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• Mauricio Gustavo Guzmán

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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN H-501 PROF. ING. LAURA NAVARRO

AGREGADOS PARA CONCRETO

Profesora: Laura Navarro

Clasificación de los Agregados para Concreto  Por su procedencia: Naturales o artificiales.  Por su gradación: Fino y Grueso, otros  Por su densidad: Normales, ligeros o pesados.  Por su forma: De angular a bien redondeada.

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Por su procedencia • Arena y Grava Natural (De depositos o canteras, tal cual se encuentra en la naturaleza) • Piedra chancada o arena manufacturada (Roca chancada) • Concreto y Asfalto pulverizado • Escoria de alto horno (Blast Furnace Slag) • Materiales artificiales procesados • Materiales de desecho

Rocas y constituyentes minerales en agregados para concreto

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Agregado Fino o Arena

Fuente: PCA

• Partículas ≤ 5 mm (0.2pulg.) • Arena natural y/o piedra triturada • Según ASTM: < 9.5 mm (3/8 de pulgada.) • Libre de barro, materia orgánica u otras sustancias perjudiciales como micas, carbón, etc.

Agregado Grueso • Grava natural y/o piedra triturada  5mm (0.2 pulg.) • Según ASTM: Normalmente entre 9.5 y 75 mm (3/8 y 3 pulg.)

Fuente: PCA

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• Libre de barro, materia orgánica u otras sustancias perjudiciales como micas, carbón, etc

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Agregado Global • Mezcla de agregados grueso y fino. • Grava arenosa • Arena gravosa • Combinación de agregados grueso y fino previamente clasificado y separado

Por su Densidad  Agregado de Peso Normal  Agregado Ligero  Agregado Pesado

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Agregado de Peso Normal Agregados más comunes 

Arena

(a)



Grava

(g)

Ambas naturales o piedras trituradas o combinación de ellas.

Produce concretos de Peso unitario promedio de 2300 kg/m3 Fuente: PCA

Agregado Ligero (1) ASTM C 33 Expandido – Esquisto – Arcilla – Pizarra – Escoria Fuente: PCA

Produce concreto estructural ligero 1350 a 1850 kg/m 3

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Agregado Ligero (2)    

Piedra pomez Perlita Vermiculita Diatomita

Produce concreto aislante ligero— 250 a 1450 kg/m3 Fuente: PCA

Agregado Pesado ASTM C 637, C 638 (Blindaje para radiación) • • • • • •

Barita Limonita Magnetita Ilmenita Hematita Esferas de Hierro

Produce concreto pesado de hasta 6400 kg/m3 (400 lb/pies3)

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Según su forma y textura Forma y textura de las partículas.- Se refiere a la redondez o angulosidad de los filos o aristas de las caras así como a la lisura de las caras producto del desgaste. • Angular: Poca evidencia de desgaste • Sub angular: Se observa cierto desgaste, pero las caras están intactas • Sub redondeada: Desgaste considerable, caras de área reducida • Redondeada: Casi todas las caras han desaparecido por el desgaste. • Bien redondeada: Sin superficie original

Clasificación de las partículas según la forma y textura

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Características de un buen agregado para concreto • FÍSICAS:

Resistencia, dureza (Abrasión-Mohs) y durabilidad (poca absorción).

• Químicas: No reactivas, exentas de sales solubles y de materia orgánica • De forma: De angulosa a muy redondeada • Textura:

De lisa a rugosa

• Tamaño:

Partículas ≤ de 5 mm. Arenas Partículas ≥ de 5 mm. y ≤ de 75 mm. Gravas

Características de los Agregados (1) Característica

Importancia

Resistencia a abrasión y degradación

Resistencia al desgaste en pavimentos y pisos

Descascaramiento de la superficie, Resistencia a aspereza, perdida de sección, congelación-deshielo deformación Resistencia a sulfatos

Descascaramiento de la superficie, aspereza, pérdida de sección, deformación

Absorción y humedad superficial

Control de calidad del concreto

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Características y Ensayos de los Agregados (2) Característica Granulometría M F, TMA Forma y textura superficial de las partículas

Importancia Trabajabilidad del concreto en estado fresco, economía Cálculos para el diseño de mezclas Trabajabilidad del concreto en estado fresco

Resistencia a la reactividad con los álcalis y cambio de volumen

Sanidad

Masa volumétrica Masa específica relativa

Cálculos para el diseño de mezclas Cálculos para el diseño de mezclas

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Análisis Granulométrico “Representación numérica de la distribución volumétrica de partículas por tamaños”

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Gradación del agregado

Fuente: PCA

Rango de tamaños de Tamices Designación del Tamiz

Abertura (pulg.)

Abertura (mm)

3 pulg.

3.00

75.0

.

.

.

.

.

.

.

.

.

