2da practica de tecnologia de los materiales de construccion 2

32
TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL Universidad Nacional de Cajamarca Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil PROPIEDADES FISICAS Y MECÁNICAS DE LOS AGREGADOS ASIGNATURA:TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION DOCENTE : MAGISTER EN INGENIERÍA. HECTOR PEREZ LOAYZA ALUMNOS: ALBARRAN VALDERRAMA, EBERTH CUZCO HUACCHA, OSVALDO DE LA CRUZ JULCA, BENITO FLORES SANCHEZ, ELMER GUEVARA SEGURA, EDWIN MALIMBA CUEVA, CESAR 1

Upload: eduin-guevara-segura

Post on 04-Feb-2016

17 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

tecnología de los materiales

TRANSCRIPT

Page 1: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Universidad Nacional de Cajamarca

Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil PROPIEDADES FISICAS Y MECÁNICAS DE LOS AGREGADOS

ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

DOCENTE : MAGISTER EN INGENIERÍA. HECTOR PEREZ LOAYZA

ALUMNOS: ALBARRAN VALDERRAMA, EBERTH

CUZCO HUACCHA, OSVALDO

DE LA CRUZ JULCA, BENITO

FLORES SANCHEZ, ELMER

GUEVARA SEGURA, EDWIN

MALIMBA CUEVA, CESAR

TARRILLO COLUNCHE, NELVER

VÁSQUEZ FERNANDEZ, ELMER HRISTO

CICLO : IV

Cajamarca, octubre de 2015

1

Page 2: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

CARACTERÍSTICAS FÍSICO - MECÁNICAS DE LOS AGREGADOS PARA CONCRETO.

I. INTRODUCCIÓN.

Los agregados para la elaboración de concreto pueden ser definidos como aquellos materiales granulares inertes, que poseen una resistencia propia suficiente, que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidráulico y que garantizan una adherencia con la pasta del cemento endurecida. Estos materiales pueden obtenerse de ríos, de planicies aluviales y como producto de un proceso de trituración. El estudio sobre los agregados, como material de construcción es fundamentalmente importante en el uso y conservación de los recursos naturales. El presente trabajo pretende determinar el comportamiento de las arenas de trituración (provenientes de un proceso de manufacturación) como una alternativa factible para la elaboración de concretos hidráulicos. El trabajo se iniciará con la recopilación de datos, la cual constituye un estudio de las fuentes de extracción de arenas, producto de un proceso de trituración, existentes en el AMSS. Se mencionarán los problemas por los cuales se busca una alternativa adicional a la elaboración de concretos con la utilización de arenas provenientes de canteras. Se explicarán metodologías de investigación consistentes en fuentes bibliográficas, visitas técnicas, opiniones profesionales, entre otras cosas. Además se describirán las características propias de este tipo de agregado. En la siguiente etapa, se efectuarán ensayos y pruebas de comportamiento del concreto hidráulico, producto de las arenas de ríos y arenas resultantes de un proceso de trituración. La finalidad es el de obtener resultados comparativos que nos permitan determinar si es factible la utilización de este tipo de arenas.

II. OBJETIVOS.

Nuestros objetivos son los siguientes:

II.1. GENERAL.

Determinar las propiedades físicas y mecánicas de los agregados finos y gruesos de la cantera de Baños del Inca.

II.2. ESPECÍFICOS.

Determinar el contenido de humedad del agregado grueso y fino. Determinar el peso unitario volumétrico en estado suelto y compactado del

agregado grueso y fino. Realizar el análisis granulométrico del agregado grueso y fino. Determinar el módulo de finura del agregado grueso y fino.

2

Page 3: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

III. JUSTIFICACION.

El presente informe realizado en el laboratorio de la UNC, referente a las propiedades físico – mecánicas de los agregados es de vital importancia para nosotros, porque con estos datos se aplica en el diseño del concreto, ya que estos influyen de manera directa en el comportamiento del mismo, ya sea en su trabajabilidad, consistencia, durabilidad y resistencia del concreto; llegando a producirse fallas estructurales por el manejo apresurado de estos y de un mal análisis.

