FUNDAMENTO

PORCENTAGE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS MTC E-210-2000

UNIVESIDAD ANDINA ``NESTOR CACERES VELASQUES`` FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS

CARRERA ACADEMICO PROFESIONAL:

ING. CIVIL INFORME N 01 Y 02CURSO :LABORATORIO DE HIDRAULICA DE CANALES Y TUBERIAS

ALUMNO

:ROJAS APAZA , D. JHAROLDOCENTE

:ING. HERNAN ALMONTE PILCO

TEMA :

SEMESTRE:VIIIAO ACAD. :2012 - IJULIACA - PERUINDICEI. FUNDAMENTO.2II. CONTENIDO2III. OBJETIVO DEL ENSAYO

GENERAL..2ESPECIFICO.3IV. DEFINICIONES.

Partcula fracturada3 Agregado de cara dudosa..3 Caras fracturadas.3V. MUESTRA4VI. USO Y SIGNIFICADO..4VII. EQUIPOS.4VIII. PREPARACIN DE LA MUESTRA5IX. PROCEDIMIENTO5X. INFORME9XI. NORMAS DE REFERENCIA.10XII. PRECISIN Y TOLERANCIAS.10XIII. NORMAS DE REFERENCIA

XIV. PRECAUCIONES PARA EVITAR ERRORES.

XV. CLCULOS Y RESULTADOS.

XVI. ANEXOS

PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS

MTC E-210-2000I. FUNDAMENTOAlgunas especificaciones tcnicas contienen requisitos relacionados al porcentaje de agregado grueso con caras fracturadas con el propsito de maximizar la resistencia al esfuerzo cortante con el incremento de la friccin entre las partculas. Otro propsito es dar estabilidad a los agregados empleados para carpeta o afirmado; y dar friccin y textura a agregados empleados en pavimentacin.

La forma de la partcula de los agregados puede afectar la trabajabilidad durante su colocacin as como la cantidad de fuerza necesaria para compactarla a la densidad requerida y la resistencia de la estructura del pavimento durante su vida de servicio.

Las partculas irregulares y angulares resisten el desplazamiento (movimiento) en el pavimento, debido a que se entrelazan al ser compactada. El mejor entrelazamiento se da generalmente, con partculas de bordes puntiagudos y de forma cubica, producida casi siempre por trituracin.

II. CONTENIDOEn el siguiente informe se describe el procedimiento para determinar el porcentaje, en peso del material que presente una o ms caras producidas por fractura de las muestras de agregados ptreos para mezclas asflticas la que hace referencia del modo operativo basado en la norma ASTM D 5821, el mismo que se ha adaptado, a nivel de implementacin, a las condiciones propias de nuestra realidad. Cabe indicar que este modo operativo est sujeto a revisin y actualizacin continua.Este modo operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del usuario establecer las clausulas de seguridad y salubridad correspondiente, y determinar adems las obligaciones de su uso e interpretacin.

III. OBJETIVOS DEL ENSAYO

General: Reconocer las diferentes caractersticas de los Agregados Ptreos agregados por medio del mtodo de ensayo descrito en el laboratorio como es el Porcentaje de Caras Fracturadas.

Especficos: Calcular segn la norma la cual nos describe el procedimiento para determinar el porcentaje, en peso de una muestra de agregado grueso que presente una, dos o ms caras fracturadas que hacen cumplir los requerimientos especficos.

La prueba consiste en agrupar las partculas con una, con dos o ms caras fracturadas para conocer su porcentaje respecto a la masa total de las partculas retenidas.

IV. DEFINICIONES Caras Fracturadas: Una cara angular, lisa o superficie fracturada de una partcula de agregado formada por trituracin, otros medios artificiales o por la naturaleza.

Para este ensayo segn los requerimientos de la norma una cara ser considerada cara fracturada solamente si esta tiene un rea mnima proyectada tan grande como un cuarto o 25% de la mxima rea proyectada (mxima rea de la seccin transversal) de la partcula y la cara tiene aristas bien definidas; esto excluye las pequeas irregularidades.

