UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES INFORME DE LABORATORIO: PRUEBA DE GRANULOMETRIA Y PESO ESPECIFICO DE AGREGADO FINO
DOCENTE: Dra.
Aida Zapata
Fecha de realización del laboratorio
: 29/05/2015
Fecha de entrega del informe
: 01/06/2015
ALUMNO:
1. VALER MEDINA Matt Airton
140953
2015-I
INFORME N° 04 Curso
: Tecnología de los Materiales
Semestre
: 2015-I
Docente
: Dra. Aida Zapata
PRESENTACIÓN Es grato dirigirnos a usted, con la finalidad de presentar el informe del laboratorio referido a “PRUEBA DE GRANULOMETRIA Y PESO ESPECIFICO DEL AGREGADO FINO . Para lo cual desarrollamos a continuación: ”
INTRODUCCION Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto. El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada utilizada para preparar morteros y concretos .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 ASTM C-
618, los cuales se seleccionarán los tamaños y por medio de unos procedimientos seleccionaremos el agregado fino.
I.
MARCO TEÓRICO: La Granulometría 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. La denominación en unidades inglesas (tamices ASTM) se hacía según el tamaño de la abertura en pulgadas para los tamaños grandes y el número de aberturas por pulgada lineal para los tamaños grandes y el numeral de aberturas por pulgada lineal para tamices menores de 1 de pulgada. La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾", ½", 3/8", # 4 y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200.
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 2
La serie de tamices que se emplean para clasificar agrupados para concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz sea aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o sea, que cumplan con la relación 1 a2. 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 Fórmula . % Retenido = Peso de material retenido en tamiz * 100 Peso total de la muestra Se van colocando los porcentajes retenidos acumulados. Se registra el porcentaje acumulado que pasa, que será simplemente la diferencia entre100 y el porcentaje retenido acumulado. Fórmula % PASA = 100 – % Retenido Acumulado
Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas granulométricas. Estas gráficas se representan por medio de dos ejes perpendiculares entre sí, horizontal y vertical, en donde las ordenadas representan el porcentaje que pasa y en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en algunos casos, mixta. 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 en consecuencia hay factores que se derivan de un análisis granulométrico como son:
PARA AGREGADO FINO Módulo de Fineza (MF) El módulo de finura 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 1:2desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo presente y dividido en 100 , para este cálculo no se incluyen los tamices de 1" y ½". MF =% Retenido Acumulado 100
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 3
Se considera que el MF 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.
PARA AGREGADO GRUESO. Tamaño máximo (TM) Se define como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 100% de la muestra.
Tamaño Máximo Nominal (TMN) El tamaño máximo nominal es otro parámetro que se deriva del análisis granulométrico y está definido como el siguiente tamiz que le sigue en abertura (mayor) a aquel cuyo porcentaje retenido acumulado es del l5% o más. La mayoría de los especificadores granulométricos se dan en función del tamaño máximo nominal y comúnmente se estipula de tal manera que el agregado cumpla con los siguientes requisitos.
Granulometría Continua. Se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de agrupados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor hasta el más pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua.
Granulometría Discontinua Al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando hay ciertos tamaños de grano intermedios que faltan o que han sido reducidos a eliminados artificialmente
El Peso Específico Es la relación entre el peso y el volumen del material sólido. Para determinar el peso específico o densidad se debe tomar el agregado en estado saturado y superficie seca. Los procedimientos figuran en la Práctica Nº 5 de la Guía de Trabajos Prácticos. El peso específico de muchos de los agregados de origen natural rondan alrededor de 2,65gr/cm3, tal como en los agregados silíceos, calcáreos y granitos, con las excepciones del basalto que está en 2,90 gr/cm3, areniscas en 2,55 gr/cm3 y la cuarcítica en 2,50 gr/cm3. Hay agregados pesados como la piedra partida de roca de hematita que anda en 4,25 gr/cm3.
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 4
II.
OBJETIVOS:
OBJETIVO GENERAL: Establecer los requisitos de gradación y calidad para los agregados para uso en concreto.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
III.
Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado ( fino y grueso ) y con estos datos construir su curva granulométrica. Calcular si los agregados ( fino, grueso ) se encuentran dentro de los límites para hacer un buen diseño de mezcla. Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregados (fino, grueso). Conocer el procedimiento para la escogencia de un agregado grueso y fino en el diseño de mezcla, para elaborar un concreto de buena calidad.
MATERIAL Y EQUIPOS
Para la realización de la prueba de granulometría se utilizó el siguiente material: Puzolana
triturada
Tamices para el agregado fino (# 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200)
Recipientes
Balanza digital de dos decimales
Para la realización de la prueba de peso específico se utilizó lo siguiente:
Agregado fino (puzolana)
Pipeta
Matraz
Recipiente
Agua
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 5
IV.
Bomba de vacío
DESCRIPCIÓN DEL LABORATORIO REALIZADO Prueba de granulometría Teniendo una cierta cantidad de agregado fino, primero realizamos el tamizado en el tamiz 3/8” luego procedemos con 1018.98 gramos de muestra y con esta muestra realizamos el tamizado en los tamices empilados en el siguiente orden descendente: 3/8”, N°4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100 y N°200. Teniendo en la base una cazuela y tapando el tamiz N°4 procedemos con el zarandeo (vibrando los tamices), después de un cierto tiempo pesamos en la balanza los materiales que quedaron en cada tamiz y con estos resultados realizamos el trabajo correspondiente de gabinete.
Prueba de peso especifico Teniendo una cierta cantidad de agregado fino que pasa por la malla N° 4, un matraz, pipeta y agua; se procede a realizar el experimento: primero se llena el matraz con agua hasta un cierto menisco marcado en el matraz y pesándolo, después de esto se echa 1/3 de agua para poder introducir el agregado fino. Se procede a ir a la bomba de vacío para quitar todo el aire contenido en el matraz, una vez hecho esto se procede a echar agua al matraz, nuevamente hasta el menisco, y para finalizar se pesa la solución final. Con estos datos calcularemos el peso especifico correspondiente.
V.
PROCEDIMIENTO DEL LABORATORIO: ANALISIS GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO FINO 1. DATOS GENERALES Agregado fino: Puzolana
2. DATOS TÉCNICOS () = 220.85 () = 1239.83 () = 1018.98 () = 1015.37
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 6
TAMIZ
DIÁMETRO
N° 4 N° 8 N° 16 N° 30 N° 50 N° 100 N° 200 CAZUELA
4.750 2.360 1.180 0.600 0.300 0.150 0.075 0.000
PESO RETENIDO
357.77 114.02 103.53 90.25 119.57 95.03 61.78 73.42 1015.37
PESO RETENIDO CORREGIDO
% % RETENIDO % PASA RETENIDO ACUMULADO ACUMULADO
357.77 114.02 103.53 90.25 119.57 95.03 61.78 77.03 1018.98
35.24 11.23 10.20 8.89 11.78 9.36 6.08 7.59 100.00
35.24 46.46 56.66 65.55 77.33 86.68 92.77 100.00
64.76 53.54 43.34 34.45 22.67 13.32 7.23 0.00
LÍMITES ASTM C 33 100 95 70 40 10 2 0
El módulo de finesa es: MF= 5.62
Curva Granulométrica 120 100
O D A L U M U C A A S A P %
80 60 40 20 0 10.000
1.000
0.100
Curva ASTM C 33 Curva Tamizada
0.010
DIÁMETRO (mm)
PESO ESPECÍFICO DEL AGREGADO FINO 1. DATOS GENERALES Agregado fino: Puzolana
2. DATOS TÉCNICOS () = 180.03 () = 646.83 () = 750.90
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 7
100 100 100 75 35 15 2
=
Ppuzolana puzolana + (Pmatraz + P H2O) − (Pmatraz + P H2O + Ppuzolana)
=
180.03 180.03 + 646.83 − 750.9 = 2.37
VI.
DIAGRAMA
DE
FLUJO
DEL
PROCEDIMIENTO
DE
ANALISIS
GRANULOMETRICO DE AGREGADO FINO
Adquisición del agregado fino
Análisis y determinación de las características del agregado.