IV.ALCANCES.

El presente trabajo servirá de guía para todas aquellas personas involucradas en la industria de la construcción que necesiten del proceso de análisis de las propiedades de los agregados que intervendrán en el diseño de un concreto especificado.

V. FASE DE CAMPO.

Esta fase comprende en conseguir el material para realizar el estudio de las propiedades físicas y mecánicas del mismo.

Ubicación de la cantera

Mapa geográfico del Perú

3

Page 4: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Imagen nº 03: Ubicación geográfica de Baños del Inca.

Imagen nº 04: Ubicación geográfica de la Cantera de Baños del Inca.

4

Page 5: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

V.1.1. Características del agregado.

5

La Cantera

CANTERA

Page 6: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

VI. PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS FINO Y GRUESO (FASE DE LABORATORIO).

VI.1. CONTENIDO DE HUMEDAD.

a) DEFINICÓN:

Es la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento dado. Cuando dicha cantidad se exprese como porcentaje de la muestra seca (en estufa), se denomina Porcentaje de humedad, pudiendo ser mayor o menor que el porcentaje de absorción. Los agregados generalmente se los encuentra húmedos, y varían con el estado del tiempo, razón por la cual se debe determinar frecuentemente el contenido de humedad, para luego corregir las proporciones de una mezcla. El agregado fino retiene mayor cantidad de agua que el agregado grueso.

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.

Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación:

a.1. Seco: No existe humedad en el agregado. Se lo consigue mediante un secado prolongado en una estufa a una temperatura de 105 ± 5º C.

a.2. Seco al aire: Cuando existe algo de humedad en el interior del árido. Es característica, en los agregados que se han dejado secar al medio ambiente. Al igual que en estado anterior, el contenido de humedad es menor que el porcentaje de absorción.

6

Page 7: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

a.3. Saturado Y Superficialmente Seco: Estado en el cual, todos los poros del agregado se encuentran llenos de agua. Condición ideal de un agregado, en la cual no absorbe ni cede agua.

a.4. Húmedo: En este estado existe una película de agua que rodea el agregado, llamado agua libre, que viene a ser la cantidad de exceso, respecto al estado saturado superficialmente seco. El contenido de humedad es mayor que el porcentaje de absorción.

La absorción y el contenido de humedad de los agregados deben determinarse de tal manera que la proporción de agua en el concreto puedan controlarse y se puedan determinar los pesos corregidos de las muestras.

El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula:

Whum−WshWsh

x100

Donde:

Whum = Peso de la muestra húmedaWsh = Peso seco al horno de la muestra

7

Page 8: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está quitando agua a la mezcla.

b) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

El contenido de humedad es una de las propiedades físicas del agregado, que no se encuentra en especificaciones; sin embargo, se puede manifestar que en los agregados finos, el contenido de humedad puede llegar a representar un 8% o más, mientras que en el agregado grueso dichos contenidos puede representar un 4%.

c) MATERIALES:

8

Page 9: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

d) PROCEDIMIENTO Y RESULTADO:

1. Cuarteamos el agregado fino y grueso con el que disponemos, y de las cuatro partes cogemos una porción pequeña y los juntamos.

2. Pesamos la tara (Wt)3. Introducimos la muestra del agregado húmedo (estado natural) en la tara y

tomamos el peso de la tara + agregado húmedo (Wt + Wmh).4. Restamos los pesos (Wt + Wmh) - (Wt), para obtener el peso del agregado

húmedo o inalterado (Wmh)5. Sometemos la tara con el agregado húmedo a secar en la estufa durante 24

horas.6. Transcurrido dicho tiempo tomamos el peso de la tara + agregado seco al

horno (Wt + Wms).7. Restamos los pesos (Wt + Wms) – Wt, para obtener el peso seco al horno del

agregado (Wms).8. Restamos los pesos de la muestra seca y de la húmeda para obtener el peso

del contenido de agua 9. Dividimos los pesos del agua contenida entre la muestra seca y todo lo

multiplicamos por 100.

