MARCO CONCEPTUALPor definicin, el peso especfico unitario, es la
relacin de la masa del agregado que ocupa un volumen patrn unitario
entre la magnitud de ste, incluyendo el volumen de vacos propio del
agregado, que ha de ir a ocupar parte de este volumen unitario
patrn.El peso especfico unitario, tiene idntica definicin al peso
unitario simplemente, es decir, peso dividido por el volumen, pero
la diferencia fundamental con el peso especfico, es que el volumen
es el aparente, es decir este volumen incluye los vacos nter
granulares, el peso no difiere.El peso especfico unitario, es el
peso de la muestra sobre un volumen definido del molde, viene a ser
a la vez una constante de cada material, que sirve para transformar
pesos a volmenes o viceversa, principalmente en la dosificacin de
concretos.Existen dos valores para el peso unitario de un material
granular, dependiendo del sistema que se emplee para acomodar el
material; la denominacin que se le dar a cada uno de ellos ser:
Peso Unitario Suelto y Peso Unitario Compactado. PESO UNITARIO
SUELTO: Se usar invariablemente para la conversin de peso a
volumen; es decir, para conocer el consumo de ridos por metro cbico
de hormign. PESO UNITARIO COMPACTADO: Este valor se usar para el
conocimiento de volmenes de materiales apilados y que estn sujetos
a acomodamiento o asentamientos provocados por el trnsito sobre
ellos o por la accin del tiempo. Tambin es de una utilidad
extraordinaria para el clculo de por ciento de vacos de los
materiales.
REFERENCIAS NORMATIVAS: NTP 400.010-1976 AGREGADOS: Extraccin y
preparacin de muestras. NTP 400.021-1977 AGREGADOS: Mtodo de ensayo
para la determinacin del peso especfico y la absorcin del agregado
grueso. NTP 400.022-1979 AGREGADOS: Mtodo de ensayo para determinar
el peso especfico y la absorcin del agregado fino.
OBJETIVOS: Describir el peso unitario del agregado grueso y del
agregado fino. Este mtodo de ensayo cubre la determinacin del peso
unitario suelto o compactado y el clculo de vacos en el agregado
fino, grueso o en una mezcla de ambos, basados en la misma
determinacin. Este mtodo se aplica a agregados de tamao mximo
nominal de 150mm.REQUISITOS DE USO PARA EL AGREGADOS Agregado
grueso: Las partculas deben estar libres de tierra, polvo, limo,
humus, escamas, materia orgnica, sales u otras sustancias dainas.
El agregado grueso deber estar conformado por partculas limpias, de
perfil preferentemente angular o semi-angular, duras, compactas,
resistentes, y de textura preferentemente rugosa.Se recomienda que
las sustancias dainas no excedan los porcentajes mximos siguientes:
Partculas deleznables: 5% Material ms fino que la malla #200: 1%
Carbn y lignito: 0.5% Agregado fino: El agregado fino ser arena
natural. Sus partculas sern limpias, de perfil preferentemente
angular, duro, compactas y resistentes.El agregado fino deber estar
libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partculas
escamosas o blandas, exquisitos, pizarras, lcalis, materia orgnica,
sales u otras sustancias perjudiciales.Se recomienda que las
sustancias dainas no excedan los porcentajes mximos siguientes:
Partculas deleznables: 3% Material ms fino que la malla #200:
5%PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALMATERIALES Y EQUIPO UTILIZADO: PARA
AGREGADO FINO: 1 kg Aprox. Balanza con capacidad de acuerdo al peso
de la muestra y sensible a 0.5 gr. Picnmetro de 500 ml. Molde cnico
metlico. Apisonador de metal. Mica transparente. Agua de mesa.
Embudo. Pipeta. Badilejo. Bomba de vacos. Horno.
PARA AGREGADO GRUESO: 2 Kg Aprox. Balanza. Cesta metlica. Balde.
Franela. Horno.
Procedimiento: 1) Preparamos el material antes de realizar el
ensayo:a. AGREGADO GRUESO DE WILKE, se tom una muestra de: 2223.4
g.i. Se cuartea el Agregado Grueso hasta conseguir una muestra de
ms de 2 Kg del material.(Fig1)ii. Tamizamos en la Malla N 4, y todo
el AG cuarteado que retenga en esa malla, procedemos a pesarlo,
para tener el peso inicial del agregado grueso (Fig.2; 3; 4 ).iii.
