Unidad 3 - ROCAS Y AGREGADOS PARA HORMIGONES 2022

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL 
Facultad Regional Santa Fe 
 
Cátedra: Tecnología del Hormigón - Ingeniería Civil 
Profesor: Ing. Ma. Fernanda Carrasco 
 
 
 
UNIDAD 3. ROCAS Y AGREGADOS PARA HORMIGONES 
 
INTRODUCCIÓN 
 
El agregado es el material granular, generalmente inerte, resultante de la desintegración natural 
y/o desgaste de rocas, o que se obtiene mediante la trituración de ellas, de escorias 
siderúrgicas convenientemente preparadas para tal fin o de otros materiales suficientemente 
duros, que permiten obtener partículas de forma y tamaños estables, destinadas a ser 
empleadas en hormigones (IRAM 1627:1997). 
La importancia del uso de los tipos y calidad correctos del agregado (árido) no se puede 
subestimar. Los agregados fino y grueso ocupan cerca del 60 % al 75 % del volumen del 
hormigón (70 % a 85 % de la masa) e influyen fuertemente en las propiedades tanto en estado 
fresco como endurecido, en las proporciones de la mezcla y en la economía del hormigón 
(Tabla 1). 
Algunos depósitos naturales de agregado, llamados de gravas de mina, consisten en grava y 
arena que se pueden usar inmediatamente en el hormigón, después de un procesamiento 
mínimo. La grava y la arena naturales normalmente se excavan o dragan de la mina, del río, del 
lago o del lecho marino. La piedra triturada se produce triturando la roca de cantera, roca 
redondeada, guijarros o gravas grandes. La escoria de alto horno enfriada al aire y triturada 
también se usa como agregados fino y grueso. Los agregados frecuentemente se lavan y se 
gradúan en la mina o en la planta. Se puede esperar alguna variación en el tipo, calidad, 
limpieza, granulometría (gradación), contenido de humedad y otras propiedades. 
El hormigón reciclado o el hormigón de desperdicio triturado es una fuente viable de agregados 
y una realidad económica, especialmente donde los buenos agregados son escasos. Se 
pueden utilizar equipos convencionales de trituración de piedras y se han desarrollado nuevos 
equipos para reducir el ruido y el polvo. 
Tabla 1. Propiedades del hormigón influenciadas por las características de agregado. 
PROPIEDAD DEL HORMIGÓN PROPIEDAD RELEVANTE DEL AGREGADO 
Resistencia Resistencia , textura superficial, tamaño máximo, forma de la partícula, 
limpieza 
Peso Unitario Densidad, tamaño máximo, granulometría, forma de la partícula 
Módulo de Elasticidad Módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson 
Creep y Contracción Módulo de elasticidad, forma, granulometría, limpieza tamaño máximo, 
minerales arcillosos 
Conductividad térmica Conductividad térmica 
Resistencia a la congelación y 
deshielo 
Porosidad, permeabilidad, sanidad, resistencia a la tracción, estructura de 
poros, grado de saturación, textura y estructura, minerales arcillosos 
Resistencia a la abrasión Dureza 
Resistencia a la temperatura Coeficiente de dilatación térmica 
Reacción álcali-agregado Presencia de constituyentes silíceos deletéreos 
Resistencia al mojado y secado Estructura de poros, módulo de elasticidad 
Economía Forma, graduación, tamaño máximo, procesamiento requerido, disponibilidad 
Calor específico Calor específico 
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Por otro lado, los agregados son los materiales que en mayor medida el ingeniero puede 
manejar en la obra. El cemento viene totalmente elaborado con las características con las 
cuales se va a utilizar, por lo cual se lo puede aceptar o rechazar, y entonces en este último 
caso, elegir una marca o procedencia diferente. Con los aditivos químicos se da la misma 
circunstancia. En el caso del agua, esta tiene que cumplir condiciones físico-químicas para su 
utilización, si esto no sucede se debe cambiar la fuente. Pero los agregados se prestan a 
manipuleo o procesamientos, que permiten utilizar a estos materiales en condiciones óptimas: 
pueden ser clasificados en distintas fracciones para lograr una composición granulométrica 
adecuada, utilizando esas fracciones en proporciones diferentes a las que naturalmente lo 
componían. Los agregados pueden tener impurezas no deseables (polvo, materia orgánica, 
sales, etc.) que pueden ser eliminadas por medio del lavado. El ingeniero debe tener un claro 
concepto de lo que es un buen agregado y como sus propiedades influyen sobre las del 
hormigón (Tabla 1). 
 
CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS 
Clasificación por densidad 
• Normales: Son los agregados de uso más generalizado, y en el 90 % de las construcciones 
se los utiliza. El peso unitario está comprendido entre 1000 a 1800 kg/m3. 
• Livianos: Su peso unitario está por debajo de los 1000 kg/m3 (700 a 800 kg/m3) y con su uso 
se obtienen hormigones livianos. 
• Pesados: Tienen un peso unitario superior a los 2000 kg/m3 y provienen de rocas que 
contienen elementos pesados, por ejemplo, hierro, bario, plomo. Se los emplea para la 
elaboración de hormigones pesados para pantallas contra radiaciones. 
 
Clasificación por su Composición Mineralógica 
Se da una clasificación de los agregados naturales según el tipo de roca: ígneas, sedimentarias, 
o metamórficas. 
 
Clasificación por el Método de Obtención 
Según el procedimiento de producción, los agregados pueden clasificarse como: naturales o 
artificiales. En la segunda categoría se incluyen los agregados producidos con minerales 
tratados térmicamente, por trituración y por reciclado. 
 
Clasificación por su Tamaño (IRAM 1627:1997) 
Agregado grueso: es el agregado que de acuerdo con su tamaño nominal, queda retenido en 
el tamiz IRAM 4,75 mm (N° 4). 
Agregado fino: es el agregado que pasa por lo menos el 95% el tamiz IRAM 4,75 mm (N° 4), y 
queda retenido en el tamiz IRAM 75 µm (N° 200). 
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REQUISITOS DE LOS AGREGADOS PARA HORMIGÓN 
Los requisitos de calidad establecidos para los agregados se pueden separar en dos grupos: 
Grupo A: Las partículas deben ser duras, resistentes y durables. 
Grupo B: Las partículas deben estar limpias, libres de impurezas, de tamaño y forma 
adecuadas. 
Si el material en estudio no reúne algunas de las características del Grupo A, no podrá ser 
empleado como agregados para hormigón, por ser estas características determinantes, y no es 
posible modificarlas. Si en cambio no se cumplen las condiciones del Grupo B, las mismas se 
pueden corregir, por lavado o cribado. 
 
Características del Grupo A 
Resistencia 
La resistencia del agregado puede evaluarse de dos formas, dependiendo si se conoce la roca 
madre, o si se trata de materiales naturales granulares sueltos. En el primer caso pueden 
realizarse ensayos de compresión de la roca sobre probetas cúbicas o cilíndricas en estado 
saturado y con la dirección de aplicación de la carga paralela a los plano de clivaje. Un valor 
recomendado de resistencia a compresión es de 60 MPa. La resistencia a tracción es débil y 
está comprendida entre 1 y 8 MPa. 
Cuando se presentan agregados de los cuales no se pueden obtener probetas, se debe 
plantear otra forma de evaluación. En el caso de agregados finos, es posible realizar un ensayo 
de resistencia estructural, que consiste en moldear probetas de mortero de arena en estudio y 
comparar los valores de resistencia de esta serie de mortero con una serie patrón de idénticas 
características, elaborada con arena normal (IRAM 1633:2011). 
En el caso de los agregados gruesos no existen ensayos normalizados, pero desde el punto de 
vista práctico, se puede resolver de igual forma, comparando con un hormigón elaborado con 
un agregado grueso de reconocidas buenas características. En este caso las dos series tienen 
idénticarelación a/c, tipo de arena, contenido de cemento y proporciones entre agregado fino y 
grueso. 
 