9

Page 10: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Tabla nº 01: Determinación del contenido de humedad de los agregados grueso y fino.

DESCRIPCIÓN AGREGADO FINO AGREGADO GRUESOA. Peso de la Tara. Wt 79 39B. Peso de la Tara con Agregado Húmedo. Wt+mh 290 285.4C. Peso del Agregado Inalterado. C=B-A Wmh 211 246.4D. Peso de la Tara con Agregado Seco. Wt + ms 274.3 275.5E. Peso de Agregado Seco. E=D-A Wms 195.3 236.5F. Peso del Contenido de Agua. F=C-E Ww 15.7 9.9G. Contenido de Humedad [W%].G=(F/E)*100 8.039 4.186

VI.2. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO:

a) DEFINICÓN:

Es el peso del material seco que se necesita para llenar cierto recipiente de volumen unitario. El peso unitario de los agregados está en función directa del tamaño, forma y distribución de las partículas, y el grado de compactación (suelto o compactado).

Se denomina peso volumétrico del agregado, al peso que alcanza un determinado volumen unitario. Generalmente se expresa en kilos por metro cúbico. Este valor es requerido cuando se trata de agregados ligeros o pesados y para convertir cantidades en volumen y viceversa, cuando el agregado se maneja en volumen

b) FUNDAMENTO TEÓRICO:

Preparación de la muestra: Para la determinación del peso unitario, la muestra deberá estar completamente mezclada y secada a temperatura ambiente.

Calibración Del Recipiente Y Factor De Corrección: El recipiente se calibrará determinando con exactitud el peso del agua requerida para llenarlo a 16.7°C. Para cualquier unidad, el factor (f) se obtendrá dividiendo al peso unitario del agua (1000 Kg/m3) entre el peso del agua a 16.7° C necesario para llenar la medida. También se puede medir el recipiente y sacar su volumen.

Peso unitario suelto: Es aquel en el que se establece la relación peso/volumen dejando caer libremente desde cierta altura el agregado (5cm aproximadamente),

10

Page 11: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

en un recipiente de volumen conocido y estable. Este dato es importante porque permite convertir pesos en volúmenes y viceversa cuando se trabaja con agregados.

Peso unitario compactado: Este proceso es parecido al del peso unitario suelto, pero compactando el material dentro del molde, este se usa en algunos métodos de diseño de mezcla como lo es el de American Concrete Institute.

Fórmulas a utilizar: Peso unitario volumétrico suelto

Donde: Wm= Peso neto de agregado sueltof= Factor de correcciónP.U.VS = Peso unitario volumétrico suelto

Peso unitario volumétrico compactado

Donde: Wm= Peso neto de agregado sueltof= Factor de correcciónP.U.VS = Peso unitario volumétrico suelto

c) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

En las arenas, el peso unitario compactado varía entre 1550 kg/m3 y 1750 kg/m3 disminuyendo cerca de un 20% para el peso unitario suelto. De estudios realizados sobre agregados de Cajamarca, se tiene que el Peso unitario de los agregados finos varían entre 1400 kg/m3 a 1700 kg/m3.

d) MATERIALES:

Balanza.

11

P.U.VS = Wm*f

P.U.Vc = Wm*f

Page 12: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Barra compactadora de acero, circular, recta, de 5/8" de diámetro y 80 cm. de largo, con un extremo redondeado.

Recipiente cilíndrico, suficientemente rígido para no sufrir deformaciones, es decir, el molde.

e) PROCEDIMIENTO Y RESULTADO:

Pesamos el recipiente que usaremos en el en sayo, es peso es 4.220 kg (peso A). Determinamos el factor de corrección, en este caso hallando el volumen del

recipiente que es V= , entonces f=1/V.

Para el peso unitario suelto:

Llenamos el recipiente dejando caer el agregado desde una altura no mayor a 5 cm, por encima del borde superior del recipiente.

