lab. No. 2. hormigón

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVILMATERIALES Y HORMIGÓN

LABORATORIO No. 02

MÉTODO PARA DETERMINAR EL PESO ESPECÍFICO Y LA ABSORCIÓN DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS

NORMA No. 92

FECHA DE ELABORACIÓN: 18 DE AGOSTO DE 2011

FECHA DE ENTREGA: 24 DE AGOSTO DE 2011

PRESENTADO POR:

IVÁN DARÍO DÍAZ ROA 40092063 ______________________ANGIE C. LAMPREA PINEDA 40101159 ______________________LUISA MARÍA GÓMEZ ROJAS 40091161 ______________________

PRESENTADO A:

ING. VÍCTOR JAIME GALVIS LINARES

REPÚBLICA DE COLOMBIA BOGOTÁ D.C.

2011

MÉTODO PARA DETERMINAR EL PESO ESPECÍFICO Y LA ABSORCIÓN DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS

1. INTRODUCCIÓN

En la presente experiencia se calcula la masa unitaria suelta, apisonada y vibrada de agregados finos “arenas” y gruesos “gravas” de acuerdo a las Normas Técnicas Colombianas 92, 237 y 176, las cuales involucran una muestra de agregado en un recipiente de volumen conocido y luego se resta la masa del recipiente.

La masa unitaria suelta se realiza por medio del llenado con el agregado del recipiente, a una altura no mayor de 50 mm, se enraza y se pesa (3 veces), se saca la masa promedio y se divide sobre el volumen y nos da la masa unitaria suelta. Para la masa unitaria compacta se realiza el mismo procedimiento, con la variación de que el recipiente se llena en tres capas y cada capa es golpeada por 25 veces, según la Norma y luego se procede igual manera para el vibrado dejando caer durante 25 veces cada costado del recipiente.

2. OBJETIVOS

Determinar el peso o masa unitaria de los agregados (grava y arena). Evaluar la masa unitaria con el ensayo compactado, suelto y vibrado. Calcular los vacíos entre las partículas de agregados finos y gruesos que se

usaran en un concreto.

3. EQUIPO DE TRABAJO: BALANZA: Debe medir con precisión del 0,1 % con respecto al material

usado, graduada como mínimo a 0,05 Kg. VARILLA DE APISONAMIENTO: Varilla de acero lisa, redonda y recta de

16 mm de diámetro y de 600 mm de longitud aproximadamente, con uno de sus extremos redondeado en una punta semiesférica del mismo diámetro de la varilla.

MOLDE: Un recipiente metálico cilíndrico, provisto preferiblemente de manijas. Debe ser impermeable y con sus bordes superior e inferior alineados y uniformes, y suficientemente rígido como para mantener la forma bajo un uso fuerte. El molde debe tener una altura aproximadamente igual a su diámetro, pero en ningún caso su altura debe ser menor del 80 % o mayor del 150 % de su diámetro.

4. BASE TEÓRICA

MASA UNITARIA

Es la cantidad de materia poseída por un cuerpo por unidad de volumen.

La unidad de la masa es el Kilogramo (Kg), las demás se derivan de ella. La masa puede ser vista como un equivalente de la inercia, es decir de la resistencia de los cuerpos ante la aceleración.

PESO:

Es la fuerza con la que la Tierra atrae un cuerpo. El peso se define igualmente como la masa multiplicada por la aceleración de la gravedad; en unidades absolutas el peso se expresa en Newtons, y en gravitacionales en Kgf

En general, el método ejecutado en la práctica permite la determinación de la masa o del peso unitario del agregado fino y grueso en condiciones de compactación, es decir en los ensayos apisonado y vibrado, o en condición suelta; todo esto teniendo como referencia la NORMA TÉCNICA

COLOMBIANA # 92.: “Determinación de la Masa Unitaria y los Vacíos entre Partículas de Agregados”.

5. METODOLOGÍA

Para la ejecución del laboratorio No. 2 de materiales y hormigón: “cálculo del peso unitario de la arena y la grava”, se procedió de la siguiente manera para ambos agregados:

1. Inicialmente se pesaron y se midieron las dimensiones de los moldes correspondientes a la grava y a la arena.

2. Consecutivamente, para el ensayo suelto se tomó el agregado y éste se dejó caer de manera libre desde una distancia de ±5cm (aproximadamente 2 pulgadas) (Fig.1.)del borde hasta que el material llenara el recipiente. Finalmente se enrazó y se pesó.

Fig.1. Agregado y éste se dejó caer de manera libre desde una distancia de ±5cm, se enrasa.

3. Posteriormente, para el ensayo apisonado se llenó el molde con el material en 3 capas y con una varilla de 5/8 de aproximadamente 60cm de largo se compactó el agregado golpeando de manera repartida en toda la sección 25 veces por cada capa. Finalmente se enrazó y se pesó.

4. Seguidamente, para el ensayo vibrado se llenó en 3 capas el molde y en cada una de ellas se dejó caer cada uno de los lados 25 veces a una altura de ±5cm (aproximadamente 2 pulgadas).finalmente se enrazó y se pesó.En general, los procedimientos 1, 2, y 3 se realizaron 3 veces y se obtuvo el correspondiente promedio (Fig.2).

Fig.2. Para material vibrado y apisonado.

5. Finalmente, se calculó el peso unitario en cada uno de los 3 diversos ensayos.

RECOMENDACIONES

ENSAYO APISONADO: Al apisonar la 1era capa, se debe evitar que la varilla golpee el fondo del molde. Al apisonar la 2da y 3ra capa, se aplica más fuerza, pero no tan exagerado que cause la penetración de la varilla de apisonamiento en la capa previa del agregado.

