Porcentaje de Caras Fracturadas

INTRODUCCIÓN

El presente informe presenta el método de ensayo estándar para la determinación del porcentaje de particulas fracturadas en el agregado grueso. Este método de ensayo abarca la determinación del porcentaje, en masa o cantidad, de una muestra de agregado grueso que contiene partículas fracturadas que reúnen requerimientos requerimientos especificados. especificados. Se debe tener en cuenta uno de los criterios principales a la hora del diseño y la construcción de una vía o una obra de ingeniería como son las características de los materiales, una de las características principales a tener en cuenta de los materiales es el porcentaje de caras fracturadas con el que se busca identificar que parte del material se encuentra en estado natural, es decir que no se haya alterada su superficie, o si ha sido previamente triturada y su superficie se encuentra áspera o quebrada. quebrada. Esta práctica de laboratorio se realizó basándose en las normas de ensayos de materiales definidas definid as normas que se establecen para este ensayo, dado que se debe cumplir con los estándares establecidos

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I.

OBJETIVOS 1.1.

OBJETIVO GENERAL 

1.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 





II.

Determinar el porcentaje de partículas fracturadas de una muestra de material grueso que cumplen con los requisitos específicos.

Realizar el análisis granulométrico de una muestra representativa de grava mediante el uso de la serie estándar de tamices. Observar con detenimiento la forma que presenta cada uno de los fragmentos de roca para clasificarlo según sean, caras fracturadas o canto rodado, así mismo apreciar las tendencias de los fragmentos en los retenidos encontrados, de acuerdo a las indicaciones impartidas Comparar los resultados obtenidos con las especificaciones de construcción de carreteras para verificar que tanto cumple el material estas normas y para que puede ser utilizado.

MARCO TEÓRICO 2.1.

NORMA. 





2.2.

ASTM D 5821: Standard Test Method for Determining the Percentage of Fractured Particles in Coarse Aggregate MTC E 210 Metodo de ensayo estándar para la determinación del porcentaje de partículas fracturadas NTP 400.040 Ensayo de porcentaje de caras fracturadas en los agregados

DEFINICIONES

 Algunas especificaciones contienen requerimientos relacionados al porcentaje de partículas fracturadas en los agregados gruesos. Un propósito de tales requerimientos es maximizar el esfuerzo cortante mediante incremento de fricción inter-partícula tanto en las mezclas de agregados sueltos o compactados. Otro propósito es suministrar estabilidad a los tratamientos de superficies de agregados y proporcionar fricción incrementada por la textura para los agregados usados en los pavimentos de superficies granulares. Este método de ensayo UANCV

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proporciona un procedimiento estándar para la determinación de la aceptabilidad del agregado grueso con respecto a tales requerimientos.

2.2.1. Partículas fracturadas Son aquellas partículas de agregado que tienen al menos el mínimo número de caras fracturadas o quebradas, ya sea por medio natural o por triturado artificial.

2.2.2. Partículas no fracturadas Son aquellas partículas donde su forma es redondeada y no posee ningún tipo de fractura, un ejemplo de esta son los cantos rodados.

2.2.3. Partículas fronterizas Son aquellas partículas en las cuales se duda de su angulosidad y estas se encuentran en un punto medio entre las dos anteriores. Por lo general, los materiales que contienen partículas con caras fracturadas brindan una mayor estabilidad a las construcciones, debido a que las partículas logran un entrelazamiento entre ellas y con el resto de componentes de la mezcla. Es importante que las mezclas realizadas para las construcciones tengan dentro de sus agregados un porcentaje de caras fracturadas suficiente para que le brinde estabilidad y por lo tanto seguridad a la estructura. Como una propiedad adicional, los materiales con caras fracturadas presentan mejores condiciones de drenaje ya que permiten el paso del agua a través de las fracturas. Por esta razón la utilización de agregados con esta propiedad puede ser muy útil en la construcción de obras viales, especialmente, ya que el drenaje en una carretera determina la vida útil y el tiempo de operación de la misma.

