Infor. Granulometria Agragado Grueso Final.docx

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“GRANULOMÉTRIA DEL AGREGADO GRUESO” INTRODUCCION: Los agregados constituyen alrededor de las tres cuartas partes del volumen de una mezcla típica de concreto. El término agregado comprende gravas naturales y piedras trituradas utilizadas para mortero y concreto; de esta la granulometría se encarga de seleccionar los tamaños máximos y mínimos de los agregados, a su efecto la dosificación,trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. 1. OBJETIVO GENERAL: El método de ensayo estableceel procedimiento para tamizar y determinar la granulometría de los áridos, empleando tamices de abertura cuadrada. 1.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS:   

Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado grueso para construir su curva granulométrica. Emplear el método del cuarteo mecánico para obtener agregado grueso de diferentes dimensiones. Identificar el peso máximo de la muestra a emplear, según el número del tamiz próximo donde se retiene la grava o gravilla.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO: AGREGADOS PARA CONCRETO

Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, los agregados ocupan aproximadamente un 60% a 80% del volumen del concreto. Por tanto el agregado grueso es una masa de material casi siempre pétreos y considerado inerte, esta materia prima proviene de fuentes naturales o artificiales y sirve para fabricar concreto; las arenas y gravas naturales son el producto de la intemperización y arrastre del agua o glaciares y se puede obtener por dos medios: el primero consiste en explotar el material del que se conoce como canto rodado y arena de río; el segundo, algunos tamaños son obtenidos mediante la trituración y tamizado de rocas naturales más grandes procedentes de canteras o de río, y de aquí el nombre de agregados triturados. Los agregados artificiales, son los obtenidos a partir de productos y procesos industriales y generalmente se utilizan para algunos propósitos especiales. Las propiedades de los agregados se resumen en una buena distribución de tamaños de las partículas, forma y textura superficial apropiada. LAB. DE TECNOLOGIA DE HORMIGON

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Los agregados comúnmente se clasifican según su procedencia, tamaño, características petrográficas y densidad. Tales clasificaciones sirven principalmente como ayuda para la familiarización con los diferentes tipos de agregados o en la identificación de rasgos particulares. Sin embargo la más utilizada es la clasificación según su tamaño. Los agregados, dependiendo del tamaño de sus partículas, se pueden clasificar como se muestra en la siguiente tabla: CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS SEGÚN SU TAMAÑO Tamaño en mm. denomina cion denomina cion recomend aciones para concreto

mayor que 50,8

50,8 y 19,1

piedra

grava

19,1 y 4,76

4,76 y 2,0

2,0 y 0,42

gravilla arena gruesa arena media

0,42 y 0,074

0,074 y 0,002

inferior a 0,002

arena fina

limo

arcilla

a grega do grues o

a grega do fi no

fra cci on muy fi na

material bueno para producir concreto

material bueno para producir concreto

material no recomendable

Esta clasificación más usada en agregados para concreto debido a que con mayor frecuencia se hace referencia al agregado grueso y al agregado fino. Sin embargo, es conveniente mencionar la clasificación según, su densidad porque dependiendo del peso por unidad de volumen de los agregados se obtendrá un concreto con mayor o menor densidad, propiedad que en muchas ocasiones es más importante incluso que la resistencia y la durabilidad.

CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS SEGÚN SU DENSIDAD CLASIFICACION DEL AGREGADO

DENSIDAD APROXIMADA (Kg/m³) Del agregado

480 - 1300 500 - 1350

Normal

Pesado

1300 - 2000

2000 - 5600

EJEMPLO DE USO

Del concreto 1350 - 1000

Liviano

VARIEDADES MAS COMUNES DEL AGREGADO Pizarras expandidas, esquistos, escoria,arcilla. Pómez, perlita diatomita.

Concretos livianos estructurales. Concreto para aislamiento.

2000 - 2600

Arena, grava, piedra triturada,clinker, escoria de fundición.

