2º laboratorio
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Tecnología del Concreto
“Año del Centenario de Machu Picchu para el Mundo”
UNIVERSIDAD NACIONAL
SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO
Facultad de Ingeniería Civil
Escuela : Ingeniería Civil.
Docente : Ing. Villegas Zamora Víctor Raúl.
Curso : Tecnología del Concreto
Trabajo : Informe de Laboratorio N° 02
Tema : Contenido de Humedad, Porcentaje de Absorción, Peso Específico
Y Peso Unitario del agregado fino y del agregado grueso.
Alumnos :
ENGRACIO AGUIRRE Danilo Giovanni. 082.0904.339
MEJIA GOMEZ Jhoffré. 081.0904.424
RAMIREZ VIERA Ray. 072.0709.258
HUARAZ – 2011
Tecnología del Concreto
INTRODUCCIÓN
Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto.
El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada utilizada para
preparar morteros y concretos.
El tamaño máximo, contenido de humedad, porcentaje de absorción, peso específico,
resistencia al desgaste, forma, tamaño máximo, granulometría, modulo de fineza y demás
propiedades de las partículas son importantes en cualquier tipo de agregado a ser utilizado en la
elaboración del concreto. En nuestro laboratorio nos enfocaremos a determinar en las propiedades
físicas más importantes.
Ya que estas propiedades son importantes para realizar nuestro diseño de mezclas debido a su
efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía y demás propiedades en estado fresco y
endurecido del concreto.
El Grupo.
Tecnología del Concreto
CONTENIDO DE HUMEDAD, PORCENTAJE DE ABSORCIÓN, PESO
ESPECÍFICO Y PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS
NTP 339.185
Esta NTP establece el procedimiento para determinar el porcentaje de humedad total
evaporable en una muestra de agregado. Esta incluye la humedad superficial y la contenida en
los poros, más no al agua que se combina químicamente con los minerales de algunos
agregados y que no es susceptible de evaporación.
PORCENTAJE DE ABSORCIÓN Y PESO ESPECÍFICO DEL
AGREGADO FINO Y DEL AGREGADO GRUESO
NTP 400.021
NTP 400.022
Las presentes normas citadas establecen un procedimiento para determinar el peso
específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y
la absorción (después de 24 horas) de los agregados finos y gruesos.
DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO
NTP 400.017
Estas normas involucran una muestra de agregado en un recipiente de volumen
conocido y luego se resta la masa del recipiente. La masa unitaria compacta se realiza por
medio del llenado con el agregado del recipiente, en tres capas cada una a un tercio de la
altura del recipiente; y cada capa es golpeada 25 veces en forma helicoidal. Para mayor
precisión repetir el proceso mínimo 3 veces.
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OBJETIVOS
Determinar el contenido de humedad de las muestras como son agregado fino (arena) y
agregado grueso (canto rodado y piedra partida)
Determinar el peso específico de las muestras de agregado (arena fina, canto rodado y piedra
partida)
Determinar el porcentaje de absorción de los agregados finos y gruesos de las muestras
obtenidas.
Determinar el peso unitario de cada muestra de agregado (arena fina, canto rodado y piedra
partida). Para poder utilizarlos en morteros y concretos.
DEFINICIONES
Para los propósitos de esta Norma. Técnica Peruana se aplican las siguientes definiciones:
Absorción: Es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de ser sumergido 24
horas en ésta, se expresa como porcentaje del peso seco. El agregado se considera "seco"
cuando éste ha sido mantenido a una temperatura de 110 °C ± 5 °C por tiempo suficiente para
remover toda el agua sin combinar.
Peso Especifico: Es la relación, a una temperatura estable, de la masa (o peso en el aire) de
un volumen unitario de material, a la masa del mismo volumen de agua a las temperaturas
indicadas. Los valores son a dimensionales.
