monografia agregadoss

INDICE AGREGADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN..................................................................4 CONCEPTO............. CONCEPTO....................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... ................... ......... 4 1. TIPOS DE AGREGADOS:.... AGREGADOS:............... ..................... ..................... ...................... ................................................ ..................................... 5 1.1 AGREGADOS NATURALES........... NATURALES......................... ............................ ............................ ............................ ....................... ........... 5 1.2 AGREGADOS AGREGADOS POR TRITURACIÓN.... TRITURACIÓN............... ..................... ..................... ..........................................5 ...............................5 1.3 AGREGADOS AGREGADOS ARTIFICIALES.. ARTIFICIALES............ ..................... ..................... ..................... .......................................... ............................... 5 1.4. HORMIGON............. HORMIGON....................... ..................... ...................... ..................... ..................... ........................................... ................................ 5 1.5. AGREGADO AGREGADO FINO................... FINO............................. ..................... ..................... ................................................. ....................................... 5 1.6. AGREGADO AGREGADO GRUESO.................. GRUESO............................ ..................... ...................... ..................... ..................... ........................5 .............5 2. CLASIFICACIÓN................................................................................................6 2.1. CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN SEGÚN ORIGEN................. ORIGEN............................ ...................... ..................... ............................6 ..................6 2.1.1 ÍGNEAS............... ÍGNEAS.......................... ..................... ..................... ...................... ..................... ............................................ .................................. 6 2.1.2 SEDIMENTARIAS...... SEDIMENTARIAS................. ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ......... 6 2.1.3 METAMÓRFICAS. METAMÓRFICAS............ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................................... ......................... 6 2.2. CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN POR COMPOSICIÓN........... COMPOSICIÓN...................... ..................... ..................... ............................. ..................6 6 2.2.1 LA CALIZA, EL MRMOL ! EL CALICHE............. CALICHE........................ ..................... ............................... .....................6 6 2.2.3. EL "ASALTO "ASALTO ! EL TEZONTLE............... TEZONTLE.......................... ...................... ..................... ................................ ...................... 6 2.3. CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN POR COLOR............ COLOR...................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................. ........6 6 2.4. CLASIFICACIÓN POR TAMA#O DE PARTÍCULA...............................................6 2.4.1. AGREGADO AGREGADO FINO.................. FINO............................ ..................... ...................... ............................................... .................................... 6 2.4.2. AGREGADO AGREGADO GRUESO................. GRUESO............................ ..................... ..................... ..................... ..................... ......................6 ...........6 2.5. CLASIFICACIÓN POR MODO DE FRAGMENTACIÓN........................................6 2.5.1. NATURALES...............................................................................................6 2.5.2. MANUFACTURADOS...................................................................................$ 2.5.3. MI%TOS............ MI%TOS....................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................... .......................... $ 2.6. CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN POR PESO ESPECÍFICO...

