TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN I
CIV – 2218 - A
ENSAYO Nº 16 DESGASTE DE LA GRAVA MEDIANTE LA MAQUINA DE LOS ANGELES 1.
OBJETIVO
El obje objeti tivo vo del del pres presen ente te labo laborat rator orio io es el de dete determ rmin inar ar el porc porcen enta taje je de desgaste de gravas trituradas o rodadas y agregado grueso natural por medio de la "Maquina de los Ángeles".
2.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Enunciaremos lo siguiente: Son Son vari arias las pro propie piedade dadess mec ecán ániica cass que que debe deben n tomar omarse se en cuen uenta especialmente si este va ser utilizado en la construcción de carreteras o se va a someter a mucho desgaste. Además de la resistencia a la tenacidad (resistencia al impacto), la dureza o resistencia al desgaste por abrasión es una propiedad muy importante del concreto que se emplea en carreteras o es utilizada para superficies sometidas a mucha tracción. El desgaste por frotamiento es una de las características principales a tener en cuenta en las rocas destinadas a la pavimentación, dado que la dureza y la resistencia al desgaste y al tiempo de duración de la obra depende de la dureza de la propia roca y del material con que se efectúa el frotamiento. a). Propiedades que deben reunir las rocas para la construcción.- Según las normas estas deben ser homogéneas compactas de grano uniforme carecer de grietas, coqueras, modular, restos orgánicos, etc. Lo que se aprecia muy fácilmente al golpearlas con un martillo. También deben ser resistentes a las cargas que
tengan que soportar
superiores a 500kg/cm2. y las eruptivas y de 250 Kg./cm2., las sedimentarias o metamórficas.
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b). Resistencia al Desgaste.- El desgaste por tratamiento es una de las características a tener en cuenta en las rocas destinadas a la pavimentación dado la duración y la resistencia al desgaste y al tiempo, depende la dureza de la propia roca y del desgaste y del tiempo depende de la dureza, de la propiedad de la roca y del material con que se efectúa el frotamiento o desgaste. Una de las resistencias del desgaste por el tratamiento sometidos a las probetas de 70 cm de aristas previamente pesado uniformemente sobre una pista circular giratoria, en nuestro caso es la maquina de los ángeles con interposición de una sustancia abrasiva (esferas de carga o acero). Se cargan ósea 0.6 Kg./cm2. que giran lentamente al rededor de un eje al cabo de un número determinado de vueltas que corresponde un recorrido de 500 a 1000 revoluciones. Se mide los pesos y la disminución de alturas el resultado expresando
el
desgasto en cm, dividiendo la perdida de peso ya sea por la densidad o por la longitud recorrida en cm2. cuando las piedras eran heterogéneas y tienen elemento de diferente dureza se aprecia mejor el desgaste a las probetas en choro de arena a presión de dos atmósferas por un minuto, expresado por el coeficiente de perdida de peso por densidad en cm2. c). Maquina de los Ángeles.- Consiste en un tambor cilíndrico de acero cerrado en sus extremos que tiene u diámetro interior de 28 pulgadas, y longitud interior de 20.2 pulgadas, este tambor se fijara sobre los ejes fijados en sus extremos sin penetrarlos para facilitar la introducción de la muestra, tiene una puerta lateral de tal manera que tanga la forma de la superficie del cilindro y se cierre herméticamente para no dejar escapas polvo o restos del agregado durante la ejecución del ensayo, un perfil angular de acero removible proyectado rápidamente en la parte inferior del tambor montado mediante pernos o tezadores. Se han hecho barias observaciones generales con respecto a las características de los buenos agregados para el concreto, pero hasta ahora no se han discutido los detalles específicos. -2-
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Los agregados se conseguirán limpios y no contendrán excesos de limos o materia orgánica, terrones de arcilla, alcanos, granos cubiertos y micanos. Las especificaciones de la A.S.T.M. C-117, C-142, C-123, C-235 y C-227, establecen métodos de pruebas para determinar métodos de limpieza. La dureza de los agregados se mide por su resistencia al desgaste. la prueba común usada es la prueba de los ángeles, en la que se hace girar agregados y bolas de acero en un tambor durante un tiempo específico, y la cantidad de material fino desprendido se utiliza como una medida de la dureza. Esta prueba se describe en la especificación A.S.T.M. C-131. La resistencia y la tenacidad se miden mediante pruebas de trituración e impacto, respectivamente o pueden determinarse haciendo comparaciones de los datos de la resistencia. La durabilidad y la constancia del volumen se puede probar exponiéndolo a la acción del sulfato de sodio y por ciclo de la congelación y fusión. ESPECIFICACIONES DE GRADACION.
Nº de
Nº de
Peso de la
Revoluciones
Muestra (gr.)
