INTRODUCCIÓN La determinación del peso específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción del agregado grueso y fino se realizan con la finalidad de usar estos valores tanto en el cálculo y correción de diseños de mezclas, como en el control de uniformidad de sus características físicas. En el presente informe de laboratorio se desarollaran los temas antes mencionados; en la primera parte par te se muestra un contenido teórico que es muy mu y importante para comprender conceptos básicos; después, se trata sobre: los materiales, la forma, los cálculos y resultados que se obtuvieron en el ensayo realizado en el laboratorio Finalmente se analizan los resultados obtenidos para sacar las conclusi ones y por supuesto dar las recomendaciones para calcular estos pesos pes os de una manera correcta y evitar errores que produscan efectos negativos.
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CAPITULO I PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN. 1.1 Peso Específico El Peso Específico según la norma ASTM C 127-84 se define como la relación de la masa (o peso en aire) de una unidad de volumen de material respecto a una masa de agua del mismo volumen a una temperatura determinada, expresada en tres formas. Para el desarrollo de esta práctica vamos a definir unas variables para luego poder calcular los pesos específicos y la absorción. A= Peso en el aire de la muestra seca en gramos. B= Peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca, en gramos. C= Peso sumergido en agua de la muestra saturada, en gramos.
=
−
() = í í = ó =
−
−
−
1.2 Porcentaje de Absorción. Se denomina así a la relación de la disminución de masa respecto a la masa de la muestra seca, se determina midiendo la disminución de masa de una muestra saturada y de superficie seca después de secarla en un horno durante 24 horas.
Imagen Nº 1 proceso proceso de secado secado del agregado agregado
2
Los cuatro estados graficados responden a las siguientes características. 1. Seco. 2. Seco al aire. 3. Saturación y superficial seca. 4. Humedad.
Agregados: Son aquellos materiales inertes, duros y resistentes, libres de materiales nocivos que por su relativo bajo costo se usan para darle cuerpo y volumen a una mezcla de concreto. En general los agregados ocupan por lo menos tres cuartas partes del volumen del concreto; también limitan la resistencia del concreto, dependiendo del tipo de agregado con el que se haga la mezcla; además, sus propiedades afectan en gran medida tanto la durabilidad como el comportamiento estructural del concreto
Absorción del Agua : Es el incremento en la masa del agregado debido a la penetración de agua entre los poros de las partículas durante un período de tiempo, prescrito, pero no incluyendo el agua adherida a la superficie externa de las partículas. Se le expresa como un porcentaje de la masa seca.
Seca al horno (s): En relación a las partículas del agregado es la condición en la cual los agregados han sido secados por calentamiento a 110 ± 5° C en un horno, y por el tiempo suficiente para alcanzar una masa constante.
Saturada de superficie seca (sss): En relación a las partículas de agregados. La condición en la cual, los poros permeables de las partículas de los agregados están llenas de agua, en la extensión alcanzada por sumergirlas en agua por un período de tiempo prescrito, pero sin agua libre en la superficie de las partículas.
Densidad: Es la masa por unidad de volumen de un material expresada en kilogramos por metro cúbico (libras por pie cúbico).
Densidad (sss): Es la masa saturada de superficie seca del agregado de los poros impermeables y de los poros permeables llenos de agua de las partículas, pero no incluyendo los vacíos entre las partículas.
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CAPITULO II EQUIPOS Y MATERIALES 2.1 Horno Se utilizó para secar el agregado y así poder sacar el peso seco.
Imagen N° 2 Hornos del laboratorio
2.2 Balanza electrónica Es un instrumento de laboratorio que mide la mas a de un cuerpo o sustancia química, por medio de la comparación de fuerza que ejerce l a gravedad que actúa sobre un determinado cuerpo. Puede ser utilizada para efectuar medidas de control de c alidad, como por ejemplo para preparar proporciones definidas y determinar sus densidades o pesos específicos.
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Imagen N° 3 Balanza electrónica
2.3 Fiola Es un recipiente de vidrio que se utiliza sobre todo para contener y medir líquidos.
Imagen N° 4 Fiola con el contenido fino
2.4 Bomba de aire Una bomba de aire es un tipo de máquina de fluido de desplazamiento expresamente diseñada para trabajar con aire. Se trata por lo tanto de un compresor, una máquina térmica que varía la densidad del fluido al variar la presión del mismo.
