FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIASEscuela Académica de Ing. Agrícola

UNIVERSIDAD NACIONAL“SANTIAGOANTUNEZ DE MAYOLO”

GRUPO: LADRILLOS

Titulo : Análisis del AgregadoCurso : Materiales de Construcción.Docente : Ing. Max Anderson Huerta MazaGrupo : “Ladrillos”

Integrantes :

- Julca Vega Jairo - Figueroa Velasquez Roger- Zarzosa Tahua Florian- Menacho Bueno Yesabela- Torres Villafane Sheila

La calidad de los agregados tiene mucha importancia en el producto final y calidad del concreto, puesto que los elementos que constituyen el concreto son determinantes para todas las funciones que tiene que cumplir como durabilidad, resistencia, etc. El presente informe detalla procedimientos seguidos en el Análisis del agregado según las normas establecidas, así como también contiene cálculos en los mismos . El realizar Ensayos de laboratorio de este tipo, es fundamental para todo estudiante de Ingeniería Agrícola ya que tiene que estar preparado para solucionar los problemas que se le puedan presentar; puesto que en el desarrollo de su profesión tendrá que determinar si un material cumple o no con los condiciones establecidos en las Normas de construcción. Los Alumnos

INTRODUCCION

- Extraer y preparar muestras del agregados. - Analizar la granulometría del agregado fino, grueso y global - Determinar el ensayo normalizado del agregado para determinar el efecto de las impurezas inorgánicas del agregado fino sobre la resistencia de morteros y hormigones. - Determinar el peso unitario del agregado (fino, grueso y global) - Determinar los materiales más finos que pasan por el tamiz normalizado 75µm (Nº200) por lavado (agua y agente dispersante) en agregados. - Determinar mediante la normalización el peso específico y absorción de agregado grueso. - Determinar mediante la normalización el peso específico y absorción del agregado fino. - Determinar por el método de ensayo normalizado el contenido de humedad total evaporable de agregado por secado.

OBJETIVOS

OBJETIVOS ESPECIFICOS

OBJETIVO GENERAL

- Determinar que los agregados cumplen o no con los condiciones establecidos en las Normas Técnicas Peruanas.

AGREGADOLlamados también áridos, son un conjunto de partículas de origen natural o artificial;que pueden ser tratados o elaborados y cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados por la Norma Técnica Peruana 400.010. Los agregados pueden constituir hasta las tres cuartas partes en volumen, de una mezcla típica de concreto.

Los agregados deberán cumplir con :- Peso normal (2200 a 2500 Kg./m3) - Los agregados finos y gruesos deberán ser manejados como

materiales independientes. - Los agregados seleccionados deberán ser procesados,

transportados manipulados, almacenados y dosificados de manera tal de garantizar:

1) Que la pérdida de finos sea mínima2) Se mantendrá la uniformidad del agregado3) No se producirá contaminación con sustancias extrañas

- No se producirá rotura o segregación importante en ellos.- Los agregados expuestos a la acción de los rayos solares deberán, si es necesario, enfriarse antes de su utilización en la mezcladora. Si el enfriamiento se efectúa por aspersión de agua o riego, se deberá considerar la cantidad de humedad añadida al agregado a fin de corregir- El contenido de agua de la mezcla y mantener la relación agua - cemento de diseño seleccionada.

FUNDAMENTO TEORICO

DEPENDIENDO DE SUS DIMENSIONES LA NORMA TECNICA PERUANA CLASIFICA Y DENOMINA

A LOS AGREGADOS EN:1.AGREGADO FINO:

Se define como agregado fino al proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, que pasa el tamiz 9.51 mm. (3/8”) y queda retenido en el tamiz 74 µm (Nº200).

MALLA PORCENTAJE QUE PASA

3/8” 100

Nº4 95-100

Nº8 80-100

Nº16 50-85

Nº30 25-60

Nº50 10-30

Nº100 2-10

Tabla Nº 01

2.- AGREGADO GRUESOSe define como agregado grueso al material retenido

en el tamiz 4.75 mm. (N º 4) .El agregado grueso podrá consistir de grava natural o triturada, piedra partida, o agregados metálicos naturales o artificiales.