N°. 200

0.0030

0.075

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Tamices estándar ASTM (Serie B de la norma ISO)

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DENOMINACIÓN DEL TAMIZ

ABERTURA EN PULGADAS

ABERTURA EN MILIMETROS

3”

3

75

1 ½”

1.5

37.5

¾”

0.75

19

3/8”

0.375

9.5

N° 4

0.187

4.75

N° 8

0.0937

2.36

N° 16

0.0469

1.18

N° 30

0.0234

0.59

N° 50

0.0117

0.295

N° 100

0.0059

0.1475

N° 200

0.0029

0.0737

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Análisis Granulométrico Porcentaje + grueso ó % Retenido R

Los porcentajes son calculados por masa

Porcentaje + fino ó % que Pasa P

0.074

0.149

0.297

0.590

1.190

2.380

4.760

9.525

12.700

25.400

19.050

38.100

76.200

100

63.500 50.800

Gráfico de Gradación

PORCENTAJE QUE

PASA

90 80 70 60

Porcentaje de masa total pasante en cada malla

50 40 30 20

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#200

#100

#50

#30

#16

#8

#4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

1 1/2"

0

3" 2 1/2" 2"

10

Mallas y Tamices ASTM

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Dimensión Máxima : Menor tamaño de tamiz por el que pasa la totalidad del agregado (100%).

Tamaño Máximo Nominal (TM) : - Menor tamaño de tamiz por el que pasa la mayor parte del agregado (no menos del 85%) - Mayor tamaño de tamiz que tiene el primer retenido (15% o menos).

• Dimensión máxima (DM): Abertura del menor tamiz, de la serie utilizada, que deja pasar el 100% (todo)

• Tamaño máximo nominal (TM): Abertura del menor tamiz, de la serie utilizada, que empieza a retener. Para la grava de nuestro ejemplo: TM = 25 mm. ( 1") • Existen otros criterios para definir el Tamaño máximo nominal, que tratan de corregir una eventual contaminación del agregado:

 TM: Abertura del menor tamiz, de la serie utilizada, que retiene 15% ó menos.  M: Abertura de un tamiz hipotético que retiene 5% (ver métodos gráficos para su determinación)

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Tamaño Máximo Nominal del Agregado El tamaño no debe exceder de:  1/5 de la dimensión más pequeña del elemento de concreto  3/4 del espacio libre entre las barras de acero del refuerzo y entre las varillas de refuerzo y las cimbras  1/3 de la profundidad de las losas

Reducción de los Vacíos

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Tamaño Máximo del Agregado y Demanda de Agua

Fuente: PCA

Muestra representativa de grava limpia que pasa la malla 1½” Peso inicial (gr):

Malla o tamiz

10,285

Material retenido

ASTM

Abertura (mm)

gramos

1½"

38.1

0

1"

25.4

725

3/4"

19

4,155

1/2"

12.7

2,305

3/8"

9.5

1,110

#4

4.75

1,560

bandeja

%(r)

% Retenido Acumulad o(R)

% que pasa ( P)

410

Suma =

10,265

Discrepancia = 10,285 - 10,265 = % Discrepancia = 100 x 20 /10,285 =

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20 gr 0.19 %

58(< 0.3 %, OK ) Pág. 15

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Muestra representativa de grava limpia que pasa la malla 1½” Peso inicial (gr):

Malla o tamiz

10,285

Material retenido

% Retenido

% que pasa

gramos

%(r)

Acumulad o(R)

( P)

38.1

0

0

0

100

25.4

725

7

7

93

3/4"

19

4,155

40.5

47.5

52.5

1/2"

12.7

2,305

22.5

70

30

3/8"

9.5

1,110

10.8

80.8

19.2

#4

4.75

1,560

15.2

96

4

410

4

100

ASTM

Abertura (mm)

1½"

1"

bandeja Suma =

10,265

Discrepancia = 10,285 - 10,265 =

20 gr

% Discrepancia = 100 x 20 /10,285 =

0.19 %

(< 0.3 %, OK )

0.590

#30

0.074

1.190

#16

0.149

2.380

#8

0.297

4.760

#4

9.525

12.700

25.400

19.050

50.800

38.100

76.200

63.500

CURVA GRANULOMÉTRICA Ejercicio: Dibujar las curvas granulométricas de la grava (g) y la arena (a)

r1”

100

90

80

r3/4”

PORCENTAJE QUE PASA

70

60

50

r1/2”

40

30

r3/8”

20

r4 10

AGREGADOS PARA CONCRETO

#200

#100

Mallas y Tamices ASTM

#50

3/8"

1/2"

1"

3/4"

1 1/2"

3"

2 1/2" 2"

0

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Muestra: Arena limpia que pasa la malla 3/8” Peso inicial (gr): Malla o tamiz ASTM

510.9

Material retenido

Abertura (mm)

% Retenido

% que pasa

gramos

% (r)

Acumulado (R)

(P)

3/8"

9.5

0

0

0

100

#4

4.75

10.2

2

2

98

#8

2.36

66.2

13

15

85

#16

1.18

88.6

17.4

32.4

67.6

#30

0.600 (600)

94.8

18.6

51

49

#50

0.300 (300)

132.5

26

77

23

#100

0.150 (150)

100.8

19.8

96.8

3.2

6.5

1.3

98.1

1.9

10.1

1.9

100

#200

0.075 (75) Bandeja

Suma:

509.7

Discrepancia = 510.9 - 509.7 = 1.2 gr. % Discrepancia = 100x1.2/510.9 = 0.23

(