agregados aatecnologia del concreto

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  • 7/25/2019 Agregados aaTecnologia Del Concreto

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    INDICE1. AGREGADOS ....................................................................................................................3

    1.1 CONCEPTOS.............................................................................................................3

    1.2 AGREGADOS COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIN........................................4

    a) CONCRETO SIMPLE ...............................................................................................5

    b) MORTERO .................................................................................................................6

    1.2 AGREGADO EN CIMENTACIONES ......................................................................7

    1.4 AGREGADO EN OBRAS VIALES................................................................................7

    1.5 PRESAS O REPRESAS ...........................................................................................8

    a) ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS ..........................................................................8

    2. TIPOS DE AGREGADOS: .............................................................................................10

    2.1 AGREGADOS NATURALES.......................................................................................10

    2.2 AGREGADOS POR TRITURACIN..........................................................................10

    2.3 AGREGADOS ARTIFICIALES....................................................................................10

    2.4 HORMIGN ...................................................................................................................10

    2.5 AGREGADO FINO........................................................................................................10

    3. CLASIFICACION .............................................................................................................11

    3.1 CLASIFICACION SEGN SU ORIGEN ....................................................................11

    3.1.1 ROCAS IGNEAS....................................................................................................11

    3.1.2 ROCAS SEDIMENTARIAS ..................................................................................13

    3.1.3 ROCAS METAMORFICAS...................................................................................14

    3.2 CLASIFICACION POR COMPOSICION ...................................................................17

    3.3 CLASIFICACION POR COLOR..................................................................................17

    3.4 CLASIFICACION POR TAMAO DE PARTICULA .................................................17

    3.5 CLASIFICACION POR MODO DE FRAGMENTACION..........................................19

    3.6 CLASIFICACION SEGN SU DENSIDAD................................................................19

    3.7 CLASIFICACION POR LA FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL..........................214. MODULO DE FINEZA ....................................................................................................22

    4.1. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO......................................................22

    4.2. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO GRUESO..............................................22

    4.3. MODULO DE FINEZA DE AGREGADOS COMBINADOS....................................23

    5. TAMAO MAXIMO DE LOS AGREGADOS................................................................23

    6. TAMAO MXIMO NOMINAL DEL AGREGADO......................................................24

    7. HUMEDAD SUPERFICIAL.............................................................................................25

    7.1. HUMEDAD TOTAL ......................................................................................................26

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    8. PROPIEDADES DEL CONCRETO...............................................................................30

    8.4. EXUDACIN ................................................................................................................30

    8.5. DURABILIDAD .............................................................................................................31

    8.6. IMPERMEABILIDAD ...................................................................................................31

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    1. AGREGADOS

    1.1 CONCEPTOS

    Generalmente se entiende por "agregado" a la mezcla de arena y piedrade granulometra variable. El concreto es un material compuestobsicamente por agregados y pasta clementica, elementos decomportamientos bien diferenciados:

    Se define como agregado al conjunto de partculas inorgnicas de origennatural o artificial cuyas dimensiones estn comprendidas entreloslmites fijados en la NTP 400.011.

    Son la fase discontinua del concreto y son materiales que estnembebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75%delvolumen de la unidad cbica de concreto.

    Los agregados son materiales inorgnicos naturales o artificiales queestn embebidos en los aglomerados (cemento,cal y conel agua formanlos concretos y morteros).

    Generalmente se dividen en dosgrupos:finos y gruesos. Los agregadosfinos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos departcula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos sonaquellos cuyas partculas se retienen en la malla No. 16 y pueden variarhasta 152 mm. El tamao mximo de agregado que se empleacomnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.

    Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son elelemento mayoritario ya que representan el 80-90% del peso total deconcreto, por lo que son responsables de gran parte de lascaractersticas del mismo. Los agregados son generalmente inertes yestables en sus dimensiones.

    La pasta clementica (mezcla de cemento yagua)es el material activodentro de la masa de concreto y como tal es en gran medida responsablede la resistencia, variaciones volumtricas y durabilidad del concreto. Eslamatriz que une los elementos del esqueleto granular entre s.

    Cada elemento tiene su rol dentro de la masa de concreto y suproporcin en la mezcla es clave para lograr las propiedades deseadas,esto es: trabajabilidad, resistencia, durabilidad yeconoma.

    http://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/macroecon/macroecon.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-economia/resumen-economia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-economia/resumen-economia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/macroecon/macroecon.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtml
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    1.2 AGREGADOS COMO MATERIAL DE CONSTRUCCINSe describe la siguiente tabla en cuanto al agregado como material deconstruccin e las obras viales:

    Componentes derivados del procesamiento natural o artificial dediversas rocas y minerales.

    Definicin:Material granular, el cual puede ser arena, piedranatural zarandeada o chancada, empleado con unmedio cementante para formar concreto o mortero.

    Descripcin:Los agregados ocupan comnmente de 60% a 75%del volumen del concreto (70% a 85% en peso), e

    influyen notablemente en las propiedades del concretorecin mezclados y endurecidos, en las proporcionesde la mezcla, y en la economa.Pueden tener tamaos que van desde partculas casiinvisibles hasta pedazos de piedra. Junto con el agua,el cemento y aditivos, conforman el conjunto deingredientes necesarios para la fabricacin deconcreto.Esta identificacin de los materiales se deriva de la

    condicin mnima del concreto convencional de dividirlos agregados en dos fracciones principales cuyafrontera nominal es 4.75 mm (malla nm. 4 ASTM).Dependiendo del dimetro medio de sus partculasse clasifican en:

    Agregado Fino: Aquel que pasa el tamiz 3/8" yqueda retenido en la malla N 200, el ms usuales la arena producto resultante de ladesintegracin de las rocas.