Peso Específico Aparente: Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de
un volumen unitario de la porción impermeable del agregado, a la masa en el aire de igual
volumen de agua destilada libre de gas.
Peso Específico De Masa: Es la relación, a una Temperatura estable, de la masa en el aire de
un volumen unitario de agregado (incluyendo los poros permeables e impermeables en las
partículas, pero no incluyendo los poros entre partículas): a la masa en el aire de igual
volumen de agua destilada libre de gas.
Peso Específico De Masa Saturado Superficialmente Seco (SSS): Es la relación a una
temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de agregado incluyendo la
masa del agua de los poros llenos hasta colmarse por sumersión en agua por 24 horas
aproximadamente (pero no incluyendo los poros entre partículas), comparada con la masa en
el aire de un igual volumen de agua destilada libre de gas.
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I. EQUIPOS Y MATERIALES:
Balanza: Con una capacidad de 5kg o más y con sensibilidad aproximada de 0.5 g.
Estufa: La estufa tendrá la capacidad de mantener una temperatura de 110°C ± 5°C.
Frasco volumétrico de un litro de capacidad calibrado y una
fiola:
Molde metálico :de forma troncocónico de 40mm de diámetro en la
parte superior, de 90mm de diámetro en la parte inferior y de 75mmm
de altura
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Malla de ¾” y la malla Nº 4
Varilla compactadora de 5/8” de diámetro y
aprox. 60 cm. de largo, con un extremo
redondeado.
Recipiente de volumen conocido.
II. PROCEDIMIENTOS :
PARA LA ARENA (AGREGADO FINO)
A. CONTENIDO DE HUMEDAD (CH%):”NTP 339.185 “Método de ensayo normalizado
para contenido de humedad “
1. DEFINICIÓN: Es el contenido de agua que puede absorber un agregado, expresado en
porcentajes es:
2. PROCEDIMIENTO:
Por el método de cuarteo seleccionamos 1000 g de arena en estado natural (PH=1000g).
Dejar secar la muestra a 110ºC aproximadamente durante 24 horas, hasta peso constante (PS).
Y se procede a ser los cálculos.
Donde: PH =peso húmedo del agregadoPS =peso seco del agregadoCH %=
(PH−PS )PS
∗100
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3. RESULTADOS:
DATOS. Obtenidos en el laboratorio:
PH = 1000 g (Promedio)
PS = 986 g (Promedio)
Entonces: CH% = 1.41988 %
B. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (PA%):
1. DEFINICIÓN:
PA %=(PSSS−PS
)PS
x100
Donde:
Ps = Es el peso de la muestra seca en el aire en gramos
Psss= Peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire en gramos
2. PROCEDIMIENTOS:
Se selecciona el agregado fino de la experiencia anterior con PS obtenido.
Donde:
CH = contenido total de humedad evaporable
de la muestra en porcentaje
PH = masa de la muestra húmeda en gramos
PS = masa de la muestra seca en gramos
CH %=(PH−PS )
PS
∗100
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Luego cubrir la muestra con agua durante 18 a 24 horas
Colocar la muestra en una mesa, expandirla y removerla para garantizar su secado uniforme.
Colocar la muestra seleccionada en un molde cónico y apisonarlo 25 veces.
Y luego se pesa 500 g (PSSS)
Se pone al horno la muestra durante 24 a 110ºC y se obtiene el PS.
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3. RESULTADOS:
Se obtiene el valor de Ps = 489.7 g
Se observa que al sacar el cono el agregado cae rápidamente, esto significa que ha alcanzado
su condición de saturado y superficialmente seco (Psss = 500 g)
Remplazamos valores
PA %=(PSSS−PS
)PS
x100
Entonces:
PA %=(500−489.7)
489.7X 100PA %=2.10333 %
C. PESO ESPECIFICO(Pe):
1. DEFINICIÓN:
Es la relación de su peso al peso de un volumen igual de agua. Se usa en algunos
cálculos para el control y proyectos de mezclas. Es la relación a una temperatura estable de la
masa en el aire de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de
un volumen igual de agua destilada libre de gas.
