Contenido DE Humedad Y Granulometría DEL Agregado FINO Y Grueso 1 PDF

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CONTENIDO DE HUMEDAD Y GRANULOMETRÍA DELAGREGADO FINO Y GRUESO1. INTRODUCCIÓNLos agregados son partículas inorgánicas de origen natural o artificial, estos en combinación con el cemento, agua y algún aditivo y se forma el concreto. Estos agregados pueden ser gruesos y finos y representan entre el 60...

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CONTENIDO DE HUMEDAD Y GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO Y GRUESO

1.

INTRODUCCIÓN

Los agregados son partículas inorgánicas de origen natural o artificial, estos en combinación con el cemento, agua y algún aditivo y se forma el concreto. Estos agregados pueden ser gruesos y finos y representan entre el 60% a 75% el volumen del concreto. Teniendo en cuenta la cantidad que estos agregados representan en el concreto es de suma importancia conocer su contenido de humedad y su granulometría. Conocer el contenido de humedad de los agregados nos permitirá tener en cuenta la cantidad de agua que se le agregará a la mezcla ya que de esto dependerá el fraguado lento o rápido del concreto, por ello es de suma importancia conocer el contenido de humedad de los agregados. Mientras que conocer la granulometría de los agregados nos permitirá controlar la trabajabilidad del concreto, así como también la porosidad de este. Para determinar el contenido de humedad se tomará tres muestras de agregado fino y tres muestras de agregado grueso a las cuales se les tomara su peso, estas muestras serán puestas en el horno por un periodo de 24 horas para luego ser retiradas y ser pesadas nuevamente, siempre siguiendo las especificaciones de la NTP 339-185. Finalmente, para la gradación de los agregados se utilizara una serie de tamices que están especificados en NTP 400.012, y esto nos permitirá determinar su tamaño máximo nominal (TMN) y su tamaño máximo (TM)

2.

OBJETIVOS 

Determinar el contenido de humedad del agregado fino y grueso



Realizar el análisis granulométrico por tamizado del agregado fino y grueso

3.

JUSTIFICACIÓN

El ensayo de contenido de humedad y granulometría de los agregados es de gran importancia para el diseño del concreto debido a la influencia directa que estos tienen en la resistencia del concreto. Para diseñar un concreto que cumpla las necesidades o requerimientos es importante controlar estos insumos. Así el contenido de humedad nos permitirá controlar la cantidad de agua con la cual se realizará el concreto, mientras que conociendo la granulometría de estos mismos nos permitirá controlar la trabajabilidad del concreto ya que este se usa de diferentes formas y el tiempo de fraguado será diferente para poder trabajar con el concreto. 4.

MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS EN LA PRÁCTICA

Balanza. Horno Taras Tamices

5.

MARCO TEÓRICO

5.1.

AGREGADO

Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados en la NTP 400.012; mientras que para Niño Hernández (2010), los agregados para concreto pueden ser definidos como aquellos materiales inertes que poseen una resistencia propia suficiente (resistencia de grano), que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidráulico y que garantizan una adherencia con la pasta de cemento endurecida. Estos materiales pueden ser naturales o artificiales dependiendo de su origen. Agregado fino: El agregado fino puede consistir de arena natural o manufacturada, o una combinación de ambas. Sus partículas serán

limpias,

de

perfil

preferentemente

angular,

duro,

compactas

y

resistentes. Agregado grueso: El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas

y

analizadas en laboratorio, para certificar su calidad.

5.2.

CONTENIDOS DE HUMEDAD

Según la ASTM D-2216 – 98, define al contenido de humedad como la razón, expresada como porcentaje, de la masa del agua contenida en los poros, o agua libre, en una masa dada de material con respecto a la masa del material sólido; mientras que Llique Mondragon (2003), la define como la cantidad de agua que hay en una muestra de suelo. Por otro lado, Crespo Villalaz (2004) nos dice que la humedad es la relación del peso del agua al peso de los sólidos en una determinada masa de suelo, expresada, generalmente, en porcentaje: w=

Pw ∗100; (ecuación1) Ps

Donde: W: contenido de humedad Pw: Peso del agua Ps: Peso de la muestra seca 5.3.

