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ENSAYO N°5: PESO ESPECÍFICO AGREGADOS GRUESOS Y FINOS I.

LOS

OBJETIVOS:

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Determinar el Peso Específico y la Absorción del agregado grueso a partir del humedecimiento del agregado en un periodo de 24 horas

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Calcular el peso Específico y absorción de una cierta muestra de agregado grueso para saber si cumple los requerimientos para la elaboración de diseño de mezcla.

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Establecer el tipo de agregado grueso para la elaboración de un buen diseño de mezcla.

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Conocer la importancia y cómo influye el peso específico y absorción que tienen el agregado en una mezcla de hormigón.

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Encontrar el peso específico y el porcentaje de absorción de la muestra de agregado grueso y fino.

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Determinar si nuestro agregado cumple con las normas especificadas.

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Encontrar el peso seco ideal del agregado grueso, mediante la comparación de pesos durante el ensayo. Encontrar los datos que nos necesitamos para remplazarlos en las formulas del peso específico aparente, peso específico saturado superficialmente seco y del peso específico nominal; así como también el porcentaje de absorción.

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II.

DE

FUNDAMENTO TEORICO

Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad promedio de una cantidad de partículas de agregado grueso (que no incluye el volumen de los orificios entre las partículas), la densidad relativa (Peso específica), y la absorción de agregados gruesos. Dependiendo del procedimiento seguido, la densidad (kg/m3) o (lb/pie3) se expresa como condición de secado en horno (OD, por sus siglas en inglés), condición de saturado superficialmente seco (SSS, por sus siglas en inglés), o como densidad aparente. De igual forma, la densidad relativa (Peso específica), una cantidad adimensional, se expresa como OD, SSS o como densidad relativa aparente (Peso específica aparente). La densidad OD y la densidad relativa OD se determinan después de secar el agregado. La densidad SSS, la densidad relativa SSS y la absorción se determinan después de remojar el agregado en agua durante un período previamente establecido. Este método de ensayo se usa para determinar la densidad o la porción esencialmente sólida de un gran número de partículas de agregado y da un valor promedio que representa la muestra. Se hace la distinción entre la densidad de las partículas de agregado, según se determina por este método de ensayo y la densidad aparente de los agregados según se determina con el Método de Ensayo C 29/C 29M, que incluye el volumen de los vacíos entre las partículas de agregados. Este método de ensayo no deberá utilizarse con agregados de peso ligero

Los valores denominados en unidades SI deben considerarse como la norma para realizar los ensayos. Los resultados de los ensayos respecto a densidad deberán reportarse en unidades SI o en unidades pulgada/libra según convenga para el uso que se le va a dar a los resultados. El texto de este método de ensayo hace referencia a notas y notas al pie que proporcionan material explicativo. Estas notas y notas al pie (con exclusión de las que aparecen en tablas y figuras) no serán consideradas como requisitos de este método de ensayo. La presente norma no pretende cubrir todas las cuestiones de seguridad, en su caso, asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de la presente norma establecer prácticas sanitarias y de seguridad apropiadas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones normativas antes de su uso. Absorción : Aumento en el peso de los agregados 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 del peso seco. Peso Específico: relación entre la masa (o peso en el aire) de una unidad de volumen de un material a la masa del mismo volumen de agua a una temperatura indicada. Los valores son adimensionales. Peso Específico Aparente: Relación entre el peso en el aire de una unidad de volumen de la parte impermeable del agregado a una temperatura indicada a el peso in el aire de un igual volumen de agua destilada libre de gas a una temperatura dada. Peso Específico de la masa: Relación entre el peso en el aire de una unidad de volumen total (incluyendo los vacíos permeables e impermeables de las partículas, pero sin incluir la vacíos entre partículas) a una temperatura establecida para el peso en el aire de un volumen igual del material libre de agua destilada a una temperatura establecida. Peso Específico de la masa saturado superficialmente seco (SSS): Relación entre el peso en el aire de una unidad de volumen total del agregado, incluyendo el peso del agua dentro de los vacíos alcanzados por la sumersión en agua durante aproximadamente 24 horas (pero sin incluir los vacíos entre las partículas), A una temperatura establecida, en comparación con el peso en el aire de un volumen igual del material libre de agua destilada a una temperatura establecida.



