Ensayo de Materiales 2

7/23/2019 Ensayo de Materiales 2

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UNIVERSIDADCENTRAL DEL

ECUADORENSAYO DE MATERIALES 2ING. CARLOS ENRQUEZ PINOS


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UNIDAD II: AGUA,AGREGADOS Y ADITIVOS


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EL AGUA PARA HORMIGNEl agua no debe contener sustancias en suspensin odisueltas que alteren el fraguado del cemento.

Las aguas muy puras (lluvia) son cidas si el ph


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EL AGUA PARA HORMIGNLos mayores problemas del hormign provenientesdel agua estn relacionados con la cantidad y no concalidad.

Cuando se sospecha de la calidad del agua, lo mejores hacer ensayos comparativos de cementacin,resistencia mecnica y estabilidad del volumen.


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LIMITES MAYORES DEL CONTENIDO DE

SUSTANCIAS-AGUA POTABLESustancia Miligramos por litro

Cloro 60

cido sulfrico 50

Cal 150

Magnesia 50

Materia orgnica 3

Amonaco libre por destilacin 0.02

cido ntrico 20


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LMITES MXIMOS DE SUSTANCIAS EN AGUAS NO POTABLES

Sustancia gramos/litro

Anhdrido sulfrico 0.3

Materia orgnica 0.03

Sulfuros expresados en azufres 0.05

Cloruros 10

pH 6


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Sales

lorurosarbonatosulfatos

itratos

ilicatos

Ca, Mg, Na, Fe, Al

SOLUBLESGases O2,CO2, H2S

Ensuspensin

Coloides

ArcillaLimo

IMPUREZAS INORGANICAS


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TIPOS DE AGUA Y SU UTILIZACINAgua de Mar

Contiene 30000 ppm de sales y puede ser usadas en

hormigones simples.En hormign armado produce corrosin a lasarmaduras, en este caso puede protegerse conimpermeabilizantes.

En hormign post-tensado no debe utilizarse agua demar.


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TIPOS DE AGUAS Y SU UTILIZACINAguas cidas

La cantidad mxima permisible de cido es 10000 ppm.,

con un pH=3.Aguas Alcalinas

La cantidad mxima permisible es de 10000 ppm.


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DOSIFICACIN DE MORTEROS

Los morteros son una mezcla de un aglomerante con arena yagua.

El papel que desempea la arena es puramente mecnico yevita las contracciones que se producen en el fraguado .

Tericamente se necesita la cantidad de aglomerante paracubrir con una pelcula a los granos de arena


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La dosificacin se expresa por la relacin entre los volmenes deaglomerantes y arena.

En general se expresa:Cemento: rido: agua

La dosificacin del agua depende del aglomerante,plasticidad, clima y aplicacin.

DOSIFICACIN DE MORTEROS


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2. Dosificacin en pesoEs el valor exacto de materiales necesarios para preparar un metro cbico de

mortero.

Factores:Densidad

Ejemplo, sea un mortero de la relacin 1:6:0,52 en peso y la densidadaparente del mortero fresco sea 2.300 Kg./m3.

Aglomerante Z= G. = 2.320 = 308,5 Kg./m3

I + h + w 1 + 6 + o,52

rido = Z x 6.0 = 308.6 x 6.0 = 1.851 Kg./m3Agua = Z x 0,52 = 308.5 x 0.52 = 160 Kg./m3

FORMULAS DE DOSIFICACIN


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POROSIDADSe define como los huecos o vacos existentes en un

mortero y que pueden llenarse de un lquido quepenetre por capilaridad o presin.

Los morteros hechos con arena fina son muy porosos.

La porosidad se expresa por la relacin que hay entreel volumen de huecos y el volumen aparente total.P = v- v`/ v


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PERMEABILIDADLa permeabilidad consiste en dejarse atravesar o

filtrar por los lquidos a presin

La permeabilidad se expresa por la cantidad de aguaque atraviesa el mortero en una hora y a determinadapresin.


