informe humedad de agregados

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

E.A.P DE INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE TECNOLOGÍA DE CONCRETO

INTRODUCIÓN

En el presente informe desarrollaremos un criterio muy importante en un

diseño de mezcla, puesto que sabremos el porcentaje de contenido de humedad

de nuestros agregados, en este caso piedra y arena gruesa.

Como sabemos en los agregados existen poros, los cuales encuentran en

la intemperie y pueden estar llenos con agua, estos poseen un grado de humedad,

el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber si nos aporta agua a

la mezcla.

En nuestro laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente

secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad total de los

agregados. Este método consiste en someter una muestra de agregado a un

proceso de secado y comparar su masa antes y después del mismo para

determinar su porcentaje de humedad total. Este método es lo suficientemente

exacto para los fines usuales, tales como el ajuste de la masa en una mezcla

de concreto

En la presente practica de laboratorio se tiene como objetivo analizar

una muestra de agregado fino y grueso con contenido de humedad natural con

la finalidad de determinar la cantidad presente de agua en relación con la masa

seca. Para ello se seguirán las especificaciones técnicas estipuladas en las

normas técnicas referentes a la determinación del contenido de humedad, por

ejemplo la Norma Técnica Peruana (NTP) y la ASTM.

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Tabla de Contenido

Introdución.........................................................................................................................2

I. Objetivos.......................................................................................................................4

A. Objetivo General.................................................................................................4

B. Objetivos Especificos..........................................................................................4

II. Normas..........................................................................................................................4

A. Norma Técnica Peruana (Ntp) 339.185...............................................................4

B. Association For Testing Materials (Astm) C566.................................................4

III.Marco Teorico...............................................................................................................5

A. Los Agregados Para Concreto.............................................................................5

B. Clasificacion De Los Agregados Para Concreto.................................................5

C. Caracteristicas Fisicas.........................................................................................8

IV. Materiales Utilizados............................................................................................11

V. Equipos Y Herramientas.............................................................................................11

VI. Procedimiento Recomendado................................................................................11

VII. Procedimiento Realizado......................................................................................12

VIII. Presentación De Datos..........................................................................................13

A. Agregado Fino...................................................................................................13

B. Agregado Grueso..............................................................................................13

IX. Memoria De Calculo.............................................................................................14

A. Agregado Fino...................................................................................................14

B. Agregado Fino...................................................................................................14

X. Analisis E Inter Pretacion De Resultados....................................................................14

XI. Conclusiones.........................................................................................................15

XII. Recomendaciones.................................................................................................15

XIII. Referencias............................................................................................................15

XIV. Anexos..................................................................................................................16

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1. OBJETIVOS.

1.1. OBJETIVO GENERAL

Determinar el contenido de agua que posee una muestra de agregado

fino y grueso con respecto al peso seco de la muestra.

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Procesar y analizar los datos obtenidos durante el ensayo determinando

la influencia de la calidad de la muestra en las propiedades del concreto.

Comparar la humedad en agregados finos y gruesos.

2. NORMAS.

2.1. Norma Técnica Peruana (NTP) 339.185.

El presente método de ensayo cubre la determinación del porcentaje de

humedad evaporable en una muestra de agregado mediante el secado tanto

de la humedad superficial como de la humedad en los poros del agregado.

Los agregados pueden contener agua que esté combinada químicamente

con los minerales que contengan. Dicha agua no es evaporable y no está

incluida en el porcentaje determinado por este método de ensayo.

2.2. Association for Testing Materials (ASTM) C566.

Este Proyecto de Norma Técnica Peruana establece el procedimiento para

determinar el porcentaje total de humedad evaporable en una muestra de

agregado fino o grueso por secado. La humedad evaporable incluye la

humedad superficial y la contenida en los poros del agregado, pero no

considera el agua que se combina químicamente con los minerales de

algunos agregados y que no es susceptible de evaporación, por lo que no está

incluida en el porcentaje determinado por este método.

