121151_UTEM2015Clase3AridosPropiedades

PROF. : Sergio Martnez Trejo

Ingeniero Civil

Tecnologa del

Hormign

A R I D O S

ridos Norma NCh163.Of79 ridos para morteros y hormigones Requisitos generales

Material ptreo compuesto de

partculas duras,

de forma y

tamao estable.

Aridos

Aridos: (60 a 80%)

estructura inerte que da rigidez, resistencia a cargas, abrasin,

clima.....Durabilidad

disminuye cambios de volumen de la pasta

economiza al hormign

Clasificacin General de los ridos

Clasificacin por dimensin o tamao

Clasificacin para hormign

arenas gravillas gravas


Clasificacin por densidad


Por origen mtodo de produccin


Por tipo de yacimiento


Por forma y textura


Por origen geolgico de yacimiento


Estructura de los ridos Partcula

Estructura de los ridos

Estado de Humedad de los ridos

Poros

accesibles

Poros

inaccesibles

Arido Seco (en estufa)

Arido Parcialmente Seco (al aire)

Poros accesibles

parcialmente

secos


Arido Saturado

Superficialmente Seco (SSS)

Poros

accesibles

saturados


Arido Hmedo

Poros

accesibles

saturados

Humedad

superficial


Poros

accesibles

Poros

inaccesibles

Arido Seco (en estufa) Arido Parcialmente Seco (al aire)

Arido Saturado

Superficialmente Seco (SSS) Arido Hmedo

Poros accesibles

parcialmente

secos

Poros

accesibles

saturados

Poros

accesibles

saturados

Humedad

superficial


Constantes fsicas de los ridos Densidad

Constantes fsicas de los ridos Absorcin

Constantes fsicas de los ridos

Humedad

Constantes fsicas de los ridos Esponjamiento de las arenas


Esponjamiento de las arenas


Ensayo rpido para estimar el esponjamiento

Constantes fsicas de los ridos Compacidad

Constantes fsicas de los ridos Huecos

Constantes fsicas de los ridos Leyes de Compacidad

Constantes fsicas de los ridos Superficie Especifica

Condiciones que deben cumplir los ridos

Condicin de trabajabilidad

ridos Norma NCh163.Of79 ridos para morteros y hormigones Requisitos generales


Condicin de resistencia intrnseca del rido


Condicin de estabilidad


Condicin de Granulometra

ridos - Granulometra La importancia de la granulometra de los agregados totales en elhormign se debe a que por razones de economa, mayorresistencia y mayor estabilidad volumtrica, conviene que losagregados ocupen la mayor masa del hormign, compatible conla trabajabilidad.

Esto se logra tratando que la mezcla de agregados sea lo mscompacta posible, es decir, que la cantidad de huecos dejada porlos agregados sea la mnima; o sea, lograr la mximacompacidad.

20 mm

10 mm

0,08 mm

40 mm

% Pasa del Peso Total

100

61

0

50



Factores de la Granulometra


Tamao Mximo del rido

Modulo de Finura


100%

61%

50%

38%

15%

40 mm

20 mm

10 mm

5 mm

2,5 mm

100

80

60

40

20

0

40 20 10 5 2,5

Modulo de Finura


Modulo de Finura:

Aridos

0

50

100

150

200

250

0,5 0,8 1,0 1,3 1,5 1,8 2,0 2,3 2,5 2,8 3,0 3,3 3,5

Resis

ten

cia

Co

mp

resi

n (

kg

f/cm

2)

Mdulo de Finura de ARENAS

Influencia de la granulometra sobre la

Trabajabilidad y Resistencia

TAMICES % ACUMULADO QUE PASA PARA LOS SIGUIENTES GRADOS

( DEFINIDOS POR LOS TAMAOS LIMITES EN mm)