Obras en concreto en general.

mayor que 2600

barita, limonita, magnetica, limadura de acero, hematita.

Concreto para macizo de anclaje, para proteccion contra radiaciones, etc.

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En muchas ocasiones la densidad del concreto es el factor más importante, según los requerimientos de la obra y en los que la función de los agregados es fundamental. Tal es el caso de construcciones masivas como presas, donde el peso del concreto es esencial para su estabilidad; los contrapesos y macizos de anclaje o en estructuras diseñadas para aislamiento acústico y protección como radiaciones. Estos concretos se logran mediante el uso de agregados pesados como la barita, limadura de hierro, magnética, etc. En otras ocasiones de hace necesario la construcción de concretos livianos para lo cual se debe de usar agregados también livianos como piedra pómez, escorias, ladrillos triturados, etc. Cuando el concreto se encuentre sometido a exposiciones severas como el caso de humedecimiento y secado, aguas o suelos agresivos, etc., los agregados como componentes de él, deben contrarrestar con sus propiedades de durabilidad, estos agentes nocivos. Sin embargo, para que los agregados cumplan de la mejor forma sus funciones anteriormente explicadas, es necesario que tengan buenas propiedades y por esto se hacen necesario estudiarlas. Las funciones de los agregados: Puesto que los agregados son menos costosos por volumen, que el cemento, generalmente se cree que la única razón de colocar la mayor cantidad posible de fragmentos minerales es la de formar un relleno. Pero, aunque ciertamente la economía es el factor principal de remplazar pasta de cemento por agregado, estos tienen una acción determinante sobre las características del concreto tanto en estado plástico como en su estado de endurecido que en muchos casos modifica la estabilidad de la estructura. Otra de las funciones importantes de los agregados es la de aportar parte de la resistencia propia a la resistencia a la compresión, característica del concreto. Esto se logra cuando están aglutinados mediante la pasta de cemento formando un todo compacto. CARACTERISTICAS DE UN BUEN AGREGADO GRUESO PARA CEMENTO:    

 

Un buen agregado debe tener las siguientes características. Una buena gradación con tamaños intermedios, la falta de dos o más tamaños sucesivos puede producir problemas de segregación. Un tamaño máximo adecuado a las condiciones de la estructura. Debe evitarse el uso de agregados planos o alargados, ya que además de producir bajas masas unitarias y baja resistencia mecánica, tienen tendencia a colocarse horizontalmente formándose bajo su superficie bolsas de agua cuando esta sube a la superficie debido a la sedimentación de las partículas sólidas; esta agua almacenada bajo las partículas deja un espacio vacío cuando después del fraguado el agua evapora, por lo cual trae como consecuencia una notable reducción de la resistencia del concreto. Una adecuada densidad aparente está entre 2.3 y 2.9 gr/cm³. Cuanto mayor es su densidad mejor es su calidad y mejor su absorción, que oscila entre 1 y 5%. Evitar las partículas con formas angulosas por que producen mezclas ásperas y difíciles de manejar. LAB. DE TECNOLOGIA DE HORMIGON

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 

No debe contener partículas deleznables, para que permita una adecuada adherencia de las partículas y el cemento en las mezclas. Los agregados con partículas esféricas y cúbicas son los más convenientes para concreto, porque tienen mayor resistencia y es menor el consumo de cemento debido al mayor acomodo de dichas partículas, o sea mayor cantidad de material por unidad de volumen. PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS:

