &Rete"id & Rete"id$ &asa ra Rete"ida $ 50 25 19 12, 9,5 4,7 Sumatoria
Tamaño Máximo (TM! "#
0 67 67 139 28 46 11 300
0,00 2,23 22,50 46,40 9,63 15,40 3,83
0,00% 2,23% 24,73% 71,13% 80,77% 96,17% 100,00%
100,00% 97,77% 75,27% 28,87% 19,23% 3,83% 0,00%
Tamaño Máximo $omina% (TM$! 1#
La norma técnica colombiana +/58#9 establece de acuerdo al tamaño má2imo nominal los siguientes límites para saber si dic1o agregado cumple las especificaciones. Tabla 7
2" 1" 3/4"
Abertu ra 50 25 19
1/2" 3/8" N°
12, 9,5 4,7
Tamiz
Limite 100 100 '
L*mite 100 95 '
60 ' 0
25 ' 10
Grafica "
Gra"u$metria de A!re!ad$ Grues$
120
100
80 a 60 s a & (
!imit Su#rior
40
!imit %n&rior
$ranulomtria
20 0 1
10
100
Abertura de Tamiz (mm)
La granulometría del agregado grueso si cumple con las especificaciones de la norma técnica colombiana +/5 8#9.
ANALISIS DE RESULTADOS
:e los resultados obtenidos se puede anali'arG AGREGADO FINO:
odulo de FinuraG %l análisis granulométrico de la arena se complementa calculando su modulo de finura, que es igual a la centésima parte de la suma de los porcenta3es retenidos acumulados en cada una de las mallas de la serie estándar. :e ordinario se considera que la arena presenta un modulo de finura no adecuado para la fabricación de concreto, debido a que no entra ni siquiera al menor rango establecido (modulo de finura tolerable) en la tabla 9 que va desde 7.#; a 6.;. Las arenas cuyo modulo de finura es inferior a 7.#;, normalmente se consideran demasiado finas y son un per3udicial para esta aplicación, por que suelen requerir mayores consumo de pasta de cemento, lo cual repercute adversamente en los cambios volumétricos y en el costo del concreto. %n e2tremo opuesto, las arenas con modulo de finura mayor de 6.; resultan demasiado gruesas y también se les 3u'ga inadecuadas por que tienden a producir me'clas de concreto ásperas, segregables y proclives al sangrado. La arena ensaya en el laboratorio posee un modulo de finura de 7,69 lo que dice que es una arena demasiado fina, si esta arena si utili'ara para la fabricación de concreto produciría a la 1ora de estar reali'ando la me'cla una suspensión de esta misma o sencillamente flotaría. 4or otro lado, se puede observar que la grafica granulométrica de los agregados fino sobresale del límite superior de la curva establecida en la norma +/58#9, por lo tanto es un material no recomendable para el diseño de me'claI pero mediante un proceso de me3oramiento se puede optimi'ar para su uso. AGREGADO GRUESO:
& diferencia del agregado fino, el agregado grueso si cumple con las especificaciones establecidas en la norma técnica colombiana +/58#9, lo que dice que si es un buen agregado para la elaboración del concreto. %n la grafica 7 se logra observar que efectivamente la curva granulométrica de este agregado si queda entre los dos limites, a1ora solo faltaría 1acerle los ensayos de índice de alargamiento y de aplanamiento para concluir que este agregado cumple al 8;;" las condiciones para brindar una e2celente resistencia al concreto. %l tamaño má2imo nominal es el que nos indica que limites se deben escoger para elaborar la grafica y saber si cumple la norma, ya que con este se logran saber
dic1os limitesI en la grafica 7 se observan estos límites y gracias a estos es que se pudo concluir que el agregado grueso si cumple las especificaciones de la norma. CONCLUSION
:e acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir queG %l agregado fino no cumple con las especificaciones de la norma +/58#9 puesto que sobrepasa el límite superior establecido y además de esto tampoco cumple con el modulo de finura por lo que si se quiere utili'ar esta arena para la elaboración del concreto tendría que pasar por un proceso de me3oramiento para así optimi'ar sus propiedades y bridarle así al concreto la alta resistencia que éste necesita. %l agregado fino si se puede utili'ar para la elaboración de concreto, pero, ya éste no brindaría la misma resistencia que brindaría un concreto reali'ado con arena que si cumple con la norma +/58#9, aun así este agregado fino puede me3orarse como ya lo 1abías dic1o anteriormente pero lo primordial es tener un agregado que si cumpla con la norma. %l proceso de me3oramiento para este agregado se reali'a una ve' ya tengamos más ensayos reali'ados a dic1o agregado por lo que se conocerá el procedimiento antes de reali'ar el diseño de me'cla final. %l agregado grueso cumple todas especificaciones para este establecidas en la norma +/5 8#9 por lo que sí se puede utili'ar para la elaboración de concreto de alta resistencia.
BIBLIOGRAFIA
J=ánc1e' de u'mán, :iego. /ecnología del 5oncreto y 4ropiedadesI 8!!#, 4ag $#K $ORMA TE&$'&A &OLOM'A$A ) **+ M,-odo .ara e% Aná%isis .or Tami/ado de %os Agregados Finos 0 Gruesos+ $ORMA TE&$'&A &OLOM'A$A ) 1*+ Es.ecificaciones de %os Agregados .ara &oncre-o+ &uar-a Re2isi3n &O$&RETO+ Serie de &onocimien-os ásicos+ Re2is-a $41+ ASO&RETO+ 'ns-i-u-o &o%om5iano de 6roduc-ores de
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