Agregados (1).docx

INTRODUCCION

A lo largo de este laboratorio, el cual dura varias semanas realizarlo, miraremos los agregados en cuanto a sus propiedades y clasificación, pero antes que nada definiremos que es un agregado. El diccionario define agregado como: “conjunto de objetos unidos unos a otros formando un todo o una masa”, en el libro Materiales para ingeniería civil, pagina 167 dice lo siguiente: “Generalmente, en ingeniería civil el término agregado hace referencia a una masa de piedra molida, grava, arena, etc., predominantemente compuesta de partículas individuales, pero incluyendo en algunos casos arcillas y sedimentos. El tamaño de la partícula más grande en los agregados puede tener un diámetro de 150 mm (6 pulgadas), mientras que la partícula más pequeña puede ser de solo entre 5 y 10 micras.” Como podemos notar por la definición, los agregados que usamos en la construcción es variable al igual que su obtención, podemos obtener agregados de distintos lugares, como fosas de grava, depósitos de río, cantera de rocas, de la escoria, entre muchos otros lugares, lo que permite que tengamos distintos tipos de agregados tanto en forma, color, tamaño, características que nos permitirán clasificarlos. Los agregados se emplean en variedad de obras de la ingeniería civil, tales como: la elaboración de concretos hidráulicos o asfalticos, construcción de bases y sub bases, entre muchas otras cosas. Nuestro objetivo principal durante todos los laboratorios es el mismo, determinar las propiedades de los agregados tanto físicas como mecánicas y de este modo ver cuál es más útil para distintos tipos de construcciones. En la primera parte nos permitimos ver el contenido de humedad del agregado, es decir el contenido de agua y aire que este material posee y así mismo la relación de este con su densidad, para ello se utilizara la norma (INV E 122-13), luego observamos la materia orgánica que éste poseía, y como ésta materia perjudicaría nuestra mezcla a lo largo del

tiempo, esto se determinara con la norma (INV E 212-13) y por último, vimos la densidad y la capacidad del agregado para absorber agua, y de este modo determinar que precauciones tomar con este tipo de agregados, para ello tomaremos en cuenta la norma (NTC 136 y 237). En el siguiente laboratorio, nos centramos en el tamaño del grano de los agregados, pasándolo por distintos tamices, uno con orificios más pequeños que el anterior, para así clasificarlos en agregados finos o gruesos, según la norma (INV E 213-13), además observamos, como la compacidad y el porcentaje de vacíos entre los agregados, nos permitirán hacer mezclas entre agregados para un mayor cubrimiento de volumen unitario. Le damos mucha importancia a la forma y textura de los agregados, viendo si estos son alargados o aplanados, que cuantas caras fracturadas tienen, entre otras cosas, esto es con el fin de determinar el propósito que cada forma del agregado tiene, y si lo utilizamos mal esto perjudicaría nuestra construcción, por tal motivo utilizando las normas (INV E 227-13 y INV E 230-13) clasificamos el porcentaje de este tipo de formas y texturas, que tienen los agregados, y observamos si su uso es óptimo o no para incluirlos en nuestra construcción. Al final, usando maquinas especializadas se puede obtener propiedades mecánicas de los agregados, determinar cuánto resisten sin pulverizarse ante cargas, de tal manera que cada norma, las cuales son (INV E 218/219-13, INV E 238-13 e INV E 224-13) tiene una maquina diferente para determinar propiedades parecidas de los agregados, pero bajo distintas condiciones, por tal motivo, cada reglamento para realizar cierto tipo de cemento o pavimento u otras cosas, requiere un especifico valor obtenido en estos tres anteriores experimentos, o de lo contrario el agregado no es el indicado para ser utilizado. Como se mencionó anteriormente, todo lo que se realiza en estos laboratorios, tiene como finalidad, determinar las mejores condiciones y los mejores tipos de agregados los cuales podemos usar para

realizar nuestras mezclas, todo depende de que necesitemos, que nos piden los requerimientos y que variabilidad de agregados tengamos.