ENSAYO VIBRADO: Por este procedimiento, las partículas de agregado se acomodan en una condición densamente compactada. Se compacta cada capa por sacudimiento del molde 50 veces de la manera descrita, 25 veces en cada cara.

ENSAYO SUELTO: debe tenerse en cuenta q la altura con la que se descarga el agregado desde la cuchara y el borde del molde no exceda los 50 mm.

6. CÁLCULOS Y RESULTADOS

A. GRAVA1. Las dimensiones del molde de la grava fueron:

25,5 cm

29,5 cm

Así pues, el volumen del molde es:

∀= π ¿diámetro2

4∗largo=14480,77cm3

El peso del molde fue: W=11222g

2. ENSAYO SUELTO:

No: PESO DEL CONJUNTO: GRAVA + MOLDE (g) PESO DE LA GRAVA (g)1 31428 202062 31072 198503 31024 19802

PROMEDIO PESO GRAVA (g) 19936,66

3. ENSAYO APISONADO:



4. ENSAYO VIBRADO:


PROMEDIO PESO GRAVA (g) 21736

5. Sabiendo que el peso unitario es:

ϰ=peso (molde+material )−peso del molde

volumencorrespondiente al molde

PESO UNITARIO SUELTO:

ϰ=(11222g+19936,66g )−11222 g

14480,77 cm3=1,376 g

cm3

PESO UNITARIO APISONADO:

ϰ=(11222g+20955,33g )−11222 g

14480,77 cm3=1,447 g

cm3

PESO UNITARIO VIBRADO:

ϰ=(11222g+21736g )−11222 g

14480,77 cm3=1,501 g

cm3

B. ARENA1. Las dimensiones del molde de la grava fueron:

15,1 cm

15,8 cm

Así pues, el volumen del molde es:

∀= π ¿diámetro2

4∗largo=2942,98cm3

El peso del molde fue: W=4611g

2. ENSAYO SULETO:



3. ENSAYO APISONADO:



4. ENSAYO VIBRADO:


PROMEDIO PESO GRAVA (g) 5387

5. Sabiendo que el peso unitario es:

ϰ=peso (molde+material )−peso del molde

volumencorrespondiente al molde

PESO UNITARIO SUELTO:

ϰ=(4611 g+4747,66g )−4611g

2942,98cm3=1,613 g

cm3

PESO UNITARIO APISONADO:

ϰ=(4611 g+5172,66 g )−4611 g

2942,98cm3=1,757 g

cm3

PESO UNITARIO VIBRADO:

ϰ=(4611 g+5387 g )−4611 g

2942,98cm3=1,830 g

cm3

7. CONCLUSIONES

La masa unitaria vibrada para los agregados ensayados en laboratorio posee mayor masa unitaria; esto sucede debido a que la capacidad del molde aumenta por la energía de compactación, por tal razón, el volumen de huecos cambia y la muestra se comprime mucho más que en los otros 2 ensayos.

En cuanto a las masas unitarias de la arena, se determinó que su peso unitario suelto fue de 1.613 gr./cm3, dado a que el material suelto contiene huecos, por tanto existe un volumen aparente, lo que nos concluye una baja densidad de material.

De acuerdo a nuestros resultados vemos que para arenas y para gravas la densidad es mayor por el método vibrado.

Cuando nuestros agregados (grava) son la mayoría de forma redondeada entonces mayor peso unitario obtendremos.

Los agregados deben tener altos pesos unitarios para que así su capacidad de absorción sea casi nula; sabiendo que en una mezcla entre menos agua se agregue mayor será su resistencia.

El menor volumen de espacios entre las partículas se alcanza cuando la mayor cantidad posible de piedras se coloca, y en general ello depende del tamaño, la granulometría, la forma y la textura del agregado.

La masa unitaria depende de qué tan densas y compactas se encuentren las partículas.

Esta propiedad física indica de manera general cuál es la calidad y la capacidad del agregado para ser empleado en la fabricación de concreto.

Para los dos agregados, tanto para la grava como la arena, el peso unitario suelto siempre va a ser menor (ϰsuelto (grava )=1,376 gr /cm3 y ϰsuelto(arena)=1,613gr /cm3 ) debido a que el volumen que ocupan es mayor, en otras palabras, se encuentran en estado normal de reposo.

Al someter al agregado a vibración el acomodamiento de las partículas mejora y por consecuente su peso unitario también se incrementa (ϰvibrado ( grava )=1,501gr /cm3 y ϰvibrado(arena)=1,830 gr /cm3 ).

Cuando nuestros agregados (grava) son la mayoría de forma redondeada entonces mayor peso unitario obtendremos.

Los agregados deben tener altos pesos unitarios para que así su capacidad de absorción sea casi nula; sabiendo que en una mezcla entre menos agua se agregue mayor será su resistencia.

En general el peso unitario de un agregado nos da una medida de los vacíos en un volumen unitario de agregado. Este valor es necesario para determinar la cantidad de agregado grueso que puede ser acomodado en una mezcla de hormigón. Los vacíos en los agregados dependen de varios factores como: tamaño, forma, textura de superficie, granulometría y compactación.

8. BIBLIOGRAFÍA

1. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 92. Determinación de la Masa Unitaria y los Vacíos entre Partículas de Agregados.

2. CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

3. http://definicion.de/peso/

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