Partículas Blandas 
Otro aspecto que debe considerarse cuando se explota una cantera, es que en el proceso de 
trituración y producción de agregados con frecuencia se incorporan partículas de menor 
resistencia, por que poseen fisuras o se encuentran alterados sus minerales. Por este motivo, 
existen en el agregado partículas blandas o descompuestas (IRAM 1644:1967), que en el 
hormigón constituyen puntos débiles y concentradores de tensiones. Para la determinación del 
contenido de partículas blandas o descompuestas se separan aquellas partículas en las que se 
nota un cambio de coloración o de textura y se prueba su resistencia con un martillo liviano o 
también en forma manual. Las partículas descompuestas ceden con relativa facilidad a la 
prueba manual de su resistencia y son separadas. Para los agregados finos, se incluyen en 
esta clasificación a pizarras, yeso, mica, fragmentos escamosos desmenuzables o partículas 
cubiertas de películas superficiales. 
 
Dureza - Desgaste 
La dureza de los agregados es una característica que cobra importancia en obras tales como 
conductos, canales y vertederos de diques en los cuales el agua transporta materia sólida en 
suspensión, o en los disipadores de energía por problemas de cavitación, o en playas 
industriales y pavimentos, sometidos a la acción de neumáticos. La dureza del hormigón esta 
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vinculada principalmente a la dureza de las partículas de los agregados, en especial del grueso. 
Existe un ensayo de frotamiento para realizar, sobre muestras de rocas y medir la pérdida de 
material frente a un determinado número de vueltas, es el ensayo de Los Ángeles (IRAM 
1532:2009). 
 
Durabilidad 
La durabilidad puede definirse como la propiedad que presentan los materiales de resistir las 
acciones del medio ambiente (humedad, gases, temperatura), o también como una cualidad del 
material de conservar sus propiedades en el transcurso del tiempo. Si se pretende que el 
hormigón sea un material durable, deberán serlo también los agregados que lo componen, ya 
que estos constituyen aproximadamente el 75% de su volumen. 
Los principales mecanismos que provocan la destrucción de las rocas y de los hormigones son 
los fenómenos de congelación - deshielo, los de mojado-secado en soluciones salinas o agua, y 
las reacciones químicas con algunos compuestos del cemento. Las rocas y los agregados 
presentan una estructura con poros cuyos tamaños varían considerablemente. Algunos son 
observados a simple vista y otros son extremadamente pequeños, de aproximadamente 4µm. 
Estos últimos presentan el mayor interés por la implicancia en los mecanismos de rotura, como 
así también los poros vinculados con el exterior ya que permiten que el agua se introduzca 
dentro del agregado. 
Cuando la temperatura del material desciende debajo de 0 °C, el agua presente en los poros 
comienza a congelarse generándose un aumento de volumen del orden del 10%. Este 
incremento de volumen provoca un aumento en la presión hidráulica del agua sin congelarse, 
que origina tensiones de tracción, que pueden llegar destruir el hormigón. 
Otro mecanismo que genera una fuerte acción destructiva son las aguas con sales en solución, 
que se introducen en la estructura porosa de los agregados, cristalizan cuando se produce el 
secado por evaporación, incrementándose el volumen y generando presiones internas de 
cristalización. 
Mediante la inmersión de los agregados (ciclos) en soluciones de sulfatos de sodio o magnesio, 
se obtiene una manera fácil y práctica de verificar la estabilidad de las rocas, evaluando la 
resistencia que poseen ante la presión de cristalización de los sulfatos. El valor que se analiza 
es la pérdida máxima después de cinco ciclos de inmersión y secado. 
El Reglamento admite que cuando el material, si no cumple los límites de este ensayo y no 
existen antecedentes de obras construidas con dicho material con 10 años de vida útil, se lo 
puede admitir si el hormigón verifica el ensayo de congelación y deshielo. 
El factor de durabilidad del hormigón (FD), luego de ser sometido a los ciclos de congelación y 
deshielo, no debe disminuir sensiblemente (FD = 80% a 300 ciclos). Este factor es la relación 
entre los módulos de elasticidad dinámico, después y antes del ensayo. El ensayo es 
sumamente largo y requiere un equipamiento costoso. 
En cambio, en los basaltos el agua provoca el hinchamiento de arcillas que se encuentran en su 
interior, con importantes expansiones. En algunas estructuras ejecutadas con basaltos 
contaminados con arcilla, se ha alterado el hormigón luego de más de 20 años de servicio, por 
el desarrollo de tensiones de tracción elevadas que se originan por la expansión del agregado. 
Los estudios se basan en observaciones microscópicas, difracción por rayos X para identificar 
los minerales secundarios, y ensayos acelerados de durabilidad por inmersión en etilenglicol 
(analizándose la pérdida de material luego de 30 días de inmersión) y ciclos de humedecimiento 
y secado. 
La durabilidad como consecuencia de las posibles reacciones del agregado con el cemento se 
analiza en el punto de sustancias reactivas. 
Los problemas de durabilidad de origen químico más importantes, resultan de la reacción entre 
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la sílice activa, presente en algunos agregados y los álcalis contenidos en el cemento. También, 
se han identificado algunas reacciones expansivas como ser la pirita (SFe), que en presencia 
de hidróxido de calcio se transforma en sulfato ferroso y luego hidróxido férrico, causando 
reventones y manchas. 
La existencia de fisuras tipo mapa en algunas estructuras, llevó durante los años 1940 a 
relacionarlos con las expansiones causadas por la reacción entre los álcalis contenidos en el 
cemento (óxidos de sodio y potasio) con ciertas formas reactivas de sílice contenidas en los 
agregados. Las distintas formas de la sílice tienen diferentes grados de reactividad, 
dependiendo del grado de cristalización, de la porosidad interna, del tamaño de los cristales y 
de las deformaciones internas de los cristales. El ópalo es la forma más reactiva de la sílice, ya 
que es amorfo y altamente poroso. Los factores que controlan la reacción son: la naturaleza y 
porcentaje de sílice presentes, el tamaño de las partículas del material reactivo, el porcentaje de 
álcalis (considerando no solo los porcentajes iniciales incorporados por el cemento sino también 
los de los aditivos y los posteriores que pueden incorporarse corno ser los presentes en suelos 
o aguas de contacto) y la presencia de humedad y temperatura. 
En Argentina existen rocas potencialmente reactivas y ha sido observada la reacción en 
distintas estructuras de servicio (pavimentos, aeropuertos). Pueden definirse tres zonas de 
agregados reactivos: la Mesopotamia, la Patagonia y la Costa Atlántica Bonaerense. 
El primer ensayo a realizar es la determinación de la presencia de sílice reactiva a través de un 
examen petrográfico (IRAM 1649:2008). El ensayo de la barra de mortero (IRAM 1637:1992) es 
para determinar la reactividad física del agregado. Se utiliza el agregado, con una granulometría 
prescripta, en barras de mortero de cemento de alto contenido de álcalis y arena. Existe otro 
ensayo, NBRI (IRAM 1674:1997), donde las barras se mantienen 14 días en una solución de 
Na(OH) a 80 °C, y la expansión debe ser menor de 0.11 %. 
 
Características del Grupo B 
Material que pasa el tamiz de 75 µm (polvo): 
Los agregados deben de estar limpios, el polvo es un material formado por partículas menores 
que el tamiz IRAM 75 µm (N° 200). Por diversas circunstanciasel polvo se adhiere a la 
superficie de las partículas de agregado. Es frecuente que las arenas de lechos de ríos o playas 
estén impregnadas de este material fino. Estas partículas pueden aparecer entre los agregados 
en el proceso de trituración. Otro de los orígenes más frecuentes de su presencia en obras de 
importancia se debe a que los agregados son transportados mediante palas de arrastre con la 
incorporación de partículas del suelo. 
Algunas veces el polvo no se encuentra separado de las partículas sino que esta adherido 
firmemente. Esta adherencia se incrementa cuando el agregado es de trituración, ya que la 
superficie es rugosa. También cuando el agregado se encuentra expuesto a la intemperie y se 
moja alternativamente con la lluvia. Todo esto hace que la película superficial resulte difícil de 
desprender durante el mezclado. La adherencia de la pasta a la superficie de los agregados, 
que da origen a la aglomeración, se realiza a través de la película de polvo, disminuyendo la 
resistencia de la interfaz, por lo cual la resistencia mecánica del hormigón disminuye, y en 
especial, la resistencia a tracción. 
El concepto mencionado es importante en hormigones para pavimentos, no sólo por la 
disminución de la resistencia a la flexión, sino también por las variaciones volumétricas. Las 
partículas finas por el proceso de exudación, llegan a la superficie del hormigón formando, una 
película de polvo, cemento y agua fácilmente desgastable. Esta película también debilita la 
unión entre hormigones de distintas edades. Además, para conformar el hormigón, la pasta 
debe rodear y unir a todas las partículas, por lo que la cantidad de pasta va a depender de la 
superficie total de las partículas. Cuando los agregados varían su contenido de polvo, 
incrementándolo, la pasta no alcanza para lubricar adecuadamente todas las partículas. En 
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consecuencia se debe aumentar el volumen de la misma: aumentando el contenido cemento, el 
contenido de agua de mezclado, o ambos, manteniendo constante la relación a/c. 
 
