Estudio tecnologico de los agregados fino y grueso

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. Por ello el siguiente informe
expone de manera didáctica y comprensiva el procedimiento correcto para el
análisis de los agregados y la exposición de los mismos.

Las características físicas y mecánicas de los agregadostienen 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.

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

OBJETIVOS
A través del siguiente informe se pretende:

A. GENERALES

Determinar las propiedades físicas y mecánicas de los agregados
finos y gruesos de la cantera de Tartar Chico.
Aplicar éstos parámetros en la dosificación de mezclas, más
adelante realizada.

B. ESPECÍFICOS

Determinar el contenido de humedad del agregado grueso y fino.
Determinar el peso unitario volumétrico en estado suelto y
compactado del agregado grueso y fino.
Realizar el análisis granulométrico del agregado grueso y fino.
Determinar el módulo de finura del agregado grueso y fino.
Determinar el porcentaje de finos del agregado grueso y fino.
Calcular el peso específico de masa, en el estado SSS y
aparente, del agregado grueso y fino.
Determinar el grado de absorción.
Determinar el grado de abrasión del agregado grueso

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ING. CIVIL DENIS TAS


RESUMEN

En este trabajo se analiza la calidad de agregados que brinda la cantera de
Tartar Chico y que se están utilizando para la fabricación de concreto, en varias
ciudades importantes de Cajamarca.

Después de obtener las muestras representativas de los agregados de la
Cantera, procedimos a determinar sus propiedades FISICO MECÁNICAS, las
cuales fueron: Peso específico (De masa, en el estado sss y aparente), la
granulometría, el porcentaje de absorción, el contenido de humedad, el peso
unitario seco y compactado, el contenido de finos y el módulo de finura (Del
agregado fino y grueso), resistencia a la abrasión, características que brindan una
valiosa información de la capacidad de servicio de la estructura a largo plazo.

La granulometría de los agregados, determina da por análisis de tamices
de N° 100, N° 50, N° 30, N° 16, N° 8, N° 4, 3/8", 3/4", 1", 11/2", 2".,es un elemento
importante que nos sirvió, en la determinación del tamaño máximo nominal y por
ende, del requerimiento unitario de agua, proporciones del agregado grueso y
fino, y de la cantidad del cemento para obtener la trabajabilidad deseada. El peso
específico, es de vital importancia, para determinar el PESO de los agregados
existente en la dosificación. La absorción, prueba realizada para realizar
CORRECCIONES en las dosificaciones de mezclas de concreto.

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ALCANCES

El presente trabajo servirá de guía para todas aquellas personas
involucradas en la industria de la construcción que necesiten del proceso de
análisis de las propiedades de los agregados que intervendrán en el diseño de
un concreto especificado.

JUSTIFICACIÓN

Conocer las propiedades físico – mecánicas de los agregados es de vital
importancia en el diseño del concreto, ya que estos influyen de manera directa
en el comportamiento del mismo; llegando a producirse fallas estructurales por
el manejo apresurado (sin análisis) de estos y de un mal análisis.

REFERENTE A LOS MATERIALES:

A. Obtención:
Obtenidos de la Cantera Tartar Chico, a orillas del río Chonta,
ubicado a 1km aguas arriba del distrito de los Baños del Inca, en las
coordenadas:

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Coordenadas geográficas:

 7°8´59.08”S
 78° 27´ 58.15” O

Coordenadas UTM:

 79860.04 E
 9208915.95N

B. Tamaño:

Se obtuvo dos tipos de muestras de acuerdo a su tamaño: Agregado
Grueso (Grava) y Agregado Fino (Arena), pero estos dos agregados se
encontraban mezclados, para separarlos tuvimos que hacer uso de la malla
N° 4

C. Forma y Textura:

El agregado grueso tiene un perfil redondeado, por ser un material
de tipo aluvial.

D. Geología del Lugar:

La geología del lugar donde se extrajo el material está constituida
por material aluvial de rocas sedimentarias y volcánicas (riolita, traquita,
sienita, dacita, diorita, arenisca, etc.). Los afloramientos de la zona
pertenecen al piso del cretáceo inferior característica de la formación
Llacanora.

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Plano de ubicación de la cantera TARTAR CHICO

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FOTOS DE LA CANTERA

Cantera de la cual hemos utilizado el
amterial

Grupo de trabajo recolectando el material

Maquinaria pesada moviendo el material


PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AGREGADOS:

FINO Y GRUESO

1. CONTENIDO DE HUMEDAD

A) DEFINICÓN:

Es la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento
dado. Cuando dicha cantidad se exprese como porcentaje de la muestra seca
(en estufa), se denomina Porcentaje de humedad, pudiendo ser mayor o menor
que el porcentaje de absorción. Los agregados generalmente se los encuentra
húmedos, y varían con el estado del tiempo, razón por la cual se debe
determinar frecuentemente el contenido de humedad, para luego corregir las
proporciones de una mezcla.

