Densidad Sss y Absorcion de Los Agregados

1 de 11

INTRODUCCIÓN

Los granulados constituyen uno de los componentes importantes del hormigón y debe

contribuir a la economía de las mezclas por ser un material abundante y fácil de manipular.

Al tener una buena granulometría y una buena dosificación no solo que abarca

económicamente, si no, que se obtendrá a la vez un material que al ocupar cantidad

mínima de la relación agua - cemento constituye un hormigón de buena resistencia.

Por otra parte de una buena granulometría de los granulados es importante también el

porcentaje de humedad de estas partículas que forman el granulado. De este porcentaje de

humedad dependerá la calidad de la pasta agua - cemento que se coloque en la mezcla y

esta a su vez en la obra. Es la relación agua-cemento donde se debe hacer la corrección de

humedad y ver si el granulado esta húmedo seco o saturado. En el ambiente se encuentra

las partículas en cualquiera de la dos formas: seca al aire, y sobresaturada y en laboratorio

obtendremos las formas saturado (sss) y seco a la estufa .En cualquiera de los casos se

altera la densidad de la partícula y consecuentemente de los granulados y como ya

mencionamos anteriormente hay que hacer la respectiva corrección pero partiendo de la

partícula seca en estufa (sss) que se consigue artificialmente.

La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el

peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de

las características del grano de agregado.

Densidad Aparente (SSS): La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de

agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la

inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las

partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una

temperatura establecida.

La densidad aparente (SSS) se usa si el agregado está húmedo, es decir, si se ha satisfecho

su absorción. Inversamente, la densidad nominal (seco al horno) se usa para cálculos

cuando el agregado está seco o se asume que está seco. La densidad nominal concierne a la

densidad relativa del material sólido sin incluir los poros saturables de las partículas

constituyentes.

LA ABSORCIÓN EN LOS AGREGADOS: Es el incremento en la masa del agregado

debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie

exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se

2 de 11

considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por

suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada. La capacidad de absorción se

determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma ASTM, para agregados

gruesos y para los agregados finos. Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24

horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad aparente (SSS);

obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de

pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de

absorción.

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

1. Determinar el porcentaje de agua que absorbe los granulados que forman el hormigón.

2. Conocer y ejecutar los métodos para obtener los agregados fino y grueso en estado de

saturación con superficie seca (SSS).

3. Aprender a realizar ensayos de densidad real para los agregados en estado de saturación

con superficie seca.

EQUIPOS UTILIZADOS EN LA PRÁCTICA

1. cono truncado.

2. Paños.

3. Canastilla de alambre.

4. Picnómetro.

5. Pipeta.

6. Balanza Ap. = 0.1g y de Ap. = 1g

7. Horno (Temperatura igual a 110º C )

8. Varilla pequeña para taquear

9. 3 Recipientes

10. tamiz No4

MATERIALES

1. Ripio retenido el tamiz No4 sobresaturado. (Pifo)

2. Arena sobresaturada.

3. Agua

3 de 11

PROCEDIMIENTO

PARA GRANULADO GRUESO

1. De acuerdo a la norma de la ASTM el granulado grueso se sumerge en el agua y debe

permanecer sumergido por 24 horas.

2. Cojer una muestra de granulado grueso (ripio) mojado y pasar la muestra escogida por el

tamiz No4, para el ensayo utilizamos el retenido de dicho tamiz.

3. Colocar en un recipiente la muestra escogida y trastornar sobre una franela con la cual

secamos cada muestra de granulado grueso hasta tenerlo en estado sss (saturado).

4. Poner en un recipiente el granulado grueso y pesarlo.

5. Colocar en una canastilla (peso determinado) el granulado grueso, sumergir en agua en

la misma posición pesar este conjunto de esta forma obtenemos la masa (sss) en agua.

Para obtener el volumen seguimos el principio de Arquímedes. De esta manera

podemos obtener la densidad (sss) que es la masa (sss) en agua sobre la perdida de mas

que sufre el granulado al sumergir en agua (principio de Arquímedes).

6. Poner esta muestra en un recipiente (peso determinado) y colocar en la estufa por 24

horas a una Temperatura igual a 110º C después se saca el material de la estufa y pesar

y tenemos la masa secado en la estufa, esto se hace para determinar el porcentaje de

absorción.

