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• JulioAndresRivasplata

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I. INTRODUCCIÓN En este informe doy a conocer los ensayo realizado de GRANULOMETRÍA a los agregados “fino y grueso” Para esto hemos utilizado las normas:  MTC E202- ASTM C 117- NTP 400. 018  MTC E203- ASTM C 129- NTP 400. 017  MTC E204 - ASTM C 136 - NTP 400. 012  MTC E205 - ASTM C 128 - NTP 400. 022  MTC E207 - ASTM C 131 - NTP 400. 019 II. CARACTERÍSTICAS Y PROCEDENCIA  AGREGADO: De rio. III. ENSAYOS ENSAYO Nº1 CANTIDAD DE MATERIAL FINO QUE PASA POR EL TAMIZ 200 OBJETO Describir el procedimiento para determinar, por lavado con agua, la cantidad de material fino que pasa el tamiz de 75 μm (Nº 200) en un agregado. Durante el ensayo se separan de la superficie del agregado, por lavado, las partículas que pasan el tamiz de 75 μm (Nº 200), tales como: arcillas, agregados muy finos, y materiales solubles en el agua. RESUMEN Mediante este ensayo de laboratorio, se determina por lavado la cantidad de material fino que pasa el tamiz N° 200 (75 mm) en un agregado. Se separan de la superficie del agregado, partículas que pasan el tamiz N° 200, tales como: arcillas, agregados muy finos y materiales solubles en el agua. El principio del ensayo consiste en evaluar el recubrimiento superficial que puede tener un agregado como consecuencia de material fino y su potencial de perjudicar el comportamiento de concretos y morteros en lo que pueda ser empleado. Material 

Muestra secada a una temperatura de 110 °C ± 5 °C.

Equipo   

Tamices N° 16 (1.18 mm) y N° 200 (75 μm) Recipiente. Balanza con aproximación a 0.1% del peso medido



Estufa con control de temperaturas.

Procedimiento   



 

Secar muestra a peso constante a una temperatura de 110 °C ± 5 °C, pesar con una aproximación al 0.1% de la masa de la muestra de ensayo. Colocar la muestra seca y pesada en un recipiente y adicionar agua hasta cubrirla. Agitar la muestra para lograr la separación completa de las partículas más finas que el tamiz N° 200 de las partículas gruesas y llevar el material fino a la suspensión. Colocar el tamiz N° 16 sobre el tamiz N° 200 y verter el agua de lavado conteniendo los sólidos suspendidos y disueltos sobre los tamices; tener cuidado para evitar la decantación de las partículas más gruesas de la muestra. Adicionar una segunda carga de agua a la muestra en el recipiente, agitar y decantar como antes. Repetir esta operación hasta que el agua de lavado esté clara. Retornar todo el material retenido sobre los tamices mediante un chorro de agua. Secar el agregado lavado a peso constante a una temperatura de 110 °C ± 5 °C y determinar la masa con aproximación al 0.1% de la masa original de la muestra CÁLCULOS

MUESTRA MÍNIMA AGREGADO

REQUERIDA

SEGÚN

TAMAÑO

DE

Tamaño nominal máximo de tamices

Peso mínimo aproximado de la muestra (gr)

4.75 mm

N° 4 o menos

300

9.5 mm

3/8”

1000

19.00 mm

3/4”