    Agregado Grueso: Aquel que queda retenidoen el tamiz N4 y proviene de la desintegracinde las rocas; puede a su vez clasificarse enpiedra chancada y grava.

    Control deCalidad: Todo el material extrado y procesado debe de pasar

    por un riguroso control de calidad, garantizando unproducto libre de contaminacin y cumpliendo lasespecificaciones de las Normas ASTM y NTP.

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    a) CONCRETO SIMPLE

    El concreto se elabora con arena y grava (agregado grueso) queconstituyen entre el 70 y 75 por ciento del volumen y una pasta

    cementante endurecida formada por cemento hidrulico con agua, quecon los vacos forman el resto. Usualmente, se agregan aditivos parafacilitar su modo de trabajo o afectar las condiciones de su fraguado.

    La grava (gravilla):Vara en tamaos desde 5 mm hasta 50 mm paralos concretos usados en edificaciones y puentes; en concretosespeciales como los usados en presas de gravedad los tamaos puedenser mayores. Requiere buena gradacin, resistencia al desgaste,durabilidad, superficies libres de impurezas. El tamao mximo estdeterminado por el proceso de construccin; especialmente influye la

    separacin del refuerzo y las dimensiones del elemento que se pretendeconstruir.

    La arena:Es el material granular que pasa el tamiz N4, y debe estarlibre de impurezas, especialmente orgnicas.

    El cemento: Suministra las propiedades adhesivas y cohesivas a lapasta. Se usa el cemento hidrulico tipo Portland. Para su hidratacinrequiere cerca del 25% de agua. Sin embargo para mejorar la movilidaddel cemento dentro de la pasta se requiere un porcentaje adicional del

    10 al 15 %. La relacin agua-cemento (a/c) mnima es de 0,35; en laprctica es mayor para darle un modo de trabajo a la mezcla de concreto.La relacin a/c es uno de los parmetros que ms afecta la resistenciadel concreto, pues a medida que aumenta, aumentan los poros en lamasa y por ende disminuye la resistencia.

    El agua:De la mezcla debe ser limpia y libre de impurezas y en generaldebe ser potable. El proceso de hidratacin genera calor, que produceaumento de temperatura en la mezcla y expansin volumtrica y quedebe controlarse sobre todo en vaciados masivos. Con el fin de controlar

    el exceso de agua en la mezcla, necesario para facilitar el modo detrabajo del concreto fresco, la tecnologa moderna del concreto, facilitalos aditivos plastificantes, los cuales adems de facilitar el procesoconstructivo, permiten obtener concretos de resistencia ms uniforme.

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    b) MORTERO

    El mortero es un compuesto de conglomerantes inorgnicos, ridos yagua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de

    construccin tales como ladrillos, piedras, bloques de hormign, etc.Adems, se usa para rellenar los espacios que quedan entre los bloquesy para el revestimiento de paredes. Los ms comunes son losde cemento y estn compuestos por cemento, agregado fino y agua.Generalmente, se utilizan para obras de albailera, como material deagarre, revestimiento de paredes, etc.

    Mezclado: El mezclado de morteros es distinto al mezclado de concretoya que al no tener agregado grueso tiene una consistencia. Se puedehacer manual dentro de una artesa con un azadn o de manera

    mecnica en una mortedera.

    Clasificacin:

    Segn el tipo de aglomerante: Morteros de cal Morteros de cemento

    Morteros de cemento de aluminato de calcio. Morteros bastardosn. 1 Mortero Justacken

    Morteros especiales: Morteros expansivos (grot)

    Morteros refractarios

    Morteros con aireante

    Morteros ignfugos

    Morteros de cemento cola

    Morteros aislados de finos

    Morteros aligerados Morteros no expansivos Morteros hidrfugos

    Morteros coloreados

    Morteros autonivelantes

    https://es.wikipedia.org/wiki/Mortero_(construcci%C3%B3n)#cite_note-2https://es.wikipedia.org/wiki/Mortero_(construcci%C3%B3n)#cite_note-2
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    1.2 AGREGADO EN CIMENTACIONES

    Se denomina cimentacin al conjunto de elementos estructurales cuyamisin es transmitir las cargas de la edificacin o elementos apoyados a

    este al suelo distribuyndolas de forma que no superen su presinadmisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia delsuelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros quesoportar, el rea de contacto entre el suelo y la cimentacin serproporcionalmente ms grande que los elementos soportados (exceptoen suelos rocosos muy coherentes).La cimentacin es importante porque es el grupo de elementos quesoportan a la superestructura. Hay que prestar especial atencin ya quela estabilidad de la construccin depende en gran medida del tipo deterreno.

    Cimentaciones de MquinasA diferencia de las cimentaciones de edificacin, que generalmenteestn sometidas a cargas estticas o cuasi estticas, las cimentacionesde maquinaria estn sometidas frecuentemente a cargas cclicas. Laexistencia de cargas cclicas obliga a considerar el estado lmite deservicio de vibraciones y el estado lmite ltimo de fatiga.Algunos tipos de cimentacin usados para maquinaria son:

    Tipo bloque

    Tipo celdas De muros Porticadas

    Con pilotes Sobre apoyos elsticos

    De soporte

    1.4 AGREGADO EN OBRAS VIALES

    PAVIMENTO ESTRUCTURALBase

    Es la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura de un pavimentoasfltico. Debido a su proximidad con la superficie, debe poseer altaresistencia a la de formacin, para soportar las altas presiones que recibe.Se construye con material es granulares procesados o estabilizados y,eventualmente, con algunos materiales marginales.