(mm) 63-40 50-25 50-5 40-20 40-5 25-5 20-5 12,5-5 10-2,5

80 100 - * - * - - - -

63 90-100 100 100 - - - - - -

50 35-70 90-100 90-100 100 100 - - - -

40 0-15 33-70 - 90-100 90-100 100 - - -

25 - 0-15 35-70 20-55 - 90-100 100 - -

20 0-5 - - 0-15 35-70 - 90-100 100 -

12,5 - 0-5 10-30 - - 25-60 - 90-100 100

10 - - - 0-5 10-30 - 20-55 40-70 90-100

5 - - 0-5 - 0-5 0-10 0-10 0-15 10-30

2,5 - - - - - 0-5 0-5 0-5 0-10

1,25 - - - - - - - - 0-5

* Los grados 50-5 mm y 40-5 mm corresponden a mezclas de los grados 50-25 mm con 25-5 mm y 40-20 mm con 20-5 mm, respectivamente

Requisitos Granulomtrico de las Gravas NCh 163

Se pueden usar otras gravas mezclas de pruebas

TAMICES

( mm ) % ACUMULADO QUE PASA

10 100

5 95-100

2,5 80-100

1,25 50-85

0,63 25-60

0,315 10-30

0,16 2-10

Requisitos Granulomtrico de las Arenas NCh 163

Se pueden usar otras arenas mezclas de pruebas

Reduccin de la granulometra de la arena

PROF. : Sergio Martnez Trejo

Ingeniero Civil

Tecnologa del

Hormign Parte 2

Ejemplo de combinacin de ridos NCh 163:

T 2 T 2 40-5

Curva 40 A, Combinado A-B

40-20

Curva 20 A, Combinado A-B

Ejemplo de combinacin de ridos NCh 163:

Aridos combinados recomendacin

para dosificar TABLA N5 NCh 163:

Curvas Recomendadas por la Norma

Britanica (Road Note N 4):

Valores Lmites Requisitos

Grava Arena ref Nch

1. Material fino menor a 0.080 mm.( nota 1)

a) para hormign sometido a desgaste % mximo 0.5 3

b) para todo otro hormign 1.0 5.0

1223

2. Impurezas orgnicas ( nota 2) referidas a color lmite segn patrn

-- amarillo claro 166

3. Granulometra ver tabla III-1 ver tabla III-2 165

4. Partculas desmenuzables % mximo 5.0 3.0 1327

5. Partculas blandas % mximo. 5.0 -- Ver anexo E

Requisitos generales NCh 163:


Grava Arena ref Nch

1. Material fino menor a 0.080 mm.( nota 1)

a) para hormign sometido a desgaste % mximo 0.5 3

b) para todo otro hormign 1.0 5.0

1223


Nota N1: En el caso de los ridos tratados por trituracin, los lmites se subirn 1,0 % y 1,5 % respectivamente en la grava y 5 % y 7 %, respectivamente en la arena. Cuando no se cumpla este requisito se debe decidir en base al ensayo de equivalente de arena, segn NCh 1325, el cual debe entregar un valor mayor que 75 %, o bien se deben efectuar ensayos comparativos segn NCh 1502.

1. Contenido de finos El material ms fino que el tamiz 0,080 mm que posee un rido se conoce generalmente como arcilla; sta recubre los granos de rido formando una pelcula que desmejora la adherencia entre el rido y la pasta de cemento, lo cual afecta a la resistencia mecnica del mortero u hormign.

Limpieza (sin polvo)

un rido sucio no tiene buena adherencia con la pasta

1. Contenido de finos

En Gravas y Gravillas se limita a 0,5 %

En Arenas se limita a 3 %. En caso de excederse, el ensayo de Equivalente de

Arena debe mostrar un valor superior a

75 %

1. Contenido de finos (% < 0,08 mm)

Falta de adherencia del rido

Aridos

300

320

340

360

380

400

420

440

0 0,5 1 1,5 2

Contenido de Finos en la Grava (%)

Re

sis

ten

cia

a c

om

pre

si

n a

28

da

s

(kg

f/c

m2

)

Efecto en la Resistencia a la

Compresin del Contenido de

Finos en la Grava (Hormign

con 300 kgCTO/m3 de PESP y

Cono 8)

Mximo Admisible

1.2 Equivalente Arena Determinacin del equivalente de arena (NCh 1325. Of 78) El ensayo de equivalente de arena indica la proporcin entre los elementos granulares y arcillosos de un rido. Es particularmente til para analizar ridos que contienen alto contenido de tamaos inferior a 0,080 mm.