Sustancias Perjudiciales 
Otro de los factores que afectan la limpieza de los agregados, principalmente los gruesos, son 
los terrones de arcilla. Según IRAM 1512:2013, se tratan como partículas desmenuzables, los 
materiales arcillosos se acumulan frecuentemente en las grietas de las canteras. La arcilla es 
un material que posee fuerte poder cementante, y los terrones son una acumulación de 
partículas cuyo tamaño medio oscila entre 5 y 15 µm. Cuando el agregado con los terrones 
arcillosos es empleado en una estructura de hormigón pueden presentarse dos variantes: 
• Durante el mezclado con agua los terrones se disgregan, transformándose en polvo de alta 
superficie específica. 
• Los terrones no se disgregan al mezclarse con el agua y quedan como tales. En 
condiciones húmedas dentro de la masa de hormigón al cabo de unos días pierden su poder 
cementante convirtiéndose en partículas blandas. 
 
Materia Orgánica 
Otro tipo de impureza es la materia orgánica, en su mayoría de origen húmico la cual retarda los 
procesos de hidratación del cemento. Esto trae aparejado una demora en el fraguado y un 
retardo en la adquisición de resistencia, desconociendo si el hormigón alcanzará la resistencia 
prevista en los cálculos para poder seguir avanzando en las etapas constructivas programadas. 
En las arenas naturales la determinación del contenido de materia orgánica debe efectuarse 
siempre, mientras que en los agregados gruesos se realizará solamente si se aprecia una 
porción apreciable de partículas finas. En este último caso la determinación se realizará sobre el 
retenido en el tamiz de 4,75 mm. 
El ensayo consiste en colocar la muestra de arena en una solución de hidróxido de sodio al 3%, 
agitar y dejar reposar durante 24 horas. Los granos de arena sedimentan y la solución toma 
distintas tonalidades de acuerdo con el grado de contaminación. Comparando la coloración 
tomada con una escala colorimétrica estándar, se puede obtener una valoración de la cantidad 
de materia orgánica presente. 
 
Sales Solubles 
La presencia de sales solubles en los agregados origina diversos problemas en el hormigón. 
Según su composición química los sulfatos reaccionan con el aluminato tricálcico del cemento 
provocando expansiones, los cloruros atacan las armaduras y elementos metálicos embebidos 
en el hormigón y los carbonatos o los bicarbonatos aumentan el pH del hormigón lo que puede 
ocasionar un retardo del proceso de hidratación. Además, deben mencionarse algunos 
problemas de orden estético ya que el agua solubiliza las sales y al evaporarse las arrastra a la 
superficie, provocando manchas denominadas eflorescencia. 
Considerando que el contenido total de sales es el que influye sobre las características del 
hormigón, se hace necesario controlar no sólo el porcentaje aportado por los agregados sino 
también el que incorporan los aditivos y el agua de mezclado. Este criterio es el adoptado por 
CIRSOC 201, con el inconveniente de tener que conocer los materiales y las proporciones en 
que intervienen en la mezcla para poder realizar el estudio. 
 
 
 
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Otras Impurezas 
Comprenden partículas livianas, carbonosas y arcilla, estas impurezas traen aparejado, sino 
son convenientemente limitadas, una reducción en la sección útil del hormigón y problemas 
originados por concentración de tensiones. Las materias carbonosas merecen un comentario 
adicional, son partículas desmenuzables, poco resistentes y algunas veces contienen azufre. 
Generalmente son de un color oscuro que puede llegar a modificar el aspecto del hormigón por 
la presencia de manchas oscuras en la superficie. 
 
FORMA DE LOS AGREGADOS 
Partículas lajosas y elongadas 
La forma de la partícula tiene suma importancia en la trabajabilidad. Las partículas con formas 
chatas y alargadas (lajas) y aquellas finas y alargadas (elongadas) son muy difíciles de mover, 
pues se traban y la trabajabilidad del hormigón se ve reducida. 
Si se realiza una estructura con este tipo de agregado, las lajas tienen incidencia en las 
propiedades del hormigón. Durante la compactación del hormigón, una laja o partícula elongada 
al apoyarse sobre otras dos partículas cortas deja un vacío, y al estar colocada horizontalmente, 
donde tienen, menor resistencia, una excesiva presencia de las mismas puede provocar, una 
vez endurecido el hormigón una notable disminución de la resistencia a la flexión. Además, 
durante la compactación dentro de la masa de hormigón existe un movimiento ascendente de 
agua, al encontrar una laja, en general no la rodea y queda retenida debajo de la laja. Al 
evaporarse el agua quedará el vacío correspondiente. También, en estructuras de poco espesor 
y de gran superficie, como por ejemplo losas o pavimentos, las lajas que se encuentran 
cercanas a la superficie y trabajando como una viga simplemente apoyada cargada en el centro 
de la luz, cuando la carga de tránsito actúa, se quiebran y salta. 
Se debe tratar de que el agregado esté constituido por partículas de formas cúbicas y esféricas. 
Se puede establecer una clasificación de la forma de las partículas como: 
• Redondeada: totalmente desgastadas por el agua o completamente limadas por 
frotamiento (grava de río, arena del desierto o de playa). 
• Irregular: irregularidad natural, o parcialmente limadas por frotamientos con bordes 
redondeados. 
• Escamosa: material en el cual el espesor es pequeño en relación a las otras dos 
dimensiones. 
• Angular: posee orillas bien definidas que se forman en la intersección de caras más o 
menos planas (rocas trituradas). 
• Elongadas: material generalmente angular en el que la longitudes considerablemente 
mayor que las otras dos dimensiones. 
 
Figura 1. Formas de los agregados 
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Textura Superficial 
La textura superficial de las partículas es otro aspecto a analizar en el agregado, y se basa en el 
grado en que la superficie de una partícula es: pulida o lisa; suave o áspera. La textura áspera 
produce una mayor fuerza de adhesión entre las partículas y la pasta de cemento endurecida. 
También influyen sobre el contenido de agua de un hormigón en estado fresco, especialmente 
cuando se trata de agregado fino. 
 
GRANULOMETRÍA 
La distribución del tamaño de partículas o la granulometría de un agregado es la característica 
que más influye en la cantidad de pasta, para obtener una determinada trabajabilidad. 
Considerando que el cemento es el más costoso de los componentes es preferible minimizar su 
uso, disminuyendo la cantidad de pasta sin afectar la trabajabilidad, la resistencia y la 
durabilidad del hormigón. La importancia de la granulometría del agregado se aprecia si se 
considera al hormigón como un conjunto no muy compacto de partículas adheridas entre sí con 
una pasta de cemento que también llena los vacíos existentes entre las mismas. La cantidad de 
pasta necesaria dependerá entonces del volumen de vacíos y del área específica de las 
partículas. 
Cuando las partículas presentan un tamaño uniforme, el volumen de pasta es elevado (figura 2 
a), que se reduce sensiblemente cuando se utilizan distintos tamaños (figura 2 b), o cuando se 
anula el tamaño máximo (figura 2 c). Si bien para cada tamaño de partículas existe una 
distribución teórica de tamaño que provoca un mínimo espacio de vacíos, las muestras no son 
las más trabajables por lo cual hay que llegar a una solución de compromiso entre la 
trabajabilidad y la economía. 
El criterio de dosificación de hormigones de cemento portland se diferencia del empleado para 
mezclas asfálticas, donde se busca con exclusividad la granulometría que origina el menor 
porcentaje de vacíos que son llenados con asfalto. Un porcentaje de asfalto muy superior al 
necesario para llenar los vacíos puede ocasionar una alta deformabilidad de las mezclas por 
acción de las cargas y/o de la temperatura. En los hormigones por razones de trabajabilidad, 
siempre es recomendable que el porcentaje de pasta sea mayor que los vacíos del agregado 
fino y que el de mortero sea superior al del agregado grueso. 
 
Figura 2. Representaciones esquemáticas de la granulometría de agregados: a) tamaño uniforme, b) 
granulometría continua, c) reemplazo de tamaños pequeños por tamaños grandes, d) granulometría 
discontinua y e) granulometría sin finos. 
 
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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO 
Definición y Tamices de Ensayo 
Es la distribución por tamaño de las partículas que constituyen un material granular y se 
establece para una serie determinada de tamices el material que pasa o queda retenido en 
forma acumulada. 
Los tamices son de aberturas cuadradas formadas por alambres que se cruzan y las 
dimensiones que se especifican corresponden a la distancia entre los alambres. Existen 
diferentes series de tamices, e IRAM adoptó la serie americana Standard. 
Tyler (USA) estudió por primera vez el problema en forma racional y tomó como tamiz básico 
para la serie el que tiene 200 mallas por pulgada lineal. Al fijar un diámetro a los alambres, la 
abertura de dicho tamiz resulta de 75 µm. La serie de tamices IRAM que se emplean para 
hormigones y su correspondiente de la ASTM, que se detalla a continuación en la Tabla 2. 
ASTM designa los tamices para agregados gruesos por la abertura de la malla en pulgadas, y 
para los correspondientes a las arenas, por el número de aberturas por pulgada cuadrada. La 
Norma IRAM lo hace en milímetros y para los tamices con aberturas menores que 1 mm en 
micrones. 
Tabla 2. Serie de Tamices IRAM y ASTM 
Abertura 
IRAM ASTM 
75.0 mm 3” 
63.0 mm 2 ½” (*) 
53.0 mm 2” (*) 
37.5 mm 1 ½” 
26.5 mm 1” (*) 
19.0 mm ¾” 
13.2 mm ½” (*) 
9.5 mm 3/8” 
4.75 mm N° 4 
2.36 mm N° 8 
1.18 mm N° 16 
600 µm N° 30 
300 µm N° 50 
150 µm N° 100 
75 µm N° 200 (*) 
Nota: Los tamices indicados con (*) no forman la 
serie de Abrams o Normal 
 
Representación Granulométrica 
El análisis granulométrico puede ser graficado en el plano X-Y, tomando como abscisa los lados 
de las aberturas de malla de los tamices, en escala logarítmica; y como ordenada el porcentaje 
de material que pasa o es retenido en forma acumulada respecto del total. Al emplear una 
escala logarítmica para representar la abertura de malla, resulta que la separación entre 
tamices de la serie normal o de Abrams, es constante e igual a logaritmo de dos, ya que: 
Abertura tamiz N = 2 x Abertura tamiz(N-1) 
Iog (Abertura tamiz N) = log (2) + log [Abertura tamiz(N-1)] 
Las curvas límites establecidas en Argentina por el CIRSOC 201, expresadas en porcentaje 
máximo que pasa acumulado, en masa, se detallan en las Tablas 3 y 4. 
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Tabla 3. Granulometría de agregados finos (% que pasa) 
Porcentaje máximo que pasa, en masa Tamices de mallas 
cuadradas IRAM 
1501, parte II – 76 
Granulometría A Granulometría B Granulometría C 
9,5 mm 100 100 100 
4,75 mm 95 100 100 
2,36 mm 80 100 100 
1,18 mm 50 85 100 
600 µm 25 60 95 
300 µm 10 30 50 
150 µm 2 10 10 
 
 
Figura 3. Granulometría de agregados finos 
 
Tabla 4. Granulometría del agregado grueso (% que pasa). 
Porcentajes en masa que pasan por los tamices IRAM de mallas cuadradas Tamaño 
nominal 63,0 mm 53,0 mm 37,5 mm 26,5 mm 19,0 mm 13,2 mm 9,5 mm 4,75 mm 2,36 mm 
53,0 a 4,75 100 95 a 100 - - - 35 a 70 - - - 15 a 30 - - - 0 a 5 - - - 
37,5 a 4,75 - - - 100 95 a 100 - - - 35 a 70 - - - 10 a 30 0 a 5 - - - 
26,5 a 4,75 - - - - - - 100 95 a 100 - - - 25 a 60 - - - 0 a 10 0 a 5 
19,0 a 4,75 - - - - - - - - - 100 90 a 100 - - - 20 a 55 0 a 10 0 a 5 
13,2 a 4,75 - - - - - - - - - - - - 100 90 a 100 40 a 70 0 a 15 0 a 5 
53,0 a 26,5 100 90 a 100 35 a 70 0 a 15 - - - 0 a 5 - - - - - - - - - 
37,5 a 19,0 - - - 100 90 a 100 20 a 55 0 a 15 - - - 0 a 5 - - - - - - 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Granulometría del agregado grueso (% que pasa). 
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Tamaño de los agregados 
Para dosificar los hormigones es preciso conocer el tamaño de las partículas. Al colocar 
partículas dentro de un recipiente y llenarlo, existe una cantidad de espacios llenos y un 
conjunto de espacios vacíos entre partículas. La cantidad de partículas y de vacíos dependen 
de la distribución de tamaños y de la forma de las primeras. El máximo de vacíos para 
partículas esféricas se produce cuando el diámetro de las mismas es único. En estas 
condiciones se tiene 50 % del volumen lleno y otro 50 % de volumen de vacíos. La pasta debe 
rodear y unir a las partículas y llenar los espacios vacíos, por lo que se deduce que el volumen 
de pasta está relacionado con la distribución de tamaños de las partículas. 
Los vacíos logrados, pueden rellenarse con partículas más pequeñas a fin de reducir el 
volumen de pasta. En consecuencia para lograr hormigones de gran estabilidad volumétrica, 
bien graduados y económicos, es necesario emplear agregados perfectamente graduados, 
donde las más pequeñas van haciendo de rodamiento a las mayores. La mezcla tendrá así una 
mayor movilidad y será más trabajable. Si las partículas fuesen esferas de distinto diámetro, 
caso ideal, ello arrojaría unmínimo contenido de cemento a emplear. 
 
Tamaño Máximo de los Agregados 
El tamaño máximo del agregado, influye en los requisitos de pasta y la granulometría óptima 
también depende de dicho tamaño. Se define como tamaño máximo nominal al que resulta 
igual a la abertura de la malla del menor tamiz de la serie normal a través de la cual pasa en 
forma acumulada el 95 % del peso total del material o valor inmediato superior (IRAM 
1627:1997). El tamaño nominal es aquel indicado por los dos tamices extremos, que 
representan al agregado en estudio, y en función de este, se establecen las curvas límites para 
agregados gruesos. 
La adopción del mayor tamaño máximo nominal posible, tiene que ser compatible con las 
características de las estructuras a ejecutar. El CIRSOC 201/05 (en 3.2.4.2) indica que el 
tamaño máximo nominal del agregado no debe exceder: 1/5 de la menor dimensión del 
elemento estructural, 1/3 del espesor de la losa o 3/4 de la mínima separación libre horizontal o 
vertical de armaduras o entre dos grupos de barras paralelas en contacto directo que actúen 
como una unidad. 
El tamaño máximo del agregado es aquel que corresponde a la abertura de la malla del menor 
tamiz (no necesariamente de la serie normal) a través de la cual pasa en forma acumulada el 
100 % del peso total del material 
Los efectos de la variación del tamaño máximo en el hormigón fresco son: a) Consumo de 
pasta, b) Segregación, y c) Asentamiento y exudación. En el hormigón endurecido, sólo se 
analizará el efecto sobre la resistencia mecánica. 
 
Efecto sobre el consumo de pasta de cemento 
Conforme se incrementa el tamaño máximo disminuye el desarrollo superficial de los agregados 
y se reduce la proporción de pasta de cemento que se requiere para integrar una mezcla de 
hormigón. 
Segregación 
Cuando la mezcla de hormigón se encuentra en movimiento y adquiere velocidad, los 
agregados que contiene, deben mantenerse agrupados por efecto de la viscosidad de la pasta 
de cemento que actúa como elemento Iigante. Para el caso de una pasta con determinada, 
viscosidad, la fuerza de retención, que se genera por fricción en cada partícula de agregado 
depende de su forma, textura y desarrollo superficial. Al mismo tiempo cada partícula adquiere 
por inercia una fuerza que la impulsa a separarse de la mezcla, con una magnitud que depende 
de su masa. Por lo tanto la fuerza de retención se incrementa con el cuadrado del diámetro de 
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las partículas y la segunda con el cubo del mismo. Resulta así que al aumentar el tamaño de las 
partículas se incrementa más la fuerza de separación que la de retención. 
 
