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PRACTICA N1-A
PESO ESPECFICO Y ABSORCION DE AGREGADOS GRUESOS
1. OBJETIVOS:
2. FUNDAMENTO TERICO:
3. EQUIPO Y MATERIALES UTILIZADOS: (ejemplo)
4. PARTE EXPERIMENTAL:
5. DATOS OBTENIDOS Y CALCULOS REALIZADOS:
6. CUESTIONARIO
7. CONCLUSIONES:
8. BIBLIOGRAFIA:
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1. OBJETIVOS:
Determinacin del peso especfico segn la norma ASTM C -127 y
AASHTO T 85 para los
agregados gruesos.
describir el procedimiento que debe considerarse para la
determinacin de los pesos
especficos aparente y nominal, as como la absorcin, despus de
haber sumergido la
muestra por ms de 24 horas , de los agregados con tamao igual o
mayor a 7.45 mm
(tamiz n4).
Determinar el % de absorcin para el agregado grueso.
2. FUNDAMENTO TERICO:
I. AGREGADOS
Tambin denominados ridos, inertes o conglomerados son fragmentos
o granos que
constituyen entre un 70% y 85% del peso de la mezcla, cuyas
finalidades especficas son
abaratar los costos de la mezcla y dotarla de ciertas
caractersticas favorables dependiendo de
la obra que se quiera ejecutar.
a) Agregado fino.- El agregado fino es aquel que pasa la malla o
tamiz #4 y es retenido
en la malla #200.
b) Agregado grueso.-El agregado grueso es aquel que pasa tamiz
3/8 y es retenido en
la malla # 4.
II. QU ES EL PESO ESPECIFICO?
Se le llama peso especfico a la relacin entre el peso de una
sustancia y su volumen.
III. PESO ESPECFICO DEL AGREGADO GRUESO
Este mtodo permitir calcular con ayuda del principio de
Arqumedes y con la 2da ley de
newton la cantidad en volumen que ocupar el agregado grueso en
el mezclado del concreto.
a) Volmenes aparentes y nominales.- En un slido permeable, si se
incluye en su
volumen la parte de vacos accesibles al agua en las condiciones
que se establezcan, se
define el volumen denominado aparente, si se excluye este
volumen de vacos al
volumen resultante, se denomina nominal.
b) Peso especfico aparente y nominal.- En estos materiales, se
define el peso
especfico aparente como la relacin entre el peso al aire del
solido y el peso de agua
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correspondiente a su volumen aparente, y peso especfico nominal
a la relacin entre
el peso al aire del slido y el peso de agua correspondiente a su
volumen nominal.
IV. QUE ES EL % DE ABSORCION DE UN AGREGADO?.
La cantidad de agua absorbida estima la porosidad de las
partculas de agregado. Conocer
la cantidad de agua que puede ser alojada por el agregado
siempre resulta de mucha
utilidad, en ocasiones se emplea como un valor que se especifica
para aprobar o rechazar
el agregado en una cierta aplicacin. Por ejemplo, cuando el
agregado puede influir en
el comportamiento del concreto para soportar heladas, se
especifica un agregado con
baja absorcin (no mayor al 5 %), por el peligro de deterioro en
el material debido al
congelamiento del agua absorbida en el agregado. La frmula de
clculo para la absorcin
de gravas es igualmente aplicable para las arenas.
3. EQUIPO Y MATERIALES UTILIZADOS:
PESO ESPECIFICO Y % DE ABSORCION
EQUIPOS E INSTRUMENTOS:
Balanza, con capacidad igual o superior a 5000gr. Segn el tamao
mximo de la
muestra para ensayo.
Canastilla metlica, como recipiente para las muestras pesadas
sumergidas. Se
dispondr de dos tipos de canastillas metlicas, de
aproximadamente igual base y
altura, fabricadas con armazn de suficiente rigidez y paredes de
tela metlica
con malla de 3mm aproximadamente.
Dispositivo de suspensin. Se utilizara cualquier dispositivo que
permita
suspender las canastillas de la balanza, una vez sumergida.
Recipentes (baldes, bandejas, etc), cucharones, franelas o papel
absorvente.
MATERIALES:
1500 gr de agregado, el cual sea mnimo a los 38.10mm (1 ), y que
sea el
retenido en la malla #4.