Seco:
No existe humedad en el agregado. Se lo consigue mediante un secado
prolongado en una estufa a una temperatura de 105 ± 5º C.

Seco al aire:
Cuando existe algo de humedad en el interior del árido. Es característica,
en los agregados que se han dejado secar al medio ambiente.

Al igual que en estado anterior, el contenido de humedad es menor que el
porcentaje de absorción.

Saturado Y Superficialmente Seco:
Estado en el cual, todos los poros del agregado se encuentran llenos de
agua. Condición ideal de un agregado, en la cual no absorbe ni cede agua.

Húmedo:
En este estado existe una película de agua que rodea el agregado,
llamado agua libre, que viene a ser la cantidad de exceso, respecto al estado
saturado superficialmente seco. El contenido de humedad es mayor que el
porcentaje de absorción.

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El agregado fino retiene mayor cantidad de agua que el agregado grueso.

El contenido de humedad de una muestra, estará condicionada por el estado
en el que se encuentre dicho material, es decir que el contenido de humedad
variará teniendo en cuenta la variabilidad climatológica.

En la presente práctica se determinará el contenido de humedad natural
(actual) de nuestro agregado.

B) FUNDAMENTO TEÓRICO:

Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está
directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad
depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o
volumen total de poros.

Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se
describen a continuación:

Totalmente seco: Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta
que los agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas).

Parcialmente seco: Se logra mediante exposición al aire libre.

Saturado y Superficialmente seco. (SSS): En un estado límite en el que
los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente
se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio.

Totalmente Húmedo: Todos los agregados están llenos de agua y
además existe agua libre superficial.

La absorción y el contenido de humedad de los agregados deben
determinarse de tal manera que la proporción de agua en el concreto
puedan controlarse y se puedan determinar los pesos corregidos de las
muestras.

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El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante
la utilización de la siguiente fórmula:

Wmh Wms
W% *100
Wms

Donde:

Wmh: peso de la muestra humedad(%)

Wms: peso de la muestra seca(g)

W(%): contenido de humedad(g)

También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película
superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la
diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la
humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un
agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está
aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber
esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado
está quitando agua a la mezcla.

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:

W% < Abs(%)

1.44 < 1.65

Por lo que estamos en una de las condiciones del agregado en el cual el
material esta Húmedo o mojado

CONTENIDO DE HUMEDAD (NTP 400.010)

La presente norma, establece el método de ensayo para determinar el
contenido de humedad del agregado fino y grueso.

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Los agregados se presentan en los siguientes estados: seco al aire,
saturado superficialmente seco y húmedos; en los cálculos para el
proporciona miento de los componentes del concreto, se considera al
agregado en condiciones de saturado y superficialmente seco, es decir con
todos sus poros abiertos llenos de agua y libre de humedad superficial.
Los estados de saturación del agregado son como sigue:

C. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

El contenido de humedad es una de las propiedades físicas del
agregado, que no se encuentra en especificaciones; sin embargo, se puede
manifestar que en los agregados finos, el contenido de humedad puede llegar a
representar un 8% o más, mientras que en el agregado grueso dichos
contenidos puede representar un 4%.

D. EQUIPO Y MATERIALES:

Balanza con sensibilidad de 0.1 g. y cuya capacidad no sea menor de
1kg.
Recipiente adecuado para colocar la muestra.
Estufa, capaz de mantener una temperatura de 105°C a 110°C.
Recipiente. Se utiliza para introducir la muestra en el horno.

Fotos N°01, 02, 03: Balanza, Estufa y recipiente

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E. PROCEDIMIENTO:

 Se coloca la muestra húmeda a ensayar en un depósito adecuado
determinándose dicho peso (peso del recipiente + muestra húmeda)

Foto N°04: Muestras húmeda de AF en las taras

 Llevar el recipiente con la muestra húmeda a una estufa, para secarla
durante 24 horas a una temperatura de 110°C ± 5°C

Fotos N°05, 06: Taras puestas en el horno a secar por 24 horas.

 Pesar el recipiente con la muestra seca (peso recipiente + muestra seca)
y determinar la cantidad de agua evaporada.

H = |(Peso recipiente + M. Húmeda) – (Peso recipiente + M. Seca)|

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Foto N°07: Peso de la muestra seca

 Determinar luego el peso de la muestra seca

MS = (Peso recipiente + M. Seca) – (Peso recipiente)

F. CALCULOS Y RESULTADOS:

 Si Denotamos como:
H : Peso del agua evaporada = [(Peso recipiente+M. Húmeda) - (Peso
recipiente +M. seca)]

MS : Peso de la muestra seca

 Entonces

El contenido de humedad (%) estará dado por:

H
w (%) x 100
MS

W (%): Porcentaje de humedad.

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DATOS Y RESULTADOS PARA CADA MUESTRA EN AGREGADO FINO Y EN
AGREGADO GRUESO.

