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• Almilcar Marin Ramos

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INGENIERIA DE LOS MATERIALES

INTRODUCCION

Antiguamente se decía que los agregados eran elementos inertes dentro del concreto ya que no intervenían directamente dentro de las reacciones químicas, la tecnología moderna se establece que siendo este material el que mayor % de participación tendrá dentro de la unidad cúbica de concreto sus propiedades y características diversas influyen en todas las propiedades del concreto. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm. El presente documento contiene el informe correspondiente al Método de Ensayo para determinar el peso unitario de los agregados realizado el día lunes 25 de Junio del presente año. Comprende al desarrollo de todas las actividades programadas en clase, donde se pudo analizar mediante ensayos el peso unitario que presentan algunos agregados. La importancia de esta práctica tiene como por objeto establecer el método para determinar el peso unitario de los agregados, que han sido analizados en el laboratorio de Suelos e Hidráulica. A partir de esto se da una utilidad práctica a lo estudiado, saliendo del entorno del aula y adquiriendo nuevos conocimientos desde otro punto de

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OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES  

Realizar todas las actividades propuestas en la clase Se pretende mediante esta práctica de laboratorio, determinar mediante ensayos el peso unitario suelto, el peso unitario compactado de los agregados finos y gruesos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS         

Encontrar las causas por las que se deben de realizar ensayos para determinar el peso unitario de los agregados. Desarrollar actitudes favorables al trabajo en equipo, donde se fomente el respeto hacia opiniones distintas a la nuestra Investigar las causas por las que se deben de realizar ensayos para determinar el peso unitario compactado de los agregados. Conocer el concepto y modo de uso de los distintos aparatos que nos ayuden a determinar el peso unitario como: la varilla compactadora, balanza y recipientes. Utilizar las distintas herramientas de investigación para la presentación de mi Informe Mediante fórmulas matemáticas encontrar el peso unitario suelto, el peso unitario compactado de los agregados. Aplicar nuestros conocimientos adquiridos a lo largo de nuestra formación como alumnos de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil en el curso de Tecnología del Concreto Tomar decisiones de acuerdo a tipos de información que se obtengan en estos laboratorios para adquirir experiencia cuando se esté realizando una obra de gran magnitud. Buscar respuestas adecuadas a todas nuestras inquietudes referentes al peso unitario de los agregados.

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BASE TEORICA PESO UNITARIO DE LOS AGREGADOS Llamados también áridos, son un conjunto de partículas de origen natural o artificial; que pueden ser tratados o elaborados y cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados por la Norma Técnica Peruana 400.011. Los agregados pueden constituir hasta las tres cuartas partes en volumen, de una mezcla típica de concreto; razón por la cual haremos un análisis minucioso y detenido de los agregados utilizados en la zona. Los agregados deberán cumplir con los siguientes requerimientos: 

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Los agregados empleados en la preparación de los concretos de peso normal (2200 a 2500 kg/m3) deberán cumplir con los requisitos de la NTP 400.037 o de la Norma ASTM C 33, así como los de las especificaciones del proyecto. Los agregados finos y gruesos deberán ser manejados como materiales independientes. Si se emplea con autorización del Proyectista, el agregado integral denominado “hormigón” deberá cumplir como lo indica la Norma E.060. Los agregados seleccionados deberán ser procesados, transportados manipulados, almacenados y dosificados de manera tal de garantizar: 1) Que la pérdida de finos sea mínima; 2) Se mantendrá la uniformidad del agregado; 3) No se producirá contaminación con sustancias extrañas; 4) No se producirá rotura o segregación importante en ellos.

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Los agregados expuestos a la acción de los rayos solares deberán, si es necesario, enfriarse antes de su utilización en la mezcladora.

