Informe de Laboratorio de Agregados de Concreto

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CONSTRUCCIÓN
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
Departamento Académico de Construcción
INFORME DEL LABORATORIO N°1
GRUPO N°2
INTEGRANTES:
Delgado Caceres, Gabriela Fabiana…20220309E
Gonzales Quincho, Samuel……………20221243H
Goycochea Valerde, Dilan Antonio…...20230035E
Guevara Marruffo, Fabian Andre…….20230167I
Quintana Campos, Cristopher………..20222564B
Vivar De La Cruz, Asenat Brigihtte......20221107G
DOCENTE:
ING. VILLEGAS MARTINEZ, Carlos Alberto
LIMA, ABRIL 2025
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CONSTRUCCIÓN
INDICE
INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................................4
RESUMEN .....................................................................................................................................4
ABSTRACT ....................................................................................................................................4
OBJETIVOS ...................................................................................................................................5
I.
OBJETIVOS GENERALES: ..................................................................................................5
II.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ................................................................................................5
PROCESOS DE ENSAYOS EN EL LABORATORIO-MARCO TEÓRICO ...............................................5
I) ANALISIS GRANULOMETRICO ..............................................................................................5
1.1) Granulometría agregado fino: .....................................................................................5
1.2) Granulometría agregado grueso:.................................................................................6
II) PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS ....................................................................................7
2.1) Humedad: .....................................................................................................................7
2.2) Absorción: .....................................................................................................................7
2.3) Peso unitario suelto: .....................................................................................................8
2.4) Peso unitario compactado ............................................................................................8
2.5) Peso específico (arena): ................................................................................................8
2.6) Peso específico(piedra): ................................................................................................9
2.7) Malla 200: .....................................................................................................................9
III) AGREGADO GLOBAL .........................................................................................................10
3.1) Método del agregado global:.....................................................................................10
3.2) Simulación: .................................................................................................................10
PROCESOS DE ENSAYOS REALIZADOS EN EL LABORATORIO ....................................................10
1) Ensayo N°1: Análisis Granulométrico del Agregado Fino y Grueso ..............................10
2) Ensayo N°2: Peso Específico ............................................. ¡Error! Marcador no definido.
3) Ensayo N°3: Porcentaje de Absorción en los Agregados .. ¡Error! Marcador no definido.
4) Ensayo N°4: PUS y PUC ................................................... ¡Error! Marcador no definido.3
5) Ensayo N°5: Contenido de Humedad ............................................................................16
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS REALIZADOS EN EL LABORATORIO ..........................................14
1) Ensayo N°1: Análisis Granulométrico del Agregado Fino y Grueso ..............................14
2) Ensayo N°2: Peso Específico ........................................... ¡Error! Marcador no definido.4
3) Ensayo N°3: Porcentaje de Absorción en los Agregados ¡Error! Marcador no definido.5
4) Ensayo N°4: PUS y PUC ................................................... ¡Error! Marcador no definido.5
5) Ensayo N°5: Contenido de Humedad ..........................................................................165
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PROCESO DE ENSAYOS ADICIONALES .......................................................................................16
1) Ensayo N°1: Porcentaje de vacíos del agregado grueso ................................................16
2) Ensayo N°2: Ensayo de Durabilidad ................................ ¡Error! Marcador no definido.6
3) Ensayo N°3: Ensayo de Impurezas Orgánicas (ASTM C40) – Agregado fino .......... ¡Error!
Marcador no definido.7
4) Ensayo N°4: Ensayo de Partículas Friables y Terrones de Arcilla (ASTM C142) ...... ¡Error!
Marcador no definido.8
CONCLUSIONES ..........................................................................................................................18
RECOMENDACIONES ..................................................................................................................19
ANEXOS ......................................................................................................................................19
1) Anexo N°1: Datos de la Granulometría Fina..................................................................20
2) Anexo N°2: Datos de la Granulometría Gruesa .............. 2¡Error! Marcador no definido.
3) Anexo N°3: Datos del método del Agregado Global natural .........................................22
4) Anexo N°3: Datos del método del Agregado Global 50-50 ..........................................23
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DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CONSTRUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
En el ámbito de la construcción, los
agregados del concreto ocupan un lugar
notable junto con otros materiales como
el acero y la madera, gracias a su amplia
utilidad y versatilidad. Estos agregados
usados en el concreto han sido
fundamentales a lo largo de la historia
de la ingeniería civil y continúan
desempeñando un papel crucial en la
construcción de estructuras sólidas,
funcionales y estéticamente atractivas.
Los agregados del concreto, tanto finos
como gruesos, ofrecen una base sólida
para la elaboración de mezclas de
concreto utilizadas en la construcción de
elementos estructurales como losas,
muros y cimientos. Su versatilidad
permite la creación de una amplia gama
de diseños arquitectónicos, desde
estructuras simples hasta complejas
obras maestras.