.....................$

3. PROPIEDADES PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS.................. AGREGADOS............................ ................................................ ...................................... $ 3.1. GRANULOM GRANULOMETRIA....... ETRIA.................. ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................. ................... $ 3.1.1. GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS FINOS:.........................................$ 3.1.2. GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS GRUESOS:...................................& 3.2. MÓDULO MÓDULO DE FINEZA............... FINEZA.......................... ..................... ..................... .............................................. ................................... 11 3.4. CONTENIDO DE FINOS.................. FINOS............................ ..................... ..................... ........................................ .............................. 11 3.5. PROPIEDADES PROPIEDADES FÍSICAS................ FÍSICAS........................... ..................... ..................... ..................... ............................... .....................12 12 3.5.1 DENSIDAD......... DENSIDAD.................... ..................... ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... .......................12 .............12 3.5.2. POROSIDAD.......... POROSIDAD..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................................ ............................. 12 3.5.3. PESO UNITARIO........ UNITARIO.................. ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... .......................... ................ 12 3.5.4. PORCENT PORCENTA'E A'E DE (ACÍOS................ ACÍOS........................... ..................... ........................................... .................................... ...13 13 3.5.5. HUMEDAD.......... HUMEDAD.................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................................. ......................13 13 3.6. PROPIEDADES PROPIEDADES RESISTENTES:................ RESISTENTES:........................... ..................... ..................... ..................... .....................13 ...........13 3.6.1. RESISTENCIA.............. RESISTENCIA......................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .............. ...13 13 3.6.2. TENACIDAD....... TENACIDAD................. ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...................... ....................... ............ 14 3.6.3. DUREZA.............. DUREZA........................ ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... ............................... ..................... 14 3.6.4. MÓDULO MÓDULO DE ELASTICIDAD........... ELASTICIDAD..................... ..................... ..................... ..................... ............................ .................14 14 3.$. PROPIEDADES PROPIEDADES T)RMICAS:.............. T)RMICAS:........................ ..................... ...................... ..................... ............................14 ..................14 3.5.6. PROPIEDADES PROPIEDADES *UÍMICAS:............. *UÍMICAS:........................ ...................... ..................... .................................... .......................... 15 3.$. IMPORT IMPORTANCIA DE LA POROSIDAD:.......... POROSIDAD:.................... ................................................... ......................................... 16 3.&. INFLUENCIA INFLUENCIA SO"RE LAS PROPIEDADES:.................................................... PROPIEDADES:....................................................16 16 4.+. DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD:........... POROSIDAD:...................... ............................................. .................................. 1$ 5. IMPORT IMPORTANCIA DE LOS LOS AGREGADOS AGREGADOS EN LA CONSTRUCCION..................... CONSTRUCCION.......................... .....1$ 1$ 6. PIEDRAS PIEDRAS EN LA CONSTRUCCIÓN........... CONSTRUCCIÓN..................... ..................... ...................... ...................................... ...........................1$ 1$ 6.1. PIEDRA PIEDRA CHANCADA......... CHANCADA................... ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... ...................... ............ 1$ 6.2. PIEDRA PIEDRA DE CA'ÓN............... CA'ÓN......................... ..................... ..................... ..................... ........................................ ............................. 1$ 2

6.3. PIEDRA DE ZAN'A.......................................................................................1& 6.4. CONSIDERACIONES....................................................................................1& $. ARENA EN LA CONSTRUCCIÓN.........................................................................1& $.1. ARENA FINA............................................................................................... 1& $.2. ARENA GRUESA......................................................................................... 1& $.3. PIEDRA DE ZAN'A.......................................................................................1& $.4. CONSIDERACIONES....................................................................................1& &. NORMAS TECNICAS PERUANAS ACERCA DE LOS AGREGADOS.......................1+ &.1. NTP 4.24:211..................................................................................... 1+ &.2. NTP 33+.146:2..................................................................................... 1+ &.3. NTP 4.12:213..................................................................................... 1+ +. CANTERAS DE E%TRACCION DE AGREGADOS.................................................. 1+ +.1. CARAPONGO..............................................................................................1+ +.2. 'ICAMARCA.................................................................................................1+ +.3. CALLAO......................................................................................................1+ +.4. LURIN......................................................................................................... 1+ +.5. PUCARA..................................................................................................... 2 1. FUNCIONES EN EL CONCRETO....................................................................... 2 11. CONCLUCIONES............................................................................................. 22 12. RECOMENDACIONES...................................................................................... 22 13. "I"LIOGRAFÍA................................................................................................ 22

INTRODUCCIÓN Se llaman áridos a los minerales granulares (pequeños trozos de roca, arenas y gravas) utilizados en la construcción (edificación y obra pública) y en muchas aplicaciones industriales Son más conocidos como agregados para la construcción 3

!os áridos son materias primas fundamentales e imprescindibles para el establecimiento, desarrollo y progreso de las sociedades "n general, son considerados como materiales baratos, abundantes, situados necesariamente cerca de los centros de consumo "l costo de trasladar estos materiales a más de #$ %ilómetros de distancia hace que cueste tanto transportar cada metro cúbico como el costo del material mismo &or eso los sitios donde se e'traen deben estar cerca de los centros de consumo !os materiales áridos son el segundo producto más consumido por el ser humano despus del agua, veamos sus útiles empleos y comprenderemos que diariamente los utilizamos de muchas formas !os áridos naturales se pueden obtener e'plotando yacimientos, tipo arenas, piedras y gravas en los ros (cauces de dominio público) y en las canteras tambin llamadas ta*os (sitios donde se dan concentraciones en los terrenos)

