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 59% y 76% del volumen total del concreto. Están constituidos por la parte fina (arena) y la parte gruesa (grava o piedra triturada). Además, la limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son importantes en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos enfocaremos en esta última, teniendo como como propiedad propie dad LA GRANULOMETRÍA. Ahora, La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están especificados en la Norma Técnica Colombiana NTC 32, 174, 77 los cuales se seleccionarán los tamaños y por medio de unos procedimientos hallaremos su módulo de finura, para el agregado fino y el tamaño máximo nominal y absoluto para el agregado grueso. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Determinar si la granulometría de los agregados (finos, grueso) se encuentra dentro de los parámetros establecidos en la norma NTC174, para un diseño de mezcla adecuado. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Calcular el modulo de finura para agregados finos. Calcular tamaño máximo máximo y tamaño máximo máximo nominal para agregados gruesos. Determinar si los agregados son óptimos para la elaboración de concreto
JUSTIFICACION
El 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. Con lo dicho anteriormente se resalta que para diseñar un concreto que suplan las necesidades o requerimientos es menester controlar nuestra variable agregados. Entre los agregados existe una relación granulométrica (agregados finos y gruesos) junto a la pasta de cemento, esta mezcla tiene que ser proporcional a las densidades del concreto a diseñar. Ahora, según sea se a el cuidado y control de la granulometría de los l os agregados así será los resultados de resistencia y durabilidad de la obra a edificar. Además, existen normas que rigen los rangos granulométricos óptimos a utilizar en una mezcla de concreto, por lo tanto en los estudios de agregados es completamente importante regirse a la norma.
MATERIALES UTILIZADOS
Muestra de 3000 Kg de agregados gruesos Muestra de 1000 Kg de agregados finos Serie de tamices (2¨, 1¨, 3/4¨, 1/2¨, 3/8¨, ¼¨, #4, #8,#16,#30, #50, #100, #200), fondo.
Balanza analítica.
Recipientes de plástico.
DATOS Y RESULTADOS DATOS Tabla 1 GRANULOMETRIA DE AGREGADOS FINOS MASA INICIAL DE 1000 GRAMOS Masa retenida + Masa del Tamiz Masa del Tamiz (gr) (gr)
Masa Retenida (gr)
Tamiz
Abertura (mm)
3/8 "
9,5
558
565
7
N°4
4,75
480
510
30
N°8
2,36
411
460
49
N°16
1,18
536
605
69
N°30
0,6
388
534
146
N°50
0,3
370
860
490
N°100
0,15
323
490
167
N°200
0,075
328
361
33
287
293
6
Sumatoria:
997
Fondo
Error
0,30%
Masa Inicial=1000 gramos Masa Final= 997 gramos Se obtuvo un error de 3 gramos lo que corresponde a un 0,30%
Tabla 2 GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS MASA INICIAL DE 3000 GRAMOS Tamiz
Abertura (mm)
Masa del Tamiz (gr)
Masa retenida + Masa del Tamiz (gr)
Masa Retenida (gr)
2"
50
513
513
0
1"
25
649
715
66
3/4"
19
510
1184
674
1/2"
12,7
565
1956
1391
3/8"
9,5
655
943
288
N°4
4,75
668
1129
461
373
487
114
Sumatoria
2994
Fondo
Masa Inicial = 3000 gramos Masa Final = 2994 gramos
Error
0,20%
Se obtuvo un error de 6 gramos lo que corresponde a un 0,20%
RESULTADOS
Como tanto en la granulometría de agregado fino como de agregado grueso se obtuvieron errores se tiene que hacer una corrección, dicha corrección es igual a:
Agregado Fino Tabla 3 GRANULOMETRIA DE FINOS MASA INICIAL DE 1000 GRAMOS Tamiz
Abertura (mm)
Masa Retenida Corregida (gr)
% Retenido
%Retenido Acumulado
%Pasa
3/8 "
9,5
7,333333333
0,73%
0,73%
99,27%
N°4
4,75
30,33333333
3,03%
3,77%
96,23%
N°8
2,36
49,33333333
4,93%
8,70%
91,30%
N°16
1,18
69,33333333
6,93%
15,63%
84,37%
N°30
0,6
146,3333333
14,63%
30,27%
69,73%
N°50
0,3
490,3333333
49,03%
79,30%
20,70%
N°100
0,15
167,3333333
16,73%
96,03%
3,97%
N°200
0,075
33,33333333
3,33%
99,37%
0,63%
6,333333333
0,63%
100,00%
0,00%
Fondo Sumatoria:
1000
Calculo del Modulo de Finura (MF):
Lo establecido en la norma dos dice que: Tabla 4
MODULO DE FINURA
Ideal Tolerable
2,8 – 3,4 2,7 – 3,5
La Norma NTC 174 brinda el siguiente análisis granulométrico para agregado fino. Tabla 5 Tamiz
Abertura del Tamiz
Limite Superior
Límite Inferior
3/8 "
9,5
100%
100%
N°4
4,75
100%
95%
N°8
2,36
100%
80%
N°16
1,18
85%
50%
N°30
0,6
60%
25%
N°50
0,3
30%
10%
N°100
0,15
10%
2%
El 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
Granulometria Granulometria de Agregado Fino 120%
100%
80% a s a P %
Limite Superior
60%
Granulometria Limite Inferior
40%
20%
0% 0,01
0,1
1
10
Abertura de los Tamices (mm)
La granulometría del agregado fino no cumple con las especificaciones de la norma técnica colombiana NTC 174, lo cual se puede ver en la grafica 1. Agregado Grueso Tabla 6 GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS MASA INICIAL DE 3000 GRAMOS Tamiz
