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PRACTICA No.2 “PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AGREGADOS”  Título: Determinación de pesos volumétricos en agregados pétreos.  Objetivo: Conocer y aplicar el procedimiento de laboratorio y de cálculo necesarios para

determinar el peso volumétrico en los agregados interpretando los resultados obtenidos.  Equipo:  Tina de prueba  Báscula  Cucharón  Varilla de punta de bala  Cinta métrica

 Bibliografía: http://documentos.arq.com.mx/Detalles/50147.html http://74.125.155.132/search?q=cache:9LY9IsbLe4J:ingenieria.lm.uasnet.mx/sitio/servicios/cacei/ACRED. %2520CIVIL/MANUALES/MATERIALES%2520DE%2520CONTS/PRACTICAS%2520DE %25208%2520A%252011.doc+peso+volumetrico+definicion&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=mx www.galeon.com/matcon/labora.htm http://www.galeon.com/matcon/lab02/pesovolu.htm http://www.biblioteca.uson.mx/digital/tesis/docs/6653/Capitulo4.pdf  Muestra: 

Triturado de cantera Grava ¾” Peso promedio: 15.760kg varillado seco 14.250kg seco suelto

 Arena triturada No.4 Peso promedio: 16.960 kg seco suelto

 Introducción: Definición de peso volumétrico Viene siendo la relación que existe entre el peso de un material y su volumen ocupado por el mismo expresado en kg/m3. Hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema de acomodamiento que se haya dado al material inmediatamente antes de la prueba, la determinación que se le dará a cada una de ellas será: peso volumétrico suelto y peso volumétrico varillado. La utilidad de uno o de otro dependerá de las condiciones de manejo a que se sujeten los materiales en el trabajo. Se determina con la siguiente fórmula: Wm P.V. = ― V Donde: P.V

= peso volumétrico en kg/m3

Wm = peso de una muestra de material en estado seco en kgs. V

= Volumen que ocupa el material en m3.

Clasificación de agregados según su peso volumétrico Agregado de Peso Normal Produce concreto de peso normal 2200 a 2400 kg/m3 Peso volumétrico de 1400 a 1 700 kg/m3 Agregados más comunes +Arena +Grava +Piedra triturada +Cantos rodados

Agregado de Peso Ligero Produce concreto estructural ligero 1350 a 1850 kg/m3 Produce concreto aislante ligero 250 a 1450 kg/m3

Peso volumétrico de 600 a 1 000 kg/m3 Agregados más comunes +Esquisto +Arcilla +Pizarra +Escoria +Piedra pómez +Perlita +Vermiculita +Diatomita Agregados Pesado Produce concreto pesado de hasta 6400 kg/m3 (400 lb/pies3) Peso volumétrico de 2000 a 4000 kg/m3 +Barita +Limonita +Magnetita +Ilmenita +Hematita +Esferas de Hierro Tipos de pesos volumétricos Peso volumétrico seco suelto Es el peso de agregado necesario para llenar un recipiente de volumen conocido; volumen ocupado por el agregado y los vacíos entre sus partículas. El valor del peso unitario o peso volumétrico suelto se utiliza para conocer el consumo de agregados por metro cúbico de concreto. El peso volumétrico seco suelto se calcula con la fórmula: PESO UNITARIO SUELTO = FACTOR DE CALIBRACION X PESO DE MATERIAL. (Kg/m3).

Peso volumétrico varillado seco Obtiene el peso por unidad de volumen de, cuando el material tiene una determinada compactación. Se usará para el conocimiento de materiales apilados y que están sujetos a acomodamiento o asentamiento provocado por el tránsito sobre ellos o por la acción del tiempo. Determinación del peso volumétrico Determinación del Peso Volumétrico Compacto. Compactación por varillado en el llenado del recipiente. El procedimiento de varillado es aplicable a agregados que tienen un tamaño máximo de 40 mm (1½ pulgadas) o menos. Procedimiento. Llene el recipiente hasta una tercera parte del total y nivele la superficie con los dedos. Varille la capa de agregado con 25 golpes igualmente distribuidos sobre la superficie. Siga llenando el recipiente hasta dos terceras partes del total y otra vez nivele y varille como en la capa inicial. Finalmente llene el recipiente hasta el rebosamiento y varille como en las anteriores capas. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con un enrasador, procurando compensar las pequeñas salientes de las piezas de agregado con las depresiones debajo de la línea de enrase. En el varillado de la primera capa, no permita que la barra golpee fuertemente el fondo del recipiente. En el varillado de la segunda y tercera capas use solamente la fuerza suficiente para que la varilla llegue hasta la capa anterior.

Determinación del Peso Volumétrico Suelto. El procedimiento de palear el agregado para llenar el recipiente y utilizar la compactación que alcance con la caída libre desde la pala, es utilizado para determinar el peso unitario suelto de agregados que tengan un tamaño máximo de 100 mm ( 4 pulgadas) o menos.

La operación consiste en llenar el recipiente hasta que rebose, utilizando una pala o cucharón, descargándose el agregado desde una altura que no exceda de 50 mm (2 pulgadas) sobre el borde del recipiente. Téngase el cuidado de prevenir hasta donde sea posible la segregación de las partículas de distintos tamaños que componen la muestra. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con el enrasador. Materiales y pesos volumétricos 1.- PIEDRAS NATURALES

Máximo ton/m³

Mínimo ton/m³

Arcillas Areniscas (chilucas y canteras) secas

2.50 2.45

1.75 1.75

saturadas Basaltos (p. braza, laja, etc.)

2.50 2.60

2.0 2.35

saturados Granito Mármol, piedras calcáreas Riolita Pizarras Tepetates Tezontles Calizas

2.65 3.2 2.6 2.55 2.85 1.95 1.55 2.85

2.45 2.4 2.55 2.05 2.35 1.3 1.15 2.45

2.- SUELOS

Máximo ton/m³

Mínimo ton/m³

Arena de grano de tamaño uniforme Arena bien graduada Arcilla típica del valle de México Caliche

2.10 2.30 1.50 2.10

1.85 1.95 1.2 1.7

secos

3.- PIEDRAS ARTIFICIALES Y MORTEROS Adobe Argamasa Fraguada Cemento Portland fraguado Concreto simple con agregados de peso normal Concreto reforzado Mortero de cal y arena Mortero de cemento y arena Aplanado de yeso Tabique macizo hecho a mano

Máximo ton/m³ 1.60 1.60 2.95 2.20 2.40 1.50 2.10 1.50 1.50

Mínimo ton/m³ 1.50 1.50 --2.00 2.20 1.40 1.90 1.10 1.30

Tabique macizo prensado Bloque hueco de concreto ligero Bloque hueco de concreto intermedio Bloque hueco de concreto pesado Bloque de Vidrio para muros Prismáticos para tragaluces Vidrio plano

2.20 1.30 1.70 2.20 1.25 2.00 3.10

1.60 0.90 1.30 2.00 0.65 1.50 2.80

4.- MADERA

Máximo ton/m³

Mínimo ton/m³

Álamo seco Caoba saturada Cedro blanco seco Cedro rojo

0.59 1.00 0.38 0.55

0.39 0.70 0.32 0.40

saturado Oyamel Encino saturado Pino saturado Fresno seco Ocote seco Palma real seca Roble blanco seco Roble rojo o negro seco Roble (otras especies) seco

0.70 0.65 1.00 1.00 0.95 0.80 0.70 0.80 0.70 0.95

0.50 0.55 0.80 0.80 0.57 --0.60 ----0.85

5.- RECUBRIMIENTOS

Máximo Kg/m²

Mínimo Kg/m²

Azulejo Mosaico de pasta Granito 40x40 Loseta asfáltica o vinílica

15 35 65 10

10 25 55 5

6.- METALES

Máximo Ton/m³

Mínimo Ton/m³

Aluminio Acero, Hierro Cobre fundido laminado Latón, fundido laminado Plomo Zinc, fundido laminado

2.75 7.85 9.00 8.70 11.35 7.20

2.55 7.85 8.80 8.40 --6.90

7.- PRODUCTOS ORGÁNICOS

Máximo ton/m³

Mínimo ton/m³

seco

Asfalto Carbón antracita Carbón butaminoso Carbón turba, seca Carbón vegetal de pino Petróleo crudo Petróleo refinado Petróleo bencina Petróleo gasolina

