Agregado-de-cantera (1).docx

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INDICE

INTRODUCCION CONTENIDO: MARCO TEORICO  CONTENIDO DE HUMEDAD  VOLUMÉTRICO DE AGREGADOS  GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS  PESO ESPECIFICO DE AGREGADOS  PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DE AGREGADOS RESULTADOS DE LOS ENSAYOS  AGREGADOS DE CANTERA DISEÑO DE MEZCLA PARA F’C = 210 KG/CM2  CON AGREGADOS DE CANTERA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES

ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se desarrollará el diseño de mezcla de concreto para una resistencia f’c = 210 kg/cm2 a los 28 días, para lo cual se hará una comparación empleando dos diseños, uno de los cuales será con agregado usualmente usado de cantera, y el otro con concreto reciclado. De esta manera observaremos las diferencias que presentan estos diseños. El ensayo de agregados en la ingeniería civil, es pues de gran importancia, ya sea para el análisis de suelos, de materiales de cantera o rio, donde deseemos conocer sus propiedades, los cuales influirán en la obra que deseemos hacer, estos ensayos nos indicarán si los materiales que estamos por utilizar son apropiados o se deben sustituir por otros. Los agregados finos y gruesos ocupan comúnmente de 60% a 75% del volumen del concreto (70% a 85% en peso), e influyen notablemente en las propiedades del concreto recién mezclado y endurecido, en las proporciones de la mezcla, y en la economía. Los agregados gruesos y finos tienen poros, los cuales encuentran en la intemperie se llenan con agua, estos poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber si nos aporta agua a la mezcla. En el laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad. También haremos un tamizado y un ensayo de granulometría. La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. Para esto se utilizan los tamices que están especificados en la Norma Técnica Peruana.

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MARCO TEORICO

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CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS (w)

Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.

 MATERIALES Y EQUIPOS:   

Horno. Fuente de Calor capaz de mantener una temperatura de 110°C ± 5°C. Balanza. Una balanza con precisión, graduada como mínimo a 0,05 kg. Tara. Se utiliza para introducir la muestra en el horno.

 PROCEDIMIENTO: Luego del traslado de los agregados de la Cantera Palomino y del Rio Ica, a la Facultad, empezamos con este ensayo para el cual sigue el siguiente esquema: El procedimiento a seguir para el desarrollo del ensayo contenido de humedad total es el siguiente: 





Pesar las taras, en donde se colocará el agregado, luego del pesado se deposita la muestra en un recipiente para después ser sometido a una temperatura de 110°C±5°C en el horno durante 24h y de ésta de manera extraer la humedad. Inmediatamente el material esté seco se saca del horno y se calcula su masa. Se tomaron dos muestras para cada tipo de agregado.

Fórmula:

%w = [

Peso humedo − Peso seco ] × 100 Peso Seco

𝑤 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜(ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜)

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VOLUMÉTRICO DE AGREGADOS PESO UNITARIO SUELTO Y COMPACTADO:

El propósito de este método de ensayo es determinar la masa por unidad de volumen de una muestra de agregado, para agregados que no excedan 100 mm de Tamaño Máximo Nominal. La masa de un agregado debe ser siempre relacionada con el volumen específico. La masa unitaria de un agregado debe ser conocida para seleccionar las proporciones adecuadas en el diseño de mezclas de concreto.  MATERIALES Y EQUIPOS:  Pala  Varilla compactadora  Balanza con sensibilidad de 0.1% de la masa del material.  Recipiente de medida de 0,0145m3 (5.31Kg)  Recipiente de medida de 0,0096m3 (4.4Kg)  PROCEDIMIENTO: Como se sabe, hay dos tipos de peso unitario: suelto y compactado, para los cuales el procedimiento es el siguiente:  Peso Unitario Suelto (PUS) El peso unitario suelto se determina usando el método de paleo para el cual sigue el siguiente procedimiento: Determinamos la masa del recipiente y llenamos de modo que el agregado se descargue de una altura no mayor de 5cm por encima del borde, en forma circular. Enrase la superficie y pese el recipiente lleno. Se repita esta operación tres veces y determino el promedio.  Peso Unitario Compactado (PUC) El peso unitario compactado se determina usando el método de apisonamiento con varilla en agregados con tamaño de 40cm aprox. Para el método de apisonado con varilla, mida la masa del recipiente y ponga el agregado en tres capas de igual volumen, hasta llenarlo. Empareje cada capa con la mano y apisone con 25 golpes de varilla distribuidos uniformemente a cada capa. Al apisonar la primera capa debe evitarse que la varilla golpee el fondo del recipiente y al apisonar las superiores aplicar la fuerza necesaria, para que la varilla solamente atreviese la respectiva capa. Nivele la superficie con la varilla y determine la masa del recipiente lleno. El método de golpeo consiste en levantar las caras opuestas alternativamente cerca de 50 mm y permitir su caída de tal forma que se golpee fuertemente. Por este procedimiento, las partículas de agregado se acomodan en una condición densamente compactada.