Además, contribuyen a mejorar las
propiedades del concreto, como su
resistencia a la compresión, durabilidad
y capacidad de adaptación a diversas
condiciones de carga y exposición
ambiental. En conjunto, la combinación
de agregados del concreto, acero y
otros materiales en la construcción
permite la creación de estructuras
sólidas y funcionales. Estos materiales
se
complementan
entre
sí,
aprovechando las ventajas individuales
de cada uno. Mientras que el acero
proporciona resistencia y soporte
estructural, y otros materiales como los
ladrillos pueden aportar versatilidad y
estética, mientras tanto una buena
elección de agregados ayuda a ofrecer
buena durabilidad y calidad al concreto.
Juntos, permiten la construcción de
impresionantes y duraderas obras de
ingeniería civil que satisfacen las
demandas de la sociedad moderna.
RESUMEN
En el presente informe de laboratorio,
hemos llevado a cabo una evaluación de
los agregados destinados a la
producción de concreto, un material
fundamental en la ingeniería civil.
Reconociendo el rol crítico que
desempeñan estos agregados en la
resistencia y durabilidad de las
estructuras de concreto, nuestro estudio
se centró en la determinación de sus
propiedades físicas y de calidad.
A través de la aplicación de diversas
pruebas y ensayos normalizados,
hemos
analizado
en
detalle
características esenciales como la
granulometría (para asegurar una
adecuada distribución de tamaños de
partícula), la densidad, peso unitario, el
peso específico (indicadores de la masa
por unidad de volumen), el contenido de
humedad (que influye directamente en
la dosificación del concreto), etc. La
correcta selección de los agregados es
un aspecto crucial para garantizar la
longevidad y el desempeño estructural
del concreto.
En este informe se presenta los
resultados de los ensayos y se ofrece
algunas
recomendaciones
para
asegurar la selección de los agregados
más adecuados y así poder optimizar la
calidad del concreto en la construcción.
ABSTRACT
In this laboratory report, we have
conducted an evaluation of aggregates
used in the production of concrete, a
fundamental
material
in
civil
engineering. Recognizing the critical
role these aggregates play in the
strength and durability of concrete
structures, our study focused on
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determining their physical and quality
properties.
Through the application of various
standardized tests and trials, we have
analyzed
in
detail
essential
characteristics such as granulometry (to
ensure
adequate
particle
size
distribution), density, unit weight,
specific gravity (indicators of mass per
unit volume), moisture content (which
directly influences concrete batching),
etc. The correct selection of aggregates
is a crucial aspect to ensure the
longevity and structural performance of
concrete.
This report presents the test results and
offers some recommendations to ensure
the selection of the most suitable
aggregates to optimize the quality of
concrete
in
construction.
•
II.
•
•
•
OBJETIVOS
I.
OBJETIVOS GENERALES:
•
•
Familiarizarse
con
los
procedimientos y técnicas de
ensayo utilizados para evaluar
los agregados.
•
•
Analizar los resultados de los
ensayos
y
aprender
a
interpretarlos correctamente.
•
Estudiar y comprender las
diferentes características de los
agregados y su influencia en la
calidad final del concreto, por
ejemplo,
durabilidad,
trabajabilidad y resistencia
•
Determinar, a través de los
ensayos presentados, la calidad,
estado
y
características
principales de los agregados
utilizados en la producción de
concreto.
Presentar de manera eficiente y
comprensible
los
ensayos
requeridos para evaluar la
calidad de un agregado.
OBJETIVOS
ESPECÍFICOS:
Realizar e interpretar los
resultados
del
Análisis
Granulométrico de Agregado
Fino, Grueso.
Realizar e interpretar los
resultados de Determinación del
peso específico y porcentaje de
absorción en agregado grueso y
agregado fino.
Realizar e interpretar los
resultados de Determinación del
peso
unitario
suelto
y
compactado en agregados.
Realizar e interpretar los
resultados de Determinación del
contenido de humedad.
Realizar e interpretar los
resultados de Determinación de
materiales más finos que pasan
por el tamiz normalizado N°200
por lavado en agregados
MARCO TEÓRICO DE LOS ENSAYOS
REALIZADOS
I) ANALISIS GRANULOMETRICO
1.1) Granulometría agregado fino:
La granulometría del agregado fino es la
distribución de tamaños de las
partículas que conforman la arena o
material que pasa la malla N°4 (4.75
mm). Este análisis se realiza por medio
del ensayo de tamizado, según la norma
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ASTM C136 / NTP 400.012, el cual
permite determinar si el agregado se
encuentra bien graduado o mal
graduado.