!os agregados que se emplean más en la construcción se derivan de las rocas gneas, de las sedimentarias y de las metamórficas, y es de esperarse que las cualidades fsicas y mecánicas de la roca madre se conserven en sus agregados "n la actualidad es posible producir algunos tipos de agregado de manera artificial, como por e*emplo la perlita y la vermiculita que se obtienen de la cocción de espumas volcánicas, otro e*emplo lo constituye el agregado ligero que se obtiene de la e'pansión por cocción de nódulos de arcilla, en general a estos agregados se les puede llamar agregados sintticos

AGREGADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN +-+"&.

!os agregados son materiales granulares solidos que se emplean constantemente dentro de la construcción Su nombre de agregados nace porque se agregan al cemento y al agua para formar morteros y concretos /simismo, son empleados en las bases de las carreteras y la fabricación de productos artificiales resistentes cuando se mezclan con materiales aglomerantes de activación hidráulica o con ligantes 4

asfalticos Se define como agregado al con*unto de partculas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre los lmites fi*ados en la -.& 0$$$11

1. TIPOS DE AGREGADOS: 11 /23"2/4S -/.53/!"S 6

Son aquellos que se utilizan, únicamente, despus de una

modificación en su tamaño para adaptarlos a las e'igencias de la construcción 17 /23"2/4S &3 .38.53/+89- 6

Son aquellos que se obtienen de la trituración de

diferentes rocas de cantera o de las granulometras de rechazo de los agregados naturales 1: /23"2/4S /3.8;8+8/!"S 6 Son sub"./>93;8+/S6 agregados provenientes de rocas metamórficas

77 +!/S8;8+/+89- &3 +>&S8+89771 !/ +/!8C/, "! >D3>! E "! +/!8+=" 6

tienen la misma composición qumica,

 pero no la misma resistencia fsica? aún más, es muy común que entre las calizas se observen diferentes grados de calidad fsica 77: "! F/S/!. E "! ."C-.!" 6

tienen la misma composición qumica, pero el

hecho de tener el tezontle una gran cantidad de espacio poroso lo hace un agregado ligero y de menor resistencia 7: +!/S8;8+/+89- &3 +!3 

.al vez sea la clasificación más común que e'iste y la más fácil de generar o utilizar, ya que sólo considera el color del material 70 +!/S8;8+/+89- &3 ./>/G 4" &/3.B+5!/ 701 /23"2/4 ;8- ($$H#mm < 0H#mm)6 el agregado pasante de la malla -I0 es

considerado como fino 707 /23"2/4 235"S ( J 0H#mm )6 el agregado con diámetro mayor a 0H#

mm es considerado grueso

6

7# +!/S8;8+/+89- &3 >4 4" ;3/2>"-./+897#1 -/.53/!"S6 fragmentados por procesos naturales (erosión) 7#7 >/-5;/+.53/4S (triturados)6 fragmentados por procesos artificiales

(mecánicos) 7#: >8K.S6 son la combinación de materiales fragmentados tanto por procesos

naturales como artificiales 7@ +!/S8;8+/+89- &3 &"S "S&"+B;8+

"sta identificación de agregados se genera a partir de una caracterstica básica del concreto que es su peso unitario, el cual a su vez depende del peso especfico de los agregados que se utilizan en su fabricación !a división básica que e'iste es6 7@1 !82"3 7@1 -3>/! 7@7 &"S/4

 3. PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS :1 23/-5!>".38/

!a granulometra es la distribución de los tamaños de las partculas de un agregado tal como se determina por análisis de tamices (norma /S.> + 1:@) "l tamaño de  partcula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas !os siete tamices estándar /S.> + :: para agregado fino tiene aberturas que varan desde la malla -o 1$$(1#$ micras) hasta L#7 mm :11 23/-5!>".38/ 4" !S /23"2/4S ;8-S6

