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.