 EN AGREGADO FINO

Muestra Peso muestra Húmeda Peso muestra
"Wmh" (grs) Seca "Wms" (grs)
#1 310 290
#2 250 230
#3 235 215

CALCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL:

Muestra #1

Wmh Wms
W% *100
Wms

Wmh = 310 grs

Wms = 290 grs

W % = [(310 – 290) / 290] * 100

W % = 6.897%de humedad

Muestra #2

Wmh Wms
W% *100
Wms

Wmh = 250 grs

Wms = 230 grs

W % = [(250 – 230) / 230] * 100


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Muestra #3

Wmh Wms
W% *100
Wms

Wmh = 235 grs

Wms = 215 grs

W % = [(235 – 215) / 215] * 100

W % = 9.302% de humedad

 EN AGREGADO GRUESO

Muestra Peso muestra Húmeda Peso muestra
"Wmh" (grs) Seca "Wms"
(grs)
#1 1062 1051
#2 1919 1897
#3 1229 1207

CÁLCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL.

Muestra #1

Wmh Wms
W% *100
Wms

Wmh = 1062 grs

Wms = 1051 grs

W % = [(1062 – 1051) / 1051] * 100


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Muestra #2

Wmh Wms
W% *100
Wms

Wmh = 1919grs

Wms = 1897 grs

W % = [(1919 – 1897) / 1897] * 100


Muestra #3

Wmh Wms
W% *100
Wms

Wmh = 1229 grs

Wms = 1207grs

W % = [(1229 – 1207) / 1207] * 100


RESULTADOS OBTENIDOS:

AGREGADO FINO

MUESTRA 1 2 3
Peso Tara (WT)(gr.) 30 30 25
WT + Muestra 340 280 260
Humeda(mh)(gr.)
WT + muestra seca 2(gr.) 320 260 240
wmh-wtara 310 250 235
wms-wtara2 290 230 215
w% 6.897 8.696 9.302

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Promedio del w% 8.30

AGREGADO GRUESO

MUESTRA 1 2 3
Peso Tara (WT)(gr.) 84 133 83
WT + Muestra 1146 2052 1312
Humeda(mh)(gr.)
WT + muestra seca 2(gr.) 1135 2030 1290
wmh-wtara 1062 1919 1229
wms-wtara2 1051 1897 1207
w% 1.047 1.16 1.823
Promedio del w% 1.34

2. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO

2.1. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO DEL AGREGADO FINO:

A) DEFINICIÓN

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.

B) FUNDAMENTO TEÓRICO

 Preparación de muestra.

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

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 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.

f=

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.

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.

 Formulas a utilizar

Peso unitario volumétrico suelto

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

Donde:

Wm = Peso neto del agregado suelto

f = Factor de corrección

P.U.Vs.= Peso unitario volumétrico suelto

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 Peso unitario volumétrico compactado

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

Donde:

f =Factor de corrección
P.U.Vc.= Peso unitario volumétrico compactado

C) 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/m 3

D) EQUIPO Y MATERIALES USADOS

 Balanza, que permita lecturas de por lo menos 0.1 % del peso de la muestra.

Foto N°08: Balanza utilizada

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 Barra compactadora de acero, circular, recta, de 5/8" de diámetro y 60 cm.
de largo, con un extremo redondeado y un recipiente cilíndrico de metal,
suficientemente rígido para condiciones duras de trabajo.

Foto N°09: Molde y barra compactadora utilizados en el ensayo

 Agregado fino extraído de la cantera.

Foto N°10: agregado fino

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E) PROCEDIMIENTO

 Procedimiento Para Calcular El Peso Unitario Volumétrico Suelto

 Pesamos el recipiente que vamos a utilizar en el ensayo (Wr).

FOTO Nº11:Pesado del recipiente sin muestra

 Seleccionamos el agregado fino del cual se va a determinar su
P.U.V.


FOTO Nº12: Seleccionando el material a utilizar
(Agregado fino)

21


 Llenamos el recipiente dejando caer el agregado desde una altura no
mayor de 5 cm. por encima del borde superior del recipiente.

FOTO Nº13:Llenando el recipiente con el agregado fino

 Eliminamos el excedente del agregado con la varilla compactadora.

FOTO Nº14:Eliminando el exceso de agregado

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 Determinamos el peso de la muestra más el recipiente (Wm+r).

FOTO Nº15: Pesado del recipiente mas la muestra sin compactar

 Determinamos el peso de la muestra y luego calculamos el P.U.V.
mediante la fórmula mencionada anteriormente.

 Procedimiento Para Calcular El Peso Unitario Volumétrico Compactado

 Pesamos el recipiente que vamos a utilizar en el ensayo (Wr).

FOTO Nº16: Pesado del recipiente sin muestra

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 Seleccionamos el agregado fino del cual se va a determinar su
P.U.V.

FOTO Nº17: Seleccionando el material a utilizar

 Llenamos el recipiente hasta la tercera parte dejando caer el
agregado desde una altura no mayor de 5 cm. por encima del borde
superior del recipiente.