2500

37.5 mm

1 ½” o mayor

5000

CANTIDAD DE MATERIAL FINO QUE PASA POR EL TAMIZ N°200

ID

DESCRIPCIÓN

UND 1

2

3

A

Peso de la muestra

gr

1122

1130

1128

B

Peso de la muestra lavada y seca

gr

970

985

975

C

Material que pasa el tamiz N° 200 C=A–B

gr

152

145

152

D

% que pasa el tamiz N° 200 D = (C / A) * 100

%

13.55

12.83

13.48

ENSAYO 02 PESO UNITARIO Y VACÍO DE LOS AGREGADOS OBJETIVOS Determinar el peso unitario suelto o compactado y el porcentaje de los vacíos de los agregados finos, gruesos o una mezcla de ambos. El método se aplica a agregados de tamaño máximo nominal de 150 mm (6”). MATERIALES Balanza: Una balanza con aproximación a 0,05 kg y que permita leer con una exactitud de 0,1% del peso de la muestra. Barra Compactadora: Recta, de acero liso de 16 mm (5/8") de diámetro y aproximadamente 60 cm de longitud y terminada en punta semiesférica. Recipiente de Medida: Cilíndricos, metálicos, preferiblemente con asas. Estancos con tapa y fondo firmes y parejos, con precisión en sus dimensiones interiores y suficientemente rígido para mantener su forma en condiciones severas de uso. Los recipientes tendrán una altura aproximadamente igual al diámetro, pero en ningún caso la altura será menor del 80% ni mayor que 150% del diámetro. La capacidad dependerá del tamaño del agregado de acuerdo con los límites establecidos en la Tabla 1. El espesor del metal se indica en la Tabla 2. El borde superior será pulido y plano dentro de 0,25 mm y paralelo al fondo dentro de 0,5%. La pared interior deberá ser pulida y continua. Si la medida se usa también en la determinación del peso unitario del concreto, deberá ser hecho de acero u otro material adecuado, resistente al ataque de la pasta de cemento. Pala de Mano: Una pala o cucharón de suficiente capacidad para llenar el recipiente con el agregado. 2. Características y procedencia. “Esto es de la cantera de donde se ha sacado los agregados es general”. 3. Limitaciones encontradas. Escasa disponibilidad de equipo, generado por todo el alumnado que lo solicita y que hace difícil estar con el equipo el tiempo necesario para realizar correctamente los ensayos.

LABORATORIO ENSAYO DE MATERIALES – UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA PROTOCOLO ENSAYO

PESO UNITARIO DE LOS AGREGADOS

NORMA

MTC E 203 – ASTM C29 – NTP 400.017

CÓDIGO DEL DOCUMENTO:

PROYECTO CANTERA:

TIPO DE CANTERA:

UBICACIÓN:

TIPO DEL MATERIAL:

FECHA DE MUESTRA:

RESPONSABLE:

FECHA DE ENSAYO:

REVISADO POR:

PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO TAMAÑO MÁX. NOMINAL

AGREGADO FINO ID

DESCRIPCIÓN

< 1/2”

VOLUMEN MOLDE 3

UND

1

2

RESULTADO

A

Peso del Molde + AF Compactado

Kg

9.554

9.525

9.5395

B

Peso del molde

Kg

3.876

3.874

3.875

C

Peso del AF Compactado,

Kg

5.678

5.651

5.6645

Kg/Cm^3

0.0018

0.00179

0.001795

C=A–B

PESO UNITARIO COMPACTADO D = C / Vol. Molde

D E

Peso del Molde + AF Suelto

Kg

9.154

9.091

9.1225

F

Peso del AF Suelto, F = E – B

Kg

5.278

5.217

5.2475

Kg/Cm^3

0.00168

0.00166

0.00167

PESO UNITARIO SUELTO, G = F / Vol. Molde

G

PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO TAMAÑO MÁX. NOMINAL

AGREGADO GRUESO ID

DESCRIPCIÓN

1 1/2”

VOLUMEN MOLDE 3

UND

1

2

RESULTADO

A

Peso del Molde + AG Compactado

Kg

19.441

19.315

19.378

B

Peso del molde

Kg

4.189

4.192

4.1905

C

Peso del AG Compactado,

Kg

15.252

15.123

15.1875

Kg/Cm^3

0.00129

0.00128

0.001285

C=A–B

PESO UNITARIO COMPACTADO D = C / Vol. Molde

D E

Peso del Molde + AG Suelto

Kg

18.101

17.806

17.9535

F

Peso del AG Suelto, F = E – B

Kg

13.912

13.614

13.763

Kg/Cm^3

0.00118

0.00115

0.001165

G

PESO UNITARIO SUELTO, G = F / Vol. Molde

OBSERVACIONES: RESPONSABLE DEL ENSAYO

COORDINADOR DE LABORATORIO

DOCENTE

NOMBRE:

NOMBRE:

NOMBRE:

FECHA

FECHA:

FECHA:

ENSAYO 03. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS A. OBJETIVOS Objetivo general 

Determinar por medio de una serie de tamices de abertura cuadrada la distribución de partículas de agregados grueso y fino en una muestra seca de peso conocido.

Objetivos específicos   

Dibujar e interpretar la curva granulométrica. Aplicar el método de análisis granulométrico mecánico para una muestra de suelo. Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos.