Este ensayo influye en la trabajabilidad
del concreto, la reducción de vacíos y la
economía del diseño de mezcla.
Materiales:
Fig.1 Arena previamente
cuarteada(600g)
Fig.3 Balanza
1.2) Granulometría agregado grueso:
El agregado grueso es aquel que está
constituido por partículas de mayor
tamaño, usualmente mayores a 5 mm,
como la grava o piedra chancada. La
distribución de sus tamaños también se
evalúa
mediante
el
análisis
granulométrico conforme a la norma
ASTM C136 / NTP 400.012. El resultado
del ensayo permite clasificar al
agregado
como
bien
graduado,
uniformemente
graduado
o
descontinuo.
Este ensayo contribuye a reducir la
formación de vacíos en la mezcla,
mejorar la resistencia del concreto
endurecido y facilitar su compactación.
Asimismo, influye en otros ensayos para
determinar la durabilidad y el
desempeño estructural del concreto.
Materiales:
Fig.4 Piedra previamente
cuarteada(5Kg)
Fig.2 Tamizadora para agregado fino
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Fig.5 Balanza
Fig.7 Recipiente
Fig.6 Tamizadora para agregado grueso
II)
PROPIEDADES
DE
LOS
AGREGADOS
2.1) Humedad:
La humedad en los agregados es la
cantidad de agua contenida en las
partículas en un momento determinado.
Este parámetro se expresa como un
porcentaje en relación con el peso del
material seco, y su determinación se
realiza conforme a ASTM C566.
El conocimiento de este valor es
esencial para calcular correctamente la
cantidad de agua libre en la mezcla, ya
que un error puede alterar la relación
agua/cemento y afectar la resistencia,
trabajabilidad y durabilidad del concreto.
Materiales:
Fig.8 Horno
2.2) Absorción:
La absorción es el porcentaje de agua
que un agregado puede retener en sus
poros después de estar seco y ser
sumergido en agua, según las normas
ASTM C127 (agregado grueso) y ASTM
C128 (agregado fino). Este valor refleja
la porosidad del material, lo cual afecta
directamente la cantidad de agua en el
diseño de mezclas y la calidad del
concreto.
Agregados con alta absorción suelen
ser más porosos y menos resistentes.
Por ello, este ensayo se complementa
con la prueba de abrasión en la máquina
de Los Ángeles (ASTM C131/ASTM
C535), que evalúa la resistencia al
desgaste. Materiales muy absorbentes
también presentan mayor pérdida en
esta
máquina,
indicando
menor
durabilidad frente a cargas y fricción.
Materiales:
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Fig.9 Cono de Abrams
Fig.11 Recipiente de 1 pie cúbico
2.4) Peso unitario compactado
Así como el peso unitario suelto, el peso
unitario compactado se obtiene luego de
llenar el recipiente en capas sucesivas y
aplicar
golpes
controlados
para
compactar el agregado. Este método
busca simular las condiciones de
acomodación en una mezcla de
concreto vibrado. Es fundamental para
diseños de mezcla más precisos, ya que
refleja un estado más denso y uniforme
del material.
Fig.10 Máquina Los Ángeles
2.3) Peso unitario suelto:
El peso unitario es la masa de un
agregado por unidad de volumen,
incluyendo los espacios vacíos entre
partículas. Este parámetro se utiliza
para calcular el volumen que ocuparán
los agregados en una mezcla de
concreto y para estimar el rendimiento
del material en obra. El procedimiento
está normalizado por la ASTM C29 /
NTP 400.017.
El peso unitario suelto, se determina
vertiendo el agregado en un recipiente
sin aplicar ningún tipo de compactación.
Este ensayo nos ayuda a representar la
densidad del material tal como se
encuentra en estado natural, como en
almacenamiento en montículos o
cuando se transporta. Este valor es útil
para estimar volúmenes durante el
acopio o dosificación volumétrica.
Materiales:
Materiales:
Fig.12 Recipiente de 1 pie cúbico
Fig.13 Varilla de compactación
2.5) Peso específico (arena):
El peso específico es una propiedad
física que expresa la relación entre el
peso del agregado y el peso de un
volumen igual de agua. Su medición se
utiliza para conocer la densidad del
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material y su influencia en la mezcla de
concreto. El procedimiento para la
determinación del peso específico del
agregado está normado por la ASTM
C128 y la NTP 400.018.
Fig.16 Canastilla
Materiales:
Fig.17 Horno
Fig.14 Fiola
2.7) Malla 200:
El ensayo de la malla N° 200 permite
determinar la cantidad de partículas
finas (limos, arcillas u otras impurezas)
presentes en un agregado, que son las
que logran pasar por el tamiz con
abertura de 0.075 mm. Este análisis es
regulado por la norma ASTM C117 /
NTP 400.038.
