ENSAYOS DE AGREGADOS PARA HORMIGONES

Estudio de Materiales II
ENSAYOS DE AGREGADOS
PARA HORMIGONES
Laboratorio de Ensayo de Materiales
ENSAYOS DE AGREGADOS PARA
HORMIGONES
Considerando que el hormigón está formado por dos fases: la pasta de cemento hidratado y el agregado; en consecuencia, las propiedades del hormigón estarán definidas por
las propiedades de las dos fases y por la presencia de la interfaz entre ellas.
El agregado forma aproximadamente las tres cuartas
partes del volumen del hormigón, por lo que, la calidad del agregado es de suma importancia y sus propiedades influyen en
el desempeño del hormigón como la estabilidad volumétrica,
resistencia y durabilidad.
Desde el punto de vista económico, el agregado constituye el componente de menor costo después del agua, por lo
que la mezcla debe realizarse con la mayor cantidad posible de
éste, siempre que las propiedades deseadas del hormigón en
estado fresco y endurecidos quede garantizadas.
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ORIGEN Y PROPIEDADES
Roca Madre
Naturales
Canto Rodado
Arena de río
Triturados
AGREGADOS
Piedra
Triturada
PROPIEDADES
Extensivas
(Dependen de la Roca Madre)
Composición Química y mineral
Clasificación petrográfica
Peso específico
Dureza, Resistencia, Desgaste
Estabilidad Química y Física
Estructuras de Poros
Color, etc
Intensivas (propio del estado en que se
encuentra el agregado)
ENSAYOS
Según Normas
IRAM
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Granulometría
Forma y Tamaño de las partículas
Textura superficial
Peso Unitario
Absorción y Porosidad
Contenido de Humedad
Materia Orgánica
Material Mas fino que # 200
ESPECIFICACIONES SOBRE APTITUD
DE AGREGADOS PARA HORMIGONES
•
•
•
•
•
•
Generales
Descripción y origen del agregado
Resistencia, dureza y durabilidad
Limpieza y ausencia de impurezas
No presentar reacciones nocivas con el cemento
Sustancias nocivas
Forma y textura superficial
•
•
•
•
Propiedades físicas
Granulometría
Determinación de la densidad relativa y absorción
Peso unitario suelto y compactado
Porcentaje de vacíos
•
•
•
Durabilidad
Estabilidad frente a soluciones de sulfatos de sodio
Estabilidad de rocas basálticas
Reacción álcalis agregados
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CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS
Las normas los clasifican para su estudio:
Gruesos
Agregados
Finos
Es el agregado retenido
en el tamiz
Nº 4 (IRAM 4,8 mm)
Es el agregado que
pasa el tamiz Nº 4
(IRAM 4,8 mm)
Muestreo
Para realizar
S/IRAM
los ensayos,
1509 lo primero que se debe realizar es el Muestreo
Objetivos: Obtener una muestra que sea representativa del agregado que se
encuentra en los yacimientos naturales o depósito comerciales o acopiados en la
obra.
Procedimiento: El material debe estar húmedo para evitar la segregación del
mismo, se realizará a través de muestras parciales tomadas de distintos lugares
del acopio o de la pila de material y por fraccionamiento o cuarteo se irá obteniendo muestras parciales cada vez menores hasta llegar a una cantidad necesaria para realizar los distintos ensayos.
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FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL
Partículas redondeadas y lisas
Partículas trituradas (aristas vivas) y rugosas
Incidencia en el hormigón:
• Estado fresco: trabajabilidad, cantidad de pasta.
• Estado endurecido: adherencia, interface.
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GRANULOMETRÍA s/IRAM 1505
• Definición: Es la distribución por tamaños de las partículas que
constituyen el material granular.
• Procedimientos: Para realizar el ensayos necesitamos:
Balanza
Estufa
Tamices y Vibrador
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GRANULOMETRÍA s/IRAM 1505
• Resultados:
Se grafican los porcentajes retenidos acumulados en cada tamices vs. Aberturas de tamices sobre un gráfico semi logarítmico.
Se define el módulo de finura: que es la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados de los tamices que cumple la relación 1
a 2 y divididos en 100.
Tamaño máximo del agregado: que es la abertura de malla
del tamiz de menor abertura que deja pasar como mínimo un 95 % o
fracción superior.
Para cumplir con las especificaciones reglamentarias debemos
comparar las curvas de nuestros agregados con curvas límites definidas para cada fracción (grueso y fino).
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GRANULOMETRÍA s/IRAM 1505
Agregado Grueso
100
90
Límite Inferior
Límite Superior
Agr. estudiado
% que pasa
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,1
1
10
Abertura tamices (mm)
Laboratorio de Ensayo de Materiales
100
GRANULOMETRÍA s/IRAM 1505
Agregado fino
100
90
80
% que pasa
70
60
50
40
Curva "A"
Curva "B"
Curva "C"
Agr. estudiado
30
20
10
0
0,1
1
10
Abertura tamices (mm)
Laboratorio de Ensayo de Materiales
100
GRANULOMETRÍA s/IRAM 1505
Incidencia en el hormigón:
•
Influye en la mayor o menor compacidad que puede tener el hormigón y en el estado fresco con respecto a la trabajabilidad del mismo.
•
El tipo de mezcla o composición granulométrica entre ellos para
poder resolver el esqueleto óptimo del hormigón.
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PESO ESPECÍFICO s/IRAM 1520 y 1533
• Definición: es la relación del peso del agregado incluidos los
poros impermeables con el volumen real del mismo.