El peso específico de los agregados es un indicador de calidad, en cuanto que los
valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que para
bajos valores generalmente corresponde a agregados absorbentes y débiles.
ESPECÍFICO APARENTE
Es la relación a una temperatura estable, de la masa en el aire, de un volumen unitario
de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada
libre de gas, si el material es un sólido, el volumen es igual a la porción impermeable.
PESO ESPECÍFICO DE MASA
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Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario
de material (incluyendo los poros permeables e impermeables naturales del material); a la
masa en el aire de la misma densidad, de un volumen igual de agua destilada libre de gas.
PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO
Es lo mismo que el peso específico de masa, excepto que la masa incluye el agua en
los poros permeables.
Nota: El peso específico anteriormente definido está referido a la densidad del material,
conforme al Sistema Internacional de Unidades.
Pe=P s
V ssS
=P s
V F−V i
Donde:
PS = Peso seco al horno durante 24 horas.
VSSS = Volúmen del agregado (SSS)
VF = Volumen final del agua
Vi = Volumen del agua inicialmente, en este caso: Vi = 500 cm3.
2. PROCEDIMIENTO:
En un frasco graduado de 1 litro de capacidad se llena 500 cm3 de agua.
A eso se le agrega 500 g de arena en condición de saturado superficialmente seco (sss).
Dejar reposar la muestra por tres minutos.
Hacer lectura del volumen final.
Secar al horno durante 24 horas a una temperatura de 110ºC y luego pesar.
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3. RESULTADOS:
Se tuvo como volumen inicial: Vi= 500 cm3
El volumen final: VF = 692 cm3
El Ps = g
Entonces:
Pe=Ps
V F−V i
= 489.7692−500
Pe=2.55052( g
cm3)
D. PESO UNITARIO (PU)
1. DEFINICIÓN:
PU= masa del agregadoVolumendel agregado
2. PROCEDIMIENTO:
En el caso que se tenga el agregado como muestra para separar el material por la malla ¼”
cuidando que no se pierda el material.
Zarandear con movimientos distintos de vaivén, y en ningún caso forzar con la mano el
pasaje de una partícula a través del tamiz.
Secar el agregado en estado natural, extendiéndolo sobre el piso limpio durante 18 a 24
horas.
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Seleccionar aproximadamente 25 Kg. De cada agregado (arena fina)
Pesar el recipiente vacío que se va a utilizar.
Llenar la muestra de agregado (arena fina), hasta la tercera parte del recipiente.
Se Apisona la masa con la varilla dando 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la
superficie, y en forma helicoidal, desde el centro para afuera; procurando que la barra no
golpee el fondo con fuerza.
Se repite el procedimiento llenando ahora los 2/3 del recipiente, y la fuerza con la que se
compacta debe ser suficiente para atravesar la última capa de agregado colocada en el
recipiente.
Finalmente llenar completamente el recipiente, y seguir el mismo proceso anterior.
Se nivela la superficie del recipiente con la misma varilla.
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Pesar el recipiente con el agregado.
Para mayor precisión de los datos, repetir el proceso mínimo 3 veces.
3. RESULTADOS:
Se obtuvo los siguientes resultados y se precedió con los cálculos:
PESO DEL MOLDE (Kg) VOLUMEN DEL MOLDE (m3)
5.079 0.009787
MATERIAL PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) Promedio
MATERIAL + MOLDE 22.044 22.046 22.054 22.048
PESO DEL MOLDE 5.079 5.079 5.079 5.079
PESO DEL MATERIAL 16.965 16.967 16.975 16.969
PESO UNITARIO (Kg/m3) 1733.83059
III. PARA LA PIEDRA (AGREGADO GRUESO)
Estos procedimientos son para Piedra Chancada (Partida) y para Cantos Rodados.
