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Reporte No. 5 1
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Reporte No. 5 2
Tabla de con tenido
Introducción ..................................................................................................................... 3
Objetivos .......................................................................................................................... 3
Explicación ....................................................................................................................... 4
Definiciones.................................................................................................................... 4
Procedimientos ................................................................................................................ 4
Equipo ............................................................................................................................ 5
Muestra de Ensayo ........................................................................................................ 6
Descripción del Procedimiento ....................................................................................... 7
Memoria de Cálculo ......................................................................................................... 9
Tabla de Resultados ...................................................................................................... 12
Análisis de Resultados .................................................................................................. 13
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Reporte No. 5 3
Introducción
Este procedimiento cubre la determinación de la Gravedad Específica Bruta, Gravedad
Específica Bruta en Condición Superficie Saturada Seca, Gravedad Específica Aparente y
la Absorción de agua luego de un período de humedecido por 24 horas.
Objet ivos
Calcular la gravedad específica bruta de agregados finos.
Calcular la gravedad específica bruta en condición superficie saturada seca en
agregados finos.
Calcular la gravedad específica aparente en agregados finos.
Calcular la absorción del agua en agregados finos.
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Reporte No. 5 4
Explicación
Este método se aplicará a los agregados finos, para nuestro caso, agregados para la
fabricación de morteros.
Los valores indicados están en unidades SI considerados como estándar. Los valores
entre paréntesis que no correspondan a las del SI son indicados con propósitos de
información únicamente.
Definiciones
Absorción: incremento en el peso de agregado debido a la presencia de agua en los
poros del material, pero sin incluir el peso del agregado adherido a la superficie de las
partículas, expresando como un porcentaje del peso seco.
Gravedad es pecífi ca: relación de la masa (o peso al aire) de un volumen unitario dematerial, respecto a la masa del mismo volumen de agua, a una temperatura igual en
ambos casos.
Gravedad esp ecífic a aparente: relación de la masa (o peso al aire) de un volumen
unitario de agregado (incluyendo los poros permeables e impermeables, pero sin tomar en
cuenta los vacíos entre partículas), respecto al peso de un volumen equivalente de agua.
A una temperatura igual en ambos casos.
Gravedad específica b ruta sup erficie s aturada seca: relación de la masa (o peso al
aire) de un volumen unitario de agregado (incluyendo los poros llenos hasta el nivel del
agua presente en la muestra luego de haber permanecido en agua por 24 horas),respecto al peso de un volumen equivalente de agua. A una temperatura igual en ambos
casos.
La gravedad específica bruta es generalmente utilizada para determinar el volumen
ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, así como para el cálculo de
porcentajes de vacíos en mezclas.
Procedimientos
El procedimiento estándar para la determinación de gravedad específica y absorción de
agregado fino sigue la norma ASTM C 128-93 (reaprobado en 1993)
Cabe destacar que la Ley Nº 5292 “Sistema Internacional de Unidades” donde en el
Artículo 1: “Se adopta para uso obligatorio en la República, con exclusión de cualquier
otro sistema, el Sistema Internacional de Unidades, denominado internacionalmente bajo
las siglas "SI", basado en el Sistema Métrico Decimal, en sus unidades básicas, derivadas
y suplementarias de medición”.
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Reporte No. 5 5
Y con base al Decreto No. 36463 – MEIC donde se promueve el Reglamento Técnico
RTCR 443:2010, denominado Metrología. Unidades de medida. Sistema Internacional (SI)
cuyos objetivos son:
Definir y dar a conocer las magnitudes, unidades de medida y símbolos de las
unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) y otras unidades fuera de este
Sistema, que han sido reconocidas por la Conferencia General de Pesas y Medidas
(CGPM).
Normalizar y establecer un lenguaje común que responda a las exigencias y
tendencias actuales de las diferentes actividades científico-tecnológicas, comerciales,
industriales, agropecuarias y educativas.
Este decreto es aplicable para obligatoriamente a todas las actividades, en donde se
describan, mencionen y utilicen unidades de medida.
Por lo tanto, para nuestro fin es de suma importancia conocer del S.I. y las unidades
básicas del mismo.
Antes de comenzar con cualquiera de los procedimientos, es de suma importancias
conocer de los materiales y equipo que se necesita para llevar a cabo la reducción de
agregados. Equipo para separar y aislar las muestras, para recoger, contener, trasladar y
cuartear y medir.
Hay que tomar en cuenta las condiciones ambientales para que no se alteren las
propiedades de la muestra a ser analizadas.
Equipo
Balanza, con precisión de 0,5 g o 0,05% del peso de la muestra en cualquier etapa del
procedimiento estándar.
Picnómetro, un recipiente en el cual el agregado puede ser introducido, de manera
que el volumen pueda medirse con exactitud de 0,1 cm3. El volumen del contenedor,
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Reporte No. 5 6
hasta una marca de calibración, debe ser al menos 50% mayor que el espacio
requerido por la muestra.
Molde en forma de cono. El diámetro interno es 40 ± 3 mm (interno en la superficie),
90 ± 3 mm (interno en la base), con una altura de 75 ± 3 mm. El metal debe tener unespesor mínimo de 0,8 mm.