2.2.1 Registrar la masa de un recipiente limpio y seco. 2.2.2 Escoger una muestra de ensayo representativa.

2. MATERIALES Y MÉTODOS 



Para el siguiente informe de agregados usamos en general los siguientes materiales  Agregado fino natural y reciclado  Agregado grueso natural y reciclado  Botella de vidrio incoloro  Tabla de Gardner  Solución de hidróxido de sodio  Horno  Secador de pelo  Báscula  Tamices  Varilla compactadora  Recipiente de medida  Pala  Probeta  Calibrador de espesores  Calibrador de longitudes  Máquina de los ángeles  Máquina microdeval  Imán A continuación, explicaremos los siguientes laboratorios

2.1. Contenido de materia orgánica. De acuerdo con la norma INV E 212-13 se siguieron los siguientes pasos: 2.1.1 Colocar el agregado fino en la botella de vidrio hasta completar un volumen aproximado de 130 ml. 2.1.2 Añadir la solución de hidróxido de sodio y agitarlo para que tenga un volumen aproximado de 200 ml. 2.1.3 Tapar la botella y dejar reposar por 24 horas. 2.2. Contenido de humedad De acuerdo con la norma INV E 122-13 se siguieron los siguientes pasos:

2.2.3 Determinar el peso de la muestra usando la balanza donde debe cumplir los parámetros de la Tabla 122-1 Requisitos sobre la masa mínima de los especímenes de ensayo (Norma INV E 122-13). 2.2.4 Secar la muestra en un horno a temperatura de 110 ֯C aproximadamente 24 horas. 2.2.5 Sacar la muestra retirándola del horno y dejar que se enfrié a temperatura ambiente para que la transmisión de calor no altere el pesaje 2.3. Densidad y absorción de agregados finos y gruesos De acuerdo con las normas (NTC176/237) se siguieron los siguientes pasos:  Grueso De acuerdo a la norma NTC 176 se desarrollaron los siguientes pasos: 2.3.1 Seleccionar la muestra como lo indica la norma NTC 176. 2.3.2 Sumergir el agregado en agua y pesarlo con la báscula. 2.3.3 Secar la muestra con un limpión con el fin de que quede saturado superficialmente seco y pesarlo con la báscula. 2.3.4 Secar la muestra en el horno por 24 horas y luego pesarlo con la báscula.  Fino De acuerdo a la norma NTC 237 se desarrollaron los siguientes pasos: 2.3.5 Seleccionar la muestra como lo indica la norma NTC 176. 2.3.6 Llenar el picnómetro parcialmente con agua y se introduce 500 g de agregado saturado y

superficialmente seco, si el agregado no está completamente saturado y superficialmente seco usamos un secador de pelo. 2.3.7 Agitar el picnómetro para eliminar todo registro de aire. 2.3.8 Determinar con una báscula la masa total del picnómetro con el agua y el agregado. 2.3.9 Secar la muestra en el horno a 110˚C y se determina la masa. 2.3.10 Determinar la masa del picnómetro lleno hasta su capacidad de calibración con agua. 2.4. Análisis granulométrico De acuerdo con la norma INV E 213-13 se siguieron los siguientes pasos: 2.4.1 Secar la muestra a temperatura de 110֯.C 2.4.2 Pesar la muestra con la báscula. 2.4.3 Seleccionar los tamices adecuados para suministrar la información requerida de acuerdo con el material que se va a ensayar.

2.4.3 Continuar el tamizado con el fin de que todas las muestras estén en el tamiz debido. 2.4.4 Determinar la masa de fracción retenida por cada tamiz con la báscula. 2.5. Porcentaje de vacíos y compacidad De acuerdo con la norma INV E 217-13 y la NTC 92 se siguieron los siguientes pasos:  Compactada 2.5.1 Colocar tres capas aproximadamente iguales para llenar el recipiente de medida. 2.5.2 Evitar que la varilla golpee el fondo del recipiente. 2.5.3 Apisonar por cada capa con 25 golpes con una varilla 2.5.4 Determinar la masa con la bascula del recipiente con el agregado y el recipiente vacío. 2.5.5 Repetir el proceso tres veces por agregado. 2.5.6 Hallar el volumen del recipiente por agregado  Suelta 2.5.7 Llenar el recipiente con una pala o cucharon. 2.5.8 Determinar la masa con la báscula del recipiente con el agregado y el recipiente vacío. 2.5.9 Repetir el proceso tres veces por agregado. 2.5.10 Hallar el volumen del recipiente por agregado 2.6. Dosificación de agregados De acuerdo con lo visto en clase seguiremos los siguientes pasos: 2.6.1 Pesar con la báscula el recipiente. 2.6.2 Pesar el recipiente con el 100% de agregado grueso con la báscula.

Imagen 2.4.1 Tamices agregado fino de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 213-13

2.6.3 Pesar el recipiente con el 100% de agregado fino con la báscula.

2.7. Caras fracturadas en agregados gruesos De acuerdo con la norma INV E 227-13 se siguieron los siguientes pasos:

2.8.8 Pesar el material que pasa por la ranura del calibrador de longitudes 2.9. Textura de materiales

2.7.1 Lavar el material sobre el tamiz designado para la determinación de las partículas fracturadas con el fin de remover las impurezas.

