ENSAYO N 8

INTRODUCCINPara un buen diseo de hormign es sustancial encontrar la mezcla o una determinada proporcin de agregados finos y agregados gruesos, la cual nos permitir tener la densidad mxima y con ella determinar la densidad ptima, teniendo en cuenta que a la palabra densidad entendemos como masa unitaria compactada (MUC) a travs del mtodo de varillado.

1. TEMADENSIDAD PTIMA DE UNA MEZCLA DE AGREGADOS

2. OBJETIVOS

Determinar la densidad ptima de una mezcla de agregados finos y grueso

Graficar y diferenciar la densidad ptima y la densidad mxima

3. FUNDAMENTACIN TERICA

3.1 Densidad aparente: considera el volumen de los agregados, el volumen de los huecos entre los agregados y el volumen de los poros accesibles e inaccesibles.

3.2 Densidad mxima: se refiere a la mezcla del agregado grueso y agregado fino para determinar la mxima densidad; consiste en determinar el porcentaje de agregado grueso y el complementario de agregado fino para que esta mezcla adquiera una mxima masa unitaria, produciendo la menor cantidad de vacos a ser ocupados por una mnima cantidad de pasta.

3.3 Densidad ptima: Es algo menor que la densidad mxima, la misma que se obtiene disminuyendo un 4% del porcentaje de agregados finos y por lo tanto un aumento en el mismo porcentaje de agregados gruesos, de tal manera que se obtenga una cantidad mayor de vacos la misma que posteriormente ser llenada por pasta de cemento y agua.

Al hablar de densidad ptima jugamos con la economa ya que es encontrar una dosificacin que tenga el menor porcentaje de vacos. La densidad ptima da muy buenos resultados a pesar de que no haya una norma especfica para esta prctica; sin embargo la densidad ptima es de gran importancia para la determinacin de dosificaciones para el diseo de hormigones de buena calidad.

4. EQUIPOS E INSTRUMENTAL

Horno: De tamao suficiente, capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 C 5 C.

Balanza: Con una precisin de por lo menos 0,1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso para este mtodo de ensayo.

Cuarteador mecnico para rido grueso

Recipientes: Bandejas para toma de muestras y una bandeja grande para mezcla de los agregados

2 Palas y chucharon

Varilla de compactacin: Debe ser una varilla recta, lisa, de acero, de 16 mm de dimetro y aproximadamente 600 mm de longitud, teniendo el extremo de compactacin o los dos extremos redondeados con punta semiesfrica, cuyo dimetro es de 16 mm.

Molde: Recipiente cilndrico con capacidad para 14 litros, de metal, preferiblemente provisto de asas. Impermeable, con la parte superior y el fondo, rectos y uniformes. Suficientemente rgido para mantener su forma bajo condiciones agresivas de uso.

Placa de vidrio: De al menos 6 mm de espesor y por lo menos 25 mm mayor que el dimetro del molde a ser calibrado.

Termmetro: Con un rango de al menos entre 10 C y 32 C y que permita una lectura de por lo menos 0,5 C.

4.1 Material empleado 30000gr de agregado grueso 30000gr de agregado fino

5. ESQUEMA

FIGURA 1: Esquema, materiales empleados en el presente ensayoElaborado por: Edison G. Tierra

6. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

Preparacin de muestra de ensayoObtener la muestra de campo, de acuerdo con la NTE INEN 695 y reducirla hasta el tamao de muestra adecuado, de acuerdo con la NTE INEN 2.566.La muestra reducida secarla al horno a 110 C 5 C hasta obtener masa prcticamente constante.

a. Cuartear el agregado gruesob. Escoger un recipiente para cada tipo de agregado

c. Determinar la masa para cada recipiented. Llenar el recipiente cilndrico con la mezcla de 100% de rido grueso y con 0% de rido fino; en forma compactada a 25 golpes cada tercio.e. Enrazar la superficie del recipiente con la varilla de compactacinf. Determinar la masa del recipiente ms la mezcla.g. Entre dos personas verter la mezcla compactada del recipiente sobre la bandeja grande para mezclar el material completamente volteando toda la muestra ms de tres veces cada uno.h. Repetir los pasos d, e, f, g, para los valores procedentes de la relacin entre porcentajes de agregado grueso y agregado fino, la cual se ilustran en la tabla 3??i. Calcular el volumen del recipiente cilndricoj. Calcular y tabular la masa de la mezcla.k. Finalmente calculamos la densidad aparente de la mezcla.

