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Practica de Laboratorio de ensayo de Densidad Bulk en un suelo....

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Ensayo Densidad Bulk Introducción: El ensayo de Densidad Bulk o peso unitario nos permite, ya sea en material suelto o compactado, evaluar el mismo de forma tal que podamos utilizarlo y proporcionarlo de manera óptima en una mezcla de concreto, así mismo también puede ser utilizada esta densidad para determinar la relación masa/volumen para hacer uso de conversiones al momento de comprar el material. Este ensayo como otros debe seguir unas pautas mencionadas y establecidas en la Norma INVIAS. Aquí hablaremos de términos como: peso unitario, peso unitario suelto, peso unitario compacto, tamaño máximo nominal (Abertura tamiz superior donde queda retenido el 15% ó (+) de material retenido acumulado); los cuáles serán tomados en laboratorio durante el ensayo para determinar la densidad. Objetivos: Determinar la Densidad Bulk (peso unitario) y el porcentaje de vacíos de los agregados experimentalmente ya sean finos o gruesos.   

Seleccionar muestra de agregado para realizar el ensayo. Aplicar los métodos establecidos en la norma en el laboratorio. Determinar los pesos de cada muestra de los ensayos para poder hacer los cálculos.

La norma de referencia para este ensayo será entonces: I.N.V. E-217-07 DENSIDAD BULK (PESO UNITARIO) Y PORCENTAJE DE VACÍOS DE LOS AGREGADOS COMPACTADOS O SUELTOS

Equipo:

  



Balanza: _ Precisión de 0.05 Kg (0.1 lb). Varilla compactadora: _ De acero, cilíndrica de 5/8” de diam. Con una longitud de 24” con extremo semiesférico de 5/8” de diam. Recipientes de medida: _ Deben ser metálicos preferiblemente de acero, cilíndricos, con agarraderas, que sea lo suficientemente resistente para no deformarse en duras condiciones de trabajo. La altura puede ser igual a su diámetro, la capacidad será conforme a unos límites establecidos según el tamaño de agregado, así como el espesor del borde debe seguir unas pautas: Pala o cuchara



Equipo de calibración: _ Placa de vidrio de al menos ¼” de espesor y 1” más grande que el diam. del recipiente a calibrar, y una porción de grase de chasis.

Metodología y Procedimiento: Según la norma para la realización de este ensayo primero hay que hacer una debida calibración del recipiente donde será puesto el agregado, esto consiste en llenar el recipiente con agua tibia y taparlo con la placa de vidrio ya mencionada; se mide la masa y temperatura del agua y se determina su densidad según la siguiente tabla:

Y teniendo densidad y masa calculamos el volumen del recipiente así:

Ya que este procedimiento de calibración no se hizo en laboratorio se calculó el volumen del recipiente con la altura y su diámetro (en total se determinaron tres volúmenes para los tres materiales). Luego de esto se procedió a calcular la densidad bulk compacta y densidad bulk de agregado suelto de los tres materiales: Grava gruesa, grava fina y arenas; y para cada material fueron tomados tres datos.



Para el agregado compacto (se utilizó el método de varillado según la norma) se tomaron los tres moldes, estos se pesaron y se llenaron con cada material, grueso fino y arenas, en tres capas de igual volumen aproximadamente, cada capa fue emparejada con la mano y apisonada con 25 golpes proporcionados por la varilla con el extremo semiesférico (se tuvo cuidado de no tocar superficie del molde así como la capa inferior con la varilla). Ya compactada la última capa en cada molde se procedió a enrazarlos con una “regleta” y se determinaron las masas del recipiente más la masa del material compacto, en total se tomaron 12 datos para este primer ensayo de agregado compacto.



En la densidad de agregados sueltos (método de llenado a paladas), ya tomadas las masas de los recipientes vacíos, se llenó cada recipiente con paladas de su material correspondiente a una altura no mayor a 2” sobre la superficie de cada recipiente, sin llegar a compactar se enrazo cada molde luego de llenado con una “regleta”; y luego se

midió su masa (masa del recipiente más masa de material suelto). En este segundo ensayo también fueron tomados 12 datos para el total de las tres muestras para cada material. Ya con estos datos tomados se procedió a hacer los cálculos, para determinar las densidades bulk compactas como sueltas de cada material, los datos y cálculos será expuestos a continuación.

Datos y Cálculos:

molde grava gruesa molde grava fina molde arenas



Grava Gruesa_ (masas en gramos).

1 2 3



compacta masa total masa material 15827,1 11780,2 15997,8 11950,9 15991,8 11944,9

suelta masa total masa material 15407,9 11361 15532,7 11485,8 15392,1 11345,2

Grava Fina_ (masas en gramos).

1 2 3 

Diámetro (cm.) Altura (cm.) Volumen Peso (g.) 20,3 28,6 9256,2 4046,9 20,3 28,6 9256,2 4046,9 15,2 15,6 2830,7 5367,3

compacta suelta masa total masa material masa total masa material 16512 12465,1 15855,8 11808,9 16484,2 12437,3 15838 11791,1 16426 12379,1 15730 11683,1

Arenas_ (masas en gramos).

1 2 3

compacta suelta masa total masa material masa total masa material 9293,9 3926,6 8630,7 3263,4 9294 3926,7 8631,7 3264,4 9224 3856,7 8589,2 3221,9

Con los datos tomados podemos calcular la densidad bulk con la siguiente ecuación puesta por la norma: Siendo “G – T” la masa del material: 

Grava gruesa: D. bulk compacta=

11780,2 9256,2

=1,27

D. bulk suelta =

11361 9256,2

=1,23

D. bulk compacta=

11950,9 9256,2

=1,29

D. bulk suelta=

11485,8 9256,2

=1,24

D. bulk compacta=

11944,9 9256,2

=1,29

D. bulk suelta=

11345,2 9256,2

=1,23

Densidad B lk total

Densidad Bulk total 

Grava fina:

D. bulk compacta=

12465,1 9256,2

=1,35

D. bulk suelta =

11808,9 9256,2

=1,28

D. bulk compacta=

12437,3 9256,2

=1,34

D. bulk suelta=

11791,1 9256,2

=1,27

D. bulk compacta=

12379,1 9256,2

=1,34

D. bulk suelta=

11683,1 9256,2

=1,26

Densidad B lk total 

Arenas:

Densidad B lk total

D. bulk compacta=

3926,6 2830,7

=1,39

D. bulk suelta =

3263,4 =1,15 2830,7

D. bulk compacta=

3926,7 2830,7

=1,39

D. bulk suelta=

3264,4 =1,15 2830,7

D. bulk compacta=

3856,7 2830,7

=1,36

D. bulk suelta=

3221,9 =1,14 2830,7

Densidad Bulk total

Densidad Bulk total...