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5.12 Módulo de Fineza Es un índice aproximado del tamaño medio de los agregados. Cuando este índice es bajo, quiere decir que el agregado es fino, cuando es alto es señal de lo contrario. El módulo de fineza, no distingue las granulometrías, pero en caso de los agregados que estén dentro de los porcentajes especificados en las normas granulométricas (ASTM C-33) y (NTP 400.037), sirve para controlar los mismos. El módulo de fineza de un agregado, se calcula sumando los porcentajes ½”, ¾”, ¾”, 3/8”, acumulativos retenidos retenidos en la serie de Tyler Tyler de mallas mallas estándar 1 ½”, Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50 y Nº100 y dividiendo entre 100. Según la norma ASTM C-125 y/o NTP 400. 011. El módulo de fineza del agregado fino, es importante para determinar las proporciones de los agregados en una u na mezcla de concreto.
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MALLAS
% RETENIDO
% RETENIDO
% QUE PASA
CADA MALLA
ACUMULADO
ACUMULATIVO
3/8"
0
0
100
Nº 4
4
4
96
Nº 8
11
15
85
Nº 16
22
37
63
Nº 30
25
62
38
Nº 50
23
85
15
Nº 100
13
98
2
301
299
Modulo de fineza ( Mf ) =
301 / 100
= 3,01
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Para el caso de la arena también se puede calcular el módulo de fineza sumando los porcentajes (la malla de 3/8” no entrara en la suma) acumulativos que pasan a partir de la malla Nº 4 y restando el que resulte de 600, según la idea de ingeniero chileno Belisario Maldonado. En este caso: Mf = (600 – 299) / 100, arena estudiada .
Mf = 3.01, es también el módulo de fineza de la
Según la Norma ASTM C-33 (ASTM C-125), la arena debe tener un módulo de fineza (Mf) no menor de 2.3, ni mayor de 3.1. Se estima que las arenas comprendidas entre los módulos de 2.3 y 2.8, producen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregación y que las que se encuentran entre 2.8 y 3.1 son las más favorables para los concretos de alta resistencia.
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5.12.1 módulo de fineza del agregado combinado (Mc) Cuando se combinan materiales de diferentes dimensiones como arenas y gravas, el procedimiento a seguir para determinar el módulo de fineza de la combinación de agregados es el siguiente: • Se calcula el modulo de fineza de cada uno de los agregados. • Se calcula el factor en cada uno de ellos, que entra en la combinación. • El módulo de fineza de la combinación de agregados será igual a la suma de
los productos de los factores indicados por el módulo de fineza de cada agregado. Es decir si llamamos módulo de fineza de la combinación a Mc, módulo de fineza del agregado fino a Mf y módulo de fineza del agregado grueso a Mg, entonces tendremos : Mc =
Vol. Abs. Agr. Fino Vol. Abs. Agregados
Mf +
Vol. Abs. Agr. Grueso Vol. Abs. Agregados
Mg
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5.13 Absorción y humedad superficial La absorción y la humedad superficial de los agregados se deben determinar de acuerdo con las normas ASTM C-70 y NTP 400.021. La estructura interna de una partícula de agregado se constituye de materia sólida y vacíos que pueden o no contener agua. Las condiciones de humedad de los agregados se presentan en la Figura 5-12 y se las puede definir como:
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1. Secado al horno – totalmente absorbente 2. Secado al aire – la superficie de las partículas está seca, pero su interior contiene humedad y, por lo tanto, aún es ligeramente absorbente 3. Saturado con superficie seca (SSS) – no absorben ni ceden agua al concreto 4. Húmedos – Contiene un exceso de humedad sobre la superficie (agua libre) La cantidad de agua que se adiciona en la planta de concreto se debe ajustar para las condiciones de humedad de los agregados, a fin de que se atienda a la demanda de agua del diseño de la mezcla de manera precisa. Si el contenido de agua del concreto no se mantiene constante, la relación aguacemento variará de una amasada a la otra, resultando en la variación de otras propiedades, tales como la resistencia a compresión y la trabajabilidad. Los agregados grueso y fino generalmente tienen niveles de absorción (contenido de humedad a SSS) que varían del 0.2% al 4% y del 0.2% al 2%, respectivamente.
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5.13.1 Contenido de humedad Es el contenido de agua dentro de un agregado, expresado en porcentaje es por definición:
H S % HUMEDAD (w) = X 100 S 5.13.2 Absorción Es la cantidad agua que un agregado necesita para pasar de la condición seca a la condición de saturado superficialmente seca, se expresa generalmente en porcentaje
% ABSORCIÓN(a)=
D - S X 100 S
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5.13.3 Humedad Superficial La humedad superficial viene dada por la diferencia entre el porcentaje del contenido de humedad (w) y el porcentaje de absorción (a)
Humedad Superficial = w - a a) Sí w > a. en este caso el agregado aporta agua a la mezcla (agua libre) y dicha cantidad debe ser disminuida del agua de diseño para encontrar el agua efectiva o neta. b) Sí w < a; En este caso el agregado tomará agua de la mezcla (agua que le falta) para llegar a la condición ideal, debiendo aumentarse dicha cantidad de agua a la mezcla para no modificar el agua de diseño. Para calcular ambos casos (a y b) de un agregado, que en general llamamos aporte de agua, se multiplicará la humedad superficial del mismo expresada en fracción decimal por el peso seco del agregado. Es decir:
Aporte de agua =
w-a 100
xS