PESO ESPECÍFICO Y LA ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO 1. OBJETIVOS
GENERALES -
Determinar el peso específico y la absorción del agregado fino a partir del humedecimiento de los agregados en un en un periodo de 24 hrs.
ESPECIFICOS -
Calcular el peso específico y absorción de una cierta muestra de agregado fino para saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla.
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Establecer el tipo de agregado fino para la elaboración de un buen diseño de mezcla.
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Conocer la importancia y cómo influye el peso específico y absorción que tienen los agregados en una mezcla de concreto.
2. FUNDAMENTO TEORICO Agregado fino o arena.- Es el agregado de mayor responsabilidad, a diferencia de la grava e incluso el cemento; puede decirse que no es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena. Las mejores arenas son las de rio que tienen mayor resistencia y durabilidad. Las arenas que provienen de la trituración son también excelentes, siempre que sean producto de rocas sanas que no acusen un principio de descomposición. Las arenas de procedencia caliza siempre resultan más absorbentes y requieren más cantidad de agua de amasado que las silíceas. La humedad de la arena tiene gran importancia en la dosificación de hormigones sobre todo cuando se dosifica en volumen.
La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacios, 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 más interesa en el campo de la tecnología del hormigón y específicamente en el diseño de mezclas es la
densidad aparente, 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 porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de hormigón, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de hormigón y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. 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:
Densidad nominal.- 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.
Densidad aparente.- La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturable 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.
Densidad 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 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 una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada. La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos, 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 un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción.
3. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO o
Una fuente donde se lava y se deja reposar en agua la muestra durante 24 horas.
o
Una balanza con capacidad de 1 kg. y sensibilidad de 0.1 gr.
o
Un matraz de 500 ml. de capacidad.
o
Un molde cónico y una varilla compactadora.
o
Una secadora eléctrica.
o
Un horno de temperatura 110 ºC.
4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL - Se toma una muestra representativa de agregado fino la cual se sumerge durante
24 horas. - Al día siguiente se expande la muestra sobre la superficie de un recipiente o
bandeja la cual no es absorbente. - Con el secador se le inyecta una corriente de aire hasta conseguir un secado
uniforme, la operación es terminada cuando los granos del agregado están sueltos.
-
Luego se introduce la muestra en un molde cónico, se apisona unas 25 veces dejando caer el pisón desde una altura aproximada de 1 cm, posteriormente se nivela y si al quitar el molde la muestra se deja caer es porque no existe humedad libre, si es lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que cumpla con la condición.
- Cuando se cae el agregado al quitar el molde cónico es porque se ha alcanzado
una condición saturada con superficie seca. - Se debe colocar 500 gr. (de la muestra que cumplió el procedimiento anterior) en
el matraz ya con una cantidad necesaria de agua y luego se llena este con agua hasta el tope señalada en el matraz, se rueda el matraz sobre sí mismo, se deberán hacer las correcciones del caso, es decir que este en la línea graduada del matraz. Luego se obtiene el peso del matraz mas la muestra. - Se vacía en la muestra del matraz en un recipiente previamente limpiado y se
pone a secar en el horno de temperatura constante (110 ºC) por 24 horas y como último paso se deberá pesar. - Contando con todos los datos necesarios se pasa a realizar los cálculos en
gabinete utilizando las siguientes formulas: Peso especifico a gran el =
A V – W
Peso especifico en con dición =
Peso especifico aparente =
500 V – W
A (V – W) – (500 – A)
% de Absorción = 500 – A x 100
A
Saturada y superficie seca
Donde: A = Peso en el aire de la muestra secada en el horno, en gramos. V = Volumen del frasco, en mililitros. W = Peso en gramos o volumen en ml. del agua agregado al frasco.
