Lab04 - Peso Unitario de Los Agregados (UPAO)

LABORATORIO N° 04 PESOS UNITARIOS DE LOS AGREGADOS

El peso unitario es el peso de la unidad de volumen de material a

granel en las condiciones de compactación y humedad es que se

efectúa el ensayo, expresada en kg/m3. Aunque puede realizarse el

ensayo sobre agregado fino y agregado grueso; el valor que es

empleado en la práctica como parámetro para la dosificación de

hormigones, es el peso unitario compactado del agregado grueso.

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO N° 04

PESOS UNITARIOS DE LOS AGREGADOS

ASIGNATURA:

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

CICLO:

VI

ALUMNO:

CALDERÓN ALAYO, Jhordy Eduardo

DOCENTE:

Ing. HURTADO ZAMORA, Oswaldo

HORARIO:

JUEVES 7:50 – 9:35 pm NRC: 4277

TRUJILLO – PERÚ

2015 – I

INTRODUCCIÓN

En el presente informe se encuentran los fundamentos e importancia

del peso unitario suelto y peso unitario compacto de los agregados,

mediante la realización de un ensayo con arena y grava, el cual se define

como la relación entre el peso de una muestra de agregado compuesta de

varias partículas y el volumen que ocupan están dentro de un recipiente de

volumen conocido; así mismo el peso unitario compacto de los agregados

mencionados anteriormente.

Para este ensayo nos apoyaremos de las siguientes normas: NTP

400.017, ASTM C-29, MTC E203 siguiendo los parámetros e indicativos de la

misma.

Además, el ejercicio de la experiencia de laboratorio nos permite

obtener el suficiente conocimiento para realizar valoraciones de

implementación o extracción de los agregados, estos se implementaran en

canteras, laboratorios u obras civiles. Y también, conoceremos como

calcular el volumen de la probeta usando como elemento el agua,

sacando el volumen en m3 para así obtener unos resultados más exactos.

El peso unitario de un agregado debe ser conocido para seleccionar

las proporciones adecuadas en el diseño de mezclas de concreto.

I. OBJETIVO

Determinar el Peso Unitario Suelto (PUS) y el Peso Unitario

Compactado (PUC) del agregado fino (arena gruesa) y agregado

grueso (piedra chancada de ¾’’) según los parámetros

establecidos por la NTP 400.017 o ASTM C-29, para desarrollar un

diseño de mezcla adecuado.

II. MATERIALES Y EQUIPOS

- Piedra Chancada de ¾’’.

- Arena Gruesa.

- Balanza electrónica.

- Cucharas.

- Recipientes cilíndricos.

- Agua.

- Plancha de vidrio.

- Varilla de acero Ø5/8’’ x 60 cm.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO

Por definición, el peso específico unitario, es la relación de la masa

del agregado que ocupa un volumen patrón unitario entre la

magnitud de éste, incluyendo el volumen de vacíos propio del

agregado, que ha de ir a ocupar parte de este volumen unitario

patrón.

El peso específico unitario, tiene idéntica definición al peso unitario

simplemente, es decir, peso dividido por el volumen, pero la

diferencia fundamental con el peso específico, es que el volumen

es el aparente, es decir este volumen incluye los vacíos ínter

granulares, el peso no difiere.

El peso específico 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 volúmenes o

viceversa, principalmente en la dosificación de hormigones.

Existen dos valores para el peso unitario de un material granular,

dependiendo del sistema que se emplee para acomodar el

material; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será:

Peso Unitario Suelto y Peso Unitario Compactado

Peso Unitario Suelo (PUS):

Se denomina PUS cuando para determinarla se coloca el

material seco suavemente en el recipiente hasta el punto de

derrame y a continuación se nivela a ras una carilla. El

concepto PUS es importante cuando se trata de manejo,

transporte y almacenamiento de los agregados debido a

que estos se hacen en estado suelto

Peso Unitario Compactado (PUC):

Se denomina PUC cuando los granos han sido sometidos a

compactación incrementando así el grado de

acomodamiento de las partículas de agregado y por lo

tanto el valor de la masa unitaria. El PUC es importante desde

el punto de vista diseño de mezclas ya que con él se

determina el volumen absoluto de los agregados por cuanto

estos van a estar sometidos a una compactación durante el

proceso de colocación de agregado.

FORMULAS A DETERMINAR LOS CALCULOS

PESO DEL AGREGADO (PA):

PA = PT – PM

PESO UNITARIO DEL AGREGADO (PU):

PU = PA / VM

Dónde:

PM = Peso de molde

VM = Volumen de molde

PT = peso de (molde + agregado)

IV. PROCEDIMIENTO

AGREGADO FINO – ARENA GRUESA

1. Calibración del recipiente para Agregado Fino

- Se procede a pesar el recipiente cilíndrico vacío, en

donde se colocará la muestra.

- Luego se le agrega agua hasta llenar el recipiente.

- Colocamos la placa de vidrio en la parte superior y

con una jeringa rellenamos el agua para que esté

completamente lleno.

