UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERIA EAPIC

ESTUDIO TECNOLOGICO DE LOS AGREGADOSI. INTRODUCCION:El agregado es el material granular resultante de la desintegracin natural y/o desgaste de rocas, o que se obtiene mediante la trituracin de ellas, de escorias siderrgicas convenientemente preparadas para tal fin o de otros materiales suficientemente duros, que permiten obtener partculas de forma y tamaos estables, destinadas a ser empleadas en el concreto.Antiguamente se deca que losagregadoseran elementos inertes dentro delconcretoya que no intervenan directamente dentro de las reacciones qumicas, latecnologamoderna se establece que siendo este material el que mayor porcentaje (%) de participacin tendr dentro de la unidad cbica de concreto sus propiedades y caractersticas diversas influyen en todas las propiedades del concreto.La influencia de este material en las propiedades del concreto tiene efectos importante no slo incrementan la resistencia del concreto, sino que tambin pueden hacer que la mezcla sea ms compacta, permitiendo aplicaciones como la impermeabilizacin y retencin de temperatura, contribuyen en el acabado ycalidadfinal del concreto y adems intervienen directamente sobre la trabajabilidad y consistencia, as como sobre la durabilidad,resistencia, propiedades elsticas y trmicas, cambios volumtricos y peso unitario del concreto endurecido.En la prctica realizada, estudiamos y determinamos las principales propiedades fsicas de los agregados como: El contenido de humedad (W%), el peso especfico, el peso unitario y el anlisis granulomtrico tanto del agregado grueso como del agregado fino.El agregado usado en el estudio proviene de la cantera artificial del Chonta, ubicado en baos del Inca.

II. OBJETIVOSA. OBJETIVO GENERAL Determinar las propiedades fsico - mecnicas de los agregados.B. OBJETIVOS ESPECFICOS Comparar el comportamiento del agregado fino con el del agregado grueso. Analizar los resultados obtenidos, y compararlos con los parmetros de las normas de construccinIII. MARCO TEORICO:1. LOS AGREGADOS:La palabra agregados se refiere a cualquier combinacin de arena, grava o roca triturada en su estado natural o procesado. Son minerales comunes, resultado de las fuerzas geolgicas erosivas del agua y del viento. Son generalmente encontrados en ros y valles, donde han sido depositados por las corrientes de agua. Los depsitos de arena y grava estn constituidos por materiales que han sido separados ms o menos de otros. Estos agregados son observables a nivel macro-morfolgico, directamente en el perfil del suelo, en el campo, pero pueden ser analizados de una manera mucho ms exhaustiva en el microscopio.Los agregados son usados principalmente en la fabricacin de mezclas de concreto, asfalto, mortero, como bases y sub-bases en la construccin de vas, drenajes o balasto para vas de ferrocarril.1.1. TIPOS DE AGREGADOS:

a) AGREGADO GRUESO: es aquel que queda retenido en el tamiz N4 y proviene de la desintegracin de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y grava.

b) AGREGADO FINO: se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms usual es la arenaproductoresultante de la desintegracin de lasrocas.

1.2. PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS:1. CONTENIDO DE HUMEDAD:El contenido de humedad es la relacin que existe entre el peso de agua contenida en la muestra en estado natural y el peso de la muestra despus de ser secada en el horno a una temperatura entre los 105-110 C. Se expresa de forma de porcentaje, puede variar desde cero cuando est perfectamente seco hasta un mximo determinado que no necesariamente es el 100%.X100

Ph: Peso hmedo de la muestra Ps: Peso seco muestra 2. PESO ESPECFICO:Se le llamapeso especficoa la relacin entre elpesode una sustancia y suvolumen. PESO ESPECFICO DE MASA:Viene a ser la relacin 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 ESPECFICO DE MASA SATURADA SUPERFICIALMENTE SECO:Tiene la misma definicin que el Peso Especfico de Masa, con la salvedad de que la masa incluye el agua en los poros permeables.El peso especfico que ms se utiliza, por su fcil determinacin para calcular el rendimiento del concreto o la cantidad necesaria de agregado para un volumen dado de concreto; es aquel que est referido a la condicin de saturado con superficie seca del agregado. PESO ESPECFICO APARENTE:Es la relacin de la masa en el aire de un volumen unitario del material, a la masa en el aire (de igual densidad) de un volumen igual de agua destilada libre de gas, a una temperatura especificada. Cuando el material es un slido, se considera el volumen de la porcin impermeable.Los parmetros mencionados se pueden calcular tanto para el agregado fino, como para el agregado grueso; tal como se muestra a continuacin AGREGADO FINO: Peso especfico de masa:

Peso especfico de masa saturada superficialmente seco:

Peso especfico aparente:

V: Volumen del Frasco (cm3)Wo: Peso en el aire de la muestra secada en estufa (gr.)Va: Peso en (gr.) o volumen (cm3) del agua aadida al frasco.