1.50 0.92 0.86 0.65 0.44 0.90 0.82 0.75 0.69

1.10 0.75 0.72 0.55 0.28 --0.79 0.73 0.66

 Procedimiento de laboratorio: Agregado grueso(P.V.V.S): grava ¾” 1. Una tina estandarizada cuyo volumen ocupa 0.01015 m3 y posee un peso de 3.64kg, se

llena de manera circular a una tercera parte, con el agregado grueso, utilizando un cucharón. 2. Se golpea la tina 25 veces con una varilla de punta de bala para eliminar huecos de aire entre el agregado grueso. 3. Se repite el procedimiento en las siguientes dos terceras partes de llenado de agregado. 4. Enrasar con la varilla, o sea, colocar la varilla de manera horizontal, dando movimiento en zigzag para retirar el exceso de arena, procurando no compactar el material. 5. Después de llenar y enrasar la tina, se procede a tomar medida del peso de la tina,

sumándole el agregado varillado. 6. Realizar el procedimiento de cálculo utilizando las tablas y fórmulas proporcionadas para determinar el peso volumétrico del agregado grueso. Agregado grueso (P.V.S.S): grava ¾” 1. Una tina estandarizada cuyo volumen ocupa 0.01015 m3 y posee un peso de 3.64kg, se

llena de manera circular a una tercera parte, con el agregado grueso, utilizando un cucharón a una altura máxima de 5cm del material, hasta llenar la tina de manera que el material exceda la capacidad de la tina.

2. Enrasar con la varilla, o sea, colocar la varilla de manera horizontal, dando movimiento en zigzag para retirar el exceso de arena, procurando no compactar el material, de lo contrario se perderá el estado suelto. 3. Después de llenar y enrasar la tina, se procede a tomar medida del peso de la tina, sumándole el agregado varillado. 4. Realizar el procedimiento de cálculo utilizando las tablas y fórmulas proporcionadas para determinar el peso volumétrico del agregado grueso. Agregado fino (P.V.S.S) 1. Una tina estandarizada cuyo volumen ocupa 0.01015 m3 y posee un peso de 3.64kg, se

llena de manera circular a una tercera parte, con el agregado grueso, utilizando un cucharón a una altura máxima de 5cm del material, hasta llenar la tina de manera que el material exceda la capacidad de la tina. 2. Enrasar con la varilla, o sea, colocar la varilla de manera horizontal, dando movimiento en zigzag para retirar el exceso de arena, procurando no compactar el material, de lo contrario se perderá el estado suelto. 3. Después de llenar y enrasar la tina, se procede a tomar medida del peso de la tina, sumándole el agregado varillado. 4. Realizar el procedimiento de cálculo utilizando las tablas y fórmulas proporcionadas para determinar el peso volumétrico del agregado fino.

 Procedimiento de cálculo: Para determinar los diversos pesos volumétricos llenamos las siguientes tablas: AGREGADO GRUESO (GRAVA ¾”) Peso volumétrico varillado seco Peso volumétrico suelto seco S/tina (-3.640 kg) S/tina (-3.640 kg) C / tina C / tina Peso 1 15.300 kg 15.600 kg Peso 1 17.900 kg 14.260 kg Peso 2 19.580 kg 15.920 kg Peso 2 17.820 kg 14.180 kg Peso 3 19.340 kg 15.700 kg Peso 3 17.960 kg 14.320 kg Suma Pesos 58.200 kg 47.280 kg Suma Pesos 53.680 kg 42.760 kg Peso prom 19.400 kg 15.760 kg Peso prom 17.890 kg 14.250 kg Peso tina 3.640 kg Peso tina 3.640 kg Alt. Tina 19 cm Alt. Tina 19 cm Diam. Tina 25 cm Diam. Tina 25 cm Vol. Tina 0.01015 m3 Vol. Tina 0.01015 m3 AGREGADO FINO (ARENA No.4) Peso volumétrico suelto seco S/tina (-3.640 kg) C / tina Peso 1 20.560 kg 16.920 kg Peso 2 20.600 kg 16.960 kg Peso 3 20.640 kg 17.000 kg Suma Pesos 61.800 kg 50.880 kg Peso prom 20.600 kg 16.960 kg Peso tina 3.640 kg Alt. Tina 19 cm Diam. Tina 25 cm Vol. Tina 0.01015 m3

Para determinar el P.V.V.S usamos la siguiente fórmula: P.V.V.S. (KG/M3)= PESO PROMEDIO VOL. TINA Para determinar el P.V.S.S usamos la siguiente fórmula:

P.V.S.S. (KG/M3)= PESO PROMEDIO VOL. TINA Donde: P.V.V.S = peso volumétrico varillado seco.