Lavamos el AG encima de la malla N 4 (Fig. 5 ).iv. Procedemos a
saturarlo de con agua en un balde todo el material pesado
previamente, esta saturacin durara 24 horas (Fig 6).
b. AGREGADO FINO DE PIIPAMPA, se tom una muestra de: 1288.2 g.i.
Se procede a cuartear el material fino, hasta adquirir una muestra
de ms de 1Kg.ii. Dicho material debe pasar la malla N4, procedemos
a tamizar (Fig.2).iii. Pesamos el material y obtenemos el peso
inicial de referencia (Fig.3).iv. Se procede a saturar el material
fino con agua en un balde, dicha saturacin no deber ser menor de 24
horas.(Fig.)v. Pasado las 24 horas, se procede a escurrir el agua
del balde con el AF, con sumo cuidado de no dejar pasar lo ms fino,
luego colocamos el material en una bandeja y procedemos a colocarlo
al horno a una temperatura de 40 grados centgrados, horas previas
al ensayo, para que pueda secarse el material solo superficialmente
(Fig.5 y Fig.6)vi. Retiramos la muestra del horno y est listo para
realizar el ensayo de peso especfico.
2) Despus de haber preparado el material 24 horas antes, pasamos
a realizar el ensayo de peso especfico. a. Agregado Grueso:i.
Despus de haber sido saturado nuestro agregado grueso durante 24
horas pasamos a quitarle la humedad superficial con la franela,
quedando en estado saturado superficialmente seco. (Fig. 1).ii.
Pesamos el agregado en estado saturado superficialmente seco con
una aproximacin de 0.5 gr. (Fig. 2)iii. Pesamos la cesta de plstico
para posteriormente restarla del peso de la muestra sumergida.iv.
Colocamos nuestra muestra ya pesada en la cesta de plstico y
determinamos el peso de la muestra sumergida dentro de una tina,
esto se logra conectando la cesta con la balanza. (Fig.4 y Fig.
5)v. Ponemos a secar la muestra en horno a 110 C hasta que su peso
sea constante, luego la dejamos enfriar a temperatura ambiente por
un periodo de 1 a 3 horas. .
Fig. 1: Retiramos la humedad superficial del agregado con la
franela.Fig. 2: Pesamos el agregado saturado superficialmente
seco.Fig. 3: Pesamos la cesta de plstico antes de poner el agregado
en la cesta.
Fig. 4: Colocamos la muestra en la cesta para saber su peso
sumergido.Fig. 5: Pesamos el agregado con la cesta sumergidos en
agua.
b. Agregado Fino:i. Homogenizamos el agregado con el badilejo y
llenamos el cono metlico con agregado. (Fig. 1)ii. Despus de
retirar el agregado del horno lo colocamos en el cono metlico para
verificar que no se halla secado ms all del estado saturado
superficialmente seco.(Fig. 2)iii. Primero llenamos la tercera
parte del cono y le damos 8 golpes con el apisonador, en total
tienen que ser 25 golpes dejando caer el apisonador, luego
enrasamos y sacamos el cono para ver su grado de humedad, el
nuestro se form una pequea ruma lo cual indica que nuestro agregado
no estaba seco ms bien saturado superficialmente seco. (Fig. 3,
Fig. 4, Fig. 5 y Fig.6)iv. Separamos 500 gr para colocarlo al horno
a secar y otros 500 gr para ponerlo en el picnmetro.v. Llenamos el
picnmetro con 500 ml de agua y luego vaciamos el agua en un vaso de
precipitados. (Fig. 7 y Fig. 8)vi. Llenamos el picnmetro con 500 gr
de agregado ayudndonos con la mica transparente y luego llenamos
con agua hasta llegar a la pestaa del picnmetro y con ayuda de la
bomba de vacios se eliminan las burbujas contenidas en el agregado.
(Fig. 9, Fig. 10 y Fig. 11)vii. Aadimos agua hasta la pestaa y
pesamos. (Fig. 12)
Fig. 1: Hacemos la muestra homognea con el badilejo.Fig. 2:
llenamos el cono metlico con agregado fino.Fig. 3: Llenamos una
tercera parte del cono.
Fig. 4: Se compacta la muestra con el apisonador.Fig. 5:
Enrasamos el agregado que rebalsa del cono.Fig. 6: Quitamos el cono
y vemos el grado de humedad del agregado.
Fig. 7: Llenamos el picnmetro con 500 ml de agua.Fig. 8:
Vaciamos el agua del picnmetro en un vaso de precipitadosFig. 9:
Llenamos el picnmetro con agregado.
