Informe-N6- Granulometria PDF

Preview

Summary

Laboratorio de Granulometria. Norma tecnica colombiana/INVE, estimacion de tamaños nominales y gadacion...

Description

INFORME N°6 GRANULOMETRÍA DE LOS AGREGADOS 1

Dávila J., 1Osorio M., 1Romero N., 1Segrera L.1Valdelamar D. 2

1

Barrios M.

Estudiantes de V semestre de Ingeniería Civil de la Universidad de Cartagena, Laboratorio de Hormigón 2

Docente del área de Hormigón

Cartagena de Indias D. T. y C., Octubre 18 de 2016 _________________________________________________________________ Resumen: En la presente practica se separó una masa de agregado fino y agregado grueso de igual tamaño con la intención de hacerla pasar por medio de una serie de tamices cuyas características deben ajustarse a la norma NTC-32 y la operación de tamizado debe ejecutarse con base a la norma NTC-77 presentando en los resultados el porcentaje acumulado que pasa con el cual se representa gráficamente la curva granulométrica, obteniendo el cálculo de módulo de finura de 2,46 para el agregado fino y el tamaño máximo nominal de 1’’ para el agregado grueso. Palabras claves: agregados, granulometría, tamizado. Abstract: In the present practice there separated a mass of fine aggregate and coarse aggregate of equal size with the intention of making it happen by means of a series of sieves which characteristics must adjust to the norm NTC-32 and the operation of sifted must execute with base to the norm NTC-77 presenting in the results the accumulated percentage that happens with which the granulometric curve is represented graphically, obtaining the calculation of module of delicacy of 2,46 for the fine aggregate and the maximum nominal size of 1’’ for the coarse aggregate. Keywords: Aggregates, granulometry, sieving.

1. INTRODUCCIÓN

partículas muy finas como limos y

En el diseño de mezcla juega un papel

muy

como

los

importante

elementos

agregados,

estos

constituyen entre el 70 % y 80 % de la

mezcla,

tamaño,

dependiendo

forma,

entre

de

su

otros

se

adquirirá una mejor adherencia y compactación entre los agregados y la pasta, influyendo directamente en la resistencia mecánica de la mezcla. La

forma

más

generalizada

de

clasificar los agregados es desde su tamaño el cual varía desde fracciones hasta

varios

puesto

que

reacciones

pueden

indeseables,

generar si

son

superiores a 76 mm son rocas, y deben triturarse para que no afecten la

manejabilidad

ni

presenten

problemas con los refuerzos. A partir de

la

granulometría

se

pueden

conocer factores que más adelante se utilizan en el diseño de mezcla de concreto tales como el módulo de finura, el tamaño máximo y el tamaño máximo nominal.

en

El objetivo con esta práctica fue

esta

determinar la curva granulométrica de

las

las muestras de agregados. Para esto

partículas es lo que se conoce como

se tomó una muestra de agregado

granulometría. La fracción fina de

fino y grueso y se pasó por la serie de

este material o agregado fino son

tamices mencionada más adelante,

aquellas partículas que tienen un

se

diámetro mayor a 0,074 mm y menor

granulométrico (tamiz, peso retenido,

de 4,76 mm, son conocidos como

% retenido, %retenido acumulado, %

arenas

que

secciones distribución

y

centímetros

arcillas deben evitarse en la mezcla

transversales; del

la

tamaño

fracción

de

gruesa

o

realizó

pasa)

el

y

agregado grueso son las partículas

procedió

cuyos diámetros son mayores a 4,76

granulométrica.

mm pero menores a 76,0 mm, son

a

debido

más

análisis

adelante

determinar

la

se

curva

2. MARCO TEÓRICO

conocidos como gravas.[1] La granulometría está definida como Si las partículas son menores a 0,074 mm o pasan por el tamiz N° 200, son

la distribución de los tamaños de partículas que constituyen una masa

de

agregados.

Se

determina

serie de los tamices más utilizada

mediante el análisis granulométrico

para los agregados finos es N°4, N°8,

que consiste en dividir una muestra

N°16,

de agregado en fracciones de igual

N°200.Para los agregados gruesos la

tamaño. La medida de la cuantía de

serie más utilizada es 2”, 1 y ½ “, 1”,

estas fracciones es lo que se conoce

¾”, ½ “, 3/8”, N°4.

como granulometría.

N°30,

N°

50,

N°100

y

En la siguiente tabla se mostraran

El análisis granulométrico consiste en

los

hacer

granulometría de los agregados de

pasar

una

muestra

de

agregados a través de una serie de tamices

que

cuadradas

y

tienen sus

tamices

utilizados

para

la

concreto.

aberturas

características

deben ajustarse a la norma NTC- 32. En teoría la serie general de tamices se basaba en que la abertura del tamiz está en una relación 1: ∜ 2 con respecto al siguiente tamiz. Sin embargo, la serie de hoy en día está dada

por

(international

R

40/3

de

la

ISO

standards

organizations). La norma NTC- 32 incluye tamices que no guardan esta relación, que se emplean para evitar intervalos muy grandes entre tamices. Para fines prácticos la serie de tamices que se emplea en agregados para concretos se ha establecido de

Figura Nº1. Tabla que indica la serie de tamices utilizados para la granulometría de agregados para concreto, donde se muestra

manera que la abertura de cualquier

denominación

tamiz es aproximadamente la mitad

designación ICONTEC – NTC y la antigua

del tamiz inmediatamente superior, es

designación

decir están en una relación 1:2. La

numero

de

de

tamiz

en

equivalente en tamiz.

