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UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
INFORME PRÁCTICO 01
Peso Unitario y Porcentaje de Vacios
Informe de Prácticas de Laboratorio Presentado en Cumplimiento parcial de la
Asignatura de Tecnología de materiales y Concreto
Autor:
Alumno: Luz Marina Acsara Flores
Docente:
Ing. Elmer Isai Ticona
Juliaca, 13 de octubre del 2015
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Laboratorio de Tecnología de Materiales y Concreto
INTRODUCCIÓN
Los agregados, para la elaboración del concreto, cumplen una función
sumamente importante, ya que el concreto toma las características de resistencia, en
gran parte, de estos, por lo cual, es necesario realizar los estudios de laboratorio
necesarios para asegurar la buena calidad del agregado, según su origen, tamaño,
resistencia, entre otros.
La importancia de estos estudios, hace que también el muestreo de los agregados, tenga
una metodología específica que garantice el universo de nuestros agregados, para tener
resultados compatibles con la totalidad de nuestro agregado en obra.
En general es importante tener un excelente dominio sobre este tema, ya que, de esto
depende la calidad de nuestro concreto, y la resistencia de nuestra estructura, ya que un
mal muestreo nos podría dar resultados, de las diferentes pruebas de laboratorio,
totalmente incompatibles a la realidad de la naturaleza de la totalidad de agregado en
obra, lo cual sería una gran desventaja porque tarde o temprano se revelarían los
resultados de un mal estudio.
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ÍNDICE
Introducción.......................................................................................................................2
1. Objetivos........................................................................................................................4
1 .1. Objetivo general....................................................................................................4
1.2 objetivos específicos................................................................................................4
2. Normativa......................................................................................................................4
3. Marco teorico.................................................................................................................5
3.1. Peso unitario...........................................................................................................5
3.2. Peso unitario suelto.................................................................................................5
3.3. Peso unitario compacto:.........................................................................................6
3.4 calibración del molde..............................................................................................8
3.5. Arena.....................................................................................................................9
3.6. Grava o agregado grueso......................................................................................10
4. Materiales....................................................................................................................12
5. Equipos y herramientas...............................................................................................13
5.1. Agregado fino.......................................................................................................13
5.2. Agregado grueso...................................................................................................14
6. Procedimiento recomendado.......................................................................................15
6.1. Procedimiento agregado fino................................................................................15
6.2. Procedimiento agregado grueso...........................................................................16
7. Metodología de cálculo...............................................................................................16
7.1. Agregado fino.......................................................................................................16
7.2. Agregado grueso...................................................................................................17
7.3. Resultados obtenidos............................................................................................18
8. Analisis e interpretacion de datos................................................................................18
9. Conclusiones................................................................................................................18
10. Recomendaciones......................................................................................................18
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1. OBJETIVOS
1 .1. OBJETIVO GENERAL
Determinar el peso unitario suelto para los agregados Finos y Gruesos. Determinar el peso unitario Compactado para los agregados Finos y Gruesos.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Utilizar adecuadamente los materiales utilizados en el laboratorio Realizar el análisis adecuado del ensayo.
2. NORMATIVA
NTP 400.021 – 400.022 ASTM C 127 - C 128
3. MARCO TEORICO
3.1. Peso Unitario
El peso unitario de agregado, es la relación entre el peso de un material y el
volumen ocupado por el mismo, expresado en kg/m3, hay dos valores para esta relación,
dependiendo del sistema de acomodo que se haya dado al material inmediatamente
después de la prueba, la denominación que se le da a cada uno de ellos es peso unitario
suelto y peso unitario compactado, el uso de uno y otro depende de las condiciones de
manejo a que estén sujeto los materiales.
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El peso unitario es importante porque indica el grado de acomodamiento de
las partículas. Al haber un mejor acomodamiento de las partículas, habrá mayor
cantidad de granos y menos espacios vacíos, lo cual dependerá de la granulometría,
forma, textura y tamaño del agregado. El peso unitario indica la calidad del agregado y
su aptitud para ser utilizado en la fabricación del concreto. Existen dos tipos de masas
unitarias cuyo valor suele oscilar entre 1100 y 1.600 kg/m3 para agregados naturales,
según su grado de compactación, de la siguiente forma:
3.2. Peso Unitario Suelto
Es aquel en el que se establece la relación peso/volumen dejando caer libremente desde
cierta altura el agregado (5cm aproximadamente), en un recipiente de volumen conocido
y estable. Este dato es importante porque permite convertir pesos en volúmenes y
viceversa cuando se trabaja con agregados.
• Se denomina PUS cuando para determinarla se coloca el material seco
suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y a continuación se nivela
a ras una carilla.
• El concepto PUS es importante cuando se trata de manejo, transporte y
almacenamiento delos agregados debido a que estos se hacen en estado suelto.
• Se usara invariablemente para la conversión de peso a volumen, es decir para
conocer el consumo de áridos por metro cubico de hormigón.
