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“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO” ESCUELA ESCUELA PROFESI PROFESIONAL ONAL DE INGENIE INGENIERÍA RÍA AMBIEN AMB IENTAL TAL
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MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL PESO UNITARIO DEL AGREGADO MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN
DOCENTE: Ing. Max HUERTA HUERTA MAZA MAZA
INTEGRANTES:
SALAS CUEVA Esmeralda
SALVADOR FIGUEROA Yurma
SOLIS ANAYA Evelyn
SOLIS SOLIS Mirna
VELASQUEZ ALEJANDRO Danielo
CICLO: 2017 - I
El peso unitario de los agregados se define como la relación entre el peso de una muestra de agregado compuesta de varias partículas y el volumen que ocupa dentro de un recipiente conocido, además se va a determinar el porcentaje de vacío dentro de los agregados. En la presente práctica se va a calcular el peso unitario de los agregados lo cual debe ser conocido para seleccionar las proporciones adecuadas en el diseño de mezclas de concreto, pues el peso unitario es una propiedad física de gran importancia en la dosificación de los agregados. Este método de ensayo se realizara en el laboratorio lo cual va a estar basado en la Norma Técnica Peruana 400.017 lo cual nos dará los procedimientos que se ha de seguir para poder lograr los objetivos.
El grupo.
Determinar del peso unitario suelto o compactado del agregado (fino y grueso).
Calcular el peso unitario en la condición saturado con superficie seca del agregado fino y grueso.
Calcular el porcentaje de vacíos en el agregado fino y grueso, utilizando el peso unitario.
Peso unitario: es
el peso de la unidad de volumen de material a granel en las
condiciones de compactación y humedad en que se efectúa el ensayo, expresad en KG/m3. Este ensayo puede realizarse para agregado grueso y fino (Callata, Jara, Lazo, & Meza, 2016)
Porcentaje de vacíos: es una propiedad física de los materiales lo cual determina la cantidad de volumen que ocupan los poros del material entre el volumen total del sólido. Esta característica nos indica la cantidad de aire que existe o también la cantidad de agua que pueda existir (Bruno, 2015).
1. Usos del método en la determinación del peso unitario del agregado
Determinar el valor del peso unitario utilizados por algunos métodos de diseño de mezcla concreto. En donde se emplea la siguiente fórmula:
= −
y
= ∗
Dónde: M: Peso Unitario del agregado en Kg/m 3 (lb/p3) G: Peso del recipiente de medida más el agregado en Kg (lb) T: Peso del recipiente de medida en Kg (lb) V: Volumen de la medida en m3 F: Factor de la medida en m-3
1
De acuerdo a la Norma Técnica Peruana 400.017
Esta fórmula es para hallar el peso unitario para agregados en condición seca.
Puede ser utilizado para la determinación de la relación masa, volumen para conversiones, en acuerdo con el comprado ya que no se conoce la relación entre el grado de compactación del agregado en una unidad de transporte o depósito y aquella contiene humedad absorbida y superficial (que posteriormente puede afectar la capacidad), mientras que este método determina el peso unitario seco. Si se desea calcular el peso unitario en la condición saturada con superficie seca (SSS), se emplea la siguiente fórmula:
) = 1 + (100 Dónde: Msss= Peso Unitario en la condición Saturado Superficial Seco, en Kg/m3 (lb/p3) A= Porcentaje de Absorción del agregado determinado de acuerdo con la norma NTP 400.021 o NTP 400.022
También a partir del peso unitario uno puede calcular el porcentaje de vacíos entre las partículas del agregado en donde se aplica la siguiente fórmula:
í = 100[( × ) − ]/( × )
%
Dónde: M: Peso Unitario del agregado en Kg/m3 (lb/p3) S: Peso Específico de Masa (base seca) determinado de acuerdo con la norma NTP 400.022. W: Densidad del agua, 998 Kg/m3 (62,3 lb/p3)
2. Procedimientos
En la Norma Técnica Peruana 400.017 nos menciona que existen dos procedimientos que son el apisonado y de percusión.
a) Procedimiento de apisonado: este método es usado para agregados que tengan un tamaño máximo nominal de 37,5 mm (1 ½ pulg) o menor. b) Procedimiento de percusión:
es usado para agregados con tamaño
máximo nominal entre 37,5 mm y 150 mm (1 ½ pulg a 6 pulg)
3.
Terminología
Esta norma también define algunos términos usados en este método que son:
Masa: cantidad de materia de un cuerpo
Peso unitario: peso por unidad de volumen
Peso: fuerza ejercida sobre un cuerpo por la gravedad
Vacíos en un volumen unitario de agregado: es el espacio entre las partículas en una masa de agregado, no ocupado por materia mineral sólida
Se usa el procedimiento de apisonado debido a que nuestros agregados tienen un tamaño máximo nominal de 37,5 mm (1 ½ pulg) o menos.
1.1. MATERIALES UTILIZADOS
Balanza: una balanza con aproximación a 0,05 kg y que permita leer con una exactitud de 0,1% del peso de la muestra.
Barra compactadora: recta, de acero liso de 16mm (5/8’’) de diámetro y aproximadamente 60 cm de longitud y terminada en punta semiesférica.
Recipiente de medida: cilíndricos, metálicos y preferiblemente son asas.
1.2. CALIBRACIÓN DE LA MEDIDA Llene la medida con agua a temperatura ambiente (ver tabla 1 en anexo) y cubra con la placa de vidrio de tal manera de eliminar las burbujas y el exceso de agua.