Resistencia Mecánica 
En hormigones de baja resistencia el incremento del tamaño máximo trae aparejado la 
posibilidad de reducir el consumo de agua con el consiguiente incremento de la resistencia. En 
cambio en hormigones de alta resistencia, el aumento del tamaño máximo incrementa la 
microfisuración alrededor de las partículas mayores y reteniendo agua, de manera que la 
interfaz agregado-pasta se debilita, reduciendo la resistencia. 
 
Módulo de Finura del Agregado 
Este concepto expresa en forma práctica el grosor o finura del material, y no se puede usarlo 
para tener una idea de la distribución de tamaños de partículas del mismo. Dos agregados con 
distintas granulometrías pueden tener el mismo módulo de finura. Abrams, define como módulo 
de finura al número que resulta de dividir por 100 la suma de porcentajes retenidos en forma 
acumulada en los 10 tamices de la serie normal (IRAM 75 mm (3”), IRAM 37.5 mm (1 1/2“), 
IRAM 19 mm (3/4”), IRAM 9,5 mm (3/8”), IRAM 4,75 mm (N°4), IRAM 2,36 mm (N°8), IRAM 
1,18 mm (N°16), IRAM 600 µm (N° 30), IRAM 300 µm (N° 50), IRAM 150 µm (N° 100)). El 
módulo de finura puede oscilar entre 0 y 10. Para los agregados finos, varía de 2,4 a 3,2; 
aunque las arenas de la zona del Río de la Plata tienen un valor de 1,6. Para los agregados 
gruesos, el módulo está comprendido entre 6 a 9. Las mezclas de agregados fino y grueso 
tienen un módulo de finura entre 3,2 y 6. Debe mencionarse que a los fines prácticos se emplea 
el módulo de finura para definir a las arenas, y sirve como parámetro de diseño de mezclas de 
hormigón en los métodos racionales de dosificación. 
 
Granulometrías Continuas 
Un número importante de ensayos han permitido establecer granulometrías con las que se 
obtiene la máxima resistencia a compresión y la máxima compacidad del hormigón. Estas 
curvas granulométricas son denominadas curvas ideales. Se debe tener en cuenta que los 
factores principales que rigen la granulometría deseada del agregado son: la superficie del 
agregado, que determina la cantidad de agua necesaria para humedecer todos los cuerpos 
sólidos; el volumen relativo ocupado por el agregado; la trabajabilidad de la mezcla; la 
tendencia a la segregación. 
El interés de que el agregado ocupe un volumen relativo tan grande como sea posible tiene un 
carácter económico, pues el agregado es más barato que la pasta de cemento. Se ha supuesto 
también que al crecer la cantidad de partículas sólidas que pueden empacarse en un volumen 
dado de hormigón se eleva su resistencia. Esta teoría de densidad máxima ha llevado a utilizar 
curvas granulométricas de forma parabólica, como las de Fuller, cuya expresión matemática 
está en función de “∅” (abertura de la malla correspondiente al tamiz “i”) y del tamaño máximo 
del agregado. 
% que pasa en tamiz “i” = 100 √(“∅”/Tmáx) 
 
Otra curva utilizada es la parábola de Bolomey, donde “∅” es la abertura de la malla 
correspondiente al tamiz “i”, “Tmax” es el tamaño máximo del agregado y “a” es un parámetro 
que depende de la consistencia del hormigón y del tipo de agregado utilizado. 
 
% que pasa en tamiz “i” = a + (100 – a) √(“∅”/Tmáx) 
Tecnología del hormigón Página 13/25 
 
 
 
Figura 5. Curvas de Fuller y Bolomey 
 
Estas experiencias han llevado a desechar el empleo de las curvas ideales reemplazándolas 
por franjas granulométricas, criterio que ha sido adoptado por los reglamentos (figuras 3 y 4). 
Además debe recordarse el problema económico, ya que el hormigón debe elaborarse con 
materiales disponibles y de producción barata, de modo que no es conveniente imponer límites 
estrechos a la granulometría de los agregados. Si los agregados no verifican los límites 
especificados no implica que los mismos no puedan emplearse en la elaboración de un 
hormigón, sino que se requiere más pasta y será más propenso a segregarse. 
Hay que mencionar, sin embargo, la importancia de la graduación sobre la trabajabilidad de la 
mezcla y en la terminación del hormigón. La curva granulométrica a adoptar para las arenas 
depende de la forma y la textura de las partículas. Una arena de partículas lisas y redondeadas, 
puede dar resultados satisfactorios con una granulometría más gruesa que la que podría 
permitirse para una arena de partículas angulosas y con superficies ásperas (arena triturada). 
 
Granulometrías Discontinuas 
Se definen como granulometrías discontinuas aquellas en las cuales se omite uno o más 
tamaños intermedios de partículas. Pueden ser empleadas para elaborar hormigones más 
económicos cuando es necesario combinar agregados para obtener curvas continuas. Sin 
embargo, esta falta de tamaño puede ocasionar severos problemas de segregación en mezclas 
con alta trabajabilidad. Por tal motivo, se recomienda su empleo en hormigones muy 
consistentes. En una pila de partículas redondeadas de igual tamaño “d1” siempre existe 
contacto entre las mismas y el volumen de vacíos es independiente del diámetro, ya que 
depende exclusivamente de la disposición de los centros. Para una disposición cúbica el 
volumen de vacíos es igual al 47,60% y para la disposición octaédrica o tetraédrica es igual al 
25,90 %. El contacto entre las partículas queda impedido cuando actúan partículas 
“separadoras”. El efecto separador dependerá de la disposición de las partículas y del diámetro 
de las partículas separadoras. Existen otras partículas denominadas de “relleno y escurridizas”. 
En la figura 6 se esquematiza la disposición de las partículas mencionadas. Con los métodos 
convencionales de colocación pueden entonces, emplearse curvas granulométricas 
discontinuas en las que falten una o más fracciones, siendo estas las que corresponden a los 
tamaños comprendidos entre el de las partículas principales y el de las de relleno. La curva 
Tecnología del hormigón Página 14/25 
granulométrica discontinua, a pesar de lograr hormigones con buena compacidad y resistencia, 
disminuye la docilidad de la mezcla con respecto a las curvas continuas. 
 
Figura 6. Disposición de las partículas 
 
Mezcla de agregados 
Importancia de una granulometría continua 
Muchos investigadores llegaron a la conclusión que lograda la máxima compacidad se podían 
obtener hormigones de buena calidad, así surgen las curvas granulométricas ideales de Fuller, 
Bolomey y otros que tratan de acercarse a tal condición. 
Asociando la compacidad con el mayor tamaño máximo compatible con la estructura y lo 
obtenible en yacimientos (condición que nos daría la menor superficie específica) y con una 
excelente granulometría, podemos decir que solucionamos uno de los factores de mayor 
importancia que conducen al logro de un hormigón de calidad. 
La granulometría de los agregados influye sobre: 
a) trabajabilidad de la mezcla fresca 
b) resistencia mecánica 
c) resistencia a los agentes climáticos 
d) resistencia química 
e) economía 
De allí la importancia de lograr granulometrías compactas. En general podemos decir que para 
cada tipo de obra, existe una granulometría característica u óptima. 
La necesidad de lograr una granulometría deseada, o que se encuentre dentro de entornos 
granulométricos establecidos, induce a las mezclas de dos o más agregados, de tal forma que 
el aporte de éstos, en el total, conformen una granulometría próxima a la buscada. 
Método gráfico (Método de Rothfuchs) 
Para resolver una mezcla de agregados por este método se procede según los siguientes 
pasos: 
1) Se dibuja la curva representativa de la granulometría del árido deseado, de tal forma que 
sea una línea recta inclinada. Para ello se representa en ordenadas, en escala natural, 
los porcentajes pasantes a través de cada tamiz y en abscisas las aberturas de los 
tamices, pero en una escala tal que la curva granulométrica del agregado deseado sea 
una recta inclinada, como hemos dicho. Esta escala, o sea la ubicación en abscisas de 
las aberturas de los tamices, se realiza entrando con los porcentajes pasantes a través 
de cada tamiz hasta intersectar la recta inclinada ya trazada y bajando hasta la abscisa 
donde se indica el tamiz respectivo. 
2) Determinada así la escala de abscisas, se representan los áridos a mezclar y que en 
general no son líneas rectas. 
Tecnología del hormigón Página 15/25 
3) Con la ayuda de una regla transparente y para cada curva granulométrica de los áridos 
a mezclar, se dibuja una línea recata que más se aproxime a ella y de tal forma que las 
áreas comprendidas entre ella y la curva, por encima y por debajo, se compensen. 
4) Siguiendo un orden, se unen los extremos opuestos de estas líneas rectas (líneas de 
cierre). En el ejemplo de mezclas de tres áridos, se une la intersección de L.C.1 con la 
horizontal del 100 % pasante e intersección de L.C.2 con intersección de 0 % pasante. 
Esta línea de unión corta en A a la recta que representa el árido deseado, cuya 
ordenada (x) indica la proporción que debe tomarse del árido “1” para la mezcla. 
Procediendo análogamente se ubica el punto B, siendo (y) la proporción a tomar del 
árido “2” y (z) la del árido “3”. 
Es de fundamental importancia el trazado de las rectas compensadoras de los agregados, 
mencionadas en el punto 3, ya que pequeñas oscilaciones en su inclinación representan 
variaciones importantes en el porcentaje de los áridos que constituirán la mezcla. 
 