Normas Técnicas Peruanas



NTP 400.037:2001 - AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en hormigón.



NTP 400.012:2001 - AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global.



NTP 400.011:1996 - AGREGADOS. Definición y clasificación de agregados para uso en morteros y hormigones (concretos).



NTP 400.010:2001 ² AGREGADOS. Extracción y preparación de las muestras.



NTP 350.001:1970 ² TAMICES DE ENSAYO.



NTP 339.047:1979 ² HORMIGÓN (CONRETO). Definiciones terminología relativas al concreto.



III.

NTP 400.021:2002 ² AGREGADOS. Métodos de ensayo normalizado para el peso específico y absorción de agregado grueso.

EQUIPOS Y MATERIALES PARA AGREGADO FINO -

Balanza con capacidad de acuerdo al peso de la muestra y sensible a 0.5 g. Picnómetro, es un matraz o frasco volumétrico que tiene una capacidad de 500ml. Molde cónico metálico Apisonador metálico. Bomba de vacíos. Horno Bandejas metálicas. Brocha Papel absorbente. Agua de mesa 1lt. Espátula. Secadora de pelo. MICA PARA AGREGADO GRUESO.

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Balanza de flotabilidad Cesta plástica Balde Horno Secador (franela) Bandejas metálicas.

IV.

PROCEDIMIENTO AGREGADO FINO Se inicia con el material seleccionado por el método del cuarteo se lleva a humedecer por 24 horas para luego llevarlo al horno ya habiendo retirado el agua con cuidado de no perder parte de la muestra, se procede a quitar parte de la humedad en el horno a un temperatura aproximada de unos 60°C y así con esta temperatura quitarle porción de la humedad gradualmente. Luego de este procedimiento se toma el agregado y se coloca en el cono metálico para determinar si es que nuestro agregado se encuentra en el estado saturado superficialmente seco. o Se coloca tres partes dentro del cono

luego se presiona con el apisonador, luego se procede a llenar el cono poco a poco siempre con presionando con el apisonador hasta el tope, ya habiendo desarrollado este paso se precede a retirar el cono de manera audaz para evitar errores, luego se procede a analizar si es que el material fino conservo la forma del cono entonces se debe proceder a realizar el secado del materiales un poco más. o

Por otro lado si es que el material se esparció por todo lado entonces el material está muy seco, por lo que se debe humedecer un poco más.

o

Para que se encuentre el estado saturado superficialmente seco la característica debe de ser la siguiente, el material luego de retirar el cono debe quedar en forma de pico, y es así como se determina el estado saturado superficialmente seco. El procedimiento del cono se debe de realizar con la cantidad de 25 golpes del apisonador por norma establecida. Luego de este procedimiento se pesa 500gr del material en este estado para colocarlo en el picnómetro, y otros 500gr de material para llevarlo al horno a secar, sebe de llenar el picnómetro

de agua hasta la marca de calibración y tener el peso de este, y también siguiendo con el ensayo se procede a llenar la picnómetro con los 500gr de material SSS que luego debe de completarse con el agua de mesa hasta la marca de calibración para de nuevo pesarla, pero antes se debe de retirar el contenido de aire que aún se encuentre en la picnómetro para poder tener un dato más preciso (bomba de vacíos).

Extracción de los vacíos del agregado mediante la bomba de vacíos.

AGREGADO GRUESO

V.

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Se lava la muestra de material seleccionado nuevamente por el método del cuarteo, se lleva al horno a secar a una temperatura de 110°C hasta peso constante, se procede a secar a una temperatura ambiente y se sumerge en un balde con agua unas 24 horas para llegue a la saturación de humedad.

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Luego del proceso de saturación se le retira el agua, y con la ayuda de la franela se procede a secar retirando la humedad del agregado grueso, hasta que la superficie se encuentre sin agua aunque no seca, retirándole el brillo que produce el agua dejando un color opaco propio del material (estado saturado superficialmente seco).