5. REPRESENTACION GRAFICA
MATERIALES QUE SE UTILIZARON
SECANDO DE LA MUESTRA
MUESTRA SECA SATURADA
NO SE ALCANZO LA CONDICION SATURADA CON SUPERFICIE SECA
SE ALCANZO LA CONDICIÓN SATURADA CON SUPERFICIE SECA
MUESTRA COLOCADO EN UN MATRAZ Y ENRAZADO CON AGUA A 500 ML
6. CALCULOS Y RESULTADOS Datos Peso plato Peso matraz Peso plato + muestra Peso matraz + muestra + agua Peso plato + muestra seca en horno
= 104 gr = 178,9 gr = 502,9 gr = 917,75 gr enrazado a 500ml = 599,20
Cálculos A = Peso en el aire de la muestra secada en el horno V = Volumen del frasco W = peso en gramos o vol. del agua agregado al frasco
A = 495,2 gr V = 500 ml W = 313,65 GR
a) Peso especifico a granel. P. E. G. =
A
=
495,2 => V – W 500 – 313,65
P. E. G. = 2,657
b) Peso especifico en condición saturada y superficie seca. P. E. S. = 500 = 500 => V – W 500 – 313,65
P. E. S. = 2,683
c) Peso especifico aparente. P. E. A.=
A = 495,2 => P. E. A. = 2,726 (V – W) – (500 – A) (500 – 313,65) – (500 – 495,2)
d) Porcentaje de absorción. % de Absorción = 500 – A x 100 = 500 – 495,2 x 100 => % de Abs. = 0,97 A 495,2
7. CONCLUSIONES Luego de la realización de la presente práctica podemos sacar las siguientes conclusiones:
Los valores obtenidos son los siguientes: Peso específico a granel = 2.657 Peso específico en condición saturado y superficie seca = 2.683 Peso específico aparente = 2.726 % de absorción = 0.97 % El rango aceptable para los pesos específicos, oscila entre 2.5 y 2.9 gr. /cm3, Los agregados que se encuentren en este rango son aptos y aceptables para la dosificación de hormigones. El porcentaje de absorción de agua (% abs.) oscila entre 1.5 y 3 %, en nuestro caso el valor obtenido, indica que nuestra muestra retiene poca agua, factor beneficioso para una buena dosificación. Una baja absorción de agua por parte del agregado permite un cálculo más exacto de la relación agua cemento, Puesto que el agua calculada necesaria para la hidratación del cemento no sería absorbida por la porosidad del agregado.
Los valores obtenidos de los pesos específicos nos facilitan los cálculos de dosificación, pues mediante estos podemos dosificar en volumen. Es aconsejable cumplir con las 24 horas de inmersión del agregado en agua antes de la realización del ensayo. También es importante que el agregado grueso se encuentre limpio, libre de cualquier película superficial de suelo fino. Los resultados obtenidos sufren una gran incidencia de acuerdo a la precisión del pesaje. El peso específico del agregado en condición de saturado y superficie seca nos da una idea de la incidencia del peso del mismo en el peso total actuante en un encofrado. La absorción del agregado está directamente vinculada a la porosidad del mismo, a su vez la porosidad depende del tamaño de los poros, el volumen total de poros y su permeabilidad.
8. RECOMENDACIONES - El secado del material necesariamente deberá de ser con una secadora eléctrica, y
no con la hornalla puesto que solo se quiere que se seque la superficie de la muestra y no en si la muestra. - Al momento de realizar el pesaje debe verificarse que la balanza se encuentre
calibrada; solo de esta manera podremos obtener lecturas mas aproximadas. - En el momento de sacar la muestra del matraz debe tenerse sumo cuidado de no
perder ninguna porción de la misma, ya que por más pequeña que esta sea afectara en los resultados. - No se debe dejar que la muestra se seque completamente, se debe hacer rápido para
evitar la evaporación del agua totalmente, es decir que debe estar en su estado cabal. - Pesar la muestra caliente al salir del horno. Se debe esperar que se enfríe. - Haciendo una evaluación de los resultados obtenidos, diremos que estos entran en
los rangos establecidos pudiendo ser una arena de buena calidad y aceptable en obra.