Tomado

mm,

la

pulgadas del

y

libro

tecnología concreto y mortero, capítulo 4,

El peso retenido, como su nombre lo

páginas 74 y 75.

indica es el peso de la muestra que queda en cada tamiz, el porcentaje

La operación de tamizado se debe ejecutar de acuerdo con la norma NTC- 77 en la cual se describen el tamaño de la muestra a ensayarse y

de peso retenido es la razón entre el peso

presentar en una tabla que consta de 5 columnas, la primera debe indicar la

y

el

peso

total

multiplicado por 100. %pi ¿

los procedimientos adecuados para realizar el análisis, este se debe

retenido

pi ∗100 p2

(1)

Donde pi es el peso retenido y p2 el peso total de la muestra seco y lavado.

serie del tamiz deseado, la segunda el peso retenido en cada tamiz (p i), la

El porcentaje retenido acumulado

tercera el porcentaje retenido en cada

(%Z) es la suma de los porcentajes

tamiz (%pi), la cuarta el porcentaje

de pesos retenidos.

retenido acumulado (% z) y por último el porcentaje que pasa (% t), así como lo indica la siguiente tabla.

i

∑π

%Z=

1

(2) Donde los limites 1 y i, indican el inicio de y fin de la serie de tamices. El porcentaje que pasa (% t) es el complemento del porcentaje retenido acumulado %t= 100 - %z

(3)

Figura Nº2. Tabla donde se muestra como

Donde %z es el porcentaje retenido

se debe presentar el análisis granulométrico.

acumulado.

Tomado del libro tecnología concreto y mortero, capitulo 4, páginas 74 y 75.

Los

resultados

del

análisis

granulométrico

para

mayor

comprensión

deben

ser

representados en un grafica conocida

materiales se utilizó una muestra de

como curva granulométrica donde las

agregado fino y una muestra de

ordenadas

agregado grueso.

corresponden

al

porcentaje que pasa (%t) en una escala aritmética y el eje de las abscisas a la abertura de los tamices en una escala aritmética, logarítmica, o mixta.

Figura Nº4: serie de tamices para agregado fino desde 3/8” hasta Nº 200. Fuente: Elaboración propia.

Figura

Nº3.

granulométrica

Imagen mixta,

de donde

una

curva

la

parte

aritmética comprende las aberturas del tamiz N°100 hasta el tamiz N°4, y a partir del tamiz N°4 la abertura de los tamices están en una escala

logarítmica.

Tomado

del

libro

tecnología concreto y morteros, capítulo 4, página 77. Figura Nº5: Serie de tamices para agregado

3. INSTRUMENTOS Y MATERIALES

Elaboración propia.

Para la ejecución de este laboratorio se

utilizaron

los

grueso desde 3” hasta Nº 4. Fuente:

instrumentos:

balanza, recipientes para almacenar el agregado, estufa para secar los agregados, serie de tamices para agregado fino y serie de tamices para agregado grueso. Y en cuanto a

Figura Nº6. Imagen de agregado fino o

saber la masa inicial antes del

arena. Fuente: Elaboración propia.

tamizado.

Figura Nº7. Muestra de cantos rodados los cuales son agregado grueso o grava. Fuente:

Figura Nº8. Proceso de lavado del agregado

Elaboración propia.

fino con el tamiz Nº 200 para eliminar los limos y las arcillas. Fuente: Elaboración

4. PROCEDIMIENTO

propia.

EXPERIMENTAL Para la correcta realización de este laboratorio se tuvo en cuenta varios pasos que influyen dentro de él. Primero se escogen las muestras de los agregados a trabajar. Luego se lavan ambos agregados para que las partículas impurezas,

a

trabajar

en

el

estén

caso

de

sin los

agregados finos para eliminar los limos y arcillas que se puedan presentar

en

Posteriormente los

la

mezcla.

agregados

se

deben secar, para esto es necesario aplicarles temperatura utilizando la estufa. Cuando los agregados estén secos se procede a pesarlos para

Figura Nº9: Muestra de agregado grueso durante el secado en la estufa. Fuente: Elaboración propia.

