GLANULOMETRIA, MASA UNITARIA SUELTA Y COMPACTA DE AGREGADO FINO, EQUIVALENTE DE ARENA, CONTENIDO DE MATERIA ORGANICA, PESO ESPECÍFICO Y ABSORCION DEL AGRAGADO FINO Dayanna Carolina Fonseca Parra ID: 000318060 Leidi Katerine Garcia Meneses ID: 000324025 Darly Andrea Arias Gamboa ID: 000317986 Yeison Manuel Mena Ramirez ID: 000306399 Brayan Ferney Ramírez Mantilla ID: 000323008 CALCULOS Y PROCEDIMIENTO • Calculo del Módulo de Finura (MF): GLANULOMETRIA primera Segunda tamizada Total(g) tamizada(g) (g) 4 4 1 5 8 41 43 84 16 135 162 297 30 96 138 234 50 89 135 224 100 31 55 86 Fondo 23 47 70 Tabla 1. Datos obtenidos en la práctica. # de tamiz # de % de cada Peso(g) tamiz tamiz 4 5 0,50% 8 84 8,40% 16 297 29,70% 30 234 23,40% 50 224 22,40% 100 86 8,60% Fondo 70 7% Tabla 2. Porcentaje de material retenido en cada tamiz. # de tamiz % que pasa 4 99,50% 8 91,10% 16 61,40% 30 38% 50 15,60% 100 7% Fondo 0,00% Tabla 3. Porcentaje de materia que pasa cada tamiz. 𝑀𝐹 = 0,5 + 8,9 + 38,6 + 62 + 84,4 + 93 100 𝑀𝐹 = 2874 Lo establecido en la norma dos dice que: MODULO DE FINURA IDEAL 2,8 – 3,4 TOLERABLE 2,7 – 3,5 Tabla 4. Módulo de finura • DENSIDAD BULK Para este ensayo se utilizaron 2 tipos de recipientes: 1. Recipiente número uno (P): - Masa= 1,73 Kg - Diámetro= 0,1576 m - Altura= 0,1333m - Volumen= 2,990504*10^-3 m^3 2. Recipiente numero dos(G): - Masa = 3,07 Kg - Diámetro= 0,1843 m - Altura= 0,1863 m - Volumen= 4,969966x10^-3 m^3 Agregado fino Densidad P Agregado fino Densidad G suelto P (Kg) (Kg/m^3) suelto G (Kg) (Kg/m^3) 4,268 1427 7,096 4,286 1433 7,101 4,289 1434 7,064 4,239 1417 7,083 Tabla 5. Masa unitaria suelta y densidad. 1427 1428 1421 1425 Agregado fino Densidad Agregado fino Densidad Compacto P P compacto G G (Kg) (Kg/m^3) (Kg) (Kg/m^3) 4,579 1531 7,634 1536 4,582 1532 7,61 1531 4,573 1529 7,538 1516 4,577 1530 7,601 1529 Tabla 6. Masa unitaria compacta y densidad • GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGREGADOS FINOS S = 0,5 Kg A = 0,486 Kg B = 0,691 Kg 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝐾𝑔 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑏𝑢𝑙𝑘 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚3 C = 0,992 Kg Gravedad especifica bulk. 𝐺𝑠𝑏 = Cálculos tipo: 𝐷𝑏(𝑃) = 4,268 𝐾𝑔 𝐾𝑔 = 1427 2,990504 ∗ 10−3 𝑚3 𝑚3 Cuando la densidad tiene entre paréntesis P es porque lo datos tomado son del recipiente número 1. 𝐷𝑏(𝐺) = 7,096 𝐾𝑔 = 1427 3 −3 4,969966 ∗ 10 𝑚 𝐺𝑏𝑠 = 𝐴 𝐵∗𝑆∗𝐶 0,486 = 1,42 0,691 ∗ 0,5 ∗ 0,992 Gravedad especifica bulk saturada y superficialmente seca. 𝐺𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠 = Cuando la densidad tiene entre paréntesis G es porque los datos tomados son de recipiente 2. 𝐺𝑏𝑠𝑠𝑠𝑠 = 𝑆 𝐵∗𝑆∗𝐶 0,5 = 1,46 0,691 ∗ 0,5 ∗ 0,992 Gravedad especifica aparente Para esta tabla se cumples las mismas condiciones que para la tabla 4. • 𝐺𝑠𝑎 = EQUIVALENTE DE ARENA 𝐸𝐴 = 𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 ∗ 100 𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎 𝐺𝑠𝑎 = 𝐴 𝐵∗𝐴∗𝐶 0,486 = 1.46 0,691 ∗ 0,486 ∗ 0,992 Absorción definitiva Frasco # 1 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛(%) = Nivel de arcilla = 4 pulg Nivel de arena = 3,25 pulg 𝐸𝐴 = 3,25 ∗ 100 = 81,25% 4 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛(%) = • 𝑆∗𝐴 ∗ 100 𝐴 0,5 ∗ 0,486 ∗ 100 = 50% 0,486 CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA Frasco # 2 Placa orgánica No. 2 Nivel de arcilla = 4 pulg Color estándar de Gardner No 8 Nivel de arena = 3,28 pulg Según los resultados obtenidos se considera que los componentes orgánicos de la arena no son perjudiciales ya que está por debajo del límite el cual para la placa orgánica es 3. 