Nota N2: El color lmite est fijado por un color patrn. Cuando la mayor coloracin se deba a la presencia de carbn o lignito que no excedan de los lmites indicados en el requisito 7, la arena podr aceptarse si sometida al ensayo comparativo de la NCh 1502 se obtiene una resistencia relativa igual o mayor al 95 %.


Grava Arena ref Nch

2. Impurezas orgnicas ( nota 2) referidas a color lmite segn patrn

-- amarillo claro 166

2. Impurezas Orgnicas: La presencia de impurezas orgnicas en un rido puede modificar las reacciones qumicas del cemento con el agua, alterando el correcto fraguado y endurecimiento.

Contaminacin Otros ridos y/o materiales extraos

Contaminacin de ridos

Contaminaciones de los ridos

en acopios

2. Impurezas Orgnicas: Segn la norma NCh 166, el procedimiento para determinar la presencia de impurezas orgnicas en las arenas por el mtodo de comparacin de coloraciones, consiste en tratar una muestra de ensayo con una solucin de hidrxido de sodio y comparar la coloracin obtenida con la coloracin de una solucin tipo de cido tnico.

4. Partculas Desmenuzables

La proporcin de partculas desmenuzables tiene relacin con la resistencia mecnica del rido propiamente tal y con la capacidad del rido de permanecer inalterable a travs del manejo, transporte y amasado.


Grava Arena ref Nch

4. Partculas desmenuzables % mximo 5.0 3.0 1327

4. Partculas Desmenuzables La norma NCh 1327 establece el procedimiento para determinar el contenido de partculas desmenuzables en los ridos naturales de densidad real normal. El procedimiento consiste en eliminar las partculas desmenuzables de una muestra de ensayo mediante inmersin en agua, compresin y lavado y calcular el contenido de partculas desmenuzables como porcentaje de prdida de masa de la muestra con respecto a una masa inicial.


Grava Arena ref Nch

6. Cloruros como Cl- (notas 3 y 6 )( Kg/m

3 de hormign)

a) para hormign armado mximo 1.20

b) para hormign pretensado mximo. 0.25

1144

7. Sulfatos y sulfuros como SO42- (notas 4, 5 y 6)

(Kg/m3 de hormign)

a) sulfatos solubles en agua mximo 0.6

b) sulfuros oxidables mximo. 1.8

1144

8. Carbn y lignito:

a)para hormign a la vista % mximo 0.5 0.5

b)para todo otro hormign % mximo 1.0 1.0

Ver anexo E

Requisitos Generales NCh 163:


Grava Arena ref Nch

6. Cloruros como Cl- (notas 3 y 6 )( Kg/m

3 de hormign)

a) para hormign armado mximo 1.20

b) para hormign pretensado mximo. 0.25

1144

6. Cloruros NCh 1444

Nota N3: Para cuantificar el contenido de cloruros se debe considerar el aporte proporcional de la arena y la grava en 1 m3 de hormign. Cuando haya aporte de cloruros de los dems componentes del hormign (agua de amasado, cemento y aditivos) los lmites de la tabla deben considerar dichos aportes.

Nota N6: Siempre que exista riesgo de corrosin de armaduras y/o desintegracin del hormign es necesario establecer en las especificaciones tcnicas las precauciones necesarias para su proteccin (ver NCh 170, anexo H, hormigones en ambientes agresivos) Al efecto, es recomendable asesorarse por entidades o personas especializadas en el tema.


Inducen y aceleran efectos corrosivos en las armaduras.

CORROSIN DEL ACERO DE REFUERZO 6. Cloruros NCh 1444

Nota N4: Para cuantificar el contenido de sulfatos y sulfuros oxidables se debe considerar el aporte proporcional de la arena y la grava en 1 m3 de hormign. Cuando haya aporte de sulfatos y/o sulfuros de los dems componentes del hormign (excluyendo el cemento) los lmites de la tabla deben considerar dichos aportes. Nota N5: El lmite de los sulfuros est basado en el comportamiento de ridos de la zona central del pas los cuales, con contenidos similares de sulfuros, no han presentado reacciones perniciosas en servicio.