De acuerdo con lo dado en clase el procedimiento de este laboratorio es observar los diferentes tipos de materiales finos.

2.7.2 Esparcir la muestra seca sobre un lugar grande para permitir la inspección detallada de cada partícula.

2.10. Resistencia al desgaste máquina de los ángeles.

2.7.3 Escoger las rocas fracturadas que son aquellas que si la cara constituye al menos un cuarto de la mayor sección transversal de la partícula. 2.7.4 Dividir el agregado en dos categorías fracturadas y no fracturadas 2.7.5 Determinar la masa y numero de partículas fracturadas y no fracturadas 2.8. Índice de aplanamiento y alargamiento de agregados

De acuerdo con las normas (INV E 218/219-13) se siguieron los siguientes pasos: 2.10.1 Secar el material a 110֯ C 2.10.2 Escoger la granulometría como lo registra la Tabla 218-1 Granulometrías de las muestras de ensayo (Norma INV E 218-13). 2.10.3 Girar la máquina de los ángeles hasta completar 500 revoluciones donde debe girar de manera uniforme con la carga abrasiva.

De acuerdo con la norma INV E 230-13 se siguieron los siguientes pasos: 2.8.1 Tamizar el agregado 2.8.2 Rechazar los tamaños mayores a 6.3mm 2.8.3 Secar la muestra a 110 C֯ 2.8.4 Pesar las fracciones retenidas entre tamices y se colocan en bandejas separadas  Aplanamiento 2.8.5 Usar el calibrador de aplanamiento donde se hacen pasar a mano, sin forzarlas ni romperlas 2.8.6 Pesar el material que pasa por la ranura del calibrador de aplanamiento  Alargamiento 2.8.7 Usar el calibrador de longitudes donde se hacen pasar a mano, sin forzarlas ni romperlas

Imagen 2.10.1. máquina de los ángeles de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 212-13 2.10.4 Sacar la muestra de la máquina. 2.10.5 Separar la muestra en dos en aquellos que pasan por el tamiz #12 y los que no

2.10.6 Pesar con la báscula las muestras

3. RESULTADOS

2.11. Resistencia al desgaste microdeval.

3.1. Contenido de materia orgánica.

De acuerdo con la norma INV E 238-13 se siguieron los siguientes pasos:

Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 212-13 se obtuvo la siguiente imagen:

2.11.1 Seleccionar la muestra como lo indica. 2.11.2 Someter la muestra a inmersión en 2 litros durante una hora. 2.11.3 Colocar la muestra en el microdeval con el agua y con 5000g se esferas de acero.

Imagen 3.1. Montaje experimental de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 212-13 3.2. Contenido de humedad

Imagen 2.11.1. Máquina microdeval de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 212-13 2.11.4 Rotar la maquina a 100 rpm durante dos horas. 2.11.5 Retirar con un imán las esferas de acero.

Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 122-13 se obtuvieron los siguientes datos de la báscula: = Platón # 1 (g) 108,3 = Arena fina normal (g) 755,8 = Arena fina seca (g) 712,1 Tabla 3.2.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 122-13

2.11.6 Separa la muestra en finos y gruesos. 2.11.7 Hallar la masa de las muestras con una báscula. 2.12. Evaluación de la resistencia mecánica por el método del % definiendo una carga De acuerdo con lo visto en clase 2.12.1 Aplicar una carga al material aquella debe ser necesaria para tener un 10% de fino en un pavimento asfaltico. 2.12.2 Tamizar el material y pesarlo con la báscula.

= Platón # 2 (g) 109,1 = Grava normal (g) 1407,9 = Grava seca (g) 1378,8 Tabla 3.2.2 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 122-1 3.3. Densidad y absorción de agregados finos y gruesos Luego de seguir el procedimiento de las normas NTC176-237 se obtuvieron los siguientes datos de la báscula