Eliminamos el excedente del agregado con la varilla compactadora. Tomamos el peso del recipiente + el material (peso B). Determinamos el peso B – A que será el peso neto del agregado (peso D)

Para el peso unitario compactado:

Llenamos el recipiente dejando caer el agregado desde una altura no mayor a 5 cm, hasta su tercera parte, para luego apisonar el agregado con la barra compactadora mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie.

Llenamos el recipiente hasta 2/3 de su volumen y nuevamente compactamos con 25 golpes.

Llenamos el recipiente totalmente y compactamos con 25 golpes. Luego enrazamos el recipiente con la barra compactadora. Determinamos el peso del recipiente + el material compactado (peso C). Determinamos el peso C – A que será el peso neto del agregado (peso D)

Finalmente determinamos el peso unitario volumétrico de los agregados utilizando la fórmula:

P.U.V = Wm*f = Wm*(1/V)

12

Page 13: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Foto nº 07: Peso del recipiente cilíndrico. Foto nº 08: Compactando el agregado fino.

Foto nº 11: Enrazando el V del Ag. Foto nº 12: Peso del recipiente + material.

Tabla nº 02: Determinación del Peso Unitario Suelto del Agregado Fino.

PARAMETROS ENSAYO 1 ENSAYO 2

Peso del recipiente (kg.) 4.250 4.250

13

Page 14: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Peso del recipiente + material(Kg.) 21.120 21.090

Peso del material (kg.) 16.870 16.840

Volumen del molde (m3) 0.00955 0.00955

Factor de corrección 104.670 104.670

Peso Unitario Suelto (Kg/m3) 1765.78 1762.64

Promedio (Kg/m3) 1764.21

Tabla nº 03: Determinación del Peso Unitario Suelto del Agregado Grueso.

ENSAYO Nº ENSAYO 1 ENSAYO 2Peso del recipiente (Kg.) 4.2500 4.2500Peso del recipiente + material(Kg.) 18.39 18.40Peso del material (Kg.) 14.14 14.15Volumen del molde (m3) 0.0096 0.0096Factor de corrección 104.67 104.67Peso Unitario Suelto (Kg/m3) 1,480.0338 1,481.0805Promedio (Kg/m3) 1,480.56

Tabla nº 04: Determinación del Peso Unitario Compactado Agregado Fino.

ENSAYO Nº ENSAYO 1 ENSAYO 2Peso del recipiente (Kg.) 4.25 4.25Peso del recipiente + material(Kg) 22.45 22.38Peso del material (Kg.) 18.20 18.13Volumen del molde (m3) 0.0096 0.0096Factor de corrección 104.67 104.67Peso Unitario Compactado(Kg/m3) 1904.99 1897.67Promedio (Kg/m3) 1901.33

Tabla nº 05: Determinación del Peso Unitario Compactado Agregado Grueso.

ENSAYO Nº ENSAYO 1 ENSAYO 2Peso del recipiente (Kg.) 4.25 4.25Peso del recipiente + material(Kg.) 19.4 19.36Peso del material (Kg.) 15.15 15.11

14

Page 15: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Volumen del molde (m3) 0.0096 0.0096Factor de corrección 104.67 104.67Peso Unitario Suelto (Kg/m3) 1585.7505 1581.5637Promedio (Kg/m3) 1583.6571

VI.3. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO:

a) DEFINICÓN:

La granulometría se refiere a la distribución de las partículas del agregado. El análisis granulométrico divide la muestra en fracciones, de elementos del mismo tamaño, según la abertura de los tamices utilizados. Para nuestro caso analizaremos por separado el agregado grueso del fino, después de este análisis y gracias a estos datos podremos obtener además el tamaño máximo nominal y el módulo de finura de ambos agregados, los cuales serán muy importantes para el diseño de mezclas.

b) FUNDAMENTO TEÓRICO:

Módulo de finura: Viene a ser la relación entre la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados en cada uno de los tamices (Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100) sobre 100, para el agregado fino; y la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados en cada uno de los tamices (Nº1 ½, ¾, 3/8) + 600 sobre 100, para el agregado grueso.

