DETERMINACION DEL INDICE DE ALARGAMIENTO Y DE APLANAMIENTO DE UNA MUESTRA DE AGREGADO GRUESO
JHON JAIRO OSORIO ROMÁN RAFAEL SAMITH MANJARREZ HERRERA YULIANA PEREIRA SOLANO MANUEL FERNANDO GOMEZ PEREZ
ING. MARCOS DE LEON
UNIVERSIDAD DE SUCRE FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL MATERIALES DE LA CONSTRUCCION SINCELEJO – SUCRE 27 DE SEPTIEMBRE DEL 2012
INTRODUCCIÓN El ensayo de índice de aplanamiento e índice de alargamiento de los agregados es muy importante no solo en el acabado y calidad final del concreto sino también sobre la manejabilidad y consistencia al estado plástico, así como sobre la durabilidad, resistencia, propiedades elásticas y térmicas, cambios volumétricos y peso unitario del concreto endurecido. Se define como índice de alargamiento de una fracción de agregado, el porcentaje en peso de las partículas que forman cuya dimensión máxima (longitud), e índice de aplanamiento como el porcentaje en peso de las partículas de una fracción de agregado que forman cuya dimensión mínima (espesor). Los índices de aplanamiento e índice de alargamiento sirven como estimativo en cierto modo de la calidad de un agregado. Las partículas planas y alargadas son problemáticas debido a su poca durabilidad y a que dificultan la labor de compactación por su entregamiento pobre. Además, el ensayo de laboratorio nos proporciona la información requerida para evaluar si contamos con los agregados adecuados para hacer un optimo diseño de mezcla; incluso nos permite corroborar y asimilar mejor los conceptos vistos teóricamente.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Determinar el índice de alargamiento e índice de aplanamiento de una muestra de agregado grueso.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Conocer el apropiado manejo de los calibradores de índice de aplanamiento e índice de alargamiento. Conocer que significan los valores obtenidos en los respectivos índices de aplanamiento e índice de alargamiento. Interpretar los resultados finales arrojados en el cálculo del índice de alargamiento e índice de aplanamiento.
JUSTIFICACION Para la elaboración de un buen diseño de mezcla se necesitan conocer muchas propiedades de los agregados, ya que éstos son los mayores constituyentes del concreto, una de estas propiedades es el índice de alargamiento y de aplanamiento para el agregado grueso, que proporcionan información sobre la forma del agregado, sin son alargados o aplanados, y conociendo estas características se logra deducir que tan bueno o no será elaborar un diseño de mezcla con dicho agregado grueso; puesto que al agregado tener una forma alargada o aplanada suele quebrarse al ser transportados o a la hora de realizar las mezclas por lo que abran más partículas de agregados y por defecto más pequeña, lo que cambiaria la granulometría del agregado y esto puede ocasionar pérdida en la resistencia del concreto. Ahora, una mezcla de concreto con altos índices de alargamiento y aplanamiento es riesgosa para la resistencia del mismo; desde el transporte, preparación hasta su utilización para fundir, ya que en este último por ser partículas aplanadas o alargadas pueden quedar atrapadas entre los estribos u otros refuerzos provocando pequeños volúmenes de vacios, además como se mencionó anteriormente son muy susceptibles a quebrarse. En fin, como ya se había dicho anteriormente conocer los índices de alargamiento y de aplanamiento es muy importante porque permiten conocer la forma irregular y que tanto afecta en la resistencia, pues estos índices son permisibles en agregado grueso a utilizar en un diseño de mezcla entre mucho menores sean.
EQUIPOS Y PROCEDIMIENTO EQUIPOS 1. 2. 3. 4. 5.
Calibrador de aplanamiento y alargamiento Tamices 2 ½”; 2”, 1 ½”, 1”, ¾”; ½”; 3/8”; ¼” (Utilizados en la Granulometría) Bandejas Cuarteador Balanza, Sensibilidad de 0.1%
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO Índice de aplanamiento 1. Cada una de las muestras separadas se hace pasar por el calibrador de espesores en la ranura cuya abertura corresponda a la fracción que se ensaya. 2. Pesar la cantidad de partículas de cada fracción, que pasaron por la ranura correspondiente, aproximación al 0.1% del peso total de la muestra de ensayo. Índice de alargamiento 1. Cada una de las muestras separadas se hace pasar por el calibrador de longitud por la separación entre barras correspondiente a la fracción que se ensaya. 2. Pesar la cantidad de partículas de cada fracción, retenida entre las dos barras correspondientes, aproximación al 0.1% del peso total de la muestra de ensayo.