    Sub-base

    Es la capa que se encuentra entre la base y la subrasante en unpavimento asfltico. Debido a que est sometida a menores esfuerzos

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    que la base, su calidad puede ser inferior y generalmente est constituidapor materiales locales granulares o marginales.

    El material que se coloca entre la subrasante y las losas de un pavimentorgido tambin se denomina subbase. En este caso, debe permitir el

    drenaje libre o ser altamente resistente a la erosin, con el fin de prevenirel bombeo. En algunas partes, a esta capa la llaman base.

    Granulares (mezclas desuelo-agregado)

    Compuestos principalmente por agregados ptreos y finosnaturales.

    Su resistencia a la deformacin est determinada casiexclusivamente por el rozamiento interno de los agregados,

    aunque a veces existe una componente cohesional brindada porlos finos plsticos del material.

    1.5 PRESAS O REPRESAS

    En ingeniera se denomina presa o represa a una barrera fabricadade piedra, hormign o materiales sueltos, que se construyehabitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un ro o arroyo. Tienela finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivelcon el objetivo de derivarla, mediante canalizaciones de riego, para suaprovechamiento en abastecimiento o regado, laminacin de avenidas(evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la produccinde energa mecnica al transformar la energa potencial delalmacenamiento en energa cintica y esta nuevamente en mecnica yque as se accione un elemento mvil con la fuerza del agua. La energamecnica puede aprovecharse directamente, como en losantiguos molinos, o de forma indirecta para producir energa elctrica,como se hace en las centrales hidroelctricas.

    a) ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

    Planta de generacin de energaPara 2005 la energa hidroelctrica, principalmente proveniente depresas, aportaba el 19 % de la energa elctrica total del mundo, y msdel 63 % de toda la energa renovable.4 Gran parte de esta energa esproducida en grandes presas, aunque China use generacin a pequeaescala, el conjunto total del pas representa el 50 % de toda la energahidroelctrica producida en el mundo.4

    La mayor parte de la energa hidroelctrica proviene de la energapotencial proveniente del agua embalsada que es conducida a una

    https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4
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    turbina hidrulica y sta a su vez transmite la energa mecnica aun generador elctrico. Con el fin de impulsar al fluido y mejorar lacapacidad de generacin de la presa, el agua se hace correr a travs deuna gran tubera llamada tubera de carga especialmente diseada parareducir las prdidas de energa que se pudieran producir. Existen

    centrales que son capaces de retornar el agua hacia la presa mediantebombas, o mediante la misma turbina funcionando como bomba, en losmomentos de menor demanda elctrica e impulsar posteriormente estaagua en los momentos de mayor demanda elctrica. A estas centralesse les denomina centrales hidroelctricas reversibles o centrales debombeo.

    AliviaderosToda presa tiene que tener un sistema para evacuar el agua en caso delluvias torrenciales que puedan llenarla hasta lmites peligrosos.

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    2. TIPOS DE AGREGADOS:

    2.1 AGREGADOS NATURALESSon aquellos que se utilizan, nicamente, despus de una modificacin

    en su tamao para adaptarlos a las exigencias de la construccin.

    2.2 AGREGADOS POR TRITURACINSon aquellos que se obtienen de la trituracin de diferentes rocas decantera o de las granulometras de rechazo de los agregados naturales.

    2.3 AGREGADOS ARTIFICIALESSon sub-productos de procesos industriales que permiten obtenerescorias o materiales que procedentes de demoliciones pero que sonutilizables y reciclables. En obra le recomienda reciclar el cascajo o

    materiales de demolicin en los vaciados de cimientos, calzaduras, sub-zapatas y falsos pisos.

    2.4 HORMIGNSera una material procedente de rio, cantera o cerro; compuesto deagregados finos, gruesos y de partculas duras. Su granulometra debeestar comprendida por el producto filtrado por la malla 100, comomnimo, y la de 2, como mximo.

    2.5 AGREGADO FINO

    Se llama as a la arena gruesa que presenta granos duros, fuertes,resistentes y lustrosos. Adems, el agregado fino necesita estar limpio,silicoso, lavado y libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, ymateriales orgnicos.

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    Tabla N 1: CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS SEGN LAPROFUNDIDAD Y VELOCIDAD DE CONSOLIDACION

    NOMBRE VELOCIDAD DESOLIDIFICACION

    LOCALIZACION

    CARACTERISTICAS DE LATEXTURA

    IntrusivasPlutnicaAbisales

    Lenta Cristalizacin agranprofundidad

    Nertica: granouniforme o visiblede 1 a 5mm

    FilonianasHipoabisales

    Media Consolidacina profundidadmedia

    Porfiritica: granosgrandes en matrizfina

    ExtrusivasEfusivas ovolcnicas

    Rpida Cristalizacincerca o sobre lasuperficie porerupcinvolcnica

    Afanitica: no seaprecian losgranos matrizfina, o no.Afanitica: bombas

    De acuerdo con la velocidad de enfriamiento del magma, se produce unatextura determinada, relacionada con la adherencia del agregado oproductos cementantes.

    La cristalizacin en las rocas gneas est gobernada por la serie dereacciones de Bowen figura N 2, en donde cada parte del mineralformado reacciona qumicamente con el lquido remanente del magmagenerando el mineral que se encuentra por encima. La interrupcin deesta serie que ocurre cuando los voltiles escapan, explica el por qu sepresentan rocas gneas de diferente composicin mineralgica. Lainterrupcin tambin puede darse por el asentamiento de algunosminerales formados primero.