3.3. Peso Unitario compacto:
Peso Unitario compacto: Este proceso es parecido al del peso unitario suelto, pero
compactando el material dentro del molde
con la varilla punta de bala de 5/8”.
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• Se denomina PUC cuando los granos han sido sometidos a compactación
incrementando así el grado de acomodamiento de las partículas de agregado y
por lo tanto el valor de la masa unitaria.
• El PUC es importante desde el punto de vista diseño de mezclas ya que con él se
determina el volumen absoluto de los agregados por cuanto estos van a estar
sometidos a una compactación durante el proceso de colocación del hormigón.
• Este valor se usara para el conocimiento de volúmenes de materiales apilados y
que estén sujetos a acomodamiento o asentamiento provocados por él, transita
sobre ellos o por la acción del tiempo.
• También el valor del peso unitario compactado, es de una utilidad extraordinaria
para el cálculo de por ciento de vacíos de los materiales.
FIG nº1 compactacion
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3.4 calibración del molde
PESO UNITARIO DE LA ARENA
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3.5. Arena
La arena, agregado fino o árido fino se refiere a la parte del árido o material
cerámico inerte que interviene en la composición del concreto, mortero, etc. El árido
fino o arena constituye de hecho la mayor parte del porcentaje en peso del hormigón.
Dicho porcentaje usualmente supera el 60% del peso en el hormigón fraguado
y endurecido. La adecuación de un árido para la fabricación de hormigón debe cumplir
un conjunto de requisitos usualmente recogidos en las normas como laEHE,el euro
código o las normas ASCE/SEI. Dichos requisitos se refieren normalmente a la
composición química, la granulometría, los coeficientes de forma y el tamaño.
Composición
PESO UNITARIO DE LA GRAVA
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El agregado fino consistirá en arena natural proveniente de canteras aluviales o de arena
producida artificialmente. La forma de las partículas deberá ser generalmente cúbica
o esférica razonablemente libre de partículas delgadas, planas o alargadas. La arena
natural estará constituida por fragmentos de roca limpios, duros, compactos, durables.
Calidad
En general, el agregado fino o arena deberá cumplir con los requisitos establecidos en
lanorma,es decir, no deberá contener cantidades dañinas de
arcilla,limo,álcalis,mica, materiales orgánicos y otras sustancias perjudiciales. El
máximo porcentaje en peso de sustancias dañinas no deberá exceder de los valores
siguientes, expresados en porcentaje del peso
3.6. Grava o Agregado grueso.
La grava o agregado grueso es uno de los principales componentes del hormigón o
concreto, por este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenos
resultados en la preparación de estructuras de hormigón.
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Composición
El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las
fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio,para certificar su calidad.
El tamaño mínimo será de 4,8 mm. El agregado grueso debe ser duro, resistente, limpio
y sin recubrimiento de materiales extraños o de polvo, los cuales, en caso
de presentarse, deberán ser eliminados mediante un procedimiento adecuado, como
por ejemplo el lavado. La forma de las partículas más pequeñas del agregado grueso de
roca o grava triturada deberá ser generalmente cúbica y deberá estar razonablemente
libre de partículas delgadas, planas o alargadas en todos los tamaños
Calidad
En general, el agregado grueso deberá estar de acuerdo con la norma ASTMC 33
(El uso de la norma está sujeto de acuerdo al país en el cual se aplique la misma ya que
las especificaciones de cada una de estas varían de acuerdo con la región o país). Los
porcentajes de sustancias dañinas en cada fracción del agregado grueso, en el momento
de la descarga en la planta de concreto, no deberán superar los siguientes límites
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4. MATERIALES
Agregado fino: La cantidad de la muestra representativa de ensayo, será de
1000 gr mínimo.
Agregado grueso: La cantidad de muestra representativa de ensayo, luego
de ser lavada e eliminada impureza y polvo, será conforme a lo indicado en
la Tabla 1.
Tamaño Nominal
Máximo de Agregado Pulg (mm)
Cantidad Mínima de
Ensayo (Kg)
½ (12.5) 2.0 3/4 3.0
1 (25.0) 4.0 1 ½ (37.5) 5.0
2 (75) 8.0 TABLA 01 Cantidad mínima de la muestra de agregado grueso
5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS
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5.1. AGREGADO FINO
Balde de tamaño Mediano.- Deberá ser de tamaño conveniente
Balanza.- Una aparto sensible, fácil de leer con precisión de 0.1% de la masa de la
muestra en cualquier punto dentro del rango.
Fiola.- Un frasco adecuado dentro del cual se pueda introducir fácilmente la
muestra de ensayo y en el cual el contenido volumétrico pueda ser reproducido
dentro ± 0.1cm3. Un frasco volumétrico de 500 cm3 de capacidad es satisfactorio
para una muestra de ensayo de 500g.
Pipeta.- Tubo de cristal de varias formas, cuyo orificio superior se tapa a fin de
que la presión atmosférica impida la salida del líquido.
Recipientes.- Resistente al calor y de volumen suficiente para contener la muestra.
Horno.- Un horno de medidas apropiadas capaz de mantener una temperatura
uniforme de 110 º C ± 5º C.
Secador eléctrico.- Permitirá el secado del partículas de arena para obtener en
estado superficialmente seca.
Guante.- Prenda de látex, que no permite la eliminación de la humedad de la
muestra al momento de manipular.
Molde.- Un molde metálico en forma de tronco cónico con diámetro interior en la
parte superior de 40mm ± 3mm y diámetro interno en la parte de 90mm ± 3mm, y
una altura de 75mm ± 3mm. El espesor mínimo del metal debe ser 0.8mm.
Pisón.- Metálico con masa 340g ± 15g y con una superficie de apisonamiento
circular plana de 25mm ± 3mm de diámetro.
5.2. AGREGADO GRUESO
Cucharon.- Deberá de ser de tamaño conveniente.
Tamiz.- Un tamiz N°4 (4.75 mm) u otros según se requiera.
Balanza.- Una aparto sensible, fácil de leer con precisión de 0.05% de la masa de
la muestra en cualquier punto dentro del rango.
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Franela.- Deberá de ser de un tamaño adecuado para que pueda permitir el secado
de partículas de agregado.
Canastilla metálica.- De malla de alambre de un diámetro aproximado de 3.35mm
(Nº6), el diámetro de la canasta debe ser igual a su altura con una capacidad de 4 a
7 L para el árido cuyas partículas tengan un tamaño máximo nominal de 37.5mm
(1 ½”). La canasta será construida a tal grado que impida atrapara aire cuando ésta
es sumergida.
Guante.- Prenda de látex, que no permite la eliminación de la humedad de la
muestra al momento de manipular.
Horno.- Un horno de medidas apropiadas capaz de mantener una temperatura
uniforme de 110 º C ± 5º C.
Recipientes.- Un tanque de agua en el cual se suspende la muestra en la canasta, y
que puede ser colocado debajo de la balanza.
6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO
6.1. PROCEDIMIENTO AGREGADO FINO
Secar el material en el horno, dejarlo enfriar y Saturar la muestra no mayor
de 1000g por un periodo de 24 ± 4 horas en balde de tamaño mediano.
Retirar el agua de la muestra saturada y dejarla secar al ambiente sobre el
pliego de plástico durante 24 horas. Luego, de ser necesario, seque el
material usando una hornilla o un secador eléctrico.
Seleccionar 500g de muestra saturada superficialmente seca por el Método
del Cono.
Pesar la Fiola e introducir la muestra en estado superficialmente seca.
Llenar la fiola con agua hasta los 500 cm3 y determinar el peso total (A).
Vaciar el material en un recipiente y dejar reposar por 15 a 20 minutos.
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Eliminar el agua del recipiente usando una pipeta, teniendo cuidado de no
retirar las partículas finas del material.
Secar el agregado en el horno por un periodo de 24 horas a una temperatura
constante de 110 ± 5°C.
Dejar enfriar a temperatura ambiente durante una hora y registrar su peso
(D)
6.2. PROCEDIMIENTO AGREGADO GRUESO
Secar el material en el horno, dejarlo enfriar y sumergirlo en balde con
agua por un periodo de 24 ± 4 horas.
Retirar la muestra, colocarla sobre la franela y con ayuda de sus extremos
secar las partículas. De esta manera se obtendrá la muestra saturada con
superficie seca. Registrar su peso (A) con una precisión de 0.5g como
mínimo.
Colocar la muestra saturada con superficie seca en la canastilla de alambre
de la balanza hidrostática y determinar su peso sumergido en agua (B) a
temperatura de 23 ± 2°C.
Secar la muestra en el horno hasta obtener u peso constante. Luego, anotar
su peso con la misma precisión indicada anteriormente.
7. METODOLOGÍA DE CÁLCULO
7.1. AGREGADO FINO
Peso Específico.- Para el procedimiento de cálculo del Peso Específico, de
la manera siguiente:
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Dónde:
A= Peso de la muestra saturada superficialmente seca + Peso del frasco +
peso del agua
B= Peso de la muestra saturada superficialmente seca + Peso del frasco.
C= Peso del agua: B-A
D= Peso de la arena secada al horno
E= Volumen del frasco
Absorción.- Para el procedimiento de cálculo de absorción, de la manera
siguiente:
Dónde:
D= Peso de la arena secada al horno
7.2. AGREGADO GRUESO
Peso Específico.- Para el procedimiento del Peso Específico, de la manera
siguiente:
Dónde:
A= Peso de la muestra saturada superficialmente seca (en aire)
B= Peso de la muestra Saturada (en agua)
C= Volumen de masa + Volumen de vacíos: A+B
D= Peso seco (en aire)
E= Volumen de la masa: D-B
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Absorción.- Para el procedimiento de cálculo de absorción, de la manera
siguiente:
Dónde:
A= Peso de la muestra saturada superficialmente seca (en aire)
D= Peso de la arena secada al horno
7.3. RESULTADOS OBTENIDOS
8. ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS
9. CONCLUSIONES
10. RECOMENDACIONES