 Grueso Platón (g) 192 Agregado grueso SSS con platón (g) 2920 Agregado grueso sumergido en agua (g) 1630,2 Agregado grueso seco platón (g) 2873,7 Agregado grueso SSS (g) 2728 Agregado grueso seco (g) 2681,7 Tabla 3.3.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma NTC-176  Fino Platón (g) 132,2 Agregado fino SSS (g) 500 Picnómetro-Agua-Agregado fino (g) 997,6 Picnómetro-Agua (g) 675,1 Agregado fino seco con platón (g) 621,3 Agregado fino seco (g) 489,1 Tabla 3.3.2 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma NTC-237 3.4. Análisis granulométrico Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 213-13 se obtuvieron los siguientes datos de la báscula:  Fino TAMIZ FINO Gramaje (g) (3/8) 0 #4 0,7 #8 44,1 #16 69,3 #30 113,6 #50 154,9 #100 90,3 #200 16,9 Fondo 10,2 SUMATORIA 500 Tabla 3.4.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 213-13

 Grueso TAMIZ GRUESO Gramaje (g) (3/4) 152,6 (1/2) 619,1 (3/8) 415,4 #4 1070,2 #8 551,7 #16 175,3 #30 56,1 #50 23,5 #100 12,9 #200 6,4 Fondo 1,8 SUMATORIA 3085 Tabla 3.4.2 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 213-13 3.5. Porcentaje de vacíos y compacidad Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 217-13 se obtuvieron los siguientes datos del gramaje con la báscula y el de litros con una probeta: Masa del recipiente (g) 6632,1 Volumen (L) 9,9 Agregado grueso en recipiente Compacto (g) Suelto (g) 1 21652 20626 2 21398 20562 3 21638 20460 Promedio 21562,7 20549,3 Tabla 3.5.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 217-13

Masa del recipiente (g) 2868,7 Volumen (L) 2,95 Agregado fino en recipiente Compacto (g) Suelto (g) 1 7424 7171,3 2 7474,1 7201,7 3 7492,1 7258,9 Promedio 7463,40 7210,63 Tabla 3.5.2 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 217-13

3.6. Dosificación de agregados Luego de seguir el procedimiento en clase se obtuvieron los siguientes datos: Peso sin el recipiente 100% Agregado Fino (g) Agregado Grueso (g) 9681 9717 Tabla 3.6.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana del laboratorio planteado en clase

AGREGADO NATURAL Caras fracturadas por masa(g) No caras frac 1/2" 3/8" No4 0 307,7 41,8 192,9 1 89,9 49,6 28,5 2 79,5 37,7 0 Total 477,1 129,1 221,4 Tabla 3.7.3 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 227-13

3.7. Caras fracturadas en agregados gruesos Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 227-13 se obtuvieron los siguientes datos de caras fracturadas para los dos tipos de agregados:

AGREGADO RECICLADO Caras fracturadas por masa (g) No caras frac 1" - 3/4" 3/4" - 1/2" 1/2" - 3/8" 0 5,2 28,5 0 1 0 6,9 159,9 2 260,6 775,4 161,7 total 265,8 810,8 321,6 Tabla 3.7.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 227-13

AGREGADO NATURAL caras fracturadas por cantidad No caras frac 1/2" 0 55 1 15 2 10 Total 80 Tabla 3.7.4 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 227-13

3.8. Índice de aplanamiento y alargamiento de agregados

Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 230-13 se obtuvieron los siguientes datos del gramaje con la báscula y el de numero de rocas con conteo: AGREGADO RECICLADO caras fracturadas por cantidad No caras frac 1" - 3/4" 3/4" - 1/2" 1/2" - 3/8" 0 2 6 0 1 0 1 2 2 52 165 372 total 54 172 374 Tabla 3.7.2 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 227-13

RECICLADO (3/4) (1/2) (3/8) # Alargadas 5 31 10 # No Alargadas 49 141 417 Peso alargadas (g) 41,4 208 10,8 Peso no alargadas (g) 224,5 615,4 151,2 # Aplanadas 38 46 374 # No aplanadas 16 126 53 Peso aplanadas (g) 142,3 160,8 114 Peso no aplanadas (g) 123,4 667 48 Tabla 3.8.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 230-13

NATURAL (3/4) (1/2) #4 # Alargadas 23 10 # No Alargadas 39 80 Peso alargadas (g) 80,9 108,4 136,6 Peso no alargadas (g) 129,1 472,1 221,4 # Aplanadas 14 46 # No aplanadas 39 80 Peso aplanadas (g) 40,3 216,3 43,1 Peso no aplanadas (g) 121,1 422,1 221,4 Tabla 3.8.2 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 230-13 3.9. Textura de materiales Luego de seguir el procedimiento en clase obtenemos las siguientes imágenes del laboratorio:

 Arena sílice

Imagen 3.9.3 Imagen microscópica de la arena de sílice foto tomada en la Pontificia Universidad Javeriana  Humo de sílice