Fig.15 Horno
2.6) Peso específico(piedra):
El peso específico del agregado grueso
se refiere a la relación entre la masa de
la grava o piedra chancada y el volumen
que ocupa, considerando los poros
accesibles al agua. Su evaluación se
realiza según la ASTM C127 y la NTP
400.019.
Materiales:
El contenido de material que pasa esta
malla es crítico, ya que valores elevados
pueden afectar negativamente la
trabajabilidad, la adherencia pastaagregado y aumentar la demanda de
agua en el concreto. Además, un exceso
de finos puede generar problemas como
segregación y disminución en la
resistencia del concreto endurecido. Por
ello, los estándares especifican límites
máximos permisibles, dependiendo del
tipo de concreto y del uso de los
agregados.
Materiales:
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Fig.18 Malla 200
Fig.19 Lavadero para el ensayo
Fig.20 Muestra agregado fino
III) AGREGADO GLOBAL
3.1) Método del agregado global:
útil
para
lograr
mezclas
más
económicas y durables, ya que permite
utilizar eficientemente los recursos
disponibles.
3.2) Simulación:
La simulación permite probar diferentes
porcentajes de arena y grava, y
compararlos
con
curvas
granulométricas ideales, como la curva
de Fuller o la curva de Andersen, las
cuales buscan un empacado denso que
minimice los vacíos y reduzca la
necesidad de pasta (cemento + agua).
Para esto, se representa gráficamente la
granulometría combinada y se analiza
qué combinación se ajusta mejor a los
límites especificados por las normas
ASTM C33 o la ACI 211.1.
PROCESO DE ENSAYOS
REALIZADOS EN EL LABORATORIO
N°1: Análisis Granulométrico del
Agregado Fino y Grueso
Objetivo del Ensayo:
El método del agregado global, también
conocido como mezcla combinada o
agregados combinados, consiste en
considerar el agregado fino y grueso
como una sola fracción continua al
diseñar la mezcla de concreto. En lugar
de tratar cada tipo de agregado por
separado, se combinan en proporciones
adecuadas, usando sus módulos de
finura, para obtener una granulometría
óptima.
Determinar la distribución del tamaño de
las partículas que componen el
agregado fino y el agregado grueso,
mediante el tamizado mecánico, con el
fin de clasificarlos y verificar si cumplen
con las especificaciones técnicas
establecidas por las normas (como la
ASTM C136 o la NTP 400.037). Esta
información es esencial para el diseño
de mezclas de concreto, ya que la
granulometría influye directamente en la
trabajabilidad, resistencia y durabilidad
del mismo.
Este método, respaldado por la norma
ACI 211.1, busca maximizar la densidad
de empaque, reducir vacíos, mejorar la
trabajabilidad del concreto y optimizar el
contenido de pasta. Es especialmente
El análisis granulométrico permite
conocer el porcentaje en masa de
partículas que quedan retenidas en
cada tamiz de una serie estándar, lo que
ayuda a representar gráficamente la
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distribución de tamaños en una curva
granulométrica.
Para el agregado fino, se utilizan
tamices con abertura más pequeña (por
ejemplo: 3/8”, N° 4, N° 8, N° 16, N° 30,
N° 50, N° 100, y fondo).
Para el agregado grueso, se emplean
tamices de mayor abertura (como: 1 ½”,
1”, ¾”, ½”, ⅜”, N° 4 y fondo).
Este ensayo permite clasificar a los
agregados como bien gradados, mal
gradados
o
uniformemente
gradados, lo cual influye directamente
en el desempeño del concreto fresco y
endurecido.
Materiales y Equipos Utilizados:
•
•
•
•
•
•
•
Juego de tamices normalizados
(serie americana ASTM o NTP)
Balanza con precisión de 0.1 g o
1g
Agitador o sacudidor mecánico
(en caso de usarse)
Cepillo de cerdas suaves
Bandejas para el material
retenido
Horno (opcional si el agregado
no está seco)
Muestras de agregado fino y
grueso previamente secadas al
horno
orden descendente (del mayor
al menor tamaño de abertura),
con una bandeja de fondo al
final.
La muestra se vierte en el tamiz
superior y se procede a agitar
manual o mecánicamente
durante al menos 5 a 10
minutos.
4. Pesado por tamiz:
Se pesa la cantidad de material
retenido en cada tamiz.
Con estos datos, se calcula el
porcentaje retenido parcial y
acumulado, así como el
porcentaje que pasa por cada
tamiz.
5. Elaboración de tabla y curva
granulométrica:
Se presentan los resultados en
una tabla donde se indica:
o Tamiz
o Peso retenido
o % retenido
o % retenido acumulado
o % que pasa
Luego se grafica la
curva granulométrica (%
que pasa vs tamaño del
tamiz) para visualizar la
distribución del tamaño
de partículas.
