Informe Nro 3 Granulometria de Los Agregados Gruesos

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GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS GRUESOS

1. Objetivos.     

Conocer los requisitos de gradación y calidad del agregado grueso para uso en el concreto Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado y con estos datos construir su curva granulométrica Calcular si el agregado se encuentra dentro de los limites para el diseño de mezcla Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregados Conocer el procedimiento para la selección del agregado en el diseño de mezcla para elaborar un concreto de buena calidad

2. Fundamento Teórico El estudio de la granulometría de los agregados ha ocupado un importante lugar dentro de las primeras investigaciones realizadas sobre el concreto. El proporcionamiento de los agregados finos y gruesos para producir mezcla de la más alta compacidad y, por ende, más resistentes y económicas dio origen a la propuesta de numerosas curvas prototipo o ideales. En el análisis de la compacidad se ha estimado que los agregados de similar dimensión producen el mayor número de vacios, mientras que de existir una determinada diferencia entre los tamaños su acomodo se produce con la máxima compacidad. La elección de de una serie granulométrica debe efectuarse de acuerdo con el tamaño máximo del agregado, asegurando una adecuada trabajabilidad, de manera que el concreto pueda ser consolidado sin exigir demasiado trabajo mecánico. Las mallas utilizadas para determinar la granulometría de los agregados, se designan por el tamaño de la abertura cuadrada en pulgadas. Las mallas son las siguientes 31/2”,3”,21/2”,2”,11/2”,1”,1/2”,3/4”,3/8”. Expresión de la granulometría Las granulometrías se definen en función de los conceptos: tamaño máximo del agregado y tamaño nominal máximo. El tamaño máximo se utiliza para seleccionar el agregado según las condiciones de geometría del encofrado y el refuerzo de acero. Corresponde a la malla más pequeña que pasa el 100% del material.

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El tamaño nominal máximo, se da generalmente como referencia de la granulometría y corresponde a la malla más pequeña ´que produce el primer retenido. Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma grafica y en tal caso se llaman curvas granulométricas. Estas graficas se representan por medio de dos ejes perpendiculares entre si, horizontal y vertical, donde las coordenadas representa el porcentaje que pasa y en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en algunos casos mixta.

Ejemplo de curva granulométrica de agregado grueso DEFINICIONES Agregado grueso.- Es el agregado retenido en la malla Nº4 proveniente de la desintegración natural o mecánica de la roca, y que cumple con los límites establecidos en la norma. Granulometría.- La granulometría de la base de agregados se define como la distribución del tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor. Tamaño Nominal Máximo.- Es el que corresponde al menor tamiz de la serie que produce el primer retenido. Tamaño Máximo.- Es el definido por el que corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra de agregado grueso. El reglamento Nacional de Construcciones prescribe que el tamaño máximo del agregado no debe ser mayor de:

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 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado.  1/3 del peralte de la losa.  3/4 del esparcimiento mínimo libre entre las varillas o alambres individuales de refuerzo, paquetes de varillas, cables o ductos e pre refuerzo. Granulometría Continua.- Se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de agrupados contiene todos os tamaños de grano, desde el mayor hasta el mas pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua. Granulometría Discontinua.- Al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando hay ciertos tamaños de grano intermedios que faltan o que han sido reducidos o eliminados artificialmente. 3. Equipos y Materiales 

Una balanza de precisión.

 Serie de tamices: tamiz 31/2”,3”,21/2”,2”,11/2”,1”,1/2”,3/4”,3/8”.



Recipiente

 Una brocha

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4. Procedimiento, Cálculo y Toma De Datos  Se toma una muestra de aproximadamente 5kg del agregado por el método del cuarteo y se produce con la operación del tamizado.  La operación de tamizado se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la maquina educad. El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningún caso se debe inducir con la mano para lograr el paso de una partícula a través del tamiz.  Después de tamizar se toma el material retenido en cada tamiz y se pesa, y cada valor se coloca en la columna No 2 de la tabla 2. Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido) del peso total de la muestra.

Este valor de %retenido se coloca en la columna 3.  En la columna 4 se van colocando los porcentajes retenidos acumulados.  En la columna 5 se registra el porcentaje acumulado que pasa, que será simplemente la diferencia entre 100 y el porcentaje retenido acumulado.