𝐸𝐴 = 3,28 ∗ 100 = 82% 4 ANALISIS DE RESULTADOS GRANULOMETRÍA Como se había descrito antes el ensayo de granulometría es la práctica donde se muestra que tan grandes pueden ser las partículas que componen el agregado fino, este requiere de ciertos tamices de diferentes tamaños que hacen posible el procedimiento, al hecho se le añade que la práctica o procedimiento se realizó dos veces, ya que la muestra total fue dividida para el menor riesgo de error, datos que se tuvieron en cuenta como una sola, dando una equivalencia entre ambos. Para el primer tamiz, número 4 las muestras fueron de 4 gramos y 1 gramo respectivamente para la primer y segunda tamizada, dejando un porcentaje de muestra en ese tamiz de 0,50%, para el segundo tamiz el de tamaño 8 el porcentaje de muestra que se obtuvo fue de 8,40% por lo que se intuye que la suma de los gramos obtenidos en este tamiz fue de 84 gramos, para los siguientes tamices es decir para los de tamaño 16, 30, 50, 100 y por último el agregado más fino el que alcanza a filtrarse y pasar el tamiz de menor abertura es decir el fondo, sus porcentajes fueron de 29,7%, 23,4%, 22,4%, 8,6% y 7% respectivamente, siendo así que para cada tamiz existe un porcentaje representativo de la cantidad de muestra que logra pasar por cada uno de los tamices, los cuales tienen como resultados siguiendo el orden establecido(4,8,16… fondo), 99,50%, 91,10%, 61,40%, 38%, 15,60%, 7% y 0,00% respectivamente, es coherente ya que los tamaños de los tamices están ordenados de mayor a menor. DENSIDAD DE BULK Para la práctica de densidad del agregado fino se debe tener en cuenta que se hicieron dos ya que una se realizó con el agregado fino suelto y otra compactándolo. Para el suelto lo que se quería hallar era la densidad del agregado en esta condición por lo que se hallaba la masa y el volumen, ya que la densidad es la relación entre la unidad de masa por unidad de volumen, los diferentes datos fueron realizaron por dos grupos al cual se les debe hallar cada densidad respectivamente, al observar el primer experimento se observa que los datos de la densidad no son muy variables ya que dieron la misma densidad 1427 kg/𝑚3 pero al observar los resultados de los demás datos la densidad de un recipiente a otro dejando ciertas diferencias pequeñas , tales cifras diferenciales fueron de 5 kg/𝑚3 , 8 y la mayor de 13 kg/𝑚3 entre una muestra y la otra. Para el caso de la densidad de agregado fino compacto este procedimiento no difiere mucho del otro puesto que si se distingue que la preparación de la muestra si es diferente, la aplicación de la fórmula para hallar la densidad es la misma, por el cual se tendrán dos recipientes uno por cada grupo, asignados ya los recipientes con el agregado introducido se dispone a pesarlos y calcular su volumen lo que nos permite hallar el valor de la densidad, dado que cada grupo realizo este mismo procedimiento unas 4 veces para hacer un promedio apropiado entre estas, se obtuvo como resultado que para el primer ensayo la diferencia de la densidad de un recipiente al otro fue de 5 kg/𝑚3 , y para los otros ensayos 1 y 13 kg/𝑚3 . Los resultados de los diferentes ensayos de densidad del agregado ya sea suelta o compacta tuvieron similitud entre ellos ya que sus valores diferenciales entre un recipiente y el otro se mostraron muy semejantes. EQUIVALENCIA DE ARENA Este experimento realizado en el laboratorio determino la equivalencia que existe entre la arena y la arcilla que componen el agregado fino, puesto que este resultado se da en porcentaje su, formula indica que esta fracción debe estar multiplicada por 100, el valor obtenido para este ensayo fue para la primera muestra de un 81,25% y para la segunda de 82% lo que nos deja percibir que la diferencia entre un frasco y el otro no alcanza ni el 1%, esta diferencia se ve precisada en que la lectura de la arena para el frasco uno fue de 3,25 