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4. PARTE EXPERIMENTAL
a) PREPARACIN DE LA MUESTRA:
Se comienza por mezclar completamente el agregado, cuartendolo,
a continuacin, hasta
obtener aproximadamente la cantidad mnima necesaria para el
ensayo (peso especfico y
% de absorcin). Teniendo en cuenta que lo que recomienda la
norma ASTM C 127, es que
se debe desechar el agradado que sea superior a la malla del
tamiz #4, y tambin el
pasante, solo se considerara el que sea retenido en la malla
#4.
b) PROCEDIMIENTO:
1 La muestra pesada, se lava inicialmente con agua hasta
eliminar completamente el
polvo u otras sustancias extraas adheridas a la superficie de
las partculas, se
seca a continuacin en una estufa a 100 - 110 y se enfra al aire
a la temperatura
ambiente durante 1 a 3 horas. Una vez fra se pesa, repitiendo el
secado hasta
lograr peso constante, este procedimiento adicional no se realiz
en nuestro caso,
ya que nuestro agregado tenia caractersticas casi ptimas para su
preparacin
siguiente as que omitimos este paso, pero lo adecuado ser
considerar este paso
ms,
2 Despus de preparada la muestra se sumerge en agua, tambin a
temperatura
ambiente durante 24 4 horas (en nuestro caso fue aproximadamente
una
semana, por considerar que las partculas estaran enteramente
saturadas durante
un tiempo al de un da o a los 7 das que supusimos sera lo
mismo).
3 Despus del periodo de inmersin, se saca la muestra del agua y
se secan las
partculas rodndolas sobre una franela absorbente de gran tamao,
hasta que
elimine el agua superficial visible, secando individualmente los
fragmentos
mayores. Se tomaran las precauciones, necesarias para evitar
cualquier
evaporacin de la superficie de los agregados. A continuacio, se
determina en
peso de la muestra en el estado de saturada con superficie seca
(S.S.S.). el peso
considerado para el peso especfico de los 1500 gr. Solo fue de
700 2gr y 700
2gr para el % de absorcin, el resto fue desechado (100gr.).
4 Los 700gr considerados para el peso especfico, se coloca en el
interior de la
canastilla metlica y se determina su peso sumergida en el agua,
a la temperatura
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entre 21 y 25 y un peso unitario de 0.997 0.002gr/cm3
aproximadamente (dato
segn norma), se tomaran las precauciones necesarias para evitar
la inclusin de
aire en la muestra sumergida, agitando convenientemente. La
canastilla y la
muestra debern quedar completamente sumergidas durante la pesada
y el hilo
de suspensin ser lo ms delgado posible para que su inmersin no
afecte la
pesada, luego de sumergirlas muestras se tomaran los datos
obtenidos.
5 Se sec entonces la muestra en horno a 110 5C, aproximadamente
para nuestro
caso por 6 das, pero podra ser aproximadamente solo 24hr. As se
obtuvo el peso
seco hasta su peso constante.
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PREPARACIN DE LA MUESTRA: 1500gr Ag. Grueso
ESQUEMATIZACIN DEL PROCEDIMIENTO PRCTICO (flujograma):
OBTENCIN DE LOS DATOS PARA EL CLCULO:
EL PESO ESPECFICO Y EL % DE ABSORCIN
AGREGADO GRUESO, muestra M1 y M2
Durante 24hr
Prxima clase
PROCEDIMIENTO:
Peso sss :
M1 =M2=700gr
Peso canast.= 82gr CONTINUA SIG. PAG.
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5. DATOS OBTENIDOS Y CALCULOS REALIZADOS:
MUESTRAS M1 (gr) M2 (gr) promedio
Peso del Ag. superficialmente seca (S.S.S) = B 700 700 700
Peso saturado del agregado (canast.+Ag.+ agua) = C 493 495
494
Peso de la canastilla 82 82 82
Peso de la canastillas + Ag. SSS (superficialmente seco) 765 767
766
Peso del Ag. Seco = A 683 685 684
Peso del agua 17 15 16
% de absorcin 2.49 2.19 2.34
nota: el peso especfico en el SI del H2O es 1gr/cm3 gr/cm3
gr/cm3 gr/cm3
Densidad Aparente peso especfico aparente = B/B-C 3.382 3.415
3.398
Densidad Aparente (s.s.s.) /peso especfico aparente (s.s.s.) =
A/B-C 3.300 3.341 3.320
Densidad Nominal Peso especfico nominal = A/A-C 3.595 3.605
3.600
Peso:
canast.+Ag.+ sumergida:
M1 =493gr y M2=495gr
Peso:
Totalmente seco:
M1 =683gr y M2=685gr
Tiempo aprox. De
6 das, T = 110C
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El clculo de la absorcin, densidad aparente y densidad nominal
se realiz de la siguiente manera
usando estas formulas:
100*%A
ABabsorcion
CB
Baparentedensidad
CB
ASSSaparentedensidad
..