ESQUEMA DE UNA CARA FRACTURADA CON UNA CARA FRACTURADA

Nota: Una cara ser considerada Una cara fracturada nicamente si tiene: Af=0.25Xmax Agregado de Cara Dudosa: Es aquel que resulta de difcil identificacin a primera vista.

Partcula Fracturada: Una partcula de agregado es fracturada si tiene el nmero mnimo de caras fracturadas especificadas (usualmente uno o dos).

V. MUESTRA La muestra para este ensayo deber ser representativa y se obtendr mediante un cuidadoso cuarteo del total de la muestra recibida. Hgase el anlisis granulomtrico de la muestra cuarteada.

Se separara por tamizado la fraccin de la muestra comprendida entre los tamices 37.5mm. y 9.5 mm. (1 y 3/8) descrtese el resto.

El peso total de la muestra depender del tamao del agregado as:

Tamao Mximo NominalMasa mnima de la muestra,

Abertura, mm (pulgadas)gr, (lb aprox.)

9.50 (3/8) 200 (0.5)

12.5 (1/2) 500 (1.0)

19.0 (3/4) 1500 (3.0)

25.0 (1) 3000 (6.5)

37.5 (1 1/2) 7500 (16.5)

50.0 (2) 15000 (33.0)

63.0 (2 1/2) 30000 (66.0)

75.0 (3) 60000 (132.0)

90.0 (3 1/2) 90000 (198.0)

VI. USO Y SIGNIFICADO

Algunas especificaciones contienen requisitos relacionados a un porcentaje de partculas fracturadas en agregados gruesos. Uno de los propsitos de este requisito es incrementar la resistencia al corte incrementando la friccin entre partculas en mezclas de agregado ligadas o no ligadas. Otro propsito es dar estabilidad a los agregados usados en tratamientos superficiales y proporcionar mayor friccin y textura para agregados usados en capas superficiales de pavimento. Este mtodo proporciona un procedimiento estandarizado para determinar la aceptabilidad de los agregados gruesos con respecto a esos requisitos.

Las especificaciones difieren en el nmero de caras fracturadas requeridas en una partcula fracturada, y tambin difieren en cual criterio utilizar, si el porcentaje en peso o el porcentaje por conteo de partculas. Si la especificacin no lo define con claridad, utilice el criterio de al menos una cara fracturada y calcule el porcentaje en peso.VII. EQUIPOS DE LABORATORIO Balanza: Una balanza de 5000 gr de capacidad y aproximacin de 1 gr. Tamices: Tamices de (3/8, , , 1, 1 , 2, 2 , 3, 3 ). Cuarteador: Para la obtencin de muestras representativas. Esptula: Para separar los agregados.VIII. PREPARACIN DE LA MUESTRA1. Secar la muestra, cuartearla teniendo cuidado de obtener una masa representativa.

2. La muestra para el ensayo tendr una cantidad mayor a los pesos mostrados en la siguiente tablaTamao Mximo NominalMasa mnima de la muestra,

Abertura, mm (pulgadas)gr, (lb aprox.)

9.50 (3/8) 200 (0.5)

12.5 (1/2) 500 (1.0)

19.0 (3/4) 1500 (3.0)

25.0 (1) 3000 (6.5)

37.5 (1 1/2) 7500 (16.5)

50.0 (2) 15000 (33.0)

63.0 (2 1/2) 30000 (66.0)

75.0 (3) 60000 (132.0)

90.0 (3 1/2) 90000 (198.0)

3. Tamizar el material grueso y fino completamente, por la malla N4

4. Para muestras con tamao mximo nominal mayor o igual a , donde el contenido de partculas fracturadas va ser determinado por el material retenido en la malla N4 o mas pequeo, la muestra puede ser separada en la malla de 3/8, la fraccin que pase la malla N3/8 puede luego ser reducida, de acuerdo a ASTM C-702 hasta 200 gr. Esto reducir el nmero de partculas que sern separadas durante el procedimiento. En este caso, el porcentaje de partculas fracturadas se determina sobre cada porcin; y un porcentaje promedio ponderado de partculas fracturadas se calcula basado en la masa de cada una de las porciones para reflejar el porcentaje total de partculas fracturadas en toda la muestra.