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3. MARCO TEORICO

3.1. LOS AGREGADOS PARA CONCRETOLos agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente

relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del

tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.

Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a

continuación:

Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los

agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas).

Parcialmente seco. Se logra mediante exposición al aire libre.

Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En un estado límite en el que los agregados

tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este

estado sólo se logra en el laboratorio.

Totalmente Húmedo. Todos los agregados están llenos de agua y además existe agua

libre superficial.

El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de

la siguiente fórmula:

P= [ (W – D) / D] * 100

Donde,

P : es el contenido de humedad [%]

W : es la masa inicial de la muestra [g]

D: es la masa de la muestra seca [g]

También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua

que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y

la absorción del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la

cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que

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el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante

saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está

quitando agua a la mezcla.

Esta propiedad está regido por la Norma Técnica Colombiana # 1776 "Determinación

del Contenido de Humedad Total" donde explica el procedimiento a seguir para realizar

el ensayo para determinar dicha propiedad. Este método no se puede aplicar en aquellos

casos en el que el calor pueda alterar al agregado, o donde se requiere una

determinación más refinada de la humedad

Se definen los agregados como los elementos inertes del concreto

que son aglomerados por la pasta de cemento para formar la

estructura resistente. Ocupan alrededor de las 3/4 partes del

volumen total luego la calidad de estos tienen una importancia

primordial en el producto final.

La denominación de inertes es relativa, porque si bien no

intervienen directamente en las reacciones químicas entre el

cemento y el agua, para producir el aglomerante o pasta de

cemento, sus características afectan notablemente el producto

resultante, siendo en algunos casos tan importantes como el

cemento para el logro de ciertas propiedades particulares de

resistencia, conductibilidad, durabilidad etc.

Están constituidos usualmente por partículas minerales de arenisca,

granito, basalto, cuarzo o combinaciones de ellos, y sus

características físicas y químicas tienen influencia en

prácticamente todas la propiedades

del concreto.

3.2. CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS PARA CONCRETO.

Las clasificaciones que describiremos a continuación no son

necesariamente las únicas ni las más completas, pero responden

a la práctica usual en Tecnología del Concreto.

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1.Por su procedencia.

Se clasifican en:

a) Agregados naturales.

Son los formados por los procesos geológicos naturales

que han ocurrido en el planeta durante miles de años, y

que son extraídos, seleccionados y procesados para

optimizar su empleo en la producción de concreto.

En la Tabla número 1 se detallan las rocas y minerales

que constituyen los agregados para concreto y la Norma

ASTM C-294 incluye de manera muy detallada la

nomenclatura estándar de los constituyentes de los

agregados minerales naturales, que resulta muy útil para

entender y describir adecuadamente dichos constituyentes.

Estos agregados son los de uso más frecuente a nivel mundial y

particularmente en nuestro país por su amplia disponibilidad

tanto en calidad como en cantidad, lo que los hace ideales para

producir concreto.

MINERALE

S

ROCAS

IGNEAS

ROC

AS SILICE Granito

Sienita

Diorita Grabo

Pendotita

Pegmatita

Vidrio

Volcanico

Obsid

iana

Pumi

cita

Marmol

Metacuarcita

Pizarra

Filita

Esquisto

Anfibolita

Homfelsa

Cuarzo Opalo Caldedonia Tridimita Cristolbalita

SILICATOSFeldespatos Ferromagnesianos

Hornblenda Augita

ArcillasIlitas Caolinas

MortmolirillonitaMica Zeolita

ROCAS SEDIMENTARIAS

Conglomerados Arenas

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Cuarcita Arenisca

Piedra Arcillosa Piedra aluvional Argilita y Pizarra Carbonatos

Calizas Dolomitas Marga Tiza

Horsteno

CARBONATOSCalcita DolomitaSULFATOSYeso AnhidritaSULFUROS DE HIERROPirita Marcasita PirotitaOXIDOS DE HIERROMagnetita Hematita Geotita Ilmenita Limonita

Tabla n° 1: Rocas y minerales que constituyen el agregado.

