MTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD Y LA ABSORCIN DEL
AGREGADO GRUESO
ARRIETA DE HOYOS ANA TERESACENTANARO TUIRAN JESS ALBERTOESPINOSA
PREZ SANDRA MARCELAMARTINEZ MARQUEZ ANGIE YUNAIRIS
INGENIERO CIVIL Jorge Herrera
UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIADEPARTAMENTO DE
INGENIERIA CIVILMATERIALES DE
CONSTRUCCIONSINCELEJO-SUCRE22/10/2014/
INTRDUCCINEl adecuado uso de diferentes tipos de agregados en la
construccin requiere de un previo conocimiento de sus propiedades,
importantes factores que afectan significativamente el
comportamiento del concreto elaborado con estos materiales con el
fin de elegir el producto que posea las cualidades que mejor se
adapten a los requerimientos de la obra.Las caractersticas de los
agregados evaluadas en el presente informe corresponden a la
densidad (aparente, saturada-superficialmente seca, nominal) y la
absorcin de la muestra de agregado grueso ensaya en el
laboratorio.La densidad es concebida como una propiedad con la que
se puede determinar la cantidad de masa contenida en un determinado
volumen, haciendo referencia a los agregados gruesos, se puede
afirmar que depende de las caractersticas del grano del agregado.
Por otro lado, la absorcin se conoce como el incremento en masa del
agregado debido a la penetracin de agua en los poros de las
partculas durante un perodo de tiempo prescrito sin incluir el agua
adherida en la superficie de estas, expresado como porcentaje de la
masa seca.Para poder medir adecuadamente las propiedades detalladas
anteriormente es importante comprender que en todos los agregados
encontraremos partculas que tienen tanto poros saturables como no
saludables que dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacos,
parcialmente saturados o totalmente llenos de agua, generando as
una serie de estados de humedad y densidad; importantes datos que
se deben tener presentes al momento de elaborar una mezcla de
concreto.Esta prctica constituye un aspecto relevante dentro del
campo de la Ingeniera Civil en donde se busca hallar la densidad y
absorcin del agregado grueso, lo que para nosotros como futuros
ingenieros resulta de gran utilidad para ponerlos en prctica cuando
nuestro campo lo amerite.
MARCO TERICOLa densidad es una propiedad fsica de los agregados
y est definida como la relacin entre el peso y el volumen de una
masa determinada, aunque cabe resaltar que la densidad aparente es
la caracterstica usada generalmente para el clculo del volumen
ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, incluyendo
el concreto de cemento Portland. Debido a que las partculas que
constituyen el agregado grueso tienen poros y entre estos pueden
existir vacos en donde se puede llegar a alojar una serie de
estados de humedad existen diferentes tipos de densidad, tal y como
lo menciona la NTC176; es importante destacar que el valor de la
densidad que mayor relevancia tiene dentro de un diseo de mezclas
es la densidad aparente pues es la que nos puede indicar la relacin
peso del material y el volumen que ocupan sus partculas.Existen
tres tipos de densidad las cuales estn basadas principalmente en la
relacin masa (en el aire) y el volumen del material: Densidad
Nominal, definida como la relacin entre la masa en el aire de un
volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la
masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a
temperatura establecida. Densidad Aparente, establecida como la
relacin entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado,
incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir
los vacos entre las partculas) y la masa de un volumen igual de
agua destilada libre de gas a una temperatura establecida. Densidad
Aparente (SSS) es la relacin entre la masa en el aire de un volumen
dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros
saturables, (despus de la inmersin en agua durante aproximadamente
24 horas), pero sin incluir los vacos entre las partculas,
comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre
de gas a una temperatura establecida.La absorcin 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 partculas.La capacidad de absorcin se
determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma
Tcnica Colombiana 176, para agregados gruesos. Bsicamente consiste
en sumergir la muestra durante 24 horas luego se saca y se lleva a
la condicin de densidad aparente (SSS); obtenida esta condicin, 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 absorcin.
OBJETIVOSGENERAL Determinar la densidad y absorcin del agregado
grueso.ESPECIFICOS Calcular a partir de los datos obtenidos la
densidad aparente, densidad aparente saturada, la densidad
superficialmente seca, la densidad nominal y el porcentaje de
absorcin.
Identificar en qu aspectos influye la densidad y la absorcin del
agregado grueso en una mezcla de concreto.
Establecer si la muestra de agregado grueso posee los
requerimientos para la elaboracin de un diseo de mezcla.
MATERIALES Y PROCEDIMIENTO
MATERIALES MUESTRA DE AGREGADO GRUESOImagen 1
BALANZAImagen 2
RECIPIENTE DE LA MUESTRAImagen 3
HORNOImagen 4
TANQUE DE AGUAImagen 5
TAMICESImagen 6
PROCEDIMIENTO Se seca la muestra de ensayo hasta obtener una
masa constante a una temperatura de 110oC 5oC, enfrela en el aire a
temperatura ambiente durante 1 a 3 horas para las muestras de
ensayo de tamao mximo nominal de 37,5 mm, o ms tiempo para muestras
de tamaos ms grandes hasta que el agregado se haya enfriado hasta
una temperatura que sea cmoda de manipular (aproximadamente 500C),
subsecuentemente, se sumerge el agregado en agua a temperatura por
un perodo de 24 horas.
