Oscar Acevedo, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Karen Castro Bohórquez, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Daniela Chacón Sanabria, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. José Lara, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Docente: Nicolás Solano, UPB.Resumen: esta norma se usa para determinar los valores de la masa unitaria necesarios para la selección de las proporciones de los agregados en las mezclas de concreto. La masa unitaria puede ser usada también para la determinación de las relaciones masa/volumen. Esta norma determina la masa unitaria en condición compactada o suelta y el cálculo de los vacíos entre las partículas de agregados finos, gruesos o mezclados. Esta norma se aplica a agregados que no exceden los 150 mm de tamaño máximo nominal.Palabras clave: vacíos, discusión, varilla de apisonamiento, compactación. Abstract: This standard is used to determine the values of the unit mass necessary for the selection of the proportions of aggregates in concrete mixtures. The unit weight may also be used for determining the mass relations / volume. This standard determines the unit weight in loose or compacted condition and calculating the voids between the particles of thin, thick or mixed aggregates. This standard applies to aggregates that do not exceed 150 mm nominal maximum size.Keywords: empty, discussion, tamping rod, compaction. Oscar Acevedo, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Karen Castro Bohórquez, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Daniela Chacón Sanabria, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. José Lara, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Docente: Nicolás Solano, UPB.Resumen: esta norma se usa para determinar los valores de la masa unitaria necesarios para la selección de las proporciones de los agregados en las mezclas de concreto. La masa unitaria puede ser usada también para la determinación de las relaciones masa/volumen. Esta norma determina la masa unitaria en condición compactada o suelta y el cálculo de los vacíos entre las partículas de agregados finos, gruesos o mezclados. Esta norma se aplica a agregados que no exceden los 150 mm de tamaño máximo nominal.Palabras clave: vacíos, discusión, varilla de apisonamiento, compactación. Abstract: This standard is used to determine the values of the unit mass necessary for the selection of the proportions of aggregates in concrete mixtures. The unit weight may also be used for determining the mass relations / volume. This standard determines the unit weight in loose or compacted condition and calculating the voids between the particles of thin, thick or mixed aggregates. This standard applies to aggregates that do not exceed 150 mm nominal maximum size.Keywords: empty, discussion, tamping rod, compaction. MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTANTC 92MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTANTC 92
Oscar Acevedo, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Karen Castro Bohórquez, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Daniela Chacón Sanabria, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. José Lara, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga.
Docente: Nicolás Solano, UPB.
Resumen: esta norma se usa para determinar los valores de la masa unitaria necesarios para la selección de las proporciones de los agregados en las mezclas de concreto. La masa unitaria puede ser usada también para la determinación de las relaciones masa/volumen. Esta norma determina la masa unitaria en condición compactada o suelta y el cálculo de los vacíos entre las partículas de agregados finos, gruesos o mezclados. Esta norma se aplica a agregados que no exceden los 150 mm de tamaño máximo nominal.
Palabras clave: vacíos, discusión, varilla de apisonamiento, compactación.
Abstract: This standard is used to determine the values of the unit mass necessary for the selection of the proportions of aggregates in concrete mixtures. The unit weight may also be used for determining the mass relations / volume. This standard determines the unit weight in loose or compacted condition and calculating the voids between the particles of thin, thick or mixed aggregates. This standard applies to aggregates that do not exceed 150 mm nominal maximum size.
Keywords: empty, discussion, tamping rod, compaction.
Oscar Acevedo, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Karen Castro Bohórquez, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. Daniela Chacón Sanabria, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga. José Lara, Facultad de Ingeniería Civil, Escuela de Ingeniería, 2016, UPB, Bucaramanga.
Docente: Nicolás Solano, UPB.
Resumen: esta norma se usa para determinar los valores de la masa unitaria necesarios para la selección de las proporciones de los agregados en las mezclas de concreto. La masa unitaria puede ser usada también para la determinación de las relaciones masa/volumen. Esta norma determina la masa unitaria en condición compactada o suelta y el cálculo de los vacíos entre las partículas de agregados finos, gruesos o mezclados. Esta norma se aplica a agregados que no exceden los 150 mm de tamaño máximo nominal.
Palabras clave: vacíos, discusión, varilla de apisonamiento, compactación.
Abstract: This standard is used to determine the values of the unit mass necessary for the selection of the proportions of aggregates in concrete mixtures. The unit weight may also be used for determining the mass relations / volume. This standard determines the unit weight in loose or compacted condition and calculating the voids between the particles of thin, thick or mixed aggregates. This standard applies to aggregates that do not exceed 150 mm nominal maximum size.
Keywords: empty, discussion, tamping rod, compaction.
MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTA
NTC 92
MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTA
NTC 92
INTRODUCCIÓN
En el presente informe se encuentran los fundamentos e importancia de la masa unitaria suelta y masa unitaria compacta de los agregados, mediante la realización de un ensayo con arena y grava, el cual se define como la relación entre el peso de una muestra de agregado compuesta de varias partículas y el volumen que ocupan éstas dentro de un recipiente de volumen conocido; así mismo la masa unitaria compacta. Ahora, cada proceso se hace de acuerdo a las Norma Técnica Colombiana 92; siguiendo los parámetros e indicativos de la misma. Además, el ejercicio de la experiencia de laboratorio nos permite obtener el suficiente conocimiento para realizar valoraciones de implementación o extracción de los agregados, estos se implementaran en canteras, laboratorios u obras civiles. La masa unitaria de un agregado debe ser conocida para seleccionar las proporciones adecuadas en el diseño de mezclas de concreto.
CONTEXTUALIZACIÓN
MARCO TEÓRICO:
MASA UNITARIA:
Se define como la relación entre el peso de una muestra de agregado compuesta de varias partículas y el volumen que ocupan estas partículas agrupadas dentro de un recipiente de volumen conocido. Masa Unitaria = Ps/Vr. Donde:
Ps = Peso seco del material
Vr = Volumen del recipiente
MASA UNITARIA COMPACTADA:
Se entiende por masa unitaria compacta el grado de acomodamiento de las partículas del agregado cuando se ha sometido a vibración ya que esta mejora el acomodamiento y aumenta la masa unitaria.
MASA UNITARIA SUELTA
Se denomina masa unitaria suelta la del material que se encuentra en estado normal de reposo porque el volumen que ocupa es mayor y por tanto su masa unitaria es menor.
III MATERIALES
BALANZA
Una balanza o bascula con precisión dentro del 0,1% de la carga del ensayo dentro del rango de uso, graduado como mínimo a 0,05 Kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vacío.
VARILLA DE APISONAMIENTO
Una varilla de acero lisa, redonda y recta de 16 mm de diámetro y de 600 mm de longitud aproximadamente, con unos extremos redondeados en una punta semiesférica del mismo diámetro de la varilla.
MOLDE
Un recipiente metálico cilíndrico, provisto preferiblemente de manijas. Debe ser impermeable y con sus bordes superiores e inferiores alineados y uniformes, y suficientemente rígido como para mantener la forma bajo un uso fuerte.
PROCEDIMIENTO
En primer lugar se suministró una muestra de arena y un poco de grava mezcladas, mientras se pesa y se mide el cilindro de prueba al vacío, se procedió vertiendo la primera muestra, dejándola caer de una altura de 10cm ya estando lleno se pesó nuevamente el cilindro lleno, con el mayor cuidado para no ejercer vibrado en ella, este procedimiento se realizó tres veces. Para la segunda parte se vertió una capa de la primera muestra a una altura de 10 cm aproximadamente, luego se realizó la compactación producida por los 25 golpes de una varilla, ya con esto se procedió a verter una segunda capa y una tercera, todas tres con el mismo proceso de compactación, al finalizar las compactaciones se procede a pesar. También este proceso se repitió tres veces.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Para analizar lo ocurrido en la práctica de laboratorio, vamos a observar las tablas de los moldes, los datos recopilados y las gráficas. Las tablas 1.1 y 1.2 nos muestran las medidas y características de los moldes.
Molde 1
Altura (cm)
18,6
Diametro interno (cm)
18,3
Masa (gr)
3073
Volúmen (cm^3)
4892,209
Tabla 1.1
Molde 2
Altura (cm)
15,4
Diametro interno (cm)
15,6
Masa (gr)
1730
Volúmen (cm^3)
2943,471
Tabla 1.2
En las tablas 2.1 y 2.2 veremos los datos en el molde 1
Masa suelta molde 1
Masa del molde más la masa suelta (gr)
10131
10190
10182
10169
10136
Masa suelta (gr)
7058
7117
7109
7096
7063
Promedio de masa suelta (gr)
7088,6
Tabla 2.1
Masa compacta molde 1
Masa del molde más la masa compacta (gr)
10793
10681
10770
10842
10813
Masa compacta (gr)
7720
7608
7697
7769
7740
Promedio de masa compacta (gr)
7706,8
Tabla 2.2
En las tablas 3.1 y 3.2 observamos los datos para el molde 2
Masa suelta molde 2
Masa del molde más la masa suelta (gr)
6098
6115
6076
6076
6085
Masa suelta (gr)
4368
4385
4346
4346
4355
Promedio de masa suelta (gr)
4360
Tabla 3.1
Masa compacta molde 2
Masa del molde más la masa compacta (gr)
6338
6373
6357
6362
6375
Masa compacta (gr)
4608
4643
4627
4632
4645
Promedio de masa compacta (gr)
4631
Tabla 3.2
Para determinar la masa unitaria y compacta se utilizarán las siguientes fórmulas, donde la masa suelta es la cantidad necesaria para llenar el volumen del molde y la masa compacta es la que después de llenar el molde con 3 capas compactadas cada una con 25 golpes.