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Cuando un material no presenta una cantidad de caras fracturadas satisfactoria es necesario crear las fracturas mecánicamente para que brinden estabilidad en las estructuras. De igual forma, cuando el material es tomado de la fuente y presenta caras fracturadas, es más viable hacer una trituración mecánica para que las fracturas sean más recientes y por lo tanto más resistentes que las fracturas originales, que ya pueden estar a punto de ceder.

2.3. IMPORTANCIA Y USO   Algunas especificaciones contienen requisitos relacionados al porcentaje de partículas fracturadas en agregado grueso. Un propósito de tales requerimientos es maximizar la resistencia al corte incrementando la fricción entre partículas en mezclas de agregado con ligante o sin ligante. Otro propósito es proporcionar estabilidad en agregados usados en tratamientos superficiales y proporcionar un incremento de fricción y textura para agregados usados en capas de rodadura. Este método proporciona un procedimiento normalizado para determinar la aceptación de agregado grueso con respecto a dichos requisitos.





Las especificaciones difieren sobre el número de caras fracturadas requerido en una partícula fracturada, y también el porcentaje es diferente si se determina por masa o conteo de partículas. Si la especificación no lo indica, use el criterio de al menos una cara fracturada y calcule el porcentaje por masa.

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2.4.

FINALIDAD Y ALCANCE



Algunas especificaciones contienen requerimientos relacionados al porcentaje de partículas fracturadas en los agregados gruesos. Un propósito de tales requerimientos es maximizar el esfuerzo cortante mediante incremento de fricción inter-partícula tanto en las mezclas de agregados sueltos o compactados. Otro propósito es suministrar estabilidad a los tratamientos de superficies de agregados y proporcionar fricción incrementada por la textura para los agregados usados en los pavimentos de superficies granulares. Este método de ensayo proporciona un procedimiento estándar para la determinación de la aceptabilidad del agregado grueso con respecto a tales requerimientos.



Las especificaciones difieren tanto en el número de caras de fractura requeridas sobre una partícula fracturada, y ellas también difieren del porcentaje por masa o porcentaje por cantidad de partícula a ser considerada. Si la especificación no lo específica, usar los criterios de al menos una cara fracturada y calcular el porcentaje por masa.



Cara fracturada, n.- una superficie angular, áspera y rugosa, o rota de un agregado ocasionada por chancado u otro medio artificial, o por medio natural



Discusión- para esta norma, una cara se considerara “una cara fracturada” solo si tiene un área proyectada al menos tan larga como





un cuarto del área máxima proyectada (área transversal- sección máxima) de la partícula y la cara tiene borde bien definido, esta excluye picaduras o quiebres pequeños. Partícula fracturada, n.- una partícula de agregado que tiene al menos un número mínimo de caras fracturadas especificadas (usualmente una o dos). Los valores establecidos en unidades del Sistema Internacional serán considerados como estándar. Los valores entre paréntesis son proporcionados solo como información

2.5. CÁLCULOS Calcular el porcentaje de masa o porcentaje de conteo de partículas con el número especificado de caras fracturadas con aproximación al 1% de acuerdo con lo siguiente:

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Donde: P = porcentaje de partículas con el número especificado de caras fracturadas F = masa o cantidad de partículas fracturadas con al menos el número especificado de caras fracturadas N = masa o cantidad de partículas en la categoría de no fracturadas o que no entran en el criterio de partícula fracturada.

III.

EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES 3.1.

MUESTRA La muestra a estudiar presenta una textura rugosa, de color gis y rojizos, algunas de estas partículas presenta forma angulosa y redondeada. Su condición de humedad es seca al tacto. Peso inicial de la muestra 4 Kg.

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3.2.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

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Tamices: 1 ½”, 1”, ¾”, ½” y 3/8

  Balanza:



  Bandejas



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IV.

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO 

Se realiza el tamizado de la muestra seleccionada, para esto utilizamos los tamices 1”, ¾”, ½” y 3/8, para luego seleccionar el material que fue retenido

en cada uno de los tamices



Luego que se seleccionó el material de acuerdo al tamaño que se obtuvo en el proceso de tamizado. El material retenido en cada tamiz es pesado.