CA
Aalnodensidad
min
Nota: S.S.S = saturado con superficie seca
Observacin: cuando la muestra haya sido dividida (los 1500gr en
2 partes de 700 gr y el restante
fue desechado) , en este caso se podra realizar una aproximacin
del valor del peso especfico y
de la absorcin con los siguientes enunciados correspondiente a
la mezcla total (n fracciones):
Gn
Pn
G
P
G
PGpr
1002100
2
1100
1
1
100100
22
100
11 PnAnAPAPA
Para nuestro ejemplo tenemos:
P1 y P2 Pn = porcentajes respectivos del peso de cada fraccin
con respecto al peso total de
la muestra.
G1, G2, .. Gn = pesos especficos (aparente, saturado con
superficie seca o real, el se este
calculando) de cada fraccin de la muestra total.
A1, A2, .. An = porcentaje de absorcin de cada fraccin de la
muestra total.
Gp = Verdadero valor del peso especfico correspondiente (
aparente, saturado
supercialmente seca o real) a la muestra total.
A = valor del porcentaje de absorcin de la muestra total.
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ANALISIS DE RESULTADOS
Para el agregado grueso son: Densidad Aparente=3.776 gr/cm3,
Densidad Aparente (s.s.s) =3.689
gr/cm3, Densidad Nominal=4.00 gr/cm3 y absorcin de 2.33 %; de
todos estos resultados se puede
analizar qu:
De acuerdo a los resultados arrojados por las frmulas que
definen el valor de la densidad
aparente y densidad nominal se obtiene resultados sin unidades
sabiendo que la densidad es
unidad de masa sobre unidad de volumen, entonces para que la
densidad quede en sus unidades
habituales se multiplica este valor por 1 gr/cm3. Informacin
obtenida en citas bibliogrficas.
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,
(dicho 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 si se
tiene que a la hora de realizar una
mezcla con dichos agregados y si estos estn hmedos se usa la
densidad aparente y si estn secos
la densidad nominal.
parmetros valores Gpr
% de Absorcin
real (aprox.)
porcentajes extrados de la muestra total P1 (%) 45
P2 (%) 45
Densidad Aparente=peso especifico aparente G1 3.382
3.776
G2 3.415
Densidad Aparente (s.s.s.) = peso especifico aparente
(s.s.s.)
G1 3.300 3.689
G2 3.341
Densidad Nominal =Peso especifico nominal G1 3.595
4.000
G2 3.605
absorcin para cada muestra A1 2.49
2.105 A2 2.19
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En el caso de la absorcin, esta nos indica el porcentaje de agua
que los agregados tienen
absorbidos por lo que de acuerdo a estos 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.
6. CUESTIONARIO:
I. Qu importancia tiene hallar el valor del peso especfico de
agregado
grueso?
La densidad es importante conocerla en los agregados debido a
que esta se
utiliza para elaborar la mezcla de concreto. Un elemento muy
importante,
para tener conocimiento particular de las propiedades mecnicas
del
concreto, adems de la cantidad en que son precisas para
realizarla.
II. Cul es el propsito de que el agregado sea totalmente
saturado?
Como se haba comentado el peso especfico de una muestra es una
de las
propiedades muy importantes de un agregado, ms para la
elaboracin de
una mezcla, y necesariamente precisa ser en estado
superficialmente seco
porque cuando se realiza un diseo de mezclas, se necesita que el
agregado
no presente algn poro o espacio vaco donde el agua sea absorbido
por el
mismo, la misma que ayudara a que se haga cuan extrema seria
esta
suposicin, para no obtener una mezcal ms fluida.
III. Porque se debe de considerar el agregado retenido en la
malla #4?
El nmero de malla #4 es segn norma una de las mallas estndar, la
cual
permite distinguir segn una clasificacin cual es considerado
como agregado
fino y como agregado grueso. Con este tamiz podremos extraer una
muestra
de toda aquella que es retenido para poder considerarlo como
agregado
grueso si esta retenido.
IV. Cul es la importancia de realizar el cuarteo de un agregado
y
seleccin, en este caso para el agregado grueso:
Realizar antes de la prctica el cuarteo para obtener la
cantidad
suficiente y significativa y ms an representativa, para poder
realizar el
ensayo, adems la norma exige que se realice este procedimiento
para
obtener clculos an ms precisos.