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    Figura N 2 SERIE DE BOWENLas rocas que contienen los minerales dela parte superior son ricas enmagnesio y calcio y son de colores oscuros. Si los mineralesconstitutivos son los intermedios tienen colores grises. Por ltimo losminerales de la parte inferior forman roca de colores claros.

    El proceso de formacin influye en las caractersticas, as:

    Granos de minerales de alta resistencia producen rocas de altaresistencia.

    Textura de grano ms fino producen rocas de mayor resistencia. Rocas gneas expresivas presentan un comportamiento ms

    variable debido a sus caractersticas de formacin por lo cual son

    muy porosas y tienen resistencia muy baja. gneas intrusivas son de alta resistencia, ausencia casi total de

    poros y muy homogneas en su composicin mineralgica.

    Rocas compuestas por minerales como el olivino, piroxeno, anortitason ms inestables qumicamente frente a las condicionesclimticas que las compuestas por minerales pertenecientes a laparte inferior de la serie.

    3.1.2 ROCAS SEDIMENTARIASSe derivan de los procesos de sedimentacin de materiales naturales enun medio fluido conformando capas o estratos gruesos o delgados.

    Segn su origen pueden ser:

    Clsticas: compuestas de partculas, fruto de la erosin de otrasrocas.

    Orgnicas: formadas por la acumulacin de material orgnicovegetal o animal.

    Qumicas: formadas a partir de procesos o reacciones qumicasnaturales tales como evaporacin, precipitacin oreemplazamiento.

    Las rocas sedimentarias constituyen el 75% de las rocas de la superficie;de ellas el 46% son lutitas, 32% arenisca y el 22% calizas.Las rocas clsticas son las comunes y se clasifican de acuerdo al tamaode las partculas que las conforman, directamente asociado con laenerga cintica del fluido que las transporto y permiti su acumulacin.Estos agentes arrastran los materiales redondendolos y dndoles una

    forma y tamao que posteriormente inciden en la calidad del materialcomo el agregado.

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    La tabla N 2 muestra una clasificacin de las rocas sedimentariasclsticas segn la forma y tamao del grano.

    Tabla N 2 PROPIEDADES FISICO MECANICASROCA GRANO FORMA DE

    GRANO MASGENERAL

    TAMAODELGRANO enmm

    Conglomerado Cantos ygravas

    Redondeo 256-64

    Brecha Fragmentoslticos

    Angulares 64-5

    Arenisca Arena Redondeo oAngular

    5-0.074

    Limolita Limo Redondeado 0.074-0.002Arcillolita Arcilla Laminar < 0.002

    Para emplear las rocas sedimentarias como material de construccinhay que tener en cuenta:

    Se debe determinar el tipo de cementante y la proporcin defragmentos, porque ello determina la calidad y la rentabilidad.

    La mayor uniformidad en el tamao de las partculas disminuye suresistencia.

    Al aumentar el redondea miento de las partculas disminuye laresistencia de la roca

    3.1.3 ROCAS METAMORFICAS

    Se generan a partir de una recristalizacin parcial o total de las rocasgneas, sedimentarias y aun metamrficas, proceso que ocurre cuandolas condiciones fsico-qumicas lo permiten dependiendo de latemperatura, presin y presencia de fluidos qumicamente activos talescomo lquidos calientes, vapores y gases.

    Cuando una de las condiciones a que ha estado sometida una masarocosa es la presin se desarrolla una orientacin preferencial dealgunos o todos sus componentes conocida como foliacin obandeamiento.

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    El metamorfismo crea una cementacin, entrabamiento y recristalizacinde los minerales ocasionando una resistencia a la compresin ms altaen la roca metamrfica que en la sedimentaria.

    Al emplear las rocas metamrficas como material de construccin hay

    que tener en cuenta que:

    La porosidad es mnima en las rocas metamrficas.

    La resistencia ser mayor a mayor grado de metamorfismo pero esmenor su durabilidad o resistencia a los factores climticos.

    Las rocas con alto contenido de mica o grafito presentan menorresistencia en el sentido paralelo a la esquistosidad.

    La foliacin o bandeamiento produce alta resistencia en sentidonormal y baja en el sentido paralelo.

    Se debe determinar el tipo de cementante y la proporcin defragmentos, porque ellos determinan la calidad y rentabilidad deestas rocas.

    La mayor uniformidad en el tamao de las partculas disminuye suresistencia, reacciones sucesivas de oxidacin, hidratacin ycombinacin con el aluminato de calcio desprendido en la reaccinqumica del cemento forman sulfo aluminato de calcio, que producela desintegracin del concreto, especialmente en regiones clidasy hmedas.

    Tabla N 3 PRINCIPALES ROCAS Y SUS CARACTERISTICASCOMO MATERIALES DE LA CONSTRUCCION

    ROCA METODO DEEXCAVACIONREQUERIDO

    FRAGMENTACION

    SUSCEPTIBILIDADA LA

    METEORIZACIONGranitoDiorita

    Basalto

    Toba

    Arenisca

    Explosivos

    Explosivos

    Equipo oExplosivos

    Fragmentosirregulares quedependen del usode los explosivos

    Fragmentoirregulares quedependen de lasjuntas y grietas

    Fragmentosirregulares muchas

    veces con finos enexceso

    Probablementeresistente

    Probablementeresistente

    Alguna variedadesse deterioran

    rpidamente

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    contenido de agua y por ende de cemento para lograr una determinadaresistencia.