 Arena Ottawa

Imagen 3.9.1 Imagen microscópica de la arena de Ottawa foto tomada en la Pontificia Universidad Javeriana  Arena de rio

Imagen 3.9.2 Imagen microscópica de la arena de rio foto tomada en la Pontificia Universidad Javeriana

Imagen 3.9.4 Imagen microscópica de humo de sílice foto tomada en la Pontificia Universidad Javeriana 3.10. Resistencia al desgaste máquina de los ángeles. Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 218-13 se obtuvieron los siguientes datos de la báscula: Máquina de los Agregado Agregado ángeles natural reciclado Peso inicial (g) 5000,3 5000,3 Peso tamizado (g) 3706 3408,9 Peso seco tamizado (g) 3688,8 3382,2 Carga abrasiva máquina de los ángeles 4571 g 11 esferas Tabla 3.10.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 218-13

3.11. Resistencia al desgaste microdeval.

𝑤𝑤 = Masa del agua (g)

Luego de seguir el procedimiento de la norma INV E 238-13 se obtuvieron los siguientes datos de la báscula:

𝑤𝑠 = Masa de partículas sólidas(g) 𝑤1 = Masa del recipiente con el espécimen húmedo (g) 𝑤2 = Masa del recipiente con el espécimen seco (g)

Microdeval

Agregado Agregado natural reciclado Peso inicial (g) 1500,3 1500,5 Peso seco tamizado (g) 1380,1 1216,3 Carga abrasiva microdeval 5000 g Tabla 3.11.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana de la norma INV E 238-13 3.12. Evaluación de la resistencia mecánica por el método del % de finos definiendo una carga Luego de seguir el procedimiento de clase se obtuvieron los siguientes datos de la báscula: 10% Finos

Agregado natural 2729,1 2621,1 2621,5

Agregado reciclado 2233,2 2052,2 2035,6

Peso inicial (g) Peso tamizado(g) Peso seco tamizado(g) Fuerza aplicada 90KN Tabla 3.12.1 Datos experimentales de la Pontificia Universidad Javeriana del laboratorio ejecutado en clase

𝑤𝑐 = Masa del recipiente seco (g) Donde despejando las fórmulas dadas encontramos que:

FINO

(g) 43,7 𝑤𝑠 (g) 603,8 % Contenido de agua 7,24 GRUESO 𝑤𝑤 (g) 29,1 𝑤𝑠 (g) 1269,7 % Contenido de agua 2,29 Tabla 4.2.1 Datos obtenidos con las tablas 3.2.1-3.2.2 𝑤𝑤

4.3. Densidad y absorción de agregados finos y gruesos De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.3.1 podemos determinar los diferentes tipos de densidades y porcentajes de absorción con las siguientes formulas:

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1. Contenido de materia orgánica. Al observar la Imagen 3.1. podemos analizar que el agregado fino que se presento en el laboratorio tiene un color muy parecido al color número 1 presentado en la tabla de gardner 4.2. Contenido de humedad

Donde:

De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.2.1 y la Tabla 3.2.2 podemos determinar el contenido de agua del material con las siguientes formulas:

A = Masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (g)

𝑤𝑤 = 𝑤1− 𝑤2

𝑤𝑠 = 𝑤2− 𝑤𝑐

Donde: W = Contenido de agua, %

𝑤=

𝑤𝑤 *100% 𝑤𝑠

B = Masa en el aire de la muestra de ensayo saturada y superficialmente seca (g) C = Masa en el agua de la muestra de ensayo saturada (g)

Densidad bulk (g/cm3) 2,43668769 Densidad aparente sss (g/cm3) 2,47875752 Densidad nominal (g/cm3) 2,54398074 % Absorción 1,72651676 Tabla 4.3.1 Datos obtenidos con las tablas 3.3.1 De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 4.3.2 podemos determinar los diferentes tipos de densidades y porcentajes de absorción con las siguientes formulas:

%𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜𝑖 = ∑ %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑖 %𝑃𝑎𝑠𝑎𝑖 =100-%Retenido i Donde despejando obtenemos los siguientes datos:

 Fino TAMIZ %Retenido %Retenido acu % Pasa (3/8) 0 0 100 #4 0,14 0,14 99,86 #8 8,82 8,96 91,04 #16 13,86 22,82 77,18 #30 22,72 45,54 54,46 #50 30,98 76,52 23,48 #100 18,06 94,58 5,42 #200 3,38 97,96 2,04 Fondo 2,04 100 0 Tabla 4.4.1 Datos obtenidos con la tabla 3.4.1