Compactador, con peso de 340 ± 15 g, con una cara plana circular y diámetro de 25 ±
3 mm.
Muestra de Ensayo
La toma de muestras será de acuerdo con la práctica D 75 (Toma de muestras de los
agregados).
Obtener aproximadamente 1Kg de la muestra de agregado fino utilizando elprocedimiento aplicable en la práctica C 702 (Práctica para la reducción de muestras
de agregado según el tamaño).
Secar la muestra en un recipiente adecuado o vasija en el horno hasta un peso
constante a una temperatura de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F).
Se deja enfriar a temperatura ambiente, cubrir con agua, ya sea por inmersión o
mediante la adición de por lo menos el 6% de humedad para el agregado fino, y dejar
sumergido por 24 ±4 h.
Los valores de la absorción y la gravedad específico en la condición saturadosuperficialmente seco pueden ser significativamente mayores para el árido no secado
al horno antes del remojo que para el mismo árido sometido a la preparación que se
describe en el punto 3.6.
Decantar el exceso de agua con cuidado para evitar la pérdida de los finos, se
extiende la muestra sobre una superficie plana comenzando la operación de desecar
dirigiendo sobre ella una corriente moderada de aire caliente, y remover con
frecuencia para garantizar el secado homogéneo.
Prueba del cono de la superficie de humedad.- Sostenga el molde firmemente sobre
una superficie lisa no absorbente con la boca de mayor diámetro.
Coloque una porción de la muestra seca en el interior del molde, llenando hasta
desbordar, apisonar suavemente su superficie 25 golpes con la varilla. Cada golpe
debe comenzar alrededor de 5 mm (0,2”) por encima de la parte superior de la
superficie total de la muestra, levantándolo a continuación, con cuidado, verticalmente
el molde.
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Reporte No. 5 7
Si la superficie de las partículas conserva aún exceso de humedad, el cono de
agregado mantendrá su forma original, por lo que se continuará agitando y secando la
muestra, realizando frecuentemente la prueba del cono hasta que se produzca un
primer desmoronamiento superficial, indicativo de que finalmente ha alcanzado elagregado la condición de superficie seca.
Descripción del Procedimiento
Registrar todas las determinaciones de pesos con una aproximación de 0.1gr.
Introducir inmediatamente en el picnómetro aforado 500 ± 10gr de la muestra de árido
fino preparada, y se añade agua hasta aproximadamente un 90% de su capacidad.
Para eliminar el aire atrapado se rueda el picnómetro sobre una superficie plana, e
incluso agitando manual, mecánicamente o invirtiéndolo si es preciso, introduciéndoloseguidamente en un baño de agua a una temperatura de 27 ± 1.7°C (73.4 ± 3°F)
durante 1 hora, transcurrida la cual se enrasa con agua a igual temperatura, se saca
del baño, se seca rápidamente su superficie y se determina su peso total (picnómetro,
muestra
Un agitador mecánico será considerado aceptable para su uso en caso de pruebas de
comparación para cada período de seis meses de uso que muestran las variaciones
de márgenes aceptables o dos resultados, el cual indica en la Tabla 1 de los
resultados de la agitación manual en el mismo material.
Desviación Estándar Rango aceptable
de 2 resultados
Un solo operador de precisión
Gravedad Específica
Bulk (seco)0.011 0.032
Gravedad Especifica
Bulk (SSD)0.0095 0.027
Gravedad Específica Aparente
0.0095 0.027
Absorción ( %) 0.11 0.31
Precisión Multilaboratorio
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Reporte No. 5 8
Gravedad Especifica
Bulk (seco)0.023 0.066
Gravedad Especifica
Bulk (SSD)0.020 0.056
Gravedad Especifica
Aparente0.020 0.056
Absorción (%) 0.23 0.66
Nota: Alrededor de 15 a 20 minutos son normalmente necesarias para eliminar el aire
atrapado utilizando el método manual .Introduciendo la punta de una toalla de papel
en el picnómetro ha demostrado ser útil en la eliminación de las burbujas de aire.
Opcionalmente, una pequeña cantidad de alcohol isopropílico puede ser utilizado para
dispersarlas burbujas. No utilice cualquiera de estos procedimientos cuando se utiliza
el método alternativo descrito a continuación.
Añadir 55 ± 5g de la muestra de agregado fino en estado saturado superficialmente
seco.
Después de que todo el agregado fino se ha introducido, coloque la tapa en el frasco y
haga rodar el frasco en una posición inclinada, o que gire suavemente en un círculo
horizontal, a fin de desalojar todo el aire atrapado. continuar hasta que no haya
burbujas en la superficie.
Tome una lectura final del frasco y su contenido dentro de 1 ° C (1,8 ° F) o de la
temperatura original.
Se saca el agregado fino del picnómetro y se lo coloca en el horno a una temperatura
de 110 ± 5°C (230 ± 9°F) hasta peso constante, se enfría al aire a temperatura
ambiente durante 1 ± ½ hora y se determina final mente su peso seco.
Si se utiliza el frasco de Le Chatelier, una parte de la muestra se usa para la
determinación de la absorción. Pesar 500 ± 10gr del agregado fino en estado
saturado superficialmente seco, secarlo hasta peso constante. Determinar el peso de
picnómetro calibrado con agua a 23 ± 1,7 ° C (73,4 ± 3 ° F).
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Reporte No. 5 9
Memor ia de Cálcul o
Para el cálculo de la gravedad específica bruta (Gbs), la gravedad específica bruta
saturada superficie seca (Gbsss), la gravedad específica aparente (Gs) y el porcentaje de
absorción (%Abs), se deben seguir las indicaciones del procedimiento para obtener lospesos de la siguiente forma:
A: Peso seco de la muestra (24 h) al horno. (Ps)
B: Peso superficie seca saturada (Psss)
C: Peso del frasco volumétrico solo con agua a la temperatura del ensayo (Pp+Pw)
D: Peso del frasco volumétrico con la muestra y agua calibrado al menisco (Pp+Pw+Pm)
Cálculos:
( )
De los datos de laboratorio se obtiene los pesos:
Simbología Estado de la muestra Peso (g)
Bandeja Pbandeja 224,2
B+A Pbandeja+ Pseco 675,6
A Pseco 451,4
B Psss 500
C P(Pp+Pw) 656,7
D P(Pp+Pw+Pm) 941,4
Se procede a realizar los cálculos para el agregado de la siguiente manera:
Calculand o l a gr avedad es pecífic a bru ta:
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Reporte No. 5 10
Calculand o la graved ad específic a bruta saturada su perfici e seca:
Calculand o la g ravedad específic a aparente:
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Reporte No. 5 11
Calculando el porcentaje de absorción:
( )
( )
( )
Al ser este laboratorio realizado por dos grupos, se procede a tomar todos los datos y
anotarlos para sacar diferencias que pueden existir entre las tomas y la forma de realizar
el procedimiento, se utilizan los diferencias que hay entre los grupos para ser comparadas
con los rangos que permite la especificación para tener un concepto de si el
procedimiento es aceptable.
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Reporte No. 5 12
Tabla de Resu ltados
Medición Grupo 1 Grupo 2 Diferencia Especificación
Gbs - 2,097 - 0,032
Gbsss - 2,322 - 0,020
Gs - 2,708 - 0,027
%Abs 10,91 10,76 0,15 0,31%
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Reporte No. 5 13
Análisis de Result ados
1. Al consultar con compañeros del otro grupo, se obtiene el dato de ellos del porcentaje
de absorción de 10,91%, se saca la diferencia y el rango de error que hay entre las
dos tomas es de 0,15%, la norma dice que para este tipo de ensayo lo máximo es0,30%, por lo que se puede decir que el resultado entra en lo permitido para la
realización de este ensayo.
2. El aspecto más importante dentro de los resultados obtenidos, es el porcentaje de
absorción del material ya que al dar un valor tan alto (10,76% para el grupo 2 y
10,91% para el grupo 1) se determina que el material es muy poroso y por ende un
material con muy poca densidad lo que constituye un material de mediana a mala
calidad para la fabricación de concreto hidráulico (base fundamental del laboratorio).
3. El agregado fino o arena se usa como llenante, además actúa como lubricante sobre
los que ruedan los agregados gruesos dándole manejabilidad al concreto.
4. El resultado que refleja el porcentaje de absorción del agregado fino indica la
necesidad que este va a necesitar de agua para que pueda trabajar bien dentro de la
mezcla de concreto, permitiendo así una buena lubricación entre el agregado grueso y
la pasta, promoviendo un buen asentamiento del concreto.
5. Un problema que se puede suscitar a la hora de utilizar este tipo de agregado en la
fabricación de concreto, es que a la hora de agregarle agua se puedan perder las
propiedades mecánicas del conjunto de agregados lo que incidiría en una resistencia
no deseada, sin embargo el diseño de la mezcla debe prever esto con una
dosificación más alta de cemento dentro de la misma.
6. Otro problema y acotando al punto anterior es que indiscutiblemente la utilización de
agregado de este tipo generará un costo más elevado dentro de la estructura
económica de la obra o elementos estructurales que requieran concreto estructural
debido al incremento de cemento que tendrá que llevar el diseño.
7. Una recomendación que podría darse para trabajar con este tipo de agregado y la
cantidad de agua que este pueda llevar en el diseño de mezcla o si a la hora de
chorrear la mezcla se ve está muy aguada, es trabajar con algún tipo de aditivo
acelerante que adelante el tiempo de fraguado para evitar que el agregado grueso se
pueda asentar en su mayoría en la parte inferior del elemento a colar.
8. Se debería evitar el uso de este tipo de agregado en obras que tengan mucho
contacto con agua a la hora de colar los elementos estructurales, ya que el alto
porcentaje de absorción que tiene facilitaría la pérdida de resistencia a la hora de
entrar ambos en contacto, así que para controlar mejor las dosificaciones es mejor
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Reporte No. 5 14
hacerlo en condiciones secas, de poder permitirlo la obra, caso contrario sería cambiar
el agregado a uno con una absorción menor.