- Finalmente se pesa el recipiente con el agua.

2. Peso Unitario Suelto [PUS] – Agregado Fino

- Se procede a pesar el recipiente cilíndrico; la balanza

debe de tener una exactitud del 0.1% es decir, 0.01g

de precisión.

- Se pone la arena gruesa en un recipiente, para luego

colocarla en el molde cilíndrico.

- Luego sobre el recipiente se agrega la arena en forma

helicoidal a una altura no mayor de 5 cm de la

superficie del recipiente, hasta que esté totalmente

lleno.

- Posteriormente con la varilla de acero se procede a

quitar con mucho cuidado el exceso de arena para

que quede a nivel del recipiente, a este proceso se le

llama Enrasado.

- Finalmente se procede a pesar el recipiente cilíndrico

con la arena.

3. Peso Unitario Compactado [PUC] – Agregado Fino

- Se procede a pesar el recipiente cilíndrico; la balanza

debe de tener una exactitud del 0.1% es decir, 0.01g

de precisión.

- Se pone la arena gruesa en un recipiente, para luego

colocarla en el molde cilíndrico.

- Luego se introduce la arena al molde cilíndrico hasta

1/3 de su capacidad. Seguidamente con una varilla

de acero de Ø5/8’’ procedemos a golpear 25 veces

en forma helicoidal.

- Luego se sigue agregando la arena hasta los 2/3 de su

capacidad. Y también se procede a compactar con

la varilla de acero los 25 golpes en forma helicoidal.

- Luego se agrega la arena hasta llenar el recipiente

incluso un poco más. Y se procede al compactado del

mismo con 25 golpes en forma helicoidal.

- Posteriormente con la varilla de acero se procede a

quitar con mucho cuidado el para que quede a nivel

del recipiente, a este proceso se le llama Enrasado.

- Finalmente se procede a pesar el recipiente cilíndrico

con la arena compactada.

AGREGADO GRUESO – PIEDRA CHANCADA DE ¾’’

1. Calibración del recipiente para Agregado Grueso

- Se procede a pesar el recipiente cilíndrico vacío, en

donde se colocará la muestra.

- Luego se le agrega agua hasta llenar el recipiente.

- Colocamos la placa de vidrio en la parte superior y

con una jeringa rellenamos el agua para que esté

completamente lleno.

- Finalmente se pesa el recipiente con el agua.

2. Peso Unitario Suelto [PUS] – Agregado Grueso

- Se procede a pesar el recipiente cilíndrico; la balanza

debe de tener una exactitud del 0.1% es decir, 0.01g

de precisión.

- Se pone la piedra chancada en un recipiente, para

luego colocarla en el molde cilíndrico.

- Luego sobre el recipiente se agrega la piedra

chancada en forma helicoidal a una altura no mayor

de 5 cm de la superficie del recipiente, hasta que esté

totalmente lleno.

- Posteriormente con la varilla de acero se procede a

quitar con mucho cuidado el exceso de piedra para

que quede a nivel del recipiente, a este proceso se le

llama Enrasado.

- Finalmente se procede a pesar el recipiente cilíndrico

con la piedra chancada.

3. Peso Unitario Compactado [PUC] – Agregado Grueso

- Se procede a pesar el recipiente cilíndrico; la balanza

debe de tener una exactitud del 0.1% es decir, 0.01g

de precisión.

- Luego se pone la piedra chancada en un recipiente,

para luego colocarla en el molde cilíndrico.

- Luego se introduce la piedra chancada al molde

cilíndrico hasta 1/3 de su capacidad. Seguidamente

con una varilla de acero de Ø5/8’’ procedemos a

golpear 25 veces en forma helicoidal.

- Luego se sigue agregando la piedra hasta los 2/3 de

su capacidad. Y también se procede a compactar

con la varilla los 25 golpes en forma helicoidal.

- Luego se agrega la piedra hasta llenar el recipiente

incluso un poco más. Y se procede al compactado del

mismo con 25 golpes en forma helicoidal.

- Posteriormente con la varilla de acero se procede a

quitar con mucho cuidado el para que quede a nivel

del recipiente, a este proceso se le llama Enrasado.

- Finalmente se procede a pesar el recipiente cilíndrico

con la arena compactada.

V. CÁLCULO Y RESULTADOS

AGREGADO FINO

VOLUMEN DEL MOLDE CILÍNDRICO

MUESTRA PESO DEL

MOLDE (Kg)

PESO DEL

MOLDE +

AGUA (kg)

PESO DEL

AGUA (Kg)

FACTOR

CALIBRACION

DEL AGUA

(Kg/m3)

VOLUMEN

MOLDE (m3)

Volumen

Molde 2.740 Kg 5.455 Kg 2.715 Kg 1000 kg/m3

0.00272 m3

Volumen Molde = Peso del Agua / Factor Calibración del Agua

Volumen del Molde = 2.715 [Kg] / 1000 [Kg/m3] => 0.00272 [m3]

PESO UNITARIO SUELTO (PUS)

MUESTRA PESO DEL

MOLDE (Kg)