AGREGADO GRUESO: Peso especfico de masa:

Peso especfico de masa superficialmente seco:

Peso especfico aparente:

Dnde: A: Peso en el aire de la muestra seca al horno (gr)B: Peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca (gr)C: Peso en el agua de la muestra saturada (gr)3. PORCENTAJE DE ABSORCIN:Capacidad que tienen los agregados para llenar de agua los vacos permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas en sta. La relacin del incremento en peso de la muestra seca, expresada en porcentaje, se denomina Porcentaje de Absorcin.Esta particularidad de los agregados, que dependen de la porosidad, es de suma importancia para realizar correcciones en las dosificaciones de mezclas de concreto.A su vez, la Absorcin influye en otras propiedades del agregado, como la adherencia con el cemento, la estabilidad qumica, la resistencia a la abrasin y la resistencia del concreto al congelamiento y deshielo.A menudo se considera que, los agregados absorben o ceden el agua en defecto o exceso para quedar saturados y superficialmente secos (S.S.S.), antes de que el concreto llegue a fraguar, sin embargo, cuando se trabaja con agregados secos, los poros permeables se pueden obstruir, e impedir que se llegue a la saturacin. Es aconsejable, por lo tanto, determinar el porcentaje de absorcin entre los 10 y 30 primeros minutos, ya que la absorcin total en la prctica nunca se cumple. AGREGADO FINO:

AGREGADO GRUESO:

4. GRANULOMETRASe denomina clasificacin granulomtrica o granulometra, a la medicin y graduacin que se lleva a cabo de los granos de una formacin sedimentaria, de los materiales sedimentarios, as como de los suelos, con fines de anlisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecnicas, y el clculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaos previstos por una escala granulomtrica.

AGREGADO FINO:

Mdulo de finura (MF): Es la relacin de la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados en cada uno de los tamices ( N 4, N 8, N 16, N 30, N50, N 100) dividido entre 100.

Especificacin Tcnica Agregado fino:TAMIZPORCENTAJE QUE PASA

9.51 mm. (3/8)100

4.76 mm. (N04)95 a 100

2.36 mm. (N08)80 a 100

1.18 mm. (N16)50 a 85

600 u.m. (N30)25 a 60

300 u.m. (N50)10 a 30

150 u.m. (N100)2 a 10

Nmero de Finos: Es el porcentaje de agregado que pasan la malla N 200, que viene a ser polvo de roca, limos y arcillas; partculas que perjudican la adherencia de la pasta al agregado. AGREGADO GRUESO:Mdulo de finura (MF): Viene hacer la relacin entre la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados en cada uno de los tamices (3,11/2,3/4,3/8, N 4, N 8, N 16, N 30, N 50, N 100) sobre 100.

Especificacin Tcnica Agregado grueso:TAMIZPORCENTAJE QUE PASA

2"100

1"95-100

3/4"-

1/2"25-60

3/8"-

N 40-10

5. PESO UNITARIO VOLUMTRICO

AGREGADO FINO:Es el peso de la muestra seca al ocupar un recipiente de volumen conocido en estado suelto o compactado. PU = (A B) x f A = Peso del recipiente ms agregado B = Peso del recipiente f = Factor de calibracin del recipiente. Dnde:

Wa: Peso del agua para llenar el recipiente a 16.7C AGREGADO GRUESO:PU = (A B) x f A = Peso del recipiente ms agregado B = Peso del recipiente f = Factor de calibracin del recipiente.

Donde: Wa: Peso del agua para llenar el recipiente a 16.7C PESO UNITARIO VOLUMTRICO SECO SUELTO:El procedimiento de palear el agregado para llenar el recipiente y utilizar la compactacin que alcance con la cada libre desde la pala, es utilizado para determinar el peso unitario suelto de agregados que tengan un tamao mximo de 100 mm (4 pulgadas) o menos.La operacin consiste en llenar el recipiente hasta que rebose, utilizando una pala o cucharn, descargndose el agregado desde una altura que no exceda de 50 mm (2 pulgadas) sobre el borde del recipiente. Tngase el cuidado de prevenir hasta donde sea posible la segregacin de las partculas de distintos tamaos que componen la muestra. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con el enrasador.