TABLA 2

TAMIZ

PESO RETENIDO (grs)

1" 3/4" 1/2" 3/8" N° 4 Fondo (TOTAL)

76.8 1244.7 1217.3 551.6 1008.3 16.4 4115.1

% % RETENIDO % QUE PASA RETENIDO ACUMULADO 1.87 30.25 29.58 13.40 24.50 0.40 100

1.87 32.11 61.69 75.10 99.60 100.0

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98.13 67.89 38.31 24.90 0.40 0.00

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5. Observaciones Experimentales a) Investigar cuales son los requerimientos granulométricos según ASTM-C33 para los diferentes tamaños máximos de agregados. Los requerimientos granulométricos según ASTM-C33 son

MALLA 4" 3 1/2" 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4

MALLA 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #8 #16

NUMERO DE IDENTIFICACION DE GRANULOMETRÍA ASTM C-33 1 2 3 357 4 457 3 1/2"a 1 1/2" 2 1/2"a 1 1/2" 2"a 1" 2"a # 4 1 1/2"a 3/4" 1 1/2"a # 4 100 90 a 100 _ 100 25 a 60 90 a 100 100 100 _ 35 a 70 90 a 100 95 a 100 100 100 0 a 15 0 a 15 35 a 70 _ 90 a 100 95 a 100 _ _ 0 a 15 35 a 70 20 a 55 _ 0a5 0a5 _ _ 0 a 15 35 a 70 0a5 10 a 30 _ _ _ 0a5 10 a 30 0a5 0a5 NUMERO DE IDENTIFICACION DE GRANULOMETRÍA ASTM C-33 5 56 57 6 67 7 8 1"a 1/2" 1"a 3/8" 1"a #4 3/4"a 3/8" 3/4"a #4 1/2"a #4 3/8" a #8 100 100 100 90 a 100 90 a 100 95 a 100 100 20 a 55 40 a 85 _ 90 a 100 100 0 a 10 10 a 40 25 a 60 20 a 55 90 a 100 100 100 0a5 0 a 15 _ 0 a 15 _ 90 a 100 85 a 100 0a5 0 a 10 0a5 20 a 55 40 a 70 10 a 30 0a5 0 a 10 0 a 15 0 a 10 0a5 0a5 0a5

b) Que entiendes por compacidad Es la característica del agregado por el cual este ocupa más espacios vacios dentro de la mezcla el concreto, con esto se logra un concreto más denso por ende más resistente. Para esto el agregado tendrá que tener todos los tamaños especificados por norma en las cantidades estipuladas.

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c) Determine el tamaño máximo y máximo nominal del agregado ensayado. El tamaño máximo determina a la malla más pequeña por el que pasa el 100% del agregado tamizado, que para nuestro ensayo seria de 1 1/2 pulgadas. El tamaño nominal máximo corresponde a la malla más pequeña que produce el primer retenido del material, siendo en nuestro caso de una pulgada. ⁄ d) Qué entiende por granulometría y describa los tipos de granulometría. Granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado tal como se determina por análisis de tamices (ASTM C-136). Los 7 tamices estándar ATSM C-33 para agregado fino tiene aberturas que varían desde la malla N° 100 (150 micras) hasta 9.52mm. Los números de tamaño (tamaños de granulometría), para el agregado grueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a través de un arreglo de mallas Tipos de granulometría  Continua: -Contiene todos los tamaños especificados por una norma. -Tiene una curva granulométrica del agregado continua  Discontinua: -Algunos tamaños faltan en la muestra. -Dichos tamaños faltantes se hayan podido eliminar artificialmente o haber sido triturados y reducidos.  Distribución de un tamaño: -La mayoría de una cantidad de agregado pasa por uno o varios tamices pero luego será retenido por otro. -Siendo la curva granulométrica casi vertical. -Así llega a tener permeabilidad y poca estabilidad.  Granulometría con brecha: -No llega a tener uno o más tamaños. -La curva tiene una sección horizontal.  Granulometría abierta: -No consta de agregados finos para así bloquear los vacios entre los agregados gruesos. -tiene una buena permeabilidad y un poco estabilidad

e) Describa y clasifique el tipo de agregado con el que se viene trabajando. Dentro de la muestra predominan los tamaños de 1 pulg, 3/4 pulg, ½ pulg; el material es canto rodado; además el tipo de agregado que se tiene es continuo, puesto que no falta ningún tamaño en los tamices de la muestra del agregado.