7. Sulfatos y sulfuros Nch 1444 Valores Lmites

Requisitos Grava Arena

ref Nch

7. Sulfatos y sulfuros como SO42- (notas 4, 5 y 6)

(Kg/m3 de hormign)

a) sulfatos solubles en agua mximo 0.6

b) sulfuros oxidables mximo. 1.8

1144

7. Sulfatos y sulfuros Nch 1444

Afectan al proceso de fraguado y endurecimiento del Hormign por que atacan a los compuestos de calcio de la pasta de cemento . Producen reacciones expansivas en el hormign y deterioro por ataque de los sulfatos. Los hormigones expuestos son aquellos que estarn en contacto con los suelos y agua con elevados contenidos de sulfatos (agua de mar).

Experiencia de comportamiento del ataque de los sulfatos (agua de mar) sobre el hormign. Estudio ACI. Compara los tipos de cemento resistentes a los ataqu de los sulfatos. Cemento Tipo II Resistencia moderada a los sulfatos. Cemento tipo V Alta resistencia a los sulfatos (cemento con bajo contenido de C3A)

8. Carbn Mineral y Lignito ASTM C123

Afectan a la apariencia del hormign si estn presentes en cantidades excesivas. Si estas impurezas se encuentran en la superficie del rido pueden causar manchas y erupciones que afectan la durabilidad en el hormign.


Grava Arena ref Nch

8. Carbn y lignito:

a)para hormign a la vista % mximo 0.5 0.5

b)para todo otro hormign % mximo 1.0 1.0

Ver anexo E


Grava Arena ref Nch

9. Resistencia a la desintegracin (prdida de masa en 5 ciclos de inmersin y secado) (nota 7)

a)con sulfato de sodio % mximo 12 10

b)con sulfato de magnesio % mximo 18 15

1328

10. Resistencia al desgaste. Mquina de los ngeles:

a) para hormign sometido a desgaste % mximo. 40 --

b) para todo otro hormign % mximo 50 --

1369

1117 11. Absorcin de agua (porosidad) (nota 8) % mximo 2 3

1239


9. Resistencia a la desintegracin NCh 1328 Establece el procedimiento para determinar la desintegracin de los ridos mediante soluciones de sulfato de sodio o sulfato de magnesio. Determina la desintegracin de la masa de un rido al someterla a ciclos sucesivos de inmersin en soluciones sulfatadas y secado a estufa. Afecta la durabilidad del hormign


Grava Arena ref Nch

9. Resistencia a la desintegracin (prdida de masa en 5 ciclos de inmersin y secado) (nota 7)

a)con sulfato de sodio % mximo 12 10

b)con sulfato de magnesio % mximo 18 15

1328

10. Resistencia al Desgaste NCh 1369

El ndice de desgaste de un rido est relacionado con su resistencia a la abrasin por medios mecnicos y tambin con la capacidad resistente de los hormigones con l fabricados; cobra particular importancia en ridos empleados en hormigones de pavimentos.


Grava Arena ref Nch

10. Resistencia al desgaste. Mquina de los ngeles:

a) para hormign sometido a desgaste % mximo. 40 --

b) para todo otro hormign % mximo 50 --

1369


11. Adsorcin de agua (porosidad)


Grava Arena ref Nch

1117 11. Absorcin de agua (porosidad) (nota 8) % mximo 2 3

1239

11. Adsorcin de agua (porosidad)

Aridos Absorcin de ARENAS

0

50

100

150

200

250

1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1

Resis

ten

cia

Co

mp

resi

n (

kg

f/cm

2)


Grava Arena ref Nch

12. Coeficiente volumtrico medio:

a) rido tamao mximo absoluto mayor que 25 mm.

- para hormign simple mnimo 0.15 -

- para hormign armado mnimo 0.20 -

b) rido tamao mximo absoluto menor que 25 mm.