Masa unitaria suelta: Masa suelta/Volumen molde
Masa unitaria compacta: Masa compacta/Volumen molde
En las siguientes tablas veremos las masas unitarias sueltas y compactas del molde 1 y 2.
Masa unitaria suelta molde 1
Masa suelta promedio molde 1 (gr)
7088,6
Volumen molde 1 (cm^3)
4892,209
Masa unitaria suelta molde 1 (gr/cm^3)
1,4489
Tabla 4.1
Masa unitaria compacta molde 1
Masa compacta promedio molde 1 (gr)
7706,8
Volumen molde 1 (cm^3)
4892,209
Masa unitaria compacta molde 1 (gr/cm^3)
1,5753
Tabla 4.2
Masa unitaria suelta molde 2
Masa suelta promedio molde 2 (gr)
4360
Volumen molde 2 (cm^3)
2943,471
Masa unitaria suelta molde 2 (gr/cm^3)
1,4812
Tabla 5.1
Masa unitaria compacta molde 2
Masa compacta promedio molde 2 (gr)
4631
Volumen molde 2 (cm^3)
2943,471
Masa unitaria compacta molde 2 (gr/cm^3)
1,5733
Tabla 5.2
Teniendo las tablas 4.1, 4.2, 5.1, 5.2 podemos hallar la masa suelta y compacta final de los dos moldes.
En la tabla 8 se ve el gráfico de la masa unitaria suelta final y la tabla 9 muestra la compacta.
Masa unitaria suelta final
Masa unitaria suelta molde 1 (gr/cm^3)
1,4489
Masa unitaria suelta molde 2 (gr/cm^39
1,4812
Promedio de masa unitaria suelta (gr/cm^3)
1,46505
Tabla 6.1
Masa unitaria compacta final
Masa unitaria compacta molde 1 (gr/cm^3)
1,5753
Masa unitaria compacta molde 2 (gr/cm^39
1,5733
Promedio de masa unitaria compacta (gr/cm^3)
1,5733
Tabla 6.2
En la tabla 7 tenemos una tabla que nos muestra las masas unitarias finales tanto sueltas como compactas, en la tabla 10 mostrada a continuación se puede observar la comparativa entre estas dos.
Masas unitarias finales
Masa unitaria suelta (gr/cm^3)
1,46505
Masa unitaria compacta (gr/cm^39
1,5743
Tabla 7
Tabla 8
Tabla 9
Aumento de masa unitaria total en la muestra: Masa unitaria compactada-Masa unitaria sueltaMasa unitaria compactada
Masa unitaria compactada-Masa unitaria sueltaMasa unitaria compactadax100 1,5743-1,465051,5743
Fórmula 1
1,5743-1,465051,5743
Reemplazando la fórmula 1, nos queda:
1,5743-1,465051,5743x100
Haciendo la operación nos queda que el aumento de la masa unitaria entre la suelta y la compacta es de 6.9395%
CONCLUSIONES
Conocer la masa unitaria de un agregado es algo fundamental, ya que con esta se establecen los volúmenes de vacíos y así
El golpeo repetitivo ayuda a compactar el material, aumentando su masa unitaria
La masa unitaria en el molde 1 fue mayor, en este dato influye mucho el diámetro, altura y volumen del cilindro
Mediante la comparación entre el promedio suelto y compacto de la masa unitaria, se puede determinar el porcentaje de crecimiento entre ambas.
BIBLIOGRAFÍA
NORMA ASTM C29 "Método de ensayo normalizado para determinar el la masa unitaria y porcentaje de vacíos".
ASTM C 29/C 29M-97, Standard Test Method for Bulk density ("Unit Weight") and Voids in Aggregate, Vol 04.02 American Standards of Testing of Materials, Edition 2003.
EL CONCRETO Y OTROS MATERIALES PARA LA CONSTRUCCION; Libia Gutiérrez López, Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales.
ICONTEC. (2007). NORMA TÉCNICA COLOMBIANA. NTC 92. Bogotá D.C.: ICONTEC.
Masas unitarias finales
Masa unitaria suelta final
Masa unitaria compacta final
