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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha]

UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA CURSO: MATERIALES DE CONSTRUCCION

TEMA:

DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO

TRABAJO: INFORME 03 DE LABORATORIO DOCENTE : Ing. INTEGRANTES:  BAUTISTA REQUEZ YESICA  CUBOS ESPARZA ROSIVED  CRUZ AREQUIPEÑO AKEMI  FERNANDEZ AGUILAR JOSE  VALENTIN ROSAS SAUL Página 1

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HUARAZ – PERU 16 de NOVIEMBRE del 2011

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INTRODUCCIÓN 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 porcentaje de participación tendrá dentro de la unidad cúbica de concreto sus propiedades y características diversas influyen en todas las propiedades del concreto.

Es muy importante el análisis de los agregados ya que gracias a estas propiedades podremos formar un concreto de características relacionadas con las mencionadas, si el análisis de estas es fallido el concreto que formaremos no tendrá los requerimientos para el cual fue fabricado. Las características físicas y mecánicas de los agregados tienen importancia en la trabajabilidad, consistencia, durabilidad y resistencia del concreto.

El objetivo final del ingeniero proyectista es diseñar estructuras seguras, económicas y eficientes. Siendo el concreto un material de construcción de uso extenso debido a sus muchas características favorables, es muy importante que el ingeniero civil conozca las propiedades de sus componentes

para producir un concreto de alta calidad para un

determinado proyecto. Uno de los cálculos que se utilizan para calcular el volumen del agregado dentro del concreto es el ensayo de peso específico, y para establecer las relaciones peso/volumen que sirven para el manejo de los agregados se utiliza el peso unitario; si este se calcula con regularidad en una obra sirve para descubrir posibles cambios bruscos en la granulometría o en la forma del agregado.

Los alumnos.

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I.

OBJETIVOS

1.1. Determinar el peso unitario del agregado suelto y compactado.

1.2. Determinar el porcentaje de vacío de agregado fino y grueso suelto y compactado. 1.3. Determinar el peso unitario en la condición saturada superficial seca del agregado fino y grueso (suelto y compactado).

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] II. MARCO TEÓRICO 2.1. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO

Es el peso del material seco que se necesita para llenar cierto recipiente de volumen unitario.

El peso unitario de los agregados está en función directa del tamaño, forma y distribución de las partículas, y el grado de compactación (suelto o compactado).

Se denomina peso volumétrico del agregado, al peso que alcanza un determinado volumen unitario. Generalmente se expresa en kilos por metro cúbico. Este valor es requerido cuando se trata de agregados ligeros o pesados y para convertir cantidades en volumen y viceversa, cuando el agregado se maneja en volumen.1

2.2. PREPARACIÓN DE MUESTRA.

Para la determinación del peso unitario, la muestra deberá estar completamente mezclada y secada a temperatura ambiente.2

2.3. CALIBRACIÓN DEL RECIPIENTE Y FACTOR DE CORRECCIÓN

El recipiente se calibrará determinando con exactitud el peso del agua requerida para llenarlo a 16.7°C. Para cualquier unidad, el factor (f) se obtendrá dividiendo al peso unitario del agua (1000 Kg/m3) entre el peso del agua a 16.7° C necesario para llenar la medida. También se puede medir el recipiente y sacar su volumen. 𝑃𝑎

f =𝑊𝑎(16.7º)

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http://www.buenastareas.com/ensayos/Muesreo-De-Agregados/2077503.html Página 5

DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] 2.4. 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.

2.5. PESO UNITARIO COMPACTO

Este proceso es parecido al del peso unitario suelto, pero compactando el material dentro del molde, este se usa en algunos métodos de diseño de mezcla como lo es el de American Concrete Institute.

2.6. FORMULAS A UTILIZAR

2.6.1. Peso unitario volumétrico suelto

P.U.Vs. = Wm * (f)

Donde:

Wm = Peso neto del agregado suelto. f = Factor de corrección (1/Volumen del recipiente). P.U.Vs.= Peso unitario volumétrico suelto.