    Algunos minerales que contienen sulfuro de hierro, como las piritas,pueden presentar reacciones sucesivas de oxidacin, hidratacin y

    combinacin con el aluminato de calcio desprendido en la reaccinqumica del cemento formando sulfo aluminato de calcio, que provoca ladesintegracin del concreto especialmente en regiones clidas yhmedas.

    3.2 CLASIFICACION POR COMPOSICIONTiene como fundamento la composicin qumicomineralgico de cadaroca.

    CALIZA TEZONTLE CALICHE ANDESITA TEPOJAL GRANITO BASALTO RIOLITA MARMOL

    Al ser las caractersticas qumicas y mineralgicas las nicas queintervienen en esta forma de agrupamiento, se tiene el graninconveniente que implica el no considerar las caractersticas fsicas delmaterial, tan importantes en la evaluacin de los agregados paraconcreto.

    LA CALIZA, EL MARMOL Y EL CALICHE:tienen la misma composicinqumica, pero no la misma resistencia fsica; an ms, es muy comnque entre las calizas se observen diferentes grados de calidad fsica.EL BASALTO Y EL TEZONTLE:tiene la misma composicin qumica,pero el hecho de tener el Tezontle una gran cantidad de espacio porosolo hace un agregado ligero y de menor resistencia

    3.3 CLASIFICACION POR COLORTal vez sea la clasificacin ms comn que existe y la ms fcil degenerar o utilizar, ya que solo considera el color del material.

    La utilizacin de una clasificacin simplista es una actividad msfrecuente de lo deseable, ya que si bien constituye una forma rpida deidentificar un agregado, es la que proporciona la mnima informacinacerca del mismo.

    3.4 CLASIFICACION POR TAMAO DE PARTICULALa forma ms generalizada de clasificar los agregados es segn sutamao, el cual vara desde fracciones de milmetros hasta varioscentmetros de seccin, esta distribucin del tamao de las partculas,es lo que se conoce como GRANULOMETRIA.

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    De acuerdo con la clasificacin unificada, los suelos se dividen en suelosfinos (material de tamao inferior a 0.074 mm o 74 m- tamiz N 200) ysuelos gruesos (material de tamao superior o igual a 0.074 mm o 74m- tamiz N 200); para la elaboracin de mezclas de mortero o deconcreto se emplean los suelos gruesos y se limita el contenido de suelo

    fino.

    La fraccin fina de los suelos gruesos, cuyas partculas tienen un tamaoinferior a 4.76 mm (tamiz N 4) y no menor de 0.074 mm o 74 m (tamizN 200), es lo que comnmente se denomina AGREGADO FINO; y lafraccin gruesa, o sea aquellas partculas que tienen un tamao superiora 4.76 mm (tamiz N 4), es lo que normalmente se llama AGREGADOGRUESO.

    A. GRAVA:Agregado grueso de tamao mximo mayor o igual a 20mm.

    B. GRAVILLA:Agregado grueso de tamao mximo menor a 20 mm.

    La grava y la gravilla son resultantes de la desintegracin natural yabrasin de las rocas o del procesamiento de conglomerados dbilmenteligados.

    C. ARENA: Agregado fino resultante de la desintegracin natural y

    abrasin de las rocas o del procesamiento de conglomeradosdbilmente ligados.

    D. GRAVA TRITURADA O TRITURADO:Agregado grueso resultantede la trituracin artificial de la roca.

    E. ARENA MANUFACTURADA O ARENA TRITURADA: Agregadofino resultante de la trituracin artificial de la roca, piedra o escoria(residuo mineral de hierro).

    F. ESCORIA DE ALTO HORNO: Producto no metlico, constituidoesencialmente por silicatos y aluminosilicatos de calcio y de otrasbases, que se produce en forma lquida o fluida simultneamente conel hierro en un alto horno.

    Una clasificacin ms especfica es la que aparece en la tabla N dondese muestra los nombres ms usuales de las fracciones y su aptitud paramorteros o concretos segn el tamao de las partculas.

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    Tabla N 4 CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS SEGN ELTAMAO DE SUS PARTICULAS

    TAMAOEN

    DENOMINACIONMAS COMUN

    CLASIFICACION USO COMOAGREGADODEMEZCLAS

    < 0.002 Arcilla Fraccin muy fina Norecomendable

    0.002 0.074

    Limo Fraccin fina Norecomendable

    0.074 4.76#200 - #4

    Arena Agregado fino Material aptopara morteroy concreto

    4.76 19.1#43/4

    Gravilla

    Agregado grueso

    Material aptopara concreto

    19.1 50.83/4 2

    Grava Material aptopara concreto

    50.8 152.42 6

    Piedra

    > 152.46

    Rajn, Piedrabola

    Concretociclpeo

    3.5 CLASIFICACION POR MODO DE FRAGMENTACION

    A. NATURALES:fragmentados por procesos naturales (erosin).B. MANUFACTURADOS (triturados): fragmentados por procesos

    artificiales (mecnicos).C. MIXTOS:son la combinacin de materiales fragmentados tanto por

    procesos naturales como artificiales.

    3.6 CLASIFICACION SEGN SU DENSIDADDepende de la cantidad de masa por unidad de volumen y del volumende los poros, ya sean agregados naturales o artificiales. Esta distincines necesaria porque afecta la densidad del concreto (ligero, normal opesado) que se desea producir, como lo indica la tabla N.