A. CONTENIDO DE HUMEDAD (W):”NTP 339.185 “Método de ensayo normalizado para
contenido de humedad total evaporable de agregado por secado”
1. DEFINICIÓN: Es el contenido de agua que puede absorber un agregado, expresado en
porcentajes es:
CH %=(PH−PS )
PS
∗100
Donde: PH =peso húmedo del agregadoPS =peso seco del agregado
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2. PROCEDIMIENTOS:
Por el método de cuarteo seleccionamos 5000 g de agregado en estado natural (PH = 5000 g).
Dejar secar la muestra a 110ºC aproximadamente durante 24 horas, hasta peso constante
Y se procede a ser los cálculos.
3. RESULTADOS:
PIEDRA PARTIDA
DATOS. Obtenidos en el laboratorio:
PH = 5000 g (Promedio)
PS = 4993 g (promedio)
Estos datos remplazamos a la fórmula resulta:
CH% = 0.140196 %
CANTO RODADO
DATOS. Obtenidos en el laboratorio:
PH = 5000 g (Promedio)
PS = 4971 g (promedio)
Estos datos remplazamos a la fórmula resulta:
CH% = 0.58339 %
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B. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (PA%):
1. DEFINICIÓN:
PA %=(PSSS−PS
)PS
x100
Donde:
Ps = Es el peso de la muestra seca en el aire en gramos
Psss= Peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire en gramos
2. PROCEDIMIENTOS:
NOTA: Los gráficos de la izquierda pertenecen a los cantos rodados y por consiguiente
los de la derecha pertenecen a la piedra partida
Se selecciona el agregado grueso de la experiencia anterior con PS obtenido.
Luego cubrir la muestra con agua durante 18 a 24 horas
Colocar la muestra en una mesa, expandirla y secarlo uniforme con una franela, hasta
desaparecerlo toda la película de agua visible.
Luego pesamos 1000 g (PSSS)
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La muestra se seca en el horno por 24 horas a 110ºC y se obtiene en PS.
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3. RESULTADOS:
PIEDRA PARTIDA
Se obtuvo un peso constante de Ps = 994.9 g
El peso saturado superficialmente seco Psss = 1000 g
Remplazamos valores.
PA %=(PSSS−PS
)PS
x100
PA %=(1000−994.9)
994.9X 100PA %=0.51261 %
CANTO RODADO
Se obtuvo un peso constante de Ps = 994.8 g
El peso saturado superficialmente seco Psss = 1000 g
Remplazamos valores.
PA %=(PSSS−PS
)PS
x100
PA %=(1000−994.8)
994.8X 100PA %=0.52272 %
C. PESO ESPECIFICO(Pe):
1. DEFINICIÓN: es la relación de su peso al peso de un volumen igual de agua. Se usa en
algunos cálculos para el control y proyectos de mezclas.
Pe=P s
V ssS
=P s
V F−V i
Donde:
Tecnología del Concreto
PS = Peso seco al horno durante 24 horas.
VSSS = Volúmen del agregado (SSS)
VF = Volumen final del agua
Vi = Volumen del agua inicialmente, en este caso: Vi = 500 cm3.
2. PROCEDIMIENTO:
NOTA: Los gráficos de la izquierda pertenecen a los cantos rodados y por consiguiente
los de la derecha pertenecen a la piedra partida
En un frasco (probeta) de 1 litro de capacidad se llena 500 cm3 (Vi) de agua.
A eso se le agrega 1000 g de piedra la cual está en condiciones saturado superficialmente
seco (SSS).
Dejar reposar la muestra por tres minutos.
Hacer lectura del volumen final
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Secar la muestra a una temperatura de 110ºC durante 24 horas y pesarlo.