7. CALCULOS

7.1 Clculo tipo para llenar la tabla de densidad aparente de las dosificaciones especficas

Ejemplo: 80% rido grueso y 20% rido fino

Para encontrar la masa del agregado fino realizamos una regla de tres:

80% 30000 gr20% X (Masa del A. fino)X= 7500 gr

Masa del agregado fino a aadir:

A los 7500gr le restamos la masa del agregado fino de la mezcla 90% rido grueso y 10% rido fino, 3333,33 gr. 7500 gr - 3333,33 gr = 4166,67gr

Masa de la mezcla:

Masa recipiente ms mezcla Masa del recipiente33550 gr 8000 gr = 25550 gr

7.2 Clculo de volumen del molde para agregado grueso

Donde:

Masa placa de vidrio, gr2545

T ( masa del molde, gr)8100

Temperatura del agua, C18.8

W (Masa del agua, placa de vidrio y molde en gr.)24850

M (Masa de la placa de vidrio ms molde, gr)10645

D (Densidad del agua para la temperatura de medicin, gr/cm)0.99812

Tabla 1: Datos para la calibracin del molde de agregado gruesoElaborado por: Edison G. Tierra

7.3 Clculo densidad aparente

Donde:: Densidad aparente en g/cmG: Masa del rido grueso ms el molde, grT: Masa del molde, grV volumen del molde cm

8. TABULACIN DE DATOS Y RESULTADOS

Masa del recipiente (gr)8100

Masa del recipiente calibrado mas agua (gr)24850

Densidad del agua a 18,8 (gr/cm)0.99812

Volumen del recipiente (cm)14231.75

Masa del recipiente ms 100% A. grueso (gr)29750

Tabla 2: Datos para la calibracin del molde de agregado gruesoElaborado por: Edison G. Tierra

DENSIDAD PTIMA DE LOS AGREGADOS

MEZCLA (%)MASA (gr)A. Fino a aadir (gr)Masa rec + mezcla (gr)Masa mezcla (gr)Densidad aparente (g/cm)

A. GruesoA. FinoA. GruesoA. Fino

100030000.000.000.0029750.0021650.001.52

901030000.003333.333333.3331650.0023550.001.65

802030000.007500.004166.6733550.0025450.001.79

703030000.0012875.145357.1435100.0027000.001.90

604030000.0020000.007142.8636450.0028350.001.99

505030000.0030000.0010000.0036050.0027950.001.96

Densidad mxima1.99 g/cmProporcin: 40% / 60%

Densidad ptima1.97 g/cmProporcin: 36% / 64%

Tabla 3: Resultados densidad mxima y ptima de los agregadosElaborado por: Edison G. Tierra

9. CUESTIONARIO

Influir el contenido de humedad en la densidad ptima?Si influye en los resultados, por ello se debe tomar en cuenta la humedad de los agregados, con el objeto de hacer la correccin por humedad, pues las cantidades de los materiales en el diseo corresponden a materiales secos, saturados y superficialmente secos.

10. CONCLUSIONES

La proporcin ptima es de 36% de agregado fino y de 64% de agregado grueso lo que nos da una densidad ptima de 1.97 gr/cm.

La densidad ptima es la ms recomendada en el diseo de hormigones, puesto que al dejar una mayor cantidad de vacos entre agregados que posteriormente ser llenada de pasta (cemento agua), le dar al hormign mayor trabajabilidad, cohesin y resistencia.

Una ptima relacin los agregados grueso y finos proporciona una masa unitaria mxima, obteniendo as una porosidad mnima y por consiguiente una menor cuanta de cemento.

Cuando se hace un diseo, es indispensable efectuar una mezcla de prueba para verificar que los materiales respondan adecuadamente o hacer las correcciones que sean necesarias.

11. RECOMENDACINES

A lo que se realice el procedimiento para la masa unitaria compactada se deber tener mucho cuidado al momento de dar los 25 golpes para que la varilla normada no pase o afecte a la capa anterior. Se recomienda utilizar mascarillas para evitar afectaciones a la garganta por el polvo generado al mezclar los ridos.

12. BIBLIOGRAFA

Norma Tcnica Ecuatoriana INEN 858:2010, Inicio. Fecha de Consulta: 13 de mayo de 2014. Disponible en: http://www.normalizacion.gob.ec/

American Society for Testing and Materials, Norma ASTM C 29 09, Inicio. Fecha de Consulta: 13 de mayo de 2014. Disponible en: http://www.astm.org/FAQ/index-spanish.html.

13. ANEXOSTABLA 4. Densidad del aguaFuente: NTE INEN 858:2010

FIGURA 2. Esquema ensayo, densidad ptima en una mezcla de agregadosElaborado por: Edison G Tierra}5