1. OBJETIVOS •
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Determinar el porcentaje que pasa de los diferentes tamaños del agregado (fino y grueso) por los diferentes tamices según las normas ASTM; con estos datos construir su curva granulométrica. Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregados (fino, grueso).
2. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AGREGADOS 2.1. Granulometría En el laboratorio, el ensayo de granulometría de agregado fino y agregado agregado grueso grueso.. Lo que se busca con este ensayo ensayo es conocer conocer grados óptimos de los agregados y algunas de sus propiedades para ser empleados en la elaboración del concreto. •
En primer lugar se toma una muestra aleatorio del agregado, se dispone a tomar una muestra representativa (ya sea de canto rodado o piedra chancada), esta muestra es tomada por el método método del cuarteo que consiste en tomar por ejemplo: unos 15kg de arena y formar una pequeña supe superf rfic icie ie plan plana a con con la cant cantid idad ad menc mencio iona nada da,, una una vez vez formada esa superficie se la divide en 4 partes con una espátula espátula o con una lampa, lampa, luego luego se retira 2/4 de material material pero de part artes opuestas con en la figura y otra vez formamos la superficie y repetimos el procedimiento hasta quedar con 500g de arena (para agregado fino), o 5kg para agregado grueso.
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Una vez tomada esa muestra se la lleva a la balanza para ser pesada. Luego es llevada a la máquina tamizadora, esta maquina consta de una serie de tamices ordenados en función a su numero (tamaño de los orificios que presenta cada malla del tamiz respectivo, según recomendaciones de ASTM), que mediante un zarandeo que dura aproximadamente de un minuto, se recolecta los granos desde las más grandes hasta las mas pequeñas. Luego se dispone a retirar cada tamiz pesando las partículas presentes en ellos. Cabe señalar que para cada tipo de agregado (fino o grueso), el zarandeo se realiza con una determinada maquina tamizadora, debido a que el tamaño de las partículas de los agregados es diferente y también las mallas (tamices).
Mallas de agregado fino (izquierdo) y grueso (derecho) respectivamente
Cuando ya se tiene los pesos de cada tamiz se puede calcular el modulo de finura para cada agregado, también se puede hallar el porcentaje que pasa por los tamices normalizados y se realiza la grafica porcentaje retenido acumulado vs tamiz , con esto se podrá apreciar si la grafica se encuentra dentro de determinados parámetros establecidos por la NTP. Para la arena: Malla 3/8''
Peso retenido % (g.) retenido 0 0
% retenido acumulado 0
% que pasa 100
Nº4 Nº8 Nº16 Nº30 Nº50 Nº100 FONDO
19.5 59.5 115 107 86 50.5 62.5
3.9 11.9 23 21.4 17.2 10.1 12.5
3.9 15.8 38.8 60.2 77.4 87.5 100
96.1 84.2 61.2 39.8 22.6 12.5 0
Tamaño máximo: Malla 3/8'' Tamaño máximo nominal: Malla Nº4 100
90
80
70
60
Muestra Límites
50
40
30
20
10
o d n o F
0 0 1 º N
0 5 º N
0 3 º N
6 1 º N
8 º N
' ' 8 / 3
4 º N
0
Modulo de Finura:
(% ret .acumulados ∑
)[ 3" ,1 12 ", 3 4 " ,
3
8
" , N º 4, N º8,
100 0 + 3.9 +15 .8 + 38 .8 + 60 .2 + 77 .4 + 87 .5 100
=
2.836
Para la piedra: MALLA 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" Nº 4 Nº 8 Nº16 Nº30 Nº50 Nº100 FONDO SUMA
PESORETENIDO
(%)RETENIDO
(%)RETENIDO ACUMULADO
(%)QUEPASA
331,50
6,570
6,570
93,430
1300,50
25,775
32,345
67,655
1910,00
37,856
70,201
29,799
804,50
15,945
86,146
13,854
408,50
8,096
94,242
5,758
290,50
5,758
100,000
0,000
-
-
100,000
0,000
-
-
100,000
0,000
-
-
100,000
0,000
-
-
100,000
0,000
-
-
100,000
0,000
5045,50
100,00
Tamaño máximo: Malla 1 1/2'' Tamaño máximo nominal: 1” Modulo de Finura:
Modulo de Finura: 7.251
100,000
0,000
989,50
210,50
2.2 Contenido De Humedad Para calcular el contenido de humedad de los agregados, el procedimiento es muy sencillo, se toma una muestra de 500g para el agregado fino y una muestra de 1000g para el agregado grueso, a estas muestras se las lleva al horno por un tiempo como mínimo de 24hrs; una vez cumplido el tiempo se retira del horno a las muestras y se las vuelve a pesar; esta cantidad se puede hallar el contenido de humedad para cada agregado.
Para la arena:
Para la piedra:
2.3. Peso Específico De La Piedra Y La Arena El calculo de los pesos específicos de los agregados es un procedimiento que requiere un poco mas de tiempo. Se calculan 3 pesos específicos: peso especifico de masa, peso especifico del estado saturado superficialmente seco (s.s.s.), y el peso especifico aparente.