3.- TAMAÑO NOMINAL MAXIMO DEL AGREGADO GRUESOLa NTP 400.011 lo define como la abertura de la malla del

tamiz que indica la Norma de malla menor, por lo cual el agregado grueso pasa del 95% al 100%.4.- MODULO DE FINEZAEl denominado módulo de fineza, representa un tamaño promedio ponderado de la muestra de arena, pero no representa la distribución de las partículas. Es un factor empírico obtenido por la suma dividida por cien de los porcentajes retenidos acumulados de los siguientes tamices NTP: 149 µm (Nº 100), 297µm (Nº 50), 595µm (Nº 30), 1.19mm (Nº 16), 2.38 mm (Nº 8), 4.76 mm (Nº4), 9.51 mm (3/8”), 19.00mm (3/4”), 38.1mm (11/2”), 76.2 mm (3”) y mayores incrementando en la relación de 2 a 1.

Nota.- Para el cálculo del módulo de fineza del agregado fino, se tomará sólo hasta el tamiz 9.51 mm(3/8”), según la NTP 400.011.

5.-MATERIAL QUE PASA Y MATERIAL RETENIDOLa NTP 400.011 considera que un agregado “pasa” por un tamiz, siempre que éste no retenga más de un 5% en peso del material tamizado. Se dice que un agregado es “retenido” por un tamiz cuando éste no deja pasar más de un 5% en peso del material tamizado.

6.- PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN 6.1 PESO ESPECÍFICO: El peso específico de los agregados es un indicador de calidad, en cuanto que los valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que para bajos valores generalmente corresponde a agregados

absorbentes y débiles.6.2 ABSORCIÓN: La presente norma, establece el método de ensayo para determinar el porcentaje de absorción (después de 24 horas en el agua). Podemos definir la absorción, como la cantidad de agua absorbida por el agregado sumergido en el agua durante 24horas. Se expresa como un porcentaje del peso del material seco, que es capaz de absorber, de modo que se encuentre el material saturado superficialmente seco. La absorción del agregado grueso se determina por la NTP 400.021.

7.- CONTENIDO DE HUMEDAD La presente norma, establece el método de ensayo para determinar el contenido de humedad del agregado fino y grueso. Los agregados se presentan en los siguientes estados: seco al aire, saturado superficialmente seco y húmedos; en los cálculos

para el proporcionamiento de los componentes del concreto, se considera al agregado en condiciones de saturado y superficialmente seco, es decir con todos sus poros abiertos llenos de agua y libre de humedad superficial.

Los estados de saturación del agregado son como sigue:

NORMA TECNICA PERUANA ( 400.010)

“Extracción y preparación de las muestras”OBJETIVO:

Extraer y preparar muestras del agregadosMATERIALES Y EQUIPOS:

Lampa, pico, Carretilla, costales

PROCEDIMIENTOS

PROCESO DE MUESTREO, ESTRACCIÒN Y PREPARACIÓN

NORMA TECNICA PERUANA 400.012Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global

OBJETIVO:Determinar la distribución por tamaño de partículas del agregado fino, grueso.

MATERIALES Y EQUIPOS:- Balanza con sensibilidad de 0,1 g y con capacidad de 1 Kg. o más.- Tamices # 4, # 16, # 30, # 50, # 100 y # 200.- Un recipiente para contener las muestras.-NTP 400.012

MUESTRA:-Agregado fino 1Kg.-Agregado grueso: 5K g.

Análisis granulométricoEl análisis granulométrico, con el cual determinaremos tanto la granulometría del agregado así como otros datos como tamaño máximo, módulo de fineza, etc.; consiste en tamizar el material que se quiere analizar por una serie de tamices especificados para el tipo de agregado. Tenemos:

Mallas del agregado grueso 3’’, 2 ½’’, 2’’, 1 ½’’, 1’’, ¾’’, ½’’, 3/8’’, # 4

Mallas del agregado fino # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100 y # 200

Procedimiento (Explicación)

Cálculos y Resultados:La masa del incremento de cada medida de la muestra original

como sigue:

Donde:A = masa del incremento de la medida sobre la base de la

muestra total.W1 = masa de la fracción más fina que la malla de 4,75

mm (Nº 4) en la muestra total.W2 = masa de la porción reducida de material más fino

que la malla de 4,75 mm (Nº 4) efectivamente tamizada.B = masa del incremento en la porción reducida tamizada.

