LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

LABORATORIO I – PESO VOLUMÉTRICO DE LOS AGREGADOS

ALUMNOS: NELSON DAVID HUEZO 21341142

JUAN JOSÉ SIERRA 21411362

CATEDRÁTICO: ING. MICHAEL PINEDA

FECHA: 10 DE FEBRERO DE 2016

SAN PEDRO SULA, CORTÉS

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN................................................................................................3

MARCO TEÓRICO..............................................................................................4

MATERIALES Y EQUIPO...................................................................................5

PROCEDIMIENTO..............................................................................................6

CÁLCULOS.........................................................................................................7

CONCLUSIONES................................................................................................8

ANEXOS.............................................................................................................9

INTRODUCCIÓN

Los agregados son una parte fundamental de toda obra de construcción pues tienen múltiples usos y son uno de los ingredientes principales del hormigón o concreto. Los agregados son la mayor parte del volumen de la mezcla de concreto y según sus características físicas y químicas será el comportamiento y las propiedades del concreto final.

Por lo mismo, es muy importante el estudio de estos, sus formas, composición, dureza, resistencia mecánica, higroscopicidad, peso volumétrico, entre muchas otras características generales y específicas, puesto que es importante reconocer cuáles son los mejores agregados y en qué casos particulares se debe de usar cada tipo.

En el presente reporte de laboratorio se expone detalladamente la práctica realizada sobre el peso volumétrico de los agregados, los métodos y procedimientos a seguir según las normas para su extracción y análisis y los usos de los diferentes pesos volumétricos de agregado encontrados.

MARCO TEÓRICO

Agregados

Los agregados, compuestos de materiales geológicos tales como la piedra, la arena y la grava, se utilizan virtualmente en todas las formas de construcción. Se pueden aprovechar en su estado natural o bien triturarse y convertirse en fragmentos más pequeños.

Los agregados que se utilizan para construir se denominan "agregados de construcción”, pero existen otros tipos de agregados que se pueden utilizar en agricultura, manufactura y otras industrias.

Un ingrediente indispensable

Los agregados son un ingrediente indispensable en el concreto premezclado, el asfalto y el mortero. Representan aproximadamente de 60% a 75% del volumen total del concreto premezclado, y además ejercen una importante influencia en las cualidades del concreto recién mezclado, así como también después de que éste endurece.

Los agregados no sólo incrementan la resistencia del concreto, sino que también pueden hacer que la mezcla sea más compacta, permitiendo aplicaciones como la impermeabilización y retención de temperatura.Pueden además contribuir a las cualidades estéticas del concreto. Por ejemplo, la arena aporta la brillantez a las superficies tratadas.

Diversidad de Aplicaciones

Los agregados para una vasta gama de aplicaciones:

Como componente clave en la construcción y mantenimiento de carreteras, aceras, caminos, estacionamientos, pistas de aterrizaje y vías de ferrocarril.

Para drenaje, filtración de agua, purificación y control de la erosión.

Como material de relleno.

Para trampas de arena en campos de golf, playas, canchas deportivas, hipódromos y aplicaciones relacionadas.

Para la construcción de puentes, viviendas y escuelas.

Los agregados se obtienen de minas naturales a cielo abierto o de fosas de arena y grava, canteras de roca dura, dragado de depósitos sumergidos o extracción de sedimentos subterráneos.

Se pueden clasificar en agregados de peso especifico normal comprendidos entre 2.50 a 2.75, ligeros con pesos específicos menores a 2.5, y agregados pesados cuyos pesos específicos son mayores a 2.75.

El Peso Unitario o Peso Volumétrico Unitario del agregado grueso, al igual que en los cementos, es el peso de la cantidad necesaria de agregado que llena un recipiente de volumen conocido. Físicamente es el volumen ocupado por el agregado y los vacíos entre sus partículas. Para agregados, tanto finos como gruesos, o las combinaciones de éstos, los métodos para determinar los pesos volumétricos describen tres formas de llenar el recipiente: varillado o picado, sacudido y vaciado con pala. Los resultados dependen del procedimiento utilizado en el llenado, pues varían con la compactación alcanzada.

En el diseño de mezclas de concreto se utilizan los datos del peso volumétrico suelto y compacto del agregado grueso. Calculándose los pesos respectivos con las relaciones siguientes:

P.V.S. = fc x peso del material (suelto) (kg/m3)

P.V.C. = fc x peso del material (varillado) (kg/m3)

Donde: fc = Factor de calibración del recipiente utilizado.

MATERIALES Y EQUIPO

1. CUCHARA

2. PALA

3. ARENA

4. BALANZA

5. MOLDE DE PRUEBA PROCTOR

6. VARILLA DE COMPACTACIÓN

7. BROCHA

8. ESPÁTULA

PROCEDIMIENTO

Existen dos tipos de agregados: grava y arena.

El peso volumétrico se calcula dividiendo la masa entre el volumen.

Existen tres tipos de métodos de extracción de los agregados para realizar un correcto cálculo del peso volumétrico de los mismos, estos son los siguientes:

1. Cuchara o pala2. Método de varillado3. Asentamiento

1. Cuchara o pala: Consiste en la simple colocación del agregado en el recipiente que lo contendrá, en nuestro caso utilizamos un molde de prueba Proctor y para el llenado una cuchara. La cuchara debe estar a una altura máxima de dos pulgadas del molde. Luego se procedió al enrazado y a la limpieza del molde. Por último se obtuvo el peso del molde junto con el agregado.

