ESTUDIO TEGNOLOGICO DE LOS AGREGADOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

CANTERA EL GAVILAN

UBICACIÓN DE LA CANTERA “EL GAVILÁN”

MARCO TEORICO Agregados: Se refiere a cualquier combinación de arena, grava o

roca triturada en su estado natural o procesado. Son minerales comunes, resultado de las fuerzas geológicas erosivas del agua y del viento

Agregado fino: Es el material que pasa por la malla n° 3/8

Agregado grueso: es el material que se retiene en la malla 3/8”

PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOSCONTENIDO DE HUMEDAD

Pesamos una muestra de cada agregado, obtenida del cuarteo del material, y registramos su peso.

Llevamos al horno durante 24 horas, registrando los pesos finales.

Agregado fino

Agregado grueso

MUESTRAS M1 M2 M3

Wtara (g) 33.8 25.4 28.6

Wtara+mh (gr) 166.8 160.6 146.0

Wtara+ms (gr) 164.1 157.6 143.9

Ww (gr) 2.7 3.0 2.1

Wms (gr) 130.3 132.2 115.3W% 2.07 2.27 1.82

PROMEDIO 2.05

MUESTRAS M1 M2 M3

Wtara (g) 160.7 26.8 27.3

Wtara+mh (gr) 531.7 150.1 175.6

Wtara+ms (gr) 529.2 149.2 174.5

Ww (gr) 2.5 0.9 1.1

Wms (gr) 368.5 122.4 147.2

W% 0.68 0.74 0.75

PROMEDIO 0.72

PESO ESPECIFICO Saturamos el agregado fino y grueso durante 24 horas.

Secamos el material superficialmente, hasta conseguir la condición SSS.

Separamos una porción, y registramos el primer peso.

Para el agregado fino, pesamos sumergido en la fiola, y para el agregado grueso sumergido con la ayuda de la canastilla.

Luego llevamos el material a la estufa durante 24 horas, y registramos el peso final.

Agregado fino

N° ENSAYOS M-1

APeso del material saturado superficialmente seca (aire) (gr).

500

B Peso del frasco más agua (gr). 684.6

CPeso de material saturado, frasco y agua (gr). C = A + B

1184.6

D Peso de material más agua en frasco (gr). 994.7

EVolumen de masa más volumen vacío (cm3): E = C - D

189.9

F Peso material seco en estufa 105°C (gr). 490.5

G Volumen de masa (cm3) G = E-(A - F) 180.4

 a. Peso Específico de Masa (gr/cm3): Pe=Wo/(V-Va)=F/E

2.58

 b. Peso específico de Masa Saturada con su Superficie Seca(gr/cm3): [P.e.s.s.s = 500/(V - Va)] =[A/E]

2.63

 c. Peso Específico Aparente(gr/cm3): {P.e.a = Wo/[(V-Va)-(500-Wo)]}={F/G}

2.72

 d. Absorción (%): Ab = {[(500 - Wo)*100] / Wo}={[(A-F)/F]*100}

1.94

Agregado grueso

N° ENSAYOS M-1

APeso del material saturado superficialmente seca (aire) (gr). 4000

BPeso de material saturado superficie seca al agua con canastilla (gr). 2458

CVolumen de la masa más volumen de vacíos (cm3). C = A - B 1542

D Peso de material seco en estufa 105°C por 24 horas (gr). 3975

E Volumen de masa (cm3). E = C - (A - D) 1517

 a. Peso Específico de Masa(gr/cm3): [Pe = Wo/(V-Va)]=[D/C] 2.68

 b. Peso específico de Masa Saturada con su superficie seca(gr/cm3): 2.59

  [P.e.s.s.s = 500/(V - Va)]=[A/C]

  c. Peso Específico Aparente(gr/cm3): 2.70

  {P.e.a = Wo/[(V-Va)-(500-Wo)]}={D/E}

 d. Absorción (%): {Ab = [(500 - Wo)*100] / Wo}={[(A-D)/D]*100} 0.63

PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO SUELTO Y COMPACTADO Para iniciar, es necesario el calculo del factor f, este mismo nos

servirá para ambos ensayos de los dos agregados.

Peso unitario volumétrico suelto Dejamos caer el material en el molde desde una altura aproximada de 10

cm, hasta colmatarlo, luego arrasamos y pesamos.

Peso unitario volumétrico compactado Para este ensayo llenamos el molde en tres partes, una a la vez,

compactando con la barrilla 25 golpes por cada capa, una vez terminado el ensayo con las tres capas se enrasa, y pesamos.

Calculo del factor f

Peso unitario volumétrico suelto

Agregado finoAgregado grueso

Wco (kg) 4.21

W ag+c (kg) 13.905

W ag (kg) 9.695

Dagua (kg/m3) 1000

f (/m3) 103.146

ENSAYO E1 E2 E3

W cono (kg)

4.21 4.21 4.21

W c + m (kg)

18.04 17.99 17.84

W m (kg) 13.83 13.78 13.63

f (/m3) 103.146 103.146 103.146

Puv (kg/m3)

1426.51 1421.35 1416.195

Promedio1421.35

ENSAYO E1 E2 E3

W cono (kg)

18.1 18.08 17.59

W c + m (kg)

13.89 13.87 13.38

W m (kg) 103.146 103.146 103.146

f (/m3) 1432.70 1430.64 1380.09

Puv (kg/m3)

18.1 18.08 17.59

Promedio 1414.48

Peso unitario volumétrico compactado

Agregado finoAgregado grueso

ENSAYO E1 E2 E3

W cono (kg)

4.21 4.21 4.21

W c + m (kg)

19.830 19.860 20.040

W m (kg)15.620 15.650 15.830

f (/m3)103.146 103.146 103.146

Puv (kg/m3)

1611.141 1614.235 1632.801

Promedio 1619.39

ENSAYO E1 E2 E3

W cono (kg)

4.21 4.21 4.21

W c + m (kg)

19.53 19.45 19.69

W m (kg)15.32 15.24 15.48

f (/m3)103.146 103.146 103.146

Puv (kg/m3)

1580.2 1571.95 1596.7

Promedio 1582.95

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO Para este ensayo debemos tener el material seco, de modo que las

partículas puedan pasar de modo normal por los diferentes tamices.

Para empezar tomamos una muestra de cada agregado, luego, pasamos por dos juegos de mallas estándar, uno para cada tipo de agregado, así por ejemplo.

AG: mallas N° 2", 1 ½", 1", ¾", ½", 3/8“.

AF: mallas N° 4, 8, 16, 30, 50, 100, 200.

Pesamos la cantidad de material que queda en cada malla, para finalmente graficar los resultados.

Agregado fino

Wo = 3000 gr

Tamiz AberturaPeso

Retenido Parcial

Corrección peso retenido

% Retenido Parcial

% Retenido Acumulado

% Que Pasa

3/8 9.5 24.3 38.74 1.29 1.29 98.71N° 4 4.75 311.6 326.03 10.87 12.16 87.84N° 8 2.36 441.1 455.53 15.18 27.34 72.66

N° 16 1.18 436.6 451.03 15.03 42.37 57.63N°30 0.6 191.9 206.33 6.88 49.25 50.75N° 50 0.3 648.9 663.33 22.11 71.36 28.64

N° 100 0.15 455.3 469.74 15.66 87.02 12.98

N° 200 0.075 340.3 354.74 11.82 98.84 1.16

Cazoleta 20.1 34.53 1.16 100.00 0TOTAL 2870.10 3000.00 100.00  

100

)10050301684(.Re%

NNNNNNAcutMF

MF = 2.53ARENA MEDIA

Agregado grueso

Wo = 5000 gr

TMN: ¾ ’’

Tamiz AberturaPeso Retenido

Parcial% Retenido

Parcial% Retenido Acumulado

% Que Pasa

2 50 0 0 0 100

1 1/2 37.5 0 0 0 100

1 25 65 1.3 1.3 98.7

3/4 19 476.4 9.528 10.828 89.172

1/2 12.5 1553.9 31.078 41.906 58.094

3/8 9.5 1852.3 37.046 78.952 21.048

N°4 4.75 1052.4 21.048 100 0

100

600)"8/3"4/3"2/1.1.(.Re%

AcumtMF

MF = 6.52

PROPIEDADES MECANICASRESISTENCIA A LA ABRASIÓN

Para realizar este ensayo, pesamos 1250 gr de material retenido en las mallas de 1 ½ ", 1", 3/4 ", 1/2 ", haciendo en total una muestra de 5000 gr.

Llevamos a la maquina de los ángeles, haciendo rotar al material con 12 bolas de acero, las que realizaran la carga abrasiva, luego de 500 revoluciones sacamos el material y tamizamos por la malla N° registrando el peso del material que se retiene en dicha malla.

Resistencia a la abrasión

MUESTRA M-1

Nº DE ESFERAS 12

TAMIZ (Nº)

PESO RETENIDO

(grs.)

1 1/2" 1250

1" 1250

3/4" 1250

1/2" 1250

PESO TOTAL (gr) 5000

MATERIAL RETENIDO TAMIZ Nº 12 1776.1

MATERIAL PASANTE TAMIZ Nº 12 3223.9

PORCENTAJE DE DESGASTE (%) 64.478

% De desgaste a la abrasión>30%MATERIAL MALO

CONCLUSIONES AGREGADO FINO

Como la curva granulométrica obtenida del material fino no encaja en el uso granulométrico se dice que este material es de mala calidad si se utilizaría en la elaboración de concreto; para poder emplearlo se tendría que corregir la granulometría de este material.

 

El módulo de finura es de 2.53 dicho valor se encuentra entre 2.3 y 3.1 se trataría de una arena mediana.

 

Peso específico de masa del agregado fino es de 2.58 gr/cm3.

 

El peso específico de masa saturada del agregado fino es de 2.63 gr/cm3.

 

El peso específico aparente del agregado fino es de 2.72 gr/cm3.

 

El grado de absorción del agregado fino es de 1.94 el cual nos indica que es mayor que el grado de absorción del agregado grueso, eso implica que el agregado fino tendrá mayor contenido de humedad si ambos se traen de la misma cantera.

 

El peso unitario volumétrico compactado del agregado fino y grueso es mayor que el peso unitario volumétrico suelto, debido a que al compactar la masa de los agregados se comprime y en un mismo volumen ingresa mayor cantidad de masa.

AGREGADO GRUESO

Como la curva granulométrica del agregado grueso no encaja en el uso granulométrico se tendrá que mejorar su curva granulométrica para poder emplear este agregado en la elaboración de concreto.

 

El módulo de finura del agregado grueso es de 7.87 lo cual estaríamos ante una grava gruesa debido a que es mayor al 7.5%.

 

El tamaño máximo nominal del agregado grueso es de 3/4”.

 

Peso específico de masa del agregado grueso es de 2.58 gr/cm3.

 

El peso específico de masa saturada del agregado grueso es de 2.59 gr/cm3.

 

El peso específico aparente del agregado grueso es de 2.62 gr/cm3.

 

El grado de absorción del agregado grueso tiene un valor de 0.63% el cual se comprueba que dicho valor es menor que el grado de absorción del agregado fino.

 

El agregado grueso tiene una resistencia a la abrasión del 64.48% por lo tanto se dice que este material no puede ser utilizado en la elaboración de concretos de alta resistencia, ya que el límite máximo permisible es del 30% y este no cumple.