4epende del tipo de traba*o, de la riqueza de la mezcla, y el tamaño má'imo del agregado grueso "n mezclas más pobres, o cuando se emplean agregados gruesos de tamaño pequeño, la granulometra que más se apro'ime al porcenta*e má'imo que  pasa por cada criba resulta lo más conveniente para lograr una buena traba*abilidad "n general, si la relación agua M cemento se mantiene constante y la relación de agregado fino a grueso se elige correctamente, se puede hacer uso de un amplio rango de granulometra sin tener un efecto apreciable en la resistencia "ntre más uniforme sea la granulometra, mayor será la economa "stas especificaciones permiten que los porcenta*es mnimos (en peso) del material que $

 pasa las mallas de $:$mm (-o #$) y de 1#mm (-o 1$$) sean reducidos a 1#N y $N, respectivamente, siempre y cuando6 1)6 "l agregado que se emplee en un concreto que contenga más de 7L@ Og de cemento por metro cubico cuando el concreto no tenga inclusión de aire 7)6 Pue el módulo de finura no sea inferior a 7: ni superior a :1, el agregado fino se deberá rechazar a menos de que se hagan los a*ustes adecuados en las proporciones el agregado fino y grueso !as cantidades de agregado fino que pasan las mallas de $:$ mm (-o #$) y de 11# mm (-o 1$$), afectan la traba*abilidad, la te'tura superficial, y el sangrado del concreto "l módulo de finura (;>) del agregado grueso o del agregado fino se obtiene, conforme a la norma /S.> + 17#, sumando los porcenta*es acumulados en peso de los agregados retenidos en una serie especificada de mallas y dividiendo la suma entre 1$$ "l módulo de finura es un ndice de la finura del agregado entre mayor sea el modo de finura, más grueso será el agregado "l módulo de finura del agregado fino es útil para estimar las proporciones de los de los agregados finos y gruesos en las mezclas de concreto :17 23/-5!>".38/ 4" !S /23"2/4S 235"SS6

"l tamaño má'imo del agregado grueso que se utiliza en el concreto tiene su fundamento en la economa +omúnmente se necesita más agua y cemento para agregados de tamaño pequeño que para tamaños mayores, para revenimiento de apro'imadamente H# cm para un amplio rango de tamaños de agregado grueso "l número de tamaño de la granulometra (o tamaño de la granulometra) "l número de tamaño se aplica a la cantidad colectiva de agregado que pasa a travs de un arreglo mallas "l tamaño má'imo nominal de un agregado, es el menor tamaño de la malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado !a malla de tamaño má'imo nominal,  puede retener de #N a 1#N del agregado dependiendo del número de tamaño &or  e*emplo, el agregado de número de tamaño @H tiene un tamaño má'imo de 7# mm y

&

un tamaño má'imo nominal de 1L mm 4e noventa a cien por ciento de este agregado debe pasar la malla de 1L mm y todas sus partculas deberán pasar la malla 7# mm &or lo común el tamaño má'imo de las partculas de agregado no debe pasar6 1)6 5n quinto de la dimensión más pequeña del miembro de concreto 7)6 .res cuartos del espaciamiento libre entre barras de refuerzo :)6 5n tercio del peralte de las losas