Obtencin de los valores:Tanto en la determinacin del peso unitario compacto, como del peso unitario suelto, la operacin finaliza pesando el recipiente lleno de agregado y obteniendo el peso neto del agregado contenido, valor que se multiplica por el factor de calibracin para hallar el peso unitario respectivo. PESO UNITARIO VOLUMTRICO SECO COMPACTADO:Compactacin por varillado en el llenado del recipiente. El procedimiento de varillado es aplicable a agregados que tienen un tamao mximo de 40 mm (1 pulgadas) o menos.Procedimiento:Llene el recipiente hasta una tercera parte del total y nivele la superficie con los dedos. Varille la capa de agregado con 25 golpes igualmente distribuidos sobre la superficie. Siga llenando el recipiente hasta dos terceras partes del total y otra vez nivele y varille como en la capa inicial. Finalmente llene el recipiente hasta el rebosamiento y varille como en las anteriores capas. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con un enrasador, procurando compensar las pequeas salientes de las piezas de agregado con las depresiones debajo de la lnea de enrase.En el varillado de la primera capa, no permita que la barra golpee fuertemente el fondo del recipiente. En el varillado de la segunda y tercera capas use solamente la fuerza suficiente para que la varilla llegue hasta la capa anterior.6. RESISTENCIA A LA ABRASIN:Medir el desgaste producido por una combinacin de impactoy rozamiento superficial en una muestra de agregado de granulometra preparada.La prueba consiste en hacer golpear una muestra de material con una carga abrasiva dentro de un tambor metlico (giratorio),a una determinada velocidad.La evaluacin de la resistencia a la abrasin se realizaa partir del incremento en material fino que se produce por el efecto de golpeocon la carga abrasiva dentro del tambor cilndrico.La resistencia a la abrasin se usa generalmente como un ndice de calidad de los agregados, ya que proporciona cierta indicacin de la capacidad de stospara producir concretos resistentes. Requisitos para efectuar el ensayo.Carga abrasiva: La carga abrasiva la constituyen esferas de acerocuyo peso total depender de la graduacin granulomtricade la muestra de prueba (tabla No. 2) y deber ser como se indica en la tabla No. 1.Dimetro de las esferas: 1 27/32 pulgadas.Peso de las esferas: entre 390 y 445 gramos.Nmero de revoluciones a que debe girar la mquina de los ngeles: 500.Velocidad a que debe girar la mquina: 30 a 33 r.p.m.

I. PROCEDIMIENTO1. FASE DE CAMPO Se extrajo una muestra considerable de agregado tanto fino como grueso de la cantera del Chonta, dicha cantera est ubicada en el distrito de Baos del Inca.

Se tom de dicha cantera un total de 15 kg tanto de agregado fino y de agregado grueso respectivamente.

2. FASE DE LABORATORIOPor el mtodo del cuarteo se tom una muestra representativa de agregado grueso y agregado fino, se pes dicha muestra, luego se llev al horno durante 24 horas. Para que al final este peso se utilice para hallar su contenido de humedad.

Para determinar el peso unitario volumtrico tanto seco suelto como seco compactado de los agregados, en un recipiente metlico indeformable como el molde para probetas de concreto, se agreg agregado hasta colmarlo y se lo peso.

Previamente se ha tenido que determinar el peso del recipiente vaco, y adems se debe secar al horno las muestras de agregados.

Tambin se debi hallar el factor, pesando el agua que se necesita para llenar el recipiente indeformable, hasta colmatarlo.Para realizar el anlisis granulomtrico de los agregados se usaron los tamices correspondientes segn cada agregado y se empez a tamizar y a tomar nota del peso retenido en cada malla.

Para hallar el peso especfico tanto de masa, de masa saturado superficialmente seco y aparente, adems de su absorcin de los agregados, se sigue el siguiente procedimiento: PARA EL AGREGADO FINOSe satura 24 horas una muestra de agregado fino, luego se la coloca esta muestra sobre una superficie plana absorbente y con la ayuda de un secador o solo con los rayos solares se deja secar superficialmente. Para determinar si est en la condicin de las SSS, se utiliza el cono metlico. En este se vaca el agregado fino, en tres capas, dando 8 golpes para la primera y segunda capa, y 9 golpes para la capa final.

Levantamos el cono, y si se corta esta muestra indica que an tiene agua y no est en la condicin deseada, si no se cortase se asume que se encuentra en la condicin de las SSS, y se sigue trabajando.

De toda la muestra preparamos 5000 gr, esta muestra se introduce en el volumenmetro, para luego agregar agua hasta por encima del agregado, se agita por 1 o 2 minutos, posteriormente se agrega agua hasta los 500 cm3, dicha muestra en el volumenmetro se pesa.

Para finalizar se saca cuidadosamente la muestra de agregado, se la seca al horno y se pesa.

PARA EL AGREGADO GRUESO:Se satura 24 horas, se seca superficialmente, esto ser visible, se pesa entre 6-7 kg.Por otro lado se sumerge la canastilla en agua y se pesa (peso sumergido de la canastilla), Luego de la misma manera se sumerge la canastilla con el agregado en agua, de la misma manera se anota su peso.