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SUSTANCIAS QUE ACTAN SOBRE EL

FRAGUADO DEL CEMENTO Yeso: menor a 3.5 % (retardador)

Amonaco: mayor a 1% (acelerante)

Sulfato de calcio: regulador Clorato de calcio: endurecimiento

Brax: retardador

Carbonato de calcio: retardador

Carbonato de potasio: retardador Carbonato de sodio: retardador


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AGREGADOS PARA EL HORMIGN El agregado es el material granular, generalmente inerte, resultante de

la desintegracin natural y/o desgaste de rocas, o que se obtienemediante la trituracin de ellas, de escorias siderrgicasconvenientemente preparadas para tal fin o de otros materiales

suficientemente duros, que permiten obtener partculas de forma ytamaos estables, destinadas a ser empleadas en hormigones

La importancia del uso de los tipos y calidad correctos del agregado(rido) no se puede subestimar. Los agregados fino y grueso ocupancerca del 60 % al 75 % del volumen del hormign (70 % a 85 % de lamasa) e influyen fuertemente en las propiedades tanto en estado frescocomo endurecido, en las proporciones de la mezcla y en la economadel hormign


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AGREGADOS Algunos depsitos naturales de agregado, llamados de gravas de mina,

consisten en grava y arena que se pueden usar inmediatamente en elhormign, despus de un procesamiento mnimo. La grava y la arena naturalesnormalmente se excavan o dragan de la mina, del ro, del lago o del lechomarino. La piedra triturada se produce triturando la roca de cantera, roca

redondeada, guijarros o gravas grandes. La escoria de alto horno enfriada alaire y triturada tambin se usa como agregados fino y grueso. Los agregadosfrecuentemente se lavan y se gradan en la mina o en la planta. Se puedeesperar alguna variacin en el tipo, calidad, limpieza, granulometra(gradacin), contenido de humedad y otras propiedades.

El hormign reciclado o el hormign de desperdicio triturado es una fuenteviable de agregados y una realidad econmica, especialmente donde los

buenos agregados son escasos. Se pueden utilizar equipos convencionales detrituracin de piedras y se han desarrollado nuevos equipos para reducir elruido y el polvo.


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AGREGADOSPor otro lado, los agregados son los materiales que en mayor medida el ingeniero puedemanejar en la obra.

El cemento viene totalmente elaborado con las caractersticas con las cuales se va autilizar, por lo cual se lo puede aceptar o rechazar, y entonces en este ltimo caso,elegir una marca o procedencia diferente.

Con los aditivos qumicos se da la misma circunstancia.

En el caso del agua, esta tiene que cumplir condiciones fsico-qumicas para suutilizacin, si esto no sucede se debe cambiar la fuente.

Pero los agregados se prestan a manipuleo o procesamientos, que permiten utilizar aestos materiales en condiciones ptimas: pueden ser clasificados en distintasfracciones para lograr una composicin granulomtrica adecuada, utilizando esasfracciones en proporciones diferentes a las que naturalmente lo componan. Los

agregados pueden tener impurezas no deseables (polvo, materia orgnica, sales, etc.)que pueden ser eliminadas por medio del lavado. El ingeniero debe tener un claroconcepto de lo que es un buen agregado y como sus propiedades influyen sobre lasdel hormign


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CLASIFICACIN DE LOS AGREGADOSClasificacin por peso, por unidad de volumen o densidad a granel

Normales: Son los agregados de uso ms generalizado, y en el 90 % delas construcciones se los utiliza. El peso unitario est comprendido entre

1000 a 1800 kg/m3. Livianos: Su peso unitario est por debajo de los 1000 kg/m3 (700 a 800kg/m3) y con su uso se obtienen hormigones livianos.

Pesados: Tienen un peso unitario superior a los 2000 kg/m3 y provienende rocas que contienen elementos pesados, por ejemplo, hierro, bario,

plomo. Se los emplea para la elaboracin de hormigones pesados parapantallas contra radiaciones.


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Clasificacin por su Composicin Mineralgica

Se da una clasificacin de los agregados naturales segn el tipo de roca: gneas,sedimentarias, o metamrficas.