3. RESULTADOS:
PIEDRA PARTIDA
Se tuvo como volumen inicial Vi = 500 cm3
El volumen final VF = 877 cm3
El Ps = 994.9 g
Entonces:
Pe=Ps
V F−V i
= 994.9877−500
Pe=2.63899( g
cm3)
CANTO RODADO
Se tuvo como volumen inicial Vi = 500 cm3
El volumen final VF = 880 cm3
El Ps = 994.8 g
Entonces:
Pe=Ps
V F−V i
= 994.8880−500
Pe=2.61789( g
cm3)
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D. PESO UNITARIO (PU)
1. DEFINICIÓN:
PU= masa del agregadoVolumendel agregado
2. PROCEDIMIENTO:
3. NOTA: Los gráficos de la izquierda pertenecen a los cantos rodados y por consiguiente
los de la derecha pertenecen a la piedra partida
En el caso que se tenga el agregado como muestra para separar el material por la mallade ¾ “
y ¼” cuidando que no se pierda el material.
Zarandear con movimientos distintos de vaivén, y en ningún caso forzar con la mano el
pasaje de una partícula a través del tamiz.
Secar el agregado en estado natural, extendiéndolo sobre el piso limpio durante 18 a 24
horas.
Seleccionar aproximadamente 25 Kg. De cada agregado (canto rodado, piedra partida)
Tecnología del Concreto
Pesar el recipiente vacío que se va a utilizar.
Llenar la muestra de agregado (canto rodado y piedra partida), hasta la tercera parte del
recipiente.
Se Apisona la masa con la varilla dando 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la
superficie, y en forma helicoidal, desde el centro para afuera; procurando que la barra no
golpee el fondo con fuerza.
Se repite el procedimiento llenando ahora los 2/3 del recipiente, y la fuerza con la que se
compacta debe ser suficiente para atravesar la última capa de agregado colocada en el
recipiente.
Finalmente llenar completamente el recipiente, y seguir el mismo proceso anterior.
Se nivela la superficie del recipiente con la misma varilla.
Pesar el recipiente con el agregado.
Tecnología del Concreto
Para mayor precisión de los datos, repetir el proceso mínimo 3 veces.
4. RESULTADOS:
PIEDRA PARTIDA
Se obtuvo los siguientes resultados y se precedió con los cálculos:
PESO DEL MOLDE (Kg) VOLUMEN DEL MOLDE (m3)
5.079 0.009787
MATERIAL PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) Promedio
MATERIAL + MOLDE 19.596 19.588 19.589 19.591
PESO DEL MOLDE 5.079 5.079 5.079 5.079
PESO DEL MATERIAL 14.517 14.509 14.510 14.512
PESO UNITARIO (Kg/m3) 1482.78328
CANTO RODADO
Se obtuvo los siguientes resultados y se precedió con los cálculos:
PESO DEL MOLDE (Kg) VOLUMEN DEL MOLDE (m3)
5.079 0.009787
MATERIAL PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) Promedio
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MATERIAL + MOLDE 21.060 21.069 21.078 21.069
PESO DEL MOLDE 5.079 5.079 5.079 5.079
PESO DEL MATERIAL 15.981 15.990 15.999 15.990
PESO UNITARIO (Kg/m3) 1633.79993
CONCLUSIONES
Se determino el peso unitario compactado tanto para la arena fina, canto rodado y piedra
partida.
Es importante conocer el peso unitario del agregado para seleccionar las proporciones
adecuadas para el diseño de mezclas de concreto.
Se debe procurar dar los 25 golpes exactos y en forma uniforme con la varilla, para producir
una buena compactación.
BIBLIOGRAFÍA
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
RIVA L, Enrique. Tecnología del concreto Lima – Perú.
“Tópicos de tecnología del concreto”, Enrique PASQUEL CARVAJAL.
“Tecnología del concreto para residentes, supervisores y proyectistas.
BLANCO B, materiales básicos de construcción.
Normas Técnicas Peruana.
Tecnología del Concreto
http://www.construaprende.com.