VII.
Pesado de los materiales retenidos en cada tamiz y cazuela
Tamizado de 500 gr de agregado en los tamices 3/8”, N°4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100 y
Registro de datos de materiales retenidos y pesados en cada tamiz.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCEDIMIENTO DE ANALISIS DEL PESO ESPECIFICO DE AGREGADO FINO
Adquisición del agregado fino
Pesado del matraz con agua llena hasta el menisco indicado
Pesar y proceder a hacer los cálculos necesarios Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Llenar agua nuevamente hasta el menisco
Vaciado del agua hasta una tercera parte del matraz, para después llenarlo con el agregado
Succionar el aire con la bomba de vacío
Pág ina 8
VIII.
PANEL FOTOGRÁFICO
Triturado de la puzolana para reducirlo de tamaño y convertirlo en agregado fino
Tamizado y pesado del agregado fino
Selección y registro de datos del peso de los materiales retenidos en cada tamiz.
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 9
Realización de la prueba de peso específico para el agregado fino.
IX.
OBSERVACIONES Los equipos que utilizamos en el desarrollo de nuestro laboratorio fueron:
Tamices: 3/8”, N°4, N°8, N°16, N°30, N°50 y N°100. una cazuela y tapa, estos materiales están deteriorados.
Balanza electrónica del laboratorio: este instrumento utilizamos para determinar el peso del agregado fino.
Horno eléctrico: utilizamos para el secado del agregado fino.
Procedimiento del laboratorio: los resultados obtenidos en nuestro laboratorio están sujetos a errores tanto de instrumento como de observación debido a que los tamices están en mal estado (doblados y con mallas deterioradas) los cuales reflejaran datos imprecisos y en consecuencia no tendremos resultados de la curva granulométrica del agregado fino que realmente deseamos.
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 10
X.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las conclusiones a que llegamos son:
Por tener un agregado fino que no es natural porque tuvimos que triturar la puzolana, no se llega a los resultados deseados.
La realización del laboratorio de análisis granulométrico nos permite conocer las características de los agregados finos según las normas de construcción, para luego emplear adecuadamente en la elaboración de los morteros y concretos y así tener una buena construcción de calidad.
Las recomendaciones que sugerimos son:
Los materiales de laboratorio como los tamices deberían ser renovados por otros tamices que permiten con más precisión un mejor trabajo de laboratorio.
Todos los estudiantes deberíamos tener conocimiento de la correcta utilización de los equipos de laboratorio para evitar su deterioro y tener mejores resultados de los laboratorios realizados.
XI.
ANEXOS El Comité E29 de la ASTM International sobre caracterización por partículas y pulverización ha aprobado una amplia revisión de la norma E11 de ASTM, especificación para alambre tejido y tamices para pruebas. La revisión llevará a un mejor control de la calidad de los tejidos de los tamices y los tamices de pruebas. El E11 está bajo la jurisdicción del Subcomité E29.01 sobre Tamices, métodos de tamizado y medios de filtrado. Con la norma revisada, los usuarios podrán comprar tamices para pruebas que cumplan tanto con la E11 como con la ISO 3310-1, tamices de pruebas - requerimientos técnicos y prueba. Los tamices que cumplen con las normas ASTM E-11 actuales tienen un diámetro de 8", 12" o 3". También están disponibles en diámetros de 6", 10" y 18". Los tamices que cumplen con las normas ISO 3310-1 vienen en diámetros de 200 mm, 300 mm y ocasionalmente de 400 mm. Los tamices analíticos están disponibles en 3 alturas:
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 11
Altura completa (FH, del inglés, Full Height)
Media altura (HH, del inglés, Half Height)
Altura intermedia (IH, del inglés, Intermediate Height)
Los tamices están disponibles en 3 estilos:
Marco debronce y tela
Marco debronce y tela de acero inoxidable
Marco deacero inoxidable y tela
Para el tamizado húmedo se debe usar el de marco de acero inoxidable y tela.
Laboratori o de tecnolog ía de materiales
Pág ina 12