El peso específico depende fundamentalmente de la composición mineralógica de la roca madre.
• Procedimientos:
Se basa en el principio de Arquímedes, del volumen del agua
desalojado.
Balanzas que aprecie 0,1 g y 0,5 g.
Volumenómetro de Schujman.
Material en estado saturado con superficie seca.
• Resultados: se expresa en kg/m3; para agregados normales
2,6 a 2,7 kg/m3.
• Incidencia en el hormigón:
En función del peso específicos puede variar en hormigones livianos, normales o pesados.
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PESO ESPECÍFICO s/IRAM 1520 y 1533
Balanzas
Volumenómetro de Schujman
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PESO UNITARIO s/IRAM 1548
• Definición: es la relación del peso del agregado con el volumen
aparente en determinadas condiciones de humedad y compactación (kg/m3).
Son varios los factores que influyen el el peso unitarios que
pueden ser intrínsecos o extrínsecos:
Intrínsecos: granulometría; forma y textura superficial.
Extrínsecos: Formas y dimensiones del recipiente (Tmáx.) y
compactación (suelto o compactado).
• Procedimientos:
Balanza con precisión de 0,5 % del menor peso.
Barra de acero de 16 mm de diámetro y 60 mm de largo con
punta roma.
Recipiente de acero estanco e indeformable, el tamaño del recipiente va a variar en función del tamaño máximo del agregado.
P.U. Suelto o Compactado (apisonado o sacudidas).
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PESO UNITARIO s/IRAM 1548
Determinación del
Peso Unitario
Incidencia en el hormigón
•
Sirve para estimar el volumen seco y compactado de
agregado grueso que hace máxima la compacidad de la mezcla, o para dosificar en volúmenes aparentes.
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ABSORCIÓN DE AGUA s/IRAM 1520 y 1533
• Definición: es el contenido interno de agua que tiene un agregado en la condición de saturado con superficie seca. Es la disminución de masa de una muestra saturada y de superficie seca después de secarla en estufa durante 24 hs.
• Procedimiento:
Estufa, balanzas que aprecie 0,1 y 0,5 g, recipiente estanco.
Balanza
Estufa
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ABSORCIÓN DE AGUA s/IRAM 1520 y 1533
Incidencia en el hormigón:
• Puede ser necesario corregir la cantidad de agua en la dosificación, que se hace sobre materiales secos.
• Además la Porosidad, la Permeabilidad y la Capacidad de
absorción del agregado influyen en la adherencia con la pasta de
cemento, en la resistencia del hormigón a congelación y deshielo,
en la estabilidad química y en la resistencia a la abra-sión.
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MATERIAL MÁS FINO QUE TAMIZ No 200
s/IRAM 1540
• Definición: Son arcillas y otros materiales finos adheridos a la
superficie de los agregados.
Se trata de restringir la existencia de suelos finos que poseen
cierta actividad superficial e indica el grado de suciedad del
agregado.
• Procedimientos:
Estufa, balanza con precisión del 0,02 % del peso de la muestra,
Tamiz Nº 16 y Nº 200.
Estufa
Balanza
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MATERIAL MÁS FINO QUE TAMIZ No 200
s/IRAM 1540
Tamices No 16 y
No 200
Incidencia en el Hormigón:
•
•
Resistencia: Adherencia agregado-pasta de cemento.
Trabajabilidad: aumenta la cantidad de agua necesaria para
humedecer las partículas de las mezclas.
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MATERIA ORGÁNICA s/IRAM 1512
• Objetivo:Contenido de materia orgánica como producto de descomposición de material vegetal en forma de humus o tierra negra.
• Procedimiento:
Ensayo colorimétrico, cualitativo.
Probeta graduada, solución de hidróxido
de sodio al 3 %.
Incidencia en el hormigón:
Resistencia, interfiere en el proceso de
hidratación del cemento.
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DESGASTE DE LOS ÁNGELES s/IRAM 1532
• Objetivos: evaluar la dureza y desgaste del material producido
por la abrasión de los agregados por frotamiento y machaqueo.
• Procedimientos:
Cilindro de eje horizontal de 700 mm de diámetro y 500 mm de
largo y con una pestaña en su interior.
Carga abrasiva (esfera de fundición o acero).
Tamiz Nº 12.
Balanza con precisión del gramo.
Estufa
Balanza
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Tamiz No 12
DESGASTE DE LOS ÁNGELES s/IRAM 1532
Carga abrasiva
Máquina de Los Ángeles
Incidencia en el hormigón:
• Hormigones expuestos a grandes desgastes como: pavimento
con tránsito pesado, canales, vertederos de diques.
Laboratorio de Ensayo de Materiales
DURABILIDAD:
ESTABILIDAD VOLUMÉTRICA
La Durabilidad es función de la composición mineralógica,
granulometría, forma y continuidad de los poros del agregado (absorción).
•
•
•
•
Ataque por Sulfato de sodio s/IRAM 1525.
Ataque por congelación y deshielo s/IRAM 1526.
RAS - Método de la barra de Mortero s/IRAM 1637.
RAS - Método acelerado de la barra de mortero s/IRAM 1674.
Incidencia en el hormigón
• Resistencia y degradación.
• Hormigones expuesto a período de humedad.
• Hormigones en terreno con sulfuros o a ambientes sulfurosos.
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Estudio de Materiales II
ENSAYOS DE AGREGADOS
PARA HORMIGONES
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