FOTO Nº18: Llenando el recipiente con el agregado fino

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 Apisonamos la muestra con la barra compactadora mediante 25 golpes
distribuidos uniformemente sobre la superficie

FOTO Nº19:Apasionando el agregado con la varilla compactadora
(25 golpes)

 Llenamos hasta 2/3 partes del recipiente y compactar nuevamente con
25 golpes como antes.

FOTO Nº20: Llenando el recipiente con el agregado hasta 2/3 partes del
recipiente.

25


 Luego llenamos la medida hasta rebosar, golpeándola 25 veces con la
barra compactadora (varilla) de acero de 16 mm. de ancho y 60 cm., de
longitud).

FOTO Nº21:Apisionando el agregado con la varilla compactadora

(25 golpes)

 luego enrazamos el recipiente utilizando la barra compactadora o con
una regla y desechando el material sobrante.

FOTO Nº22:Enrazando el recipiente o

Eliminando el exceso de agregado

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 Determinamos el peso de la muestra compactada más el recipiente
(Wm+r).

FOTO Nº23: Pesado del recipiente más la muestra compactada.

 Determinamos el peso de la muestra compactada y luego calculamos el
P.U.V. mediante la fórmula mencionada anteriormente.

F) CÁLCULO Y RESULTADOS

 Peso Unitario Volumétrico Suelto

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

Donde:

P.U.V.= Peso unitario volumétrico

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AGREGADO FINO SUELTO
Peso del recipiente (wr) 2.935 kg

Peso del recipiente + la muestra (wm+r) 5.555 kg

Peso de la muestra (wm) 2.62 kg

Peso del agua mas recipiente (wa +r) 4.89 kg

Peso del agua (wa) 1.955 kg

 Calculamos el factor de corrección

f=

f=

f =511.51m3

 Calculamos el peso unitario volumétrico suelto

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

P.U.V. = 2.62 kg*511.51m3

P.U.V. =1340.15kg/m3

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 Peso Unitario Volumétrico Compactado

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

Donde:

Wm = Peso neto del agregado compactado.
f = Factor de corrección.
P.U.V.= Peso unitario volumétrico.

AGREGADO FINO SUELTO
PESO DEL RECIPIENTE (Wr) 2.935 kg

PESO DEL RECIPIENTE + LA MUESTRA (Wm+r) 5.79 kg

PESO DE LA MUESTRA (Wm) 2.855 kg

PESO DEL AGUA MAS RECIPIENTE (Wa +r) 4.89 kg

PESO DEL AGUA (Wa) 1.955 kg

 Calculamos el factor de corrección

f=

f=

f =511.51m3

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 Calculamos el peso unitario volumétrico suelto

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

P.U.V. = 2.855 kg*511.51m3

P.U.V. = 1460.36 kg/m3

2.2. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO DEL AGREGADO FINO:

(Suelto Y Compactado)

A) DEFINICIÓN:

Es el peso del material seco que se necesita para llenar cierto recipiente de
volumen unitario.
El peso unitario de los agregados depende directa y estrictamente del tamaño,
forma y distribución de las partículas, y el grado de compactación (suelto o
compactado).

B) FUNDAMENTO TEÓRICO

El peso unitario de los agregados, se determina de la siguiente manera:

P.U.V = Ws * (f) = Ws / Vr

Donde:
Ws = Peso neto del agregado (seco o compactado)

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f = peso de 1m3 de agua/Wa (16.7 0C)

Vr=Volumen del recipiente
P.U.V= Peso Unitario Volumétrico (Kg/ m3)
Wa = peso del agua contenida en el recipiente de ensayo a una
temperatura de 16.7 0C

C) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Estudios realizados sobre agregados de Cajamarca, se tiene que el
Peso unitario de los agregados gruesos varían entre, entre 1350 kg/m3 a
1680 kg/m3.

D) EQUIPOS Y MATERIALES

 Balanza
 Barra compactadora de acero, circular, recta, de 5/8" de diámetro y 80 cm.
de largo, con un extremo redondeado.
 Recipiente cilíndrico y de metal, suficientemente rígido para no sufrir
deformaciones.
 Muestra en estado seco.

Foto Nº 24, 25: Recipiente, barra compactadora y balanza

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E) CALIBRACIÓN DEL RECIPIENTE

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.

F) PREPARACIÓN DE MUESTRA.

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

G) PROCEDIMIENTO.

 Peso Unitario Compactado:

MÉTODO DE APISONADO:

Llenar el recipiente hasta la tercera parte y nivelar la superficie con la
mano, apisonar la muestra con la barra compactadora mediante 25 golpes
distribuidos uniformemente sobre la superficie. Llenar hasta 2/3 partes del
recipiente y compactar nuevamente con 25 golpes como antes. Luego se
llenará la medida hasta rebosar, golpeándola 25 veces con la barra
compactadora (varilla) de acero de 16 mm. de ancho y 60 cm., de longitud),
se enrasa el recipiente utilizando la barra compactadora como regla y
desechando el material sobrante.

