ENSAYOS DE LA EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LOS AGREGADOS

GRANULULARES- NORMA INVIAS

Arnoldo Osuna Beleño

Rafael Alfaro Ramos

Rafael Gutiérrez

Dilcio Silva

PhD. ALLEX ALVAREZ

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

SANTA MARTA

2011

PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS

I.N.V. E – 227 – 07

Resumen

El ensayo de caras fracturadas es una práctica visual que depende de la

capacidad y criterio del laboratorista e incluso del residente de obra o de quien

recibe el material en campo, además deseamos saber si se puede aumentar la

resistencia al corte por el incremento de fricción entre partículas que este

agregado ofrece. Este ensayo es de gran utilidad ya que por medio del mismo

podemos controlar el material y la calidad de fracturación, analizando la muestra

como lo indica la norma I.N.V.E-227-07. Y obtuvimos un porcentaje de partículas

con el número especificado de caras fracturadas igual al (85.1%) lo cual nos da a

conocer que este material está conformado en gran parte por base-granular, el

criterio a considerar es de una sola cara fracturada bajo la especificación de la

norma INV E-227-07 en la sección de discusión de la norma. “Una cara será

considerada fracturada, solo si tiene un área proyectada al menos tan grande

como un cuarto de la máxima”.

Procedimiento

El procedimiento de este laboratorio está basado en la Norma INV E-227-07 la

cual se resume a continuación:

1. Después de preparada la muestra y determinar la cantidad de material a utilizar

se toma la muestra y se dispersa sobre una superficie amplia donde se pueda

observar de manera homogénea.

2. Teniendo tres taras dispuestas para la división del material en fracturado, no

fracturado y dudoso, procedemos al análisis visual del mismo.

3. Tomamos piedra por piedra y notando que al menos una de las caras este

fracturada bajo el criterio de que al menos la cara denominada como fracturada

será la que tenga siquiera un cuarto de área de la mayor superficie de la

piedra.

4. Posteriormente se pesan en la balanza de precisión cada tara, la que posee la

masa del material fracturado, no fracturado y el que se encuentra en

cuestionamiento.

Cálculos

Datos obtenidos por la inspección de manera visual

Tabla

tamaño

max.nominal1"

muestra (gr) 806

F 600

N 172

Q 34

Según la siguiente formula se obtiene el porcentaje de caras fracturadas:

P=[(F+Q2 )/ (F+Q+N )]∗100

Donde:

P = porcentaje de partículas con el número especificado de caras fracturadas

F = masa o número de partículas fracturadas con al menos el número de caras

fracturadas especificado

Q = masa o número de partículas en la categoría de cuestionable o frontera

N = masa o número de partículas en la categoría de no fracturadas o que no

cumplen el criterio de partículas fracturadas

P=[(600+ 1722 ) /(600+172+34 )]∗100

P=85,1%

Conclusión

El material de muestra presenta un porcentaje del 85.1 % de caras fracturadas,

siendo este un buen resultado para una base granular y para cualquier nivel de

transito según las especificaciones del articulo 300 tabla 300.1 de INV 2007 por

las ventajas que trae en su aplicación es decir es un agregado que proporcionara

una buena fricción y con esta aumentara las propiedades mecánicas (modulo de

resiliencia) de la capa de pavimento cuando se utilice este granular.

RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS POR MEDIO DE LA

MAQUINA DE LOS ÁNGELES

I.N.V. E – 218 – 07

Resumen

El ensayo de resistencia al desgaste por medio de la máquina de los ángeles, se

le realiza a los materiales granulares para determinar la dureza y su firmeza al

desgaste mediante la aplicación de unas cargas abrasivas generadas por unas

esferas de acero de aproximadamente 47 mm de diámetro. El objetivo es

determinar el coeficiente de desgaste de los ángeles, el cual no es más que una

relación entre el peso inicial y final de la muestra ensayada, la cual es expresada

como un porcentaje de la masa original. Este ensayo ha sido ampliamente usado

como un indicador de la calidad relativa o la competencia de diferentes fuentes de

agregados pétreos de similares composiciones mineralógicas. El método de

evaluación empleado para el ensayo esta descrito en la norma INV E-218 la cual

corresponde a RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS DE

TAMAÑOS MENORES DE 37.5 mm (1 ½”) POR MEDIO DE LA MAQUINA DE

LOS ANGELES.

Procedimiento

Se preparó la muestra en las fracciones indicadas de acuerdo a lo especificado en

la norma I.N.V. E–218–07, la especificación de la granulometría utilizada parecida

a la A, nuestro material retenido en el tamiz n°12 obtuvimos una cantidad de

4999.6 gramos, Luego de esto, se llevó la muestra a la máquina de los ángeles

junto con 12 esferas (cargas abrasivas) y se hizo girar a una velocidad

comprendida entre 188 y 208 rad/minuto (30 y 33 r.p.m.) hasta completar 500

revoluciones. Una vez completadas las vueltas se retiró el material de la máquina

se pesó y obtuvimos nuestros nuevo peso de las partículas del material usado

para proceder a hacer los cálculos respectivos.

Cálculos

%Desgaste=W i−¿W f

W i

×100=4999,6 g−2774 g4999,6g

∗100=44,5%≈45%¿

Donde:

W i: Masa de la muestra seca antes del ensayo

W f: Masa de la muestra seca después del ensayo, retenida en el tamiz No. 12

Conclusión

Comprobar la resistencia a la abrasión mediante la Maquina de Los Ángeles es un

ensayo bastante sencillo tanto en el procedimiento como en los cálculos

requeridos para obtener el desgaste del material ensayado, Aunque los

resultados indican un bajo coeficiente de desgaste este puede ser inferior debido a

que el material no fue lavado previamente como señala la norma antes de ser

ingresado a la máquina de los Ángeles y luego de retirarlo, sin embargo este

desgaste es un indicador de la resistencia intrínseca y a la abrasión de las

partículas de agregado.

Con los resultados obtenidos del 45% de desgaste del material granular, podemos

decir que este material no es acto para ser utilizado como base granular sino

como una sub-base porque no cumple con los requerimientos indicados en la

norma para clasificar como base granular.

EQUIVALENTE DE ARENA DE SUELOS Y AGREGADOS FINOS

I.N.V. E - 133

Resumen

La obtención del equivalente de arena constituye un medio para establecer la

presencia de finos en los suelos los cuales pueden tener efectos nocivos si se

encuentran en grandes proporciones como cambios volumétricos. Este ensayo

tiene por objeto determinar la proporción relativa del contenido de polvo fino

nocivo, o material arcilloso, en los suelos o agregados finos. Básicamente a un

volumen determinado de suelo o agregado fino se le adiciona una pequeña

cantidad de solución floculante, mezclándolos en un cilindro de plástico graduado

y agitándolos para que las partículas de arena pierdan la cobertura arcillosa. La

muestra es entonces "irrigada", usando una cantidad adicional de solución

floculante, para forzar el material arcilloso a quedar en suspensión encima de la

arena. Después de un período de sedimentación, se determinan las alturas de la

arcilla floculada y de la arena en el cilindro. El "equivalente de arena" es la relación

entre la altura de arena y la altura de arcilla, expresada en porcentaje.

Procedimiento

Para la realización de este ensayo se preparo la muestra de acuerdo a lo

especificado en la norma I.N.V. E – 133 – 07, luego se dividió la muestra en tres

partes y seguidamente se procedió a la realización del ensayo mediante el

método manual, consistiendo primordialmente en colocar cada una de las 3

muestras en las 3 probetas, y se le adicionó una pequeña cantidad de solución

floculante dejándose reposar durante 10 minutos, y después se procedió a agitar

cada una de las probetas durante 30 segundos y enseguida se procedió a

irrigarla, permitiendo que el material fino en el fondo del recipiente quedase

suspendido sobre las partículas gruesas de arena; pasado un tiempo de 20

minutos se observó el proceso de sedimentación y se tomaran las lecturas de

arena y arcilla con el fin de establecer, posterior a esto la equivalencia de arena.

Cálculos

Lectura de arena

Equivalente de Arena (EA) = x 100

Lectura de arcilla

MUESTRA Nº 1

Lectura de arena

(in) 3.3

Lectura de arcilla

(in) 5.4

EA (%) 61

MUESTRA Nº 2

Lectura de arena

(in) 3.1

Lectura de arcilla

(in) 4.8

EA (%) 65

MUESTRA Nº 3

Lectura de arena

(in) 3.2

Lectura de arcilla

(in) 5.3

EA (%) 60

MUESTRA Nº 4

Lectura de arena

(in) 3.5

Lectura de arcilla

(in) 6.5

EA (%) 54

EA promedio

(%) 60

Conclusiones

Las muestras ensayadas obtuvieron unos equivalentes de arena (EA)=60

significativamente alto o por encima, por consiguiente es fiable afirmar que hay

una alta presencia de granulares lo cual quiere decir que no presenta cambios

volumetricos considerables en presencia de agua, presentando una baja actividad

y cumpliendo con los requisitos establecidos en el Artículo 300-07 tabla 300.1 el

cual nos habla de los requisitos para material de sub-base granular y base

granular. Por lo que se puede concluir que este tipo de agregado si puede ser

utilizado como material de base granular para NT1, NT2 y NT3 los cuales exigen

un EA > 25 y EA > 30.

Recomendaciones

Se debe agitar cuidadosamente la probeta para impedir la pérdida de

materiales finos o de la solución floculante.

Se recomienda corroborar estos resultados de EA con los ensayos de azul

de metileno y limites de límites de atterberg o de consistencia, debido a que

ellos permiten conocer la actividad de suelos finos.

Las lectura de la arena y arcilla, deben ser minuciosas debido a que la mala

interpretación de esta puede influir notoriamente en los resultados finales.