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GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS

La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están especificados en la Norma Técnica (NTP o ASTM), los cuales se seleccionarán los tamaños y por medio de unos procedimientos hallaremos su módulo de finura, para el agregado fino y el tamaño máximo nominal y absoluto para el agregado grueso.  Materiales y Equipos: 



Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vacío. Serie de Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través de las cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea fino o grueso, su orden es de mayor a menor. En su orden se utilizarán los siguientes tamices: Tamiz 2”. 1½". 1", ¾". ½" ,3/8", # 4 y Fondo: l Agregado Grueso Tamiz # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200 y fondo: Agregado Fino.

 Procedimiento Seleccionamos una muestra la más representativa posible y luego se dejó secar al aire libre durante uno día. Después la muestra anterior se hace pasar por una serie de tamices o mallas dependiendo del tipo de agregado. En el caso del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en orden descendente (2”. 1½". 1", ¾". ½" ,3/8", # 4 y Fondo) Lo mismo se realiza con el agregado fino pero se pasa por la siguiente serie de tamices (# 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200 y fondo). La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se cuantifica en la balanza obteniendo de esta manera el peso retenido acumulado, el cual se utiliza en la fórmula.

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PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO GRUESO Y FINO El peso específico (densidad relativa) de un agregado es la relación de su peso respecto al peso de un volumen absoluto igual de agua (agua desplazada por inmersión). Se usa en ciertos cálculos para proporcionamiento de mezclas y control, por ejemplo en la determinación del volumen absoluto ocupado por el agregado. Lo tomamos experimentalmente como:

𝑃𝑒 = 𝛾 =

𝑃 𝑉

PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO FINO En nuestro caso utilizaremos la siguiente fórmula:

𝑷𝒆 =

𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐 (𝒑. 𝒑𝒊𝒄𝒏ó𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 + 𝒂𝒈𝒖𝒂) + (𝒑. 𝒔𝒆𝒄𝒐) − (𝒑. 𝒑𝒊𝒄𝒏ó𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 + 𝒂𝒈𝒖𝒂 + 𝒂𝒈. 𝒔𝒆𝒄𝒐)

 MATERIALES Y EQUIPOS: - Balanza con aproximación de 0.1gr. - Picnómetro. - Cocina muy pequeña. - Cucharones y bandejas.  PROCEDIMIENTO Introduzca en el picnómetro una muestra de 100gr del agregado saturado con superficie seca, preparado según la preparación de la muestra y llénelo con agua aproximadamente el 90% de su capacidad. Ruede el picnómetro sobre una superficie plana, agítelo o inviértalo para eliminar todas las burbujas de aire. Si es necesario, sumérjalo en agua en circulación y lleve el nivel del agua en el picnómetro hasta su capacidad de calibración. Determine el peso total del picnómetro con la muestra y el agua. Determine éste y todos los demás con aproximación de 0,1g. Saque el agregado fino del picnómetro, luego llevar a una bandeja para posteriormente ser llevada al horno durante 24 horas luego, transcurrido las 24 horas sacar del horno y dejar secar por 1 a 2 horas. Pesar el agregado, y obtendremos el peso específico.

PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO GRUESO ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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

PROCEDIMIENTO:

Después de un lavado completo para eliminar el polvo y otras impurezas superficiales de las partículas. Obtenga

el peso de la muestra bajo la condición de saturación con

superficie seca. Determine éste y todos los demás pesos con aproximación de 0,5g. Después de pesar coloque de inmediato la muestra saturada con superficie seca en el recipiente o canastilla con alambre y determine su peso en agua a una temperatura especificada.