PESO DEL

MOLDE +

ARENA (kg)

PESO DE LA

ARENA (Kg)

VOLUMEN

MOLDE (m3)

PESO

UNITARIO

SUELTO

(Kg/m3)

PUS 2.740 Kg 7.515 Kg 4.775 Kg 0.00272 m3

1758.85 Kg/m3

Peso Unitario Suelto = Peso de la Arena / Volumen del Molde

P.U.S = 4.775 [Kg] / 0.00272 [m3] => 1758.85 [Kg/m3]

PESO UNITARIO COMPACTADO (PUC)

MUESTRA PESO DEL

MOLDE (Kg)

PESO DEL

MOLDE +

ARENA (kg)

PESO DE LA

ARENA (Kg)

VOLUMEN

MOLDE (m3)

PESO

UNITARIO

COMPACTADO

(Kg/m3)

PUC 2.740 Kg 7.855 Kg 5.115 Kg 0.00272 m3

1883.98 Kg/m3

Peso Unitario Compactado = Peso de la Arena / Volumen del Molde

P.U.C. = 5.115 [Kg] / 0.00272 [m3] => 1883.98 [Kg/m3]

AGREGADO GRUESO

VOLUMEN DEL MOLDE CILÍNDRICO

MUESTRA PESO DEL

MOLDE (Kg)

PESO DEL

MOLDE +

AGUA (kg)

PESO DEL

AGUA (Kg)

FACTOR

CALIBRACION

DEL AGUA

(Kg/m3)

VOLUMEN

MOLDE (m3)

Volumen

Molde 7.285 Kg 16.710 Kg 9.425 Kg 1000 kg/m3

0.00943 m3

Volumen Molde = Peso del Agua / Factor Calibración del Agua

Volumen del Molde = 9.425 [Kg] / 1000 [Kg/m3] => 0.00943 [m3]

PESO UNITARIO SUELTO (PUS)

MUESTRA PESO DEL

MOLDE (Kg)

PESO DEL

MOLDE +

PIEDRA (kg)

PESO DE LA

PIEDRA (Kg)

VOLUMEN

MOLDE (m3)

PESO

UNITARIO

SUELTO

(Kg/m3)

PUS 7.285 Kg 20.720 Kg 13.435 Kg 0.00943 m3

1425.46 Kg/m3

Peso Unitario Suelto = Peso de la Piedra / Volumen del Molde

P.U.S. = 13.435 [Kg] / 0.00943 [m3] => 1425.46 [Kg/m3]

PESO UNITARIO COMPACTADO (PUC)

MUESTRA PESO DEL

MOLDE (Kg)

PESO DEL

MOLDE +

PIEDRA (kg)

PESO DE LA

PIEDRA (Kg)

VOLUMEN

MOLDE (m3)

PESO

UNITARIO

COMPACTADO

(Kg/m3)

PUC 7.285 Kg 21.860 Kg 14.575 Kg 0.00943 m3

1546.42 Kg/m3

Peso Unitario Compactado = Peso de la Piedra / Volumen del Molde

P.U.C. = 14.575 [Kg] / 0.00943 [m3] => 1546.42 [Kg/m3]

VI. CONCLUSIONES Los resultados que se obtuvieron son:

AGREGADO FINO : - P.U.S. = 1758.75 [Kg/m3]

- P.U.C. = 1883.98 [Kg/m3]

AGREGADO GRUESO: - P.U.S. = 1425.46 [Kg/m3]

- P.U.C. = 1546.42 [Kg/m3]

Se puede mencionar que el peso unitario es una propiedad física

de gran importancia en la dosificación de los agregados.

Los pesos unitarios sueltos y compactos nos permitirán a desarrollar

un mejor diseño de mezcla.

Concluimos que los pesos compactados son mayores a los pesos

sueltos, porque ingresa mucho más material y es compactado

helicoidalmente para uniformizar el material.

VII. BIBLIOGRAFÍA

- ANA TORRE CARRILLO.

2004 Curso Básico de Tecnología de Concreto. Primera

Edición. Lima. Universidad Nacional de Ingeniería.

- HERMAN ZABALETA G.

1992 Compendio de Tecnología del Hormigón. Primera

Edición. Santiago. Instituto Chileno de Cemento y H.

- NORMA TÉCNICA PERUANA NPT. 400.010

2001 AGREGADOS. Extracción y preparación de

muestras.

- NORMA TÉCNICA PERUANA NPT. 400.017

1999 AGREGADOS. Método de ensayo para determinar

el peso unitario del agregado.

- NORMA INTERNCIONAL ASTM C-29 | MTC E203

1999 AGREGADOS. Determinar Peso Unitarios y % de

Vacíos.

ANEXOS

FOTO 1: Seleccionando el material (piedra chancada) para luego

empezar el ensayo.

FOTO 2: Enrazando con la varilla de acero el agregado fino (arena

gruesa).

FOTO 3: Inyectando agua para luego calcular el volumen del molde.

FOTO 4: Agregando el material a una altura de 5 cm en forma

helicoidalmente.