Donde: A = Masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (g) B = Masa del picnómetro llena con agua (g) S = Masa de la muestra en estado sss (g) C= Masa del picnómetro con la muestra y el agua (g) Densidad aparente (g/cm3) 2,74860423 Densidad aparente sss (g/cm3) 0,84855973 Densidad nominal (g/cm3) 0,77818527 Absorción % 103,966469 Tabla 4.3.2 Datos obtenidos con las tablas 3.3.2

4.4. Análisis granulométrico De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.4.1 y la tabla 3.4.2 podemos determinar el %Retenido, %Retenido acumulado y el %Pasa con la siguientes formulas: %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 *100% 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

 Grueso TAMIZ %Retenido %Retenido acu % Pasa (3/4) 4,947 4,947 95,0535 (1/2) 20,068 25,0146 74,9854 (3/8) 13,465 38,4797 61,5203 #4 34,690 73,1702 26,8298 #8 17,883 91,0535 8,9465 #16 5,682 96,7358 3,2642 #30 1,818 98,5543 1,4457 #50 0,762 99,3160 0,6840 #100 0,418 99,7342 0,2658 #200 0,207 99,9417 0,0583 Fondo 0,058 100,0000 0,0000 Tabla 4.4.2 Datos obtenidos con la tabla 3.4.2 Luego se pudo analizar el comportamiento de el agregado con una grafica de (Tamiz(mm) VS % Pasa(mm)) con la condición de que la gráfica este logarítmicamente como se presenta a continuación:

 Fino

120

Donde despejando obtenemos los siguientes datos:

% Pasa VS Tamiz (mm)

% Pasa

140

V= Volumen del recipiente (m3)

Densidad de bulk COMPACTADO SUELTO Agregado grueso (kg/m3) 1508,14 1405,78 Agregado fino (kg/m3) 1557,53 1471,84 Tabla 4.5.1 Datos obtenidos con la tabla 3.5.1-3.5.2

100 80

Luego hallaremos los porcentajes de vacíos con la siguiente formula

60 40

20

%𝑉 =

0 0.01

0.1 Tamiz(mm)

1

10

Grafica 4.4.1 Datos obtenidos con la tabla 3.4.1  Grueso

%V = Porcentaje de vacíos (kg/m3)

M= Densidad de bulk(kg/m3)

100.000 80.000

%Pasa

Donde:

S= Gravedad especifica bulk

% Pasa VS Tamiz(mm)

60.000 40.000

20.000 0.000 0.01

𝑆 ∗ 998 − 𝑀 ∗ 100 𝑆 ∗ 998

0.1

1

10

100

Tamiz(mm)

Grafica 4.4.2 Datos obtenidos con la tabla 3.4.2 4.5. Porcentaje de vacíos y compacidad De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.5.1 y la tabla 3.5.2 podemos determinar la densidad de bulk con la siguiente fórmula para los distintos tipos de agregado: 𝐺−𝑇 𝑀= 𝑉

% Vacíos (%) Compactado grueso 37,98 Suelto grueso 42,19 Compactado fino 43,22 Suelto fino 46,34 Tabla 4.5.2 Datos obtenidos con la tabla 4.5.1-4.3.14.3.2 4.6. Dosificación de agregados De acuerdo con los datos obtenidos necesitamos lograr una dosificación de (75% Finos y 25% Gruesos) donde tomamos en cuenta los porcentajes de vacíos que presentaban los agregados por tanto se hizo el siguiente calculo con los datos obtenidos en la Tabla 3.6.1 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑛𝑜 = (𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔 𝑓𝑖𝑛𝑜 ∗ 0.75) + 500 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = (𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑓𝑖𝑛𝑜/3)

Donde:

Donde despejando obtenemos los siguientes datos:

M = Densidad de bulk (kg/m3)

Cantidad fino (g) 7787,8 Cantidad grueso (g) 2595,9 Tabla 4.6.1 Datos obtenidos con la tabla 3.6.1

G= Masa del recipiente y el agregado(g) T= Masa del recipiente(g)

𝑀

5.7. Caras fracturadas

𝐼𝐿𝑡 = 𝑅 𝑙 *100% 𝑇

Teniendo en cuenta los datos obtenidos en las tablas 3.7.1-3.7.2-3.7.3-3.7.4 podemos determinar el porcentaje de caras fracturadas de cada agregado con la siguiente formula: 𝑃=

