Informe Peso Unitario de los agregados

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MARCO CONCEPTUAL Por definición, el peso específico unitario, es la relación de la masa del agregado que ocupa un volumen patrón unitario entre la magnitud de éste, incluyendo el volumen de vacíos propio del agregado, que ha de ir a ocupar parte de este volumen unitario patrón. El peso específico unitario, tiene idéntica definición al peso unitario simplemente, es decir, peso dividido por el volumen, pero la diferencia fundamental con el peso específico, es que el volumen es el aparente, es decir este volumen incluye los vacíos ínter granulares, el peso no difiere. El peso específico unitario, es el peso de la muestra sobre un volumen definido del molde, viene a ser a la vez una constante de cada material, que sirve para transformar pesos a volúmenes o viceversa, principalmente en la dosificación de concretos. Existen dos valores para el peso unitario de un material granular, dependiendo del sistema que se emplee para acomodar el material; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será: Peso Unitario Suelto y Peso Unitario Compactado. PESO UNITARIO SUELTO: Se usará invariablemente para la conversión de peso a volumen; es decir, para conocer el consumo de áridos por metro cúbico de hormigón. PESO UNITARIO COMPACTADO: Este valor se usará para el conocimiento de volúmenes de materiales apilados y que están sujetos a acomodamiento o asentamientos provocados por el tránsito sobre ellos o por la acción del tiempo. También es de una utilidad extraordinaria para el cálculo de por ciento de vacíos de los materiales.

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MARCO CONCEPTUALPor definicin, el peso especfico unitario, es la relacin de la masa del agregado que ocupa un volumen patrn unitario entre la magnitud de ste, incluyendo el volumen de vacos propio del agregado, que ha de ir a ocupar parte de este volumen unitario patrn.El peso especfico unitario, tiene idntica definicin al peso unitario simplemente, es decir, peso dividido por el volumen, pero la diferencia fundamental con el peso especfico, es que el volumen es el aparente, es decir este volumen incluye los vacos nter granulares, el peso no difiere.El peso especfico unitario, es el peso de la muestra sobre un volumen definido del molde, viene a ser a la vez una constante de cada material, que sirve para transformar pesos a volmenes o viceversa, principalmente en la dosificacin de concretos.Existen dos valores para el peso unitario de un material granular, dependiendo del sistema que se emplee para acomodar el material; la denominacin que se le dar a cada uno de ellos ser: Peso Unitario Suelto y Peso Unitario Compactado. PESO UNITARIO SUELTO: Se usar invariablemente para la conversin de peso a volumen; es decir, para conocer el consumo de ridos por metro cbico de hormign. PESO UNITARIO COMPACTADO: Este valor se usar para el conocimiento de volmenes de materiales apilados y que estn sujetos a acomodamiento o asentamientos provocados por el trnsito sobre ellos o por la accin del tiempo. Tambin es de una utilidad extraordinaria para el clculo de por ciento de vacos de los materiales.

REFERENCIAS NORMATIVAS: NTP 400.010-1976 AGREGADOS: Extraccin y preparacin de muestras. NTP 400.021-1977 AGREGADOS: Mtodo de ensayo para la determinacin del peso especfico y la absorcin del agregado grueso. NTP 400.022-1979 AGREGADOS: Mtodo de ensayo para determinar el peso especfico y la absorcin del agregado fino.

OBJETIVOS: Describir el peso unitario del agregado grueso y del agregado fino. Este mtodo de ensayo cubre la determinacin del peso unitario suelto o compactado y el clculo de vacos en el agregado fino, grueso o en una mezcla de ambos, basados en la misma determinacin. Este mtodo se aplica a agregados de tamao mximo nominal de 150mm.REQUISITOS DE USO PARA EL AGREGADOS Agregado grueso: Las partculas deben estar libres de tierra, polvo, limo, humus, escamas, materia orgnica, sales u otras sustancias dainas. El agregado grueso deber estar conformado por partculas limpias, de perfil preferentemente angular o semi-angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.Se recomienda que las sustancias dainas no excedan los porcentajes mximos siguientes: Partculas deleznables: 5% Material ms fino que la malla #200: 1% Carbn y lignito: 0.5% Agregado fino: El agregado fino ser arena natural. Sus partculas sern limpias, de perfil preferentemente angular, duro, compactas y resistentes.El agregado fino deber estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partculas escamosas o blandas, exquisitos, pizarras, lcalis, materia orgnica, sales u otras sustancias perjudiciales.Se recomienda que las sustancias dainas no excedan los porcentajes mximos siguientes: Partculas deleznables: 3% Material ms fino que la malla #200: 5%PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALMATERIALES Y EQUIPO UTILIZADO: PARA AGREGADO FINO: 1 kg Aprox. Balanza con capacidad de acuerdo al peso de la muestra y sensible a 0.5 gr. Picnmetro de 500 ml. Molde cnico metlico. Apisonador de metal. Mica transparente. Agua de mesa. Embudo. Pipeta. Badilejo. Bomba de vacos. Horno.

PARA AGREGADO GRUESO: 2 Kg Aprox. Balanza. Cesta metlica. Balde. Franela. Horno.

Procedimiento: 1) Preparamos el material antes de realizar el ensayo:a. AGREGADO GRUESO DE WILKE, se tom una muestra de: 2223.4 g.i. Se cuartea el Agregado Grueso hasta conseguir una muestra de ms de 2 Kg del material.(Fig1)ii. Tamizamos en la Malla N 4, y todo el AG cuarteado que retenga en esa malla, procedemos a pesarlo, para tener el peso inicial del agregado grueso (Fig.2; 3; 4 ).iii. Lavamos el AG encima de la malla N 4 (Fig. 5 ).iv. Procedemos a saturarlo de con agua en un balde todo el material pesado previamente, esta saturacin durara 24 horas (Fig 6).

b. AGREGADO FINO DE PIIPAMPA, se tom una muestra de: 1288.2 g.i. Se procede a cuartear el material fino, hasta adquirir una muestra de ms de 1Kg.ii. Dicho material debe pasar la malla N4, procedemos a tamizar (Fig.2).iii. Pesamos el material y obtenemos el peso inicial de referencia (Fig.3).iv. Se procede a saturar el material fino con agua en un balde, dicha saturacin no deber ser menor de 24 horas.(Fig.)v. Pasado las 24 horas, se procede a escurrir el agua del balde con el AF, con sumo cuidado de no dejar pasar lo ms fino, luego colocamos el material en una bandeja y procedemos a colocarlo al horno a una temperatura de 40 grados centgrados, horas previas al ensayo, para que pueda secarse el material solo superficialmente (Fig.5 y Fig.6)vi. Retiramos la muestra del horno y est listo para realizar el ensayo de peso especfico.

2) Despus de haber preparado el material 24 horas antes, pasamos a realizar el ensayo de peso especfico. a. Agregado Grueso:i. Despus de haber sido saturado nuestro agregado grueso durante 24 horas pasamos a quitarle la humedad superficial con la franela, quedando en estado saturado superficialmente seco. (Fig. 1).ii. Pesamos el agregado en estado saturado superficialmente seco con una aproximacin de 0.5 gr. (Fig. 2)iii. Pesamos la cesta de plstico para posteriormente restarla del peso de la muestra sumergida.iv. Colocamos nuestra muestra ya pesada en la cesta de plstico y determinamos el peso de la muestra sumergida dentro de una tina, esto se logra conectando la cesta con la balanza. (Fig.4 y Fig. 5)v. Ponemos a secar la muestra en horno a 110 C hasta que su peso sea constante, luego la dejamos enfriar a temperatura ambiente por un periodo de 1 a 3 horas. .

Fig. 1: Retiramos la humedad superficial del agregado con la franela.Fig. 2: Pesamos el agregado saturado superficialmente seco.Fig. 3: Pesamos la cesta de plstico antes de poner el agregado en la cesta.

Fig. 4: Colocamos la muestra en la cesta para saber su peso sumergido.Fig. 5: Pesamos el agregado con la cesta sumergidos en agua.

b. Agregado Fino:i. Homogenizamos el agregado con el badilejo y llenamos el cono metlico con agregado. (Fig. 1)ii. Despus de retirar el agregado del horno lo colocamos en el cono metlico para verificar que no se halla secado ms all del estado saturado superficialmente seco.(Fig. 2)iii. Primero llenamos la tercera parte del cono y le damos 8 golpes con el apisonador, en total tienen que ser 25 golpes dejando caer el apisonador, luego enrasamos y sacamos el cono para ver su grado de humedad, el nuestro se form una pequea ruma lo cual indica que nuestro agregado no estaba seco ms bien saturado superficialmente seco. (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 y Fig.6)iv. Separamos 500 gr para colocarlo al horno a secar y otros 500 gr para ponerlo en el picnmetro.v. Llenamos el picnmetro con 500 ml de agua y luego vaciamos el agua en un vaso de precipitados. (Fig. 7 y Fig. 8)vi. Llenamos el picnmetro con 500 gr de agregado ayudndonos con la mica transparente y luego llenamos con agua hasta llegar a la pestaa del picnmetro y con ayuda de la bomba de vacios se eliminan las burbujas contenidas en el agregado. (Fig. 9, Fig. 10 y Fig. 11)vii. Aadimos agua hasta la pestaa y pesamos. (Fig. 12)

Fig. 1: Hacemos la muestra homognea con el badilejo.Fig. 2: llenamos el cono metlico con agregado fino.Fig. 3: Llenamos una tercera parte del cono.