Antes de pesar, tome precauciones para eliminar todo el aire atrapado, agitando el recipiente mientras está sumergido. Luego llevar la muestra o agregado al horno por 24 horas, posteriormente pesar el agregado pero antes dejar secar a temperatura ambiente por 1 a 2horas.

PORCENTAJE DE ABSORCION DE LOS AGREGADOS FINOS Y GRUESOS 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.

PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL FINO: Norma: ASTM C128-93  Materiales y Equipos:

- Balanza con aproximación de 0.1 gr - Molde cónico - Pisón - Horno - Cucharones - Bandejas

 Procedimiento:

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Pesamos 400g de agregado fino y colocarlo sobre una superficie plana y limpia, al aire libre y chispearle un poco de agua para que sobre pase el estado de saturado a superficialmente seco. Luego se vierte un poco del agregado que se mojó al molde cónico, en una superficie plana y lisa, se apisona 25 veces, dejando caerá una altura de 5mm, luego se retira el cono, si el agregado no se desmorona está muy húmedo entonces se tiene que repetir el ensayo hasta que esté el agregado superficialmente seco (sss), se reconoce este estado cuando al retirar el cono el Agregado se desmorona al primer golpe. Luego pesar el agregado (sss) para luego ser llevado al horno y posteriormente ser pesado. Sacarlo dentro de24horas.

PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL A. GRUESO: Norma: ASTM C12-93  Equipos:

- Balanza. - Cucharones y bandejas. - Envase (baldes) - Canastilla con alambre. - Taras - Formularios.  Procedimiento

Después de un lavado completo para eliminar el polvo y otras impurezas superficiales de las partículas, Seque la muestra de agua y haga la roda sobre un paño grande absorbente hasta hacer desaparecer toda película de agua visible. Seque separadamente las partículas más grandes. Tenga cuidado en evitar la Evaporación del agua en los poros del agregado, durante la operación del secado de la superficie. Obtenga el peso de la muestra bajo la condición de saturación con superficie seca. Determine éste y todos los demás pesos con aproximación de 0,5g. Después de pesar coloque de inmediato la muestra saturada con superficie seca en el recipiente o canastilla con alambre y determine su peso en agua a una temperatura especificada. Antes de pesar, tome precauciones para eliminar todo el aire atrapado, agitando el recipiente mientras está sumergido. Luego llevar la muestra o agregado al horno por 24horas, posteriormente pesar el agregado pero antes dejar secar a temperatura ambiente por 1 a 2horas.

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RESULTADOS DE LOS ENSAYOS

AGREGADOS DE CANTERA ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS (w) 

Fórmula:

%w = [

Peso humedo − Peso seco ] × 100 Peso Seco

𝑤 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜(ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜)

Estos son los datos obtenidos con el grupo: DATOS (PESO)

GRUESO

FINO

N° DE TARA

RC - 8

P-62

V-63

PC-9

PESO DE TARA (g)

39.50

40.20

39.80

40.10

PESO T + AG. H (g)

519.00

458.50

509.30

538.70

PESO T + AG. S (g)

517.6

457.5

503.7

532.30

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)

0.29

0.24

1.21

1.30

0.27

1.25

(𝐸𝑙 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑜𝑙𝑒 𝑒𝑙 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑡𝑎𝑟𝑎)

Para el agregado grueso:

De RC − 8: %w = [ De P − 62: w = [

479.5 − 478.1 ] × 100 … … … … … … … . . %w = 0.29 478.1

418.3 − 417.3 ] × 100 … … … … … … … … … %w = 0.24 417.3 %𝒘𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 = 𝟎. 𝟐𝟕

Para agregado Fino:

De V − 63: w = [

469.5 − 463.9 ] × 100 … … … … … … … … … . . %w = 1.21 463.9

De PC − 9: w = [

498.6 − 492.2 ] × 100 … … … … … … … … … . . %w = 1.30 492.2 %𝒘𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 = 𝟏. 𝟐𝟓 VOLUMÉTRICO DE AGREGADOS

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 FORMULA: 𝑃𝑈 =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒

En el laboratorio se obtuvo los siguientes resultados: DATOS:

AGREGADO GRUESO

AGREGADO FINO

Peso del recipiente: 5.31Kg

Peso del recipiente: 4.4Kg

Volumen del recipiente: 0.0145m3

Volumen del recipiente: 0.0096m3

P.U.SUELTO P.U.S. GRUESO: P. Recip. + P. Agr. Grueso 25.9 Kg 26.6 Kg 27.1 Kg

Peso Agregado Grueso 20.59 21.29 21.79 PUS promedio

PUS 1420.00 1468.28 1502.76 1463.68 Kg/m3

Para calcular el peso del agregado utilizamos esta simple operación, las veces que sean necesarios: P. Ag.= (P. recip.+ P. Agr.) – P. recip

PUS grueso = 1463.68 Kg/m3 P.U.S. FINO: P. Recip. + P. Agr. Fino 18.8 Kg 19.15 Kg 19.3 Kg

Peso Agregado fino 14.40 14.75 14.90 PUS promedio

PUS 1500.00 1536.46 1552.08 1529.51 Kg/m3 PUS fino = 1529.51 Kg/m3

P.U.COMPACTADO: P.U.C. GRUESO: ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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P. Recip. + P. Agr. Grueso 27.65 Kg 27.80 Kg 28.10 Kg

Peso Agregado Grueso 22.34 22.49 22.79 PUC promedio 𝑃𝑈𝐶 =

𝑃𝑈𝐶𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =

PUC 1540.69 1551.03 1571.72 1554.48 Kg/m3

22.34 = 1540.69 0.0145

1540.69 + 1551.03 + 1571.72 = 1554.48 3 PUC grueso = 1554.48 Kg/m3

P.U.C. FINO: P. Recip. + P. Agr. Fino 19.30 Kg 19.80 Kg 19.65 Kg

Peso Agregado fino 14.90 15.40 15.25 PUC promedio 𝑃𝑈𝐶 =

𝑃𝑈𝐶𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =

PUC 1552.08 1604.17 1588.54 1581.60 Kg/m3

14.9 = 1552.08 0.0096

1552.08 + 1604.17 + 1588.54 = 1581.60 3 PUC fino = 1581.60 Kg/m3

GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS  FORMULA: ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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𝑀𝐹 =

∑ % 𝑅𝑒𝑡. 𝐴𝑐𝑢𝑚. (3′ + 1

1′ 3′ 3′ 2 + 4 + 8 + 𝑁°4 + 𝑁°8 + 𝑁°16 + 𝑁°30 + 𝑁°50 + 𝑁°100) 100

GRANULOMÉTRICO DEL AGREGADO GRUESO:

Peso Total de la Muestra: 5000 g

MALLA 2” 1 ½” 1”

¾” ½” 3/8” 4 FONDO

PESO RETENIDO 3886.0 1004.3 109.7 -

% RETENIDO

% QUE PASA

77.72 20.09 2.19 -

100 100 22.28 2.19 0 0 0 -

% RETENIDO ACUMULADO 77.72 97.81 100 MF (grueso) = 7.98

Tamaño Máximo (NTP): 1 1/2" Tamaño Máximo Nominal (NTP): 1” Tamaño Máximo (ASTM): 3/4”

𝑀𝐹 =

97.81 + 700 = 7.98 100

GRANULOMÉTRICO DE AGREGADO FINO:

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Peso Total de la Muestra: 1000 g

TAMIZ N°4 N°8 N°16 N°30 N°50 N°100 N°200 FONDO

PESO RETENIDO 4.6 9.0 50.2 257.8 496.3 157.2 21.1 3.8

% RETENIDO 0.46 0.90 5.02 25.78 49.63 15.72 2.11 0.38

% QUE PASA 99.54 98.64 93.62 67.84 18.21 2.49 0.38 0.0

% RETENIDO ACUMULADO 0.46 1.36 6.38 32.16 81.79 97.51 99.62 100 MF (fino) = 2.20

𝑀𝐹 =

0.46 + 1.36 + 6.38 + 32.16 + 81.79 + 97.51 = 2.20 100

PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO GRUESO Y FINO ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO FINO  DATOS Y CALCULOS REALIZADOS:

N° PICNOMETRO PESO DE PICNOMETRO PESO A. FINO SECO PESO = P. PIC + AGUA PESO = P. PIC + AGUA + A. FINO VOLUMEN PESO ESPECÍFICO

𝑷𝒆 =

1 153.5 100 649.3 718.0 31.3 3.19

2 155.1 100 651.2 716.9 34.3 2.92 3.06

𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐 (𝒑. 𝒑𝒊𝒄𝒏ó𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 + 𝒂𝒈𝒖𝒂) + (𝒑. 𝒔𝒆𝒄𝒐) − (𝒑. 𝒑𝒊𝒄𝒏ó𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 + 𝒂𝒈𝒖𝒂 + 𝒂𝒈. 𝒔𝒆𝒄𝒐)

