Proporcionamiento De Agregados Por El Método De Mínimo De Huecos

Proporcionamiento de agradados por el método de mínimo de huecos Este método es el mas usado cuando no se dispone de tablas de agregados que nos indiquen las optimas proporciones de la mezcla, con este método puede proporcionarse en campo o en la obra. Además este método es aplicable a cualquier tipo de de agregado ya se extraído del arrollo o por medio de trituradora. Esencialmente consiste en determinar las proporciones de la grava y la arena que mezclados contengan el mínimo de huecos, espacio que ocupara la lechada agua cemento. Para utilizar este método, necesitamos conocer las siguientes características de los materiales (arena, Grava). 1. Pesos volumétricos. 2. Pesos específicos. 3. Determinación s de la proporción grava arena por mínimo de huecos. El cálculo de los pesos volumétricos es muy sencillo: a)

Para el peso volumétrico, utilizaremos un recipiente de volumen conocido, llenaremos el recipiente varias veces de arena o grava, lo enrasaremos y pesaremos en cada ensayo, para posteriormente obtener un promedio y aplicaremos la siguiente formula. P.V . =

(Wm + WR) − R VR

Donde: - Wm es el peso del material - WR es el peso del recipiente - VR es el volumen del recipiente - R es El peso del recipiente. b) Para el peso específico tomaremos del material seco una muestra de 200gr. Los cuales se introducirán lentamente en la probeta y previamente llena hasta los 500cc; dejaremos reposar durante 10 min. Para que se realice la absorción y

se lee el volumen del agua desalojado, después aplicaremos la formula: pesodelmaterial sec o pesoesp. = volumendelaguadesalojado c) Determinación de la proporción grava-arena que contiene el mínimo de huecos. observamos que el peso volumétrico de la arena es mayor que el peso volumétrico de la grava. Al tener una determinada cantidad de grava, tendremos consecuentemente un paso volumétrico, si incrementamos determinadas cantidades de arena, y las mezclamos , observaremos que el peso volumétrico de la muestra va aumentando, hasta alcanzar un valor máximo, para posteriormente descender; esto indica que en la mezcla ya tenemos mas arena que grava y que el volumen de huecos ya es mayor en comparación al mínimo de huecos que tiene cuando se encontró el valor máximo del peso volumétrico de la mezcla. Los pasos realizar lo anterior son: 1. tomar varias muestras de igual peso del agregado grueso (grava) 2. a cada muestra del agregado grueso, se le agrega un peso determinado de arena; posteriormente se mezclan perfectamente. 3. De esta mezcla se obtienen los pesos volumétricos de cada una lo cual se hará llenando con la mezcla el recipiente volumen conocido, la mezcla se deberá colocar en capas de 10cm. Apisonadas con la varilla punta de bala de 5/8´´. 4. Se registra lo siguiente. • Peso del agregado grueso que intervino en el punto anterior 1. • Peso de cada una de las muestras de agradado fino que intervino en el punto 2. • El peso volumétrico de la mezcla en cada tanteo conforme al punto 3. 5. Construiremos una grafica en la que intervengan los datos obtenidos. En las abscisas colocaremos los diferentes pesos de arena del punto 2, en las ordenadas colocaremos a escala el peso volumétrico de la muestra.

Al unir los puntos obtendremos una curva, el punto máximo en la grafica corresponderá al de la mezcla mas compacta y económica. 6. Al efectuar el paso descrito en el punto 3. observamos que al llenar el recipiente, sobra material grava-arena, por lo tanto procedemos ahora a calcular la cantidad de gravaarena que intervinieron el peso de la mezcla mas compacta dentro del recipiente usando las siguientes formulas: War =

(Warc)(W arg) Wgr + (W arg)

Donde: -

War es el peso de la arena que interviene en la mezcla mas compacta del recipiente Warc. Es el peso de la arena mas compacta de la grafica, Warg es el peso de arena correspondiente al eje de las abscisas de la mezcla mas compacta Wgr es el peso de la grava del paso 1. Wgrmc =

(Wmzc)(Wgr ) Wgr + W arg

Donde: -

Wgrmc es el peso de la grava que interviene en la mezcla mas compacta del recipiente, Wmzc es el peso de la mezcla mas compacta de la mezcla.

Comprobación: La suma de los pesos de la arena calculada más la grava calculada igual al peso de la mezcla mas compacta. 7. Calculo de la cantidad de lechada que dejan los huecos que deja la mezcla grava-arena mas compacta. Para el cálculo de la cantidad de lechada debemos convertir los pesos, de la arena y de la grava que intervienen en la mezcla mas compacta en el recipiente a volúmenes absolutos con las siguientes formulas: Var =

War γar

Donde: -

γar es el peso especifico de la arena γgr el de la grava. Vgr =

Wgrmc γgr

La suma será el volumen total absoluto de los agregados: Vlch = VR − ( Var + Vgr ) Donde Vlch es el volumen absoluto de la lechada. 8. El siguiente paso será obtener los porcentajes en función del volumen del recipiente, de cada uno de los constituyentes (lechada, arena, grava): %lch = % Ar = %Gr =

Vlch VR Ar Vr Gr

VR ∑ = 100%

Procedimiento de cálculo de la revoltura. 1. En función de la relación litros de agua por saco de cemento de 50 Kg. o relación cemento en peso, que se obtiene de las curvas de Abrahams: a) Se calcula la cantidad de cemento necesaria para la lechada: cemento.. para..1l =

1.saco.cem. l..de..agua.. por..saco

Kg. de cemento necesarios = (cem. Necesario p/1 lt. Lechada en %) Arena necesaria en Kg. P=V*Pe Grava necesaria en Kg.