GRANULOMETRÍA

Niño Hernández (2010) define a la granulometría como la composición, en porcentaje, de los diversos tamaños de agregado en una muestra. Esta proporción se suele indicar, de menor a mayor tamaño, por una cifra que representa, en peso, el porcentaje parcial de cada tamaño que pasó o quedo retenido en los diferentes tamices que se usan obligatoriamente para tal medición. 5.4.

MÓDULO DE FINEZA.

El módulo de fineza de un agregado es un número adimensional el cual nos indica que tan grandes o pequeñas son las partículas del agregado en estudio es decir mientras más grande es el módulo de fineza las partículas del agregado serán de mayor tamaño. (Huerta, 2014) El módulo de fineza se puede calcular de la siguiente manera: M . F . Agregado=

∑ %RET.ACUM.(TAMICES−ESTÁNDAR ) ;( Ecuación2) 100

6.

METODOLOGÍA

7.

PRESENTACIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS

7.1.

CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

A continuación, se procederá al cálculo del contenido de humedad de los agregados 7.1.1. AGREGADO FINOX Tabla N° 1. Contenido de humedad del agregado fino CONTENIDO DE HUMEDAD AGREGADO FINO Ensayo N°

1

2

3

27.00

27.00

27.00

199.00

190.00

186.00

Peso muestra húmeda (g)

192.00 172.00

183.00 163.00

179.00 159.00

Peso muestra seca (g)

165.00

156.00

152.00

Peso del agua (g)

7.00

7.00

7.00

Contenido de humedad (W%)

4.24

4.49

4.61

Peso tara (g) Peso tara + muestra húmeda (g) Peso tara + muestra seca (g)

CONTENIDO DE HUMEDAD PROMEDIO (%)

Contenido de humedad de la tara AF1 Peso muestra húmeda= [ Peso de tara+muestra húmeda ]−Peso de tara

4.44

Peso muestrahúmeda=199 g−27 g=172 g

Peso muestra seca= [Peso de tara+ muestra seca ]−Peso de tara Peso muestra seca=192 g−27 g=165 g .

W % AF 1=

PESO MUESTRA HÚMEDA−PESO MUESTRA SECA ∗100 PESO MUESTRA SECA

W % AF 1=

172 g−165 g ∗100 =4.24 165 g

Contenido de humedad de la tara AF2 Peso muestra húmeda= [ Peso de tara+muestra húmeda ]−Peso de tara Peso muestrahúmeda=190 g−27 g=163 g.

Peso muestra seca= [Peso de tara+ muestra seca ]−Peso de tara Peso muestra seca=183 g−27 g=156 g .

W % AF 2=

PESO MUESTRA HÚMEDA−PESO MUESTRA SECA ∗100 PESO MUESTRA SECA

W % AF 2=

163 g−156 g ∗100= 4.49 156 g

Contenido de humedad de la tara AF3 Peso muestra húmeda= [ Peso de tara+muestra húmeda ]−Peso de tara Peso muestrahúmeda=186 g−27 g=159 g.

Peso muestra seca= [Peso de tara+ muestra seca ]−Peso de tara Peso muestrahúmeda=179 g−27 g=152 g.

W % AF 3=

PESO MUESTRA HÚMEDA−PESO MUESTRA SECA ∗100 PESO MUESTRA SECA

W % AF 3=

159 g−152 g ∗100= 4.61 152 g

Promedio contenido de humedad agregado fino

W % Prom . AF =

4.24 + 4.49 + 4.61 =4.4 3

7.1.2. AGREGADO GRUESO Tabla N° 2. Contenido de humedad del agregado fino CONTENIDO DE HUMEDAD AGREGADO GRUESO Ensayo N°

1 27.00

2 28.00

3 27.00

Peso tara + muestra húmeda (g)

257.00

267.00

247.00

Peso tara + muestra seca (g)

251.00

260.00

240.00

Peso muestra húmeda (g)

230.00

239.00

220.00

Peso muestra seca (g) Peso del agua (g)

224.00

232.00

213.00

6.00 2.68

7.00 3.02

7.00 3.29

Peso tara (g)

Contenido de humedad (W%) CONTENIDO DE HUMEDAD PROMEDIO (%)

2.99

Contenido de humedad de la tara AG1 Peso muestra húmeda= [ Peso detara+muestra húmeda ]−Peso detara Peso muestra húmeda=257 g−27 g=230 g . Peso muestra seca= [Peso de tara+muestraseca ]−Peso de tara Peso muestra seca=251 g−27 g=224 g . W % AG 1 =

PESO MUESTRA HÚMEDA − PESO MUESTRA SECA ∗100 PESO MUESTRA SECA

W % AG 1 =

230 g−224 g ∗100= 2.68 224 g

Contenido de humedad de la tara AG2 Peso muestra húmeda= [ Peso detara+muestra húmeda ]−Peso detara Peso muestra húmeda=267 g−2 8 g=239 g . Peso muestra seca= [Peso de tara+muestraseca ]−Peso de tara Peso muestra seca=260 g−28 g=232 g . W % AG 2=

PESO MUESTRA HÚMEDA−PESO MUESTRA SECA ∗100 PESO MUESTRA SECA

W % AG 2=

239 g−232 g ∗100 =3.02 232 g

Contenido de humedad de la tara AG3 Peso muestra húmeda= [ Peso detara+muestra húmeda ]−Peso detara Peso muestra húmeda=247 g−27 g=220 g . Peso muestra seca= [Peso de tara+muestraseca ]−Peso de tara Peso muestra húmeda=240 g−27 g=2 13 g . W % AG 3 =

PESO MUESTRA HÚMEDA−PESO MUESTRA SECA ∗100 PESO MUESTRA SECA

W % AG 3 =

220 g−213 g ∗100=3.29 213 g

Promedio de contenido de humedad agregado grueso W % prom . AG= 7.2.

2.68 + 3.02 + 3.29 =2.99 3

ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS AGREGADOS

A continuación, se procederá al cálculo del contenido de humedad de los agregados 7.2.1. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO AGREGADO FINO Masa inicial: 300 gramos

Masa final: 299.60

Tabla N° 3. Granulometría agregado fino N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9

TAMIZ (pulg) 3/8" N° 4 N° 8 N° 16 N° 30 N° 50 N° 100 N° 200 Fondo Total

Calculo del error cometido

(mm) 9.50 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 0.08 0.00

PESO RETENIDO 0.00 31.80 37.10 24.40 48.20 90.00 50.30 13.80 4.00 299.60

Error=

Masa inicil−Masa final ∗100 Masa inicial

Error=

300 −299.60 ∗100=0.13 % 300

Error cometido en gramos: 300 – 299.60 = 0.40 gramos Gramos para la corrección: = 0.40 / 7* = 0.06 * 7 tamices que retuvieron agregado. Tabla N° 4. Corrección del peso retenido del agregado fino N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9

TAMIZ (pulg) 3/8" N° 4 N° 8 N° 16 N° 30 N° 50 N° 100 N° 200 Fondo Total

(mm) 9.50 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 0.08 0.00

PESO RETENIDO

Corrección

0.00 31.80 37.10 24.40 48.20 90.00 50.30 13.80 4.00 299.60

0.00 31.80+0.06 37.10 + 0.06 24.40 +0.06 48.20 + 0.06 90.00 + 0.06 50.30 + 0.06 13.80 + 0.06 4.00

Tabla N° 5. Análisis granulométrico agregado fino N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9

% % RETENIDO % PESO CORRECION RETENIDO ACUMULADO QUE (pulg) (mm) RETENIDO (%) (%) PASA 3/8" 9.50 0.00 0.00 0.00 0.00 100.00 10.62 89.38 N° 4 4.75 31.80 31.86 10.62 N° 8 2.36 37.10 37.16 12.39 23.00 77.00 N° 16 1.18 24.40 24.46 8.15 31.16 68.84 N° 30 0.60 48.20 48.26 16.09 47.24 52.76 N° 50 0.30 90.00 90.06 30.02 77.26 22.74 N° 100 0.15 50.30 50.36 16.79 94.05 5.95 N° 200 0.08 13.80 13.86 4.62 98.67 1.33 Fondo 0.00 4.00 4.00 1.33 100.00 0.00 Total 299.60 300.00 TAMIZ

Para determinar el porcentaje retenido se procederá así: Peso retenido / Masa total corregida