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f) De que parámetros depende la elección del tamaño máximo del agregado grueso para el diseño de mezclas.  Del tipo de concreto que se quiera fabricar.  De la resistencia que se quiera tener  De la obra que se va a ejecutar  De las características del terreno en el que se va a desarrollar la obra.

g) Como influye el agregado grueso en el diseño de mezclas. Esta confirmado científicamente que el criterio de que las mezclas con el mayor tamaño máximo de agregado grueso, producían los diseños más resistentes, solo es válido para mezclas de resistencia media y tamaños máximos entre 3/4” a 1/2”, pero para mezclas ricas, las mayores resistencias se logran con tamaños máximos de orden de 1/2 ” a 3/8”,concluyéndose en que el agregado grueso mayor de 1 ½” únicamente contribuirán a mejorar resistencias cuando se tratan de mezclas pobres. h) Defina el agregado grueso ideal para la fabricación de concreto en términos de su perfil forma y textura.  Una buena gradación con tamaños de acuerdo a norma. Un tamaño máximo adecuado a las condiciones de la estructura.  Forma de la partícula y textura de la superficie. La forma determina cómo se va a agrupar, qué densidad tendrá y cómo se moverá dentro de la mezcla. Las 2 consideraciones en la forma del material son: • Angulosidad (Los angulares producen masas con mayor estabilidad) • Debe evitarse el uso de agregados planos o alargados.  En cuanto a la textura: Una superficie rugosa, limpia y sin capa de arcilla * Agregados rugosos: Son más difíciles de compactar densamente y se adhieren mejor entre sí, presentan mejor rozamiento entre partículas. Son preferidos para el hormigón asfaltico porque aumentan la estabilidad del hormigón. *Agregados con partículas esféricas y cubicas son los más convenientes para concreto, porque tienen mayor resistencia y es menor el consumo de cemento debido al mayor acomodo de las partículas, o sea mayor cantidad de material por unidad de volumen. i)

A que se denomina superficie especifica y como influye en diseño de mezcla. Es la superficie de contacto del agregado a la cual se va a adherir la pasta del concreto, su influencia en la mezcla de concreto reside en que si esta superficie es muy corta y se encuentra impregnada con limo, pues no se lograra un concreto resistente.

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6. Conclusiones 

Los agregados ocupan el 60-75% del volumen y el 79-85% del peso, actúan como relleno para reducir el cemento necesario en la mezcla y agregan estabilidad de volumen.



La gradación de los tamaños depende del tamaño máximo y tamaño máximo nominal del agregado que se tenga.



El tamaño del agregado también depende del tipo de obra para el cual se fabrica el concreto para lo cual existen diferentes criterios para escoger el tamaño máximo del agregado además de la norma ASTM se recomienda el uso de agregados que no sean mas de 1/3 del espesor de la losa, 1/5 de la mínima dimensión de encofrados, ni más de 3/4 del espacio mínimo entre los aceros de refuerzo como la de que el tamaño máx. debe ser 1/3 del peralte de la obra.



Se determino que el agregado se encuentra dentro de los limites para el diseño de mezclas como se observa en el grafico siguiente.

Porcentaje que Pasa

Curva Granulometrica del Ensayo 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00

100.0

99.60 75.10 61.69 32.11 1.87 Fondo N° 4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

Mallas Normalizadas

7. Bibliografía



TOPICOS DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO – (CIP)- ING. ENRIQUE PASQUEL – 1998.



COMENTARIOS SOBRE CONRETO – (U.N.I)- ING. JAIME DE LAS CASAS PASQUEL – 1966

 TECNOLOGIA DEL CONCRETO- (UNI)-ING. ENRIQUE RIVERA LOPEZ  DISEÑO DE CONCRETO REFORSADO- McCormac2004  CEMENTO BOLETINES TECNICOS  TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Flavio Abanto Castillo

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