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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCIÓN

ENSAYO DE MATERIALES ENSAYO DE ABRASIÓN O PORCENTAJE DE DESGASTE EN AGREGADOS GRUESOS DAYANA LIZETH CHIQUÍN REINOSO DANIEL ANDRADE JORGE ROSERO

IV NIVEL COMPETENCIAS 2011-04-15 NOTA 1: OTROS: NOTA FINAL:

INFORME N° 3 Título: Abrasión o Porcentaje de Desgaste Objetivos: Establecer el método de ensayo para determinar la resistencia al desgaste de agregados gruesos, mayores de 19 mm, mediante la máquina de los Ángeles. Objetivos Específicos:  

Determinar el porcentaje de desgaste que existe en el agregado grueso. Conocer el uso y manejo de la Maquina de los Ángeles.

Antecedentes: En los agregados gruesos una de las propiedades físicas en los cuales su importancia y su conocimiento son indispensables en el diseño de mezclas es la resistencia a la abrasión o desgaste de los agregados. Esta es importante porque con ella conoceremos la durabilidad y la resistencia que tendrá el concreto para la fabricación de losas, estructuras simples o estructuras que requieran que la resistencia del concreto sea la adecuada para ellas. Marco Teórico: El ensayo que se aplicará a continuación da a conocer del agregado grueso el porcentaje de desgaste que este sufrirá en condiciones de roce continuo de las partículas y las esferas de acero. Esto nos indica si el agregado grueso a utilizar es el adecuado para el diseño de mezcla y la fabricación de concreto para la fabricación de losas y pisos. La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros. El método más conocido como el de la Máquina de los Ángeles, consiste básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje inicial. Porcentaje de desgaste = [ Pa – Pb ] / Pa Donde: Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs) Pb es la masa de la muestra seca después del ensayo, lavada sobre el tamiz 1.68 mm

En el ensayo de resistencia a la abrasión o al desgaste se utiliza la Máquina de los Ángeles. Esta es un aparto constituido por un tambor cilíndrico hueco de acero de 500 mm de longitud y 700 mm de diámetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de rotación alrededor del eje. El tambor tiene una abertura para la introducción del material de ensayo y de la carga abrasiva; dicha abertura está provista de una tapa que debe reunir las siguientes condiciones: a. asegurar un cierre hermético que impida la pérdida del material y del polvo. b. Tener la forma de la pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la disposición de la pestaña que se menciona más abajo, se tenga certeza de que el material no puede tener contacto con la tapa durante el ensayo. c. Tener un dispositivo de sujeción que asegure al mismo tiempo la fijación rígida de la tapa al tambor y su remoción fácil. El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de una generatriz, una pestaña o saliente de acero que se proyecta radialmente, con un largo de 90 mm aproximadamente. Esta pestaña debe estar montada mediante pernos u otros medios que aseguren su firmeza y rigidez. La posición de la pestaña debe ser tal que la distancia de la misma hasta la abertura, medida sobre la pared del cilindro en dirección de la rotación, no sea menor de 1250 mm. La pestaña debe reemplazarse con un perfil de hierro en ángulo fijado interiormente a la tapa de la boca de entrada, en cuyo caso el sentido de la rotación debe ser tal que la carga sea arrastrada por la cara exterior del ángulo. Una carga abrasiva consiste en esfera de fundición o de acero de unos 48 mm de diámetro y entre 390 y 445 gramos de masa, cuya cantidad depende del material que se ensaya, tal como se indica en la siguiente tabla

TIPO A B C D

NÚMEROS ESFERAS 12 11 8 6

DE MASA DE ESFERAS (grs) 5000 ± 25 4584 ± 25 3330 ± 25 2500 ± 15

LAS

Desarrollo: Se mide unos 5000 grs de muestra seca con una aproximación de 1 gramo y se coloca junto con la carga abrasiva dentro del cilindro; se hace girar este con una velocidad entre 30 y 33 rpm, girando hasta completar 500 vueltas teniendo en cuenta que la velocidad angular es constante. Después se retira el material del cilindro y luego se hace pasar por el tamiz # 12 según lo establecido en la Norma ICONTEC 77. El material retenido en el tamiz #12 debe ser lavado y secado en el horno a una temperatura comprendida entre 105 °C y 110 °C. Al día siguiente se cuantifico la muestra eliminando los finos y luego fue pesada.

Análisis de Resultados: RETENIDO ENTRES LOS TAMICES 1 1/2 "- 1" 1" - 3/4" 3/4" - 1/2" 1/2" - 3/8" Peso Total de la Muestra

PESO (gr) 1250 1250 1247 1248 4995

Retenido del Tamiz 12 (gr)

2136

% de Abrasión

57,237 237

Conclusiones y Recomendaciones: 





Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede concluir que contamos con un agregado que tiene un alto porcentaje de desgaste, el cual está sobre el 50%. Con los resultados analizados podemos deducir que es un material que no puede ser utilizado para el diseño un buen hormigón, es decir no cumplirá con la resistencia adecuada. También se puede tener en cuenta que las propiedades de los agregados dependen principalmente de las características de la roca madre de donde proviene. El porcentaje de desgaste obtenido es de 57,237%.

Bibliografía: 

NORMA TECNICA COLOMBIANA # 93. Determinación de la resistencia al desgaste de los tamaños mayores de agregado grueso utilizando la máquina de los Ángeles.

 

NORMA TECNICA COLOMBIANA # 98. Determinación de la resistencia al desgaste de los tamaños menores de agregado grueso utilizando la máquina de los Ángeles. CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

Anexos: