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GRANULOMETRIA DE AGREGADOS GRUESO Y FINO

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GRANULOMETRIA DE AGREGADOS
(GRUESO Y FINOS)
YULIANA R. PEREIRA SOLANO
JHON J. OSORIO ROMAN
RAFAEL S. MANJARREZ HERRERA
MANUEL GOMEZ PEREZ
DOC. MARCOS DE LEON
UNIVERSIDAD DE SUCRE
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL
MATERIALES DE CONSTRUCCION
SINCELEJO/SUCRE
INTRODUCCION
Los agregados son cualquier sustancia solida o partículas (masa de materiales
casi siempre pétreos) añadidas intencionalmente al concreto que ocupan un
espacio rodeado por pasta de cemento, de tal forma, que en combinación con ésta
proporciona resistencia mecánica al mortero o concreto en estado endurecido y
controla los cambios volumétricos durante el fraguado del cemento.
Los agregados ocupan entre 59% y 76% del volumen total del concreto. Están
constituidos por la parte fina (arena) y la parte gruesa (grava o piedra triturada).
Además, la limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son
importantes en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos
enfocaremos en esta última, teniendo como propiedad LA GRANULOMETRÍA.
Ahora, La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes
debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y
contracción del concreto.
Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están
especificados en la Norma Técnica Colombiana NTC 32, 174, 77 los cuales se
seleccionarán los tamaños y por medio de unos procedimientos hallaremos su
módulo de finura, para el agregado fino y el tamaño máximo nominal y absoluto
para
el
agregado
grueso.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar si la granulometría de los agregados (finos, grueso) se encuentra
dentro de los parámetros establecidos en la norma NTC174, para un diseño de
mezcla adecuado.
OBJETIVOS ESPECIFICOS

Calcular el modulo de finura para agregados finos.

Calcular tamaño máximo y tamaño máximo nominal para agregados
gruesos.

Determinar si los agregados son óptimos para la elaboración de concreto
JUSTIFICACION
El ensayo de granulometría de los agregados es de verás importancia para
el diseño del concreto debido a la relevante influencia de los agregados en
la resistencia del mismo.
Con lo dicho anteriormente se resalta que para diseñar un concreto que
suplan las necesidades o requerimientos es menester controlar nuestra
variable agregados.
Entre los agregados existe una relación granulométrica (agregados finos y
gruesos) junto a la pasta de cemento, esta mezcla tiene que ser
proporcional a las densidades del concreto a diseñar.
Ahora, según sea el cuidado y control de la granulometría de los agregados
así será los resultados de resistencia y durabilidad de la obra a edificar.
Además, existen normas que rigen los rangos granulométricos óptimos a
utilizar en una mezcla de concreto, por lo tanto en los estudios de
agregados es completamente importante regirse a la norma.
MATERIALES UTILIZADOS



Muestra de 3000 Kg de agregados gruesos
Muestra de 1000 Kg de agregados finos
Serie de tamices (2¨, 1¨, 3/4¨, 1/2¨, 3/8¨, ¼¨, #4, #8,#16,#30, #50,
#100, #200), fondo.

Balanza analítica.

Recipientes de plástico.
DATOS Y RESULTADOS
DATOS
Tabla 1
Tamiz
3/8 "
N°4
N°8
N°16
N°30
N°50
N°100
N°200
Fondo
GRANULOMETRIA DE AGREGADOS FINOS
MASA INICIAL DE 1000 GRAMOS
Masa retenida +
Masa del Tamiz
Masa
Abertura (mm)
Masa del Tamiz
(gr)
Retenida (gr)
(gr)
9,5
558
565
7
4,75
480
510
30
2,36
411
460
49
1,18
536
605
69
0,6
388
534
146
0,3
370
860
490
0,15
323
490
167
0,075
328
361
33
287
293
6
Sumatoria:
997
Error
0,30%
Masa Inicial=1000 gramos
Masa Final= 997 gramos
Se obtuvo un error de 3 gramos lo que corresponde a un 0,30%
Tabla 2
GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS
MASA INICIAL DE 3000 GRAMOS
Tamiz
2"
1"
3/4"
1/2"
3/8"
N°4
Fondo
Abertura
(mm)
Masa del Tamiz
(gr)
Masa retenida +
Masa del Tamiz (gr)
Masa
Retenida (gr)
50
25
19
12,7
9,5
4,75
513
649
510
565
655
668
373
513
715
1184
1956
943
1129
487
Sumatoria
0
66
674
1391
288
461
114
2994
Masa Inicial = 3000 gramos
Masa Final = 2994 gramos
Error
0,20%
Se obtuvo un error de 6 gramos lo que corresponde a un 0,20%
RESULTADOS
Como tanto en la granulometría de agregado fino como de agregado grueso se
obtuvieron errores se tiene que hacer una corrección, dicha corrección es igual a:
Agregado Fino
Tabla 3
Tamiz
Abertura (mm)
3/8 "
N°4
N°8
N°16
N°30
N°50
N°100
N°200
Fondo
9,5
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Sumatoria:
GRANULOMETRIA DE FINOS
MASA INICIAL DE 1000 GRAMOS
Masa Retenida
% Retenido
Corregida (gr)
7,333333333
30,33333333
49,33333333
69,33333333
146,3333333
490,3333333
167,3333333
33,33333333
6,333333333
1000
Calculo del Modulo de Finura (MF):
0,73%
3,03%
4,93%
6,93%
14,63%
49,03%
16,73%
3,33%
0,63%
%Retenido
Acumulado
%Pasa
0,73%
3,77%
8,70%
15,63%
30,27%
79,30%
96,03%
99,37%
100,00%
99,27%
96,23%
91,30%
84,37%
69,73%
20,70%
3,97%
0,63%
0,00%
Lo establecido en la norma dos dice que:
Tabla 4
MODULO DE FINURA
Ideal
2,8 – 3,4
Tolerable
2,7 – 3,5
La Norma NTC 174 brinda el siguiente análisis granulométrico para agregado fino.
Tabla 5
Tamiz
3/8 "
N°4
N°8
N°16
N°30
N°50
N°100
Abertura del
Tamiz
9,5
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15
Limite Superior
100%
100%
100%
85%
60%
30%
10%
Límite Inferior
100%
95%
80%
50%
25%
10%
2%
El cual significa que la granulometría de agregados finos adecuada para el
concreto tiene que estar dentro de estos dos límites.
La granulometría de agregado fino de este presente informe resulto de la siguiente
manera.
Grafica 1
Granulometria de Agregado Fino
120%
100%
%Pasa
80%
Limite Superior
60%
Granulometria
Limite Inferior
40%
20%
0%
0,01
0,1
1
10
Abertura de los Tamices (mm)
La granulometría del agregado fino no cumple con las especificaciones de la
norma técnica colombiana NTC 174, lo cual se puede ver en la grafica 1.
Agregado Grueso
Tabla 6
Tamiz
2"
1"
3/4"
1/2"
3/8"
N°4
Fondo
GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS
MASA INICIAL DE 3000 GRAMOS
Abertura
Masa Retenida
%Retenido
% Retenido
(mm)
Corregida (gr)
Acumulado
50
25
19
12,7
9,5
4,75
Sumatoria
Tamaño Máximo (TM): 2”
0
67
675
1392
289
462
115
3000
0,00%
2,23%
22,50%
46,40%
9,63%
15,40%
3,83%
0,00%
2,23%
24,73%
71,13%
80,77%
96,17%
100,00%
%Pasa
100,00%
97,77%
75,27%
28,87%
19,23%
3,83%
0,00%
Tamaño Máximo Nominal (TMN): 1”
La norma técnica colombiana NTC174 establece de acuerdo al tamaño máximo
nominal los siguientes límites para saber si dicho agregado cumple las
especificaciones.
Tabla 7
2"
1"
3/4"
Abertura
(mm)
50
25
19
1/2"
3/8"
N°4
12,7
9,5
4,75
Tamiz
Limite Superior Límite Inferior
100
100
100
95
60
0
25
10
Grafica 2
Granulometria de Agregado Grueso
120
100
% Pasa
80
Limite Superior
60
Granulometria
40
Limite Inferior
20
0
1
10
100
Abertura del Tamiz (mm)
La granulometría del agregado grueso si cumple con las especificaciones de la
norma técnica colombiana NTC 174.
ANALISIS DE RESULTADOS
De los resultados obtenidos se puede analizar:
AGREGADO FINO:
Modulo de Finura: El análisis granulométrico de la arena se complementa
calculando su modulo de finura, que es igual a la centésima parte de la suma de
los porcentajes retenidos acumulados en cada una de las mallas de la serie
estándar. De ordinario se considera que la arena presenta un modulo de finura no
adecuado para la fabricación de concreto, debido a que no entra ni siquiera al
menor rango establecido (modulo de finura tolerable) en la tabla 4 que va desde
2.70 a 3.50.
Las arenas cuyo modulo de finura es inferior a 2.70, normalmente se consideran
demasiado finas y son un perjudicial para esta aplicación, por que suelen requerir
mayores consumo de pasta de cemento, lo cual repercute adversamente en los
cambios volumétricos y en el costo del concreto. En extremo opuesto, las arenas
con modulo de finura mayor de 3.50 resultan demasiado gruesas y también se les
juzga inadecuadas por que tienden a producir mezclas de concreto ásperas,
segregables y proclives al sangrado.
La arena ensaya en el laboratorio posee un modulo de finura de 2,34 lo que dice
que es una arena demasiado fina, si esta arena si utilizara para la fabricación de
concreto produciría a la hora de estar realizando la mezcla una suspensión de
esta misma o sencillamente flotaría.
Por otro lado, se puede observar que la grafica granulométrica de los agregados
fino sobresale del límite superior de la curva establecida en la norma NTC174, por
lo tanto es un material no recomendable para el diseño de mezcla; pero mediante
un proceso de mejoramiento se puede optimizar para su uso.
AGREGADO GRUESO:
A diferencia del agregado fino, el agregado grueso si cumple con las
especificaciones establecidas en la norma técnica colombiana NTC174, lo que
dice que si es un buen agregado para la elaboración del concreto. En la grafica 2
se logra observar que efectivamente la curva granulométrica de este agregado si
queda entre los dos limites, ahora solo faltaría hacerle los ensayos de índice de
alargamiento y de aplanamiento para concluir que este agregado cumple al 100%
las condiciones para brindar una excelente resistencia al concreto.
El tamaño máximo nominal es el que nos indica que limites se deben escoger para
elaborar la grafica y saber si cumple la norma, ya que con este se logran saber
dichos limites; en la grafica 2 se observan estos límites y gracias a estos es que se
pudo concluir que el agregado grueso si cumple las especificaciones de la norma.
CONCLUSION
De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que:
El agregado fino no cumple con las especificaciones de la norma NTC174 puesto
que sobrepasa el límite superior establecido y además de esto tampoco cumple
con el modulo de finura por lo que si se quiere utilizar esta arena para la
elaboración del concreto tendría que pasar por un proceso de mejoramiento para
así optimizar sus propiedades y bridarle así al concreto la alta resistencia que éste
necesita.
El agregado fino si se puede utilizar para la elaboración de concreto, pero, ya éste
no brindaría la misma resistencia que brindaría un concreto realizado con arena
que si cumple con la norma NTC174, aun así este agregado fino puede mejorarse
como ya lo habías dicho anteriormente pero lo primordial es tener un agregado
que si cumpla con la norma. El proceso de mejoramiento para este agregado se
realiza una vez ya tengamos más ensayos realizados a dicho agregado por lo que
se conocerá el procedimiento antes de realizar el diseño de mezcla final.
El agregado grueso cumple todas especificaciones para este establecidas en la
norma NTC 174 por lo que sí se puede utilizar para la elaboración de concreto de
alta resistencia.
BIBLIOGRAFIA
[Sánchez de Guzmán, Diego. Tecnología del Concreto y Propiedades; 1997, Pag
67]
NORMA TECNICA COLOMBIANA # 77. Método para el Análisis por Tamizado de
los Agregados Finos y Gruesos.
NORMA TECNICA COLOMBIANA # 174. Especificaciones de los Agregados para
Concreto. Cuarta Revisión
CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto
Colombiano de Productores de Cemento.
MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. Sección 5-6.
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