Criterios de Evaluación:
•
Procedimiento:
1. Preparación de la muestra:
Se toma una muestra
representativa de agregado fino
o grueso, que debe estar seca
para obtener resultados
precisos.
2. Pesado inicial:
Se pesa la muestra total antes
de realizar el tamizado. Esta
masa total es importante para
calcular los porcentajes
retenidos.
3. Tamizado:
Se coloca la serie de tamices en
•
•
Para el agregado fino, la curva
debe estar dentro de los límites
establecidos por la norma (por
ejemplo, NTP 400.037 o ASTM
C33).
Para el agregado grueso,
también se comparan los
resultados con las
especificaciones según el tipo
de agregado (tamaño máximo
nominal).
Se verifica si los agregados
cumplen con los requisitos de
gradación para su uso en
concreto estructural.
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Ensayo de Análisis Granulométrico
del Agregado Fino
Norma aplicada: ASTM C136 / NTP
400.012
Procedimiento:
•
Material utilizado: 600 g de arena
cuarteada
Para el agregado grueso, se usó las
normas:
Norma aplicada: ASTM C136 / NTP
400.012
Material utilizado: 5 kg de piedra
chancada
•
Procedimiento paso a paso:
1. Preparación de la muestra: Se
tomaron aproximadamente 5 kg
de piedra chancada seca, con
partículas entre 3/4”, 1/2”, 3/8” y
N°4.
2. Colocación en tamices: Se
armó la torre con tamices (1
1/2”, 1”, 3/4”, 1/2”, 3/8”, N°4 y
fondo).
3. Tamizado mecánico: Se colocó
la muestra en la tamizadora
durante un tiempo determinado.
4. Pesado: Se pesó el material
retenido en cada tamiz.
5. Cálculos:
o Se corrigieron los pesos
retenidos.
o Se calcularon los
porcentajes retenido,
acumulado y el que
pasa.
o Se calculó el módulo de
finura del agregado
grueso (MF = 7.30).
N°2 Peso Específico
a) El peso específico de la arena se
determina mediante el siguiente
procedimiento:
•
•
Preparación de la muestra:
1. Se toma una muestra de
500 g de arena
previamente saturada en
estado SS (saturada
superficialmente).
2. Se usa un instrumento
tipo conoidal para llenar
la fiola con la arena,
compactándola.
3. Si la arena toma la forma
del cono al retirar el
instrumento, se
considera que está
saturada.
Medición:
1. Se mide el volumen de
la fiola con la arena, que
es de 500 mL.
2. El peso de la fiola con la
arena es 145.4 g.
3. Luego se agrega agua
hasta llenar la fiola sobre
la arena y se toma el
peso total.
4. El peso total con la
arena saturada es de
645.1 g.
Estado SS (Desarenamiento):
o El desarenamiento se
realiza cuando el agua
cubre completamente la
arena en la fiola.
o Después de llenar la
fiola con agua, se agita
la mezcla durante 15 a
20 minutos para
asegurar que la arena
esté bien distribuida y se
deje reposar.
Cálculo: El peso específico se
puede calcular con los valores
obtenidos del peso de la fiola
con y sin arena y el volumen de
la fiola.
b) El procedimiento para medir el peso
específico del agregado grueso
incluye:
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Procedimiento:
•
•
Preparación de la muestra:
1. Se lava la muestra del
agregado grueso y se
satura durante 24 horas.
2. Se empieza con 4 kg de
muestra (exactamente
4003.8 g).
3. Se coloca el agregado
en un recipiente metálico
con asa, y este
recipiente se sumerge
en agua.
Medición:
1. El peso aparente del
recipiente con el
agregado sumergido en
agua es 2572.6 g.
2. Luego, la muestra se
coloca en el horno para
secar.
N°3 Porcentaje de Absorción en
los agregados
exceso de agua superficial con
toalla húmeda.
4. Se pesó la muestra en
condición SSS.
5. Se sumergió la muestra en un
recipiente con agua y se obtuvo
el peso sumergido (M_sub).
6. Se secó nuevamente en horno y
se registró el peso seco al
horno (M_sec).
Agregado Fino (ASTM C128)
1. Se preparó la muestra y se llevó
a condición SSS utilizando el
cono de ensayo (ensayo de
cono de arena húmeda).
2. Se pesó la muestra en SSS
(M_sss).
3. Se colocó en picnómetro con
agua y se determinó el peso
total (M_total).
4. Se secó la muestra en horno
para obtener el peso seco
(M_sec).
Objetivo del ensayo
N°4 PUS y PUC
Determinar el peso específico
(aparente, seco al horno y saturado
superficialmente seco - SSS) y el
porcentaje de absorción de agua del
agregado fino y grueso. Estos
parámetros permiten conocer la
densidad real del agregado y la
cantidad de agua que puede absorber,
lo cual es fundamental para el diseño
correcto de mezclas de concreto.