P.V.S.S = peso volumétrico seco suelto. Entonces sustituyendo datos tenemos:  Para el agregado grueso (grava ¾”) P.V.V.S. (KG/M3)=

15.760 kg___ = 1552.71 kg / m3 0.01015 m3

P.V.S.S. (KG/M3)=

14.250 kg___ = 1403. 94 kg / m3 0.01015 m3



Para el agregado fino (arena No.4)

P.V.S.S. (KG/M3)=

16.960 kg___ = 1670.94 kg / m3 0.01015 m3

✔ NOTA: Los tres pesos volumétricos se consideran dentro de la clasificación “normal”

 Gráfica:

 Cuestionario: 1. ¿Qué es el peso volumétrico? Es cuando se considera en el peso, el volumen completo de la muestra tomando en cuenta los huecos entre las partículas, se determina dividendo el peso máximo del material en kilogramos entre el volumen del recipiente que está contenido en metros cúbicos, su unidad es kg / m3. 2. ¿Cuáles son las partículas ligeras?

Partículas que proporcionan una baja densidad a los concretos llamados ligeros y se dividen en: naturales (piedra pómez, escoria volcánica, asbesto, etc.) y artificiales (escoria de alto horno, arcilla expandido, perlita, etc.); tienen un peso volumétrico entre 600 y 1000 kg / m3. 3. ¿Cuáles son las partículas normales? Partículas empleadas para hacer la mayoría de los concretos estructurales de densidad media o normal, y pueden ser naturales como los cantos rodados y arenas; o artificiales como las rocas trituradas; tienen un peso volumétrico entre 1400 y 1700 kg / m3. 4. ¿Cuáles son las partículas densas o pesadas? Partículas empleadas para hacer concretos de alta densidad, para muros contra radiaciones como la magnetita, chatarra o pelles de plomo; tienen un peso volumétrico entre 2000 a 4000kg / m3. 5. ¿Cuáles son los tipos de pesos volumétricos? 

Peso volumétrico seco suelto (P.V.S.S.)



Peso volumétrico varillado seco (P.V.V.S.)

1. Menciona en que consiste el peso volumétrico seco suelto Es la masa en kilogramos por unidad de volumen (metros cúbicos) de una sustancia seca a una cierta temperatura. 2. Menciona en que consiste el peso volumétrico seco varillado Peso en kilogramos por unidad de volumen (metros cúbicos) de agregado grueso compactado por medio de varillado en condiciones estándar.

 Conclusiones: 

Teóricas: lo aprendido dentro de lo teórico tenemos principalmente la definición de peso volumétrico (peso máximo/ volumen), así como la clasificación de los agregados dependiendo de su peso volumétrico los cuales son: ligeros (de 600 a 1000 kg/m3), normales (de 1400 a 1700 kg/m3) y pesados (de 2000 a 4000 kg/m3), además de en qué consiste los dos tipos de pesos volumétricos (peso volumétrico seco suelto y el peso volumétrico varillado seco).



Prácticas: aprendimos a calcular los dos tipos de pesos volumétricos, a partir de los datos obtenidos en las tablas. -Para P.V.S.S del agregado grueso obtuvimos: Un peso promedio de 15.760 kg, el cual se dividió entre el volumen de la cubeta que correspondió a 0.01015 m3 y dio como resultado un PV.S.S de 1552.71 kg / m3. -Para P.V.V.S del agregado grueso obtuvimos: Un peso promedio de 14.250 kg, el cual se dividió entre el volumen de la cubeta que (0.01015 m3) y dio como resultado un PV.V.S de 1403.94 kg / m3. -Para P.V.S.S del agregado fino obtuvimos: Un peso promedio de 16.960 kg, el cual se dividió entre el volumen de la cubeta que (0.01015 m3) y dio como resultado un PV.S.S de 1670.94 kg / m3. Por lo tanto los tres pesos volumétricos se consideran dentro del rango de entre 1400 a 1700 kg / m3, lo cual corresponden a pesos volumétricos de clasificación normal. El peso volumétrico de los materiales sirve para determinar, en el caso del concreto; la cantidad en kilogramos de cada uno de sus componentes por cada metro cúbico.