Tamices (ASTM)

Abertura Peso

% Reteni

do % Retenido

% Acumu

lado que pasa(mm) Retenido (g) Parcial Acumulado

No 4

         

4,75 35,89 3,629 3,629 96,371

No 16 1,18 574,4 58,074 61,702 38,298

No 30 0,59 183,7 18,573 80,275 19,725

No 50 0,297 121,6 12,294 92,569 7,431

No 100 0,149 48,6 4,914 97,483 2,517

No 200 0,075 24,9 2,517 100 0

    989,09 100    

NORMA TECNICA PERUANA 400.013Método de ensayo normalizado para determinar el efecto de las

impurezas inorgánicas del agregado fino sobre la resistencia de morteros y hormigones

OBJETIVO:Determinar como afecta el contenido de impurezas

en un agregado en la resistencia del concreto.

MATERIALES Y EQUIPOS:- Balanza - Moldes ( Cubitos de 7 * 7 cm.)- Mezcladora y paletas- Cemento Portanld (Tipo I)- NTP 400.013

MUESTRA:- Agregado fino: Masa (Se determina)

- Cemento: 1.2 Kg.- Agua: 720 ml.

MorteroMezcla de cal o cemento con arena y agua que

se utiliza para unir ladrillos o piedras y para enlucir paredes. Los morteros de cal están compuestos de arena, agua y algún aglomerante como el cemento Pórtland.

Procedimiento (Explicación)

Cálculos y Resultados:Se determino la resistencia de los cubitos y se tiene:

Área de la Sección Transversal (A) = Ancho*Largo = 49cm2

Resistencia a la Carga = Carga (kg)/A (cm2)Masa Total = 2.46 kg

CuboTipo de Arena

A (cm2) Carga (kg)Resistencia a

la Carga (kg/cm2)

C1Limpia

49.000 9,500.000 193.878C2 49.000 10,000.000 204.082

C3 49.000 10,100.000 206.122C4

Sucia49.000 9,000.000 183.673

C5 49.000 8,000.000 163.265C6 49.000 7,500.000 153.061

CuboResistencia a la Carga (kg/cm2)

Promedio Carga (Kg./cm2)

C1 193.878

201.361C2 204.082

C3 206.122

C4 183.673

166.667C5 163.265

C6 153.061

NORMA TECNICA PERUANA 400.017Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado

OBJETIVO:Determinación del peso unitario suelto o compactado y el cálculo de vacíos en el agregado fino, grueso o en una mezcla de ambos.

MATERIALES Y EQUIPOS:- Balanza - Barra compactadora- Recipiente de Medida - Pala de mano- NTP 400.017

MUESTRA:- Agregado fino- Agregado grueso- Agregado Global

Peso UnitarioEs el peso de un material por cada unidad de volumen

Masa Cantidad de materia que tiene un cuerpo.

PesoEs la medida de la fuerza gravitatoria ejercida sobre un cuerpo.Procedimiento (Explicación)

Cálculos y Resultados:

PESO UNITARIOSe calcula el peso unitario compactado o suelto, como sigue:

M = (G - T)/V Donde:

M = Peso Unitario del agregado en kg/m3 (lb/p3)G = Peso del recipiente de medida más el agregado en kg (lb)T = Peso del recipiente de medida en kg (lb)V = Volumen de la medida en m3 (p3), yF = Factor de la medida en m-3 (p-3)

Agregado globalDatos:

Altura del recipiente = 22,00cmDiámetro del recipiente = 23,50cmT = 5,100kgG = Agregado global + recipiente = 24,540kg V = π*(23,50/2)2x22,00 (cm3) = 9542,19cm3 = 0,0095m3