Luego

de

tener

los

agregados

pesados se procede a tamizar cada una de las muestras haciéndolas pasar

por

la

correspondientes.

serie

de

tamices

Durante

el

tamizado se van tomando los pesos retenidos en cada tamiz y se pueden ir retirando gradualmente a medida

que ya no pase más cantidad de

el peso de la muestra fue de 2490,4

material por dicho tamiz.

gr. Teniendo en cuenta que nuestra masa inicial lavada y seca es de

5. ANALISIS DE RESULTADOS

2500gr, calculamos el error: 5.1. Agregados gruesos Se realizó el análisis granulométrico de los agregados gruesos teniendo

% Error=

2500−2490,4 ×100 % 2500

% Error=0,00384 %

en cuenta la siguiente tabla: Observando la tabla se puede saber

Tamiz

Peso retenido

% Peso retenid o

% Peso

%

que el tamaño máximo de la muestra

retenido

Que

de agregados gruesos es de 1 ½’’,

acum.

pasa

sabiendo que este es el menor tamiz por el cual pasa el 100% de la

3’’

0

0

0

100

2 ½’’ 2’’ 1 ½’’ 1’’ ¾’’ ½’’ 3/8 N°4 Fond

0 0 0 325,6 1053,8 925,0 136,4 47,1

0 0 0 13,07 42,31 37,14 5,48 1,89

0 0 0 13,07 55,38 92,52 98,00 99,90

100 100 100 86,93 44,62 7,48 2,00 0,1

2,5

0,1

100

0

2490,4

100

o ∑

Tabla N°1. Resultados agregado grueso.

La tabla N°1 muestra los datos obtenidos en la práctica los cuales fueron el peso

retenido en gramos

por tamiz. Teniendo en cuenta estos valores, se calculó el porcentaje del peso retenido teniendo en cuenta que

muestra; y el tamaño máximo nominal de la muestra es de 1’’, ya que es el tamiz inmediatamente

superior al

tamiz por donde pasa el 15% o más de la muestra. 

Curva de granulometría

Para observar mejor como fueron los resultados,

se

hace

la

curva

granulométrica teniendo en cuenta el tamiz y el porcentaje que pasa como se muestra a continuación:

N°200 Fond

% QUE PASA

TAMIZ Vs %QUE PASA 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

76,7 9,0

4,01 0,47

1913,5

100

99,52 100

0,48 0

Tabla N°2. Resultados agregado fino.

La tabla N°2 muestra los datos obtenidos en la práctica los cuales fueron el peso 10

20

30

40

50

60

70

80

retenido en gramos

por tamiz. Teniendo en cuenta estos valores, se calculó el porcentaje del

TAMAÑO DEL TAMIZ (mILIMETROS)

peso retenido teniendo en cuenta que Grafica Nº1. Curva de granulometría de agregados gruesos.

gr.

5.2 Agregados finos

Teniendo en cuenta que nuestra

Se realizó el análisis granulométrico

masa inicial lavada y seca es de

de la misma forma que se hizo con

1914,6 gr, calculamos el error:

los agregados gruesos.

Tamiz

3/8’’ N°4 N°8

% Error=

% Peso

%

% Error=0,000574 %

% Peso

retenido

Que

retenid

retenid

acum.

pasa

o 0 24,8

o 0 1,29

0 1,29

100 98,7

12,72

1 87,2

por el cual pasa el 100% de la de la muestra es el tamiz N°8, ya que

218,8

11,43

205,9

10,76

23,48

N°30

254,4

13,29

36,77

2 63,2

76,28

3 23,7

95,51

2 4,49

756 367,9

39,51 19,23

Al igual que con los agregados gruesos, se observa en la tabla el

N°16

N°100

1914,6−1913,5 ×100 % 1914,6

Peso

8 76,5

N°50

el peso de la muestra fue de 1913,5

tamaño máximo de la muestra de los agregados finos el cual es de 3/8’’, sabiendo que este es el menor tamiz

muestra; y el tamaño máximo nominal es el tamiz inmediatamente superior al tamiz por donde pasa el 15% o más de la muestra.

Se calculó el módulo de finura de la

En la experiencia se logró determinar

siguiente manera:

la distribución en los amaños de partículas que constituye las dos

% Ret acum. ∑ ¿ 100 al 3/8 }} over {100 MF=¿

muestras de agregados, se encontró un

material

bien

gradado

con

condiciones eficientes para utilizarlo

MF=2,46

en una mezcla de concreto. El módulo de finura dio un valor de 2,46, lo cual quiere decir que la

En la muestra de material fino se

muestra es arena media ya que está

encontró una pequeña cantidad de

en el rango 1,5 - 2,5.

limos correspondiente al 0,47%.



En los agregados gruesos el tamaño

Curva de granulometría

máximo fue de 1 ½” y el tamaño Para observar mejor como fueron los resultados,

se

hace

la

máximo nominal obtenido fue de 1”.

curva

granulométrica teniendo en cuenta el tamiz y el porcentaje que pasa como

Se

se muestra a continuación:

agregado

puede es

establecer grueso

que cuando

un es

retenido por un tamiz N° 4, pero

TAMIZ Vs %QUE PASA

cundo este lo deja pasar es un 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

agregado fino, es por esto que es posible afirmar que en la muestra de agregado grueso se encontró un 0.1% de agregado fino.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

7. REFERENCIAS

10

Grafica Nº2. Curva de granulometría de

[1] Sánchez de Guzmán, D, (2001),

agregados finos.

tecnología del concreto y del mortero, pontificia universidad Javeriana/ capítulo

6. CONCLUSIONES

4....