𝐹 𝑥 100 𝐹+𝑁

P= porcentaje de partículas con el numero especificado de caras fracturadas. F= masa o numero de partículas con, al menos, el numero de caras fracturadas especificado. N= masa o numero de partículas en la categoría de no fracturadas que no cumplen el criterio de partículas fracturadas. Donde despejando obtenemos los siguientes datos: Para una o más caras fracturadas: AGREGADO RECICLADO 1" - 3/4" 3/4" - 1/2" 1/2" - 3/8" % en gramos 98,0 96,5 100 % en cantidad 96,3 96,5 100 Tabla 4.7.1 Datos obtenidos con la tabla 3.7.1-3.7.2 AGREGADO NATURAL 1/2" 3/8" No4 % en gramos 34,8 67,6 12,9 % en cantidad 31,3 Tabla 4.7.2 Datos obtenidos con la tabla 3.7.3-3.7.4 4.8. Índice de aplanamiento y alargamiento de agregados De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.8.1 y la Tabla 3.8.2 podemos determinar el índice de aplanamiento y alargamiento general y especifico en agregados reciclados y naturales con las siguientes formulas: 𝐼𝐿𝑖 =

𝑛𝑖 *100% 𝑅𝑖

𝐼𝐴𝑖 =

𝑚𝑖 *100% 𝑅𝑖

𝐼𝐴𝑡 =

𝑀𝐴 *100% 𝑅𝑇

𝑛𝑖 = Masa de la fracción alargada (g) 𝑚𝑖 = Masa de la fracción aplanada (g) 𝑅𝑖 = Masa de la fracción total(g) 𝑀𝑙 = Masa total de las partículas alargadas (g) 𝑀𝐴 = Masa total de las partículas aplanadas (g) 𝑅𝑇 = Masa de la muestra (g)

Donde despejando obtenemos los siguientes datos: RECICLADO % Alargado % Aplanado (3/4) 15,5697631 53,5566428 (1/2) 25,2611125 19,4249819 (3/8) 6,66666667 70,3703704 TOTAL 20,7943739 33,221824 NATURAL % Alargado % Aplanado (3/4) 38,5238095 24,9690211 (1/2) 18,6735573 33,8815789 (3/8) 38,1564246 16,294896 TOTAL 28,3761428 28,1593536 Tabla 4.8.1 Datos obtenidos con la tabla 3.8.1-3.8.2 4.9. Textura de materiales Pudimos analizar lo siguiente con las imágenes 3.9.13.9.2-3.9.3-3.9.4:  Arena de Ottawa Esta arena es clara y presenta uniformidad en el color ya que no varía de su tonalidad y se ven redondeados los granos de arena  Arena de rio Esta arena es oscura y no presenta uniformidad en el color ya que se observan granos negros, grises y trasparentes y se ven fracturados los granos de arena  Arena de sílice Esta arena es clara y no presenta uniformidad en el color ya que se observan varios tonos claros y muy pocos granos oscuros y se ven fracturados los granos de arena

 Humo de sílice Esta arena es oscura y presenta uniformidad en el color ya que no varía de su tonalidad y se ven grumos juntos de la arena no son uniformes. 4.10. Resistencia al desgaste máquina de los ángeles. De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.10.1 podemos determinar el porcentaje de pérdidas de los siguientes agregados con la siguiente formula: %𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 =

𝑃1− 𝑃2 𝑃1

*100%

4.12. Evaluación de la resistencia mecánica por el método del % de finos definiendo una carga De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.12.1 podemos determinar el porcentaje de finos de los siguientes agregados con la siguiente formula: 𝐹=

14𝑓 (𝑚 + 4)

Donde: F = Porcentaje de finos m= Masa de la muestra fina (g)

Donde:

f= Fuerza aplicada(g)

%Perdidas = Porcentaje de perdidas 𝑃1 = Masa de la muestra seca antes del ensayo(g) 𝑃2 = Masa de la muestra seca después del ensayo(g)

Donde despejando obtenemos los siguientes datos: % Perdidas agregado natural 26,2 % Perdidas agregado reciclado 32,4 Tabla 4.10.1 Datos obtenidos con la tabla 3.10.1 4.11. Resistencia al desgaste microdeval. De acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 3.11.1 podemos determinar el porcentaje de pérdidas de los siguientes agregados con la siguiente formula: %𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 =

𝐴−𝐵 ∗ 100% 𝐴

Donde: %Perdidas = Porcentaje de perdidas 𝑃1 = Masa de la muestra seca antes del ensayo(g) 𝑃2 = Masa de la muestra seca después del ensayo(g)