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Se anota el peso del material en el estado saturado superficialmente seco, con la aproximación de 0.5 gr.

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Se coloca la muestra pesada en el castillo de plástico y se determina el peso de la muestra sumergida totalmente dentro del balde, conectando el cestillo a la balanza

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Luego se pone a secar el material a la temperatura de 110ºC por 16 horas hasta el peso constante, se enfría a temperatura ambiente por 1 a 3 horas y se anota el peso

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Para el pesado de los materiales ya sean gruesos o finos se deben de tarar los pesos de los recipientes antes de ser pesado.

CALCULOS 1. PESO ESPECIFICO DE MASA (Pem) 𝐴

Pem =(𝐵−𝐶) Donde: A= Peso de la muestra seca en el aire, gramos. B= Peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire, gramos. C= Peso en el agua de la muestra saturada, gramos. RESULTADOS DE LABORATORIO Valores para el agregado grueso A= 5444.5gr B=5511.5gr C= 3434.1gr 𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

5444.5 (5511.5 − 3434.1)

5444.5 (2077,4) 𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 2.62

𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

1.2. PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA (PeSSS)

𝑃𝑒𝑆𝑆 =

𝐵 (𝐵−𝐶)

RESULTADOS DE LABORATORIO 5511.5

𝑃𝑒𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) = (5511.5−3434.1) 5511.5

𝑃𝑒𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) = (2077.4) 𝑃𝑒𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 2.65

1.3.

PESO ESPECIFICO APARENTE (Pea) 𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝐴 (𝐴 − 𝐶) 5444.5

𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) = (5444.5−3434.1) 5444.5

𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) = (2010,4) 𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 2.71

2. ABSORCION (Ab) 𝐴𝑏(%) =

𝐴𝑏(%) =

𝐵−𝐴 𝑋100 𝐴

5511.5 − 5444.5 𝑋100 5444.5

𝐴𝑏(%) =

67 𝑋100 5444.5

𝐴𝑏(%) = 1.23

CALCULOS PARA AGREGADO FINO 1. PESO ESPECIFICO DE LA MASA (Pem) 𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) = -

𝐴 𝐵+𝑆−𝐶

DONDE; Pem = peso específico de masa A = peso en el aire de la muestra secada en el horno, gr. B = peso del picnómetro lleno con agua, gr. C = peso del picnómetro con la muestra y el agua hasta la marca de calibración, gr. S = peso de la muestra saturada y superficialmente seca, gramos.

VALORES OBTENIDOS PARA EL AGREGADO FINO A= 493gr B= 662gr C= 977gr S= 500gr RESULTADOS OBTENIDOS EN LABORATORIO 1. PESO ESPECIFICO DE MASA 𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝐴 𝐵+𝑆−𝐶

493 662 + 500 − 977

𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

493 1162 − 977

𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

493 185

𝑃𝑒𝑚(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 2.66 2. PESO ESPECIFICO DE UNA MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA (PeSSS) 𝑃𝑒𝑆𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝑃𝑒𝑆𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝑆 𝐵+𝑆−𝐶

500 662 + 500 − 977

𝑃𝑒𝑆𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

500 1162 − 977

𝑃𝑒𝑆𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

500 185

𝑃𝑒𝑆𝑆𝑆(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 2.70

3. PESO ESPECIFICO APARENTE (Pea) 𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝐴 𝐵+𝐴−𝐶

493 662 + 493 − 977 493 1155 − 977

𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

493 178

𝑃𝑒𝑎(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 2.77 4. ABSORCION (Ab) 𝐴𝑏(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝐴𝑏(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

𝑆−𝐴 𝑋100 𝐴

500 − 493 𝑋100 493

𝐴𝑏(𝑙𝑎𝑏𝑜) =

7 𝑋100 493

𝐴𝑏(𝑙𝑎𝑏𝑜) = 1.42 VI.