PARA GRANULADOS FINOS

Para el granulado fino se va escoger arena previamente lavada (ASTM-C125).

1. Tomar una muestra de arena lavada la cual estará en estado sobresaturado en una

bandeja se toma la muestra indicada y mover de un lado al otro hasta lograr que este en

estado sss tomar como referencia el molde de una muestra de la arena en un tronco

cónico en la cual se le compacta con un taqueador pequeño apto para el ensayo, pero

esta compactación será únicamente soltándolo a la varilla desde una altura de 2cm a 3cm

y sin presionarla intencionalmente esto se realiza con un numero de taqueadas (25veces)

luego se retira el molde y observamos:

a) Si al quitar el molde troncocónico este quede moldeado sin que haya desprendimiento, se

dirá que la arena aun esta sobresaturada.

b) Si al quitar el molde la arena moldeada se desparrama las paredes por si sola en buena

parte se dirá que está en estado sss.

4 de 11

2. Una vez la muestra de arena este en estado sss se lleva una parte a la estufa para obtener

la muestra seca en la estufa y poder calcular el porcentaje de absorción de la muestra.

3. La otra muestra sobrante se coloca en el picnómetro debidamente pesado y se lo

remueve circularmente para que salga el aire atrapado posteriormente se pesa

picnómetro + agua y picnómetro + agua+ arena de esta manera obtendremos el volumen.

4. Con los resultados obtenidos calcular la densidad de la arena en estado sss.

REGISTRO DE VALORES

AGREGADO GRUESO

DENSIDAD EN ESTADO SSS

MASA DEL RIPIO SSS (P1) :....................................................................................3689g

MASA SUMERGIDA DE LA CANASTILLA:........................................................1648g

MASA SUMERGIDA DEL RIPIO SSS + CANASTILLA :.....................................3800g

MASA DEL RIPIO SUMERGIDO (P2) :..................................................................2152g

VOLUMEN DESALOJADO…………………………………………………......1537cm3

DENSIDAD DEL RIPIO EN ESTADO SSS

D SSS = 2.40g/cm 3

PORCENTAJE DE ABSORCION

MASA DEL RIPIO SSS (P1) :..................................................................................3689,0g

MASA DEL RIPIO SECO + RECIPIENTE :.......................................................... 3888,0g

MASA DEL RIPIO SECO (P3) :..............................................................................3621,6g

% Abs =1,86 %

5 de 11

AGREGADO FINO

DENSIDAD EN ESTADO SSS

MASA DEL PICNOMETRO:..................................................................................173,7g

MASA DEL PICNOMETRO + ARENA SSS:.............................................. ……337,2g

MASA DE LA ARENA SSS (Pa):...........................................................................163,5g

MASA DEL PICNOMETRO + ARENA SSS + AGUA ( Pa+p+w):..........................770,9g

MASA DEL PICNOMETRO + 500ml DE AGUA (Pp+w):.................................... 671,4 g

MASA DE 500ml DE AGUA (Pw):.........................................................................497,7g

DENSIDAD DE LA ARENA EN ESTADO SSS

DSSS = (Pa * Pw) / (500( Pa + Pp+w - Pa+p+w))

DSSS = (163,5g * 497,7g) / (500ml *(163,5g + 671,4g – 770,9g))

DSSS = 2,543 g/cm 3

PORCENTAJE DE ABSORCION

MASA DE LA ARENA SSS (P1):...........................................................................….94,6g

MASA DE LA ARENA SECA + RECIPIENTE :......................................................150,0g

MASA DE LA ARENA SECA (P3):............................................................................93,8g

% Abs = ((P1 – P3) / P3)*100

% Abs = 0,85%

FOTOS DE LA PRÁCTICA

6 de 11

PARA AGREGADO GRUESO

Secar cada muestra de ripio hasta tenerle en estado sss Poner en un recipiente el ripio y pesar

Colocar en una canastilla el granulado y pesar Colocar en la estufa por 24 h el recipiente de ripio

Pesar y obtener la masa secado en la estufa esto se hace para determinar el porcentaje de absorción

PARA AGREGADO FINOS

7 de 11

Tomar una muestra de arena lavada sobresaturado y mover de un lado al otro hasta lograr que este en estado sss

Tomar como referencia el molde de una muestra de la arena en un tronco cónico en la cual se le compacta con

un taqueador pequeño apto para el ensayo

Obtener la muestra seca en la estufa y pesar Para obtener el volumen utilizamos un picnómetro

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8 de 11

1. Es importante utilizar arena lavada ya que la arena está libre de agentes extraños como

el limo y material orgánico debido a que estos absorben humedad por eso debe ponerse

el material sumergido en agua por lo menos 24 horas.