Entonces tenemos: M = (24,540kg-5,100kg)/0,0095m3 = 2037,7kg/m3

Agregado gruesoDatos:

Altura del recipiente = 22,00cmDiámetro del recipiente = 23,50cmT = 5,100kgG = Agregado global + recipiente = 21,110kg V = π*(23,50/2)2x22, 00 (cm3) = 9542,19cm3 = 0,0095m3

Entonces tenemos: M = (21,110kg-5,100kg)/0,0095m3 = 1678,2kg/m3

Agregado finoDatos:

Altura del recipiente = 22,00cmDiámetro del recipiente = 23,50cmT = 5,100kgG = Agregado global + recipiente = 21,930kg V = π*(23,50/2)2x22, 00 (cm3) = 9542,19cm3 =

0,0095m3 Entonces tenemos: M = (21,930kg-5,100kg)/0,0095m3 =

1763,7kg/m3

CONTENIDO DE VACÍOS* Calcular el contenido de vacíos en el agregado utilizando el peso unitario calculado según 12.1, como sigue:

% vacíos = 100[(S x W)-M]/(S x W) Donde:M = Peso Unitario del agregado en kg/m3 (lb/p3)S = Peso Específico de masa (base ceca)

determinado de acuerdo con la norma NTP 400.022, yW = Densidad del agua, 998 kg/m3 (62,3 lb/p3)

.

Agregado GruesoDatos:M = 1678,2kg/m3S = 2,65W = 100[(S x 998kg/m3)-2.04kg/m3]/(S x 998kg/m3)% vacíos = 36,5%

Agregado finoDatos del laboratorio:M =1763,7 kg/m3S = 5W = 100[(S x 998kg/m3)-2.04kg/m3]/(S x 998kg/m3)% vacíos =64,7%

NORMA TECNICA PERUANA 400.018Método de ensayo normalizado para determinar

materiales más finos que pasan por el tamiz normalizados 75µm (Nº200) por lavado en

agregados.OBJETIVO:

Determinar por vía húmeda el contenido de polvo o material que pasa el tamiz normalizado de 75um (Nº 200), dispersadas por el agua, así como los materiales solubles en agua.

MATERIALES Y EQUIPOS:- Balanza - Tamices- Recipientes- Estufa- Agente Humectante (Detergente)- NTP 400.018

MUESTRA:- Agregado fino = 600g

Aplicación del MétodoEstablece el procedimiento para determinar

por vía húmeda el contenido del polvo o material que pasa por el tamiz normalizado de 75um en el agregado ha emplearse en la elaboración de hormigones y morteros . las partículas de arcilla y otras partículas del agregado son dispersadas por el agua, así como los materiales solubles en agua, serán removidos del agregado durante el ensayo

Procedimiento (Explicación)Cálculos y Resultados:

* Calcular la cantidad de material que pasa el tamiz normalizado de 75µm (Nº200) por vía húmeda tal como sigue.

• Donde:A=porcentaje del material más fino que pasa por el tamiz normalizado de 75µm (Nº200) por vía húmeda.P1 = peso seco de la muestra original, gramosP2 = peso seco de la muestra ensayada, gramos

- Material más fino calculado mediante lavado con agua

Datos:P1 = 300,0gP2 = 286,8g

Entonces A = ((300 – 286.8)/300)*100 = 4.4 %- Material más fino calculado mediante lavado elemento dispersante (ACE)

Datos del laboratorioP1 = 300,0gP2 = 259,5g

Entonces A = ((300 – 259,5)/300)*100 = 13.5 %

NORMA TECNICA PERUANA 400.021Método de ensayo normalizado para Peso Especifico y Absorción del

Agregado GruesoOBJETIVO:

Determinar peso especifico (seco, saturado y aparente) y la absorción del agregado grueso

MATERIALES Y EQUIPOS:- Balanza - Deposito de agua- Tamices- Estufa- NTP 400.021

MUESTRA:- Agregado Grueso

Peso EspecíficoEs la relación a una temperatura estable de la masa en el aire

de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada libre de gas.

