INTRODUCCION

El siguiente informe de laboratorio se lleva a cabo en las instalaciones de la universidad de Ibagué con el fin de afianzar y reforzar los conocimientos y conceptos obtenidos respecto al ensayo de laboratorio a realizar llamado “DENSIDAD BULK (PESO UNITARIO) Y PORCENTAJE DE VACÍOS DE LOS AGREGADOS COMPACTADOS O SUELTOS”.

Para nosotros los futuros profesionales ingenieros civiles es muy importante tener todos estos conceptos claros ya que nos van a ser de mucha ayuda cuando estemos a cargo de las diferentes obras.

OBJETIVO GENERAL

Establecer el método para determinar la densidad bulk (peso unitario) y el porcentaje de los vacíos de los agregados, ya sean finos, gruesos o una mezcla de ambos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar y tener un amplio manejo de las herramientas a emplear durante el ensayo de laboratorio.

Determinar la densidad bulk de material fino y grueso. Determinar el porcentaje de los vacíos ya sea de agregados

finos o gruesos. Despejar dudas y aclarar conceptos respecto al ensayo de

laboratorio.

MARCO TEORICO

Densidad bulk de un agregado: La masa de un volumen unitario total de un agregado, el cual incluye el volumen de las partículas individuales y el volumen de vacíos entre las partículas. Se expresa en kg/m3 (lb/pie 3).

Peso unitario: Peso (masa) de un volumen unitario. (Término desaprobado, se debe utilizar mejor densidad bulk).

Discusión: Peso es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la aceleración debida a la gravedad. El peso se puede expresar en unidades absolutas (Newtons, (N) o Poundales), o en unidades gravitacionales (kgf, lbf), por ejemplo: en la superficie de la tierra, un cuerpo con una masa de de 1 kg tiene un peso de kgf (aproximadamente 9.81 N), o un cuerpo con una masa de una libra tiene un peso de 1 lbf (aproximadamente 4.45 N o 32.2 Poundales). Puesto que el peso es igual a la masa multiplicada por la aceleración debida a la gravedad, el peso de un cuerpo variará con el lugar donde se determine, mientras la masa del cuerpo permanece constante.

Tamaño máximo nominal: La abertura del menor tamiz de la serie o de menor abertura, por el que pasa todo el material.

Vacíos: En un volumen unitario de agregados, el espacio entre partículas en una masa de agregado no ocupado por materiales minerales sólidos. Los vacíos dentro de las partículas (poros), ya sean permeables o impermeables, no están incluidos en los vacíos como se determinan en este método de prueba.

MATERIALES

Balanza: Debe tener una escala que le permita medir con una exactitud mínima de 0.05 kg (0.1 lb).

Varilla compactadora: De acero, cilíndrica, de 16 mm (5/8") de diámetro, con una longitud aproximada de 600 mm (24"). Un extremo debe ser semiesférico, o ambos de 16 mm de diámetro (5/8").

Recipientes de medida: Metálicos, cilíndricos, preferiblemente provistos de agarraderas, a prueba de agua, con el fondo y borde superior pulido, plano y suficientemente rígido, para no deformarse bajo duras condiciones de trabajo. Los recipientes deben tener una altura aproximadamente igual al diámetro pero, en ningún caso, la altura debe ser menor que el 80% ni más de 150% del diámetro. La capacidad debe estar de conformidad con los límites establecidos en la Tabla 1, según el tamaño del agregado que va a ser probado. El espesor de la lámina con que se elaboran los recipientes, debe ser el que se describe en la Tabla 2. El borde superior debe ser pulido y plano con una tolerancia de 0.25mm (0.01”) y debe estar paralelo al fondo con una tolerancia de 0.5° (Nota 2). La pared interior debe tener una superficie lisa y continua. Si el recipiente de medida también va a ser utilizado para pruebas de densidad del concreto recién mezclado, de acuerdo con la norma INV E – 405, deberá ser hecho de acero o de otro material apropiado que no sea susceptible a reacciones con la pasta de cemento. Materiales reactivos, tales como aleaciones de aluminio, están permitidos, considerando que como consecuencia de una reacción inicial, se forma una película en la superficie la cual protege al metal contra la posterior corrosión.

Pala o cuchara: De tamaño conveniente para llenar el recipiente de medida con el agregado.