Los agregados esencialmente similares en granulometría y en tamaño máximo producción un concreto de trabajabilidad satisfactoria cuando se emplea un volumen determinado de agregado grueso y seco, compactado con varilla, por volumen unitario de concreto. Se puede observar que, para obtener una trabajabilidad similar, el volumen de agregado grueso para un volumen unitario de concreto solo depende de su tamaño máximo y del módulo de finura del agregado fino. Las diferencias en la cantidad de mortero necesario para obtener la trabajabilidad con agregados distintos, debidas a la forma y granulometría de las partículas, quedan automáticamente compensadas con las diferencias en el contenido de vacíos en el agregado seco y compactado con varilla. El volumen del agregado, seco y compactado con varilla, por metro cúbico de concreto. Este volumen se convierte al peso seco del agregado grueso requerido por metro cúbico de concreto multiplicándolo por el peso volumétrico del agregado grueso, seco y compactado. Para obtener un concreto más manejable, como el que se requiere en algunas ocasiones cuando se usa bomba para la colocación o cuando se coloca el concreto en zonas congestionadas con el contenido estimado de agregado grueso. Sin embargo, se debe tener cuidado en asegurar que el revenimiento resultante, la relación agua/cemento y las propiedades de resistencia del concreto sean compatibles con las recomendaciones proporcionadas en las secciones anteriores, y que satisfagan los requerimientos aplicables de las especificaciones del proyecto.

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MATERIALES Y EQUIPOS

Balanzas: De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones: de 0.01 gramos para muestras de menos de 200 gramos de 0.1gramos de más de 200 gramos. Una balanza de capacidad de 10Kg. Y sensibilidad de 2g. y otra de capacidad de 200g. y sensibilidad de 0.1g.

Varilla compactadora de acero: varilla de acero cilíndrica con 16 mm de diámetro con una longitud aproximada de 600 mm, en un extremo debe ser semi esférico y de 8 mm de radio.

Recipientes de medida: metálicos cilíndricos, preferiblemente provistos de agarraderas a prueba de agua con el fondo y borde superior pulidos planos y suficientemente rígidos para no deformarse bajo duras condiciones de trabajo.

Utensilios para manipulación de recipientes: Se requiere el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiados para mover y manipular los recipientes.

Otros Utensilios: Se requiere el empleo de divisores de muestras, chalecos de trabajo, etc.

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PROCEDIMIENTOS AGREGADO FINO PESO UNITARIO SUELTO SECO 1. 2. 3. 4.

Comenzamos con el ensayo, el primer paso a realizar es pesar el recipiente absolutamente vacío en la balanza Obtener el volumen del recipiente en metros cúbicos. Determinar el peso de la muestra más el recipiente en kilogramos. Una vez obtenido los datos, se determina el peso unitario suelto mediante esta fórmula:

(

PUSS

= Peso unitario suelto seco

PR

= Peso del recipiente

VR

=Volumen del recipiente

)

PMR = Peso de la muestra más recipiente TABLA DE DATOS

PESO UNITARIO ASTM C-29 DESCRIPCION Peso de la muestra más recipiente Peso del recipiente Volumen del recipiente

P - 101 9.694 kg 4.898 kg 0.00265 CALCULOS

(

)

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PROCEDIMIENTOS AGREGADO FINO PESO UNITARIO COMPACTADO 1. 2. 3. 4.

5.

6. 7.

Comenzamos con el ensayo, como primer paso que realizamos fue colocar el agregado en el recipiente, en tres capas de igual volumen aproximadamente. Para compactarlo. Posterior a este paso, la primera capa se emparejo con la mano y se apisono con 25 golpes de varilla; lo distribuimos uniformemente. Agregamos la segunda capa, en donde se emparejo con la mano y se apisono con 25 golpes de varilla; al igual que con la primera capa lo distribuimos uniformemente. Agregamos como ultimo la tercera capa, en donde se emparejo con la mano y se apisono con 25 golpes de varilla; al igual que con la primera capa lo distribuimos uniformemente. Como punto importante, debemos de evitar que la varilla golpee el fondo del recipiente al apisonar la primera capa. Al apisonar las capas superiores se aplica la fuerza necesaria para que las varillas solamente atraviese la respectiva capa. Una vez que colmamos el recipiente, enrazamos la superficie con la varilla usándolo como regla, y determinamos el peso lleno del recipiente en kilogramos. Una vez obtenido los datos, se determina el peso unitario suelto mediante esta fórmula:

(

)