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] 2.6.2. Peso unitario volumétrico compactado

P.U.Vc. = Wm * (f) Donde:

Wm = Peso neto del agregado suelto. f

= Factor de corrección (1/Volumen del recipiente).

P.U.Vc.= Peso unitario volumétrico compactado.

2.7. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS En las arenas, el peso unitario compactado varía entre 1550 kg/m3 y 1750 kg/m3 disminuyendo cerca de un 20% para el peso unitario suelto.

De estudios realizados sobre agregados de Cajamarca, se tiene que el Peso unitario de los agregados finos varían entre 1400 kg/m3 a 1700 kg/m3

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] III. MATERIALES Y EQUIPOS 3.1. Balanza: Deberá permitir lecturas con exactitud de 0,3% del peso leído en cualquier punto de su rango de uso. Se considera que el rango de uso comprende desde el peso del recipiente vacío hasta el peso del recipiente más su contenido, asumiendo un peso unitario promedio de 1600Kg/m3.

3.2. Barra compactadora: Recta de acero, de 16mm (5/8”) de diámetro, de aproximadamente 60cm de longitud y punta semiesférica.

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] 3.3. Recipiente: Cilíndrico de metal, preferiblemente con asas. Deberá se hermético, con tapa y fondo firmes y parejos, con precisión en sus dimensiones interiores y suficientemente rígido para mantener su forma al ser maltratado. El borde superior deberá ser liso, plano con exactitud de 0,25mm y paralelo al fondo con una exactitud de 0,5o.

3.4. Agregado combinado

Regla metálica:

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] IV. PROCEDIMIENTOS El método de ensayo para el peso unitario no es más que la determinación de un peso compacto y uno suelto que se calcula a través de diferentes procedimientos como lo son: calibración del recipiente, determinación del peso suelto, procedimiento de percusión y determinación del peso compacto. Para este ensayo el tipo de agregado que se utilizo fue un agregado mezclado. 4.1. DETERMINACION DEL PESO COMPACTADO POR APIZONADOAGREGADO FINO

Se llena la tercera parte del recipiente y se nivela, luego se apisona con la barra compactadora dando golpes (25 golpes)

Luego se llena las dos terceras partes y luego se compacta

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Finalmente se llena el recipiente y se compacta, el agregado sobrante se elimina con la barra compactadora.

Luego se determina el peso

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] 4.2. DETERMINACION DEL PESO COMPACTADO POR APIZONADOAGREGADO GRUESO

Se llena la tercera parte del recipiente y se nivela, luego se apisona con la barra compactadora dando golpes (25 golpes)

Luego se llena las dos terceras partes y luego se compacta

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha]

Finalmente se llena el recipiente y se compacta, el agregado sobrante se elimina con la barra compactadora.

Luego se determina el peso

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] 4.3. PROCEDIMIENTO PARA OBTENER EL PESO UNITARIO DEL AGREGADO GLOBAL 

Método agregado suelto

Descarga la arena una altura no mayor de 50mm con el cucharon asta llenar el recipiente. El agregado sobrante se elimina con la barra compactadora

Luego se determina el peso del recipiente más su contenido y el peso del recipiente solo

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] 4.4. CÁLCULO DEL PESO UNITARIO COMPACTO Agregado fino: 

Peso del recipiente más muestra = 23.840Kg



Peso del recipiente = 5.065Kg 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 23.840 − 5.065 = 18.775𝐾𝑔



G−T

Peso Unitario = Volumen recipiente

Peso Unitario =

18.775 Kg = 1968.029 𝐾𝑔/𝑚3 0.00954 𝑚3

Agregado grueso: 

Peso del recipiente más muestra = 21.525Kg



Peso del recipiente = 5.065Kg 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 21.525 − 5.065 = 16.46𝐾𝑔

Peso Unitario =

16.46 = 1725.367 𝐾𝑔/𝑚3 0.00954 𝑚3

Agregado global: 

Peso del recipiente más muestra = 24.995Kg



Peso del recipiente = 5.065Kg 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 24.995 − 5.065 = 19.93𝐾𝑔

Peso Unitario =

19.93 = 2089.098 𝐾𝑔/𝑚3 0.00954 𝑚3

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] 4.5. TABLA DE DATOS MEDIDAS DEL RECIPIENTE Peso (Kilogramos) Volumen (m3) 5.065