DATOS Y RESULTADOS DATOS OBTENIDOS: Los datos obtenidos en el laboratorio se presentan en la siguiente tabla. Tabla 1 Pasa - Retenido
% Retenido en la Granulometría
N° de Piedras
Masa Inicial (gr)
1" - 3/4" 3/4" - 1/2" 1/2" - 3/8" 3/8" - 1/4" Sumatoria
22,46 46,36 9,6 15,36 93,78
200 200 100 200
2850 1044 176,5 150
Masa Retenida para el I. Masa Pasa para el I. de de Alargamiento (gr) Aplanamiento (gr) 512 330 38,5 64
166 214 39,01 8
RESULTADOS A continuación se presentan los cálculos con los cuales se obtuvieron los resultados los cuales se encuentran recopilados en la tabla 2 y el resultado final de índice de aplanamiento y alargamiento en la tabla 3. Índice de Aplanamiento
Índice de Alargamiento
Pasa 1” Retenido en ¾” Índice de Aplanamiento
Índice de Alargamiento
Pasa ¾” Retenido en ½” Índice de Aplanamiento
Índice de Alargamiento
Pasa ½” Retenido en 3/8” Índice de Aplanamiento
Índice de Alargamiento
Pasa 3/8” Retenido en ¼” Índice de Aplanamiento
Índice de Alargamiento
Tabla 2 Pasa - Retenido Índice de Alargamiento 1" - 3/4" 17,96% 3/4" - 1/2" 31,61% 1/2" - 3/8" 21,81% 3/8" - 1/4" 42,67%
Índice de Aplanamiento 5,82% 20,50% 22,10% 5,33%
Para halas el índice de alargamiento y el índice de aplanamiento se le saca el promedio ponderado a los índices que se tienen en la tabla 2 para hallar los índices en general para el agregado grueso.
Tabla 3 Promedio Ponderado (INDICES) Índice de Alargamiento 29,15% Índice de Aplanamiento 14,66%
ANALISIS DE RESULTADOS Los resultados obtenidos son los siguientes: Índice de Alargamiento = 29,15%, Índice de Aplanamiento = 14,66%. De estos se puede analizar qué: De la muestra de agregado grueso ensayada las partículas son más alargadas que aplanadas debido al resultado obtenido en porcentaje en el cálculo de los índices. En general se podría decir que las partículas alargadas o aplanadas se encuentran en proporción pequeña en el agregado y por tanto este no presentaría problemas en la compactación. Se podría pensar además que la fractura de las partículas aplanadas y alargadas, con su consecuente aumento de partículas finas no afectaría enormemente las propiedades y comportamiento del conjunto de agregados. Ambos índices arrojaron valores menores del 30% lo que indica que el agregado está en buenas condiciones para ser usado en un diseño de mezcla además vale mencionar que en el ensayo de granulometría de este mismo agregado este cumplió con los límites establecidos en la norma técnica colombiana NTC 174 que rige una buena granulometría del agregado a ser utilizado en concreto.
CONCLUSION
De los resultados obtenidos se puede analizar qué: A la hora de realizar el ensayo para determinar el índice de alargamiento y el índice aplanamiento se logro el debido manejo de los calibradores para determinar estos, siguiendo debidamente lo estipulado en la norma I.N.V.E – 230 - 07 obteniendo resultados esperados y además por medio de este procedimiento se logró conocer la manera más sencilla y eficaz de como saber cuándo una partícula de agregado grueso es alargada o es aplanada. El agregado grueso ensayado posee más partículas alargadas que aplanadas debido al porcentaje obtenido en los índices de alargamiento y aplanamiento donde se logra observar la diferencia entre los dos la cual es de aproximadamente 15% pero aun así los valores obtenidos para ambos están permitidos para poder usar el agregado en un diseño de mezcla. Se cumplieron todos los objetivos propuestos, primeramente se determinó el índice de alargamiento y el índice de aplanamiento como se había previsto y con estos resultados se hizo un análisis que permitió entender lo importante que es conocer estos índices a la hora de utilizar el agregado para la realización de concreto puesto que estos dirán que tanto se puede fracturar dicho agregado a la hora de transportarlo y a la hora realizar la mezcla pues aun agregado que se fractura crea más partículas y cambia la granulometría lo que provocaría un cambio drástico en la granulometría del agregado provocando una pérdida de la resistencia y lo primordial es diseñar una mezcla (Concreto) que tenga una muy buena resistencia y por esta razón es que es indispensable conocer los índices pues entre mas grandes sean estos en valor más perjudicial será usar el agregado en un diseño de mezcla.
BIBLIOGRAFIA
EL CONCRETO Y OTROS MATERIALES; Libia Gutiérrez de López, Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales.
Norma I.N.V.E – 230 – 07