IX. PROCEDIMIENTO

1. Se lava el material sobre el tamiz designado para la determinacin de las partculas fracturadas, con el fin de remover cualquier residuo de material fino y se seca a masa constante. Se debe determinar la masa de la muestra y cualquier determinacin de masa posterior con una aproximacin del 0.1% de la masa seca original de la muestra.

2. Se debe esparcir la muestra seca en una superficie suficientemente grande, para inspeccionar cada partcula. Para verificar que una partcula cumple el criterio de fractura, se sostiene la partcula de agregado de tal manera que lacara pueda ser observada directamente. Si la cara constituye al menos un cuarto de la mayor seccin transversal de la partcula, se debe considerar como una cara fracturada.

3. Utilizando la esptula, se separa la muestra en tres categoras: Partculas fracturadas dependiendo si la partcula tiene el nmero requerido de caras fracturadas requerido.

partculas que no cumplan el criterio especificado.

Partculas cuestionables. Si el nmero requerido de caras fracturadas no se consigue en las especificaciones, la determinacin ser hecha sobre la base de un mnimo de una cara fracturada.

4. Se determina la masa o se cuenta el nmero de partculas clasificadas en la categora de fracturadas, la masa o el conteo de partculas clasificadas en la categora de dudosas y la masa o el conteo de partculas que no cumplen el criterio de fracturadas. Se debe usar la masa para calcular el porcentaje de partculas fracturadas a no ser que se especifique calcular el porcentaje con base en el conteo.

5. Si ms de un nmero de caras fracturadas es especificado (por ejemplo, 70% con una o ms caras fracturadas y 40% con dos o ms caras fracturadas), se repite el procedimiento en la misma muestra para cada requisito.

6. Si en alguna de las determinaciones, ms del 15% del total, es colocado en el grupo de las dudosas, se debe repetir la determinacin hasta que no ms del 15% este presente en esa categora. Para esta determinacin se debe usar el porcentaje basado en la masa, a menos que se especifique hacerlo con base en el conteo. Tambin si la muestra ha sido dividida en dos porciones de ensayo (como se indica en la Seccin 6.3), el criterio de 15% debe aplicar a cada una.7. A continuacin se pesara las partculas fracturadas y anotndose este valor

X. INFORME

1. Se debe reportar el porcentaje en masa el porcentaje obtenido por conteo, con el nmero especificado de caras fracturadas , con una aproximacin del 1% de acuerdo con lo siguiente:

Donde:P: Porcentaje de partculas con el nmero especificado de caras fracturadas,

F: Masa o nmero de partculas fracturadas con al menos el nmero de carasfracturadas especificado,

Q: Masa o nmero de partculas en la categora de cuestionable o frontera, y

N: Masa o nmero de partculas en la categora de no fracturadas o que nocumplen el criterio de partculas fracturadas2. Se debe reportar sobre el criterio de fractura utilizado para evaluar el material, una o dos caras fracturadas.3. Se debe informar la masa total en g de la muestra de material grueso evaluada.

4. Se debe informar el tamiz sobre el cual se retuvo la muestra al principio del ensayo.5. Se reporta si el porcentaje de partculas fracturadas se calculo por masa o por conteo de partcula s.XI. PRECISIN Y TOLERANCIAS Precisin: No hay datos disponibles sobre la precisin cuando se utiliza este mtodo de ensayo. Hay registros de estudios separados efectuados por el Ministerio de Transportes y Comulaciones materiales que promediaron cerca del 80% de partculas fracturadas se observ una precisin similar. La precisin basada en resultados de varios laboratorios, con base en resultados de diferentes operadores (muchos de los cuales procedan de diferentes laboratorios) tuvieron ambas cerca de un 10% de desviacin estndar. A este nivel de precisin la diferencia entre operadores procedentes de distintos laboratorios no debe exceder 28%, el 95% de las veces. Tolerancias: Este procedimiento no tiene tolerancias, porque los valores determinados pueden ser definidos nicamente en trminos del mtodo de ensayo.XII. PRECAUCIONES PARA EVITAR ERRORESPara evitar errores durante la ejecucin de la prueba, se observa las siguientes precauciones.