Muestra

Peso Recipiente + Muestra (Kg)

Peso Muestra (Kg)

Peso Unitario (Kg/m3)

AF AG GLOBAL

23.84 21.525 24.995

18.775 16.46 1919.93

1968.029 1725.367 2089.098

Tipo de Agregado Combinado

0.00954

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En cuanto al peso unitario del agregado grueso en el laboratorio luego de realizar el modelo de ensayo se presentó un error menor de 1% y al compararlo con la norma COVENIN 263-78 o con CCCA: Ag 10 se corrobora que el valor obtenido esta entre los parámetros ya que las normas mencionadas anteriormente establecen que el margen de error debe ser menor o igual al 1% si el ensayo es realizado por un mismo operador. La evaluación del agregado mediante este ensayo se procedió mediante dos prácticas que permitieron comparar con la norma CCCA: Ag.10 el peso unitario de una muestra combinada, la cual logro resultados admisibles en ambas, como se indica a continuación:

El peso unitario suelto logro un margen de error de 0.5%, siendo este aceptable por lo indicado en la norma referente a esta prueba. Así mismo el peso unitario compactado tuvo un error igual. Del mismo modo la norma COVENIN 263 indica los pesos sueltos y compactados normativos para los cuales no se refirieron; a consecuencia de tener muestras combinadas. En otras palabras, la muestra de arena y piedra no fueron evaluadas por separado.

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] VI. CONCLUSIONES

6.1. El estudio de agregados para concretos estructurales comunes es de suma importancia ya que estos ocupan entre el 70 y 75% del volumen de la masa endurecida; para estos estudios es fundamental realizar ciertos ensayos como los que hemos realizado en el laboratorio de suelos. 6.2. El peso unitario del agregado suelto es de 1.84 gr/cm3 y de agregado compacto de 1.99 gr/cm3, con un error para cada uno de 0.5%, el cual según la norma es admisible. 6.3. Uno de los cálculos que se utilizan para calcular el volumen del agregado dentro del concreto es el ensayo de peso específico, y para establecer las relaciones peso/volumen que sirven para el manejo de los agregados se utiliza el peso unitario; si este se calcula con regularidad en una obra sirve para descubrir posibles cambios bruscos en la granulometría o en la forma del agregado. 6.4. Los dos métodos para determinar el peso unitario según la norma CCCA: Ag.10 fueron aceptables, permitiendo concluir y admitir con respecto al error un valor positivo, esto es creíble, debido a que, como solo fue una persona quien ejecuta el mismo ensayo; de lo contrario no se fuera obtenido ese resultado. Por otro lado los valores del peso unitario de los dos métodos si se rigen por los indicados en la norma no serían válidos, pero por tener las muestras con agregados combinados está aprobado el resultado. Pero si se estuviera en una constructora se tendría que tomar a los agregados por separado, esto es, por lo insinuado en la norma, que indica que deben ser estudiadas por separado.

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] VII. RECOMENDACIONES

7.1. Tener especial cuidado con los lugares de los cuales es va a extraer la muestra.

7.2. El transporte debe realizar de forma que la muestra no se pierda ni contamine.

7.3. Trabajar con sumo cuidado a fin de evitar la pérdida de materiales ya sea en el pesado o en otra operación. 7.4. Al realizar estas prueba cumplir con lo indicado en las guías, para de esta manera obtener resultados fiables. 7.5. El laboratorio en donde se llevan a cabo los análisis necesita de una un urgente cambio de equipo en especial de balanzas que ya se encuentran descalibradas.

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] VIII. BIBLIOGRAFÍA

8.1. Joaquín Porrero S, Carlos Ramos S, José Grases G, Gilberto J Velazco. “Manual del Concreto Estructural”. Primera Edición - Caracas Enero 2004.

8.2. http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados2.shtml 8.3. http://www.buenastareas.com/ensayos/Muesreo-De-Agregados/2077503.html

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DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO DEL AGREGADO [Seleccione la fecha] IX. FOTO:

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