EXPRESION DE RESULTADOS AGREGADO GRUESO PESO TECNICOS PESO ESPECIFICO DE MASA(Pem) PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA(PeSSS) PESO ESPECIFICO APARENTE(Pea) ABSORCION (Ab)

RESULTADOS 2.62 2.65 2.71 1.23

AGREGADO FINO PESO TECNICOS PESO ESPECIFICO DE MASA(Pem) PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA(PeSSS) PESO ESPECIFICO APARENTE(Pea) ABSORCION (Ab)

RESULTADOS 2.66 2.70 2.77 1.42

VII.

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES a. ¿Qué diferencias puedes apreciar entre una muestra seca y una saturada interiormente y seca superficialmente? La muestra seca presenta los poros llenos de aire y sin la presencia de humedad dentro del material, por otro lado la muestra saturada superficial e interiormente seca, llevan en los poros contenidos de agua ya sea solo en la superficie mas no en l centro o en otro caso en el interior con la superficie relativamente seca. b. Indique las diferencias existentes entre una muestra saturada interiormente superficialmente seca y una muestra sumergida.

MUESTRA SATURADA INTERIORMENTE SUPERFICIALMENTE SECA   

En esta muestra los poros de aire se llenan con moléculas de agua. Nos permite realizar el cálculo del volumen de espacios vacíos del material. Nos sirve para calcular el volumen aparento o el volumen relativo de la muestra.

MUESTRA SUMERGIDA   

Se sumerge con el fin de emplearla en una balanza hidrostática. Su peso se determina por el empuje que ejerce el agua. El líquido que se emplea generalmente es el agua con una densidad de 1gr/cm³.

c.

¿Por qué la muestra tiene que estar sumergida 24 horas? Para que así el agua ocupe desplazando al aire de los poros dentro del material, y a partir de este procedimiento obtener el peso específico seco y superficialmente, interiormente. Lo que provocara conocer el verdadero valor del volumen de absorción que posee nuestro agregado.

d. Interpreta la capacidad de absorción del agregado fino A comparación con el agregado grueso la absorción es mayor. la absorción en los agregados finos de origen natural rondan entre 0,8 y 1,3%, los agregados finos de trituración andan en 0,9%, los agregados gruesos como canto rodado andan en 0,2% y en los agregados gruesos de piedra partida andan en 0,8% para los graníticos, 1,8% para los cuarteticos y1,6% para los basálticos. La absorción de los agregados de origen artificial suele ser muy elevada, como en el caso de las escorias o de las arcillas expandidas que rondan el 15%. Se puede considerar que la capacidad de absorción del agregado fino es aceptable.

VIII.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES 

Es importante conocer las principales características de los agregados como el peso específico el porcentaje de absorción para así poder ver si el agregado está dentro de los parámetros establecidos por las normas.



Los resultados obtenidos en el laboratorio demostraron que el porcentaje de absorción de los agregados finos es mayor que el de los agregados gruesos.



El porcentaje de absorción del agregado fino es un poco elevado de lo normal, esto quiere decir que este material le brindará una considerable cantidad de humedad a nuestro concreto, por el contrario el agregado grueso posee un menor porcentaje de absorción. RECOMENDACIONES



Tener mucho cuidado en el proceso de saturación del agregado, para poder obtener resultados correctos.



Debemos dejar el agregado sumergido en agua por un tiempo aproximado de 24 horas.

BIBLIOGRAFIA 

La naturaleza del concreto y Materiales, Enrique Riva L.



DISEÑOS DE MEZCLAS Y AGREGADOS, Juan Harman



TECNOLOGÍA DE CONCRETO – (U.N.I.) – Ing. Enrique Rivera López



Tecnología del concreto (VARIOS DEL ACI CAPITULO PERUANO)



Tecnología del concreto (ING. FLAVIO ABANTO CASTILLO)

-

http://www.asocem.org.pe/bva/it/notas_tecnicas/agregados/caracteristica s%20fisicas%20de%20los%20agregados.pdf

-

http://es.pdfcoke.com/doc/46269087/PESO-ESPECIFICO-O-VOLUMETRICO-DE-LOSAGREGADOS-SECOS-Y-SUELTOS