Foto Nº 26: Primera etapa de compactación
(25 golpes)

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Foto Nº 27: Segunda etapa de compactación
(25 golpes)

Foto Nº 28: Tercera etapa de compactación
(25 golpes)

Foto Nº 29: Enrazado del agregado grueso

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Cuando se apisona la primera capa, se procurará que la barra no golpee el
fondo, pues sólo se empleará una fuerza suficiente para que la barra
compactadora penetre en la última capa del agregado colocado en el recipiente.

Seguidamente se determinará el peso neto del agregado en el recipiente (Wa),
para finalmente obtener el peso unitario compacto del agregado al multiplicar
dicho peso por el factor (f) calculado en anteriormente o el volumen interior del
molde.

Foto Nº 30: Peso del agregado compactado

 Peso Unitario Suelto:

El procedimiento a seguir para este método, fue el siguiente:

Llenar el recipiente con una pala hasta rebosar, dejando caer el agregado
desde una altura no mayor de 5 cm. por encima del borde superior del recipiente.

Tomar las precauciones necesarias para impedir en lo posible la
segregación de las partículas. Eliminar el excedente del agregado con una reglilla.
Determinar el peso neto del agregado en el recipiente (Ws).
Obtener el peso unitario suelto del agregado, multiplicando por el factor (t)
calculado anteriormente.

Foto Nº 31: Agregado grueso en el ensayo de peso unitario suelto

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H) EXPRESIÓN DE RESULTADOS:

El peso unitario del agregado es el producto del peso neto de la muestra
por el factor (f) calculado anteriormente o entre el volumen interior del molde,
producto de la medida de sus dimensiones.

P.U. = Ws * (f)= Ws / Vr

Donde:
Ws = Peso neto del agregado (seco o compactado)
f = Factor (f) = 175.9634
Vr=Volumen del recipiente
P.U.= Peso Unitario

PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO SUELTO (AGREG. GRUESO)

AGREGADO GRUESO SUELTO
W recipiente 11.16
W muestra más recipiente 19.07
W muestra 7.91
W agua mas recipiente 16.843
W agua 5.683
F 175.9634
P.U.V. 1391.87049

AGREGADO GRUESO SUELTO
W recipiente 11.16
W muestra 7.91
H 0.31
D 0.1535
V 0.00573678
P.U.V. 1378.82182

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PESO UNITARIO VOLUMETRICO COMPACTADO (AGREG. GRUESO)

AGREGADO GRUESO COMPACTADO
W recipiente 11.16
W muestra 8.8
W agua más recipiente 16.843
W agua 5.683
F 175.9634
P.U.V. 1548.47792

AGREGADO GRUESO COMPACTADO
W recipiente 11.16
W muestra 8.8
H 0.31
D 0.1535
V 0.00573678
P.U.V. 1533.96107

3. PESO ESPECÍFICO.

A) DEFINICIONES:

Peso Específico:

El peso específico de una sustancia se define como su peso por
unidad de volumen.

Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porción de materia
entre el volumen que éste ocupa. En el Sistema Técnico, se mide en
kilopondios por metro cúbico (kp/m³). En el Sistema Internacional de
Unidades, en newton por metro cúbico (N/m³).

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Peso Específico Aparente:

Es la relación de la masa en el aire de un volumen unitario del
material, a la masa en el aire de un volumen igual de agua destilada libre
de gas, a una temperatura especificada. Cuando el material es un sólido,
se considera el volumen de la porción impermeable.

Peso Específico de Masa:

Viene a ser la relación entre la masa en el aire de un volumen unitario
del material permeable (Incluyendo los poros permeables e
impermeables, naturales del material), a la masa en el aire (de igual
densidad) de un volumen igual de agua destilada, libre de gas y a una
temperatura especificada.

Peso Específico de Masa Saturada Superficialmente Seca.

Tiene la misma definición que el Peso Específico de Masa, con la
salvedad de que la masa incluye el agua en los poros permeables.

Absorción:

Capacidad que tienen los agregados para llenar de agua los vacíos
permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante 24 horas
en ésta, depende de la porosidad.

Esta particularidad de los agregados, que dependen de la porosidad,
es de suma importancia para realizar correcciones en las dosificaciones
de mezclas de concreto. Además esta influye en otras propiedades del
agregado, como la adherencia con el cemento, la estabilidad química, la
resistencia a la abrasión y la resistencia del concreto al congelamiento y
deshielo.

Es aconsejable, determinar el porcentaje de absorción entre los 10 Y
30 primeros minutos, ya que la absorción total en la práctica nunca se
cumple.

37



 PARA AGREGADO FINO.