B. EQUIPO UTILIZADO  Juego de tamices ASTM  Balanza  Horno  Agitador mecánico.  Taras  Cuarteador C. Marco teórico El análisis Granulométrico Es la determinación de los tamaños de las partículas de una cantidad de muestra de suelo, y aunque no es de utilidad por sí solo, se emplea junto con otras propiedades del suelo para clasificarlo, a la vez que nos auxilia para la realización de otros ensayos. En los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de su comportamiento ingenieril, no así en suelos cohesivos donde este comportamiento depende más de la historia geológica del suelo. El análisis granulométrico puede expresarse de dos formas: 1. Analítica. Mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula contra el porcentaje de suelo menor de ese tamaño (porcentaje respecto al peso total). 2. Gráfica. Mediante una curva dibujada en papel log-normal a partir de puntos cuya abscisa en escala logarítmica es el tamaño del grano y cuya ordenada en escala natural es el porcentaje del suelo menor que ese tamaño (Porcentaje respecto al peso total). A esta gráfica se le denomina CURVA GRANULOMÉTRICA. Al realizar el análisis granulométrico distinguimos en las partículas cuatro rangos de tamaños: 1. Grava: Constituida por partículas cuyo tamaño es mayor que 4.76 mm.

2. Arena: Constituida por partículas menores que 4.76 mm y mayores que 0.074 mm. 3. Limo: Constituido por partículas menores que 0.074 mm y mayores que 0.002 mm. 4. Arcilla: Constituida por partículas menores que 0.002 mm. En el análisis granulométrico se emplean generalmente dos métodos para determinar el tamaño de los granos de los suelos: 1. Método Mecánico. 2. Método del Hidrómetro. Análisis Granulométrico Mecánico por Tamizado. Es el análisis granulométrico que emplea tamices para la separación en tamaños de las partículas del suelo. Debido a las limitaciones del método su uso se ha restringido a partículas mayores que 0.074 mm. Al material menor que ese se le aplica el método del hidrómetro. Tamiz: Es el instrumento empleado en la separación del suelo por tamaños, está formado por un marco metálico y alambres que se cruzan ortogonalmente formando aberturas cuadradas. Los tamices del ASTM son designados por medio de pulgadas y números. Por ejemplo un tamiz 2" es aquel cuya abertura mide dos pulgadas por lado; un tamiz No. 4 es aquel que tiene cuatro alambres y cuatro aberturas por pulgada lineal. D. Limitaciones del Análisis Mecánico  No provee información de la forma del grano ni de la estructura de las partículas.  Se miden partículas irregulares con mallas de forma regular.  Las partículas de menor tamaño tienden a adherirse a las de mayor tamaño.  El número de tamices es limitado mientras las partículas tienen números de tamaños ilimitados.  Tiene algún significado cuando se realiza a muestras representativas de suelo. E. Procedimiento A partir del material traído del campo se obtiene una muestra representativa de la masa del suelo y se seca en el horno. Se reducen los terrones de la muestra a tamaños de partículas elementales.

El material así reducido se emplea para realizar la granulometría gruesa vertiendo el suelo a través de los tamices: 3", 2½", 2", 1½", 1", ¾", 3/8", No. 4 dispuestos sucesivamente de mayor a menor, colocando al final receptáculo denominado fondo. Luego se pasa a tamizar el material colocándolo en los agitadores mecánicos, cinco minutos en el de movimiento vertical y cinco minutos en el de movimiento horizontal. Si no se cuenta con agitadores mecánicos se tamiza manualmente durante diez minutos. Se recupera el material retenido en cada tamiz asegurándonos manualmente de que las partículas hayan sido retenidas en el tamiz correspondiente. Se procede a pesar el material retenido en cada tamiz, pudiendo hacerse en forma individual o en forma acumulada. El suelo que se encuentra en el fondo se pesa siempre individualmente. Una vez pesado, el material que se encuentra en el fondo se cuartea para obtener una muestra que pese entre 150 y 300 gramos con la cual se hace la granulometría fina. La muestra obtenida del cuarteo se pesa y se lava sobre el tamiz No. 200 para eliminar el material menor que ese tamaño.

Se coloca la muestra en el horno y se seca durante 24 horas a 110 oC, después de lo cual se vierte sobre los tamices: No. 10, No. 30, No. 40, No. 100, No. 200 y fondo dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura y se procede igual que para la granulometría gruesa.