Se remueve la muestra de ensayo del agua y se envuelve en un pao
absorbente hasta que todas las partculas visibles de agua sean
removidas. Se secan las partculas individualmente. Una corriente de
aire puede usarse para ayudar en la operacin de secado. Se debe de
evitar la evaporacin del agua de los poros del agregado durante la
operacin de secado superficial. Se determina la masa de la muestra
de ensayo en la condicin superficialmente seca (Valor B).
Despus de determinar la masa, se coloca inmediatamente la
muestra de ensayo saturada y superficialmente seca en el recipiente
de la muestra y se determina su masa en el agua a 23 0C 2 0C (Valor
C). Se tiene cuidado de remover todo el aire atrapado antes de
determinar la masa, sacudiendo el recipiente mientras est
sumergido.
Se seca la muestra hasta obtener una masa constante a una
temperatura 110oC 5oC, se enfra a temperatura ambiente de 1 a 3
horas, o hasta que el agregado se haya enfriado hasta una
temperatura que sea cmoda de manipular (aproximadamente 50oC) y se
determina su masa (Valor A).
RESULTADOSDatos obtenidos:Peso inicial = 1800gAMasa de la
muestra de ensayo secada al horno (gr)1692.1
BMasa en el aire de la muestra de ensayo saturada y
superficialmente seca (gr) 1741.81
CMasa de la muestra de ensayo saturada (gr)991
Tabla 1: Datos para determinar densidad y absorcin en agregado
gruesoPara hallar las densidades se usa una temperatura de 23c y la
densidad del agua de 1 gr/cm3.DENSIDAD APARENTELa densidad aparente
a 23C se determina a partir de la siguiente ecuacin:
DENSIDAD APARENTE (Saturada y superficialmente seca)
DENSIDAD NOMINAL
ABSORCION
ANLISIS DE RESULTADOSAl realizar el anterior ensayo podemos
decir que de acuerdo a los tipos de agregados encontraremos
partculas que tienen poros saturables como no saturables, lo cuales
dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacos, parcialmente
saturados o totalmente llenos de agua generando as una serie de
estados de humedad y densidad.Lo ms significativo en el diseo de
mezcla es la densidad aparente de los agregados, porque con ella
podemos determinar la cantidad de agregado requerido para un
volumen unitario de concreto.Los resultados obtenidos para el
agregado grueso son los siguientes: Se hall una densidad aparente
de , densidad aparente (saturada y superficialmente seca) de y la
densidad nominal de Cuando se tiene certeza de que el agregado est
totalmente seco, se usa la densidad nominal puesto que esta no
incluye los poros saturables de las partculas constituyentes del
agregado lo que si hace la densidad aparente y esta ltima se usa en
el clculo de los vacos en el agregado (procedimiento establecido en
la NTC 1926) tambin es usada para el clculo del volumen ocupado por
el agregado en las mezclas, razn por la cual se ve claramente en
los resultados obtenidos que la densidad aparente es menor que la
densidad nominal debido a que la densidad aparente ocupa mayor
volumen por cantidad de masa. En el caso de la absorcin, sta nos
indica el porcentaje de agua que los agregados tienen en sus poros,
de acuerdo a la absorcin se deduce la cantidad de agua de mezclado
a la hora de realizar la mezcla ya sea para el concreto, el mortero
u otros; si estos poseen un porcentaje de absorcin ese porcentaje
se debe disminuir en la cantidad de agua necesaria para la mezcla,
de tal manera que no se vea afectada la relacin agua-cemento para
lograr las caractersticas deseadas.
Analizando el porcentaje de absorcin de nuestro agregado el cual
fue de , valor un poco alto, nos indica que para utilizar el
agregado en la elaboracin de una mezcla se debe regular la cantidad
de agua por razn de la absorcin que es presentado por parte de
estos.
CONCLUSINAl finalizar el informe que se desprende de la prctica
llevada a cabo en el laboratorio de materiales, podemos concluir
que resulta de mucha importancia conocer el porcentaje de absorcin
y la densidad del agregado (en nuestro caso agregado grueso) para
identificar si estos poseen las proporciones adecuadas para
realizar un buen diseo de mezclas, el cual corresponde al objetivo
principal al realizar cada prueba de laboratorio, de esta forma
identificaremos si la mezcla est hecha de manera apropiada y de
igual forma saber que tan productiva resultara si hacemos uso de
ella. La absorcin que se present en el agregado es apropiada, pues
nos seala que si llegramos a hacer un diseo de mezclas usando
nuestro agregado grueso (gravilla) esta aportara un mnimo
porcentaje en agua, de igual forma, es muy importante afirmar que
el porcentaje de absorcin nos puede ayudar a establecer la
proporcin en que se encuentran los otros materiales que componen la
mezcla.
BIBLIOGRAFA NORMA TECNICA COLOMBIANA # 176. Mtodo de ensayo para
determinar la densidad y la absorcin del agregado grueso
CONCRETO. Serie de Conocimientos Bsicos. Revista. ASOCRETO.
Instituto Colombiano de Productores de Cemento.
MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: Mxico.