 Peso Específico de Masa:

 Peso Específico de Masa SSS

 Peso Específico Aparente

 Porcentaje de Absorción

Donde:

= peso en el aire de muestra secada en la estufa
= volumen del volumenómetro usado
=peso en gramos o el volumen en cm3 del agua añadida al frasco

38


 PARA AGREGADO GRUESO:

 Peso Específico de Masa

 Peso Específico de Masa SSS

 Peso Específico Aparente

 Porcentaje de Absorción

Donde:

A= peso en el aire de muestra secada en la estufa
= Peso en el aire de la muestra saturada superficialmente seca
C=peso en el agua de muestra saturada superficialmente seca

39


C) ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

El peso específico puede variar, entre los intervalos 1.2 a 2.2 gr/cm 3
para concretos ligeros, cuando su valor está entre 2.3 a 2.9 gr/cm3,

En los agregados de Cajamarca el peso específico varía de 2.45 a
2.71 gr/cm3.

El porcentaje de absorción de los agregados, comúnmente se halla
en el intervalo (0.20% - 3.50%).Es aconsejable, determinar el porcentaje
de absorción entre los 10 Y 30 primeros minutos, ya que la absorción
total en la práctica nunca se cumple.

D) EQUIPO Y MATERIALES:


Balanza con sensibilidad 1 gr. Y capacidad de 5 kg.
Frasco volumétrico (fiola con capacidad de 500cm3.)
Molde cónico, metálicode ø < 4cm y ø >8cm y con una altura de 9cm.
Varilla de metal con un extremo redondeado
Estufa, capaz de mantener una temperatura constante de 110 ºC.
Probeta o volumenómetro
Secadora

 PARA AGREGADO GRUESO.

Balanza
Canastilla
Horno

40


E) PROCEDIMIENTO:


Por el método del cuarteo se selecciona aproximadamente 1 kg 2 Kg
de agregado, y se seca a 110ºC hasta peso constante.

Foto Nº 32: Pesamos el AF para ensayarlo (2Kg)

Foto Nº 33: Secamos la muestra hasta peso constante

Se sumerge la muestra en agua durante 24 horas.

Foto Nº 34: Muestra de AF sumergida en agua

41


Saque la muestra del agua y se extiende la muestra sobre una
superficie no absorbente exponiéndola a aire caliente y se agita o
remueve para seguir el secado uniforme. También se puede ir
secando utilizando una secadora de pelo.

Foto Nº 35: Secado de la muestra hasta el estado SSS
Con una secadora de pelo

Continúe esta operación hasta que los granos de agregado no se
adhieran entre sí marcadamente.

Se coloca la muestra en un molde cónico y se consolida con 25
golpes de pisón en 3capas.En la primera capa 8 golpes, en la
segunda también y en la última 9.

Foto Nº 36: Colocando la 1° Foto Nº 37: Realizando los
tercera parte de AF al cono golpes para compactar la
primera parte

42


Si existe humedad libre el cono con A.F mantendrá su forma, siga
secando y revolviendo constantemente y pruebe a intervalos hasta que el
cono se derrumbe al quitar el molde, esto indica que el agregado a
alcanzado la condición saturado superficialmente sedo SSS.

Foto Nº 38: Muestra que aún Foto Nº 39: Muestra en estado de
SSS, puesto que se rebajo con
no está en estado SSS
referencia del principio

Introduzca 500gr de la muestra SSS en una probeta, la cual se agregara
previamente 100cm3 de agua y luego agregar o completar hasta los
500cm3indicados en la fiola eliminando las burbujas de aire (utilizando la
bomba de vacíos).

Foto Nº 40: Colocando la Foto Nº 41: Fiola con
AF a la fiola agregado mas agua

43


Foto Nº 42: Eliminando las
burbujas de aire mediante la
bomba de vacíos

Se retira la muestra con cuidado de la probeta y se seca en el horno a
105ºC por 24horas, luego se enfría la muestra a temperatura constante y
luego se pesa. Siendo este último peso wa.

Foto Nº 43: De la fiola a un
depósito para ser secado en
el horno

44


 PARA AGREGADO GRUESO

Seleccionamos una muestra cuarteada seca (6Kg aproximadamente),
sumergir esta muestra en agua por 24 horas.

Luego se procede a secar la muestra sobre una superficie ya sea con
un secador o de manera natural (con el aire o el sol); moviendo de tal
manera que pueda secarse toda la superficie del agregado.

Foto Nº 44: Secado del AG para llegar al estado
SSS
A diferencia que el agregado fino ya no se le hace la prueba para ver si
la muestra se encuentra en estado de sss, sino es por simple
observación.

Foto Nº 45: AG en el estado Sss

45


Después pesamos una determinada cantidad de muestra (en función
del TMN del agregado).Esa muestra vendría a ser el peso al aire en
estado de SSS. Para pesar utilizamos una canastilla, previamente
pesando ésta para poder restarle su peso.

Foto Nº 46: Pesando la
muestra de AG en estado
SSS
Nuevamente sumergimos la muestra en el agua, obteniendo asi el
peso de la muestra sumergida SSS.