𝑃. 𝑒 = 𝑃. 𝑒 =

100 = 3.19 (649.3 + 100) − (718) 100 = 2.92 (651.2 + 100) − (716.9)

𝑷. 𝒆(𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐) =

𝟑. 𝟏𝟗 + 𝟐. 𝟗𝟐 = 𝟑. 𝟎𝟔 𝟐

Para calcular el volumen, se hace: 𝑣 = 100 + 649.3 − 718 = 31.3 m3 𝑣 = 100 + 651.2 − 716.9 = 34.3 m3

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PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO GRUESO

 FORMULA:

𝑃𝑒 =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒) − (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎)

 DATOS Y CALCULOS OBTENIDOS: N° DE TARA PESO AL AIRE PESO SUMERGIDO EN AGUA PESO SECO DEL HORNO VOLUMEN PESO ESPECÍFICO

3A-4 480.8 304.7 476.3 176.1 2.70

PA-8 470.4 298.1 466.5 172.3 2.71 2.71

𝑃𝑒 =

476.3 = 2.70 (480.8) − (304.7)

𝑃𝑒 =

466.5 = 2.71 (470.4) − (298.1)

𝑷𝒆 (𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐) = 𝟐. 𝟕𝟏

Para calcular el volumen, se hace: 𝑣 = 480.8 − 304.7 = 176.1 m3 𝑣 = 470.4 − 298.1 = 172.3 m3

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PORCENTAJE DE ABSORCION DE LOS AGREGADOS FINOS Y GRUESOS

 FORMULA:

% 𝑨𝑩𝑺𝑶𝑹𝑪𝑰𝑶𝑵 =

𝑷𝒔𝒔𝒔 − 𝑷𝒔𝒆𝒄𝒐 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝑷𝒔𝒆𝒄𝒐

 DATOS Y CALCULOS:

% DE ABSORCIÓN DE AGREGADO FINO

N° DE TARA PESO AL AIRE PESO SECO DEL HORNO

P-3 451.6 446.4 1.16

% DE ABSORCIÓN

P-4 458.5 453.3 1.10 1.13

% 𝐴𝐵𝑆𝑂𝑅𝐶𝐼𝑂𝑁 =

451.6 − 446.4 𝑥 100 = 1.16 446.4

% 𝐴𝐵𝑆𝑂𝑅𝐶𝐼𝑂𝑁 =

458.5 − 453.3 𝑥 100 = 1.10 453.3

% 𝑨𝑩𝑺𝑶𝑹𝑪𝑰𝑶𝑵 (𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐) =

ENSAYO DE LOS AGREGADOS

𝟏. 𝟏𝟔 + 𝟏. 𝟏𝟎 = 𝟏. 𝟏𝟑 𝟐

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PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL A. GRUESO: Norma: ASTM C12-93

 FORMULA: % 𝑨𝑩𝑺𝑶𝑹𝑪𝑰𝑶𝑵 =

𝑷𝒂𝒊𝒓𝒆 − 𝑷𝒔𝒆𝒄𝒐 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝑷𝒔𝒆𝒄𝒐

 DATOS Y CALCULOS: PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO GRUESO N° DE TARA PESO AL AIRE PESO SECO DEL HORNO PESO ESPECÍFICO

P-3 459.1 454.6 0.99

P-4 452.2 447.5 1.05 1.02

459.1 − 454.6 𝑥 100 = 0.99 454.6 452.2 − 447.5 % 𝐴𝐵𝑆𝑂𝑅𝐶𝐼𝑂𝑁 = 𝑥 100 = 1.05 447.5 % 𝐴𝐵𝑆𝑂𝑅𝐶𝐼𝑂𝑁 =

% 𝑨𝑩𝑺𝑶𝑹𝑪𝑰𝑶𝑵 = 𝟏. 𝟎𝟐

ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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RESUMEN AGREGADOS DE CANTERA CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS (w) Para el agregado grueso: %𝑤𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 0.27 Para agregado Fino: %𝑤𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 1.25

VOLUMÉTRICO DE AGREGADOS

P.U.SUELTO PUS grueso = 1463.68 Kg/m3 PUS fino = 1529.51 Kg/m3 P.U.COMPACTADO: PUC grueso = 1554.48 Kg/m3 PUC fino = 1581.60 Kg/m3

GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS

AGREGADO GRUESO: MF (grueso) = 7.98 AGREGADO FINO: MF (fino) = 2.20

PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO GRUESO Y FINO PE DE AGREGADO FINO = 3.06 PESO ESPECÍFICO DE AGREGADO GRUESO = 2.71

PORCENTAJE DE ABSORCION DE LOS AGREGADOS FINOS Y GRUESOS

AGREGADO FINO = 1.13% AGREGADO FINO = 1.02 % ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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DISEÑO DE MEZCLAS

ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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DISEÑO DE MEZCLA CON AGREGADO DE CANTERA CALCULO DE DISEÑO PARA LA RESISTENCIA DE: F’c = 210 Kg/cm2 USANDO:   

Cemento (marca) Tipo Peso específico

: : :

SOL I 3.11

PROCEDIMIENTO 1° ESTIMACION DEL ASENTAMIENTO O SLUMP Con la Tabla N° 01 - A, elegimos una mezcla trabajable (plástica), con método de vibración ligera. Entonces: SLUMP = 4” de asentamiento como máximo. 2° TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO GRUESO Viendo el análisis granulométrico del agregado grueso en la columna correspondiente al % retenido y de arriba hacia abajo encontramos 77.72 que es el primer valor retenido que corresponde a la malla 1” y la inmediata superior es 1 ½” (TM), pero utilizaremos el (TMN) que es la misma malla de 1", luego tenemos que: T.M. = 1” 3° ESTIMACION DEL AGUA Según la Tabla N° 2, encontramos en la columna los datos anteriores de 3” - 4” (Rango Plástico), y T.M. = 1”, considerando concreto sin aire incorporado (clima normal de la costa). Obtenemos: 193 lt/m3 4° ESTIMACION DEL % DE AIRE ATRAPADO Encontramos en la Tabla 02-A, para los mismos datos de TM de 1” y se obtiene: Aire Atrapado = 1.50 %

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5° ESTIMACION DE LA RELACION AGUA/CEMENTO (a/c) El diseño es para la Resistencia de f’c = 210 Kg/cm2, pero se diseña con un factor de seguridad de porcentaje mayor, es decir incrementar el valor buscado según sea el caso. Como no tenemos valores de desviación estándar, usamos la Tabla 01-C para el caso, el cual nos indica el Incremento entre 210 y 350 será: f’cr = f’c + 84 Luego: f’cr = 210 + 84 = 294 Kg/cm2 (resistencia corregido) Calculamos la relación a/c utilizando la Tabla N° 03, que directamente nos entrega el valor buscado, haciendo cálculos de interpolación: 250 294 300 𝒂/𝒄 = 𝟎. 𝟓𝟓 +

0.62 a/c 0.55

(𝟎. 𝟔𝟐 − 𝟎. 𝟓𝟓)(𝟐𝟗𝟒 − 𝟑𝟎𝟎) 𝟐𝟓𝟎 − 𝟑𝟎𝟎 𝒂/𝒄 = 𝟎, 𝟓𝟔

6° CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE CEMENTO Teniendo los datos de la cantidad de agua y la relación a/c =0.56 obtenidos. Tendremos: 193/0.56 = 344.6 Kg/m3, por lo tanto: Cantidad de Cemento: 344.6 Kg/m3 7° PESO DEL AGREGADO GRUESO Con los datos del MF = 2.20 y T.M. =1” encontramos en la Tabla N° 05 el valor de 0.73 el cual se multiplica por el peso volumétrico compactado del agregado grueso en este caso por 1554.48 Kg/m3. Luego tenemos: 0.73*1554.48 = 1134.8 Kg/m3 y redondeando

tenemos: Cantidad de Ag. Grueso =1135 Kg/m3 8° PESO DEL AGREGADO FINO

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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Utilizando el método de volúmenes absolutos de los agregados obtenidos de cálculos anteriores tenemos: 𝑉= Cemento SOL Agua Aire Ag. Grueso

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜

= 344.6/(3.11*1000) = 193/1000 = 1.50/100 = 1135/(2.71*1000)

