Normas de Peso Volumtrico y Compactado de los agregados finos

[Normas de Peso Volumtrico y Compactado de los agregados finos]24 de octubre de 2012

Normas para la determinacin del Peso Volumtrico o Unitario Suelto y Compactado de los agregados finos

1. ALCANCEEste mtodo de ensayo permite determinar la densidad aparente ("peso unitario") de un rido tanto en su condicin compactada o suelta y calcular los huecos entre las partculas en los ridos finos, gruesos o mezclas de ridos, basada en la misma determinacin. Este mtodo se aplica a los ridos que no exceden las 5 pulg 125 mm de tamao mximo nominal.

Nota 1 - El peso unitario se refiere a la terminologa tradicional utilizada para describir la propiedad determinada por este mtodo de ensayo, que es peso por unidad de volumen (ms correctamente, masa por unidad de volumen o densidad).

Los valores establecidos en unidades de pulgada-libra o en unidades del SI deben usarse en forma separada como norma, pues son adecuadas para la especificacin con la que se usa este mtodo de ensayo, salvo con respecto a los tamaos de los tamices y el tamao nominal de los ridos, pues los valores del SI constituyen la norma como se especifica en En el texto, las unidades del SI se encuentran entre parntesis cuadrados. Los valores establecidos en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes, por lo tanto, cada sistema debe ser empleado independientemente, sin combinar los valores, de ninguna forma.Esta norma no se refiere a las medidas de seguridad, si las hubiera, asociadas con su uso. Es de responsabilidad del usuario de estas normas el establecer las medidas y prcticas de seguridad y salud personal necesarias y determinar la aplicacin de las limitaciones reglamentarias con anterioridad a su uso.

2. OBJETIVOS GENERALES

Con este informe de ensayos de laboratorios realizados se busca:

Conocer las caractersticas que diferencian a un agregado ptimo de otros de menor calidad.

Informar de las caractersticas fsicas del agregado fino extrado de una cantera.

Conocer las normas establecidas que deben seguirse para realizarlos ensayos que se requieren.

Informar acerca de las caractersticas y los aportes al concreto que pueden generar los agregados estudiados.

ASTM C 29/C 29M - 97La presente Norma Tcnica Peruana fue elaborada por el Comit Tcnico Permanente de Agregados, Hormign, Hormign Armado, Hormign Pretensado, en reuniones realizadas entre los meses de abril de 1996 a agosto de 1998, mediante el Sistema 2 u Ordinario, utilizando como documento inicial la norma ASTM C 29/C 29M:1991. El Comit Tcnico Permanente de Agregados, Hormign, Hormign Armado, Hormign Pretensado, present a la Comisin de Reglamentos Tcnicos y Comerciales - CRT, con fecha 98-11-13, el PNTP 400.017:1998; para su revisin y aprobacin, siendo sometido a la etapa de Discusin Pblica el 99-03-22, oficializndose como Norma Tcnica Peruana NTP 400.017:1999 AGREGADOS. Mtodo de ensayo para determinar el peso unitario del agregado. 2 Edicin el 29 de abril de 1999. La presente Norma Tcnica Peruana reemplaza a la NTP 400.017:1977. Esta presenta cambios editoriales referidos principalmente a terminologa empleada propia del idioma espaol y ha sido estructurada de acuerdo a las Guas Peruanas GP 001:1995 y GP 002:1995.

3. FUNDAMENTO TERICO:Los agregados pueden tener algn grado de humedad lo cual est directamente relacionado con la porosidad de las partculas. La porosidad depende a su vez del tamao de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.Las partculas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuacin:

Totalmente seco: Se logra mediante un secado al horno a 110C hasta que los agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas). Parcialmente seco: Se logra mediante exposicin al aire libre. Saturado y Superficialmente seco. (SSS): En un estado lmite en el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado slo se logra en el laboratorio. Totalmente Hmedo: Todos los agregados estn llenos de agua y adems existe agua libre superficial.La absorcin y el contenido de humedad de los agregados deben determinarse de tal manera que la proporcin de agua en el concreto puedan controlarse y se puedan determinar los pesos corregidos de las muestras.El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilizacin de la siguiente frmula:Donde:Wmh: peso de la muestra humedad (%) Wms: peso de la muestra seca (g) W(%): contenido de humedad (g)Tambin existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la pelcula superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y la absorcin del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado est aportando agua a la mezcla, para el diseo de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado est quitando agua a la mezcla.

