Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Materiales de Construcción Tema 1: Agregados CONTENIDOS 1. Definición 2. Clasificación 3. Normativas 4. Propiedades Físicas a) Granulometría b) Forma c) Densidad d) Absorción e) Contenido de humedad f) Masa unitaria 5. Propiedades Químicas a) Impurezas orgánica 6. Propiedades Mecánicas a) Desgaste 7. Combinación de Agregados a) Método iterativo b) Método gráfico c) Regla de mezclas DEFINICIÓN y CLASIFICACIÓN Material granulado que se utiliza como materia prima en la construcción •Mezclas de concreto y de mortero •Rellenos •Balastos de vías férreas •Bases y subbases de carreteras •Concretos asfálticos PROCEDENCIA Naturales Rio Cantera Artificiales Subproductos industriales Agregados ligeros Concreto reciclado Normativas Granulometría: NTC 77 Forma: NTC: 6043; INV-E 240 Densidad y absorción: NTC 176 y NTC 237 Contenido de humedad: NTC 1776 Masa Unitaria: NTC 92 Impurezas orgánicas: NTC 127 Desgaste: NTC 98 Especificaciones de los agregados para concretos: NTC 174 Terminología relativa al concreto y sus agregados: NTC 385 PROPIEDADES FÍSICAS: GRANULOMETRIA: NTC 77 El tamizado es un método físico de separación de partículas que consiste en que se separen por diferencia de tamaño. NTC 32 El tamaño de la muestra de ensayo, después del secado, debe ser mínimo 300 g La masa total del material después del tamizado debe controlarse rigurosamente a partir de la masa original de la muestra colocada en los tamices. Si las cantidades difieren en más del 0,3 %, basándose en la masa total de la muestra seca, los resultados no se pueden usar para propósitos de decisión. RESULTADOS AGREGADO GRUESO 1. % PASA 2. TAMAÑO MÁXIMO (TM) 3. TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL (TMN) 4. CURVA GRANULOMÉTRICA EN ESCALA SEMILOGARITMICA 5. SE ANALIZA EL TIPO DE GRANULOMETRÍA DE ACUERDO CON LA APLICACIÓN AGREGADO FINO 1. % PASA 2. TAMAÑO MÁXIMO (TM) 3. TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL (TMN) 4. MÓDULO DE FINURA (MF) 5. CLASIFICACIÓN DE ACUERDO CON EL MÓDULO DE FINURA 6. SE ANALIZA EL TIPO DE GRANULOMETRÍA DE ACUERDO CON LA APLICACIÓN Tamaño máximo (de agregado): es la menor abertura del tamiz, a través de la cual pasa la totalidad del agregado (100%). (NTC 385). Tamaño máximo nominal (de agregado): es la abertura del tamiz inmediatamente superior a aquélla abertura cuyo porcentaje retenido acumulado es del 15 % o más. (NTC 385). Módulo de finura: centésima parte del número que se obtiene al sumar los porcentajes retenidos acumulados del material retenido en la siguiente serie de tamices empleados al efectuar un análisis granulométrico (No. 100, No. 50, No 30, No. 16, No. 8, No. 4, 9,5 mm, 19 mm, 37,5 mm, 75 mm y 100 mm). (NTC 385). 𝑀𝐹 = σ%𝑅. 𝐴 100 %R.A es el porcentaje retenido acumulado < 2 Muy fino 2,0-2,30 Fino 2,31-2,60 Ligeramente fino 2,61-2,90 Mediano 2,91-3,20 Moderadamente grueso 3,21-3,50 Grueso > 3,50 Muy grueso EJEMPLOS Caso 1: Masa inicial: 512,4 g TAMIZ MASA, g %R %RA %PASA 3/8” (9,5 mm) 0 0,0 0,0 100,0 No. 4 (4,75 mm) 0 0,0 0,0 100,0 No. 8 (2,36 mm) 33,2 6,5 6,5 93,5 No.10 (2,0 mm) 56,9 11,1 17,6 82,4 No. 16 (1,18 mm) 83,1 16,3 33,9 66,1 No.30 (0,6 mm) 151,4 29,6 63,5 36,5 No.50 (0,3 mm) 40,4 7,9 71,4 28,6 No.100 (0,15 mm) 72 14,1 85,5 14,5 N.200 (0,075 mm) 58,3 11,4 96,9 3,1 Bandeja 15,6 3,1 100,0 0,0 Total 510,9 Error 0,29 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,01 0,1 1 10 Tamiz (mm) Porcentaje Retenido individual 9,5 0 4,75 2 2,36 13 1,18 25 0,6 15 0,3 22 0,15 20 bandeja 3 Caso 2 Se debe revisar el porcentaje que pasa de acuerdo con las especificaciones de los agregados. Para concretos (NTC 174) Forma Larga: L/b > 1,5 Plana: d/b < 0,5 L: longitud, b:ancho, d:espesor % Partículas largas y aplanadas no debe exceder los límites máximos establecidos en las especificaciones técnicas TMN (mm) Masa mínima para el ensayo, Kg 9,5 1 12,5 2 19 5 25 10 37,5 15 50 20 63 35 Calibrador de aplanamiento Se registra la masa de partículas planas para cada tamaño de partícula Calibrador de alargamiento Se registra la masa de partículas alargadas para cada tamaño de partícula Las partículas largas y aplanadas se fracturan durante la compactación, alterando la granulometría de la mezcla Densidad, Densidad relativa y Absorción Agregado Grueso TMN (mm) Masa mínima para el ensayo, Kg 9,5 2 12,5 2 19 3 25 4 37,5 5 50 8 63 12 %𝐴 = 𝐵−𝐴 𝐴 *100 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = ( 𝐴 𝐵−𝐶 ) 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑆𝑆𝐷 = ( 𝐵 𝐵−𝐶 ) 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 = ( 𝐴 𝐴−𝐶 ) A: masa del material seco en el horno B: masa del material en condición de saturado superficialmente seco C: masa del material sumergido 𝐷 = 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎*𝐷𝑎𝑔𝑢𝑎 Dagua es la densidad del agua a una temperatura igual a 23°C ± 2°C Densidad y Absorción Agregado Fino 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = ( 𝐴 𝐵 + 𝑆 − 𝐶 ) 𝐷 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑆𝑆𝐷 = ( 𝑆 𝐵 + 𝑆 − 𝐶 ) 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 = ( 𝐴 𝐵+𝐴−𝐶 ) A: masa seca del agregado B: masa del picnómetro lleno de agua C: masa del picnómetro lleno de agua y agregado S: masa en condición de saturado superficialmente seco %𝐴 = 𝐵−𝐴 𝐴 *100 𝐷 = 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎*𝐷𝑎𝑔𝑢𝑎 Cantidad aproximada de muestra: 500 g Dagua es la densidad del agua a una temperatura igual a 23°C ± 2°C Contenido de Humedad TMN (mm) Masa mínima de muestra(kg) 4,75 0,5 9,5 1,5 12 2 19 3 25 4 37 6 50 8 63 10 𝑊 = 100 ∗ 𝐻 − 𝑆 𝑆 W es el contenido de humedad, en % H es la masa húmeda, en g S es la masa seca, en g HS es la humedad superficial, en% A es la absorción, en% 𝐻𝑆 = 𝑊 − 𝐴 MASA UNITARIA SUELTA, COMPACTADA Y PORCENTAJE DE VACIOS ES LA MASA POR UNIDAD DE VOLUMEN Aplicación: selección de las proporciones de los agregados en las mezclas Determinación de las relaciones masa/volumen para los acuerdos de suministro y compra **Usualmente los agregados en las unidades de acarreo y pilas de almacenaje contienen humedad superficial, mientras este método determina la masa unitaria en base seca.** TMN (mm) Capacidad l 12,5 2,8 25 9,3 37,5 14 75 28 Temperatura , °C Densidad (kg/m3) 21,1 997,87 23 997,54 23,9 997,32 26,7 996,59 El volumen real del molde debe ser al menos 95% del volumen nominal tabulado El molde debe usarse para ensayar agregado hasta el TMN tabulado 𝑀 = 𝐺 − 𝑇 𝑉 𝑀𝑠𝑠𝑑=M* 1 + ( 𝐴 100 ) 𝑀𝑠𝑠𝑑=M* 1 + ( 𝐴 100 ) 𝑉𝑎=100* 𝑀 𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒∗𝐷𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑉𝑣 = 100 − 𝑉𝑎 M es la masa unitaria del agregado, en kg/m3 Mssd es la masa del agregado en condición de saturado superficialmente seco, en kg/m3 G es la masa del agregado más el molde, en kg T es la masa del molde, en kg V es el volumen del molde en m3 Va es el volumen de agregados, em % Vv es el volumen de vacíos, en % Impurezas Orgánicas La muestra de ensayo es 450 g de agregado fino Color Gardner estándar Placa orgánica 5 1 8 2 11 3 (estándar) 14 4 16 5 Si el color del líquido sobrenadante es más oscuro que el de la solución de color estándar o del vidrio de color estándar de la placa orgánica No. 3 (Color Gardner estándar No. 11), se debe considerar que el agregado fino sometido a ensayo, posiblemente contiene compuestos orgánicos perjudiciales, Desgaste Pasa Retenido A B C D 37,5 25 1250±25 25 19 1250±25 19 12,5 1250±10 2500±10 12,5 9,5 1250±10 2500±10 9,5 6,3 2500±10 6,3 4,75 2500±10 4,75 2,36 5000±10 Total 5000±10 5000±10 5000±10 5000±10 Gradación Número de esferas A 12 B 11 C 8 D 6 𝐷𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒 = 100 ∗ 𝑃𝑎 − 𝑃𝑏 𝑃𝑎 Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo Pb masa de la muestra seca retenida en el tamiz No. 12 después del ensayo Desgaste, se expresa en% Especificaciones No debe suceder que cualquier tamiz pase más del 45 % del agregado fino y quede retenido en el siguiente tamiz. Los módulos de finura no deben ser menores de 2,3 ni mayores de 3,1. Para mezclas de mortero es aceptadoentre 2,0 y 3,5. Tamiz %PASA 9,5 mm 100 4,75 mm 95 a 100 2,36 mm 80 a 100 1,18 mm 50 a 85 0,6 mm 25 a 60 0,3 mm 10 a 30 0,15 mm 2 a 10 El porcentaje total de partículas planas y/o alargadas no debe ser mayor al 50% de la masa total de agregados Para agregados pétreos de masa normal, la densidad oscila entre 2,3 y 2,8 g/cm3. Valores normales de masa unitaria de un agregado normal están comprendidos entre 1300-2000 kg/m3. Los límites de las especificaciones para el ensayo de dureza deben ser asignados con extrema precaución, considerando los tipos de agregados disponibles y su comportamiento histórico en aplicaciones específicas. Los limites para sustancias deletéreas deben ser consultados en la NTC 174. Para Concretos Para Morteros Tamiz %PASA 9,5 mm 100 4,75 mm 95 a 100 2,36 mm 70-100 1,18 mm 40-75 0,6 mm 10-35 0,3 mm 2-15 0,15 mm - Para Concretos Método Iterativo Material %Pasa Tamices (mm) 25 12,5 4,75 2,36 0,6 0,15 0,075 A 100 63 19 8 5 3 2 B 100 100 100 93 55 36 3 C 100 100 100 100 100 97 88 Norma 94-100 70-85 40-55 30-42 20-30 12-22 5-11 Método Gráfico TAMICES 19 12,5 9,5 4,75 2,36 0,6 0,3 0,15 0,075 Norma 100 80-100 70-90 50-70 35-50 18-29 13-23 8-16 4-10 Árido A 100 90 59 16 3 0 0 0 0 Árido B 100 100 100 96 82 51 36 21 9 Regla me mezclas Con excepción de la densidad y de la densidad relativa se aplica: X=P1X1+ P2X2+P3X3+…. X es la propiedad de la mezcla X1, X2, X3 son las propiedades de los materiales 1,2 , 3… P1, P2, P3 son las fracciones de mezcla de los materiales 1,2 , 3… Para Densidad y Densidad Relativa X= 1 𝑃1 𝑋1 + 𝑃2 𝑋2 + 𝑃3 𝑋3 EJERCICIOS Tamiz Masa (g) 3” 0 2” 0 1 ½” 1678,29 1” 7212,12 ¾” 5443,11 ½” 6123,50 3/8” 12110,92 No.4 4581,28 Bandeja 589,67 Masa del material seco después del lavado: 37790 gramos: a) Determine el %PASA para cada tamiz b) Realice un gráfico en escala semilogarítmica %PASA vs Tamiz (mm) c) Determine el tamaño Máximo d) Determine el Tamaño Máximo Nominal % PASA Tamiz (mm) 19 12,5 9,5 4,75 2,36 0,6 0,3 0,15 0,075 NORMA 100 80-100 70-90 50-70 35-50 18-29 13-23 8-16 0-11 A 100 100 100 80 65 45 35 20 13 B 100 100 64 40 31 16 11 6 5 C 100 100 68 45 30 15 10 7 3 D 100 85 67 26 16 0 0 0 0 Diseñe la mezcla usando el método analítico GRACIAS POR SU ATENCIÓN Diapositiva 1 Diapositiva 2: CONTENIDOS Diapositiva 3: DEFINICIÓN y CLASIFICACIÓN Diapositiva 4: Normativas Diapositiva 5: PROPIEDADES FÍSICAS: GRANULOMETRIA: NTC 77 Diapositiva 6: RESULTADOS Diapositiva 7: EJEMPLOS Diapositiva 8: Forma Diapositiva 9: Densidad, Densidad relativa y Absorción Agregado Grueso Diapositiva 10: Densidad y Absorción Agregado Fino Diapositiva 11: Contenido de Humedad Diapositiva 12: MASA UNITARIA SUELTA, COMPACTADA Y PORCENTAJE DE VACIOS Diapositiva 13: Impurezas Orgánicas Diapositiva 14: Desgaste Diapositiva 15: Especificaciones Diapositiva 16: Método Iterativo Diapositiva 17: Método Gráfico Diapositiva 18: Regla me mezclas Diapositiva 19: EJERCICIOS Diapositiva 20
Compartir