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

Se hace el reconocimiento de las partículas fracturadas, para luego empezar a seleccionar manualmente las partículas que presentan caras fracturadas, consideradas estas como fracturadas cuando un 25% o más del área de la superficie aparecen fracturados.



Luego de terminado el proceso de selección, no queda más que pesar las partículas que presentaron caras fracturadas, para determinar el porcentaje de las mismas.

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V.

PRESENTACIÓN DE DATOS Y MEMORIA DE CÁLCULO

"UNIVERSIDAD ANDINA N STOR C CERES VEL SQUEZ" ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS, CONCRETO Y ASFALTO PROYECTO SOLICITANTE UBICACIÓN FECHA

CANTERA PROFUNDIDAD PROGRESIVA NIVEL FREAT. PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS

Con una cara de fracturada Tamaño del agregado

Pasa

2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2"

A

B Peso retenido (g)

Retenido

1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" Total

C

D

Peso seleccionado de caras C=((B/A)*100) fracturadas (g)

E

(%) (Peso A/sumatoria total)*100

(C*D)/100

300.000 2005.000 1230.000 320.000

35.000 165.000 40.000 25.000

11.667 8.229 3.252 7.813

7.782 52.010 31.907 8.301

0.908 4.280 1.038 0.649

3855.000

265.000

30.961

100.000

6.874

Porcentaje de partículas con una cara fracturada ((Total E/Total D))

6.87

Con dos caras de fracturas o mas Tamaño del agregado

Pasa

2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2"

Retenido

1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" Total

A

B Peso retenido (g)

C D E Peso (%) seleccionado (Peso de caras C=((B/A)*100) (C*D)/100 A/sumatoria fracturadas total)*100 (g)

300.000 2005.000 1230.000 320.000

155.000 625.000 225.000 40.000

51.667 31.172 18.293 12.500

7.782 52.010 31.907 8.301

4.021 16.213 5.837 1.038

3855.000

1045.000

113.631

100.000

27.108

Porcentaje de partículas con una cara fracturada ((Total E/Total D))

27.11

Partículas con una o más caras de fractura

33.98

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Canto rodado o partículas dudosas Tamaño del agregado

Pasa

2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2"

Retenido

1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" Total

A

B Peso retenido (g)

C

D

Peso seleccionado de caras C=((B/A)*100) fracturadas (g)

E

(%) (Peso A/sumatoria total)*100

(C*D)/100

300.000 2005.000 1230.000 320.000

105.000 1220.000 960.000 255.000

35.000 60.848 78.049 79.688

7.782 52.010 31.907 8.301

2.724 31.647 24.903 6.615

3855.000

2540.000

253.584

100.000

65.888

Porcentaje de partículas con una cara fracturada ((Total E/Total D)) RESULTADOS Partículas con una o más caras de fractura Canto rodado o partículas dudosas

33.98 65.89

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65.89

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VI.

CONCLUSIONES



Los datos que obtenemos de los porcentajes del material retenido y que pasa por cada tamiz nos muestra la cantidad de material del tamaño de dicho tamiz.



Este ensayo nos muestra la calidad del material que vamos a utilizar en los proyectos de obras viales.



Es muy importante pesar las particulas de caras fracturadas que presenta la muestra del agregado, ya que esta nos puede dar una idea general del material que es necesario para construir una vía.



Siempre es necesario para las mezclas asfálticas utilizar agregados pétreos con proceso de triturado para asegurar el correcto entrabamiento que evitara la deformación de las capas estructurales del pavimento.

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VII.

RECOMENDACIONES



Lavar la muestra sobre el tamiz designado para la determinación de partículas fracturadas para retirar cualquier material fino



Extender la muestra de ensayo seca sobre una superficie larga, plana y limpia para verificar que la partícula entra en el criterio de fracturada, tomar la partícula del agregado de manera que la cara sea observada directamente.



Si la cara constituye al menos un cuarto de la máxima sección transversal de la partícula de roca, considerar como una cara fracturada.

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VIII.

ANEXOS

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