4. INSTRUMENTOS Y MATERIALESBalanza: Una balanza con aproximacin a 0,05 kg y que permita leer con una exactitud de 0,1% del peso de la muestra. Barra Compactadora: Recta, de acero liso de 16 mm (5/8") de dimetro y aproximadamente 60 cm de longitud y terminada en punta semiesfrica. Recipiente de Medida: Cilndricos, metlicos, preferiblemente con asas. Estancos con tapa y fondo firmes y parejos, con precisin en sus dimensiones interiores y suficientemente rgido para mantener su forma en condiciones severas de uso. Los recipientes tendrn una altura aproximadamente igual al dimetro, pero en ningn caso la altura ser menor del 80% ni mayor que 150% del dimetro. La capacidad depender del tamao del agregado de acuerdo con los lmites establecidos en la Tabla 1. El espesor del metal se indica en la Tabla 2. El borde superior ser pulido y plano dentro de 0,25 mm y paralelo al fondo dentro de 0,5%. La pared interior deber ser pulida y continua. Si la medida se usa tambin en la determinacin del peso unitario del concreto, deber ser hecho de acero u otro material adecuado, resistente al ataque de la pasta de cemento. Pala de Mano: Una pala o cucharn de suficiente capacidad para llenar el recipiente con el agregado. Equipo de Calibracin: Una plancha de vidrio de por lo menos 6 mm (1/4pulg) de espesor y 25 mm (1pulg) mayor del dimetro del recipiente a calibrar.

5. MUESTRAS DE ENSAYOUna extraccin y preparacin de la muestra se har de acuerdo con la norma NTP 400.010 . La muestra de ensayo ser de aproximadamente 125% a 200% de la cantidad requerida para llenar la medida y ser manipulada evitando su segregacin. Secar el agregado a peso constante en un horno preferiblemente a 110C 5C.

6. CALIBRACIN DE LA MEDIDALlene la medida con agua a temperatura ambiente y cubra con la placa de vidrio de tal manera de eliminar las burbujas y el exceso de agua. Determine el peso del agua en la medida. Mida la temperatura del agua y determine su densidad, de la Tabla 3, interpolando si es necesario. Calcule el volumen "V" de la medida dividiendo el peso del agua requerida para llenar la medida entre su densidad. Alternativamente, calcule el factor del recipiente (1/V) dividiendo la densidad del agua entre el peso requerido para llenar el recipiente de medida. Los recipientes de medida debern ser calibrados por lo menos una vez al ao o cuando exista razn para dudar de la exactitud de la calibracin.

7. PROCEDIMIENTO

PESO UNITARIO SUELTO AGREGADO FINO Se mide el molde para obtener su volumen. Seguidamente sobre el molde se agrega la arena en forma cada libre a una altura aproximada de 10 cm hasta que se llene. Luego se quita con cuidado el excedente, para que este est al nivel del recipiente. (enrasado)Con la ayuda de la varilla se dan 2 golpes para poder compactar.Se mueve y se limpia el exceso del agregado con la brocha.Finalmente se pesa la muestra.Este procedimiento se repite 3 veces.

PESO UNITARIO COMPACTADO AGREGADO FINO Como se usa el mismo molde, no se requiere hacer las medidas del mismo, por lo que en este caso se iniciar echando la arena en el molde hasta 1/3 de su capacidad.Luego con la varilla se golpea 25 veces en forma de espiral de afuera hacia adentro.Se sigue agregando la muestra hasta los 2/3 de la capacidad del recipiente y nuevamente se golpea 25 veces .Finalmente, se llena el recipiente hasta que desborde y se compacta con 25 golpes.Luego se quita con cuidado el excedente, para que este est al nivel del recipiente y se le da 2 golpes a los lados para terminar de compactarSe mueve y limpia el exceso del agregado con la brocha.Finalmente se pesa la muestra.Este procedimiento se repite 3 veces.

Muestreo

Obtenga la muestra de acuerdo con la Prctica D 75, y reduzca el tamao de la muestra de ensayo de acuerdo con la Prctica C 702.

Muestra de ensayo

El tamao de la muestra de ensayo deber ser de aproximadamente un 125 a 200% de la cantidad requerida para llenar el recipiente, y deber ser manipulada de manera de evitar la segregacin. Seque la muestra de ensayo hasta masa constante, de preferencia en un horno a 230 9F 110 5C.

