Granulometria de Agregados Presentar

tegnologia del hormigon CIV 217

GRANULOMETRIA DE AGREGADOS

1.1.- OBJETIVOS:

1.1.1.- Objetivo General.- Este método establece el procedimiento para tamizar y determinar la

granulometría de los áridos. Para así poder determinar los módulos granulométrico de áridos finos y gruesos.

1.1.2.- Objetivos Específicos.- Establecer los requisitos de gradación y calidad para los agregados (finos y

gruesos) para uso en concreto. Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado (fino y

grueso) y con estos datos construir su curva granulométrica. Graficar la curva granulométrica de los agregados y comparar la parábola de fuller. Calcular si los agregados (fino, grueso) se encuentran dentro de los límites para

hacer un buen diseño de mezcla. Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una

muestra de agregados ( fino, grueso). Conocer el procedimiento para poder escoger un agregado grueso y fino en el

diseño de mezcla, para elaborar un concreto de buena calidad.

1.2.-FUNDAMENTO TEORICO:

1.2.1.- Introducción.-La granulometría de un árido tiene como principio, el paso de las partículas a través de una serie de tamices o cribas provistas de aberturas de tamaño decreciente según una determinada ley que varía con las normas de los distintos países, operación que se realiza disponiendo verticalmente los tamices de modo que las dimensiones de sus aberturas decrezcan hacia abajo. Una vez efectuado el cribado del árido, puede dibujarse su curva granulométrica tomando en abscisas las aberturas de los tamices, y en ordenadas, los porcentajes que pasan por cada tamiz en peso, para graficar esta curva granulométrica se utiliza papel semilogarítmico. Una distribución de tamaño de partículas correcta es fundamental para muchos elementos de la calidad del concreto. No es posible establecer, de manera general, una curva granulométrica óptima única, debido a que en cada caso hay que tener en cuenta diversos factores: las resistencias y propiedades exigidas al hormigón, las propiedades y forma de los granos, el tipo y tamaño del elemento estructural, etc. Los parámetros que determinan las características granulométricas de un árido son fundamentalmente tres: el tamaño máximo del árido, la compacidad y el contenido en granos finos. Por otra parte para que una muestra de hormigón sea dócil, trabajable y no se disgregue durante el transporte, puesta en obra y compactación, debe

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tener un óptimo contenido de granos finos. Al aumentar el contenido de granos finos, disminuye la compacidad del árido y será necesario aumentar las cantidades de cemento y agua del hormigón. En cada caso, habrá que adoptar una solución de compromiso que satisfaga ambos aspectos, parcialmente contradictorios: la compacidad del árido y el contenido óptimo de finos.

1.2.2.- Base Teórica.-El análisis granulométrico mediante tamices, llamado también análisis mecánico tiene el propósito de determinar el tamaño de las partículas que constituyen un suelo y fijar en porcentaje con respecto al peso total la cantidad de granos de distintos tamaños que existen en el suelo. Este método se utiliza en el caso de suelos granulares y se puede fácilmente determinar los porcentajes de grava y arena mediante el uso de un juego de tamices. Estos tamices presentan aberturas calibradas que varían desde 10.16 cm. (4 plg.) a 0.074 cm. (Tamiz Nº 200), y pertenecen a la serie de tamices de la U.S. Bureau of Standards.

Para el caso en que el suelo contenga material fino como limos y arcillas, se debe utilizar el segundo método o realizarse por vía húmeda. Si el suelo tiene material grueso y fino se utilizará el método combinado. El análisis granulométrico consiste en hacer pasar el suelo a través de una serie de tamices, previo conocimiento del peso total de la muestra, la parte del suelo retenido por cada tamiz se calcula en forma individual con relación al peso total y seguidamente se determinan los porcentajes que pasan por cada tamiz. En la siguiente tabla se presentan los distintos tamaños de las aberturas de los tamices que se utilizan para el análisis mecánico de los suelos.

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Serie de Tamices

U.S. Bureau of StandardTyler Standard

Tamiz Pulg. mm. Tamiz Pulg. mm.

3 76.2 4 101.6

2 50.8 2 50.8

1.05 26.67 1 25.4

0.742 18.85 0.75 19.1

0.545 13.33 0.5 12.7

0.371 9.423 0.375 9.52

3 0.263 6.68 3 0.25 6.35

4 0.185 4.699 4 0.187 4.76

6 0.131 3.327 6 0.132 3.36

8 0.093 2.362 8 0.0937 2.38

9 0.078 1.981 10 0.0787 2

10 0.065 1.651 12 0.0661 1.68

14 0.046 1.168 16 0.0469 1.19

20 0.0328 0.833 20 0.0331 0.84

28 0.0232 0.589 30 0.0232 0.59

35 0.0164 0.417 40 0.0165 0.42

48 0.0116 0.295 50 0.0117 0.297

60 0.0097 0.246 60 0.0098 0.25

65 0.0082 0.208 70 0.0083 0.21

100 0.0058 0.147 100 0.0059 0.149

150 0.0041 0.104 140 0.0041 0.105

200 0.0029 0.074 200 0.0029 0.074

270 0.0021 0.053 270 0.0021 0.053

400 0.0015 0.038 400 0.0015 0.037

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Escala de tamaños.-

Debido a la gran variedad de tamaños de los granos de suelo, se ha tratado de dividir en secciones toda la escala de tamaños, existiendo varias proposiciones de la cual la más aceptada es la escala adoptada por la ASTM (American Societyfortesting and Materials).

