ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
MATERIA: HORMIGONES
PRÁCTICA Nº 6 PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DE AGREGADO GRUESO Y FINO
ANDREA ALBÁN ALMEIDA CUARTO SEMESTRE
FECHA DE REALIZACIÓNDEL ENSAYO: 31/10/2011 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 14/11/2011
INTRODUCCIÓN Una de las propiedades físicas de los agregados es la DENSIDAD. AL realizar este laboratorio podemos decir que de acuerdo a los tipos de agregados encontraremos partículas que tienen poros saturables como no saturables que dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua, generando así una serie de estados de humedad y densidad. Sabiendo lo que más interesa en el diseño de mezcla es la densidad aparente de los agregados. Este factor es importante para el diseño de mezcla porque con él podemos determinar la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto. OBJETIVO GENERAL Determinar la densidad y la absorción de los agregados (finos y gruesos) a partir del humedecimiento de los agregados en un tiempo determinado. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Calcular la densidad y absorción de una cierta muestra de agregado (fino y grueso) para saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla. Establecer el tipo de agregado (fino y grueso) para la elaboración de un buen diseño de mezcla. Conocer la importancia y cómo influye la densidad y absorción que tienen los agregados en una mezcla de concreto.
MARCO TEÓRICO La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad; lo que más interesa en el campo de la tecnología del concreto y específicamente en el diseño de mezclas es la densidad aparente que se define como la relación que existe entre el peso del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros (saturables y no saturables). Este factor es importante para el diseño de mezclas porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. Existen tres tipos de densidad las cuales están basadas en la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber:
Peso específico. Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida.
Peso específico Aparente. La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida. Peso específico Superficie Saturada Seca (SSS). La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida. La densidad aparente es la característica usada generalmente para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, incluyendo el concreto de cemento Portland, el concreto butiminoso, y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas sobre la base de un volumen absoluto. La absorción en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada.
EQUIPO Y MATERIALES
Matraz calibrado 500ml Bomba de vacío Cono y pistilo para densidades Balanza Canastilla metálica Horno Recipientes Franela Agregado fino (arena) Agregado grueso (gravas)
PROCEDIMIENTO PARA EL AGREGADO FINO 1. Se toma una muestra representativa de agregado fino la cual se sumerge durante 24 horas. 2. Al día siguiente se expande la muestra una vez escurrida sobre la superficie de un recipiente o bandeja la cual no es absorbente. 3. Introducir el recipiente con la muestra en el horno hasta conseguir un secado uniforme, la operación es terminada cuando los granos del agregado están sueltos. 4. Luego se introduce la muestra en el cono de densidades, se apisona unas 25 veces dejando caer el pistilo desde una altura aproximada de 1 cm, posteriormente se nivela y si al quitar el molde la muestra se desmorona al dar un golpe en la bandeja es
porque no existe humedad libre, si es lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que cumpla con la condición. Cuando se cae el agregado al quitar el molde cónico es porque se ha alcanzado una condición saturada con superficie seca. 5. Se procede a tomar una muestra de 250 gramos del agregado para envasarla en el matraz llenándolo con agua hasta las ¾ partes, luego se hace girar el matraz para eliminar todas las burbujas de aire posibles con la ayuda de la bomba de aire durante 3 minutos. 6. Se llena con agua el matraz hasta la marca de aforo y se saca el aire por 1 minuto más. Se procede a cuantificar el peso del matraz en la balanza anotando su respectivo valor. Al término de este paso, se deposita la muestra en un recipiente para ser dejadas en el horno por espacio de 24 horas. Pesar la muestra seca.
PARA EL AGREGADO GRUESO 1. Escoger una muestra representativa del agregado, el cual debe ser reducido mediante el material que pasa por el tamiz #4. 2. Proceder a lavar la muestra y sumergirla en un recipiente durante 24 horas. 3. Pasadas las 24 horas, tomar aproximadamente 50 piedras y secarlas con una franela hasta eliminar películas visibles de agua en la superficie. 4. Cuando las partículas tienen un color mate se tiene una condición saturada y superficialmente seca. Con la balanza debidamente calibrada se pesa la muestra para averiguar la masa en esta condición. 5. Se pesa la canastilla sumergida y posteriormente se añaden las gravas, disponer de la muestra en un recipiente y llevar al horno durante 24 horas. Cuantificar el peso seco.
DATOS Agregado fino Peso matraz + agua hasta la marca de aforo = 680,4g Peso matraz + agua + agregado fino (250g) = 832,2g Peso recipiente + arena seca= 403,1g Peso recipiente= 161,4g Agregado grueso Peso gravas secadas manualmente= 693,5g Peso canastilla sumergida= 2147,5g Peso canastilla + gravas= 2567,5g Peso recipiente + gravas secas= 840g Peso recipiente= 162 g
PROCESAMIENTO DE DATOS CÁLCULO DE PESOS ESPECÍFICOS Y ABSORCIÓN DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS PARA EL AGREGADO GRUESO (RIPIO) A: peso del material seco en el aire B: peso de la muestra en superficie saturada seca en el aire C: peso de la muestra en agua
678,5g 693,5g 420,0g
Peso específico
Peso específico SSS
Peso específico aparente Absorción
PARA EL AGREGADO FINO (ARENA) A: peso del material seco B: peso del matraz con agua C: peso del matraz + muestra + agua X: cantidad de material tomada en el estado SSS
241,7g 680,4g 832,2g 250,0g
Peso específico
Peso específico SSS
Peso específico aparente Absorción
Límites para el peso específico: 2,2 < γ < 2,7
CONCLUSIONES
Dado a que los pesos específicos tanto del agregado fino y del grueso están dentro de los límites establecidos por la norma, su uso para la preparación de hormigón es adecuado. En el agregados grueso la absorción del 2,21% nos indica que el ripio absorberá este porcentaje del volumen total del agua; razón por la cual se debe aumentar en este porcentaje de agua para la mezcla para tener el 100%. El mismo caso para el agregado fino.
El resultado de laboratorio arrojó que el peso específico del agregado fino (2,46g/cm3) es mayor al del agregados grueso (2,41g/cm3) debido a que la relación entre masas de los dos agregados. El agregado fino es proporcionalmente más grande al grueso debido a que tiene una mayor compactación y menos vacíos, lo que hace que aumente el peso específico. El peso específico aparente para los dos tipos de agregados es mayor debido a la porosidad del material, ya que incluimos en el cálculo del volumen la parte de vacíos que es accesible al agua.
RECOMENDACIONES
Se debe tener en cuenta el tiempo de secado del agregado fino para conseguir la superficie saturada seca: la exposición al calor en el horno no debe ser prolongada y debe ser revisada cada cierto intervalo de tiempo. Una vez que se secan las películas de agua del agregado grueso, éste debe ser pesado inmediatamente puesto que el agua dentro de los poros se evaporará.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.construaprende.com/Lab/17/Prac17_1.html
http://es.scribd.com/doc/29856123/Ensayo-Peso-Especifico-y-Absorcion