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Imagen N ° 5 Bomba de aire del laboratorio
2.5 Agregado grueso La grava o agregado grueso es uno de los principales componentes del hormigón o concreto, por este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenos resultados en la preparación de estructuras de hormigón. Los agregados ocupan del 70 al 80% del volumen del concreto, por lo tanto, muchas de las características del concreto dependen de las propiedades de los agregados. Para nuestra práctica de laboratorio se utilizó 5 kg de agregado grueso.
Imagen N° 6 Peso de la muestra del agregado grueso.
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2.6 Canasta para densidades Se utiliza como recipiente para los áridos que se pesan en agua, ASTM C 127.
Imagen N° 7 La cesta y el agregado grueso.
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CAPÍTULO III PROCEDIMIENTO DE LOS ENSAYOS 3.1 ensayo del agregado fino
Se selecciona la muestra del agregado fino mediante el proceso de cuarteo.
Luego se zarandea el agregado fino en el tamiz N° 4 y todo lo que pasa se seleccionará para el ensayo.
Se pesa el recipiente donde será puesto nuestro material, enseguida se coloca la muestra para que sea pesado.
Una vez obtenido el peso de la muestra, se le agrega agua al recipiente que la contiene y se la deja sumergida por un tiempo de 24 horas.
Después de las 24 horas, se decanta cuidadosamente el agua evitando la pérdida de finos.
Luego se extiende la muestra sobre una bandeja para que empiece el proceso de secado a una temperatura ambiente, la cual dura aproximadamente de 3 a 4 días.
Para asegurarse de que la muestra este en condición seca se hace la prueba del cono, llenándolo parcialmente y dándole 25 golpes.
Imagen N° 8 prueba del cono
Se continúa haciendo el mismo procedimiento hasta ver el desmoronamiento superficial, alcanzando así su condición de superficie seca.
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Posteriormente, se selecciona una pequeña cantidad de la muestra, el cual será introducido dentro de la fiola con 500 cm^3 de agua. Para eliminar el aire atrapado se utiliza un equipo o se rueda la fiola para luego dejarlo en reposo 3 horas.
Imagen N 9 Eliminación del aire atrapado °
Enseguida luego del reposo, se pesa la fiola con el contenido de agua y el agregado de donde se obtiene el valor de C. .
Imagen N° 10 Peso de la muestra más el agua
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Después se extrae todo el material en un recipiente y se introduce dentro del horno a una temperatura de 105 °C durante 24 horas y ens eguida se pesa la fiola con 500 cm3 de agua obteniendo B.
Finalmente se pesa la muestra sacada del horno, donde se obtiene el peso de secado con aire (incluye recipiente) que sería A.
3.2 Ensayo del agregado grueso Se sumerge el agregado grueso en agua durante un lapso de 24 horas, para que este se encuentre en la condición saturada superficialmente húmeda. Se retiró la muestra del agua y se colocó en un recipiente . Enseguida, procedimos a eliminar el exceso de agua existente en la superficie utiliz ando una tela o franela y se secó el agregado hasta que quede en el estado saturado superficialmente seco. Se tomó una porción del agregado en estado de saturado superficialmente seco y se pesó 3000 gr.
Imagen N° 11 Peso de la muestra del agregado grueso.
Se determinó el peso de la cesta vacía sumergida.
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Imagen N° 12 Peso de la Cesta vacía.
Se colocaron los 3000 gr. del agregado sobre la ce sta y se determinó el peso de la cesta más el material sumergido.
Imagen Nº 13 colocación del agregado en la cesta.
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Imagen N° 14 Peso del agregado grueso sumergido
Se extrajo la muestra de agregado fino de la cesta y se depositó en un r ecipiente. El recipiente se introdujo en el horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 110 +- 0.5 °C.
Imagen N° 15 Puesta al horno del agregado grueso.