Donde despejando obtenemos los siguientes datos: % Perdidas agregado natural 8,0 % Perdidas agregado reciclado 18,9 Tabla 4.11.1 Datos obtenidos con la tabla 3.11.1

Donde despejando obtenemos lo siguiente: Módulo de finura agregado natural (%)

11,29

Módulo de finura agregado reciclado (%)

6,25

Tabla 4.12.1 Datos obtenidos con la tabla 3.12.1 Conclusiones: Teniendo en cuenta la norma (INV 212-13) donde dice que si el color del liquido es mas oscuro que el No3 en la tabla de Gardner el agregado utilizado tiene componentes orgánicos perjudiciales por lo tanto podemos concluir que nuestra muestra de agregados no tiene componentes orgánicos perjudiciales como se observa en la imagen 3.1 ya que el agregado tiende a tener un color No1 en la tabla de Gardner. Los agregados se pueden clasificar en finos y gruesos y aun así estos poseen distintos tamaños de sus granos, por ende, es bueno determinar el porcentaje del tamaño de cada grano para de este modo ver si son aptos para la creación de un concreto, una base, etc. Así mismo poder hacer combinaciones entre agregados y que tenga un menos porcentaje de vacíos y den

mejores características a la mezcla a la cual se vallan a incluir. Según la especificación ART 431 y teniendo en cuenta la Tabla 4.8.1 podemos concluir que el agregado natural usado en nuestro laboratorio cumple con la restricción de índice de alargamiento y aplanamiento especificada, en conclusión, el índice obtenido nos permite determinar para que tipos de elementos se pueden usar los agregados como en este caso el agregado natural se puede usar para pavimentos asfalticos. La textura y forma de un agregado nos permite concluir a simple vista como se va a comportar un agregado, puesto que si vemos una forma o textura áspera pensamos determinamos que su comportamiento seta mas rígido, mientras que si es mas suave o redonda que su comportamiento es más maleable. Para determinar el comportamiento de un agregado grueso ante cierto tipo de situaciones se emplean un cierto tipo de ensayos para evaluar su resistencia ante distintas situaciones, este porcentaje obtenido nos permite determinar usando las especificaciones de construcción las que se nos sean requeridas determinar si el agregado nos cumple o no y por ende también saber para que tipo de objetos se puede implementar. Si tomas en cuenta lo dicho en la norma (INV E 227-13) nos dice en importancia y uso que el porcentaje de caras fracturadas y como se muestra en las Tabla 4.7.1 y la Tabla 4.7.2 podemos concluir que se requiere mayor porcentaje de caras fracturadas del agregado si se quiere una mezcla con mayores fuerzas de fricción entre ellas y así mismo darle mayor estabilidad. El propósito de realizar cada una de las anteriores pruebas es el de determinar la mayor cantidad de características de cada

agregado y así poder determinar con una mayor exactitud para que me sirve y que propiedades de dará a mi mezcla puesto que, aunque dos agregados sean del mismo material si una de sus características varia la utilización del uno puede ser diferente a la utilización del otro. Teniendo en cuenta la el articulo 400 para el ensayo de 10% finos con el agregado natural el módulo de finura dio aproximadamente como se muestra en la Tabla 4.12.1 por ende podemos decir que este agregado es adecuado para ser incluido en la mezcla asfáltica de rodadura para un nivel de tránsito 3. Teniendo en cuenta la Tabla 4.10.1 y la Tabla 4.11.1 podemos concluir que el agregado natural es mas resistente al desgaste que el agregado reciclado por consiguiente se recomienda para las construcciones usar un agregado natural Teniendo en cuenta las tablas 500.3-500.5450.2-320.1-330.1 de las especificaciones generales de construcción de carreteras podemos concluir que el agregado fino como se muestra en la Tabla 4.4.1 y la Grafica 4.4.1 utilizado para la prueba da granulometría es viable ara ser utilizado en un pavimento hidráulico, mientras que la granulometría del agregado grueso como se muestra en la Tabla 4.4.1 y la Grafica 4.4.1 no es viable para ninguna mezcla según los requerimientos de las tablas. Bibliografía  https://es.slideshare.net/ludwigtrinidad /agregados-para-la-construccin  Materiales para ingeniería civil. Michael S. Manlouk, Jhon P. Zaniewski;(capitulo 5; pag 167).  http://www.ingenieria.unam.mx/~luis cr/licenciatura_ic/1444_pcee/1444_ma terial/agregados.pdf

 http://bdigital.unal.edu.co/6167/5/95 89322824_Parte1.pdf  http://www.acaceres.addr.com/stude nt_access/Agregados.pdf