Abertura (mm)
Masa Retenida Corregida (gr)
% Retenido
%Retenido Acumulado
%Pasa
2"
50
0
0,00%
0,00%
100,00%
1"
25
67
2,23%
2,23%
97,77%
3/4"
19
675
22,50%
24,73%
75,27%
1/2"
12,7
1392
46,40%
71,13%
28,87%
3/8"
9,5
289
9,63%
80,77%
19,23%
N°4
4,75
462
15,40%
96,17%
3,83%
115
3,83%
100,00%
0,00%
Fondo Sumatoria
Tamaño Máximo (TM): 2”
3000
Tamaño Máximo Nominal (TMN): 1”
La norma técnica colombiana NTC174 establece de acuer do al tamaño máximo nominal los siguientes límites para saber si dicho agregado ag regado cumple las especificaciones. Tabla 7 Tamiz
Abertura (mm)
2"
50
100
100
1"
25
100
95
3/4"
19
-
-
1/2"
12,7
60
25
3/8"
9,5
-
-
N°4
4,75
0
10
Limite Superior Límite Inferior
Grafica 2
Granulometria Granulometria de Agregado Ag regado Grueso 120 100 80 a s a P %
Limite Superior
60
Granulometria 40
Limite Inferior
20 0 1
10
100
Abertura del Tamiz (mm)
La granulometría del agregado grueso si cumple con las especificaciones de la norma técnica colombiana NTC 174.
ANALISIS DE RESULTADOS
De los resultados obtenidos se puede analizar: AGREGADO FINO:
Modulo de Finura: El análisis granulométrico de la arena se complementa calculando su modulo de finura, finura, que es igual a la centésima centésima parte de la suma suma de los porcentajes retenidos acumulados en cada una de las mallas de la serie estándar. De 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 4 que va desde 2.70 a 3.50. Las arenas cuyo modulo de finura es inferior a 2.70, normalmente se consideran demasiado finas y son un perjudicial 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. En extremo opuesto, las arenas con modulo de finura mayor de 3.50 resultan demasiado gruesas y también se les juzga inadecuadas por que tienden a producir mezclas de concreto ásperas, segregables y proclives al sangrado. La arena ensaya en el laboratorio posee un modulo de finura de 2,34 lo que dice que es una arena demasiado fina, si esta arena si utilizara para la fabricación de concreto produciría a la hora de estar estar realizando la mezcla una suspensión de esta misma o sencillamente flotaría. Por otro lado, se puede observar que la grafica grafica granulométrica de los agregados fino sobresale del límite superior de la curva establecida en la norma NTC174, por lo tanto es un material no recomendable para el diseño de mezcla; pero mediante un proceso de mejoramiento mejoramiento se puede optimizar optimizar para su uso. AGREGADO GRUESO:
A diferencia del agregado fino, el agregado grueso si cumple con las especificaciones establecidas en la norma técnica colombiana NTC174, lo que dice que si es un buen agregado para la elaboración del concreto. En la grafica 2 se logra observar que efectivamente la curva granulométrica de este agregado si queda entre los dos limites, ahora solo faltaría hacerle los ensayos de índice de alargamiento y de aplanamiento para concluir que este agregado cumple al 100% las condiciones para brindar una excelente resistencia al concreto. El tamaño máximo 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
dichos limites; en la grafica 2 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
De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que: El agregado fino no cumple con las especificaciones de la norma NTC174 puesto que sobrepasa el límite superior establecido y además de esto tampoco cumple con el modulo de finura por lo que si se quiere utilizar esta arena para la elaboración del concreto tendría que pasar por un proceso de mejoramiento para así optimizar sus propiedades y bridarle así al concreto la alta resistencia que éste necesita. El agregado fino si se puede utilizar para la elaboración de concreto, pero, ya éste no brindaría la misma resistencia que brindaría un concreto realizado con arena que si cumple con la norma NTC174, aun así este agregado fino puede mejorarse como ya lo habías dicho anteriormente pero lo primordial es tener un agregado que si cumpla con la norma. El proceso de mejoramiento para este agregado se realiza una vez ya tengamos más ensayos realizados a dicho agregado por lo que se conocerá el procedimiento antes de realizar el diseño de mezcla final. El agregado grueso cumple todas especificaciones para este establecidas en la norma NTC 174 por lo que sí se puede utilizar para la elaboración de concreto de alta resistencia.
BIBLIOGRAFIA
[Sánchez de Guzmán, Diego. Tecnología del Concreto y Propiedades; 1997, Pag 67] NORMA TECNICA COLOMBIANA # 77. Método para el Análisis por Tamizado de los Agregados Finos y Gruesos. NORMA TECNICA COLOMBIANA # 174. Especificaciones de los Agregados para Concreto. Cuarta Revisión CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento. MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. Sección 5-6.