Ya transcurrida las 24 horas se retiró el recipiente el horno y se dejó enfriar el material a temperatura ambiente, luego se pesó. 12
CAPÍTULO IV RESULTADOS DE LOS ENSAYOS EN EL LABORATORIO 4.1 Agregado grueso
Datos para el ensayo Peso de la muestra
1
3000
………………………………………B
2
Peso de la muestra saturada dentro del agua C
1819
3
Peso de la tara
350
4
Peso de la muestra seca + peso de la tara
3313
5
Peso de la muestra seca……………………………….A
2963
Cuadro Nº 1 Datos del ensayo
4.1.1 Fórmulas A =Peso en el aire de la muestra seca B =peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca C =peso sumergido en agua con muestra saturada
Peso específico aparente=
Peso específico aparente (s.s.s)=
Peso específico nominal =
Absorción =
−
− −
−
(%)
A=2963 B=3000 C=1819
4.2 Cálculos de los pesos específicos
Calculo del peso específico: −
=
−
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= 2.51
Calculo de Peso específico aparente (s.s.s)
=
3000 3000 1819
= 2.54
Calculo de Peso específico nomina
=
2963 2963 1819
= 2059
Calculo del porcentaje de absorción
− −
=
= 0,0125 × 100 = 1.25%
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CAPITULO V DISCUSIÓN DE RESULTADOS Con respecto a los cálculos desarrollados a partir de los datos recopilados en laboratorio pudimos determinar los siguientes resultados: 1. El peso específico aparente: De acuerdo a la relación entre peso seco de la muestra con la diferencia de peso SSS y peso SSS sumergido pudimos notar que nuestro resultado fue de 2.51 / , esto da indicar que la densidad del material es estable y cumple los requerimientos necesarios. 2. Peso específico Sumergido Superficialmente Seco (SSS): De acuerdo a la relación de peso SSS con respecto a la diferencia de peso SSS y peso SSS sumergido pudimos notar que nuestro resultado fue 2.54 / lo que la densidad del agregado grueso es superior al peso específico aparente ya que se considera la humedad retenida del material. 3. Peso específico nominal: De acuerdo a la relación que hay entre peso seco de la muestra con respecto a la diferencia de peso seco y peso SSS sumergido pudimos notar que nuestro resultado fue 2.59 / .
4. Absorción: El incremento en la masa del agregado grueso debido al agua en los poros del material, sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas es
1.25%. Es de suma importancia en la práctica porque a través de su cuantificación arroja una noción de que cantidad de agua es capaz de alojar el agregado en su interior.
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CONCLUSIÓNES
El valor de La absorción es un tema importante para un ingeniero en obra y que este se puede ver afectado o beneficiado en el momento de calcular la relación agua, cemento (a/c) de la mezcla también en algunos casos, puede ser que también refleje una estructura porosa que afecte la resistencia a la congelación y deshielo del concreto.
La absorción que se presentó en el agregado grueso es buena, ya que nos indica que, en el diseño de mezclas, el agregado aportará agua en una mínima dosis; debemos tener en cuenta este.
El agregado grueso deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente angular o semiangular, duras, compactadas y de textura preferentemente rugosa.
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RECOMENDACIÓNES
Se recomienda seguir estrictamente la guía de las normas Agregado Grueso (ASTM-127) y Agregado Fino (ASTM-128) en el laboratorio para que los resultados sean eficaces.
En general los agregados o áridos deben ser ensayados para determinar sus características y/o propiedades y por medio de estas saber qué cualidades pueda desarrollar en el momento de utilizarse en cualquier estructura.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
La Humedad y Absorción de los agregados: https://es.scribd.com/doc/20869782/LA-ABSORCION-EN-LOS-AGREGADOS
La absorción de agregados gruesos: https://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/ma nuales/EM-2000/seccion-02/mtc206.pdf
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ANEXO
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Imagen Nº 01 Evaluación del peso de la grava mojada con superficie seca para luego llevar a la canasta de densidades y hallar el peso sumergido.
Imagen N° 02 Determinando el peso sumergido de la grava para hallar el volumen.
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Imagen N° 03 El agregado fino es humedecido hasta un estado superficialmente seco.
Imagen N° 04 Se está realizando la prueba de asentamiento del agregado fino para conocer si este está en su estado superficialmente seco.
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Imagen N° 05 En la fiola se ingresó el agregado fino en estado superficialmente seco.
Imagen N° 06 Extracción del aire del material para luego pesarlo.
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