Agregado Con Granuloe!r"a D#$%on!#nua +onsisten en solo un tamaño de agregado grueso siendo todas las partculas de agregado fino capaces de pasar a travs de los vacos en el agregado grueso compactado !as mezclas con granulometra discontinua se utilizan para obtener  te'turas uniformes en concretos con agregados e'puestos .ambin se emplean en concretos estructurales normales, debido a las posibles me*oras en densidad,  permeabilidad, contracción, fluencia, resistencia, consolidación, y para permitir el uso de granulometra de agregados locales &ara un agregado de 1L$ mm de tamaño má'imo, se pueden omitir las partculas de 0H# mm a L#7 mm sin hacer al concreto e'cesivamente áspero o propenso a segregarse "n el caso del agregado de :Q1 mm, normalmente se omiten los tamaños de 0H# mm a 1L$ mm 5na elección incorrecta, puede resultar en un concreto susceptible de producir  segregación o alveolado debido a un e'ceso de agregado grueso o en un concreto de  ba*a densidad y alta demanda de agua provocada por un e'ceso de agregado fino  -ormalmente el agregado fino ocupa del 7#N al :#N del volumen del agregado total &ara un acabado terso al retirar la cimbra, se puede usar un porcenta*e de agregado fino respecto del agregado total ligeramente mayor que para un acabado con agregado e'puesto, pero ambos utilizan un menor contenido de agregado fino que las mezclas con granulometra continúan "l contenido de agregado fino depende del contenido del cemento, del tipo de agregado, y de la traba*abilidad &ara mantener la traba*abilidad normalmente se requiere de inclusión de aire puesto que las mezclas con granulometra discontinua con revenimiento ba*o hacen uso de un  ba*o porcenta*e de agregado fino y a falta de aire incluido producen mezclas ásperas

+

Se debe evitar la segregación de las mezclas con granulometra discontinua, restringiendo el revenimiento al valor mnimo acorde a una buena consolidación "ste  puede variar de cero a H# cm dependiendo del espesor de la sección, de la cantidad de refuerzo, y de la altura de colado Si se requiere una mezcla áspera, los agregados con granulometra discontinua  podran producir mayores resistencias que los agregados normales empleados con contenidos de cemento similares Sin embargo, cuando han sido proporcionados adecuadamente, estos concretos se consolidan fácilmente por vibración Dridos de granulometra continua M mnimos vacos &ara esto las granulometras deben ser RcontinuasR, es decir que no debe faltar ningún tamaño intermedio de partcula !a pasta cementicia debe recubrir todas las partculas de agregado para RlubricarlasR cuando el concreto está fresco y para unirlas cuando el concreto está endurecido

:7 >945! 4" ;8-"C/

+riterio "stablecido en 1L7# por 4uff /brams a partir de las granulometras del material se puede intuir una fineza promedio del material utilizando la siguiente e'presión6

1

:0 +-."-84 4" ;8-S

"l contenido de finos o polvo no se refiere al contenido de arena fina ni a la cantidad de piedras de tamaño menor, sino a la suciedad que presentan los agregados (tamaños inferiores a $,$H# mm) "l contenido de finos es importante por dos aspectos6 / mayor suciedad habrá mayor demanda de agua, ya que aumenta la superficie a •

mo*ar y por lo tanto tambin aumentará el contenido de cemento si se quiere •

mantener constante la relación aguacemento? Si el polvo está finamente adherido a los agregados, impide una buena unión con la pasta y por lo tanto la interface mortero +7L y -.& 0$$$1H "s un valor útil sobre todo para hacer  las transformaciones de pesos a volúmenes y viceversa

:#0 &3+"-./T" 4" U/+BS

"s la medida de volumen e'presado en porcenta*e de los espacios entre las  partculas de agregados, depende del acomodo de las partculas por lo que su valor  es relativo como en el caso del peso unitario Se evalúa usando la siguiente e'presión recomendada por /S.> + 7L

4onde6 S V &eso especfico de masa W V 4ensidad del agua &5+ V &eso 5nitario +ompactado seco del agregado :## =5>"4/4

"s la cantidad de agua superficial retenida por la partcula, su influencia está en la mayor o menor cantidad de agua necesaria en la mezcla se e'presa de la siguiente forma6

:@ &3&8"4/4"S 3"S8S."-."S6 :@1 3"S8S."-+8/

!a resistencia del concreto no puede ser mayor que el de los agregados? la te'tura la estructura y composición de las partculas del agregado influyen sobre la resistencia Si los granos de los agregados no están bien cementados unos a otros consecuentemente serán dbiles !a resistencia al chancado o compresión del agregado deberá ser tal que permita la resistencia total de la matriz cementante