El módulo de finura: Error=

10.62 + 23.00 + 31.16 + 47 −24 + 77.26 + 94.05 =2.83 100

Tabla N° 6. Límites del uso granulométrico del agregado fino ESPECIFICACIONES 100.00 95.00 100.00 80.00 100.00 50.00 85.00 25.00 60.00 10.00 30.00 2.00 10.00 0.00 3.00

Grafico 1. Curva granulométrica del agregado fino

Porcentaje que pasa

120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0.01

0.10

1.00

10.00

Tamaño de la abertura Uso granulométrico superior

Curva granulométrica

Uso granulométrico inferior

7.2.2. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO AGREGADO GRUESO Masa inicial: 1000 gramos

Masa fina: 999.70

Tabla N° 7. Granulometría agregado grueso

N° 1 2 3 4 5 6

TAMIZ (pulg) (mm) 1" 25.00 3/4" 19.00 1/2" 12.50 3/8" 9.50 N° 4 4.75 Fondo 0.00 TOTAL

PESO RETENIDO 0.00 99.70 730.70 138.10 28.70 2.50 999.70

Calculo del error cometido Error=

Masa inicil−Masa final ∗100 Masa inicial

Error=

1000 −999.70 ∗100=0.03 % 1000

Error cometido en gramos: 1000 – 999.70 = 0.30 gramos Gramos para la corrección: = 0.30 / 4* = 0.07 * 4 tamices que retuvieron agregado. Tabla N° 8. Corrección del peso retenido del agregado grueso TAMIZ (pulg) 1" 3/4" 1/2" 3/8" N° 4 Fondo TOTAL

N° 1 2 3 4 5 6

(mm) 25.00 19.00 12.50 9.50 4.75 0.00

PESO RETENIDO 0.00 99.70 730.70 138.10 28.70 2.50 999.70

Peso retenido corregido 0.00 99.70 + 0.07 730.70 + 0.07 138.10 + 0.07 28.70 + 0.07 2.50 + 0.07 1000.00

Tabla N° 9. Análisis granulométrico agregado grueso N° 1

TAMIZ

PESO (pulg) (mm) RETENIDO 1"

25.00

0.00

Peso retenido corregido 0.00

% % RETENIDO % QUE RETENIDO ACUMULADO PASA (%) (%) 0.00 0.00 100.00

2 3/4" 19.00 3 1/2" 12.50 4 3/8" 9.50 5 N° 4 4.75 6 Fondo 0.00 TOTAL

99.70 730.70 138.10 28.70 2.50 999.70

99.78 730.78 138.18 28.78 2.50 1000.00

9.98 73.08 13.82 2.88 0.25

9.98 83.06 96.87 99.75 100.00

90.02 16.95 3.13 0.25 0.00

TMN: 3/4” TM: 1” Para determinar el porcentaje retenido se procederá así: Peso retenido / Masa total corregida El módulo de finura: Error=

9.98 + 96.87 + 99.75+ 600 =8.07 100

Tabla N° 6. Límites del uso granulométrico del agregado fino ESPECIFICACIONES 100 90 100 20 55 0 15 0 5

Grafico N° 2. Curva granulométrica del agregado grueso

porcentaje que pasa

Uso granulométrico superior

Curva granulométrica

Uso granulométrico inferior

150 100 50 0 0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

Tamaño de la abertura

8.

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

9.

CONCLUSIONES

25.00

30.00

10.

RECOMENDACIONES

11.

BIBLIOGRAFÍA

Crespo Villalaz, C. edición.

(2004) Mecánica de suelos y cimentaciones. Quinta

Editorial

Limusa

México

Recuperado

de:

https://books.google.com.pe/books? id=Db2SQbBHVPQC&pg=PA64&lpg=PA64&dq=que+es+el+contenido+de+hum edad+del+suelo+crespo&source=bl&ots=alMMkQpQ9j&sig=08NTpdEiRak60ue y3G1J6-w2vX8&hl=es419&sa=X&ved=0ahUKEwjs0M2DndHXAhUJ9mMKHVeaDSEQ6AEIOTAI#v=o nepage&q&f=false Juárez Badillo, E.; Rico Rodríguez, A. (2005) Mecánica de suelos. Tomo 1. Editorial Limusa Mexico Llique Mondragon; R.H. (2003). Manual de laboratorio de mecánica de suelos. Editorial universitaria de la UNC – Primera edición. Cajamarca.

ANEXOS:...