Clasificacin por el Mtodo de Obtencin

Segn el procedimiento de produccin, los agregados pueden clasificarse como:naturales o artificiales. En la segunda categora se incluyen los agregados producidoscon minerales tratados trmicamente, por trituracin y por reciclado.

Clasificacin por su Tamao

Agregado grueso: es el agregado que de acuerdo con su tamao nominal, queda

retenido en el tamiz 4,75 mm (N 4). Agregado fino: es el agregado que pasa por lo menos el 95% el tamiz 4,75 mm (N 4), y

queda retenido en el tamiz 75 m (N 200).

CLASIFICACIN DE LOS AGREGADOS


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REQUISITOS DE LOS AGREGADOS PARA

HORMIGNLos requisitos de calidad establecidos para los agregados se puedenseparar en dos grupos:

Grupo A:Las partculas deben ser duras, resistentes y durables.

Grupo B: Las partculas deben estar limpias, libres de impurezas, detamao y forma adecuadas.

Si el material en estudio no renen algunas de las caractersticas delGrupo A, no podr ser empleado como agregados para hormign, porser estas caractersticas determinantes, y no es posible modificarlas. Si

en cambio no se cumplen las condiciones del Grupo B, las mismas sepueden corregir, por lavado o cribado.


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CARACTERSTICAS DEL GRUPO AResistencia

La resistencia del agregado puede evaluarse de dos formas, dependiendo si se conocela roca madre, o si se trata de materiales naturales granulares sueltos. En el primercaso pueden realizarse ensayos de compresin de la roca sobre probetas cbicas ocilndricas en estado saturado y con la direccin de aplicacin de la carga paralela a los

plano de clivaje. Un valor recomendado de resistencia a compresin es de 60 MPa. Laresistencia a traccin es dbil y est comprendida entre 1 y 8 MPa.

Cuando se presentan agregados de los cuales no se pueden obtener probetas, se debeplantear otra forma de evaluacin. En el caso de agregados finos, es posible realizarun ensayo de resistencia estructural, que consiste en moldear probetas de mortero dearena en estudio y comparar los valores de resistencia de esta serie de mortero conuna serie patrn de idnticas caractersticas, elaborada con arena normal.

En el caso de los agregados gruesos no existen ensayos normalizados, pero desde el

punto de vista prctico, se puede resolver de igual forma, comparando con unhormign elaborado con un agregado grueso de reconocidas buenas caractersticas.En este caso las dos series tienen idntica relacin a/c, tipo de arena, contenido decemento y proporciones entre agregado fino y grueso.


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Partculas Blandas

Otro aspecto que debe considerarse cuando se explota una cantera, es que enel proceso de trituracin y produccin de agregados con frecuencia seincorporan partculas de menor resistencia, por que poseen fisuras o se

encuentran alterados sus minerales. Por este motivo, existen en el agregadopartculas blandas o descompuestas (IRAM 1644:1967), que en el hormignconstituyen puntos dbiles y concentradores de tensiones. Para ladeterminacin del contenido de partculas blandas o descompuestas seseparan aquellas partculas en las que se nota un cambio de coloracin o detextura y se prueba su resistencia con un martillo liviano o tambin en formamanual. Las partculas descompuestas ceden con relativa facilidad a la pruebamanual de su resistencia y son separadas. Para los agregados finos, se incluyen

en esta clasificacin a pizarras, yeso, mica, fragmentos escamososdesmenuzables o partculas cubiertas de pelculas superficiales.

CARACTERSTICAS DEL GRUPO A


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Dureza - Desgaste

La dureza de los agregados es una caracterstica que cobra importanciaen obras tales como conductos, canales y vertederos de diques en los

cuales el agua transporta materia slida en suspensin, o en losdisipadores de energa por problemas de cavitacin, o en playasindustriales y pavimentos, sometidos a la accin de neumticos. Ladureza del hormign esta vinculada principalmente a la dureza de laspartculas de los agregados, en especial del grueso.

Existe un ensayo de frotamiento para realizar, sobre muestras de rocas y

medir la prdida de material frente a un determinado nmero devueltas, es el ensayo de Los ngeles



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Durabilidad

La durabilidad puede definirse como la propiedad que presentan los materiales deresistir las acciones del medio ambiente (humedad, gases, temperatura), o tambincomo una cualidad del material de conservar sus propiedades en el transcurso deltiempo. Si se pretende que el hormign sea un material durable, debern serlo

tambin los agregados que lo componen, ya que estos constituyen aproximadamenteel 75% de su volumen.

Los principales mecanismos que provocan la destruccin de las rocas y de loshormigones son los fenmenos de congelacin - deshielo, los de mojado-secado ensoluciones salinas o agua, y las reacciones qumicas con algunos compuestos delcemento. Las rocas y los agregados presentan una estructura con poros cuyostamaos varan considerablemente. Algunos son observados a simple vista y otros sonextremadamente pequeos, de aproximadamente 4m.

Estos ltimos presentan el mayor inters por la implicancia en los mecanismos derotura, como as tambin los poros vinculados con el exterior ya que permiten que elagua se introduzca dentro del agregado.



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DURABILIDAD Cuando la temperatura del material desciende debajo de 0 C, el agua

presente en los poros comienza a congelarse generndose un aumentode volumen del orden del 10%. Este incremento de volumen provoca unaumento en la presin hidrulica del agua sin congelarse, que origina

tensiones de traccin, que pueden llegar destruir el hormign.

Otro mecanismo que genera una fuerte accin destructiva son las aguascon sales en solucin, que se introducen en la estructura porosa de losagregados, cristalizan cuando se produce el secado por evaporacin,incrementndose el volumen y generando presiones internas decristalizacin.


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DURABILIDAD La durabilidad como consecuencia de las posibles reacciones del

agregado con el cemento se analiza en el punto de sustancias reactivas.

Los problemas de durabilidad de origen qumico ms importantes,

resultan de la reaccin entre la slice activa, presente en algunosagregados y los lcalis contenidos en el cemento. Tambin, se hanidentificado algunas reacciones expansivas como ser la pirita (SFe), queen presencia de hidrxido de calcio se transforma en sulfato ferroso yluego hidrxido frrico, causando reventones y manchas.


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CARACTERSTICAS DEL GRUPO BMaterial que pasa el tamiz de 75 m (polvo):

Los agregados deben de estar limpios, el polvo es un material formadopor partculas menores que el tamiz 75 m (N 200). Por diversas

circunstancias el polvo se adhiere a la superficie de las partculas deagregado.

Es frecuente que las arenas de lechos de ros o playas estnimpregnadas de este material fino. Estas partculas pueden aparecerentre los agregados en el proceso de trituracin. Otro de los orgenesms frecuentes de su presencia en obras de importancia se debe a que

los agregados son transportados mediante palas de arrastre con laincorporacin de partculas del suelo.


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PASA TAMIZ NO. 200 El concepto mencionado es importante en hormigones para

pavimentos, no slo por la disminucin de la resistencia a la flexin,sino tambin por las variaciones volumtricas. Las partculas finas por elproceso de exudacin, llegan a la superficie del hormign formando,una pelcula de polvo, cemento y agua fcilmente desgastable. Estapelcula tambin debilita la unin entre hormigones de distintas edades.Adems, para conformar el hormign, la pasta debe rodear y unir atodas las partculas, por lo que la cantidad de pasta va a depender de lasuperficie total de las partculas. Cuando los agregados varan sucontenido de polvo, incrementndolo, la pasta no alcanza para lubricaradecuadamente todas las partculas. En consecuencia se debeaumentar el volumen de la misma: aumentando el contenido cemento,

el contenido de agua de mezclado, o ambos, manteniendo constante larelacin a/c.