pulgadas y el del frasco dos de 3,28. CANTIDAD DE MATERIA ORGÁNICA Probablemente en este experimento su realización no sea la gran dificultad, pero su resultado nos deja un interés significativo ya que la cantidad de materia orgánica contenida dentro de los agregados puede perjudicar la realización adecuada del concreto para una construcción, el límite establecido por la norma para la cantidad apropiada de materia orgánica es de 3 en la escala de vidrios de color, la muestra determino un resultado de color número dos lo que establece que la cantidad de materia orgánica es admisible. ABSORCIÓN Y GRAVEDAD ESPECIFICA • mayor a 25 y para la base granular debe ser mayor a 30. Por consiguiente, el material que se le hizo el ensayo cumple con las especificaciones mínimas para la construcción de obras viales. Ciertamente este último ensayo consiste en dos partes diferentes que se relacionan entre sí, la aplicabilidad de las distintas fórmulas da un resultado valores diferentes. SITUACION PROBLEMA Se determinaron unas formulas desemejantes en sus resultados, pero ciertamente relacionadas unas con otras, dado que sus valores fueron muy similares tales como 1,42 para la gravedad especifica de bulk y 1,46 para la aparente y la SSS. Estas fórmulas se relacionan unas con otras ya que dentro de sí incluyen valores repetitivos unas con otras. La cantera que se recomendaría para firmar el contrato de explotación de material, es la cantera A, porque las propiedades del material en cuanto a finura son mucho más bajas que la cantera B, lo que implica que tendrá una mejor manejabilidad del concreto tanto en estado fresco como en estado endurecido. Para la absorción de la muestra, ensayo que permite observar otra característica del agregado fino para su utilización en el concreto, fue de 50% es decir que la muestra tiene la capacidad de hidratarse hasta la mitad de su muestra original. Este material tiene una mejor resistencia, ya que al ser menos fino no perturba ni afecta desfavorablemente las propiedades y características de las mezclas, sino que garantiza una adherencia suficiente con la pasta de cemento endurecida. OBSERVACIONES En cuanto a las densidades, si más grande es el volumen, su densidad es más baja y a menor volumen, su densidad es más alta. Las densidades de la cantera A tiene una densidad más alta, en comparación a la cantera B. • Debido a que la saturación del agregado fino fue mayor, su absorción también. Por esto el resultado de 50% en la absorción de muestra estudiada. Puede que ser que el agregado no se haya dejado durante el tiempo suficiente para que la absorción se llevara hasta el máximo alcance. CONCLUCIONES • • • La arena ensaya en el laboratorio posee un módulo de finura de 2,8 lo que dice que es una arena ideal, por lo tanto, es un material recomendable para el diseño de mezclase puede optimizar para su uso. El agregado ensayado 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. La especificación tiene como requisito que para la construcción de la súbase granular el valor de equivalente de arena debe ser PRACTICA # 3 La cantera B presenta aproximadamente 6% más de material fino en fondo, comparada con la cantera A, lo cual con lleva a descartar a la cantera B. 1. INFORME TECNICO Descripción del problema Característica s Trabajos efectuados Según los criterios tomados en cuenta en la NTC 174, cree usted que el agregado es apto para la elaboración de, mezclas de concreto. ➢ Esta norma también es para uso en especificaciones de proyectos, para definir la calidad del agregado, su tamaño máximo y otros requisitos de gradación específicos. Las personas responsables de seleccionar las proporciones de la mezcla de concreto también deben determinar las proporciones de agregado fino y grueso y la adición de una mezcla de agregados de diferente tamaño, si se requieren o aprueban. ➢ El agregado fino debe estar compuesto de arena natural, arena triturada o una combinación de éstas. ➢ No debe suceder que cualquier tamiz pase más del 45 % del agregado fino. Los módulos de finura no deben ser menores de 2,3 ni mayores de 3,1. ➢ El agregado fino que no cumpla los requisitos de granulometría y módulos de finura, puede ser aceptado si existen registros de comportamiento aceptables del concreto fabricado con este material. Si no se tienen dichos registros se debe ensayar el agregado fino de acuerdo con su comportamiento en el concreto. ➢ Para despachos continuos de agregado fino de una fuente dada, el módulo de finura no debe variar en más de 0,20 del módulo de finura tomado como base. Este módulo de finura de base debe ser aquel valor que es típico de la fuente. Si es necesario, el módulo de finura de base puede ser cambiado siempre y cuando lo apruebe el comprador. ➢ El agregado fino debe estar libre de cantidades perjudiciales de impurezas orgánicas. Excepto lo aquí previsto, los agregados sometidos a ensayo de contenido de impurezas orgánicas que producen un color más oscuro que el normal, se deben rechazar ➢ Se permite el uso de un agregado fino que no cumpla con el ensayo, si la alteración en el color se debe principalmente a la presencia de pequeñas cantidades de carbón, lignito o partículas discretas similares. ➢ Se permite el uso de un agregado fino que no cumpla con el ensayo, si cuando se ensaya para determinar el efecto de las impurezas orgánicas en la resistencia del mortero, la resistencia relativa a los 7 d, calculada de acuerdo con la NTC 579 (ASTM C 87), no es menor del 95 %. ➢ Las arenas cuyo módulo de finura es inferior a 2.70, normalmente se consideran demasiado finas y son un perjudicial para esta aplicación, porque suelen requerir mayor 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 módulo de finura mayor de 3.50 resultan demasiado gruesas y también se les juzga inadecuadas por que tienden a producir mezclas de concreto áspera s, segregables y proclives al sangrado. ➢ Con relación la práctica, la arena ensaya en el laboratorio posee un módulo de finura de 2,8 lo que dice que es una arena ideal, por lo tanto, es un material recomendable para el diseño de mezclase puede optimizar para su uso. ➢ La especificación tiene como requisito que para la construcción de la súbase granular el valor de equivalente de arena debe ser mayor a 25 y para la base granular debe ser mayor a 30. Por consiguiente, el material que se le hizo el ensayo cumple con las especificaciones mínimas para la construcción de obras viales. ➢ El uso de diferentes tipos de agregados finos puede generar variaciones en el asentamiento de la mezcla de concreto, por ejemplo, las arenas angulares tendrán un menor asentamiento que una mezcla diseñada con agregados finos redondeados y lisos. Esto puede generar la necesidad de hacer un cambio en la relación agua/material cementante. 2. 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, 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. 3. La Absorción se define como el incremento de peso de un árido poroso seco, hastalograrsucondición de saturación con la superficie seca, debido a la penetración de agua a sus porosp ermeables. a absorción en los agregados finos de origen natural rondan entre 0,8 y 1,3%, los agregados finos de trituración andan en 0,9%, los agregados gruesos como canto rodado andan en 0,2% y en los agregados gruesos de piedra partida andan en 0,8% para los graníticos, 1,8% para los cardíticos y1,6% para los basálticos. La absorción de los agregados de origen artificial suele ser muy elevada, como en el caso de las escorias o de las arcillas expandidas que rondan el 15%.