Que la prueba se realice en un lugar cerrado y limpio, con ventilacin indirecta y libre de corrientes de aire que puedan provocar la prdida de partculas de la muestra.

Que todo el equipo est perfectamente limpio y funcional.

Que las balanzas estn debidamente calibradas y estn colocadas en una superficie horizontal, sin vibraciones que alteren las lecturas. Que l amuestra sea representativa del material que se pretende evaluar.

XIII. CLCULOS Y RESULTADOSMTCDETERMINACION DEL PORCENTAGE DE CARAS FRACTURADASHOJA N 001

DESCRIPCION : MATERIAL PARA BASE GRANULAR

MUESTRA :

FECHA :

a.- CON UNA CARA FRACTURADA

TAMAO DEL AGREGADOABCDE

Pasa TamizRetiene Tamiz(gr)(gr)((B/A)*100)(%)CxD

2"1"84,1584,151001,719171,871

1"1"1380,91154,3611,17828,204315,271

1""1497,4193,716,25830,584191,397

""1343,4122,351,66427,43845,649

"3/8"590,2239,16,62512,05579,859

TOTAL4896,1393,67125,725100804,048

8,040

b.- CON DOS O MAS CARAS FRACTURADAS

TAMAO DEL AGREGADOABCDE

Pasa TamizRetiene Tamiz(gr)(gr)((B/A)*100)(%)CxD

2"1"84,15001,7190

1"1"1380,911226,5488,82128,2042505,137

1""1497,411403,5393,73130,5842866,629

""1343,411303,1397,00227,4382661,567

"3/8"590,22562,5395,30912,0551148,935

TOTAL4896,14495,73374,8621009182,268

91,823

A :Peso de la muestra (gr.)

B : Peso del material con caras fracturadas (gr.)

C : Porcentaje de caras fracturadas.

D : Porcentaje retenido de la gradacion original.

E : Promedio de caras fracturadas.

CUADRO DETOTAL DE CARAS FRACTURADAS QUE SE TIENE EN EL AGREGADO

LUEGO SE MUESTRA EL % DE RETENCION DEL TAMIS

XIV. NORMAS DE REFERENCIA

ASTM D 5821

MTC E 210 2000

NORMA VENEZOLANA COVENIN 1124 1998

INVE - 227 07XV. BIBLIOGRAFIA MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

MANUAL DE LABORATORIO DE ENSAYOS PARA PAVIMENTOS

PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS (I.N.V. E 227 07) INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA (MTC E 210 - 2000).

MORMA ASTM D 5821 95

ANEXOSPROCEDIMIENTOS PARA LA PREPARACION DE MUESTAS

La preparacin de la muestra para la prueba se realiza de acuerdo con uno de los dos procedimientos que se indican a continuacin, segn la procedencia del material.

De las cuales se puede escoger de las siguientes alternativas de preparacin de muestras:

1. DE UNA MUESTRA NUEVA.

Para la preparacin de una muestra de materiales petreos, obtenida segn se establece en la norma, muestreo de materiales ptreos para mezclas asflticas, se procede como sigue:

1. Si la muestra del material envasado que se recibe en laboratorio esta saturada, se extiende sobre una superficie limpia para dejar que se escurra hasta que se obtenga un contenido de agua constante o en condicin de saturado y superficialmente seco, para posteriormente disgregar de forma manual aquel material que presente grumos, obteniendo la precaucin de no fragmentarlo por la presin aplicada. Hecho lo anterior, se cuartea el material como se describe en los siguientes Incisos.

2. El material se apila utilizando la pala hasta formar un cono.

3. Desde el eje del cono y hacia la periferia se extiende el material hasta formar un como truncado de 15 a 20 cm de altura.

4. Con ayuda de la regla se divide el cono truncado en cuatro partes iguales, de las cuales se toman dos cuartos opuestos para llenar el cubo de lamina previamente limpiado, dejando caer el material en su interior desde una altura de 20 cm. Una vez lleno el cubo se enrasa en el hilo de camo.

5. En caso de exceder el volumen requerido para llenar el cubo, se procede a reducir la cantidad de material mediante cuarteos sucesivos.