Equipo de calibración: Un pedazo de placa de vidrio, preferiblemente de, por lo menos 6 mm (1/4”) de espesor y 25 mm (1”) más grande que el diámetro del recipiente que va a ser calibrado; una porción de grasa de chasis que pueda ser colocada en el borde del recipiente para prevenir escapes.

PROCEDIMIENTO

Empezamos el ensayo de laboratorio seleccionando detalladamente la muestra que vamos a utilizar, seguidamente vamos a utilizar el metodo de apisonador o varillado, ubicamos el recipiente como se ve en las imagen y tenemos que llenarlo mediante tres capas de material, la primera capa se aplica y damos 25 golpes teniendo cuidado para no golpear el fondo del recipiente, seguidamente aplicamos la segunda y tercer capa de igual manera compactando cada una con 25 golpes.

Cuando las tres capas se aplicaron satisfactoriamente con una regla metalica procedemos a enrasar la superficie como vemos en la imagen derecha y una ves erasada la muestra procedemos a determinar la masa del recipiente lleno.

De igual manera procedemos con este material aplicamos las tres capas compactando con la varilla a 25 golpes y teniendo cuidado en la primera de no golpear el fondo del recipiente, cuando las tres capas an sido aplicadas procedemos a enrasar y a tomar la masa del recipiente lleno.

Cuando tengamos estos datos procedemos a realizar los calculos correspondientes para que este ensayo de laboratorio culmine con satisfaccion.

DESARROLLO

DATOS Grava sin compactar Grava compactada 6827gr 6950gr 6792gr 6963gr 6795gr 6962grPromedio: 6804,6gr 6958,33gr

Arena sin compactar Arena compactada 6944gr 7145gr 6995gr 7166gr 6945gr 7184grPromedio: 6961,3gr 7165gr

Recipiente:Peso: 4968grAltura: 16,735cmDiámetro: 10,165cmVolumen: 1357,6899Cm^3

M=G−TV

Dónde:

M = densidad bulk del agregado, kg/m3 (lb/pie3),G = masa del agregado más la del recipiente de medida, kg (lb),T = masa del recipiente de medida, kg (lb),V = volumen del recipiente de medida, m3 (pie3), yF = factor de medida, 1/m3 (1/pie3).La densidad bulk que se determina en la prueba

Densidad Bulk Compactado Grava= (6,95833kg-4,968kg)/ 0,00135m3= 1465,96kg/m3

Densidad Bulk Compactado Arena= (7,165kg-4968kg)/ 0,00135m3= 1618,18kg/m3

Densidad Bulk sin Compactar Grava= (6,80466kg-4968kg)/ 0,00135m3= 1352,78Kg/m3

Densidad Bulk sin Compactar arena= (6,96133kg-4968kg)/ 0,00135m3= 1468,17kg/m3

1. Densidad bulk en condición SSS Msss=M(1+(A/100))

2. Grava compactada: 1537,36kg/m33. Arena compactada: 1634,37kg/m34. Grava sin compactar: 1418,66Kg/m35. Arena sin compactar: 1482,858kg/m3

Vacíos en los agregados%vacíos:(S x W - M)/(S x W)S = gravedad específica a bulk M = densidad bulk de los agregadosW = densidad del agua, 998 kg/m3 (62.4 lb/pie 3)

Grava compactada: 45,4%Arena compactada: 42,5%Grava sin compactar: 49,6%Arena sin compactar: 42,5%

CONCLUCIONES

Cuando se realiza el ensayo de laboratorio se observa que se tiene un aumento notable en la densidad compactada de la arena y pero no mucho en la grava con respecto a la no compactada.

Para nosotros los futuros profesionales ingenieros es muy importante conocer la masa unitaria de dicho material ya que con esto podemos seleccionar una buena proporción para el diseño de la mezcla.

Concluyo que este informe de laboratorio es muy importante para nosotros ya que podemos tomar las proporciones adecuadas de dichos materiales.

RECOMENDACIONES

Se recomienda al realizar el ensayo de laboratorio tener cuidado al compactar tanto la grava como la arena no golpear el fondo del recipiente.

BIBLIOGRAFIA

ftp://ftp.unicauca.edu.co/cuentas/.cuentasbajadas29092009/harenas.anterior/docs/MATERIALES%20I%202009/NORMAS%20DE%20ENSAYO/Norma%20INV%20E-217-07.pdf

Laboratorio Hormigón I

“Densidad bulk y % de vacíos”

Presentado por:

Presentado a:

Universidad de Ibagué

Facultad de Ing. Civil

Ibagué-Tolima

2014