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SUSTANCIAS PERJUDICIALESOtro de los factores que afectan la limpieza de los agregados, principalmente losgruesos, son los terrones de arcilla. Se tratan como partculas desmenuzables,los materiales arcillosos se acumulan frecuentemente en las grietas de lascanteras. La arcilla es un material que posee fuerte poder cementante, y los

terrones son una acumulacin de partculas cuyo tamao medio oscila entre 5 y15 m. Cuando el agregado con los terrones arcillosos es empleado en unaestructura de hormign pueden presentarse dos variantes:

Durante el mezclado con agua los terrones se disgregan, transformndose enpolvo de alta superficie especfica.

Los terrones no se disgregan al mezclarse con el agua y quedan como tales. En

condiciones hmedas dentro de la masa de hormign al cabo de unos daspierden su poder cementante convirtindose en partculas blandas.


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MATERIA ORGNICAOtro tipo de impureza es la materia orgnica, en su mayora de origen hmico lacual retarda los procesos de hidratacin del cemento. Esto trae aparejado unademora en el fraguado y un retardo en la adquisicin de resistencia,desconociendo si el hormign alcanzar la resistencia prevista en los clculospara poder seguir avanzando en las etapas constructivas programadas.

En las arenas naturales la determinacin del contenido de materia orgnica debeefectuarse siempre, mientras que en los agregados gruesos se realizarsolamente si se aprecia una porcin apreciable de partculas finas. En este ltimocaso la determinacin se realizar sobre el retenido en el tamiz de 4,75 mm.

El ensayo consiste en colocar la muestra de arena en una solucin de hidrxidode sodio al 3%, agitar y dejar reposar durante 24 horas. Los granos de arenasedimentan y la solucin toma distintas tonalidades de acuerdo con el grado decontaminacin. Comparando la coloracin tomada con una escala colorimtrica

estndar, se puede obtener una valoracin de la cantidad de materia orgnicapresente.


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MATERIA ORGNICA


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MATERIA ORGNICA


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SALES SOLUBLESLa presencia de sales solubles en los agregados origina diversosproblemas en el hormign. Segn su composicin qumica los sulfatosreaccionan con el aluminato triclcico del cemento provocandoexpansiones, los cloruros atacan las armaduras y elementos metlicosembebidos en el hormign y los carbonatos o los bicarbonatos aumentanel pH del hormign lo que puede ocasionar un retardo del proceso dehidratacin. Adems, deben mencionarse algunos problemas de ordenesttico ya que el agua solubiliza las sales y al evaporarse las arrastra a lasuperficie, provocando manchas denominadas eflorescencia.

Considerando que el contenido total de sales es el que influye sobre lascaractersticas del hormign, se hace necesario controlar no slo el

porcentaje aportado por los agregados sino tambin el que incorporan losaditivos y el agua de mezclado.


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OTRAS IMPUREZAS Comprenden partculas livianas, carbonosas y arcilla, estas impurezas

traen una reduccin en la seccin til del hormign y problemasoriginados por concentracin de tensiones. Las materias carbonosasmerecen un comentario adicional, son partculas desmenuzables, poco

resistentes y algunas veces contienen azufre.

Generalmente son de un color oscuro que puede llegar a modificar elaspecto del hormign por la presencia de manchas oscuras en lasuperficie.


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FORMA DE LOS AGREGADOSPartculas lajosas y elongadas

La forma de la partcula tiene suma importancia en la trabajabilidad. Las partculascon formas chatas y alargadas (lajas) y aquellas finas y alargadas (elongadas) son muydifciles de mover, pues se traban y la trabajabilidad del hormign se ve reducida.

Si se realiza una estructura con este tipo de agregado, las lajas tienen incidencia en laspropiedades del hormign. Durante la compactacin del hormign, una laja opartcula elongada al apoyarse sobre otras dos partculas cortas deja un vaco, y alestar colocada horizontalmente, donde tienen, menor resistencia, una excesivapresencia de las mismas puede provocar, una vez endurecido el hormign una notabledisminucin de la resistencia a la flexin. Adems, durante la compactacin dentro dela masa de hormign existe un movimiento ascendente de agua, al encontrar una laja,en general no la rodea y queda retenida debajo de la laja. Al evaporarse el aguaquedar el vaco correspondiente.