IMPORTANCIA DE LA GRANULOMETRIA: La granulometría y el tamaño de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. GRANULOMETRIA.- La granulometría es la determinación de los tamaños de las partículas de un agregado tal como se determina por análisis de tamices. El tamaño de partícula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambres aberturas cuadradas. Los números de tamaño (tamaños de granulometría), para el agregado grueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a través de un arreglo de malla. La granulometría y el tamaño máximo de agregado afectan las proporciones relativas de los agregados así como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economía, porosidad, contracciones. La granulometría se puede dividir en:  Granulometría continua.- se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de agregados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor hasta el más pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua.  Granulometría discontinua.- al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando hay ciertos tamaños de grano intermedio que faltan o que han sido reducidos o eliminados artificialmente. La “curva granulométrica” es la representación grafico de la granulométrica y permite dar una visión objetivos de distribución de tamaños de los granos del suelo. Sirve también para comparar visualmente diferente materiales entre sí, y para comparar un material con los límites recomendados por la norma o especificación. El grafico se construye de acuerdo al procedimiento indicado en la norma y está formado por coordenadas rectangulares de dos ejes. El eje vertical es una escala graduada línea correspondiente a los porcentajes acumulados que pasan (de abajo a arriba), o a los porcentajes acumulados retenidos (de arriba abajo). El eje horizontal (abscisa) es una escala graduada logarítmica. Entre la granulometría tenemos la granulometría de agregados fino y agregado grueso. Granulometría de los agregados finos.- Depende del tipo de trabajo, de la riqueza de la mezcla, y el tamaño máximo del agregado grueso. En mezclas más pobres, o cuando se emplean agregados grueso de tamaño pequeño, la granulometría que más se aproxime al porcentaje máximo que pasa por cada tamiz resulta lomás convenientepara lograr una buena trabajabilidad. LAB. DE TECNOLOGIA DE HORMIGON

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Entre más uniforme sea la granulometría, mayor será la economía. Granulometría del agregado grueso.- El tamaño máximo del agregado grueso que se utiliza en el concreto tiene su fundamento en la economía. Comúnmente se necesita más agua y cemento para agregados de tamaño pequeño que para tamaños mayores, para revenimiento de aproximadamente 7.5 cm para un amplio rango de tamaños de agregado grueso. Por lo común el tamaño máximo de las partículas de agregado no debe pasar:   

Un quinto de la dimensión más pequeña del miembro de concreto. Tres cuartos del espaciamiento libre entre barras de refuerzo. Un tercio del peralte de las losas.

Tamizado y determinación de la granulometría La granulometría es la determinación más corriente y una de las más importantes que se realizan a un árido; y presenta la distribución de los tamaños que posee el árido. La granulometría está directamente relacionada con las características de manejabilidad del hormigón fresco, la demanda de agua, la compacidad y la resistencia mecánica del hormigón endurecido. Para determinar la granulometría de un árido se considera la masa de una muestra de ensayo; se tamiza la muestra y se determina la masa de las fracciones del árido retenidas en cada uno de los tamices. Se calculan los porcentajes parciales retenidos y se expresa la granulometría según la curva granulométrica. Tamices de ensayo: Los tamices son de alambre y abertura cuadrada, los de la serie preferida son de valor doble o la mitad a partir del tamiz básico de 5mm que separa el material en árido grueso y árido fino. Acondicionamiento y tamaño de la muestra de ensayo: La muestra de laboratorio se homogeneiza cuidadosamente en estado húmedo y se reduce por cuarteo para obtener en estado seco un tamaño ligeramente superior a los valores que se indican. No se permite hacer la reducción en estado seco ni tampoco reducir a una masa exactamente predeterminada. Juego de tamices: El juego de tamices se elegirá de acuerdo al material a ensayar y será dispuesto en orden decreciente de abertura y provisto de un recipiente receptor del residuo. Deberá estar seco y limpio.

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Operación del tamizado:    

 

Se determina la masa de una muestra de ensayo en estado seco, aproximado a 1gr para arenas y a 10gr para gravas. Se vacía en el juego de tamices. Se cumple el ciclo de tamizado. Se registra la masa retenida en cada tamiz y en el recipiente receptor con la aproximación de 1gr o a lo menos 0,1% de la pesada. Se calcula la masa total o suma de las fracciones retenidas en todos los tamices y en recipiente receptor, la que no debe diferir con la masa de la muestra de ensayo en más de 3% para las arenas y de 0,5% para las gravas. En caso que no se cumpla este requisito se rechaza el ensayo y se debe repetir con la masa de la muestra gemela. Se calcula el porcentaje parcial retenido en cada tamiz y en el recipiente receptor, referido a la masa total de las fracciones retenidas, aproximado al 1%. Se expresa la granulometría como el porcentaje acumulado que pasa, en el que se indica como primer resultado el del menor tamiz en que pasa el 100% y como el último resultado el del primer tamiz en que pasa el 0%.