Fig. 4: Se compacta la muestra con el apisonador.Fig. 5: Enrasamos el agregado que rebalsa del cono.Fig. 6: Quitamos el cono y vemos el grado de humedad del agregado.

Fig. 7: Llenamos el picnmetro con 500 ml de agua.Fig. 8: Vaciamos el agua del picnmetro en un vaso de precipitadosFig. 9: Llenamos el picnmetro con agregado.

Fig. 10: Aadimos agua al agregado que se encuentra en el picnmetro.Fig. 11: Eliminamos las burbujas presentes en el picnmetro con la bomba de vacos.Fig. 12: Aadimos ms agua hasta llegar a la pestaa del picnmetro.

CALCULOS PARA AGREGADO GRUESO:DATOS: A= 2197.2 gr. (Peso de la muestra seca en el aire). B= 2240.7 gr. (Peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire) C= 1303.2 gr. (Peso en el agua de la muestra saturada) , se resta el peso de la canasta.

PESO ESPECIFICO DE MASA (Pem)

PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA (PeSSS)

PESO ESPECIFICO APARENTE (Pea)

ABSORCION (Ab)

CALCULOS PARA AGREGADO FINO:DATOS: A= 496.6 gr. (Peso en el aire de la muestra secada en el horno). B= 664.6 gr. (Peso del picnmetro lleno con agua) C= 975 gr. (Peso del Picnmetro con la muestra y el agua hasta la marca de calibracin) S= 500 gr. (Peso de la muestra saturada y superficialmente seca)

PESO ESPECIFICO DE LA MASA (Pem)

PESO ESPECIFICO DE UNA MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA (PeSSS)

PESO ESPECIFICO APARENTE (Pea)

ABSORCION (Ab)

OBSERVACIONES EXPERIMENTALES1. Qu diferencias puedes apreciar entre una muestra seca y una muestra saturada interiormente y seca superficialmente?Si un agregado se colma en todos sus poros, se considera saturado y superficialmente seco. Si adems la humedad se mantiene en la superficie, se le conoce como saturado superficialmente hmedo. En el caso de que se seque al aire, o artificialmente en horno, el contenido de humedad disminuir, denominndose agregado seco al aire, o completamente seco.2. Indique las diferencias existentes entre una muestra saturada interiormente superficialmente seca y una muestra sumergida.Una muestra saturada interiormente tiene sus poros colmados pero su superficie esta seca, una muestra sumergida se encuentra con todos sus poros colmados y adems presenta una superficie humeda.3. Por qu la muestra tiene que estar sumergida 24 horas?Tiene que estar sumergida 24 horas para poder colmar todos sus poros con agua y asi estar saturada.4. Interpreta la capacidad de absorcin del agregado fino.El grado de absorcin repercutir para saber cunta agua se requerir en la mezcla, siempre que este valor este dentro de los parmetros establecidos en normas, el material ser ptimo para su utilizacin para diseo de mezclas

CONCLUSIONESLos agregados constituyen un factor determinante en la economa, durabilidad y estabilidad en las obras civiles, pues ocupan all un volumen muy importante. Por ejemplo el volumen de los agregados en el concreto hidrulico es de un 65% a 85%, en el concreto asfltico es del 92% al 96%, en los pavimentos del 75% al 90%. Por ello es tan importante analizar los pesos especficos ya que nos dan un proporcionamiento de mezclas ptimo y nos permite su correcto control.El peso especfico, usualmente no es utilizado como un parmetro de la calidad de los agregados, sino ms bien se usa este dato para poder realizar clculos del proporcionamiento que deben tener los agregados en el concreto.Los agregados secados al horno no contienen ninguna agua absorbida ni tampoco agua libre. Se las seca en un horno hasta la constancia de masa, a 1105C.

BIBLIOGRAFIA1. JOSEPH J. WADDELL, JOSEPH A. DOBROWSKI, Manual de la construccin con concreto I, Mc Graw Hill, 3a edicin, 1997.2. American Standard for Testing Materials (ASTM). Norma C-131. Standard Test Method for Density, Relative Density and Absorption of fine Aggregate.3. Normas Tcnicas Peruanas:a. NTP 400.037:2001 - AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en hormign.b. NTP 400.011:1996 - AGREGADOS. Definicin y clasificacin de agregados para uso en morteros y hormigones (concretos).c. NTP 400.010:2001 AGREGADOS. Extraccin y preparacin de las muestras.d. NTP 350.001:1970 TAMICES DE ENSAYO.e. NTP 339.047:1979 HORMIGN (CONCRETO). Definiciones terminologa relativas al concreto.f. NTP 400.021:2002 AGREGADOS. Mtodos de ensayo normalizado para el peso especfico y absorcin de agregado grueso.