Tambin, en estructuras de poco espesor y de gran superficie, como por ejemplo losaso pavimentos, las lajas que se encuentran cercanas a la superficie y trabajando comouna viga simplemente apoyada cargada en el centro de la luz, cuando la carga detrnsito acta, se quiebran y salta.


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FORMASe debe tratar de que el agregado est constituido por partculas de formascbicas y esfricas. Se puede establecer una clasificacin de la forma de laspartculas como:

Redondeada:totalmente desgastadas por el agua o completamente limadaspor frotamiento (grava de ro, arena del desierto o de playa).

Irregular:irregularidad natural, o parcialmente limadas por frotamientos conbordes redondeados.

Escamosa:material en el cual el espesor es pequeo en relacin a las otrasdos dimensiones.

Angular:posee orillas bien definidas que se forman en la interseccin de carasms o menos planas (rocas trituradas).

Elongadas: material generalmente angular en el que la longitud esconsiderablemente mayor que las otras dos dimensiones.


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TEXTURA SUPERFICIAL La textura superficial de las partculas es otro aspecto a analizar en el

agregado, y se basa en el grado en que la superficie de una partcula es:pulida o lisa; suave o spera.

La textura spera produce una mayor fuerza de adhesin entre laspartculas y la pasta de cemento endurecida.

Tambin influyen sobre el contenido de agua de un hormign en estadofresco, especialmente cuando se trata de agregado fino.


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GRANULOMETRA La distribucin del tamao de partculas o la granulometra de un

agregado es la caracterstica que ms influye en la cantidad de pasta,para obtener una determinada trabajabilidad.

Considerando que el cemento es el ms costoso de los componentes espreferible minimizar su uso, disminuyendo la cantidad de pasta sinafectar la trabajabilidad, la resistencia y la durabilidad del hormign. Laimportancia de la granulometra del agregado se aprecia si se consideraal hormign como un conjunto no muy compacto de partculasadheridas entre s con una pasta de cemento que tambin llena losvacos existentes entre las mismas. La cantidad de pasta necesaria

depender entonces del volumen de vacos y del rea especfica de laspartculas.


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GRANULOMETRACuando las partculas presentan un tamao uniforme, el volumen de pasta eselevado, que se reduce sensiblemente cuando se utilizan distintos tamaos, ocuando se anula el tamao mximo. Si bien para cada tamao de partculasexiste una distribucin terica de tamao que provoca un mnimo espacio devacos, las muestras no son las ms trabajables por lo cual hay que llegar a unasolucin de compromiso entre la trabajabilidad y la economa.

El criterio de dosificacin de hormigones de cemento portland se diferencia delempleado para mezclas asflticas, donde se busca con exclusividad lagranulometra que origina el menor porcentaje de vacos que son llenados conasfalto. Un porcentaje de asfalto muy superior al necesario para llenar los vacospuede ocasionar una alta deformabilidad de las mezclas por accin de las cargasy/o de la temperatura.

En los hormigones por razones de trabajabilidad, siempre es recomendable que

el porcentaje de pasta sea mayor que los vacos del agregado fino y que el demortero sea superior al del agregado grueso.


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ANLISIS GRANULOMTRICO Es la distribucin por tamao de las partculas que constituyen un

material granular y se establece para una serie determinada de tamicesel material que pasa o queda retenido en forma acumulada.

Los tamices son de aberturas cuadradas formadas por alambres que secruzan y las dimensiones que se especifican corresponden a la distanciaentre los alambres. Existen diferentes series de tamices, se adopt laserie americana Standard. Tyler (USA) estudi por primera vez elproblema en forma racional y tom como tamiz bsico para la serie elque tiene 200 mallas por pulgada lineal. Al fijar un dimetro a losalambres, la abertura de dicho tamiz resulta de 75 m. La serie de

tamices que se emplean para hormigones es de la ASTM


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GRANULOMETRA


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REPRESENTACIN GRANULOMTRICA El anlisis granulomtrico puede ser graficado en el plano X-Y, tomando

como abscisa los lados de las aberturas de malla de los tamices, enescala logartmica; y como ordenada el porcentaje de material que pasao es retenido en forma acumulada respecto del total. Al emplear una

escala logartmica para representar la abertura de malla, resulta que laseparacin entre tamices de la serie normal o de Abrams, es constantee igual a logaritmo de dos, ya que:

Abertura tamiz N = 2 x Abertura tamiz(N-1)

Iog (Abertura tamiz N) = log (2) + log [Abertura tamiz(N-1)]


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TAMAO DE LOS AGREGADOS Para dosificar los hormigones es preciso conocer el tamao de las partculas.