12

:@7 ."-/+84/4

"sta caracterstica está asociada con la resistencia al impacto del material "stá directamente relacionada con la fle'ión, angulosidad y te'tura del material :@: 453"C/

Se define como dureza de un agregado a su resistencia a la erosión abrasión o en general al desgaste !a dureza de las partculas depende de sus constituyentes "ntre las rocas a emplear en concretos stas deben ser resistentes a procesos de abrasión o erosión y pueden ser el cuarzo, la cuarcita, las rocas densas de origen volcánico y las rocas siliciosas

:@0 >945! 4" "!/S.8+84/4

"s definido como el cambio de esfuerzos con respecto a la deformación elástica, considerándosele como una medida de la resistencia del material a las deformaciones "l módulo elástico se determina en muy inusual su determinación en los agregados sin embargo el concreto e'perimentara deformaciones por lo que es razonable intuir que los agregados tambin deben tener elasticidades acordes al tipo de concreto "l valor  del módulo de elasticidad además influye en el escurrimiento plástico y las contracciones que puedan presentarse :H &3&8"4/4"S .X3>8+/S6

a +oeficiente de e'pansión +uantifica la capacidad de aumento de dimensiones de los agregados en función de la temperatura, depende mucho de la composición y estructura interna de las rocas y varia significativamente entre los diversos tipos de roca "n los agregados secos es alrededor de un 1$N mayor que en estado parcialmente saturado !os valores oscilan normalmente entre $L ' 1$ M@ a QL ' 1$ M@  Y+  b +alor especfico

13

"s la cantidad de calor necesaria para incrementar en un grado centgrado la temperatura -o vara mucho en los diversos tipos de roca salvo en el caso de agregados muy ligeros y porosos c +onductividad trmica "s la mayor o menor facilidad para conducir el calor "stá influenciada  básicamente por la porosidad siendo su rango de variación relativamente estrecho !os valores usuales en los agregados son de 11 a 7H F.5 piehrY;

d 4ifusividad 3epresenta la velocidad con que se pueden producir cambios trmicos dentro de una masa se e'presa como el cociente de dividir la conductividad entre el producto de calor especifico por la densidad :#@ &3&8"4/4"S P5B>8+/S6

a 3eacción Dlcali8-/+89- 4" !/ &3S84/46

!os actuales mtodos de laboratorio solo permiten medir la porosidad total del agregado del agregado más no el tamaño, perfil y continuidad de los poros "llo nos  permite establecer una forma adecuada, una correlación entre la duración del concreto y la porosidad del agregado

15

&. I'PORTANCIA DE LOS AGREGADOS EN LA CONSTRUCCION •

Son necesarias toneladas de áridos para construir una vivienda, recuerde que un automóvil promedio pesa una o más toneladas

•

!a construcción de un colegio o de un hospital de mediano tamaño requiere de cientos de toneladas de áridos

•

&ara la construcción de carreteras, autopistas y calles se requieren materiales áridos, desde las capas de base y de subateriales del +oncreto 3ecuperado el :$ de Septiembre de 7$1#de6http6\\\virtualunaleducocursossedespalmiramaterialespdfcap@ampl iaconceptosN7$generalesN7$agregadospdf 

2allegos, = (7$$$) !a -aturaleza del +oncreto 3ecuperado el :$ de septiembre de 7$1# de6http6\\\virtualunaleducocursossedespalmiramaterialespdfcap@ampliaco nceptosN7$generalesN7$agregadospdf 

22

2onzales, ! (7$$Q) +onceptos 2enerales sobre los agregados 3ecuperado el :1 de /gosto de

7$1#

de6http6\\\virtualunaleducocursossedespalmiramaterialespdfcap@ampliaco nceptosN7$generalesN7$agregadospdf 

3osario, ! (7$11) /gregados, /nálisis 2ranulomtricos del agregado fino, grueso y global  3ecuperado el :1 de agosto de 7$1# de6https6\\\academiaeduH$$0Q#0H0L17L$L