AbsorciónCaptación de calor por parte de las moléculas a diferentes materiales.

Procedimiento (Explicación)Cálculos y Resultados:

A = Peso de la muestra seca en el aire, gramosB = peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire, gramos.C = peso en el agua de la muestra saturada.

2. Peso especifico de masa saturada con superficie seca (PeSSS): Entonces: PeSSS = (5013.1/ 5013.1 - 3135)*100 = 266.9

Datos:A = 4971,0gB = 5013,1gC = 3135,0g

1. Peso especifico de masa (Pem):Entonces: Pem = (4971/ 5013,1 – 3135)*100 = 264.7

4. Absorción (Ab)Entonces: Ab = (5013.1- 4971/ 4971)*100 = 0.84%

3.Peso especifico aparente (Pea):Entonces: Pea = (4971/ 4971 - 3135)*100 = 270.8

NORMA TECNICA PERUANA 400.022Método de ensayo normalizado para Peso Especifico y Absorción del

Agregado Fino

OBJETIVO:Determinar peso especifico (seco, saturado y aparente) y la absorción del agregado fino

MATERIALES Y EQUIPOS:- Balanza - Molde Cónico- Frasco- Estufa- NTP 400.022

MUESTRA:- Agregado fino

1. Peso especifico de masa (Pem):

Entonces: Pem = (500/ 5013,1 – 3135)*100 =264.7g/cm3

Procedimiento (Explicación).- Cálculos y Resultados:

2. Peso especifico de masa saturada con superficie seca (PeSSS):

Entonces: PeSSS = (5013.1/ 5013.1 - 3135)*100 = 266.9g/cm3

3.Peso especifico aparente (Pea):

Entonces: Pea = (4971/ 4971 - 3135)*100 = 270.8g/cm3

4. Absorción (Ab)

Entonces: Ab = (5013.1- 4971/ 4971)*100 = 0.84 %

Donde:Pem = peso especifico de la masa Wo = peso en el aire de la muestra secada en el horno, gramosV = Volumen del frasco en cm3Va = Peso en gramos o volumen en cm3 de agua añadida al frasco

Datos:Wo =

500,0gV =

300,0cm3Va =

290cm3

NORMA TECNICA PERUANA 339.185Método de ensayo normalizado para determinar materiales

más finos que pasan por el tamiz normalizados 75µm (Nº200) por lavado en agregados.

OBJETIVO:Determinar el porcentaje total de humedad evaporable en una muestra de agregado fino o grueso por secado

MATERIALES Y EQUIPOS:- Balanza - Fuente de calor- Recipiente - NTP 339.185

MUESTRA:- Agregado Global

Calcular el contenido de humedad total evaporable de la siguiente manera:P = 100*(W-D)/D

Donde:P = contenido total de humedad total evaporable de la muestra en porcentajeW = Masa de la muestra húmeda original en gramosD = Masa de la muestra en gramos.

Datos :W = 1827.7gD = 1694,4gP = 100*(1827,7-1694,4)/1694,4

P = 7,87%

HUMEDADAgua de que está impregnado un cuerpo o que, vaporizada, se mezcla con el aire.

Procedimiento (Explicación).- Cálculos y Resultados:

CONCLUSIONES- Se considera que una buena granulometría es aquella que está constituida por partículas de todos los tamaños, de tal manera que los vacíos dejados por las de mayor tamaño sean ocupados por otras de menor tamaño y así sucesivamente.

- En el Agregado Fino se observó que hay gran variedad de tamaños; ya que si tenemos arenas muy finas se obtienen mezclas segregadas y costosas mientras que con arenas gruesas mezclas ásperas; por esto se debe evitar la utilización de cualquiera de los dos extremos.

- El porcentaje de absorción del agregado fino es mayor que del agregado grueso.

- Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.

Frase Celebre

Vale más saber alguna cosa de todo, que saberlo todo de una sola cosa.

Autor: Miguel Ángel Cornejo