Foto Nº 47: Pesando la muestra sumergida en
agua

Y por último colocamos la muestra al horno por 24 horas, obteniéndose
el peso en el aire de la muestra seca al horno.

46


F) CÁLCULOS Y RESULTADOS:


Tabla N°: Peso específico del agregado fino en el estado SSS.

PESO ESPECÍFICO SSS
Peso de muestra sss (gr) 500

V(cm3) 500

Va(cm3) 300

Pemsss (gr/cm3) 2.50

Tabla N°: Peso específico aparente del agregado fino

PESO ESPECÍFICO APARENTE

w0(gr) 485

v(cm3) 500

va(cm3) 300

Peap(gr/cm3) 2.62

47


Tabla N°: Peso específico de masa del agregado fino

PESO ESPECÍFICO DE MASA

W0(gr) 485

v(cm3) 500

va(cm3) 300

Pem (gr/cm3) 2.43

4. GRADO DE ABSORCIÓN

% Absorción=

% Absorción=3.09

 PARA AGREGADO GRUESO

Datos:

Agregado grueso(AG)
Peso canastilla (wc) 2550

Peso canastilla sumergida(wcs) 2210

wcs+AG 6345

wc+Agsss 9200

Muestra seca (A) 6581.00

48


Tabla N°: Peso específico del agregado grueso en el estado SSS.

PESO ESPECÍFICO DE MASA SSS
B 6650
C 4135
Pemsss 2.64

Tabla N°: Peso específico aparente del agregado grueso

PESO ESPECÍFICO APARENTE
A 6581
C 4135
Peap 2.69

Tabla N°: Peso específico de masa del agregado fino

PESO ESPECÍFICO DE MASA
A 6581
B 6650
C 4135
Pem 2.62

49


RESULTADOS:

Grado De Absorción.

% Absorción=

% Absorción=1.05

5. GRANULOMETRIA.

A) DEFINICIÓN

La granulometría se refiere a la distribución de las partículas del
agregado. El análisis granulométrico divide la muestra en fracciones, de
elementos del mismo tamaño, según la abertura de los tamices utilizados.
Para nuestro caso analizaremos por separado el agregado grueso del fino,
después de este análisis y gracias a estos datos podremos obtener
además el tamaño máximo nominal y el módulo de finura de ambos
agregados, los cuales serán muy importantes para el diseño de mezclas a
realizar luego.

 MODULO DE FINURA (MF):

Viene a ser la relación entre la sumatoria de los porcentajes
retenidos acumulados en cada uno de los tamices (Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº
30, Nº 50, Nº 100) sobre 100.

 SUPERFICIE ESPECÍFICA (SE):

Se define como la relación del área entre el volumen de una
determinada partícula.

50



 MODULO DE FINURA DEL AGREGADO FINO (MF):

La suma de los porcentajes retenidos acumulados de las mallas
estándar para el agregado fino (N°4, N°8, N°16, N°30, N°50, N°100) todo
entre 100

M.F =

 MODULO DE FINURA DEL AGREGADO GRUESO(MF):

La suma de los porcentajes retenidos acumulados de las mallas
estándar para el agregado total todo entre 100

C) ESPECIFICACIONES TECNICAS:

 Para el modulo de finura las especificaciones técnicas q a continuación
se dan están referidas exclusivamente al agregado fino

a. El modulo de finura no debe ser menor que 2.3 ni mayor que 3.1
b. La variación del módulo de finura, no debe exceder de 0.2 de la base
del módulo para una determinada obra
c. Los agregados finos cuyos módulos de finura varían entre 2.2 y 2.8
se obtienen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregación.
d. Los agregados finos cuyos módulos de finura varían entre 2.8y 3.2
son los más indicados para producir concretos de alta resistencia
e. En Cajamarca las diferentes canteras presentan una variación con
respecto al modulo de finura entre 0.79 a 3.81

51


 La gradación debe estar dentro de las tablas N°1 y N°2 para el
Agregado fino y Agregado grueso respectivamente.

D) MATERIAL Y EQUIPO:

Una Balanza con sensibilidad 1 gr.
Juego de Tamices conformados por Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 50, Nº
100.(Agreg. Fino)
Juego de Tamices conformados por 3”, 1 ½”, ¾”, 3/8”, N°4. (Agreg.
Grueso)
Una Estufa a temperatura constante de 110 ºC.
E) PROCEDIMIENTO:

 Para el agregado fino.

Se tomó cierta cantidad de material y se coloco dentro de una estufa
durante 24 horas con lo que se logró el secado del material.

Se peso 2515g de grava.

Foto Nº 48
Con una serie de tamices se confecciono una escala descendente en
aberturas, dichos tamices fueron: Nº4, Nº8, Nº16, Nº30, Nº50, Nº100.

Foto Nº 49

52


Se vierte el material sobre esta serie de tamices, se procede a pesar y
registrar los pesos reten idos en cada uno de los tamices.

Foto Nº 50

 Para el agregado grueso.