= 0.11080 = 0.193 = 0.015 = 0.41882 ________ 0.73762

Peso del Ag, Fino = 1 - 0.73762 = 0.26238*3.06*1000 = 802.87 Kg/m3 y redondeando tenemos: Peso del Ag. Fino = 803 Kg/m3 9° CORRECCION POR HUMEDAD Los ajustes por humedad se harán en los agregados FINO y GRUESO, así como también de la cantidad efectiva del Agua de mezclado: Arena = 803*(1+1.25/100) = 813 Kg/m3 Piedra = 1135*(1+0.27/100) = 1138 Kg/m3 10° CALCULO DE AGUA EFECTIVA Arena = 1.25 – 1.13 = 0.12 % = 0.0012*803 Piedra = 0.27 – 1.02 = -0.75 % = -0.0075*1135

= 0.96 = - 8.51 ______ -7.55

Agua efectiva = 193 + 7.55 =200.6 lit/m3 Por lo tanto los nuevos valores de Agregados serán: CEMENTO SOL ARENA PIEDRA AGUA

= 344.6 Kg/m3 = 813 Kg/m3 = 1138 Kg/m3 = 200.6 lit/m3 _____________

PESO TOTAL

= 2496.2 Kg/m3 de mezcla de concreto fresco.

Por lo tanto la Densidad de Mezcla de concreto = 2496.2 Kg/m3.

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11° PROPORCIONES EN PESO 344.6/344.6 1

: :

813/344.6 2.4

:

1138/344.6

:

200.6/344.6

:

3,3

:

0,58

12° PROPORCIONES EN VOLUMEN 344.6/42.5

:

8.11/8.11

:

1

:

(813/3060)*35.31

:

(1138/2710)*35.31 :

200.6/344.6

9.38/8.11

:

14.83/8.11

:

0,58

1.2

:

1.8

:

0,58

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CONCLUSIONES

 En el diseño de mezcla con agregados reciclados se observó que el peso volumétrico es menor en comparación con el diseño con agregados de cantera, indicando la ventajas que puede tener al ser un concreto más ligero.  Al variar el TM de agregados cambia la cantidad de agua en la mezcla, por lo cual la relación agua/cemento varia, se observó que por diferencia entre la absorción y el contenido de humedad afecta la relación a/c final.

 En este ensayo de laboratorio de los agregados se ha podido obtener resultados concernientes a los agregados, empezando desde el contenido de humedad, peso unitario, granulometría, peso específico, porcentaje de humedad. A parte de que nos ayuda a saber aplicar las formulas recibidas en clase, nos permite interactuar con la materia prima de las construcciones, aprendimos a obtener la información de cada agregado y de esta manera reconocerla si es admisible en una obra determinada.  Se considera que una buena granulometría es aquella que está constituida por partículas de todos los tamaños, de tal manera que los vacíos dejados por las de mayor tamaño sean ocupados por otras de menor tamaño y así sucesivamente.  Al realizar el cálculo del módulo de finura se obtuvo un resultado de 2.2 en el caso de agregado de cantera. Esto nos indica que contamos con una arena que no se encuentra entre los intervalos especificados que son 2,3 y 3,1; concluyendo de esta manera que es una arena no es adecuada para diseñar una buena mezcla para concreto. ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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RECOMENDACIONES :  Para obtener resultados confiables en el diseño se debe poner mucho esmero en calcular los parámetros que intervienen en ello.  Para una precisión de los cálculos realizados, se deben aplicar las normas técnicas con más rigor.  Conocer el rango de resultado en las que deben estar los resultados.  Para el uso de agregados se debe verificar que esté libre de impurezas.  Se debe tener un control en cuanto a la calidad del producto.  Más apoyo en cuanto a la precisión e información, de la razón de cada procedimiento.  Tomar en cuenta las unidades de medida, como también un buen manejo de las formulas a aplicar.  Conocer las propiedades de los agregados para diferentes usos, es el objetivo fundamental de estos ensayos, así que poner más atención en la precisión de los cálculos.

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BIBLIOGRAFIA

 Diseño de Mezclas. Diógenes Vivanco Vílchez  Tecnología del Concreto. VIVANCO VILCHEZ ENSAYO DE LOS AGREGADOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL  http://www.academia.edu/4010257/Dise%C3%B1o_de_mezclas_por_el_m%C3%A 9todo_del_ACI  http://www.concretonline.com/pdf/00hormigon/art_tec/MGC25_tecnologia_mezclas. pdf  http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/21390/capitulo4.pdf

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