P=V*Pe 2. Finalmente se realiza la corrección de agua en los agregados por humedad , por absorción y por revenimiento de la siguiente manera: • Si la humedad es mayor que la absorción Arena corregida = (%de la humedad - % absorción)(arena en Kg.) Grava corregida = (% de humedad-% absorción)(grava en Kg.) • Si la absorción es mayor a la humedad: Litros de agua por arena = (%Absorción -% humedad)(peso Calc. De arena) Litros de agua por grava = (%absorción -% humedad)(peso Calc. de grava) La corrección por revenimiento se logra al hacer la mezcla, primero se debe utilizar menos agua de la que se necesita, de tal manera que nos de un revenimiento menor, para luego agregar lechada con la misma relación agua-cemento haciendo las pruebas de revenimiento necesarias hasta lograr el revenimiento deseado (en nuestro caso de 10 cm.). En caso de que se obtenga un revenimiento más alto que el deseado será necesario agregar cantidades de cemento y grava en la proporción original hasta lograr el revenimiento que se pretende.

Determinación de la proporción grava arena que contiene el mínimo de huecos. Tanteo 1

Volumen (l) 10

Grava (Kg.) 12.0

Arena (Kg.) 6.0

Peso de mezcla 17.50

PV.(Kg./ m3) 1750

2 3 4 5 6

10 10 10 10 10

12.0 12.0 12.0 12.0 12.0

6.250 5.500 6.750 7.000 7.250

17.60 17.70 17.60 17.40 17.30

1760 1770 1760 1740 1730

Nota: Como se aprecia en la tabla el tanteo 3 tiene PV. De 1770 Kg./m3, la cual indica el peso con el contenido minino de huecos.

3. Resultados obtenidos del proporcionamiento de agregados que contiene el mínimo de huecos. • Datos generales Relación A/C=28 lts. De agua por un saco de cemento. Revenimiento = 10cm. Material

Pe

Arena Grava Cemento

2.36 2.40 3.15

Cálculos:

P.V.SS.(Kg./ m3) 1469 1375 1510

P.V.S.C.

M.F.

1497 1409

3.0

1. Cantidad de grava –arena que intervienen en la mezcla más compacta (mínimo de huecos) para un recipiente de 10000cm3. 17.70 * 6.50 arena = = 6.22 12 + 650 17.70 * 12 grava = = 11.48 . 12 + 6.50 ∑ = 17.70 2. Conversión de pesos arena y grava a volúmenes absolutos. 6.22kg = 2.636l 2.36 11.480 Vgr = = 4.784 . 2.40 ∑ = 7.420 Var =

Vlch = 10000l − 7.420 = 5.58l..lechada

3. Porcentajes: 2.58 %lechada = *100 = 25.8% 10.00 2.636 %arena = * 100 = 26.36% 10.0 4.784 % grava = *100 = 47.84% 10.00 ∑ = 100.00%

Resultados en el proporcionamiento. Para una relación 28lt. De agua por un saco de cemento. Cantidades necesarias para un saco de cemento. Material

Proporción en

Proporcionam

Volumen

Proporción

Agua Cemento Arena Grava Sumas

volumen abs. (lts.)

iento en peso P=V*Pe (Kg.)

aparente (Lts.)

28 15.87 44.8 84.4 170

28 50 105.72 195.36

28 33.11 71.96 142.08

1 2.2 4.3

Cantidades necesarias de material para 1m3 de concreto. Material

Proporción en volumen abs. (m3)

Proporcionam iento en peso P=V*Pe (Kg.)

Volumen aparente (lts.)

Agua Cemento Arena Grava suma

0.1650 0.0931 0.263 0.478 1

165 292.95 620.68 1149.6

165 194.0 422.51 836.01

Proporción

1 2.2 4.3

Los resultados obtenidos en el proporcionamiento anterior son sin considerar la absorción y humedad del material entonces es necesario calcular el agua de absorción y humedad. En el caso de la arena, la humedad fue mayor que la absorción por lo tanto; para un saco de cemento: Arena corregida = [1+(0.0672-9.04)](105.72)=108.59 En el caso de la grava la humedad es cero y la absorción fue de 3.27%, entonces: Lts. De agua por Abs. De grava = (0.0327-0)(195.36)=6.38lts. Para un m3 de concreto: Arena corregida = [1+(0.0672-0.04)](620.68)=637.56kgs. Lts de agua por abs. de grava =(0.0327)(1149.6)=37.59lts. Cantidades de material corregido. Material

Para 1 saco de

Para un m3 de

Agua Cemento Arena Grava

cemento. 28+6.38=34.38 lts. 50kgs 108.59kgs. 195.36kgs.

concreto. 165+37.59=202.59 292.95 637.56 1149.6