Tema 27: Densidad y peso volumétrico de los agregados

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de IngenieríaColegio de Ingeniería Civil

=Tecnología del concreto=

Marielena Cabrera LópezTema 27:

Densidad y peso volumétrico de los agregados

Una de las propiedades físicas de los agregados es la DENSIDAD

Se sabe que la densidad de un material es numéricamente igual al peso específico

Peso especifico

Relación

Densidad

Kilogramos por litroKilogramos por metro cúbico

Densidad

Depende directamente de las características del grano de agregado. Porosidad: Las partículas de agregado

tienen poros saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna.

Esta densidad absoluta se refiere al volumen de las partículas individuales y, naturalmente, no es físicamente posible empacar estas partículas para que no haya huecos entre ellas.

Tipos de densidad

Densidad absoluta

Densidad nominal

Densidad aparente

Se define como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupa única y exclusivamente la masa sólida, ósea que se excluyen todos los poros, saturables y no saturables.La densidad del concreto se puede variar entre menos de 300 y alrededor de 1 850 kg/m3.

Se define como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupan las partículas de es material incluidos los poros no saturables.

Densidad absoluta

Densidad nominal

DENSIDAD

PRUEBAS DE

LABORATORIO

Se pesan 200 gr de material Se coloca en un frasco volumétrico con capacidad de 450 ml con ayuda de un embudoSe agrega agua destilada hasta la cota de 200 mlCon agitación y volteo suave en el frasco se extrae el aire contenido en el materialSe completa el llenado del frasco con agua destilada a los 450 mlSe elimina la espuma, basura o residuos de agua de la boquilla.

Densidad de los agregados finos

D=

AsVf (K-F-

As)Donde:

D= es la densidad del agregado fino, adimensionalAs= es el peso de la arena saturada superficialmente seca,

en gramosVf= volumen del frasco o peso del agua, en gramosK= es la suma de los pesos del agua, agregado fino y del

frasco, en gramosF= es el peso del frasco vacío, en gramos

Se toma por cuarteo 500 gr. de material (pase malla ¾ y retenga malla 3/8)Se lavan las partículasSe dejan saturadas 24 horasSe elimina el exceso de agua: se coloca en una franela húmeda para secar la película de aguaEn un picnómetro se agrega agua hasta el derrame del vertedor.Se introduce partícula por partícula al picnómetro, midiendo el derrame con una probeta graduada.

Densidad del agregado grueso

D= PsVd o

Donde:Vd= es el volumen desalojado, en

centímetros cúbicosPs= es el peso del material seco, en gramoso= es el peso especifico del agua= 1

gr/cm3

En el campo de la tecnología del concreto la densidad que interesa es la densidad aparente.

Cuando el agregado se va a dosificar realmente por volumen, es necesario saber la masa de agregado que llenaría un recipiente de volumen unitario. Esta se conoce como la densidad aparente del agregado.

La densidad aparente del agregado también es conocida como peso volumétrico

Los pesos volumétricos de un material son el acomodo de las partículas que componen una muestra en un volumen conocido.

Densidad aparente

Depende:

La distribución de tamaño y de la forma de las partículas.

Características del material y de la compactación real realizada.

Porosidad: Los poros menores de 4 μm afectan la durabilidad de los agregados.

Relación de huecos

PESO VOLUMÉTRICO

PRUEBAS DE

LABORATORIO

La prueba se efectúa en un cilindro metálico de diámetro y profundidad preescritos, que depende del tamaño máximo del agregado

Densidad aparente sueltaEl agregado seco se coloca suavemente en el

recipiente hasta que desborde y luego se nivela haciendo rodar horizontalmente una varilla en la parte superior,

Densidad aparente compactada o varilladaEl recipiente se llena en tres etapas, se recata cada

tercio con una varilla de punta redonda de 16 mm (5/8 pulg.) de diámetro.

Prueba de laboratorio

En un cuarteo de muestra se toma material de adentro y hacia afuera del conoSe llena un recipiente, con la ayuda de un cucharón, dejando caer el material de una altura aproximadamente de 20 cm, hasta que se derrame el material Se enraza el recipiente con una regla metálicaSe hace el pesajeLa prueba se realiza tres veces y el resultado será el promedio.

Peso volumétrico seco suelto(PVSS)

PVSS=

(Prm –Pr) x 1000 =

Pmx 1000

Vm VmDonde:

PVVS= peso volumétrico seco suelto del material en kilogramos por metro cúbico.

Prm= peso del recipiente conteniendo el material, en gramos.

Pr= peso del recipiente, en gramosPm= peso del material contenido en el recipiente, en

gramosVm= volumen del recipiente o del material contenido en el

mismo, en centímetros cúbicos

El llenado del recipiente es en tres capas

Para cada capa el material debe compactarse, levantándolo 5 cm del suelo y dejándolo caer 25 veces, para un mejor acomodo de las partículas

Peso volumétrico seco compacto

(PVSS)

PVSC=

(Prm –Pr) x 1000 =

Pmx 1000

Vm VmDonde:

PVSC= peso volumétrico seco compacto del material en kilogramos por metro cúbico.

Prm= peso del recipiente conteniendo el material, en gramos.

Pr= peso del recipiente, en gramosPm= peso del material contenido en el recipiente, en

gramosVm= volumen del recipiente o del material contenido en el

mismo, en centímetros cúbicos

La densidad es una propiedad que juega un papel muy importante en diferentes labores y ensayos de laboratorios, ayudándonos a obtener y conocer la calidad de material que se está usando en las construcciones.

La densidad de los agregados es especialmente importante para los casos en que se busca diseñar concretos de bajo o alto peso unitario.

Las bajas densidades indican también que el material es poroso y débil y de alta absorción.

Conclusión