Se tomó cierta cantidad de material y se coloco dentro de una estufa
durante 24 horas con lo que se logró el secado del material.
Se peso 2515g de grava.

Foto Nº 51

Con una serie de tamices se confecciono una escala descendente en
aberturas, dichos tamices fueron: 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8” y Nº 4.

Foto Nº 52

53


Se vierte el material sobre esta serie de tamices, se procede a pesar y
registrar los pesos reten idos en cada uno de los tamices.

Foto Nº 53

F) RESULTADOS:

 Agregado Fino

Peso inicial 2515 g.

Tamiz Retenido (g) Retenido (%) Retenido % Que Pasa
N° Abertura acumulado
(mm) (%)

4 4.75 220 8.75 8.75 91.25
8 2.36 180 7.16 15.90 84.10
16 1.18 325 12.92 28.83 71.17
30 0.6 600 23.86 52.68 47.32
50 0.3 785 31.21 83.90 16.10
100 0.15 310 12.33 96.22 3.78
200 0.078 65 2.58 98.81 1.19
Cazoleta 30 1.19 100.00 0.00
SUMA 2515 100

Modulo De Finura

Modulo de finura 2.863

54


Pasante A La Malla N° 200

Contenido de arcillas y limos en los agregados:

F: Porcentaje de material que pasa el tamiz N°200
W0: Peso inicial de la muestra
W200: Peso pasante de la malla N°200

F: 1.193%

Según especificaciones técnicas el análisis granulométrico del agregado
fino debe estar graduado dentro de los siguientes límites:

TABLA Nº
Limites Del Uso Granulométrico Del Agregado Fino

MALLA PORCENTAJE QUE PASA
9.51 mm. (“3/8”) 100
4.76 mm. (Nº04) 95 a 100
2.36 mm. (Nº08) 80 a 100
1.18 mm. (Nº16) 50 a 85
600 u.m. (Nº30) 25 a 60
300 u.m. (Nº50) 10 a 30
150 u.m. (Nº100) 2 a 10

55


120

100

80

limite inferior
60
limite superior
datos obtenidos
40

20

0
0.1 1 10

 Agregado Grueso

Peso inicial 8999.995 g.

Tamiz Retenido Retenido Retenido Retenido % Que
N° Abertura (g) corregido(g) (%) acumulado Pasa
(mm) (%)
2" 50 0 0 0 100
1 1/2" 37.5 0 0 0.00 100
1" 25 50 51.666 0.574 0.57 99.426
3/4" 19 1555 1556.666 17.296 17.87 82.130
1/2" 12.5 3605 3606.666 40.074 57.94 42.056
3/8" 9.5 1865 1866.666 20.741 78.69 21.315
4 4.75 1830 1831.666 20.352 99.04 0.963
Cazoleta 85 86.666 0.963 100.00 0.000
suma 8990 8999.995

Tamaño Máximo

56


TM 1"

Tamaño Máximo Nominal

TMN 1"

Modulo De Finura

Modulo de finura 7.55

Según especificaciones técnicas el análisis granulométrico del agregado grueso
debe estar graduado dentro de los siguientes límites:

TABLA Nº 2
Limites Del Uso Granulometrico Del Agregado Grueso

MALLA PORCENTAJE
QUE PASA
37.5 mm. (1 1/2") 100
25 mm. (1") 95 a 100
19 mm. (3/4") 68 a 85
12.5 mm. (1/2") 25 a 60
9.5 mm. (3/8") 12 a 45
4.75 mm. (Nº4) 0 a 10

57


120

100

80

limite inferior
60
limite superior
datos obtenidos
40

20

0
1 10 100

58


CUADRO RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS

PROPIEDAD FÍSICA AGREGADO AGREGADO ESPECIFICACIONES TECNICAS
GRUESO FINO
1. Contenido de Humedad (w%) 1.34 8.3

A) Peso P.U.V. Suelto 1391.9 1378.82 1340.15 agregado fino varia entre 1400 a1700
Unitario
agregado grueso varia entre 1350 a 1680
Volumétrico
(g/cm3) P.U.V. 1548.5 1533.96 1460.36 disminuye cerca de un 20% para el peso
Compactado unitario suelto

3. Peso Pem 2.62 2.43 varía entre 1.2 a 2.2 para concretos ligeros
Específico Pemsss 2.64 2.5 varía entre 2.3 a 2.9 para concretos
(g/cm3) normales
Peap 2.69 2.62
B) Grado de Absorción (%) 1.05 3.09 normalmente en el intervalo de 0.20 a 3.5
4.Granulometría Modulo de 7.55 2.863 solo para AF:
Finura
Si varía entre 2.2 y 2.8 se obtienen
concretos de buena trabajabilidad y
reducida segregación
Si varía entre 2.8 y 3.2 se obtienen
concretos de alta resistencia
% que pasa por -- 1.193 Sdfgsdfb
el tamiz n°200
T.M. 1”
T.M.N. 1”

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