Fig. 10: Aadimos agua al agregado que se encuentra en el
picnmetro.Fig. 11: Eliminamos las burbujas presentes en el
picnmetro con la bomba de vacos.Fig. 12: Aadimos ms agua hasta
llegar a la pestaa del picnmetro.
CALCULOS PARA AGREGADO GRUESO:DATOS: A= 2197.2 gr. (Peso de la
muestra seca en el aire). B= 2240.7 gr. (Peso de la muestra
saturada superficialmente seca en el aire) C= 1303.2 gr. (Peso en
el agua de la muestra saturada) , se resta el peso de la
canasta.
PESO ESPECIFICO DE MASA (Pem)
PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA (PeSSS)
PESO ESPECIFICO APARENTE (Pea)
ABSORCION (Ab)
CALCULOS PARA AGREGADO FINO:DATOS: A= 496.6 gr. (Peso en el aire
de la muestra secada en el horno). B= 664.6 gr. (Peso del picnmetro
lleno con agua) C= 975 gr. (Peso del Picnmetro con la muestra y el
agua hasta la marca de calibracin) S= 500 gr. (Peso de la muestra
saturada y superficialmente seca)
PESO ESPECIFICO DE LA MASA (Pem)
PESO ESPECIFICO DE UNA MASA SATURADA CON SUPERFICIE SECA
(PeSSS)
PESO ESPECIFICO APARENTE (Pea)
ABSORCION (Ab)
OBSERVACIONES EXPERIMENTALES1. Qu diferencias puedes apreciar
entre una muestra seca y una muestra saturada interiormente y seca
superficialmente?Si un agregado se colma en todos sus poros, se
considera saturado y superficialmente seco. Si adems la humedad se
mantiene en la superficie, se le conoce como saturado
superficialmente hmedo. En el caso de que se seque al aire, o
artificialmente en horno, el contenido de humedad disminuir,
denominndose agregado seco al aire, o completamente seco.2. Indique
las diferencias existentes entre una muestra saturada interiormente
superficialmente seca y una muestra sumergida.Una muestra saturada
interiormente tiene sus poros colmados pero su superficie esta
seca, una muestra sumergida se encuentra con todos sus poros
colmados y adems presenta una superficie humeda.3. Por qu la
muestra tiene que estar sumergida 24 horas?Tiene que estar
sumergida 24 horas para poder colmar todos sus poros con agua y asi
estar saturada.4. Interpreta la capacidad de absorcin del agregado
fino.El grado de absorcin repercutir para saber cunta agua se
requerir en la mezcla, siempre que este valor este dentro de los
parmetros establecidos en normas, el material ser ptimo para su
utilizacin para diseo de mezclas
CONCLUSIONESLos agregados constituyen un factor determinante en
la economa, durabilidad y estabilidad en las obras civiles, pues
ocupan all un volumen muy importante. Por ejemplo el volumen de los
agregados en el concreto hidrulico es de un 65% a 85%, en el
concreto asfltico es del 92% al 96%, en los pavimentos del 75% al
90%. Por ello es tan importante analizar los pesos especficos ya
que nos dan un proporcionamiento de mezclas ptimo y nos permite su
correcto control.El peso especfico, usualmente no es utilizado como
un parmetro de la calidad de los agregados, sino ms bien se usa
este dato para poder realizar clculos del proporcionamiento que
deben tener los agregados en el concreto.Los agregados secados al
horno no contienen ninguna agua absorbida ni tampoco agua libre. Se
las seca en un horno hasta la constancia de masa, a 1105C.
BIBLIOGRAFIA1. JOSEPH J. WADDELL, JOSEPH A. DOBROWSKI, Manual de
la construccin con concreto I, Mc Graw Hill, 3a edicin, 1997.2.
American Standard for Testing Materials (ASTM). Norma C-131.
Standard Test Method for Density, Relative Density and Absorption
of fine Aggregate.3. Normas Tcnicas Peruanas:a. NTP 400.037:2001 -
AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en
hormign.b. NTP 400.011:1996 - AGREGADOS. Definicin y clasificacin
de agregados para uso en morteros y hormigones (concretos).c. NTP
400.010:2001 AGREGADOS. Extraccin y preparacin de las muestras.d.
NTP 350.001:1970 TAMICES DE ENSAYO.e. NTP 339.047:1979 HORMIGN
(CONCRETO). Definiciones terminologa relativas al concreto.f. NTP
400.021:2002 AGREGADOS. Mtodos de ensayo normalizado para el peso
especfico y absorcin de agregado grueso.