Propiedades fisicas y mecanicas de material de piedra natural
1. RESUMEN
La presente práctica está enfocada al estudio de las características de las rocas en su estado natural. Cabe resaltar
que la presente prácticase realiza basándose en las normas ASTM-D, que son las correspondientes para el estudio
de las rocas en su estado natural.
Con larealizaciónde laprimeraprácticade laboratoriodel cursode Materialesde Construcción; nos iniciamos en el
manejo preliminar de los instrumentos que son utilizados para determinar algunas de las propiedades físicas -
mecánicas de las rocas, cuyos valores podrían ser utilizados en la construcción de diversos tipos de edificaciones.
Esta práctica se ha basado en primer lugar, en adquirir muestras de rocas a las cuales se denomina probetas
estándar(traquitaocantería y caliza), lascualeshan sidosometidasadistintosprocesosparaobtenerdeterminados
resultados; de esta manera conocer si dichas muestras son o no apropiadas para la construcción de obras civiles.
Asimismo gracias al conocimiento de las propiedades de las rocas podemos determinar diseños de mezclas,
resistencia de las rocas a ciertas cargas, utilización de las rocas a las condiciones existentes.
2. INTRODUCCION
En el presente informe desarrollamos el análisis de una roca ígnea, la traquita que contiene feldespato potásico,
cuarzo, plagioclasas,biotitaymoscovita,éstaenmenorproporción,ante todoesto,tambiénesimprescindible tener
los conceptos claros de densidad aparente, absoluta, peso volumétrico, peso de masa, etc.
En el informe desarrollamostambiénlapruebade resistencia a la compresión en cualquiera de sus instancias es un
parámetro importante ya que nos determina el grado de resistencia que pueda soportar el material antes de su
rotura o puntode falla;que puede serunparámetromuy importante parala elaboración de hormigón de acuerdo a
un uso específico o requerido.
Para todo el desarrollo de este informe se ha tenido en cuenta las normas técnicas peruanas, para cumplir con el
reglamento requerido para cada análisis.
OBJETIVOS
Objetivo General:
Conocerlosmaterialesde construcciónysuspropiedadesparapoderseleccionar,usandocriteriosobjetivos,
su aplicación en construcción arquitectónica, cumpliendo con los requisitos formales, tecnológicos,
normativos y de calidad.
Objetivos Específicos:
Estudiar la estructura y características de los materiales rocosos y utilizar las herramientas físicas y
matemáticas que relacionan a la caliza y a la traquita para su respectivo uso en la construcción.
Conocery diferenciarlostipos,propiedades,métodos de ensayo, normativa, designación y aplicaciones de
los materiales rocosos.
3. JUSTIFICACION.
El presente informe es parte de la investigación científica en la formación del ingeniero civil, y dichos datos
obtenidos en ella van a servir como una fuente de información o consultoría para el estudio de rocas.
METODOLOGIA.
Recopilación de información bibliográfica.
La información para la presente práctica se recopilo principalmente de la clase teórica del docente, de textos
especializados y de páginas web relacionadas con el tema.
Luego Seleccionamos la información recopilada para poder realizar los ensayos de manera ordenada.
Determinar el tipo y número de especímenes a utilizar.
Se utilizó dos especímenes por cada roca.
Obtención y acondicionamiento de las rocas
Las rocas se adquirieron en la zona de Huambocancha y los especímenes se mandaron a hacer a artesanos en
canteras de la zona.
Ensayado de las probetas
Este se realizó el laboratorio correspondiente al curso, siguiendo los pasos adquiridos en clase, además de la
informaciónobtenidade lostextos;se pudocontarademásconla experienciadel docente,quiennossupervisó para
lograr un óptimo desempeño de cada ensayo.
4. MARCO TEORICO
ROCA TRAQUITA: Las traquitas son rocas ígneas intermedias, alcalinas, de grano fino. Su composición va desde las
traquitascuarcíferashasta traquitasfeldespatoideas.La composición mineralógica esencial es sanidina, feldespato
alcalino, feldespatoides, piroxenos.