6. Se separa la grava del material contenido en el cubo de 10 dm3, para lo que se vaca poco a poco y cuidadosamente sobre la malla N 4 (4.75 mm), sin sobrepasar su capacidad, colocando en una charola la porcin de material retenido y recolectando el material que pasa en otra charola. Utilizando la brocha, se retira todas las partculas que se hubieran adherido a las partes y al fondo del cubo metlico y a la malla para hacerlas pasar tambin por ella a fin de no perder ninguna porcin del material.

7. El material retenido en la malla N 4, depositado en la charola, se seca en el horno a una temperatura de 110 5 C hasta masa constante.

2. DE UNA MUESTRA A LA QUE SE LE DETERMINA SU GRANULOMETRA.

Para la preparacin de una muestra de materiales petreos, a la que se le determine su granulometra como se indica, granulometra de materiales petreos para mezclas asfltica, el material de la fraccin de grava, retenido en cada malla durante el cribado a que se refiere la fraccin F. 2 de ese manual y una vez que se le haya determinado su masa como all se indica, se recopila en una charola.

3. OBTENCIN DE LAS PORCIONES DE PRUEBA.

Del material seco, retenido en la malla N 4 (4.75mm) y depositado en la charola, a que se refiere el inicio E. 1.7 y al Fraccin E.2 de este manual, segn sea el caso, se obtiene dos porciones de prueba como sigue:

1. El material en la charola se revuelve intensivamente con el cucharon, hasta que las partculas de todos los tamaos se distribuyan uniformemente en todo el material y se cuartea como se indica en los Incisos.

2. Una vez revuelto el material, con el cucharon se forma un cono.

3. Desde el eje del cono y hacia la periferia se extiende el material hasta formar un cono truncado de 5 a10 cm de altura.

4. Con ayuda de la regla se divide el cono truncado en cuatro partes sensiblemente iguales de las cuales se toma simtricamente material de dos cuartos opuestos, que se coloca en otra charola para integrar a la porcin de prueba. Hasta que tenga la masa mnima que se indica, segn el tamao nominal del material y se procede de la misma forma con los cuartos restantes para integrar la porcin de prueba.

5. Se determina la masa de cada porcin de prueba, con aproximacin de 0.1 gr, que se registra como Wp1 o Wp2, segn se trate de la porcin de prueba N1 o N2.

4. MUESTRA DE PREPARACIN SEGN LA ASTM

Preparacin segn la ASTM D 5821-95

1. Secar la muestra, cuartearla teniendo cuidado de obtener una masa representativa.2. La muestra para el ensayo tendr una cantidad mayor a los pesos mostrados en la siguiente tabla:

Tamao Mximo NominalMasa mnima de la muestra,

Abertura, mm (pulgadas)gr, (lb aprox.)

9.50 (3/8) 200 (0.5)

12.5 (1/2) 500 (1.0)

19.0 (3/4) 1500 (3.0)

25.0 (1) 3000 (6.5)

37.5 (1 1/2) 7500 (16.5)

50.0 (2) 15000 (33.0)

63.0 (2 1/2) 30000 (66.0)

75.0 (3) 60000 (132.0)

90.0 (3 1/2) 90000 (198.0)

3. Tamizar el material grueso y fino completamente por la malla N4.

4. Para muestras con tamao nominal mayor o igual a , donde el contenido de partculas fracturadas va ser determinado por el material retenido en la malla N4 o ms pequeo, la muestra puede ser separada en la malla de 3/8, la fraccin que pasa la malla de 3/8 puede ser luego reducida, de acuerdo a ASTM C-702 hasta 200 gr. Esto reducir el nmero de partculas que sern separadas durante el procedimiento. En este caso, el porcentaje de partculas se determinara sobre cada porcin; y un porcentaje promedio ponderado de las partculas fracturadas se calcula basado en la masa de cada una de las porciones para reflejar el porcentaje total de partculas fracturadas en toda la muestra.

De los cuatro mtodos observados de la preparacin de las muestras se escogi el ms adecuado para realizar el trabajo requerido para las caras fracturadas la cual ser MUESTRA DE PREPARACIN SEGN LA ASTM D 5821-95, ya que esta es la ms adecuada y regida a nivel nacional del Per, regida por el MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES.

PAGE 14