PUCS

= Peso unitario compactado seco

PR

= Peso del recipiente

VR

=Volumen del recipiente

PMCR = Peso M. Compactada más el recipiente

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TABLA DE DATOS

PESO UNITARIO ASTM C-29 DESCRIPCION Peso de la muestra compac más recipiente Peso del recipiente Volumen del recipiente

P - 101 10.467 kg 4.898 kg 0.00265

CALCULOS

(

)

PROCEDIMIENTOS AGREGADO GRUESO PESO UNITARIO SUELTO SECO 1. Comenzamos con el ensayo, el primer paso a realizar es pesar el recipiente absolutamente vacío en la balanza. 2. Obtener el volumen del recipiente en metros cúbicos. 3. Determinar el peso de la muestra más el recipiente en kilogramos. 4. Una vez obtenido los datos, se determina el peso unitario suelto mediante esta fórmula:

(

PUSS

= Peso unitario suelto seco

PR

= Peso del recipiente

VR

=Volumen del recipiente

)

PMR = Peso de la muestra más recipiente

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TABLA DE DATOS

PESO UNITARIO ASTM C-29 DESCRIPCION Peso de la muestra más recipiente Peso del recipiente Volumen del recipiente

P - 101 14.075 kg 5.785 kg 0.00530 CALCULOS

(

)

PROCEDIMIENTO AGREGADO GRUESO PESO UNITARIO COMPACTADO SECO 1. Comenzamos con el ensayo, como primer paso que realizamos fue colocar el agregado en el recipiente, en tres capas de igual volumen aproximadamente. Para compactarlo. 2. Posterior a este paso, la primera capa se emparejo con la mano y se apisono con 25 golpes de varilla; lo distribuimos uniformemente. 3. Agregamos la segunda capa, en donde se emparejo con la mano y se apisono con 25 golpes de varilla; al igual que con la primera capa lo distribuimos uniformemente. 4. Agregamos como ultimo la tercera capa, en donde se emparejo con la mano y se apisono con 25 golpes de varilla; al igual que con la primera capa lo distribuimos uniformemente. 5. Como punto importante, debemos de evitar que la varilla golpee el fondo del recipiente al apisonar la primera capa. Al apisonar las capas superiores se aplica la fuerza necesaria para que las varillas solamente atraviese la respectiva capa. 6. Una vez que colmamos el recipiente, enrazamos la superficie con la varilla usándolo como regla, y determinamos el peso lleno del recipiente en kilogramos. 7. Una vez obtenido los datos, se determina el peso unitario suelto mediante esta fórmula:

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(

)

PUCS

= Peso unitario compactado seco

PR

= Peso del recipiente

VR

=Volumen del recipiente

PMCR = Peso M. Compactada más el recipiente

TABLA DE DATOS

PESO UNITARIO ASTM C-29 DESCRIPCION Peso de la muestra compac más recipiente Peso del recipiente Volumen del recipiente

P - 101 14.839 kg 5.785 kg 0.00530

CALCULOS

(

)

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  Mediante ensayos de práctica encontramos el peso unitario suelto, peso unitario compactado y porcentaje de vacío de los agregados.  Supimos responder correctamente a nuestras dudas e inquietudes establecidas respecto al peso unitario de los agregados, demostrándonos nuestros conocimientos en la rama de Ingeniería Civil.  Una vez que fueron ensayadas las muestras para determinar el peso unitario de los agregados, deberán ser descartadas y no se utilizaran en otro ensayo.  Los resultados que se obtuvieron mediante este modelo de ensayo, están bajo la norma NTP 400 – 017. Esta práctica se realizó con muestras que contenían agregado grueso y fino.

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BIBLIOGRAFIA http://www.regionlalibertad.gob.pe/grtcll/img/caminos1.JPG http://html.rincondelvago.com/agregados.html http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados.shtml http://www2.ing.puc.cl/~ingeot/ice1603/lab2/lab2.htm http://html.rincondelvago.com/densidad-del-suelo.html http://www.arqhys.com/contenidos/gruesos-agregados.html http://www.uprm.edu/civil/html/laborato/lab2.pdf

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ANEXOS

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