Se denomina agregado fino a las partículas de arcilla, limo y polvo de roca, estos materiales son perjudiciales para el concreto porque tienen un carácter expansivo y consecuentemente disminuirán la adherencia de la pasta al agregado.

El tamaño máximo es el de la obertura del tamiz por donde pasa todo el material.

El tamaño máximo nominal del agregado grueso el de la obertura del tamiz inmediatamente superior al que retiene el primer 15%, y es de suma importancia porque permite garantizar la estabilidad de una estructura, ya que si fuera mal elegido este parámetro generará vacíos dentro de él y existirán zonas de debilidad.

15

Page 16: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

c) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

El módulo de finura del agregado fino estará comprendido entre 1.8 ≤ M.F ≤ 3.5, siendo recomendable utilizar arena cuyo M.F sea 3.5 para elaborar concreto de alta resistencia.

El porcentaje de finos permisibles para el agregado fino debe ser como máximo un 5%.

El porcentaje de finos permisibles para el agregado grueso debe ser como máximo un 3%.

En Cajamarca las diferentes canteras presentan una variación con respecto al módulo de finura entre 0.79 a 3.81

d) MATERIALES:

Balanza. Juego de tamices para el agregado fino (Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº 100 y

Nº 200). Juego de tamices para el agregado grueso (Nº 1 1/2, Nº ¾ y Nº 3/8).

e) PROCEDIMIENTO Y RESULTADO:

Antes que todo debemos asegurarnos que los agregados se encuentran en la condición de SSS (saturado superficialmente seco).

Pesamos los tamices Luego vertimos los agregados a sus respectivas mallas en orden de mayor abertura

a menor, y pesamos el material retenido en cada malla.

16

Page 17: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Foto nº 13: Peso del tamiz + agregado. Foto nº 14: Tamizando el agregado.

Tabla nº 06: Ensayo de granulometría del agregado fino.

MALLA PESO RETENID

O

PORCENTAJE

RETENIDO

PORCENTAJE

RETENIDO

PORCENTAJE QUE PASA

ESPECIFICACIÓN

Nº (mm)(gr) Parcial (%) Acumulad

o (%)(%) * C

3/8" 9.51 0 0 0.0 100 100 100Nº 4 4.76 350.0 10.97 10.97 89.03 95 100Nº 8 2.36 200.0 6.27 17.24 82.76 80 100

Nº 16 1.18 430 13.48 30.72 69.28 50 85Nº 30 0.6 600 18.81 49.53 50.47 25 60Nº 50 0.3 900 28.21 77.74 22.26 10 30

Nº 100 0.15 380 11.91 89.66 10.34 2 10Nº 200 0.075 170 5.33 94.98 5.02 0 5

Cazoleta 160 5.02 100.00

PESO DE LA MUESTRA: 3190g

MODULO DE FINURA DEL AGREGADO FINO:

100

)10050301684(.Re%

NNNNNNAcutMF

M.F =2.76%

Gráfico nº: 01: Curva granulométrica del agregado fino.

17

Page 18: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

0.01 0.1 1 10

GRAN ULOMETRIA DEL AGREGADO FIN O

Tabla nº 07: Ensayo de granulometría del agregado grueso.

MALLA PESO RETENID

O

PORCENTAJE

RETENIDO

PORCENTAJE

RETENIDO

PORCENTAJE QUE PASA

ESPECIFICACIÓN

Nº (mm)(gr) Parcial (%) Acumulad

o (%)(%) AG-1

2" 50 0 0 0.0 100

1 1/2" 37.5 0 0 0 100 100 100

1" 25.4 382 6.59 6.59 93.41 95 100

3/4" 19 1390 23.97 30.55 69.45

1/2" 12.7 2253 38.84 69.40 30.60 25 60

3/8" 9.51 1775 30.60 100.00 0

Peso de la muestra: 5800 g Tamaño máximo nominal: 1"

Gráfico nº: 02: Curva granulométrica del agregado grueso.

18

Page 19: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

1 10 1000

20

40

60

80

100

120

MODULO DE FINURA: MF

MF=%Re t . Ac (3+ 11 /2+3 /4+3/8)+600100

=8 .1 %

VI.4. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN:

a) DEFINICÓN:

Peso Específico:

El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen. Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porción de materia entre el volumen que éste ocupa. En el Técnico, se mide en kilopondios por metro cúbico(kp/m³). En el Sistema Internacional de Unidades, en newton por metro cúbico(N/m³).La densidad relativa es una característica generalmente utilizada para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en varias mesclas incluido concreto con cemento.

Peso Específico Aparente:

19

Page 20: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Es la relación de la masa en el aire de un volumen unitario del material, a la masa en el aire de un volumen igual de agua destilada libre de gas, a una temperatura especificada. Cuando el material es un sólido, se considera el volumen de la porción impermeable.

Peso Específico de Masa:

Viene a ser la relación entre la masa en el aire de un volumen unitario del material permeable (Incluyendo los poros permeables e impermeables, naturales del material), a la masa en el aire (de igual densidad) de un volumen igual de agua destilada, libre de gas y a una temperatura especificada.

Peso Específico de Masa Saturada Superficialmente Seca:

Tiene la misma definición que el Peso Específico de Masa, con la salvedad de que la masa incluye el agua en los poros permeables.

Absorción:

Capacidad que tienen los agregados para llenar de agua los vacíos permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas en ésta, depende de la porosidad.

Esta particularidad de los agregados, que dependen de la porosidad, es de suma importancia para realizar correcciones en las dosificaciones de mezclas de concreto. Además esta influye en otras propiedades del agregado, como la adherencia con el cemento, la estabilidad química, la resistencia a la abrasión y la resistencia del concreto al congelamiento y deshielo.

Es aconsejable, determinar el porcentaje de absorción entre los 10 Y 30 primeros minutos, ya que la absorción total en la práctica nunca se cumple.

b) FUNDAMENTO TEÓRICO: Peso específico de masa

Peso específico de masa SSS

20

Page 21: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Peso específico aparente

Porcentaje de absorción

Para el agregado grueso:

Peso específico de masa

Peso específico de masa SSS

Peso específico aparente

Porcentaje de absorción

21

Page 22: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

c) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

El peso específico puede variar, entre los intervalos 1.2 a 2.2 gr/cm para concretos ligeros, cuando su valor está entre 2.3 a 2.9 gr/cm

En los agregados de Cajamarca el peso específico varía de 2.45 a2.71 gr/cm3.El porcentaje de absorción de los agregados, comúnmente se halla en el intervalo (0.20% - 3.50%).

Es aconsejable, determinar el porcentaje de absorción entre los 10 Y 30 primeros minutos, ya que la absorción total en la práctica nunca se cumple.

d) MATERIALES:

Muestra extraída de cantera (agregado fino). Agua.

e) EQUIPO:

Deposito metálico. Varilla compactadora. Cono. Volumenómetro (Fiola) Embudo de papel. Balanza

f) PROCEDIMIENTO:

De la muestra obtenida con humedad natural, la cuarteamos y pesamos de 1 a 2 kg.

Lo vaciamos en un depósito metálico con agua hasta que quede totalmente sumergida.

Dejamos la muestra sumergida durante 24 h. Después de la 24 h colocamos la muestra sobre una lona o un papel o cartón,

lo extendemos y lo exponemos al sol para que seque (pierde el agua libre). Para comprobar si se ha evaporado el agua libre, hacemos un ensayo con un

pequeño cono; el cual consiste en llenar la tercera parte y dar 8 golpes con la

22

Page 23: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

varilla, el mismo procedimiento para el siguiente. Y finalmente llenamos y damos 9 golpes.

Cortamos y enrasamos con la varilla; levantamos verticalmente el cono a la cual la arena deberá desboronares, si no es así se sigue secando hasta lograr lo cometido.

Del material en condición de las 3s (saturado superficialmente seco), pesamos 500 gr el cual corresponde al peso en el aire de la muestra saturada superficialmente saca (1° peso).

Con la ayuda de un embudo metemos el material en una fiola, echamos un poco de agua que sepulte a la muestra y agitamos por un periodo de 2 minutos hasta que salgan todas las burbujas de aire atrapadas en el material.

Luego agregamos agua hasta los 500 cm cúbicos. Pesamos la muestra sumergida en el agua; el cual corresponde al peso

sumergido en agua de la muestra saturada superficialmente seca (segundo peso).

El material de la Fiola lo depositamos en un recipiente y lo llevamos al horno durante 24 horas después de ese tiempo obtenemos el 3° peso importante de la muestra (peso seco al horno de la arena).

Tabla nº 08: Resultados del ensayo de pesos específicos y de absorción del agregado fino.

ENSAYOS M-1

A Peso del material saturado superficialmente seca (aire) (gr). 500.00B Peso del frasco más agua (gr). 711.50C Peso de material saturado, frasco y agua (gr). C = A + B 1211.5D Peso de material más agua en frasco (gr). 1021.3E Volumen de masa más volumen vacío (cm3): E = C - D 190.2F Peso material seco en estufa 105°C (gr). 489.8G Volumen de masa (cm3) G = E(A - F) 180.0

a. Pem seca(gr/cm3): [Pe = Wo/(V-Va)]=[F/E] 2.58b. Pem Saturada con su Superficie Seca(gr/cm3): [P.e.s.s.s = 500/(V - Va)] =[A/E]

2.63

c. Peso Específico Aparente(gr/cm3): {P.e.a = Wo/[(V-Va)-(500-Wo)]}={F/G}

2.72

d. Absorción (%): Ab = {[(500 - Wo)*100] / Wo}={[(A-F)/F]*100}

2.08

23

Page 24: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

N° ENSAYOS M-1

A Peso del material saturado superficialmente seca (aire) (gr). 4000

B Peso de material saturado superficie seca en agua con canastilla (gr). 2510

C Volumen de la masa más volumen de vacíos (cm3). C = A - B 1490

D Peso de material seco en estufa 105°C por 24 horas (gr). 3985

E Volumen de masa (cm3). E = C - (A - D) 1475

a. Peso Específico de Masa(gr/cm3): [Pe = Wo/(V-Va)]=[D/C] 2.67

b. Peso específico de Masa Saturada con su superficie seca(gr/cm3): 2.68

[P.e.s.s.s = 500/(V - Va)]=[A/C]

c. Peso Específico Aparente(gr/cm3): 2.70

{P.e.a = Wo/[(V-Va)-(500-Wo)]}={D/E}

d. Absorción (%): {Ab = [(500 - Wo)*100] / Wo}={[(A-D)/D]*100} 0.376

VII. CONCLUSIONES.

Se determinó el contenido de humedad de los agregados, para el agregado fino un 8.04 % y para el agregado grueso un 2.76 %, que está dentro de la norma técnica establecida, que indica un promedio de 8% para el Af y un 4% para el Ag.

Se determinó que el agregado fino tiene un módulo de finura de 4.18% que está permitido por la norma, pero su curva granulométrica no encaja en el huso granulométrico del agregado fino, por lo que se deduce que no es un material confiable parta elaborar concreto.

Se concluye que el M.F del agregado grueso es 8.1 %, mayor a 6 % y su curva granulométrica una parte se encuentra fuera del huso granulométrico del agregado grueso, por tanto no es buen agregado para concreto.

24

Page 25: 2da Practica de Tecnologia de Los Materiales de Construccion 2

TECNLOGÍA DE LOS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN INGENIERÍA CIVIL

Es importante estudiar cada una de las propiedades mencionadas para elaborar un concreto de gran calidad y garantizar la seguridad de las construcciones.

25