Objetivo del ensayo
Procedimiento
Agregado Grueso (ASTM C127)
1. Se secó la muestra de
agregado grueso en horno a
110 ± 5 °C hasta masa
constante.
2. Se enfrió y luego se sumergió
en agua durante 24 h.
3. Tras la inmersión, se llevó a
condición SSS, eliminando el
Determinar el peso unitario (densidad
en masa por volumen) del agregado
fino y grueso, así como calcular el
porcentaje de vacíos presentes entre
las partículas. Esta información es
fundamental para el diseño de mezclas
de concreto y para la estimación de la
cantidad de materiales necesarios en
obra.
Procedimiento
1. Preparación de la muestra: Se
emplearon muestras
representativas de agregado
fino y grueso, previamente
secadas en horno y tamizadas
según su gradación.
2. Método utilizado: Se aplicó el
método de compactación en
tres capas con varillado, de
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acuerdo con la norma ASTM
C29/C29M.
3. Equipos y materiales
utilizados:
o Recipiente cilíndrico
metálico de volumen
conocido (V = 0.01 m³).
o Balanza electrónica con
precisión de 0.1%.
o Varilla de compactación
de 5/8".
o Embudo para el llenado
del recipiente.
o Regla metálica para
nivelar la superficie.
4. Pasos del ensayo:
o Se llenó el recipiente
con el agregado en tres
capas.
o Cada capa fue
compactada con 25
golpes de varilla
distribuidos
uniformemente.
o Se niveló la superficie
con una regla.
o Se pesó el recipiente
lleno y luego se restó el
peso del recipiente
vacío.
o Se calculó el peso
unitario dividiendo el
peso neto del agregado
entre el volumen del
recipiente.
2.- Luego debemos secar por
aproximadamente 24 horas dicha
muestra en el horno del laboratorio.
3.- Finalmente se halla la cantidad de
agua en dicha muestra y se divide
entre el peso seco del material.
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS EN
EL LABORATORIO
N°1: Análisis Granulométrico del
Agregado Fino y Grueso
a) Agregado Fino
TM= (1/4)”; TMN=N°4; MF(ar)= 2.89
a) Agregado Grueso
N°5 Contenido de Humedad
Objetivo del ensayo
Determinar la cantidad de agua en
relación del peso seco tiene la muestra
para que de esta manera podamos tener
un mayor panorama acerca del material
que estamos usando.
Procedimiento
1.- Primero debemos pesar la muestra
en su estado normal o estado ambiente
a unos 25°C aproximadamente.
TM= (1)”; TMN= (3/4)”; MF(pie)= 7.30
N°2 Peso Específico
•
Agregado fino:
o Peso del agua: 314.1g
(W)
o Peso de la arena seca al
horno: 494.7g (A)
o Volumen
del
balón:
500ml (V)
o Peso unitario (kg/m³):
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𝐴
𝑃𝑒(𝑎𝑟) =
𝑉−𝑊
%𝑎𝑏(𝑝𝑖𝑒) = 0.75%
N°4 PUS y PUC
a) PUS
𝑷𝒆(𝒂𝒓) = 𝟐. 𝟔𝟔 (g/cm³)
•
Agregado grueso:
Peso de la muestra secada al
horno: 3974.0g (A)
o Peso de la muestra saturada
superficialmente
seca:
4003.8g (B)
o Peso de la muestra Saturada
en agua: 2572.6g (C)
o Peso unitario (kg/m³):
o
𝑃𝑒(𝑝𝑖𝑒) =
𝐴
𝐵−𝐶
𝑷𝒆(𝒑𝒊) = 𝟐. 𝟕𝟕 (g/cm³)
N°3 Porcentaje de Absorción en los
agregados
•
b) PUC
Agregado fino:
o Peso del agua: 314.1g
(W)
o Peso de la arena seca al
horno: 494.7g (A)
o Volumen
del
balón:
500ml (V)
o Absorción (kg/m³):
%𝑎𝑏(𝑎𝑟) = 100 ∗ (
500 − 𝐴
)
𝐴
%𝑎𝑏(𝑎𝑟) = 1.07%
•
Agregado grueso:
o Peso de la muestra secada al
horno: 3974.0g (A)
o Peso de la muestra saturada
superficialmente
seca:
4003.8g (B)
o Peso de la muestra Saturada
en agua: 2572.6g (C)
𝐵−𝐴
%𝑎𝑏(𝑝𝑖𝑒) = 100 ∗ (
𝐴
N°5 Contenido de Humedad
a) A.Fino
)
b) A.Fino
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una forma más angular de las
partículas o a una gradación
deficiente.