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    Tabla N 5 CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS SEGN SUMASA UNITARIA

    TIPO DECONCRETO

    MASAUNITARIAAPROX.DELCCTO.kg/m3

    MASAUNITARIADELAGREGADO kg/m3

    EJEMPLODEUTILIZACION

    EJEMPLODEAGREGADO

    Ultraligero 500 - 800 Concretoparaaislamiento

    PiedraPmez Ag.Ultraligero.

    Ligero 950 13501450 -1950

    480 - 1040 Rellenos ymamposterano estruc.Ccto.Estructural

    PerlitaAg.Ultraligero.

    Normal 2250 -2450

    1300 - 1600 Ccto. Estruct.Y no estruct.

    Agregado derio otriturado.

    Pesado 3000 -

    5600

    3400 - 7500 Ccto. Para

    proteger deradiacingamma o X, ycontrapesos

    Hematita,

    barita,coridon,magnetita.

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    3.7 CLASIFICACION POR LA FORMA Y TEXTURA SUPERFICIALLa presencia de partculas alargadas o aplanadas puede afectar latrabajabilidad, la resistencia y la durabilidad de las mezclas, porquetienden a orientarse en un solo plano lo cual dificulta la manejabilidad;adems debajo de las partculas se forman huecos de aire y se acumula

    agua perjudicando las propiedades de la mezcla endurecida.

    Por otro lado, la textura superficial de las partculas del agregado influyeen la manejabilidad y la adherencia entre la pasta y el agregado, por lotanto, afecta la resistencia (en especial la resistencia a la flexin).

    La norma NTC 174 limita la cantidad total de partculas alargadas yaplanadas presentes en el agregado a mximo 50%, sin embargo elICPC (Instituto Colombiano de Productores de Cemento) recomiendaque la cantidad total de estas partculas no debe ser mayor al 15%. PARTICULA LARGA: Es aquella cuya relacin entre la longitud y

    el ancho es mayor de 1.5.

    PARTICULA PLANA: Es aquella cuya relacin entre el espesor y elancho es menor de 0.5.

    Tabla N 8 CLASIFICACION DE LAS PARTICULAS DELAGREGADO SEGN SU FORMA

    FORMA DESCRIPCION EJEMPLO

    Redondeado Totalmente desgastadapor el agua ocompletamente limadapor frotamiento.

    Grava de rio o playa,arena del desierto,playa.

    Irregular Irregularidad natural, oparcialmente limitada porfrotamiento y con orillasredondeadas.

    Otras gravas,pedernales del sueloo de excavacin.

    Escamosa Material en el cual l espequeo en relacin a las

    otras dos dimensiones.

    Roca laminada.

    Angular Posee orillas biendefinidas que se formanen la interseccin decaras ms o menosplanas.

    Rocas trituradas detodo tipo, escoriatriturada.

    Alongadas Material normalmenteangular en el cual longitudes considerablementemayor que las otras dos

    dimensiones.

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    4. MODULO DE FINEZAEl mdulo de fineza, tambin llamado modulo granulomtrico, no es un ndice degranulometra, ya que un nmero infinito de tamizados da el mismo valor para elmdulo de finura, sin embargo, da una idea del grosor o finura del agregado, poreste motivo se prefiere manejar el termino de Modulo de Finura.

    El mdulo de fineza de un agregado se calcula sumando los porcentajesacumulativos retenidos en la seria de mallas estndares: 3", 11/2", 3/4", 3/8", N4, N 8, N 16, N 3, N 50 y N 100 y dividiendo entre 100.

    = %

    100

    Valores altos del mdulo de finura (arriba de 3.00) indican arenas gruesas yvalores bajos (cercanos a 2.00) indican arenas finas. Segn la norma ASTM laarena debe de tener un mdulo de fineza.

    4.1. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO

    El mdulo de fineza del agregado fino se calcula sumando los porcentajesacumulativos retenidos en las mallas de la serie estndar y se divide entre 100.

    = % (3/8" + N 4 + N8 + N16 + N30 + N50 + N 100 )

    100

    Segn la Norma ASTM la arena debe tener un mdulo de fineza no menor de

    2,3 3,1.Se estima que las arenas comprendidas entre los mdulos 2.2 y 2.8 producenconcretos de buena trabajabilidad y reducida segregacin; y que las que seencuentran entre 2.8 y 3.1 son las ms favorables para los concretos de altaresistencia.

    4.2. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO GRUESO

    El modulo de fineza del agregado grueso, es menos usado que el de la arena,para su calculo se usa el mismo criterio que para la arena, o sea se suman losporcentajes acumulativos retenidos en las mallas de la serie estndar y se divideentre 100.

    = % (3" + 1

    12

    " + 3/4" + N 4 + N8 + N16+ N30+ N50 + N 100 )

    100

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    4.3. MODULO DE FINEZA DE AGREGADOS COMBINADOSCuando se combinan agregado grueso y agregado fino en proporciones pre-establecidas se conoce con el nombre de hormign, el procedimiento para elclculo del mdulo de fineza de la combinacin de agregados es el siguiente:

    - Se calcula el mdulo de fineza de cada uno de los agregados porseparado.

    - Se calcula el factor en que cada uno de ellos entra en la combinacin- El mdulo de fineza de la combinacin de agregados ser igual a la suma

    de los productos de los factores indicados por el mdulo de fineza de cadaagregado.