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V. Qu es la norma ASTM C 127?
a. Este mtodo de ensayo cubre la determinacin de la densidad
promedio de una cantidad de partculas de agregado grueso (que
no
incluye el volumen de los orificios entre las partculas), la
densidad
relativa (gravedad especfica), y la absorcin de agregados
gruesos.
Dependiendo del procedimiento seguido, la densidad (kg/m3
(lb/pie3)) se expresa como condicin de secado en horno (OD, por
sus
siglas en ingls), condicin de saturado superficialmente seco
(SSD,
por sus siglas en ingls), o como densidad aparente. De igual
forma, la
densidad relativa (gravedad especfica), una cantidad
adimensional, se
expresa como OD, SSD o como densidad relativa aparente
(gravedad
especfica aparente). La densidad OD y la densidad relativa OD
se
determinan despus de secar el agregado. La densidad SSD, la
densidad relativa SSD y la absorcin se determinan despus de
remojar el agregado en agua durante un perodo previamente
establecido.
b. Este mtodo de ensayo se usa para determinar la densidad o
la
porcin esencialmente slida de un gran nmero de partculas de
agregado y da un valor promedio que representa la muestra. Se
hace
la distincin entre la densidad de las partculas de agregado,
segn se
determina por este mtodo de ensayo y la densidad aparente de
los
agregados segn se determina con el Mtodo de Ensayo C 29/C
29M,
que incluye el volumen de los vacos entre las partculas de
agregados.
c. Este mtodo de ensayo no deber utilizarse con agregados de
peso
ligero
d. Los valores denominados en unidades SI deben considerarse
como la
norma para realizar los ensayos. Los resultados de los
ensayos
respecto a densidad debern reportarse en unidades SI o en
unidades
pulgada/libra segn convenga para el uso que se le va a dar a
los
resultados.
e. El texto de este mtodo de ensayo hace referencia a notas y
notas al
pie que proporcionan material explicativo. Estas notas y notas
al pie
(con exclusin de las que aparecen en tablas y figuras) no
sern
consideradas como requisitos de este mtodo de ensayo.
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7. CONCLUSIONES:
Para este informe se est trabajando en el sistema internacional,
considerando que el
peso especfico del agua es 1gr/cm3, el mismo que nos servir para
hallar el peso
especfico de cada agregado que esta hallado como la gravedad
especfica, la misma que
no tiene unidades, y por ende al ser multiplicada por la del
peso especfico se puede
obtener este resultado final.
El peso especfico obtenido segn los criterios de la norma ASTM C
127, para hallar un
promedio de ella, haciendo una divisin de la misma, no se obtuvo
un resultado
convincente, ya que al realizar la prueba se dej remojando una
muestra de 1500gr, el
cual no fue considerado en su totalidad solo fueron considerado
700 gr. Por muestra.,
quiz eso podra incrementar en un error.
Sin embargo al realizar este ensayo es ms recomendable tener en
cuenta, la preparacin
inicial como, el cuarteo seleccin , limpieza y tamizado, porque
pueden existir partculas
que obstaculicen la obtencin del valor real del peso especfico
de la muestra.
Para un ptimo diseo de mezclas, se deber de tener en cuenta
estos valores que fueron
obtenidos, por un mtodo, que es sugerido por las normas ASTM C
127 y AASTHO T 85.
El valor de la absorcin es un concepto necesario para el
ingeniero en obra, en el clculo
de la relacin A/C (Agua Cemento) de la mezcla de hormign, pero,
en algunos casos,
puede ser que tambin refleje una estructura porosa que afecte la
resistencia a la
congelacin y deshielo del hormign.
8. BIBLIOGRAFIA:
http://www.uca.edu.sv/mecanica-
estructural/materias/materialesCostruccion/guiasLab/ensayoAgregados/Densidad
%20gravedad%20especifica%20y%20absorcion%20de%20agregados%20finos.pdf
http://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/C128-04a-SP.htm
https://www.google.com.pe/webhp?sourceid=chrome-
instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=astm+c+128+pdf&start=10
http://html.rincondelvago.com/agregados.html
https://vagosdeunisucre.files.wordpress.com/2012/12/informe-de-absorcion-
densidad-aparente-y-nominal.pdf
http://www.elconstructorcivil.com/2010/12/la-absorcion-de-los-agregados.html