PESO ESPECÍFICO Y ABSORCION DEL AGREGADO FINO NTP 400.021 – NTP NTP 400.022 OBJETIVO: •
Encontrar el peso específico masa, peso específico saturado superficialmente seco (SSS), peso específico aparente, por medio de ensayos de laboratorio.
MARCO TEÓRICO: Peso específico: La densidad o peso específico es una propiedad física de los agregados y esta definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grado de agregado. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad; la que mas interesa en el campo de tecnología del concreto y específicamente en el diseño de mezclas es la densidad aparente que se define como la relación que existe entre el peso del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros( saturables y no saturables). Este factor es importante para el diseño de mezclas por que con el se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además por que l agua se aloja dentro de los poros saturables. El valor de densidad de la roca madre varía entre 2.48 y 2.8 kg/cm3. El procedimiento para determinarla está se encuentra en las normas peruanas para los agregados gruesos y para los agregados finos. Existen tres tipos de densidad las cuales están basadas en la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber: •
Peso específico natural: es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida.
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Peso especifico aparente: la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.
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Peso especifico aparente (SSS): la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos
entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida La densidad aparente es la característica usada generalmente para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, incluyendo el concreto de cemento Pórtland, el concreto butiminoso, y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas sobre la base de un volumen absoluto. La densidad aparente es también usada en el cálculo de los vacíos en el agregado en la norma peruana. La densidad aparente (SSS) se usa si el agregado esta húmedo, es decir, si se ha satisfecho su absorción. Inversamente, la densidad nominal (seco al horno) se usa parta cálculos cuando el agregado esta seco o se asume que esta seco. La densidad nominal concierne a la densidad relativa del material sólido sin incluir los poros saturados de las partículas constituyentes.
Absorción: en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como “seco” cuando se ha mantenido a temperatura de 110º C + - 5º C por suficiente tiempo parta remover toda el agua no combinada. La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma técnica peruana, para agregados gruesos, y la Normal Técnica Peruana. Para los agregados finos. Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24 horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad aparente (SSS); obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos, expresado como u porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción.
2. Materiales y herramientas: • •
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Balanza electrónica. Frasco de 500 cm3 como mínimo (probeta graduada). 40 mm diámetro superior Molde cónico metálico ( no soldado) 90 mm diámetro inferior Barra compactadota metálica (Peso = 340 gr, con extremo plano circular D=25 mm) Estufa, termómetro, horno. Pipeta.
3. Procedimiento: •
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Cuarteo: Conseguimos una muestra de 600 a 1000 gr aproximadamente. Dejamos en reposo la muestra saturando por un tiempo de 24 horas. Pasado el tiempo indicado, extendemos en una superficie plana la muestra y se mueve al aire libre hasta que la arena este seca (según norma), pero en este caso, usaremos la estufa y una olla para calentar la arena y así quede superficialmente seca.
Prueba del cono: Echamos el agregado grueso con mucho cuidado en el cono volteado y con la barra compactadota damos 25 golpes (norma) desde una altura pequeña.
Al retirar el cono, si la arena se mantiene firme, significa que necesita secar mas ya que esta aun saturada, pero cuando la arena de desmorone, significa que esta en su estado superficialmente seca
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Una vez con nuestra muestra SSS, tomar una muestra de 500 gr. Pesar la probeta. Introducimos la muestra en la probeta y la pesamos (B) Llenamos de agua hasta 500 cm3 y lo pesamos (A) •
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Eliminamos las burbujas de agua ( agitando) y dejar reposar de 15 a 20 minutos para que el agua quede completamente limpia
Retiramos el agua del frasco y llevamos al horno la muestra, luego de 24 horas dejamos enfriar y pesamos (D)
4. Resultados: Obtenemos los siguientes pesos: A = Peso de arena SSS + frasco + agua = 965 g B = Peso sss + frasco = 665.7 g C = Peso del agua = A - B = 299.3 g D = Peso de la arena seca = 475.8 g E = volumen del frasco = 500cm3 •
Se usaran, en las formulas para cada tipo de P.E.
Peso especifico masa: P. E .masa
D
( E C )
P. E .masa
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2.37 g / cm 3
Peso especifico SSS: P. E .( s.s.s.)
A
( E C )
P. E .( s.s.s.)
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4.81g / cm 3
Peso especifico aparente: P. E .aparente
D
( E C )
P. E .aparente
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(500 D)
2.70 g / cm 3
% de absorción: %absorcion %absorcion
500 500
D
D
5.09%
* 100 100 %
CONCLUSIONES: •
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Todos los datos obtenidos nos serán de mucha importancia para nuestro posterior diseño de mezclas. El conocer el porcentaje de absorción del agregado fino nos permitirá conocer la cantidad de agua exacta que pondremos en nuestro diseño. Todos los datos nos harán referencia para poder hacer todas las correcciones necesarias en el diseño. Es muy importante conocer todos los pesos específicos, ya que de estos es de donde se sacan las proporciones para el diseño de mezclas. Podemos concluir que la diferencia entre el peso especifico unitario y el peso especifico en si, es que en uno incluye vacíos y en otro no, es por eso también que los resultados de peso especifico son mayores ya que se considera los vacíos, llenos de agua
RECOMENDACIONES: •
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Se recomienda seguir bien las indicaciones del profesor para evitar errores en los cálculos. Sabemos que los 25 golpes es una norma, así q debemos tratar de que sean 25 exactos al igual que el deposito en el que colocamos el material, debe ser el correcto según la tabla mostrada anteriormente ( según la dimensión del material) Se recomienda cumplir con la norma de tener las muestras en el horno las 24 horas ya que así es la única forma de tener el agregado totalmente seco. De igual forma, el tiempo de saturación, se recomienda que sean las 24 horas establecidas por norma, ya que así los resultados saldrán lo mas aproximado posible