12
1000
5000±25
12 12 12 11 8 6
1000 1000 500 500 500 500
4584±25 3330±20 2500±15 5000±25 5000±25 5000±25
Gradació
Nº de Esferas
n 1 2 3 4 5 6 7
Tamaño del Tamiz Retenid pasa 1 o 3" 2 1/2" 2500
Gradación y peso de la muestra en (gr.) 2
3
4
5
6
7
-
-
-
-
-
-
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2 1/2" 2" 1 ½” 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" #4
2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" #4 #8
2500 5000 -
5000 5000 -
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5000 5000 -
1250 1250 1250 1250 -
2500 2500 -
2500 2500 -
5000 -
d). Tipos de Gradación.- Se considera como gravas a los fragmentos de rocas con diámetros inferiores a los 15 cm. Tiene aplicación en mampostería, confección de hormigones y para pavimentación de ferrocarriles y carreteras. Además de las rocas ya trozados, en la naturaleza se pueden obtener a partir de la roca machacada en las canteras.
3.
MATERIALES Y EQUIPOS.-
Los materiales y equipos a empleare en el presente laboratorio es el siguiente: MATERIALES.
- Grava de Gradación "4", deberá estar limpia o lavada. EQUIPOS.
- Maquina de los ángeles, con una revolución de 30 a 33 vueltas /min. cuyas dimensiones son: diámetro de 710 ± 6 [mm.], su espesor de 30 ± 3 [mm.] y una longitud de 510 ± 6 [mm.], - 12 bolas de acero de peso 390. a 445 gr. en nuestro caso el segundo y diámetro 47 [mm.] - Tamices Nº : 1 ½”; 1" ;3/4" ;1/2" ; 3/8"; de abertura cuadrada. - Balanza al 0.1 gr. de precisión. - Recipientes (platos, bañadores, etc.). - Horno a 100-110ºC. - Estufa si no se tuviera horno o secada al sol.
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4.
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MONTAJE DEL ENSAYO
El montaje es como sigue:
grava lavada
Balanza de precisión
5.
Maquina de los Ángeles
PROCEDIMIENTO Primeramente la muestra a ensayarse debe estar limpia o bien lavada luego se hará secar hasta obtener un peso constante.
Una ves lista la muestra se pesará 2500 gr. luego se introducirá en la maquina de los ángeles que contendrá en ella 8 bolas de acero con las
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dimensiones y peso
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indicadas, la maquina deberá girar a 30 y 33
revoluciones por minuto durante 15 o 16 minutos.
Después de este tiempo se apagará la maquina y se vaciará en un recipiente grande para no echar en el suelo.
Luego este material sometido al desgaste se debe tamizar en el tamiz Nº12 y el retenido en este tamiz se pesara con bastante exactitud.
6.
Para luego proceder con el cálculo respectivo.
REGISTRO Y OBTENCIÓN DE DATOS .-
Los datos obtenidos para una muestra de 2500 gr. se registraron de la siguiente manera.
GRADACION "4"
Peso adoptado
retenid
Peso de la Muestra
[Gr.]
1 ½”
1"
1250
1253.3
1"
3/4"
1250
1248.9
3/4"
1/2"
1250
1250.8
1/2"
3/8"
1250
1247.0
5000
5000
pasa
Total
Nº de esferas: 12 Nº de Revoluciones: 500 Una vez realizado el ensayo se obtuvieron los siguientes datos. Peso inicial de la muestra Pi= 5000 gr. Peso final la muestra Pf= 3289 gr. (retenido en el tamiz Nº 12) 7. CALCULOS Para los cálculos el peso inicial y el peso final de la muestra expresado en porcentaje lo que representara el porcentaje de desgaste. % DESGASTE
% DESGASTE
Pi Pf −
=
5000 =
*100
Pi
−
3289
*100
3289
%DESGASTE= 34.22 % < 40 % -6-
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CONCLUSIONES
Del presente laboratorio podemos llegar a la conclusión de que el desgaste de las rocas es un factor muy importante para determinar la calidad del materia con relación al desgaste y por ende realizar buenas construcciones con concretos u hormigones, cuyo porcentaje depende mucho del tipo de roca o grava a emplearse cuyo intervalo de porcentaje de desgaste debe ser menor o igual al 40 %, por lo tanto podemos decir que el ensayo que realizamos esta dentro de este rango estipulado cuyo porcentaje de desgaste fue del 34.22%. Lo que nos indica que no es apto para carreteras, ya que no esta dentro los rangos de 20 y 30 % de desgaste que nos indican los manuales o revistas.
9.
BIBLIOGRAFIA
Manual de ensayos (S.N.C.) Carreteras Calles y Aeropistas de Valles Roda
Portland y Asfaltos de "T. D. Larson".
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