    Es decir, si llamamos mdulo de fineza de la combinacin de agregados a ,mdulo de fineza dela Agregado Fino () y mdulo de fineza del AgregadoGrueso (), entonces:

    =

    +

    Si:

    =

    =

    Entonces:

    = +

    5. TAMAO MAXIMO DE LOS AGREGADOSEl tamao mximo del conjunto de agregados, est dado por la abertura de lamalla inmediata superior a la que retiene el 15% o ms. Al cribar por ella elagregado grueso.

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    6. TAMAO MXIMO NOMINAL DEL AGREGADOEl tamao mximo de un agregado grueso , es la abertura en milmetros de la

    malla cuadrada del menor tamiz que retiene como mximo el cinco por ciento

    (5%) del peso total de agregado seco a peso constante.

    El tamao no debe exceder de:

    1/5 de la dimensin ms pequea del elemento de concreto

    3/4 del espacio libre entre las barras de acero del refuerzo y entre las

    varillas de refuerzo y las cimbras

    1/3 de la profundidad de las losas

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    7. HUMEDAD SUPERFICIALLa absorcin y humedad superficial de los agregados se debe determinar de

    acuerdo con las normas ASTM C 70, C 127, C 128 y C 566 de manera que se

    pueda controlar el contenido neto de agua en el concreto y se puedan determinar

    los pesos correctos de cada mezcla. La estructura interna de una partcula de

    agregado, est constituida de materia slida y de vacos que pueden o no

    contener agua.

    Las condiciones de humedad de los agregados se muestran en la Figura 4.1.7.

    Se designan como:

    La cantidad de agua utilizada en la mezcla de concreto, se debe ajustar a las

    condiciones de humedad de los agregados de manera que cubra los

    requerimientos de agua. Si el contenido de agua de la mezcla de concreto no se

    mantiene constante, la resistencia a la compresin, la trabajabilidad y otras

    propiedades variarn de una revoltura a otra. Los contenidos de agua libre,

    normalmente varan desde 0.5% hasta 2% para el agregado grueso y desde 2%

    hasta 6% para el agregado fino. El contenido mximo de agua de un agregado

    grueso drenado, usualmente es menor que el de un agregado fino. La mayora

    de los agregados finos pueden mantener un contenido de humedad drenado

    mximo, aproximadamente de 3% a 8%, mientras que los agregados gruesosslo pueden mantener aproximadamente de 1% a 6%.

    Condiciones de humedad

    Estado

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    7.1. HUMEDAD TOTAL

    PESO ESPECFICO

    El peso especifico de los agregados, que expresa tambin como densidad al

    sistema Internacional de Unidades, adquiere importancia en la construccin,

    cuando se requiere que el concreto tenga un peso lmite, sea mximo o mnimo.

    Adems, el peso especfico es un indicador de calidad, en cuanto que los valores

    elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que el

    peso especfico bajo generalmente corresponde a agregados absorbentes y

    dbiles, caso en el que es recomendable realizar pruebas adicionales.

    DEFINICIONES

    Peso especifico (densidad)Es la relacin, a una temperatura estable, de la mas del mismo volumen de agua

    destilada, libre de gas.

    Peso especifico (densidad aparente)

    Es la relacin, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volmenunitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen deagua destilada libre de gas. Si el material es un slido, el volumen es aquel de laporcin impermeable.

    Peso especifico (densidad de masa)

    Es la relacin, a una temperatura estable, de la amasa en el aire de un volumen

    unitario de material permeable (incluyendo los poros permeables e

    impermeables, naturales del material) a la masa en el aire de la misma densidad,

    de un volumen igual de agua destilada libre de gas.

    Peso especifico (densidad)de masa saturado superficialmente seco)

    Es lo mismo que peso especfico de masa, excepto que la masa incluye el agua

    en los poros permeables.

    Absorcin

    Es la cantidad de agua absorbida por el agregado despus de ser sumergido 24

    horas en esta. Se expresa como porcentaje del peso.

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    PROCEDIMIENTO EN EL CASO DE AGREGADOS GRUESOS

    La muestra de ensayo se forma con aproximadamente 5000g. Del agregado por

    el mtodo de cuarteo.

    Se lavan los componentes de la muestra, eliminando el polvo o material adheridoy se sumerge en agua durante 24 horas.

    Luego se saca la muestra del recipiente de inmersin y se envuelve en una toalla,

    eliminando las pelculas visibles de agua de la superficie. En estas condiciones,

    saturada y seca superficialmente, se pesa con una aproximacin de 0.5 g.

    Seguidamente se coloca la muestra en una canasta de alambre con

    dimensiones aproximadas de 20 cm de dimetro y 20 cm de altura provista de

    aberturas comprendidas entre 2 mm y 4 mm.A continuacin se determina su peso, sumergida en agua, a una temperatura

    entre 21 C y 25 C.

    Luego se introduce la muestra en un horno a una temperatura de 110 C hasta

    peso constante. Se deja enfriar y se pesa.

    Los resultados se expresan como sigue.

    P= peso en gramos de la muestra seca.

    Ps= peso en gramos de la muestra saturada interiormente y seca

    superficialmente.

    Pi= peso en gramos de la muestra sumergida en agua.

    Las caractersticas del agregado se determinan por las siguientes relaciones:

    =

    Peso especifico (densidad) nominal

    =

    Peso especifico (densidad) aparente

    Peso especfico (densidad) saturado con superficie seca

    Absorcin % =

    100

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    PROCEDIMIENTO EN EL CASO DE AGREGADOS FINOS:

    La muestra de ensayo se forma con aproximadamente 1000 g. Del agregado,

    por el mtodo de cuarteo.