- para hormign simple mnimo 0.12 -

- para hormign armado mnimo 0.15 -

Ver anexo E

Requisitos Generales NCh 163:

12. Coeficiente Volumtrico Medio

El coeficiente volumtrico medio de las gravas es un ndice que muestra cuantitativamente la forma de los granos del rido por comparacin a la esfera. Un rido posee un coeficiente volumtrico mayor cuanto ms redondeado sea, lo que influye principalmente en la Trabajabilidad del hormign

12. Coeficiente Volumtrico Medio

Una mala forma impide una buena compactacin, buena

trabajabilidad y buena densidad, disminuyendo la resistencia

del hormign

Condicin de forma y textura de los gramos

Las partculas de forma

redondeada y superficie

lisa, como las que se

encuentran en los depsitos

aluviales, producen buena

trabajabilidad en las mezclas

de concreto, pero no son

propicias para lograr una alta

adherencia con la pasta de

cemento.

Forma Redondeada

Las partculas de forma

muy angulosa y

superficies speras,

como ocurre con

algunos agregados

manufacturados, son

inconvenientes para la

elaboracin de mezclas

trabajables, pero

favorables en lo relativo

a su adherencia con la

pasta de cemento.

Forma Angulosa y Textura

Factor de Forma

Espesor/ancho

Ancho/Largo

Aridos

Factor de forma (Gravas y Gravillas)

(DIN 4226, Parte I)

Para las Gravas y Gravillas

>= 80 % >= 50 %

E

L Partcula FAVORABLE

L/E

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACION DEL FACTOR DE FORMA (Basado en DIN 4226)

Naturaleza del procedimiento Con el empleo de un calibre (Figura 1) se determina la cantidad de partculas de agregados que poseen forma favorable (relacin entre longitud y espesor menor que 3:1) y se indica en porcentaje (%) del peso.

Figura 1

Figura 2

Ancho

Figura 3

Espesor

Colocar en el calibre, entre el ngulo recto formado por la regla horizontal y el lado fijo, cada partcula cuya forma sea dudosa (Figura 2) y hacerla girar hasta que su posicin coincida con la mayor dimensin de la partcula. Luego, manteniendo el calibre en la posicin previa, verificar s la partcula pasa a travs de la hendidura diagonal a la regla horizontal (Figura 3).

Las Gravas y Gravillas deben tener un mnimo

de 50 % (en peso) de partculas chancadas

(exigencias VIALIDAD)

Defin. Chancado : >=2 caras fracturadas Una adecuada cantidad de partculas chancadas

promueve la resistencia a la flexotraccin

En general, un chancado de

buena forma versus rodado,

entregan resistencias

similares. Siempre es bueno

el realizar pruebas para

cada caso.

Chancado (%)

40

45

50

55

60

65

70

75

80

Pta Via (08/1999) Pta Via (09/1999)

% C

ha

nc

ad

o y

Fle

xo

tra

cc

in

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

% F

ino

s

% Chancado

% Finos

Flexotraccin

Mximo valor de % Finos

admisibleMnimo valor de %

Chancado admisible

Flexotraccin

Especificada

Flexotraccin f(finos y % ch.)

Reaccin rido - lcali

Algunos ridos con ciertos constituyentes minerales (algunas formas de slice o carbonatos), reaccionan con los lcalis del cemento (oxido de sodio y potasio). La reaccin rido alcali generalmante formam productos que pueden causar expansiones, agrietamientos y erupciones en el hormign.

Fisuras ramificadas en forma de mapa: Estas fisuras se asocian con las expansiones en el interior del hormign que producen tensiones internas sin una direccin preferencial


Presencia de geles:

En algunas ocasiones se producen exudaciones de aspecto gelatinoso y de color amarillento o blanquecino asociadas con las fisuras ramificadas


Manejo y

Almacenamiento

ridos

en Obra

Acopio de Aridos

Grava Gravilla Gravilla ArenaANDES PACIFICO PACIFICO GALERIA

Base del mismo material acopiado,

compactndolo (50 cm, aprox.)Capa DRENANTE,

inclinada (30 cm, aprox.)

Marcar alturas

3

1

(48 horas de

REPOSO)

>=5 m >=5 m

Alimentacin

PLANTA

Alimentacin

ACOPIO

L: depender de la cantidad de cada rido

necesaria para una produccin de 2 das

L

Arido

saturado

Diseo de ACOPIO DOBLE para un ARIDO (Un acopio recibe ARIDO SATURADO

mientras el otro est reposado y alimenta a la Planta de Hormign

Separadores

con bloques

de restos de

hormign

Manejo y almacenamiento de los ridos

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