2. 3.1. Peso Específico De Masa Para el peso específico de masa del agregado fino y grueso se saca una muestra representativa de 500g tanto para agregado fino como para grueso, esta muestra se leva al horno por 24hrs y con la muestra ya seca se calcula su peso y su volumen; el calculo del volumen de la muestra seca se realiza al colocar una probeta llena de agua hasta unos 500cm 3 luego se vierte el agregado con cuidado en la probeta , una vez terminado de echar todo el material se da nueva lectura a la probeta ; es así que mediante una diferencia de volumen se puede obtener el volumen del agregado.
Para la arena:
P . E .masa
=
496 198
=
2.505
g cm3
Para la piedra:
2.3.2 Peso Específico Superficialmente Seco
En
Estado
Saturado
Cuando se desea obtener el peso especificó s.s.s. del agregado fino, se tiene que llevar una muestra de este agregado al estado s.s.s., esto se obtiene colocando la muestra de agregado en una cubeta llena de agua y se la deja remojando como mínimo 24hrs, luego de ese tiempo se retira la muestra y se la coloca en un plástico hasta que la muestra no este tan mojada ni tan seca; para cerciorarnos que la muestra se encuentra en estado s.s.s. se realiza una prueba utilizando un pequeño tronco de cono hueco de metal y una pequeña varilla para compactar el agregado ; se coloca el agregado en el tronco de cono hasta que cubra el borde superior del cono y luego se compacta con la varilla aplicando unos 25 golpes no muy fuertes pero tampoco muy suaves , luego se dispone a retirar el cono con mucho cuidado el resultado debe ser un tronco de cono algo desmoronado , solo en ese instante se dice que la muestra de agregado esta en estado s.s.s. . Con el agregado fino ya en estado s.s.s, se coge una muestra de 500g y se calcula su volumen con el mismo método mencionado anteriormente.
Para la arena:
P . E . s . s. s
Para la piedra:
=
500 199
=
2.513
g 3 cm
2.3.3. PESO ESPECÍFICO APARENTE En el cálculo del peso aparente del agregado fino es necesario que la muestra en estado s.s.s. se lleve al horno por unas 24hrs , para luego calcular el peso de la muestra seca y mediante una formula se calcula el peso especifico aparente.
Para la arena:
P . E .aprente
=
497 .5 [199 − (500 − 497 .5)]
=
2.532
g
cm 3
Para la piedra:
Los procedimientos para calcular los tres pesos específicos del agregado gruesos son los mismos, la diferencia esta en que para llegar al estado s.s.s. del agregado grueso se deja remojando en agua una cierta cantidad de agua por 24hrs, luego se retira el material secando a las piedras con una franela; el secado con la franela será suficiente para obtener el estado s.s.s.
2.4 Peso Suelto Y Compactado Para nuestro ensayo pesos unitarios sueltos y compactados se tomaron muestras a las cuales no fue necesario aplicar el método del cuarteo. Para el peso unitario suelto (p.u.s.), del agregado fino, se relleno de dicho material una cubeta de 1/10 pie 3 y se peso la cantidad que alberga este volumen. Análogamente para el p.u.s del agregado grueso se relleno de este material una cubeta de volumen 1/2 pie3 y se la peso. El peso unitario compactado (p.u.c.), del agregado fino se cubrió solo una tercera parte del volumen de la cubeta de 1/10 pie 3, y se
le compacto con una varilla con unos 25 golpes echar una tercera parte mas de agregado fino y se repitió el proceso anterior hasta formar tres capas, llenando la cubeta y luego pesándola. El procedimiento para el p.u.c. del agregado grueso es el mismo, lo que se busca es formar 3 capas haciendo la respectiva compactación de 25 golpes por cada capa, solo que para el agregado grueso se utiliza la cubeta de ½ pie 3, luego de este proceso se dispone a pesar la muestra.
Para la arena
(7682 ) − 2772 1kg kg × =1734 .002 m3 0.0028316 1000 g (8178 .5) − 2772 1kg kg × =1909 . 345 P .U .C . = m3 0.0028316 1000 g P .U .S . =
Para la piedra
2.5. Absorción Cantidad de agua que puede caber en los espacios que tiene un agregado seco para volverse en superficialmente seco saturado. Ya sea para arenas como para piedras.
Para la arena:
% Absorción
Para la piedra:
500 =
−
497.5
497.5
=
0.503%
3.
CONCLUSIONES •
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Dentro de los márgenes de establecido los agregados cumplen con los parámetros establecido, además con la ASTM-467 y con los requisitos del cuadro granulométrico del agregado grueso N.T.P.400.037. Del porcentaje de absorción de los agregados, se puede deducir que el agregado tiene la capacidad de retener un bajo porcentaje de la cantidad de agua, que se le puede suministrar. Mientras menos vacios presenta la muestras de los agregados, el peso por unidad de volumen del material ser mayor y esta aumentara si el agua se le adhiere. El contenido de humedad del agregado es bajo por lo que en los diseños de concreto , habrá que considerar la cantidad necesaria debido a que los agregados gruesos presenta poca cantidad de agua en un estado natural, debido a varios factores en las que se encuentran en el terreno.