IV. RESULTADOS Y CONCLUSIONES

1. CONTENIDO DE HUMEDAD*100

AGREGADO FINO:Peso HmedoPeso de taraPeso seco en taraPeso seco UnidadesW%

20040236196gr2.04

AGREGADO GRUESO:Peso HmedoPeso de taraPeso seco en taraPeso seco UnidadesW%

20045243198gr1.01

2. PESO ESPECFICO:

AGREGADO FINO:ENSAYO N1

W Fiola (gr.)190

W Fiola + agregado (gr.)685

W Fiola + agregado + agua (gr.)990

Va(gr/cm3)305

TARAJN-1

W Tara (gr.)150

W Tara + M seca (gr.)645

Wo(gr.)495

V(gr/cm3)500

2.54

2.56

2.61

1.01

AGREGADO GRUESO:TABLA N2

W agregado (gr) (B) 5000

W Agregado + canastilla (gr)7535

W canastilla (gr)2535

W canastilla sumergida (gr)2405

W Grava sumergida (gr) (C)2900

W Muestra seca (gr) (A)4960

2.362

2.381

2.408

0.80645161

3. ANLISIS GRANULOMTRICO AGREGADO FINO:Muestra(peso)1000gr

MallaPeso (kg)Peso malla + agregadoPeso Retenido% Peso% Retenido acumulado% que pasa

40.4550.670.21521.521.578.5

80.7350.970.23523.54555

160.390.5550.16516.561.538.5

300.4150.5750.161677.522.5

500.370.4850.11511.58911

1000.30.360.066955

Casoleta0.0551000

Total1100

Mf3.8

Nmero de Finos: Finos45gr

%finos0.045

El porcentaje de Finos es menor que 5%, por lo tanto el agregado es apropiado. AGREGADO GRUESO:Muestra (peso)5000gr

MallaPeso MallaMalla + AgregadoPeso Retenido% Retenido%Ret Acum% que Pasa

N 1 1/2495495000100

N 1465465000100

N 3/4480565851.71.798.3

N 1/24903810332066.468.131.9

N 3/84658704058.176.223.8

Casoleta119023.81000

Total5000

Mf7.46

TMN1/2

4. PESO UNITARIO VOLUMTRICO

AGREGADO FINO:Factor f:

Peso recipiente2935gr

Peso recipiente + agua4785gr

Peso agua1850gr

Peso agua1.85kg

f =540.54

Peso Unitario Volumtrico Suelto:Peso 157452810gr

Peso 257252790gr

Peso 357302795gr

Peso Prom.5733.332798.33gr

Peso de agregado fino2.80kg

P.U.V.S1512.612613kg/m3

Peso Unitario Volumtrico Compactado:Peso 161003165gr

Peso 261503215gr

Peso 361553220gr

Peso Prom61353200gr

Peso de agregado fino3.2kg

P.U.V.C1729.72973kg/m3

AGREGADO GRUESO:Factor f:Peso recipiente4225gr

Peso recipiente + agua13800gr

Peso agua9575gr

Peso agua9.575kg

f =104.44

Peso Unitario Volumtrico Suelto:Peso 113375gr

Peso 213225gr

Peso 313331gr

Peso Prom13303.67gr

Peso del Agregado Grueso13.30kg

P.U.V.S1389.417kg/m3

Peso Unitario Volumtrico Compactado:Peso 114175gr

Peso 214135gr

Peso 314135gr

Peso Prom14148.33gr

Peso del Agregado Grueso14.93kg

P.U.V.C1559.44kg/m3

II. CONCLUSIONESAGREGADO FINO

Contenido de humedad: 2.04 %

Peso unitario volumtrico seco suelto: 1512.612kg/m3

Peso unitario volumtrico seco compactado: 1729.729 kg/m3

Peso especfico de masa: 2.54 gr/cm3

Peso especfico de masa saturada con superficie seca: 2.56 gr/cm3

Peso especfico aparente: 2.61 gr/cm3

Absorcin : 1.01 %

Mdulo de finura (Mf): 3.2

AGREGADO GRUESO

Contenido de humedad: 1.01 %

Peso unitario volumtrico seco suelto: 1389.417kg/m3

Peso unitario volumtrico seco compactado: 1559.44kg/m3

Peso especfico de masa: 2.362 gr/cm3

Peso especfico de masa con superficie seca: 2.408 gr/cm3

Peso especfico aparente: 2.59 gr/cm3

Absorcin : 0.806 %

Mdulo de finura: 7.46

Tamao mximo nominal (TMN): 3/4

Estudio Tecnolgico De Los Agregados TECNOLOGIA DEL CONCRETO