 “1”: curva granulométrica del árido 1 a mezclar 
“2”: curva granulométrica del árido 2 a mezclar 
“3”: curva granulométrica del árido 3 a mezclar 
“Md”: curva granulométrica del árido deseado 
L.C.1: línea de cierre 1 
L.C.2: línea de cierre 2 
L.C.3: línea de cierre 3 
 
Método analítico (Método del módulo de fineza) 
Algunos autores indican que es suficiente para obtener una curva mezcla dada M, que tenga 
igual módulo de fineza que la deseada Md para obtener similares propiedades del hormigón. 
Tecnología del hormigón Página 16/25 
Dada la interpretación geométrica del módulo de fineza, esto significa que las áreas 
comprendidas a uno y otro lado de Md, es decir, el área entre M y Md, se compensan. 
 
Se resuelve para el caso de dos agregados, con el planteo de dos ecuaciones con dos 
incógnitas: 
 
 
 
 
Donde MF significa módulo de fineza: MF1, MF2 y MFd relativos a los materiales 1, 2 y deseado. 
Para el caso de tres agregados el método pierde efectividad puesto que se llega a tener tres 
incógnitas y se pueden plantear solamente dos ecuaciones. Se puede condicionar una tercera 
pero esto es arbitrario. Ocurre lo mismo para los casos de más de tres agregados. 
El método gráfico presenta la ventaja de poder llevar a cabo mezclas de más de tres 
agregados. 
Aplicando el método analítico a una mezcla de dos agregados se obtiene: 
Tamiz % que pasa 
Arena ideal Arena gruesa Arena fina 
IRAM 9.5 mm 100 100 100 
IRAM 4.8 mm 98 95 100 
IRAM 2.4 mm 92 85 100 
IRAM 1.2 mm 70 50 95 
IRAM 590 µm 40 15 90 
IRAM 297 µm 20 5 60 
IRAM 149 µm 6 0 20 
 
El modulo de finura del agregado ideal resulta de 2.74, para la arena gruesa de 3.5 y para la 
arena fina de 1.35. 
 
 
 
 
x * MF1 + y * MF2 = MFd 
x + y = 1 
x * 1.35 + y * 3.5 = 2.74 
x + y = 1 
Tecnología del hormigón Página 17/25 
Al resolver este sistema de ecuaciones resulta que x = 0.35 e y = 0.65. 
 
 
Estos métodos de mezclas nos permiten acercarnos a la curva deseada. Una vez determinadas 
las proporciones, se procede a la mezcla y se analiza cuán cerca está de la deseada o si se 
encuentra dentro de los entornos granulométricos establecidos (curvas límite). De no 
satisfacerse se varían racionalmente las proporciones, según sea el exceso o defecto de 
algunos tamaños. 
Cuando la granulometría buscada debe satisfacer las curvas límites, como curva deseada 
puede adoptarse el promedio de los límites. 
 
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AGREGADOS 
Contenido de Humedad 
Al interior de las partículas de los agregados, el agua puede ingresar ya que éstos resultan 
tener una determinada porosidad constituida por poros permeables. Desde este punto de vista, 
solamente interesan los poros interconectados con la superficie, su tamaño y su volumen, no 
participando los poros impermeables. Además, el agua puede quedar retenida en la superficie 
de las partículas formando una película adherida a la misma. 
Según el grado de saturación que presenten los granos deben considerarse distintos estados. 
Los mismos cobran importancia en la elaboración de los hormigones, ya que existe una 
tendencia del agregado a absorber agua, tomando parte del agua de mezclado cuando está 
seco o parcialmente saturado, o de entregar agua a la mezcla cuando presenta humedad 
superficial.En el primer caso disminuye la razón a/c y la trabajabilidad de la mezcla. Los 
estados en que se pueden encontrar los agregados son ilustrados en la figura 7. 
Tecnología del hormigón Página 18/25 
 
Figura 7. Contenido de humedad en agregado 
 
• Estado Seco (S): la humedad del agregado es eliminada totalmente mediante secado en 
estufa a 105 °C hasta peso constante. Los poros permeables se encuentran vacíos. Este es un 
estado típico de laboratorio. 
• Seco al aire: no existe humedad superficial y los poros permeables se encuentran 
parcialmente llenos de agua. Este estado es el que se encuentra habitualmente en la 
naturaleza. Es un estado intermedio entre el seco y saturado y superficie seca. 
• Saturado y superficie seca (SSS): no existe humedad superficial y los poros se encuentran 
llenos de agua. Estado de laboratorio. 
• Saturado y superficie húmeda (SSH): existe una película superficial de agua y los poros se 
encuentran llenos de agua. Es un estado natural. 
 
Absorción y Humedad Superficial 
De los estados indicados en la figura anterior surgen dos características que cobran interés 
para la dosificación y/o la corrección de mezclas en obra: Absorción total y Humedad superficial. 
La absorción total es el máximo peso de agua que el agregado puede absorber. Se determina 
midiendo el incremento en peso de una muestra seca en horno después de sumergirla en agua 
durante 24 hs. Su valor es la relación del incremento de peso con respecto al peso de la 
muestra seca, expresada como porcentaje 
Atotal=100 * [(Psss - Ps)/Ps] 
La humedad superficial es el agua en exceso que tiene el agregado con respecto a su estado 
saturado y superficie seca. Prácticamente será el agua que aportará a la mezcla. 
Hsuperficial=100 * [(Pssh - Psss)/Ps] 
 
Las normas IRAM 1520:2002 y 1533:2002 especifican los procedimientos para la determinación 
de la absorción total de agua de agregados finos y gruesos respectivamente. 
 
Esponjamiento de la Arena 
Los agregados gruesos apilados en el exterior se encuentran generalmente en un estado de 
semi-saturación, con absorciones efectivas menores del 1%, mientras que los finos presentan 
humedad superficial que varían entre 0 % al 5 %. El alto valor de humedad superficial presente 
en las arenas es consecuencia de la película de agua adherida a los granos y que forma 
meniscos entre los mismos. La formación de esos meniscos crea una película de agua más 
gruesa entre las partículas separándolas y, de esta manera, origina un mayor volumen 
Tecnología del hormigón Página 19/25 
aparente. Este fenómeno es conocido como “esponjamiento” o “abultamiento” y puede causar 
errores en la dosificación de las mezclas cuando las mismas se realizan en volumen o cuando 
se realiza la compra del material en volumen. En la figura 8 se indican los estados 
mencionados: a) Granos secos en contacto, b) Granos rodeados de película de agua 
superficial y c) Granos saturados. 
 