Módulo de finura: El módulo de finura es el valor correspondiente a la enésima parte de la suma de los porcentajes retenidos acumulados en los tamices de la serie preferida. Se calcula tanto para arenas como para gravas o áridos totales. Cuanto mayor es el módulo de finura más grueso es el material. Análisis de tamices: Es utilizado para determinar la distribución de tamaños o gradación de estos agregados disponibles y conseguir la mejor combinación posible. La gradación de los agregados es muy importante tanto para la mezcla de hormigón como para el hormigón asfaltico. Ya que de este depende la manejabilidad y resistencia de la mezcla. El análisis de tamices se lleva a cabo cerniendo los agregados a través de una serie de tamices enumerados de forma ascendente, esto es, #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200 y bandeja para agregados tanto finos como gruesos ordenados en forma descendente 1- ½ ”, 1”, ¾ “, ½”, 3/8 “, #4, #8. El número de los tamices nos indica las aperturas del tamiz por pulgada lineal. Esto varía según el grueso del alambre utilizado para la malla. Se conoce como agregado fino a todo aquel que pasa a través del tamiz de 3/8 “ y el #4 y es retenido casi completamente en el tamiz #200. Agregado grueso es aquel que se retiene en el tamiz #4. Gravas: Cuando una muestra de grava contenga una fracción de arena superior al 15%, debe separarse en el tamiz 5mm, determinando cada fracción. Esto significa que cuando se trate de áridos totales o mezclados deberán separarse en el tamiz de 5mm y procesarse individualmente. LAB. DE TECNOLOGIA DE HORMIGON

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3. MATERIALES UTILIZADOS EN EL ENSAYO..-

    

Cuarteador metálico 3 fuentes Balanza digital Juego de tamices para agregado grueso Grava

4. PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA: Primeramente en el laboratorio empezamos la práctica realizando la selección de la muestra, para ello empleamos el método del cuarteo que consistió en vaciar una muestra al azar de grava en el cuarteador metálico,una vez separadas las muestras procedimos a trabajar con una de ellas. Seleccionamos uno de los tamices el que creíamos que era apropiado para nuestra muestra; luego de probar con los diferentes tamices el apropiado para nuestras muestras fueron el de 1” y para trabajar con un peso determinado hicimos como lo menciona la guía, tomamos en cuenta el peso establecido para el tamiz superior al nro. 1”,este fuede 1” y ½” su peso para la práctica es de 16 kg. Procedimos a pesar la muestra en la balanza, seguido de esto trabajamos con los tamices de 1”,3/4”,1/2”,1/2”, que ya seleccionamos anteriormente, vaciamos la muestra parte por parte en el tamiz nro. 1” y lo tamizamos asegurándonos de que pasen todas las muestras que pertenecen a ese tamiz sin forzar con muestras manos a ninguna de ellas, luego pesamos las muestras retenidas en el tamiz y las que pasan el tamiz. Realizamos el mismo procedimiento con el siguiente tamiz y hacemos este procedimiento hasta que la muestra ya no pase ni se retenga en alguno de los tamices empleados.

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5. DATOS Y CÁLCULOS: Peso total de la muestra de ensaye = 16,005 kg. = 16005 gr. Tamiz 𝟏𝟏𝟐 ”

Tamiz 𝟑⁄𝟒”

Peso retenido = 0

Peso retenido = 7455 gr.

℅ Peso retenido = 0 ℅

Peso que pasa = 2340 gr.