2. Método de varillado: Consiste en el llenado del molde en tres partes iguales, por cada capa se golpea el agregado 25 veces con la varilla y debe de ser en forma circular desde el centro hacia afuera. La varilla tiene una punta semiesférica y tiene 5/8” de diámetro. Posteriormente se enraza, se limpia y se pesa.

3. Asentamiento: Consiste en el golpeo del molde para reducir los vacíos en el agregado, el proceso a seguir es llenar el molde en tres partes iguales y por cada capa dar 25 golpes de cada lado del recipiente, dando como resultado 50 golpes por capa. No se debe de elevar la esquina levantada del molde por más de 2”.

Cabe mencionar que para cada uno de los siguientes procesos es necesario conocer la masa del recipiente que contiene el agregado. También es necesaria la realización de dos iteraciones por método para obtener el resultado promedio. Para la obtención de una muestra representativa del agregado es necesario realizar cuarteos por cada iteración, en nuestro caso se obtuvieron las dos iteraciones de un solo cuarteo por cuestiones de tiempo, el cuarteo es necesario para obtener una distribución uniforme de los tamaños del material. El proceso del cuarteo es el siguiente: primero se extrae una cantidad determinada del agregado, procurando extraer de varios lugares del banco sin tocar el suelo, luego se realiza la mezcla del material y la creación de un cono con el mismo, posteriormente se repite el mismo proceso en cuatro ocasiones y para cada una de estas se cambia de posición el material sin arrastrarlo, una vez realizada las 4 repeticiones se procede a aplanar el cono con la pala procurando que la altura del mismo sea igual a 1/6 del diámetro del círculo obtenido al aplanar el cono. Por último se divide en cuatro partes el círculo y se llena el recipiente alternando entre las porciones opuestas hasta llenarlo completamente.

CÁLCULOS

Peso de Recipiente 16 lb. 16 lb. 16 lb. 16 lb. 16 lb. 16 lb.Recipiente+Material 25 lb. 24 lb. 24 lb. 24 lb. 25 lb. 27 lb.

Peso Material 9 lb. 8 lb. 8 lb. 8 lb. 9 lb. 11 lb.Volumen del recipiente 0.1 ft 3̂ 0.1 ft 3̂ 0.1 ft 3̂ 0.1 ft 3̂ 0.1 ft 3̂ 0.1 ft 3̂

Peso volumétrico 90 lb./ft 3̂ 80 lb./ft 3̂ 80 lb./ft 3̂ 80 lb./ft 3̂ 90 lb./ft 3̂ 110 lb./ft 3̂P.V. Promedio

VARILLA ASENTAMIENTOCUCHARA

85 lb./ft 3̂ 80 lb./ft 3̂ 100 lb./ft 3̂

CONCLUSIONES

El uso de agregados en el concreto tiene como objetivo reducir los costos en la producción de la mezcla (relleno adecuado para la mezcla, ya que reduce el contenido de pasta de cemento por metro cúbico), ayudar a controlar los cambios volumétricos (cambios de volumen resultantes de los procesos de fraguado, de curado y secado de la mezcla de concreto) y aportar a la resistencia final del material.

El uso de diferentes tipos de agregados finos puede generar variaciones en el asentamiento de la mezcla de concreto, por ejemplo, las arenas angulares tendrán un menor asentamiento que una mezcla diseñada con agregados finos redondeados y lisos. Esto puede generar la necesidad de hacer un cambio en la relación agua/material cementante.

Según los resultados de los diferentes pesos volumétricos, convertidos a kilogramos sobre metro cúbico, se puede determinar en base a investigación que este agregado fino correspondería a agregados ligeros, pues su gravedad específica es menor a 2.5, es decir que sus pesos volumétricos son menores a 2,500 kilogramos sobre metro cúbico. Se obtuvieron pesos volumétricos promedios de 1361.77 kg/m3 con el método de cuchareado, 1281.67 kg /m3 con el método de varillado, y 1602.08 kg/m3 con el método de asentamiento. Todos estos resultados corresponden a pesos volumétricos de agregados ligeros, por lo expresado anteriormente. Este tipo de agregados no se usan en concreto de grandes edificaciones. Se utilizan mayormente para producir hormigón aislante, para unidades de mampostería o estructural ligero que pesa entre 400 y 2000 kg/m3. Un ejemplo de agregado ligero con peso de 85 libra sobre pie cubico es el cinder, que se ha utilizado en la construcción concreta con resultados satisfactorios.

ANEXOS

Extracción del agregado de diferentes lugares del banco.

Mezcla homogénea del agregado y elaboración del cono con el mismo.

Cambio de posición del agregado. Se realizará cuatro veces el procedimiento.

División del cono de agregado en cuatro partes con la pala, anteriormente se realizó la mezcla y traslado del agregado en cuatro ocasiones.

Llenado del molde, obteniendo el agregado de dos partes opuestas de los cuartos de agregado.

{

Limpieza con brocha del recipiente para eliminar peso adicional y pesado del recipiente con el agregado.

Método del varillado, por cada tercio del recipiente se realizarán 25 golpes o inserciones de la varilla de compactación hasta llenar el molde.

Previa mezcla del agregado y elaboración del cono con el mismo agregado por cuatro veces, y posterior realización de método de asentamiento.

Se deja caer el molde 25 veces por cada una de las capas (tres), tomando un lado del molde primero y luego el otro, haciendo un total de 50 golpes.