Figura 8. Efecto de esponjamiento en agregado fino (Mindess) 
 
 
 
Figura 9. Modificación del volumen por 
esponjamiento (PCA) 
 
 
Densidad de los Agregados 
El agregado generalmente presenta poros permeables e impermeables, lo cual hace que el 
término densidad deba ser cuidadosamente definido. La densidad relativa absoluta se refiere al 
volumen del material sólido excluyendo todos los poros (permeables e impermeables) y se 
define como la relación del peso del cuerpo al peso de un volumen igual de agua destilada, a 
una temperatura normalizada. Para su determinación se pulveriza el material a fin de eliminar la 
porosidad. Este valor de densidad absoluta no interesa desde el punto de vista de la tecnología 
del hormigón, sólo se lo emplea para determinar la porosidad del agregado. La porosidad 
Tecnología del hormigón Página 20/25 
expresada en por ciento se puede obtener aplicando la siguiente expresión: 
Porosidad (%) = 100. (Densidad absoluta-Densidad aparente)/Densidad absoluta 
 
Densidad Relativa 
Es la relación de la masa, en aire, de un volumen unidad de un material permeable, incluyendo 
los vacíos permeables e impermeables, a una temperatura determinada, a la masa en aire de 
un volumen igual de agua pura. 
 
Densidad Relativa Aparente 
Es la relación de la masa, en aire, de un volumen unidad de la porción impermeable de un 
material, a una temperatura determinada, a la masa en aire de un volumen de agua pura. La 
norma IRAM indica que pueden calcularse las densidades correspondientes en estados secos y 
saturados con la superficie seca. La densidad aparente es la que se emplea en la dosificación 
de las mezclas ya que se considera que la pasta de cemento por su viscosidad no puede 
penetrar en los poros permeables. 
 
Densidad del Agregado Grueso 
El cociente de la expresión matemática de la densidad ya indicada puede hallarse 
prácticamente como el peso del agua desplazada por el material (principio de Arquímedes). A 
continuación se indican las expresiones para determinar la densidad y la densidad aparente. 
Densidad relativa seca = Ps/(Psss - Pa) 
Densidad relativa saturada y superficie seca = Psss/(Psss - Pa) 
Densidad relativa aparente = Ps/(Ps - Pa) 
Pa = peso de la muestra seca en horno (105 °C) 
Psss = peso de la muestra saturada y superficie seca 
Pa = peso de la muestra en agua 
V = Psss - Pa = Vol(permeables e impermeables) * δagua 
V = Ps - Pa = Vol(permeables) * δagua 
 
Densidad del Agregado Fino 
Para la determinación de la densidad relativa de las arenas se emplea normalmente el 
volumenómetro de Le Chatelier. Por diferencia de lectura del menisco de la columna de agua 
puede determinarse el volumen del conjunto de partículas, de peso P. 
Densidad relativa = P/(lf - Ii) 
También puede emplearse el procedimiento recomendado por la norma IRAM 1520:2002, para 
lo cual debe disponerse de un matraz aforado de 500 cm3. El volumen es la diferencia entre los 
volúmenes del matraz y del agua agregado al mismo para llegar a la marca de 500 cm3, luego 
que se han incorporado 500 g de arena. La norma IRAM especifica la determinación de la 
densidad relativa de la muestra en estado seco y saturada con superficie seca. En la Tabla 5 se 
dan los valores característicos de la densidad relativa saturada y superficie seca de materiales 
empleados habitualmente en el país y su gama de variación. 
 
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Tabla 5: Densidad de los Agregados 
TIPO DE AGREGADO DENSIDAD 
Areniscas 2.5 - 2.6 
Silíceos 2.5 - 2.8 
Calcáreos 2.6 - 2.7 
Granitos 2.6 - 2.7 
Basaltos 2.7 - 3.0 
 
Peso Unitario o de la Unidad de Volumen (PUV) 
El peso unitario se define como el peso de un volumen unitario de agregado. El grado de 
compactación como así también la humedad que presenta el agregado hacen variar el valor del 
PUV al modificar el volumen de vacíos entre las partículas y el peso respectivamente. Cuando 
se especifica el peso unitario debe mencionarse claramente el estado de humedad de los 
agregados y el grado de compactación. La norma IRAM 1548:2003 indica los procedimientos 
para su determinación. Este valor se utiliza en el pasaje de una dosificación en peso a volumen, 
en la compra de agregados por volumen, y en métodos de dosificación racional. En la Tabla 6 
se dan algunos valores característicos. 
 
Tabla 6. Peso Unitario de los Agregados, t/m3 
MATERIAL HUMEDAD PUVsuelto PUVcompactado 
Rodados silíceos 19-5 mm Seco o húmedo 1.46 - 1.57 1.59 - 1.62 
Rodados silíceos 38-5 mm Seco o húmedo 1.52 - 1.65 1.67 - 1.80 
Granito, PP 19-5mm Seco o húmedo 1.36 - 1.46 1.52 - 1.65 
Granito, PP 38-5 mm Seco o húmedo 1.41 - 1.54 1.60 - 1.73 
Arena silícea 0.0 % 1.44 - 1.60 1.52 - 1.65 
Arena silícea 0.7 % 1.36 - 1.52 - - - - 
Arena silícea 5.0% 1.17 - 1.31 - - - - 
Arena silícea 11.0% 1.36- 1.52 - - - - 
 
Porcentaje de Vacíos 
Relacionando los conceptos de densidad y peso unitario se puede determinar el porcentaje de 
vacíos de la muestra que resulta matemáticamente igual a: 
% de vacíos = 100 *(Densidad - PUV)/Densidad 
 
AGREGADOS LIVIANOS 
Son agregados que tienen un peso unitario -menor de 1120 kg/m3- y encuentran aplicación en 
la producción de varios tipos de hormigones livianos. El bajo peso es debido a su 
microestructura celular o altamente porosa. Puede notarse que materiales orgánicos, tales 
como el aserrín, no deben utilizarse como agregado por la poca durabilidad que presentan en 
un medio alcalino-húmedo, como es el hormigón de cemento portland. Este tipo de agregado 
puede ser de origen natural o producido sintéticamente. Los agregados livianos naturales son 
fabricados por procesado de rocas ígneas volcánicas, como la pumicita, escoria o toba. Los 
agregados livianos sintéticos pueden ser manufacturados por tratamiento térmico desde una 
variedad de materiales, por ejemplo, arcilla, pizarras, esquistos, diatomita (algas con cubierta 
silícea), vermiculita, perlita, escoria de alto horno y cenizas volantes. 
Actualmente, hay un amplio espectro de agregados livianos con pesos unitarios desde 80 a 
900 kg/m3. Los agregados muy livianos, en un extremo del espectro, son generalmente débiles 
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y en consecuencia son más apropiados para elaborar hormigones no estructurales aislantes. En 
el otro extremo, están los agregados livianos que son relativamente menos porosos, cuando la 
estructura de poros consiste en una uniforme distribución de poros finos, el agregado es 
usualmente fuerte y capaz de producir hormigones estructurales. 
 
Agregados Livianos Sintéticos 
Se conocen una gran variedad de marcas comerciales de agregados de esta categoría, pero la 
mejor clasificación se basa en la materia prima utilizada. Estos agregados producidos por 
aplicación de calor a fin de expandir la arcilla, pizarra, vermiculita, etc. El método más común y 
original para elaborar agregados livianos, es el que utiliza hornos giratorios, similares a los 
empleados en la fabricación del cemento portland. La materia prima se calienta hasta una 
fusión incipiente, usualmente entre los 1000 y 1200 °C. En esta etapa se forma el vidrio que 
llena los poros de las partículas. Mientras el material se encuentra en el estado piroplástico, se 
forman gases por disociación y reacción entre los componentes, que al quedar atrapado en el 
vidrio, causan la expansión o hinchazón de las partículas de agregado. El vidrio que se forma 
debe tener una viscosidad que le permita atrapar al gas y evitar la aglomeración de las 
partículas. La presencia de hierro en estado ferroso (menor estado de oxidación) reduce la 
temperatura de formación del vidrio. La estructura porosa se conserva en el enfriamiento, de 
modo que la densidad aparente del material expandido es menor que la del material antes del 
proceso térmico. 
La arcilla expandida por este método se denomina comercialmente Leca. El hormigón 
elaborado con arcilla o pizarra expandidas tiene, generalmente, una mayor resistencia que 
cualquier otro hormigón de agregado liviano. La densidad aparente está entre 600 y 1100 kg/m³ 
y la absorción entre 5 y 20 %. La vermiculita expandida por calentamiento es utilizada en 
aislaciones térmicas, pero por su baja resistencia no se la emplea en hormigones estructurales. 
 
AGREGADOS PESADOS 
Comparando con los hormigones de agregado de peso normal, los cuales típicamente tienen un 
peso unitario de 2400 kg/m3, los hormigones pesados se encuentran entre los 2880 y 
6080 kg/m3. Encuentran su aplicación para la protección de la radiación nuclear. Los agregados 
pesados, de mayor densidad que los normales, producen hormigones pesados. Las rocas 
naturales disponibles para producir agregados pesados consisten en dos tipos de minerales de 
bario, varios minerales de hierro y minerales de titanio (Tabla 7). 
 