Esto
influye
directamente en la dosificación
del
concreto
y
su
comportamiento mecánico, por
lo que debe considerarse en el
ajuste de la mezcla.
PROCESOS DE ENSAYOS
ADICIONALES
1) Porcentaje de vacíos del agregado
grueso
Se calcula con la siguiente fórmula:
Asumiendo:
•
•
•
Peso específico del agregado
(Gₛ) = 2.65
Peso específico del agua
(γ_agua) = 1000 kg/m³
Peso unitario del agregado
grueso (γ_unitario) = 620 kg/m³
2) Ensayo de Durabilidad
-Ensayo con Hidróxido de Calcio
(Prueba Gamma):
•
•
Aplicación en Ingeniería Civil
El peso unitario es un parámetro para
determinar el volumen de agregado
necesario en el diseño de mezclas de
concreto, así como para calcular el
rendimiento y control de insumos en
obra. Además, el porcentaje de vacíos
permite evaluar la eficiencia del
empaquetamiento del agregado grueso,
lo que afecta directamente la
trabajabilidad, resistencia y durabilidad
del concreto. Un mayor porcentaje de
vacíos puede requerir mayor cantidad
de pasta de cemento para llenar los
espacios, lo que impacta en el costo y
comportamiento
estructural
del
concreto.
•
-Ensayo con Sulfato de Magnesio
(NTP 400016):
•
Conclusiones
•
•
El peso unitario del agregado
fino y grueso está dentro del
rango estimado para agregados
naturales.
El porcentaje de vacíos obtenido
es alto, lo que puede deberse a
Temperatura: 101 ± 5°C.
Preparación de la muestra:
1. Se toma 500 g de una
muestra representativa
del agregado fino.
2. Se mezcla con 15 g de
hidróxido de calcio y se
agita durante 5 a 10
minutos.
3. La mezcla se deja
reposar
durante
24
horas.
Prueba gamma:
1. Se realiza la medición
con el instrumento
gamma.
2. Si el resultado está entre
1 y 3, significa que las
impurezas están dentro
de los límites aceptables.
•
•
Granulometría:
1. Para el agregado fino, se
toma el 5% de 30 g de
muestra que pasa por las
mallas N4 a N50.
2. Para el agregado grueso,
se toma el 5% del total,
excluyendo el fondo.
Preparación de la solución:
1. Se prepara una solución
con 350 g de sulfato de
magnesio disuelto en 1
L de agua.
Proceso:
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•
•
1. Se satura la muestra con
la solución durante 16 a
18 horas.
2. Luego se decanta, se
retira la solución y se
coloca la muestra en el
horno.
3. Este proceso se repite 5
veces.
Limpieza y resultado:
1. Se lava el agregado con
agua tibia. Si está
blanco, se usa cloruro
de bario.
2. Si no está blanco, no se
requiere cloruro de bario,
lo que indica la presencia
de sulfato de magnesio.
Pesaje final:
1. Se tamiza el agregado
fino
en
su
malla
correspondiente y se
obtiene el peso final.
presume la
impurezas
perjudiciales.
presencia de
orgánicas
3) Ensayo de Impurezas Orgánicas
(ASTM C40) – Agregado fino
1. Toma de muestra: Se toma una
muestra
representativa
de
aproximadamente 450 g de
agregado fino seco, pasada por
el tamiz No. 4 (4.75 mm).
2. Preparación de la solución: Se
llena un frasco de vidrio
transparente con una solución
de hidróxido de sodio (NaOH) al
3% hasta la marca de 75 mL.
3. Inmersión del agregado: Se
coloca la muestra de arena en el
frasco con la solución hasta
alcanzar un volumen total de 125
mL. Se agita suavemente.
4. Reposo: Se deja reposar la
mezcla
sin
perturbaciones
durante 24 horas.
5. Observación: Se observa el
color del líquido sobrenadante y
se compara visualmente con una
solución estándar (ácido tánico o
solución de color patrón).
6. Interpretación: Si el color es
más oscuro que el patrón, se
Aplicación en Ingeniería Civil:
•
•
Calidad del Concreto: Las
impurezas pueden afectar la
adherencia del cemento a los
agregados y la durabilidad del
concreto. La presencia de
impurezas orgánicas puede
debilitar la mezcla, reduciendo la
resistencia y la vida útil de las
estructuras.
Normativas y Regulaciones:
Los límites de impurezas son
establecidos por normativas
para asegurar que los materiales
cumplan con los estándares de
calidad
requeridos
para
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diferentes tipos de proyectos
(residenciales,
comerciales,
industriales).
4) Ensayo de Partículas Friables y
Terrones de Arcilla (ASTM C142)
1. Selección de muestra: Se
emplean
aproximadamente
1500 g para agregados gruesos
o 1000 g para finos, previamente
lavados y secados.