℅ peso q pasa 100 ℅

Tamiz 𝟏⁄𝟐 ”

Tamiz 1”

Peso retenido = 1985 gr.

Peso retenido = 6600 gr.

Tamiz 𝟏⁄𝟒 ”

Peso que pasa = 9445 gr.

Peso retenido = 20 Peso q pasa = 0 Formulas a utilizarse: ℅ Peso Retenido =

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

∗ 100℅

℅ Peso que pasa =

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

∗ 100℅

Tamiz 𝟏𝟏𝟐 ” Peso retenido = 0 ℅ Peso retenido = 0 ℅ ℅ peso que pasa 100 ℅ Tamiz 1” ℅ Peso Retenido = 41, 096 ℅ ℅ Peso que pasa = 58, 812 ℅ Tamiz 𝟑⁄𝟒” ℅ Peso Retenido = 46,419 ℅ ℅ Peso que pasa = 12,297 ℅

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Tamiz 𝟏⁄𝟐 ” ℅ Peso Retenido = 12,359 ℅ ℅ Peso que pasa = 0,125℅ Tamiz 𝟏⁄𝟒 ” ℅ Peso Retenido = 0,125℅ ℅ Peso que pasa = 0℅

DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO AGREGADO GRUESO

Peso total de la muestra Pt=16005 gr.

TAMICES

ABERTURA mm

PESO RETENIDO (gr)

1 1/2"

37,5

0

1"

25,0

6600

3/4"

19

7455

1/2"

12,5

1985

1/4”

6,3

20

BASE

80,025

GANANCIAS

55

TOTAL

16060

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TABLA DE RESULTADOS AGREGADO GRUESO

TAMICES

ABERTURA mm

PESO RETENIDO ACUMULADO

% QUE

RETENIDO (gr.)

RETENIDO (%)

PASA

1 1/2"

37,5

0

0

100

1"

25,0

6600

41.096

58.812

3/4"

19

7455

46.419

12.297

1/2"

12,5

1985

12.359

0.125

1/4"

6,3

20

0.125

0

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EXPRESION GRÁFICA.Peso de la muestra en (gr) 16005

TAMIZ

ABERTURA

PESOS

PORCENTAJE

RETENIDO

% QUE PASA

ESPEC.

(mm)

RETENIDOS(gr)

RETENIDO

ACUMULADO

DEL TOTAL

ASTM

37,5 25 19 12,5 6,3

0 6600 7455 1985 20 16060

0,00 41,10 46,42 12,36 0,12

0,00 41,10 87,52 99,88 100,00

100,00 58,90 12,48 0,12 0,00

1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 1/4"

PESO TOTAL DE LA MUESTRA (gr) GANACIA (gr)

95 a 100 35 a 70

16060 55

CURVA GRANULOMETRICA-AGREGADO GRUESO

100.00 90.00 80.00

% QUE PASA

70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100

10

1

ABERTURA CURVA RESULTANTE

LIMITE INFERIOR

LIMITE SUPERIOR

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TAMICES

11/2" 1" 3/4" 1/2" 1/4"

PESO RETENIDO ABERTURA ACUMULADO RETENIDO mm (gr) 38,1 0 25 6600 19 7455 12,5 1985 6,3 20

% QUE RETENIDO (%) 0,000 41,096 46,420 12,360 0,125

PASA 100,00 58,90 53,58 87,64 99,88

GRAFICA DE LA CURVA GRANULOMETRICA DEL AGREGADO GRUESO 100.00 90.00 80.00

% QUE PASA DEL TOTAL

70.00 60.00 50.00

40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100

10

1

-10.00 ABERTURA (mm)

6.-CONCLUSIONES 7.-BIBLIOGRAFIA -Guía de laboratorio “Manual de ensayos de suelos y materiales hormigones” -www.wilkipedia.com -Hormigón armado Giménez Montoya.

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8.- ANEXOS:

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