Tabla 7. Características de los Agregados Pesados 
TIPO DE AGREGADO COMPOSICIÓN QUÍMICA DENSIDAD PUV(kg/m3) 
Baritina BaSO4 4.5 2320 
Magnetita Fe304 5.2 2720 
Hematita Fe203 4.9-5.3 3040 
Agregado de Fe Fe 7.85 4480 
 
 
AGREGADOS RECICLADOS 
Los cascotes de hormigón de edificios demolidos, en los cuales el agregado se encuentra 
contaminado con pasta de cemento hidratada, yeso y en menor cantidad, de otras sustancias, 
se utilizan como agregados en los centros urbanos donde escasean los agregados naturales. 
La fracción fina contiene principalmente pasta de cemento hidratada y yeso, siendo inapropiada 
para la elaboración de mezclas de hormigón fresco. El agregado fino proveniente de una 
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demolición parece no tener un efecto importante en la resistencia a compresión del hormigón 
nuevo, pero si reducir la trabajabilidad. 
Sin embargo, la fracción gruesa aunque se encuentre cubierta de pasta ha sido utilizada 
satisfactoriamente en varios estudios de laboratorio y de obra. La diferencia más notable en las 
propiedades físicas del agregado de hormigón reciclado es su mayor absorción de agua, la cual 
puede deberse a la absorción que realiza la pasta de cemento adherida a las partículas. Una 
revisión de varios estudios indica que, comparando con hormigones conteniendo agregados 
naturales, el hormigón con agregados reciclados tienen al menos 2/3 de la resistencia a 
compresión y módulo de elasticidad. La resistencia a flexión, en algunos casos, puede llegar a 
ser un 20 % menor. La trabajabilidad y la durabilidad son satisfactorias. Sin embargo, algunas 
evidencias muestran que cuando el hormigón falla, la adherencia del mortero al agregado 
grueso reciclado es lo que constituye la unión más débil. 
El mayor obstáculo del empleo de este tipo de agregado es el costo de la trituración, el cribado, 
el control del polvo y la separación de los constituyentes no deseables. El hormigón reciclado o 
desechos de hormigón que son triturados pueden ser una fuente económica de agregados 
donde los buenos agregados son escasos y cuando el costo de la deposición de los desechos 
se incluye en el análisis económico. 
 
 
Arcilla expandida Escoria de alto horno Piedra pómez 
 
Vermiculita expandida Perlita expandida Escombro de demolición 
Figura 10. Agregados livianos y reciclados 
 
BENEFICIO DE AGREGADOS 
El procesamiento del agregado consiste en: (1) procesamiento básico —trituración, tamizado y 
lavado— para obtener la granulometría y la limpieza adecuadas y (2) beneficio —mejoramiento 
de la calidad a través de métodos de procesamiento, tales como separación en un medio 
pesado, tamizado con agua, clasificación por corriente ascendiente y trituración—. 
En la separación en medio pesado, los agregados pasan a través de un líquido pesado 
compuesto de minerales pesados finamente granulados y agua, proporcionado para tener una 
masa específica relativa (densidad relativa) menor que las partículas de agregado deseadas 
pero mayor que las partículas dañinas. Las partículas más pesadas se hunden en el fondo 
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mientras que las partículas más livianas flotan en la superficie. Este proceso se puede usar 
cuando las partículas aceptables y las dañinas tienen masas específicas relativas muy 
diferentes. 
El tamizado separa las partículas con pequeñasdiferencias de masa específica pulsando una 
corriente de agua. Las pulsaciones de agua hacia arriba a través de un tamiz (una caja con el 
fondo perforado) mueven el material más ligero para formar una capa sobre el material más 
pesado. Entonces, se remueve la capa de arriba. 
La clasificación por corriente ascendente separa las partículas con grandes diferencias de masa 
específica. Los materiales ligeros, como la madera y el lignito, flotan en una rápida corriente 
ascendiente de agua. 
La trituración también se usa para remover las partículas blandas y desmenuzables de los 
agregados gruesos. Este proceso es, algunas veces, el único medio para lograr la utilización de 
este material. Infelizmente, en cualquier proceso, parte del material aceptable algunas veces se 
pierde y la remoción de las partículas dañinas puede ser difícil y costosa. 
 
MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE AGREGADOS 
Los agregados se deben manejar y almacenar de manera que se minimicen la segregación y la 
degradación y que se prevenga la contaminación con sustancias deletéreas. Las pilas se deben 
construir en capas delgadas de espesor uniforme para minimizar la segregación. El método más 
económico y aceptable de formación de pilas de agregados es el método de volteo con camión, 
que descarga el material de manera que no se lo separe. Entonces, se recupera el agregado 
con un cargador frontal. El cargador debe remover porciones de los bordes de la pila desde la 
parte inferior hacia la parte superior, de manera que cada porción contenga una parte de cada 
capa horizontal. 
Cuando no se entregan los agregados en camiones, se pueden obtener resultados aceptables y 
económicos con la formación de pilas en capas con un cucharón de quijadas (método de tirar y 
extender). En el caso de agregados no sujetos a degradación, se pueden tender los agregados 
con un tractor de neumático (llantas) de caucho y recuperar con un cargador frontal. Al tender el 
material en capas finas, la segregación se minimiza. Sea el manejo con camión, con cargador, 
con cucharón de quijadas o estera (banda) transportadora, no se deben construir pilas altas en 
forma de cono, pues resultan en segregación. Sin embargo, si las circunstancias demandan la 
construcción de pilas cónicas, o si las pilas se han segregado, las variaciones de la granu-
lometría se pueden disminuir cuando se recupera la pila. En estos casos, los agregados se 
deben cargar con un movimiento continuo alrededor de la pila para que se mezclen los 
tamaños, en vez de comenzar en un lado y trabajar en línea recta a través de la pila. 
Los agregados triturados segregan menos que los agregados redondeados (grava) y los 
agregados mayores segregan más que los agregados menores. Para evitar la segregación del 
agregado grueso, las fracciones de tamaño se pueden amontonar y dosificar separadamente. 
Sin embargo, los procedimientos de amontonamiento adecuados, deben eliminar esta 
necesidad. Las especificaciones ofrecen un rango de las cantidades permitidas de material en 
cada fracción debido a la segregación en las operaciones de amontonamiento y dosificación. 
Los agregados que han sido lavados se deben amontonar con anticipación suficiente para que 
se drenen, hasta una humedad uniforme, antes de su uso. El material fino húmedo tiene una 
tendencia menor para segregar que el material seco. Cuando el agregado fino seco se 
descarga en los cubos o esteras (bandas) transportadoras, el viento puede llevarse los finos. 
Esto se debe evitar al máximo. 
Las mamparas o las divisiones se deben usar para evitar la contaminación de las pilas de 
agregados. Las divisiones entre las pilas deben ser suficientemente altas para prevenir el 
mezclado de los materiales. Los depósitos de almacenamiento deben ser circulares o casi 
cuadrados. Su fondo debe tener una inclinación mayor que 50 grados con la horizontal en todos 
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los lados hasta un escurridero central. Al cargarse el depósito, el material debe caer verti-
calmente sobre el escurridero dentro del depósito. El vaciado del material dentro del depósito en 
un ángulo y contra los lados del depósito causará segregación. Las placas de desviación o 
divisores ayudarán a minimizar la segregación. El depósito se debe mantener lleno si es posi-
ble, pues reduce la rotura de las partículas de agregados y la tendencia de segregación. 
 
 
Nota: 
Para la preparación del presente apunte de cátedra se han tomado como base las siguientes publicaciones: 
“HORMIGÓN: ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y MATERIALES. Unidad 3: AGREGADOS PARA HORMIGÓN”. 
Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. 
 “Diseño y control de mezclas de hormigón”, S. H. Kosmatka, B. Kerkhoff, W. C. Panarese, J. Tanesi, Portland 
Cement Association, 2004. 
“Curso de Tecnología del hormigón”, A. Castiarena, Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón, 1994. 
“Concrete”, S. Mindess, J.F. Young, Prentice Hall, Inc., E.E.U.U., 1981. 
 
 
 
Santa Fe, marzo 2022