Calibracin del recipiente

Llene el recipiente con agua a temperatura ambiente y cbralo con una placa de vidrio de manera de eliminar las burbujas y el exceso de agua.Determine la masa del agua en el recipiente usando la balanza descrita en 5.1.Mida la temperatura del agua y determine su densidad a partir de la Tabla 3, haciendo una interpolacin si fuera necesario.

TABLA 3 Densidad del aguaTemperaturalb/ft3kg/m3

FC

6015,662,366999,01

6518,362,336998,54

7021,162,301997,97

73,423,062,274997,54

7523,962,261997,32

8026,762,216996,59

8529,462,166995,83

Calcule el volumen, V, del recipiente, dividiendo la masa de agua requerida para llenar el recipiente por su densidad. Alternativamente, calcule el factor para el recipiente (1/V), dividiendo la densidad del agua por la masa requerida para llenar el recipiente.

Los recipientes deben ser recalibrados al menos una vez al ao o cuando existan dudas sobre la precisin de la calibracin.

8. Clculos

Densidad aparente - Calcule la densidad aparente para el procedimiento apisonado, compactado o suelto, de la manera siguiente:

M = (G - T) /V (1)

M = (G - T) x F (2)

Donde:

M = densidad aparente de los ridos, lb/ft3 kg/ m3,G = masa de los ridos ms el recipiente, lb kg,T = masa del recipiente, lb kg,V = volumen del recipiente, ft3 m3, yF = factor para el recipiente, ft-3 m-3.

La densidad aparente determinada mediante este mtodo de ensayo es para ridos en condicin secada en horno. Si se desea obtener la densidad aparente en trminos de condicin saturada superficialmente seca (SSS), use el procedimiento exacto de este mtodo y luego calcule la densidad aparente SSS utilizando la frmula siguiente:

Msss = M 1 + (A/100)(3)

Donde:

Msss = densidad aparente en condicin SSS, lb/ft3 kg/ m3, yA = % de absorcin, determinado de acuerdo con el Mtodo de ensayo C 127 C 128.

13.2Contenido de huecos - Calcule el contenido de huecos en los ridos empleando la densidad aparente determinada por los procedimientos apisonado, asentado o suelto, como sigue:

% huecos = 100(S x W) - M / (S x W) (4)

Donde:

M = densidad aparente de los ridos, lb/ft3 kg/ m3,S = peso especfico (en base seca) como se determina con el Mtodo de ensayo C 127 C 128, yW = densidad del agua, 62,3 lb/ft3 998 kg/ m3.

9. 1. TERMINOLOGA1.1 Masa = Cantidad de materia de un cuerpo.

1.2 Peso Unitario = Peso por unidad de volumen.

1.3 Peso = Fuerza ejercida sobre un cuerpo por la gravedad.

1.4 Vacos en un volumen unitario de agregado - El espacio entre las partculas en una masa de agregado, no ocupado por materia mineral slida (Nota). Nota: La determinacin por este mtodo no incluye los vacos permeables o impermeables dentro de las partculas.

10. CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES

Para una buena medicin del confitillo se tiene que homogeneizar bien la muestra.Los equipos deben estar calibrados y tener cuidado al momento de trabajar con las muestra

11. Documentos de referenciaNormas ASTM:C 125 Terminologa relacionada con el hormign y ridos para el hormign.2 C 127Mtodo de ensayo normalizado para determinar el peso especfico y la absorcin de los ridos gruesos.2C 128 Mtodo de ensayo para determinar el peso especfico y la absorcin de los ridos finos.2C 138Mtodo de ensayo para determinar el peso unitario, rendimiento y contenido de aire (gravimetra) del hormign.2C 670Prctica para la preparacin de los informes de precisin y sesgo para los mtodos de ensayo de los materiales para la construccin.2C 702 Prctica para reducir el tamao de las muestras de ridos al tamao de ensayo.2D 75 Prctica normalizada para el muestreo de los ridos.3D 123 Terminologa relacionada con los textiles.4E 11 Especificaciones de las mallas para los tamices de ensayo.5Normas AASHTO:T 19/T19M Mtodo de ensayo para determinar el peso unitario y los huecos en los ridos6.Tecnologa de los Materiales | Pasache Lopera, Erick Edson8