En esta escala, las gravas corresponden a las partículas más gruesas e incluyen los granos mayores al tamiz Nº 4 (4.76 mm.), la arena está comprendida entre el tamiz Nº 4 y el Nº 200 (0.074 mm.). Los granos finos menores que el tamiz Nº 200 se subdividen en limos, comprendidos entre el tamiz Nº 200 y mayores a 0.002 mm.y finalmente las arcillas que son más finas que 0.002 mm.

El modulo de finura no debe ser inferior a 2.3 ni superior a 3.1, el agregado fino se deberárechazar a menos de que se hagan los ajustes adecuados en las proporciones el agregadofino y grueso.

El modulo de finura no debe ser inferior a 7.5 a ni superior a 8.5, el agregado grueso se deberárechazar a menos de que se hagan los ajustes adecuados en las proporciones el agregadofino y grueso.

1.2.3.- Aplicación.- Es aplicable a los áridos que se emplean en la elaboración de morteros, hormigones, tratamientos superficiales y mezclas asfálticas. Esto se obtiene a partir del modulo granulométrico, para asi poder dosificar el hormigón.

1.2.4.- Referencia de la norma utilizada.-

Granulometría de Agregados

NORMA AASHTO NORMA ASTMAASTHO T-27 ASTM C−136

1.3.- DESCRIPCION DE EQUIPO.-

1.3.1.- Método del tamizado (Mecánico)

Balanza de 0.01 g de precisión.- es útil para determinar los pesos, más aun cuando se trata de cometer el menor error posible. También se utilizo una balanza con aproximación de 1gr,

para cantidades grandes

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Juego de Tamices, para hallar los pesos retenidos de los diferentes diámetros, se utilizo la serie Tyler Estándar. 1 ½”, ¾”, 3/8”, 4”. N° 4, 8, 16, 30, 50, 100.

Tamizador mecánico.- para una mayor efectividad en el tamizado.

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1.4.- PREPARACION DE LA MUESTRA.-Para el agregado fino se trabajo con 500 gr de una muestra secada al horno, y para el agregado grueso se trabajo con 5000gr.

1.5.- PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA.-

PREPARACIÓN DE TAMICESSeleccione un juego de tamices de acuerdo con la especificación correspondiente al material por ensayar. Dispóngalos según aberturas decrecientes, montados sobre el depósito receptor y provisto de su tapa. Todos estos elementos deben estar limpios y secos. Verifique los tamaño de abertura de las mallas, a lo menos una vez cada seis meses.TamizadoEfectúelo en dos etapas:a) Un tamizado inicial que puede ser manual o mecánicob) Un tamizado final que debe ser manual.Se recomienda efectuar primero un tamizado húmedo por el tamiz de0,075 mm de acuerdo con el Método H0106, y después efectuar el tamizado de acuerdo con el presente método. Para el cálculo de la granulometría tome como base 100% la pesada de la muestra de ensaye en estado seco previa al tamizado húmedo.

TAMIZADO INICIALDetermine la masa de la muestra de ensaye en estado seco, registre aproximando a 1 g para áridos finos y a 10 g para áridos gruesos; vacíela sobre el tamiz superior y cubra con la tapa:Agite el conjunto de tamices por un período suficiente para aproximarse a la condición que se establece en 14 g).Tamizado finalRetire el primer tamiz, provisto de depósito y tapaSosténgalo de un costado con una mano, manteniéndolo ligeramente inclinadoGolpee firmemente el costado libre hacia arriba con la palma de la otra mano a un ritmo de 150 golpes/min.Gire el tamiz cada 25 golpes en 1/6 de vuelta.Al completar cada ciclo de 150 golpes, pese separadamente el material retenido sobre el tamiz y el material que pasa, recogido en el depósito.Traslade el material que pasa en cada ciclo al tamiz siguiente.Repita el ciclo en el mismo tamiz con el material retenido hasta que se recoja en el depósito una masa inferior al 1% de la masa retenida, con lo cual dé por terminado el tamizado de esa fracción.Retire el tamiz siguiente provisto de depósito y tapa para efectuar con dicho tamiz los ciclos necesarios, y así sucesivamente hasta completar todos los tamices.

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Si resulta difícil el tamizado manual de gravas con tamices de 300 mm de diámetro, se recomienda efectuar los ciclos en tamices de 200 mm de diámetro, cuidando que el material pueda distribuirse formando una sola capa.Determinación de la MasaDetermine la masa final del material retenido en cada tamiz y del material que pasa por el tamiz de menor abertura, recogido en el depósito. Registre con la aproximación que sea mayor entre 1 g y 0,1% de la pesada.