F. Cálculos

ENSAYO 4 GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGREGADOS FINOS Objeto Determinar el peso específico seco, peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y la absorción después de 24 horas de sumergido en agua el agregado fino. Material 

Agregado fino (aprox. 1000 gr), secado a peso constante a 110 °C ± 5 °C.

Equipo    

Balanza sensible a 0.1% del peso medido y con capacidad de 1000 gr o más Frasco volumétrico de 500 ml de capacidad, calibrado hasta 0.1 ml a 20 °C Molde cónico metálico, 40 mm ± 3 mm de diámetro en la parte superior, 90 mm ± 3 mm de diámetro en la parte inferior y 75 mm ± 3 mm de altura. Varilla compactadora de metal de 340 gr ± 15 gr de peso con un extremo de superficie plana circular de 25 mm ± 3 mm de diámetro.

Procedimiento 





Se coloca el material en un recipiente y se cubre con agua, se deja reposar durante 24 horas. Se extiende sobre una superficie plana expuesta a una corriente suave de aire tibio y se remueve con frecuencia, para garantizar un secado uniforme. Se continúa esta operación hasta que los granos del agregado no se adhieran entre sí. En el molde cónico, se coloca la muestra y se apisona suavemente 25 veces con la varilla de metal y se levanta el molde verticalmente. Repetir la operación del secado y del molde cónico hasta que el cono de agregado se desintegre, siendo en ese instante cuando el agregado fino se encuentra en estado de saturado superficialmente seco Se introduce en el frasco 500 gr de la muestra preparada y se añade agua hasta aproximadamente 90% de la capacidad del frasco para eliminar el aire atrapado, se agita constantemente y se coloca en un baño de agua a una temperatura entre 21 °C y 25 °C durante 1 hora. Se llena el frasco hasta la marca de 500 ml y se determina su peso total. Se saca el agregado fino del frasco, se seca a peso constante a una temperatura de 110 °C ± 5 °C, se enfría a temperatura ambiente en un secador durante ½ hora a 1 ½ hora y se pesa.

LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA PROTOCOLO PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DE ENSAYO CÓDIGO DEL DOCUMENTO: AGREGADOS GRUESOS NORMA MTC E206 – ASTM C127 – NTP 400.021 PROYECTO CANTERA:

TIPO DE CANTERA:

UBICACIÓN:

TIPO DE MATERIAL:

FECHA DE MUESTRA:

RESPONSABLE:

FECHA DE ENSAYO:

REVISADO POR:

PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DE AGREGADOS GRUESOS ID

DESCRIPCIÓN

UND

1

2

A

Peso Saturado Superficialmente Seco del suelo en aire

gr

48882

B

Peso Saturado Superficialmente Seco del suelo en agua

gr

4524

C

Volumen de masa + volumen de vacío, C=A–B

gr

358

D

Peso seco del suelo (en estufa a 105°C ± 5°C)

gr

4620

cm3

96

E

Volumen de masa, E = C – (A – D)

F

Peso específico bulk (base seca), F=D/C

gr/cm3

12. 905

G

Peso específico (base saturada), G=A/C

gr/cm3

13.637

H

Peso específico aparente (base seca), H=D/E

gr/cm3

48.125

%

5.671

I

Absorción, K = (A – D / D) * 100

OBSERVACIONES:

RESPONSABLE DEL ENSAYO

COORDINADOR DE LABORATORIO

DOCENTE

NOMBRE:

NOMBRE:

NOMBRE:

FECHA

FECHA:

FECHA:

3

RESULTADO

P R O M E D I O

ENSAYO 5 ABRASIÓN LOS ÁNGELES AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS DE TAMAÑOS MENORES DE 37.5 mm (1 ½”) OBJETIVOS Este método se refiere al procedimiento que se debe seguir para realizar El ensayo de desgaste de los agrega dos gruesos hasta de 37.5 mm (1½") por medio de la máquina de Los Ángeles. El método se emplea para determinar la resistencia al desgaste de agregados naturales o triturados, empleando la citada máquina con una carga abrasiva. Para evaluar la resistencia al desgaste de los agregados gruesos, siguiendo el protocolo de la norma MTC E207 – ASTM C131 – NTP 400.019 Esta norma no pretende considerar todo los problemas de seguridad asociados con su uso. USO Y SIGNIFICADO Este ensayo ha sido ampliamente usado como un indicador de la calidad relativa o la competencia de diferentes fuentes de agregados pétreos de similares composiciones mineralógicas. Los resultados no brindan automáticamente comparaciones válidas entre fuentes marcadamente diferentes en origen, composición o estructura. Los límites de las especificaciones deben ser asignados con extrema precaución, considerando los tipos de agregados disponibles y su comportamiento histórico en aplicaciones finales específicas. MATERIAL Y EQUIPOS  Balanza. Un aparato sensible, fácil de leer, con precisión del 0.05% de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo.