2. Inmersión
en
agua:
Se
sumerge la muestra en agua
potable durante al menos 24
horas
para
ablandar
las
partículas friables y terrones de
arcilla.
3. Frotado manual: Se frota
manualmente la muestra sobre
una superficie dura o entre los
dedos para desintegrar las
partículas friables o de arcilla.
4. Tamizado: Se tamiza el material
sobre el mismo tamiz que retiene
la fracción gruesa original (ej.
4.75 mm para agregado fino).
5. Secado y pesado: Se seca y
pesa el material retenido y el
material desintegrado.
6. Cálculo: Se determina el
porcentaje de partículas friables
y terrones de arcilla en base al
peso total de la muestra.
Aplicación en Ingeniería Civil:
•
•
Mezcla de Concreto y Asfalto:
Los agregados frágiles pueden
afectar
negativamente
la
durabilidad del concreto, ya que
son
más
susceptibles
al
desgaste, lo que puede causar
una pérdida de resistencia con el
tiempo.
Además,
en
la
pavimentación de carreteras o
en el diseño de losas de
concreto, es esencial evitar la
utilización de agregados frágiles.
Diseño de Pavimentos y
Estructuras: En pavimentos de
carreteras o plataformas, los
agregados
frágiles
pueden
deteriorarse rápidamente bajo el
tráfico intenso, lo que reduce la
vida útil de la infraestructura.
CONCLUSIONES
• El agregado fino analizado
presenta un Módulo de Fineza
de 2.89, dentro del rango medio
(2.3 a 3.1), lo cual lo hace
adecuado para la fabricación de
concreto común. Sin embargo, el
alto contenido de finos (9.63%)
podría afectar la trabajabilidad y
demanda de agua.
• El agregado grueso está bien
gradado y cumple con la NTP
400.038 y con el ASTM 56,
siendo ideal para concreto
estructural.
Su
distribución
principal en 1/2” y 3/4” indica una
gradación continua.
• El agregado grueso analizado no
cumple con los requisitos
granulométricos del huso No. 67
según la norma ASTM C33
(ASTM 6), ya que algunos
porcentajes de material retenido
se encuentran fuera de los
rangos establecidos, afectando
su clasificación como bien
graduado
para
concreto
estructural.
• El agregado global, con un MF
de 4.90, se encuentra dentro de
los límites recomendados por la
ASTM C33, por lo que la mezcla
global
puede
considerarse
adecuada
para
concreto
estructural
con
buena
trabajabilidad y densidad.
• La mezcla global (50% fino 50%
grueso)
no
cumple
totalmente con el huso ¾’’, La
curva granulométrica de la
mezcla 50-50 se encuentra en su
mayoría dentro del rango del
huso 3/4'', lo que indica que la
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•
distribución de tamaños de
partículas cumple con los límites
establecidos por la norma para
agregados globales de ese tipo.
Esto sugiere que la mezcla es
adecuada para su uso en
concreto estructural, ya que
tiene una distribución continua y
bien
graduada.
No
hay
presencia significativa de vacíos
o exceso de partículas finas o
gruesas, lo cual favorece una
mejor
trabajabilidad
y
compactación del concreto.
En conjunto, los resultados
indican que los agregados
cumplen los requisitos para su
uso en concreto, siempre que el
contenido de finos del agregado
fino
sea
controlado
adecuadamente.
RECOMENDACIONES
• Verificar siempre el contenido de
finos (pasante N.º 200) en el
agregado fino. Si supera el 5%,
se recomienda hacer un ensayo
de equivalente de arena (NTP
339.185) para determinar si esos
finos son limos o arcillas
perjudiciales.
• Secar bien las muestras antes
del ensayo para evitar errores
por humedad. La humedad
puede alterar los porcentajes
retenidos y distorsionar el
cálculo del módulo de fineza.
• Ajustar bien los tamices durante
el ensayo, asegurando una
agitación constante y uniforme,
para que el paso del material sea
representativo.
• No sobrecargar los tamices
durante el análisis. El exceso de
material puede causar atascos y
•
•
provocar una mala distribución
granulométrica.
Revisar visualmente la curva
granulométrica antes de mezclar
los agregados. Una curva
discontinua (saltos abruptos)
puede generar segregación en el
concreto.
Al
combinar
agregados,
mantener una relación cercana
al 50-50% como en tu caso
(50.11%
y
49.89%)
para
garantizar un comportamiento
intermedio entre los dos.
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ANEXO 1
Datos de la granulometría del agregado fino
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ANEXO 2
Datos de la granulometría del agregado grueso
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ANEXO 3
Datos del método de agregado Global natural
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ANEXO 4
Datos del método de agregado Global 50-50