1.6.- CALCULOS E INFORME.-

1.6.1.- Tabulación de Datos y cálculos.-

Agregado Grueso.-Peso tara

grava= 224

tamiz D(mm)Peso ret.+

tara Peso ret. % Peso Ret.% Peso Ret.

Acum % Que pasa3/4" 19 1067 843 15,7 15,7 84,31/2" 12,7 1585 1361 25,4 41,1 58,93/8" 9,5 1448 1224 22,8 63,9 36,1#4 4,76 2163 1939 36,1 100,0 0,0

sumatoria= 5367 Mf= 6,8

Agregado Fino lavado

Peso tara= 130ARENA

LAVADA



Acum % Que pasa#4 4,76 207 77 8,2 8,2 91,8#8 2,38 325,5 195,5 20,7 28,9 71,1

#16 1,19 273,7 143,7 15,2 44,1 55,9#30 0,59 261,9 131,9 14,0 58,1 41,9#50 0,297 367,6 237,6 25,2 83,2 16,8

#100 0,149 250 120 12,7 95,9 4,1pasa 168,4 38,4 4,1 100,0 0,0

sumatoria= 944,1 Mf= 3,18

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LIMITES O DOMINIOS3/8" 100%#4 95% A 100%#8 80% A 100%#16 45% A 80%#30 25% A 60%#50 10% A 30%#100 2% A 10%PASA 0% A 3%


Agregado Fino no lavado

ARENA SIN LAVAR



Acum % Que pasa#4 4,76 166 36 6,6 6,6 93,4#8 2,38 226 96 17,6 24,3 75,7

#16 1,19 205 75 13,8 38,0 62,0#30 0,59 212,5 82,5 15,2 53,2 46,8#50 0,297 284,4 154,4 28,4 81,6 18,4

#100 0,149 202,7 72,7 13,4 94,9 5,1pasa 157,7 27,7 5,1 100,0 0,0

sumatoria= 544,3 Mf= 2,99

Modulo Granulométrico agregado grueso

.-

Mf=∑%ret acum

100+5=6.08

Mf=6.8

Modulo Granulométrico agregado fino lavado.-

Mf=∑%ret acum

100=3.18

Mf=3.18

Modulo Granulométrico agregado fino lavado.-

Mf=∑%ret acum

100=2.99

Mf=2.99

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1.7.- CUESTIONARIO.-1.- ¿Cuál es la influencia de la distribución granulométrica en la resistencia del

hormigón?La influencia esta en el grado de resistencia ya que la misma, si, tiene una buena distribución tendría mayor resistencia a la compresión además el agregado fino aceparía los espacios vacios que quedan entre los agregados gruesos de manera que queden llenos para aumentar la resistencia y que haya entre ellos mas cohesión junto con la mezcla de agua y cemento

2.- ¿Qué entiende por superficie específica y cual la relación con el tamaño máximo del agregado?Es una película en el agrado que se tiene de muestra que se encuentra al ras de la muestra y la relación con el tamaño máximo del agregado es en el cribado o tamizado ya que en cada tamiz se forma una superficie o capa especifica en la cual se busca el 15% de peso retenido acumulado o el inmediato superior

3.- Con los resultados obtenidos en la práctica califique si los agregados cumplen o no con las especificaciones, e indique la solución que daría en obra en caso de no cumplirSe puede ver que el agregado grueso no está dentro de las especificaciones pero el agregado si cumple tanto el lavado como el no lavado, la solución sería aumentar más

agregados grueso en el tamiz 3/4· o el 121" para aumentar la resistencia del agregado ya

que el agregado fino va poder cumplir el objetivo de llenar los espacios vacíos

1.8.- CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES.- Se cumplieron los objetivos de hallar los valores de los módulos granulométricos, que son

para el agregado fino lavado de 3.18, no lavado 2.99 y para el grueso de 6.08, estos se encuentran dentro del rango para un agregado óptimo.

El modulo granulométrico de la arena se encuentra cercano a 3, esto nos indica que es una arena gruesa, y según la teoría esto es bueno para la resistencia del hormigón.

El modulo granulométrico del agregado grueso fue de 6.08, y esto no dice que también gran parte del agregado es de grano grueso.

La mayor parte del agregado grueso fue retenido en el tamiz #4, esto nos indica que la mayoría del agregado grueso se encuentra entre los tamices 1” y ¾” #4, y en cuanto al agregado fino la mayoría del agregado fino se encuentra entre los tamices Nª8 y Nª50.

Lo dicho anteriormente confirma que nuestros agregados se encuentran dentro de un rango óptimo.

Estos valores harán que se necesite cantidades similares de grava y arena.

1.9.-BIBLIOGRAFIA.- HORMIGON ARMADO de Jiménez Montoya ANAILISIS ESTRUCTURAL DE DISEÑO DE DEPOSITOS CILINDRICOS DE HORMIGON DE

Vilardell CALCULO DE ESTRUCTURAS DE PUENTES DE HORMIGON de Steiman Rueda

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