Posteriormente se determina el peso del agua en la medida restándole el peso del recipiente.
Luego se mido la temperatura del agua y la densidad a través de la tabla N°2 (ver anexo)
1.3. APISONAMIENTO PARA AGREGADO GRUESO Primero se llena la tercera parte del recipiente con agregado grueso y la superficie se nivela con la mano. Se apisona la capa de agregado con la barra compactadora, mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie.
Una vez apisonado se llena hasta las dos terceras partes de la medida y de nuevo se compacta con 25 golpes como antes. Finalmente se llena la medida hasta rebosar golpeando 25 veces con la barra compactadora; el agregado sobrante se elimina utilizando la barra.
Se determinara el peso del recipiente de medida más su contenido y el peso del recipiente solo.
1.4. APISONAMIENTO PARA AGREGADO FINO Primero se llena la tercera parte del recipiente con agregado fino y la superficie se nivela con la mano. Se apisona la capa de agregado con la barra compactadora, mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie.
Una vez apisonado se llena hasta las dos terceras partes de la medida y de nuevo se compacta con 25 golpes como antes.
Finalmente se llena la medida hasta rebosar golpeando 25 veces con la barra compactadora; el agregado sobrante se elimina utilizando la barra
Se determinara el peso del recipiente de medida más su contenido y el peso del recipiente solo.
1.1. Datos para el equilibrio Peso del agua en el recipiente (Kg)
Temperatura del agua (°C)
9.15
16
1.2. Datos del agregado grueso
Peso unitario (M) G (Kg) 22.012
T (Kg)
V (m3)
A (%)
5.09
0.0092
0.3
G (peso del recipiente de medida más el agregado en Kg)
T (peso del recipiente de medida en Kg)
V (volumen de medida en m3 )
A (porcentaje de absorción del agregado grueso)
Contenido de vacíos Peso especifico
W( Kg/m3)
1225.61
998
Peso específico de masa de acuerdo a NTP400.022
W (densidad de agua)
1.3. Datos del agregado fino
Peso unitario (M) G (Kg)
T (Kg)
V (m3)
22.425
5.09
0.0092
A (%) 1
G (peso del recipiente de medida más el agregado en Kg)
T (peso del recipiente de medida en Kg)
V (volumen de medida en m3)
A (porcentaje de absorción del agregado fino)
Contenido de vacíos Peso especifico
W( Kg/m3)
267.57
998
Peso específico de masa de acuerdo a NTP400.022
W (densidad de agua) Kg/m3
2.1. Para el equilibrio Si la temperatura es de 17°C entonces se calcula la densidad del agua a través de la tabla 2 (en el anexo) en este caso se va a interpolar. 15.6°C
999.01Kg/m3
17°C
X Kg/m3
18.3°C
998.54Kg/m3
17 15.6 = 999.01 18.3 17 998.54 1.08 ×998.54 + 999.01 = 2.08 = 998.77 / El volumen de la medida se calcula:
= 9.15 = 0.0092 = 998.77 El factor del recipiente
1 =
1 = 998.77/ = 109.16 9.15 2.2. Agregado grueso -
Cálculo del Peso unitario compactado:
= 5.09 = 22.012 0.0092 = 1839.35 / -
Peso unitario en la condición saturado con superficie seco (SSS)
) = 1 + (100 0.3 )] = 1939.35[1 + (100 = 1844.87 / -
Contenido de vacío
% = 100×× 998 1839.35 % = 1001225.61× 1225.61 × 998 % = 99.85 2.3. Agregado fino -
Cálculo del Peso unitario compactado:
= 5.09 = 22.425 0.0092 = 1884.24 / -
Peso unitario en la condición saturado con superficie seco (SSS)
) = 1 + (100 1 )] = 1884.24[1 + (100 = 1903.08 / -
Contenido de vacío
% = 100×× 998 1884.24 % = 100267.57× 267.57× 998 % = 99.29 3.1. Resultado de equilibrio Densidad del agua Volumen de la medida factor de recipiente
998.77 Kg/m3
0,0092m3 109.16m3
3.2. Resultado de agregado grueso M Msss %vacíos
1839.35Kg/m3 1844.87
Kg/m3
99.85
3.3. Resultado de agregado fino M
1884.24Kg/m3
Msss
1903.08Kg/m3
%vacíos
99.29
Se concluye que el agregado fino tiene un mayor peso unitario que el agregado grueso siendo 1884.24Kg/m3.
Se calculó el peso unitario en la condición saturada con superficie seca del agregado fino y
grueso (1903.08Kg/m3 y 1844.87 Kg/m3) respectivamente.
Se calculó el porcentaje del contenido de vacíos, siendo mayor en el agregado grueso (99.85%) frente al agregado fino (99.29 %).
En el momento de hacer el apisonamiento con la barra no se debe de golpear muy fuerte para evitar traspasar la capa en el que se encuentre, también no se debe exceder los números de golpes y finalmente debe ser en espiral para que sea uniforme.
Es muy importante la precisión y el cumplimiento de las normas a cabalidad para obtener resultados reales.
Bruno, T. (2015). Peso unitario delos agregados. Trujillo. Callata, G., Jara, M., Lazo, D., & Meza, S. (2016). Peso unitario y vacio de los agregados. Lima. INDECOPI. (1999). Norma Técnica Peruana 400.17. Obtenido de http://www.monografias.com/trabajos-pdf/norma-tecnica-peruanatres/norma-tecnicaperuana-tres.pdf