Fuente: Pasquel Carbajal, Enrique (1998).

Tópicos de tecnología del concreto en el Perú-

2da Ed Pag.71.

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b) Agregados Artificiales.

Provienen de un proceso de transformación de materiales naturales,

que proveen productos secundarios que con un tratamiento adicional

se habilitan para emplearse en la producción de concreto.

Algunos agregados de este tipo los constituyen la escoria de altos

hornos, la arcilla horneada, el concreto reciclado, la microsílice etc. El

potencial de uso de estos materiales es muy amplio, en la medida

que se van investigando y desarrollando otros materiales y sus

aplicaciones en concreto, por lo que a nivel mundial hay una tendencia

muy marcada hacia progresar en este sentido.

En nuestro país, existen zonas como por ejemplo en la Selva donde

no se dispone de agregados normales para hacer concreto y la mayor

parte de las veces se tienen que improvisar soluciones que no garantizan

el material resultante.

2.Por su gradación.

La gradación es la distribución volumétrica de las partículas que como ya

hemos mencionado tiene suma importancia en el concreto.

Se ha establecido convencionalmente la clasificación entre agregado grueso

(piedra) y agregado fino (arena) en función de las partículas mayores y las

menores de 4.75 mm (Malla Standard ASTM # 4).

Esta clasificación responde además a consideraciones de tipo práctico ya que

las técnicas de procesamiento de los agregados (zarandeo, chancado)

propenden a separarlos en esta forma con objeto de poder establecer un

control más preciso en su procesamiento y empleo.

3.Por su densidad.

Entendiendo densidad como la Gravedad específica, es decir el peso entre el

volumen de sólidos referido a la densidad del agua, se acostumbra

clasificarlos en normales con Ge = 2.5 a 2.75, ligeros con Ge < 2.5 y

pesados con Ge > 2.75. Cada uno de ellos marca comportamientos diversos

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en relación al concreto, habiéndose establecido técnicas y métodos de diseño

y uso para cada caso.

3.3. CARACTERISTICAS FISICAS.

En general son primordiales en los agregados las características de densidad,

resistencia, porosidad, y la distribución volumétrica de las partículas, que se

acostumbra denominar granulometría o gradación. Asociadas a estas

características se encuentran una serie de ensayos o pruebas standard que miden

estas propiedades para compararlas con valores de referencia establecidos o para

emplearlas en el diseño de mezclas.

Es importante para evaluar estos requerimientos el tener claros los conceptos

relativos a las siguientes características físicas de los agregados y sus expresiones

numéricas :

1. Condiciones de Saturación

En la Fig.1.0 se han esquematizado las condiciones de saturación de una

partícula ideal de agregado, partiendo de la condición seca hasta cuando tiene

humedad superficial, pudiéndose asimilar visualmente los conceptos de

saturación en sus diferentes etapas, que servirán durante el desarrollo del

presente capítulo.

Fig. 1.0: Estados de saturación de un agregado.

Fuente:

http://civilgeeks.com/wp-content/uploads/2011/12/clip_image002_thumb31.jpg

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2. Porcentaje de Vacíos.

Es la medida del volumen expresado en porcentaje de los espacios entre las

partículas de agregados. Depende también del acomodo entre partículas, por lo

que su valor es relativo como en el caso del peso unitario. La misma norma

ASTM C-29 indicada anteriormente establece la fórmula para calcularlo,

empleando los valores de peso específico y peso unitario estándar :

Formula N° 1: Determinación del porcentaje de vacíos.

Donde :

S = Peso específico de masa W =

Densidad del agua

M = Peso unitario compactado seco

3. Absorción.

Es la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las

partículas. El fenómeno se produce por capilaridad, no llegándose a llenar

absolutamente los poros indicados pues siempre queda aire atrapado.

Tiene importancia pues se refleja en el concreto reduciendo el agua de mezcla,

con influencia en las propiedades resistentes y en la trabajabilidad, por lo que

es necesario tenerla siempre en cuenta para hacer las correcciones necesarias.