Al colocar partculas dentro de un recipiente y llenarlo, existe una cantidad deespacios llenos y un conjunto de espacios vacos entre partculas. La cantidadde partculas y de vacos dependen de la distribucin de tamaos y de la formade las primeras. El mximo de vacos para partculas esfricas se producecuando el dimetro de las mismas es nico. En estas condiciones se tiene 50 %

del volumen lleno y otro 50 % de volumen de vacos. La pasta debe rodear yunir a las partculas y llenar los espacios vacos, por lo que se deduce que elvolumen de pasta est relacionado con la distribucin de tamaos de laspartculas.

Los vacos logrados, pueden rellenarse con partculas ms pequeas a fin dereducir el volumen de pasta. En consecuencia para lograr hormigones de granestabilidad volumtrica, bien graduados y econmicos, es necesario emplearagregados perfectamente graduados, donde las ms pequeas van haciendo

de rodamiento a las mayores. La mezcla tendr as una mayor movilidad y serms trabajable. Si las partculas fuesen esferas de distinto dimetro, casoideal, ello arrojara un mnimo contenido de cemento a emplear.


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TAMAO MXIMO DE LOS AGREGADOS El tamao mximo del agregado, influye en los requisitos de pasta y la granulometra

ptima tambin depende de dicho tamao. Se define como tamao mximo nominal alque resulta igual a la abertura de la malla del menor tamiz de la serie normal a travs de lacual pasa en forma acumulada el 95 % del peso total del material o valor inmediatosuperior. El tamao nominal es aquel indicado por los dos tamices extremos, querepresentan al agregado en estudio, y en funcin de este, se establecen las curvas lmitespara agregados gruesos.

La adopcin del mayor tamao mximo nominal posible, tiene que ser compatible con lascaractersticas de las estructuras a ejecutar. Se indica que el tamao mximo del agregadono debe exceder: 1/5 de la menor dimensin del elemento estructural, 1/3 del espesor dela losa o 3/4 de la mnima separacin libre horizontal o vertical de armaduras o entre dosgrupos de barras paralelas en contacto directo, o del mnimo recubrimiento.

El tamao mximo del agregado es aquel que corresponde a la abertura de la malla delmenor tamiz (no necesariamente de la serie normal) a travs de la cual pasa en formaacumulada el 100 % del peso total del material.

Los efectos de la variacin del tamao mximo en el hormign fresco son: a) Consumo depasta, b) Segregacin, y c) Asentamiento y exudacin. En el hormign endurecido, slo seanalizar el efecto sobre la resistencia mecnica.


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GRANULOMETRAS CONTNUAS Un nmero importante de ensayos han permitido establecer

granulometras con las que se obtiene la mxima resistencia acompresin y la mxima compacidad del hormign. Estas curvasgranulomtricas son denominadas curvas ideales.

El inters en que el agregado ocupe un volumen relativo tan grandecomo sea posible tiene un carcter econmico, pues el agregado es msbarato que la pasta de cemento. Se ha supuesto tambin que al crecerla cantidad de partculas slidas que pueden empacarse en un volumendado de hormign se eleva su resistencia


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GRANULOMETRAS DISCONTINUAS Se definen como granulometras discontinuas aquellas en las cuales se

omite uno o ms tamaos intermedios de partculas. Pueden serempleadas para elaborar hormigones ms econmicos cuando esnecesario combinar agregados para obtener curvas continuas. Sin

embargo, esta falta de tamao puede ocasionar severos problemas desegregacin en mezclas con alta trabajabilidad. Por tal motivo, serecomienda su empleo en hormigones muy consistentes.


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EJERCICIO Se tienen los siguientes datos obtenidos de laboratorio respecto a un

agregado fino. Calcular el Mdulo de Finura, y el % que pasa cada unode los tamices para realizar la grfica respectiva.

Po = 512,4 gr.

TAMIZ ABERTURA RET. PARCIAL

(mm) (gramos)

3/8 9,51 0

# 4 4,76 7,6

# 8 2,38 99,3

# 16 1,18 112,6

# 30 0,6 88,7

# 50 0,3 74,4

# 100 0,15 70,4

FUENTE 59,4

= 512,4

% PASA

100

85-100

60-85

35-60

25-45

10-30

2-10


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EJERCICIO Se tienen los siguientes datos obtenidos de laboratorio respecto a un

agregado grueso. Calcular el Tamao Nominal Mximo y el mdulo definura. Realizar la grfica respectiva.

TAMIZ RET. PARCIAL

(gramos)2 330,7

1 1/2 1243

1 1429,5

3/4 1499,5

1/2 357

3/8 717,2

# 4 883,5

# 8 132,9

# 16 21

# 30 4,7

# 50 4,7

# 100 17,1

FUENTE 15

= 6655,8


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PROPIEDADES FSICAS DE LOS

AGREGADOSContenido de Humedad

Al interior de las partculas de los agregados, el agua puede ingresar ya questos resultan tener una determinada porosidad constituida por porospermeables. Desde este punto de vista, solamente interesan los poros

interconectados con la superficie, su tamao y su volumen, no participandolos poros impermeables. Adems, el agua puede quedar retenida en lasuperficie de las partculas formando una pelcula adherida a la misma.

Segn el grado de saturacin que presenten los granos deben considerarsedistintos estados. Los mismos cobran importancia en la elaboracin de loshormigones, ya que existe una tendencia del agregado a absorber agua,tomando parte del agua de mezclado cuando est seco o parcialmentesaturado, o de entregar agua a la mezcla cuando presenta humedadsuperficial. En el primer caso disminuye la razn a/c y la trabajabilidad de lamezcla


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HUMEDADLos estados en que se pueden encontrar los agregados son:

Estado Seco (S): la humedad del agregado es eliminada totalmente mediantesecado en estufa a 105 C hasta peso constante. Los poros permeables seencuentran vacos. Este es un estado tpico de laboratorio.

Seco al aire: no existe humedad superficial y los poros permeables seencuentran parcialmente llenos de agua. Este estado es el que se encuentrahabitualmente en la naturaleza. Es un estado intermedio entre el seco y saturadoy superficie seca.

Saturado y superficie seca (SSS): no existe humedad superficial y los poros seencuentran llenos de agua. Estado de laboratorio.

Saturado y superficie hmeda (SSH): existe una pelcula superficial de agua ylos poros se encuentran llenos de agua. Es un estado natural.


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DENSIDAD DE LOS AGREGADOS El agregado generalmente presenta poros permeables e impermeables,

lo cual hace que el trmino densidad deba ser cuidadosamentedefinido. La densidad relativa absoluta se refiere al volumen delmaterial slido excluyendo todos los poros (permeables e

impermeables) y se define como la relacin del peso del cuerpo al pesode un volumen igual de agua destilada, a una temperatura normalizada.Para su determinacin se pulveriza el material a fin de eliminar laporosidad. Este valor de densidad absoluta no interesa desde el puntode vista de la tecnologa del hormign, slo se lo emplea paradeterminar la porosidad del agregado.


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DENSIDAD RELATIVA Es la relacin de la masa, en aire, de un volumen unidad de un material

permeable, incluyendo los vacos permeables e impermeables, a unatemperatura determinada, a la masa en aire de un volumen igual deagua pura.

Densidad Relativa Aparente

Es la relacin de la masa, en aire, de un volumen unidad de la porcinimpermeable de un material, a una temperatura determinada, a lamasa en aire de un volumen de agua pura.


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PROPIEDADES


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Documents

Ensayo de Materiales 2