    De acuerdo al procedimiento normalizado, se sumerge totalmente en unrecipiente con agua durante 24 horas, luego de lo cual se extiende la muestra

    sobre una superficie no absorbente y se expone a una corriente suave de aire

    caliente, agitando con frecuencia para conseguir un secado uniforme.

    La operacin se da por terminada cuando estn sueltas las partculas del

    agregado.

    Se coloca la muestra en un molde cnico y se consolida con 25 golpes de pisn,

    al trmino de lo cual se alista la superficie de la muestra y se levanta el moldeverticalmente.

    Si existe humedad libre, el cono conserva su forma. En este caso se repite el

    ensayo a intervalos frecuentes, hasta que el cono formado por la muestra se

    derrumbe parcialmente al separar el molde. Esto indica que se ha alcanzado la

    condicin de material saturado con superficie seca.

    De la muestra se toman 500g. Que se introducen en una probeta, a la cual se

    agregan previamente unos 100 cm3 de agua y luego se completa hasta cerca de500 cm3, girando la probeta hasta eliminar la burbuja de aire. La probeta se

    coloca en bao mara a 20 C y se mantiene en l aproximadamente 1 hora;

    luego se llena con agua, a la misma temperatura, hasta 500 cm3. Se pesa el

    conjunto (probeta, arena y agua) y se determina por diferenciar la masa de agua

    aadida, con aproximacin de 0,1m. La cantidad de agua para llenar la probeta

    se puede determinar volumtricamente por medio de una bureta que permita

    apreciar hasta 0,1 cm3.CALCULOS

    Deben utilizarse las siguientes convenciones:

    P = Peso de la muestra seca, en gramos

    Pa = Peso o volumen de agua aadida a la muestra para completar el volumen

    de la probeta, expresado en g. en cm3 segn el caso.

    V = Volumen de la probeta en Cm3

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    Peso especifico (densidad) nominal.Se determina por la siguiente ecuacin:

    =

    ( ) (500 )

    Peso especfico (densidad) aparente.Se determina por la siguiente

    ecuacin:

    =

    Absorcin. Se determina por la siguiente ecuacin:

    % =5 0 0

    100

    Conclusiones

    Para obtener un concreto ptimo se debe buscar una estructura de agregados

    con la forma y secuencia de tamaos adecuados, para que se acomoden lo ms

    densamente posible, combinndose esta estructura con la cantidad de pasta de

    cemento necesaria para recubrir dichos agregados.

    La trabajabilidad del concreto es afectada por diversas caractersticas de los

    agregados, tales como la absorcin, la forma de la partcula, la textura superficial,el tamao y la granulometra.

    Los agregados influyen en las caractersticas del concreto endurecido, tanto por

    su propia resistencia, como por la cantidad y tamao de las partculas, y sobre

    todo, aquellas que facilitan la adherencia con la pasta de cemento. La mayor

    porosidad de los agregados propicia una mejor adherencia, pero generalmente

    va acompaada de mayor desgaste.

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    8. PROPIEDADES DEL CONCRETO

    8.4. EXUDACIN

    Es el ascenso del agua a la superficie del concreto una vez que el concreto

    fresco ha sido depositado en el encofrado.La exudacin es debido a la mala dosificacin del cemento en el cual hay unexceso de agua.La exudacin es nociva para el concreto debido a que al evaporarse el agua dejaa la superficie demasiado porosa y poco durable.

    Velocidad de exudacinEs la velocidad con que el agua asciende a la superficie del concreto.Se da en:

    =

    Volumen total exudadoEs el volumen total del agua que se deposita en la superficie del concreto.

    Prueba de exudacinEn un recipiente graduado se deposita la tercera parte de la altura del recipienteel concreto y luego se compacta con 25 golpes, seguidamente se vuelve adepositar la segunda tercera parte de luego compactar a 25 golpes finalmentese termina con la ultima tercera parte compactndolo igualmente dejando libre 1pulgada, luego se mide el agua que se deposita por encima del concreto.

    Para medir el agua se hacen lecturas cada 10 minutos 4 veces la primera vez.Luego se lectura cada 30 minutos hasta que el concreto deje de exudar.

    Exudacin por unidad de rea:

    =

    Exudacin en %:

    =

    100

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    =

    8.5. DURABILIDAD

    Es una propiedad del concreto endurecido por el cual debe ser capaz de resistira la accin de los agentes atmosfricos y qumicos, cambios bruscos detemperatura.Ejemplo:

    Congelamiento y descongelamiento Nevadas Granizos Viento Sulfatos

    Sales de mar, ros Aguas servidas

    Recomendaciones

    Aadindole al concreto fresco aditivos inclusores de aire.

    Si la estructura estar expuesto sulfatos es recomendable usar los cementos:

    Cemento portland tipo II (poca cantidad de sulfatos) Cemento portland tipo V (elevada concentracin de sulfatos)

    8.6. IMPERMEABILIDAD

    Es una propiedad del concreto endurecido por el cual no permite que el aguacircule a travs del concreto. Esta propiedad es de suma importancia sobre todoen concreto armado porque el acero debe estar completamente protegido de lahumedad y del oxgeno.Para lograr una buena impermeabilidad en el concreto:

    Se tiene que hacer un buen diseo de mezclas con agregados de calidadtanto agregado fino y grueso.

    En cuanto al manipuleo se debe realizar una buena consolidacin al

    concreto. Adems un curado adecuado puede aumentar la impermeabilidad. Los aditivos inclusores de aire tambin ayuda a que el concreto tenga una

    buena impermeabilidad.

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