La normas ASTM C-127 y 128 establecen la metodología para su

determinación expresada en la siguiente fórmula :

% bsorción = 𝑃𝑒so 𝑆. 𝑆. 𝑆 – 𝑃𝑒so

seco𝑃𝑒so seco

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Formula N° 3 Determinación de porcentaje de absorción.

4. Porosidad .

Es el volumen de espacios dentro de las partículas de agregados.

Tiene una gran influencia en todas las demás propiedades de los agregados,

pues es representativa de la estructura interna de las partículas.

No hay un método estándar en ASTM para evaluarla, sin embargo existen varias

formas de determinación por lo general complejas y cuya validez

es relativa. Una manera indirecta de estimarla es mediante la determinación de

la absorción, que da un orden de magnitud de la porosidad normalmente un

10% menor que la real, ya que como hemos indicado en el párrafo anterior,

nunca llegan a saturarse completamente todos los poros de las partículas.

Los valores usuales en agregados normales pueden oscilar entre 0 y 15% aunque

por lo general el rango común es del 1 al 5%. En agregados ligeros, se

pueden tener porosidades del orden del 15 al 50%.

5. Humedad.

Es la cantidad de agua superficial retenida en un momento determinado por las

partículas de agregado.

Es una característica importante pues contribuye a incrementar el agua de

mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en cuenta

conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en el

proporcionamiento de las mezclas, para que se cumplan las hipótesis asumidas.

La humedad se expresa de la siguiente manera según ASTM C-566:

Formula N° 4: Determinación del contenido de humedad.

6. Textura.

Representa qué tan lisa o rugosa es la superficie del agregado. Es una

característica ligada a la absorción pues agregados muy rugosos tienen mayor

absorción que los lisos, además que producen concretos menos plásticos pues

se incrementa la fricción entre partículas dificultando el desplazamiento de la

masa.

4. MATERIALES UTILIZADOS.

Muestra de 0.5 Kg de agregado fino proveniente de la salida a Lampa, ubicada a

trienta minutos en servicio urbano de la ciudad de Juliaca, muestreados según

ASTM D75, y reducido según ASTM C702.

Muestra de 2 Kg de agregado grueso proveniente de la salida a Lampa, ubicada a

treinta minutos en servicio urbano de la ciudad de Juliaca, muestreados según

ASTM D75, y reducido según ASTM C702.

5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS.

Recipiente resistente al calor y de volumen suficiente para contener la

muestra.

Cucharon para remover la muestra.

Bascula electrónica con una precisión de 0.1% de la carga del ensayo en

cualquier punto dentro del rango de uso.

Horno industrial a temperatura constante de 110°C de temperatura con una

variación de ± 5°C.

6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO.

Seleccionar una muestra representativa por cuarteo.

Determinar la masa de la masa de la muestra de acuerdo a lo indicado en la tabla

n° 2con una aproximación de 0.1%.

Tabla N° 2: Cantidad mínima de muestra.

Secar completamente la muestra en el recipiente mediante la fuente de calor

seleccionada, procurando minimizar cualquier tipo de pérdida del material.

Una calefacción muy rápida puede causar que algunas partículas exploten,

resultando en una disminución de la misma.

Tomar un recipiente (tara), anotar su identificación y determinarle su peso.

Pesar la muestra húmeda mas el recipiente que la contiene.

Colocar la tara con la muestra en el horno a una temperatura constante de

110°C, por un periodo de 24 horas.

Retirar la muestra del horno y dejarla enfriar hasta que alcance la

temperatura ambiente.

Pesar la muestra seca más el recipiente y anotar su peso.