ROCA CALIZA: es laroca sedimentariaquímicamente másabundante que estáconstituidoesencialmente por CaCO3,
cuando no son puras, entre sus sustancias se encuentran: cuarzo, feldespatos, minerales arcillosos y restos
orgánicos. Entre los principales tipos de calizas tenemos travertinos, margas (contenido de arcilla mayor a 50%),
creta o tiza, calizas biológicas.
USOS MÁS COMUNES DE LAS ROCAS UTILIZADAS EN LAS PRUEBAS DE LABORATORIO
Usos de la traquita
La traquitaconstituye unexcelente material paraadoquinarypavimentar,ya que se desgasta muy poco por
el rozamiento. También se emplea en construcción para revestimientos exteriores.
Usos de la caliza
Agregados para caminos: las calizas más duras se utilizan en la construcción de carreteras.
Las calizas son típicamente menos durables (tienen relativamente baja resistencia a la abrasión y
susceptibilidad al pulido), de aquí que, generalmente no son utilizados como materiales superficiales de
rutas, dado que requieren ser resistentes al desgaste y al deslizamiento.
Cemento:el cementose elaboramediantelacalcinaciónde unamezclade alrededor 75% de caliza y 25% de
arcillapara formar unclinkerde silicatode calcioque luegoesmolidoymezcladoconunapequeña cantidad
de yeso que actúa como retardante de fraguado.
Materiales de construcción: la cal es muy usada en la industria de la construcción en la manufactura de
ladrillos de silicato de calcio, bloques livianos de concreto, morteros, estuco y cal hidratada.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE PIEDRA NATURAL
1. POPIEDADES FISICAS
1.1.DIMENSIONES Y FORMAS
Con el término dimensiones nos referimos a las medidas que definen el tamaño de un cuerpo (por ejemplo:
largo,ancho, espesor,etc.).Ladeterminaciónde laformaimplicalacomprobaciónde que uncuerpo responde a
un determinado modelo.
Tanto la forma y las dimensiones son necesarios para calcular otras propiedades tales como la resistencia a
compresión, superficie específica, higroscopicidad volumétrica, entre otras.
1.2. VOLUMEN REAL (VOLUMEN ABSOLUTO)
Llamadotambiénvolumende sólidos,esel volumenque ocupa la muestra sin considerar el volumen de vacíos.
( )
r
agua
A B P
V
Dónde:
A: Peso del vaso de precipitación + agua (500ml)
B: Peso del vaso de precipitación + agua + muestra
P: Peso de la probeta
1.3.VOLUMEN APARENTE (NATURAL)
Es el volumen de la roca considerando sus poros (accesibles e inaccesibles).
𝑉𝑛 = 𝑎 ∗ 𝑏 ∗ 𝑐
Dónde:
a, b, c : Lados del paralelepípedo
1.4.DENSIDAD
Hay de diferentes tipos:
a. Densidad aparente (masa volumétrica, peso específico aparente, peso volumétrico)
Aquí también hay de dos tipos:
La primera es la masa volumétrica húmeda:
𝛾ℎ =
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜
5. La otra es la masa volumétrica seca:
𝛾𝑠 =
𝛾𝑠
1 + 𝑤/100
𝑤 =
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎 − 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
∗ 100
b. Densidadreal (gravedadespecificaabsoluta,pesoespecíficoabsoluto,densidadabsoluta,peso específico de
partículas)
P= peso seco de la muestra de roca secada durante horas a 105 °C
𝑉𝑟 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎
c. Densidad relativa ( peso específico relativo)
𝜌 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 =
𝜌𝑟
𝛾 𝑎𝑔𝑢𝑎
1.5.POROSIDAD
𝑝 =
𝜌 − 𝛾
𝜌
∗ 100
Dónde:
𝜌 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜.
𝛾 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎
Poros Accesibles
𝑝𝑎 =
𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜− 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 ∗ 𝜌 𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎
Poros Inaccesibles
𝑝𝑐 = 𝑝𝑎 − 𝑝
Porosidad Absoluta (referida al Volumen aparente): Relación entre el volumen de poros y volumen
aparente
Dónde:
h: Poros totales
Porosidad Absoluta (referida al Volumen real): Relación entre el volumen de poros y volumen real.
Dónde:
h: Poros totales
1.6. CONTENIDO DE HUMEDAD
Viene aserla relaciónentre ladiferenciadel pesohúmedoyel pesoseco,sobre el pesosecoymultiplicación
por 100 para expresar en porcentaje.
Dónde:
Ph: Peso húmedo de la muestra
Ps: Peso seco muestra
1.7. HIGROSCOPICIDAD
a. Higroscopicidad volumétrica.
r
r
P
V
a
a
h
Pav
v
r
r
h
Pav
v
% 100h s
s
p p
w x
p
6. Es el grado en que el volumen del material es satura con agua.
Donde:
P1: Peso Saturado
Ps: Peso seco de la muestra
Va: Volumen aparente
b. Higroscopicidad másica.(absorción)
Es la propiedadque tienenlosmaterialesque consiste enabsorber o capturar, y esa cantidad de agua de un
volumen que está en contacto con él.
𝑊𝑚 =
𝑃1 − 𝑃𝑆
𝑃𝑆
∗ 100
Donde:
P1: Peso Saturado
Ps: Peso seco de la muestra
1.8.COMPACIDAD
Es la relación entre el volumen real y el volumen aparente de la muestra
Dónde:
: Volumen real
: Volumen aparente
1.9.COEFICIENTE DE SATURACIÓN
𝑘 𝑠 =
𝑊𝑣
𝑝
Dónde:
𝑊𝑣:ℎ𝑖𝑔𝑟𝑜𝑠𝑐𝑜𝑝𝑖𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
p= porosidad
Coeficiente de reblandecimiento:
𝑘
𝑟=
𝑟𝑒𝑐𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑐𝑎 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎
𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑧𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
1.10. SUPERFICIE ESPECIFICA
𝑆. 𝐸 =
∑ 𝐴𝑅𝐸𝐴𝑆 𝑆𝑈𝑃𝐸𝑅𝐹𝐼𝐶𝐼𝐴𝐿𝐸𝑆 𝐷𝐸 𝐷𝐸 𝐿𝐴𝑆 𝑃𝐴𝑅𝑇𝐼𝐶𝑈𝐿𝐴𝑆
𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑂 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁
1.11. PERMEABILIDAD
2. PROPIEDADES MECÁNICAS:
2.1. RESISTENCIA A LOS ESFUERZOS
Compresión uni-axial
Es la propiedad de la roca de resistir a los esfuerzos de comprensión.
Dónde:
P: Carga aplicada
A: Área
1
100S
V
a
P P
W x
V
r
a
V
C
V
rV
aV
P
A
7. PROCEDIMIENTO Y EQUIPO
1. ENSAYO A LA COMPRESION UNIAXIAL.
1.1. Norma Técnica.
El ensayo de la Resistencia de Compresión Axial se lleva a cabo según la Norma D 2938-95: Método estándar de
prueba para fuerza a compresión de un espécimen de núcleo de roca intactos.
1.2. Equipo y Materiales.
Máquina de Compresión.
El aparato de compresión puede ser una báscula de plataforma equipada con un marco de carga activado con un
gato de tornillo,ocon unmecanismode carga hidráulica,ocualquierotroinstrumentode compresiónconsuficiente
capacidadde control para proporcionarlavelocidadde carga prescritaenel numeral,que se controlarelativamente.
1.3. Procedimiento.
Primeramente se debe tener un espécimen con ausencia de humedad, como se especifica en la Norma
ASTMD2216-98: Métodode ensayo estándarpara la determinación de Laboratorio de Agua (humedad) de
la masa de suelo y roca.
El tamañodel espécimencúbicodebe tener por arista 10 cm estas mediciones deben llevarse a cabo con la
ayuda de un vernier para una mayor exactitud, como se especifica en la Norma ASTMD4543 – 91: Práctica
estándar para Preparación de muestras de rocas básicas y determinantes dimensionales y de forma
determinante.
Tómese dosaéreas paralelas, unade ellas será la superficie de presión para ello se calcula el área de cada
una de ellas, luego calcular el promedio de área de contacto.
a. Traquita seca
𝑨 𝒑 = 𝟗𝟖. 𝟔𝟎𝟑𝟕𝒄𝒎 𝟐 𝑨 𝒓 = 𝟗𝟖. 𝟓𝟓𝟓𝟐𝒄𝒎 𝟐
𝐴1 =
𝐴 𝑝+𝐴 𝑟
2
=98.5795𝒄𝒎 𝟐
b. Traquita saturada
𝑨 𝒑 = 𝟖𝟏. 𝟕𝟏𝟗𝟓𝒄𝒎 𝟐 𝑨 𝒓 = 𝟖𝟗. 𝟗𝟎𝟔𝟓𝒄𝒎 𝟐
𝑨 𝑷𝑹𝑶𝑴𝑬𝑫𝑰𝑶 = 𝑨 𝟐 = 𝟖𝟐. 𝟎𝟑𝟎𝟎𝟒𝟔𝟐𝟓𝒄𝒎 𝟐
c. Caliza
𝑨 𝒑 = 𝟖𝟏. 𝟕𝟏𝟗𝟓𝒄𝒎 𝟐 𝑨 𝒓 = 𝟖𝟐. 𝟑𝟐𝟔𝟕𝟐𝟓𝒄𝒎 𝟐
𝑨 𝑷𝑹𝑶𝑴𝑬𝑫𝑰𝑶 = 𝑨 𝟑 = 𝟖𝟐. 𝟎𝟐𝟑𝟏𝒄𝒎 𝟐
Coloque el espécimen en el aparato de carga de tal manera que quede centrado en la platina inferior.
Ajuste el instrumentode cargacuidadosamente de tal maneraque laplatina superior apenas haga contacto
con el espécimen.
Aplique la carga de tal manera que se produzca una deformación axial a una velocidad de 2 a 2.5% por
minuto(losmaterialesblandosque presentan grandes deformaciones en la falla, deben ser ensayados con
una mayor velocidad de deformación. Por el contrario, los materiales rígidos o frágiles que presentan
pequeñas deformaciones en el momento de la falla deben ser ensayados con una menor velocidad de
deformación).
1.5. Datos y resultados.
a. traquita seca
𝑅 𝐶 =
𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛
𝐴1
𝑅 𝐶 =
33.4 𝑇𝑁
98.5795𝒄𝒎 𝟐
𝑅 𝐶 =
33400 𝑘𝑔
98.5795𝒄𝒎 𝟐
𝑅 𝐶 = 338.81455 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
8. b. traquita saturada
𝑅 𝐶 =
27𝑇𝑁
𝟖𝟐. 𝟎𝟑𝟎𝟎𝟒𝟔𝟐𝟓𝒄𝒎 𝟐
𝑅 𝐶 = 329.147687𝒄𝒎 𝟐
c. caliza
𝑅 𝐶 =
10.5 𝑇𝑁
𝟖𝟐. 𝟎𝟐𝟑𝟏𝒄𝒎 𝟐
𝑅 𝐶 = 128.0127 𝑘𝑔/𝒄𝒎 𝟐
1.5. Aplicación.
La aplicaciónse daenel uso del concretopermeable,el cual se obtiene mediante diferentesdiseñosde mezcla a
los cuales se le practica la resistencia a compresión uniaxial.
La resistenciaacompresiónsimple de la roca se utiliza en muchas fórmulas de diseño y se utiliza a veces como
un índice de propiedad para seleccionar la técnica de excavación correspondiente.
1.6. Comentario.
Aunque no puede generalizarse el efecto del tamaño de grano, puede decirse que, en general, la resistencia a la
compresión aumenta a medida que aumenta el tamaño de grano de las rocas, a igualdad de otras variables como
composición mineral, estructura, porosidad, cementación, etc.
3. ENSAYO CONTENIDO DE HUMEDAD
2.1. Norma Técnica.
2.2. Equipo y Materiales.
Balanza. Una balanzao básculacon precisióndentrodel 0.1% de la carga de ensayoencualquier punto
dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,01 gr.
ESTUFA
.
2.3. Procedimiento.
Tomamos una porción de roca, luego la pesamos.
Después lo dejamos en la estufa a 105 °C +- 55°C
Finalmente sacamos la muestra de la estufa y procedemos a pesar.
2.4. Datos y resultados.
Especímenes de roca Peso húmedo Peso seco
Traquita 206.8 g 203.9 g
Caliza 252.7g 252g
Determinación de la humedad de la traquita
𝒘 =
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒉ú𝒎𝒆𝒅𝒐−𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐
𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐
*100
𝒘 =
𝟐𝟎𝟔.𝟖−𝟐𝟎𝟑.𝟗
𝟐𝟎𝟑.𝟗
*100
𝒘 = 𝟏. 𝟒𝟐𝟐𝟐𝟔𝟓𝟖%
9. Determinaciónde la humedadde la caliza
𝒘 =
𝟐𝟓𝟐.𝟕−𝟐𝟓𝟐
𝟐𝟓𝟐
*100
𝒘 = 𝟎. 𝟐𝟕𝟕𝟕𝟖%
2.5. Aplicación.
2.6. Comentario.
3. ENSAYO DE DENSIDAD (MÉTODO DEL PICNÓMETRO)
Es una magnitud escalarintensivaque se definecomolamasa (M) por unidadde volumen(V),yse expresaen
Kg/m3 o g/cm:ρ = M / V
3.1. Norma Técnica.
Para el desarrollo del ensayo nos basamos en la norma ASTP D2320: Método de prueba estándar para la densidad
de sólido (Picnómetro Método).
3.2. Equipo y Materiales.
Picnómetro de 500 ml.
Balanza electrónica:
Comba.
Tamiz n° 60.
Agua destilada (500ml.)
3.3. Procedimiento.
Se molió una muestra de traquita con la ayuda de la comba.
Luego se lo paso por el tamiz n° 60
Se pesa en la balanza electrónica dio que era igual a 69.2 g
Luego de haber pesado el picnómetro vació, luego se hace cuando esta contiene 500 ml.
Se saca aproximadamente 150 ml y se agregan los 69.2g de espécimen.
Nuevamente se agrega el agua destilada hasta llegar a la medida de 500ml.
Se pesa el picnómetro con el agua destilada y el espécimen.
Finalmente calculamos la densidad.
NOTA: Para la roca de caliza se lo hace de la misma manera.
3.4. Datos y resultados.
En este ensayo se trabajó con la roca traquita y otra de caliza, de la se obtuvo la resistencia a compresión
con los siguientes datos:
a. Para la traquita
Datos:
- Peso del picnómetro vacío: 211.7g
- Peso picnómetro con agua destilada: 709.8g
- Peso seco espécimen: 69.2
- Peso del picnómetro con agua destilada y muestra: 753.3
Calculamos densidad del agua:
𝛾 H2O =
709.8 𝑔−211.7𝑔
500 𝒄𝒎 𝟑
= 0.9962 𝒈 𝒄𝒎 𝟑⁄
Calculamos la densidad con la siguiente fórmula:
𝜌 =
(69.2𝑔)(0.9962𝑔/𝒄𝒎 𝟑)
69.2𝑔. + 709.8𝑔.−753.3𝑔
= 𝟐. 𝟔𝟖𝟐𝟑𝟕𝟓𝒈 𝒄𝒎 𝟑⁄
10. b. Para la traquita
Datos:
- Peso del picnómetro vacío: 248.6g
- Peso picnómetro con agua destilada: 459g1
- Peso del picnómetro con agua destilada y muestra: 487g
Calculamos la densidad con la siguiente fórmula:
𝜌 =
(44.09g)(0.9962𝑔/𝒄𝒎 𝟑)
44.09𝑔.+ 459g. −487g
= 𝟐. 𝟕𝟐𝟗𝟕𝟗𝟖𝟓𝒈 𝒄𝒎 𝟑⁄
3.5. Aplicación.
La densidad es de mucha importancia, ya que la usamos para hallar el volumen aparente.
La densidad nos sirve para hallar el volumen real.
La densidad también la usamos para determinar la porosidad de un material de construcción.
La densidad sirve para realizar el diseño de mezcla.
De acuerdo a la densidad del material de podemos saber si es apto o no para los distintos tipos de
construcción civil.
3.6. Comentario.
Con el métododel picnómetro se obtuvo una densidad de 2.584 𝑔/𝑐𝑚3 que esta muy cerca de la densidad
establecida en las normas ASTMy el margen de error se debe a la falta de calibración de los instrumentos
usados en el ensayo.
Para realizar este ensayo se requiere que la temperatura se encuentre constante.
La densidad de la roca seca depende fundamentalmente del grado de porosidad que posee.
4. HIGROSCOPIA VOLUMETRICA Y MASICA
4.1. Norma Técnica.
El espécimenaanalizares es traquita y caliza, para obtener su Higroscopia Volumétrica, para ello vamos a tener en
cuenta las ASTMD653 para las definiciones normalización de los términos.
4.2. Equipo y Materiales.
4.3. Procedimiento.
Primero determinamos las dimensiones del espécimen.
Secamos el espécimen en la mufla, por un periodo de 24 horas. Al sacar de la mufla pesamos nuestro
espécimen. El peso que después del secado de nuestro espécimen fue de ……
Después de ser pesado, colocamos el espécimen en una vasija con agua en el cual sumergimos nuestro
espécimen,el cual mantendremos por un periodo de 24 horas. Después de saturar la roca obtendremos su
peso saturado del espécimen que es………...
Una vez obtenidolamasasecay masa saturada del espécimen,vamos a calcular la Higroscopia Volumétrica
y las másica.
4.4. Datos y resultados.
a. TRAQUITA
Muestra Peso húmedo Peso seco volumen
traquita
Higroscopia volumétrica:
𝑊𝑣% =
𝑚 𝑎 − 𝑚 𝑠
𝑉𝑚
∗ 100 =
2 − .8
10
∗ 100
𝑊𝑉% = 2.4
11. Higroscopia másica:
𝑊𝑠% =
𝑚 𝑎 − 𝑚 𝑠
𝑚 𝑠
∗ 100 =
2 − .8
10
∗ 100
𝑊𝑠% = 2.4
b. CALIZA
Muestra Peso húmedo Pesoseco volumen
caliza
Higroscopia volumétrica:
𝑊𝑣% =
𝑚 𝑎 − 𝑚 𝑠
𝑉𝑚
∗ 100 =
2 − .8
10
∗ 100
𝑊𝑉% = 2.4
Higroscopia másica:
𝑊𝑠% =
𝑚 𝑎 − 𝑚 𝑠
𝑚 𝑠
∗ 100 =
2 − .8
10
∗ 100
𝑊𝑠% = 2.4
4.5. Aplicación.
Para muchos materiales el contenido de agua es una de las propiedades de índice más significativa.
El contenidode aguade un material se usa para calcular las reacciones de fase de aire, agua, y sólido en un
volumen dado de material.
En los suelos cohesivos, la consistencia de un tipo dado de suelo depende de su contenido de agua. El
contenido de agua de un suelo conjuntamente con sus límites líquido y platico, determinados de acuerdo
con la Norma ASTMD4318, se utiliza para calcular su consistencia relativa i índice de liquidez.
El saber la cantidad del volumen de humedad nos ayuda conocer, el tiempo de rocas a usar en una
construcción, esto nos ayudara a tener una mejor resistencia de las construcciones a realizarse.
La higroscopia se utiliza para evaluar la estructura del material, teniendo en consideración para estos
fines el coeficiente de saturación.
Se utilizan para calcular el cambio en la masa de un volumen debido al agua absorbida en los poros de las
partículas constituyentes, en comparación con el seco, cuando se considere que el conjunto ha sido en
contacto con el agua lo suficientemente largos como para satisfacer la mayor parte de la potencial de
absorción.
4.6. Comentario.
Según los valores obtenidos mediante los análisis de laboratorio del material, podemos afirmar que el
Granito tiene una resistencia adecuada para ser utilizado en obras de construcción.
Si no se toman los datos con precisión obtenidos en el laboratorio, nos llevan a tener un margen de error.
El trabajo organizado en grupo es determinante para el buen desarrollo de la práctica.
Los diferentesensayosque se realizanenel Laboratorio,enprobetasestándar,esde suma importancia para
determinar las diferentes propiedades físico-mecánicas de los materiales que uno va a utilizar en
construcción.
5. ENSAYO DE MASA VOLUMÉTRICA A GRANEL
5.1. Norma Técnica.
5.2. Equipo y Materiales.
12. Balanza - Una balanza que marque con una precisión de 0,1% de la carga de ensayo en cualquier punto
dentro del rango de uso, graduada como mínimo en 0,1 lb 0.05 kg.
Recipiente d medida - Un recipiente cilíndrico de metal. Deberá ser hermético, con la parte superior e
inferior paralela y nivelada, y lo suficientemente rígido para mantener su forma a pesar del mal trato. La
medidadeberátenerunaalturaaproximadamente igualal diámetro,peroenningúncasola altura podrá ser
inferior al 80% ni superior al 150% del diámetro. El borde superior debe ser suave y plano dentro de 0,01
pulg 0,25 mm y ser paralelo al fondo dentro de 0,5º). La pared interior de la medida debe ser una
superficie suave y continua.
5.3. Procedimiento.
Triturar el espécimen hasta 3 8⁄ ″ (9.51 mm) como mínimo.
Calcular el volumen (V) del recipiente.
Llenar el recipiente hasta rebalsar los áridos desde una altura que no exceda las 2 pulg 50 mm sobre la
parte superior del recipiente. Evite al máximo la segregación de las partículas de la muestra. Nivele la
superficie de losáridosconlosdedosocon una reglade manera que las proyecciones de las piezas grandes
de losáridos gruesosrellenen equilibradamente los espacios más grandes que aparecen bajo la superficie
del recipiente.
Determine la masa del recipiente con su contenido y la masa del recipiente solo
5.4. Datos y resultados.
a. Traquita
Volumen del molde: 680.5524 𝑐𝑚3
Peso del molde vacío: 1444.9 g
Peso del molde +muestra: 2245 g
𝛾 𝑔 =
𝑃 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎 + 𝑃 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑐𝑖 𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒
𝛾 𝑔 =
2245𝑔 − 1444.9𝑔
680.5524𝑐𝑚3
𝛾 𝑔 = 1.175663𝑔/𝑐𝑚3
b.. caliza
Volumen del molde: 𝑐𝑚3
Peso del molde vacío: g
Peso del molde +muestra: g
𝛾 𝑔 =
𝑃 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑚𝑢𝑒𝑡𝑟𝑎 + 𝑃 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑐𝑖 𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒
7. ENSAYO COEFICIENTE DE REBLANDECIMIENTO (KR)
7.1. Norma Técnica.
7.2. Equipo y Materiales.
7.3. Procedimiento.
Seleccionamos el espécimen de roca en el caso de nuestro grupo creímos por conveniente probar la
resistencia a la compresión del granito, con todos las dimensiones establecidas para realizar el ensayo
seguidamente llevamos al secado en el horno a una temperatura de 105ºC por un tiempo de 24 horas
Luego sometimos a probar la resistencia del espécimen en seco Y así obtenemos el Rs.
Luego saturamos el espécimen de roca por 24 horas previamente pesado calculamos la resistencia
mecánica del material en forma saturada Ra.
13. 7.4. Datos y resultados.
El cálculo se determina a través de un cálculo usando la siguiente fórmula:
kr =
Ra
Rs
Remplazando datos obtenidos:
Ra = resistencia a compresión de roca saturada
Rs = resistencia a compresión de roca seca
kr =
329.147687
338.81455
kr = 0.97146557
7.5. Aplicación.
Este concepto es muy importante para las aplicaciones en los cálculos de obras ingenieriles.
se utiliza preferentemente en la industria de la construcción.
Para su uso constructivo y ornamental.
7.6. Comentario.