Horno de secado debe mantener la temperatura uniforme.



Tamices. Serie de tamices que deben cumplir con la Norma ICONTEC 32. Se utilizaron los tamices 1 ½", 1", ¾", ½", N°4.



Máquina de los Ángeles. Aparato especificado por la Norma ICONTEC 98.



Agregado

PROCEDIMIENTO 

 

Colocar la muestra de ensayo y la carga en la máquina de Los Ángeles y hacerla girar a una velocidad entre 30 rpm a 33 rpm por 500 revoluciones. Luego de terminadas las 500 revoluciones, descargar el material y pasar por el tamiz N° 12. Lavar el material más grueso que el tamiz N° 12 y secar al horno a 110 °C ± 5 °C, hasta peso constante y determinar la masa con una aproximación a 1 gr. Si el agregado está esencialmente libre de revestimiento y polvo el requerimiento de lavado puede ser obviado, pero siempre se requiere secar antes del ensayo.

FORMULA A USAR Desgaste a la abrasión Los Ángeles = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎𝑙 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑔𝑟)−𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁°12(𝑔𝑟) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎𝑙 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙(𝑔𝑟)

CÁLCULOS:

𝑥100 %

LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA PROTOCOLO ABRASIÓN LOS ANGELES AL DESGASTE ENSAYO DE LOS AGREGADOS DE TAMAÑOS CÓDIGO DEL DOCUMENTO: MENORES DE 37.5 mm (1 ½”) NORMA MTC E207 – ASTM C 131 – NTP 400.019 PROYECTO CANTERA:

TIPO DE CANTERA:

UBICACIÓN:

TIPO DE MATERIAL:

FECHA DE MUESTRA:

RESPONSABLE:

FECHA DE ENSAYO:

REVISADO POR:

MUESTREO:

GRANULOMETRÍA DE ENSAYO GRADACIÓN

“A”

“B”

“C”

“D”

CARGA ABRASIVA (N° de esferas de acero)

12

11

8

6

GRANULOMETRÍA DE LA MUESTRA DE AGREGADO PARA ENSAYO Tamiz (pasa)

Tamiz (retiene)

“A” (gr)

“B” (gr)

“C” (gr)

1 ½”

1”

1250 ± 25

1”

¾”

1250 ± 25

¾”

½”

1250 ± 10

2500 ± 10

½”

3/8”

1250 ± 10

2500 ± 10

3/8”

¼”

2500 ± 10

¼”

N° 4

2500 ± 10

N° 4

N° 8

“D” (gr)

5000 ± 10

TOTALES

5000 ± 10

5000 ± 10

5000 ± 10

5000 ± 10

DESGASTE A LA ABRASIÓN ID

DESCRIPCIÓN

UND

1

2

3

A

Peso muestra total

gr

5 000

5008

5004

B

Peso retenido en tamiz N° 12

gr

3242

3244

3243

D

Desgaste a la abrasión Los Ángeles D = (A – B) * 100 / A

%

35.16

35.22

35.19

OBSERVACIONES: RESPONSABLE DEL ENSAYO

COORDINADOR DE LABORATORIO

DOCENTE

NOMBRE:

NOMBRE:

NOMBRE:

FECHA

FECHA:

FECHA:

P R O M E D I O

CONCLUSIÓN Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede concluir que contamos con un agregado de alta resistencia al desgaste. Por lo tanto que dicho agregado es apto para el diseño de la mezcla de concreto, ya que nos podría garantizar buenos resultados al ser utilizado debido a la dureza que presenta al ser sometido a fricciones junto con las esferas. 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 de 34% sirve para la fabricación de losas, pisos y estructuras donde se emplee el concreto.

V. ANEXOS