7. PRESENTACIÓN DE DATOS.

7.1. AGREGADO FINO.

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO

N° de Ensayo 1 2 3

6.037.5 - 1 1/2

4.025.0 - 1

3.019.0 - 3/4

2.012.5 - 1/2

1.59.5 - 3/8

4.75 - 0.1876

TAMAÑO MAXIMODEL AGRAGADO(mm-pulgadas)

PESORECOMENDADO DE

LA MUESTRA A USAR EN (Kg)

0.5

N° de Tara(gr)

Peso de Tara (gr) 266 281 298

Peso de Tara + Muestra Humedad (gr) 565 567 587

Peso de Tara + Muestra Seca (gr) 561 564 583

Peso de Agua (gr) 4 3 4

Peso de Muestra Seca (gr) 295 283 285

Tabla N° 3: Datos del ensayo de contenido de humedad del agregado fino.

7.2. AGREGADO GRUESO.

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO

N° de ensayo 1 2 3

N° de tara

Peso de tara (gr) 266 281 298

Peso de tara y muestra húmeda (gr) 798 781 766

Peso de tara y muestra seca (gr) 793 777 762

Peso del agua (gr) 5 4 4

Peso de la muestra seca (gr) 527 496 464

Tabla N° 3: Datos del ensayo de contenido de humedad del agregado grueso.

8. MEMORIA DE CALCULO.

8.1. AGREGADO FINO.

8.1.1. Peso del Agua=( Peso de Tara + Muestra Humedad )-( Peso de Tara + Muestra

Seca)

8.1.2. Peso de muestra seca=(Peso tara + muestra seca) – (Peso de tara)

% HUMEDAD =

(muestrahúmeda )−(muestras _sec a)muestrasec a

∗100

% HUMEDAD =

2000−19951995

∗100=0 .25

8.2. AGREGADO FINO.

% HUMEDAD =

(muestrahúmeda )−(muestras _sec a)muestrasec a

∗100

% HUMEDAD =

500−441441

∗100=13 . 38

8.3. RESULTADOS

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO

N° de ensayo 1 2 3

N° de tara


Peso de tara y muestra húmeda

(gr)

766 781 798




Contenido de humedad parcial

(%)

13.37868481 13.12217195 14.41647597

Contenido de humedad

promedio(%)

13.63911091

Tabla N° 4: Datos obtenidos del ensayo de contenido de humedad del agregado fino.

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO

N° de ensayo 1 2 3

N° de tara


Peso de tara y muestra húmeda

(gr)

2266 2281 2298




Contenido de humedad parcial 0.250626566 0.351229303 0.200400802

(%)

Contenido de humedad

promedio(%)

0.26741889

Tabla N° 5: Datos obtenidos del ensayo de contenido de humedad del agregado grueso.

9. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS.

Los resultados dieron con más humedad para los agregados finos,

El agregado grueso se mostro seco al aire con bastante sol ya que presentan muy un

bajo valor de agua en su interior, el agregado fino se mostro seco al aire pero con un

Porcentaje de humedad más elevado que el grueso.

10. CONCLUSIONES.

Se logró determinar que el contenido de humedad

para el agregado fino ensayado es de 13.64%

respecto a la masa total y el que para el agregado

grueso es de 0.27%

Se realizó el procesamiento de datos con la ayuda de

hojas de cálculo de Microsoft office Excel, las

cuales serán adjuntadas como anexos digitales.

Se determinó que para el presente ensayo el

contenido de humedad del agregado fino en

comparación del agregado grueso es mucho

mayor, de lo cual se puede concluir que las

partículas finas de agregado tiende a absorber

mayor cantidad de humedad.

11. RECOMENDACIONES.

Tener precaución al momento de realizar los ensayos para

que no se produzcan perdidas de material y se alteren los

resultados.

Apuntar correctamente los resultados obtenidos en el

laboratorio

12. REFERENCIAS.

Pasquel Carbajal, Enrique (1998). Tópicos de

tecnología del concreto en el Perú- 2da Ed – Colegio

de Ingenieros del Perú.

Norma técnica peruana (NTP) 339.185

Association for Testing Materials (ASTM) C566.

http://civilgeeks.com/wp-content/uploads/2011/12

Documents

informe humedad de agregados