2. La densidad de las partículas variaran de acuerdo al grado de humedad o porcentaje que

este tenga al momento de hacer la práctica.

3. El contenido de humedad no es más que el exceso de agua que puede tener cada

granulado.

4. La capacidad de absorción no es más que el agua que se le da a la partícula desde el

estado seco hasta el neutro o SSS.

5. La capacidad de absorción de agua de los agregados es necesaria determinarla, para

poder balancear las necesidades de agua en la mezcla de hormigón. Ya que el agua que

absorben los agregados del hormigón es tomada del agua de amasado.

6. La densidad del agregado en estado de saturación con superficie seca, nos permite hacer

una relación entre el peso de los agregados y el volumen que ocupa dentro de la mezcla

de hormigón.

7. Se recomienda el pesaje antes de una hora sacado el material de la estufa para evitar la

absorción de humedad del material.

8. Es recomendable lavar la arena porque la arena es un componte del hormigón se debe

sacar el material orgánico, limo, arcilla. Materiales insolubles para que el hormigón

tenga una buena resistencia y tenga una mejor Trabajabilidad.

CALCULOS TIPICOS

Densidad real del ripio saturado con superficie seco.

9 de 11

DSSS = P1 / (P1 – P2)

DSSS = 3689g / (3689g - 2152g)

DSSS = 2,40 g/cm 3

Densidad real de la arena saturada con superficie seca.

Para el mejor entendimiento del cálculo de la densidad de la arena saturada

superficialmente seca a través del uso del picnómetro, utilizaremos los siguientes diagramas

de masa:

Pp+w Pa+p+w Pa

Donde:

Pa+p+w = masa del picnómetro con agua y arena

Pp+w = masa del picnómetro con 500ml de agua.

Pa = masa de la arena en estado SSS.

La masa de agua remplazada por la arena en estado SSS al depositarla en el picnómetro

(Pw’) será igual a:

Pw’ = Pa + Pp+w - Pa+p+w

Si a esta masa la dividimos para la densidad del agua obtendremos el volumen de agua que

fue remplazado por la arena ósea obtendremos el volumen de la arena en estado SSS:

Va = Pw’ / w

Pero:

DSSS =

PaV a

Entonces: DSSS = (Pa * w ) / ( Pa + Pp+w - Pa+p+w)

AGUA

PICNOMETRO

AGUAARENA

PICNOMETRO

10 de 11

w = Pw / 500ml

DSSS = (Pa * Pw) / (500( Pa + Pp+w - Pa+p+w))

DSSS = (163,5g * 497,7g) / (500ml *(163,5g + 671,4g – 770,9g))

DSSS = 2.543 g/cm 3

PARA AGREGADOS GRUESOS

Porcentaje de absorción de agua:

% Abs = ((P1 – P3) / P3)*100

% Abs = ((3689g – 3621,6) / 3621,6)*100

% Abs = 1,86

ANEXOS

11 de 11

PELIGROS Y OBSERVACIONES AL NO USAR

ARENA NO LAVADA

1. La materia orgánica provoca que las partículas no se habrán y hace que al ensayar con el

cono truncado o troncocónico no se desintegre la arena.

2. El limo orgánico hace que las partículas permanezcan unidas.

3. Los porcentajes de arcillas y finos no deben ir más allá del 3% si es orgánico el 5% sino

alterara los resultados de la practica.

4. Al ensayar arena no lavada se observa en el picnómetro que la arcilla se hincha

BIBLIOGRAFIA

HARMER E. DAVIS, “ENSAYE E INSPECCION DE LOS MATERIALES DE LA

INGENIERIA”

CIENCIA DELOS MATERIALES DE INGENIERIA

Autor: KEYSER A. CAR

JUARES BADILLO “MECANICA DE SUELOS”

INTERNET

http://www.monografias.com/trabajos15/suelos.shtml

http://www.fcyt.umss.edu.bo/investigacion/geotecnia/ensayos/php

http://es.wikipedia.org/wiki

http://www.cemexmexico.com/co/pdf/22Suelos.pdf