Propiedades de los agregados

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Abel Cordero Salgado
IC43122
Tecnología de materiales
1er semestre
Ingeniería civil
Universidad del Valle de Puebla
Propiedades de los agregados
Los triturados y agregados son materiales fundamentales en las distintas obras de infraestructura que se crean en México y el mundo. Por ello, resulta indispensable conocer un poco más sobre su composición, además de tener en claro sus propiedades más destacables.
Toda la materia tiene características y/o propiedades que la diferencian una de otra. En el caso de los materiales que utilizamos en la construcción de infraestructura, dicha información y parámetros permiten clasificar y hacer una selección del material a utilizarse (dependiendo los fines y otras variantes).
· Contenido de humedad de los agregados
Los agregados son materiales que tienen poros, por lo tanto, un porcentaje de humedad atmosférica llega a introducirse en dichos poros y genera un porcentaje de humedad en los agregados. Es importante conocer esto ya que de esta manera podríamos agregar agua a cualquier mezcla sin saberlo.
Así pues, al realizar cualquier operación con un agregado este contendrá cierto porcentaje de humedad que agregará agua a nuestra mezcla y tal vez llegando a obtener resultados muy distintos de los esperados debido a la ya mencionada humedad.
· Peso volumétrico seco suelto y peso volumétrico seco compacto
El peso volumétrico (también llamado peso unitario o densidad en masa) de un agregado, es el peso del agregado que se requiere para llenar un recipiente con un volumen unitario especificado. El volumen al que se hace referencia, es ocupado por los agregados y los vacíos entre las partículas de agregado. El peso volumétrico aproximado de un agregado usado en un concreto de peso normal, varía desde aproximadamente 1,200 kg/m 3 a 1,760 kg/m 3. El contenido de vacíos entre partículas afecta la demanda de mortero en el diseño de la mezcla. Los contenidos de vacíos varían desde aproximadamente 30% a 45% para los agregados gruesos hasta 40% a 50% para el agregado fino. La angularidad aumenta el contenido de vacíos; mayores tamaños de agregado bien graduado y una granulometría mejorada hacen disminuir el contenido de vacíos. Los métodos para determinar el peso volumétrico de los agregados y el contenido de vacíos, se dan en la norma ASTM C 29. Se describen tres métodos para consolidar el agregado en el recipiente, dependiendo del tamaño máximo del agregado: varillado, sacudido y vaciado con pala.
· Módulo de finura
El módulo de finura, también llamado módulo granulométrico por algunos autores, no es un índice de granulometría, ya que un número infinito de tamizados da el mismo valor para el módulo de finura. Sin embargo, da una idea del grosor o finura del agregado, por este motivo se prefiere manejar el termino de Módulo de Finura.
El módulo de finura se calcula sumando los porcentajes retenidos acumulados en los tamices estándar (nombrados más abajo) y dividiendo la suma entre 100. Cambios significativos en la granulometría de la arena tienen una repercusión importante en la demanda de agua y, en consecuencia, en la trabajabilidad del hormigón, por lo que si hubiese una variación significativa en la granulometría de la arena deben hacerse ajustes en el contenido de cemento y agua para conservar la resistencia del hormigón. Para no tener que recalcular la dosificación del hormigón el módulo de finura del agregado fino, entre envíos sucesivos, no debe variar en más de ±0.2.
Los tamices especificados que deben usarse en la determinación del módulo de finura son:
No. 100, No. 50, No. 30, No. 16, No. 8, No. 4, ⅜”, ¾”, 1½”, 3” y de 6”
y el módulo de finura será:
TABLA CÁLCULO DEL MÓDULO DE FINURA PARA UN AGREGADO FINO
Los valores de M.F. de 2.50 a 3 son normales para el agregado fino.
TABLA CÁLCULO DEL MÓDULO DE FINURA PARA UN AGREGADO GRUESO
Los valores de M.F. para el agregado grueso dependen del tamaño máximo del agregado.
· Absorción de los agregados
Se conoce como absorción, al incremento en masa del agregado debido a la penetración de agua en los poros de las partículas, durante un período de tiempo prescrito, sin incluir el agua adherida en la superficie de las partículas, expresado como porcentaje de la masa seca.
Los valores de absorción son usados para calcular el cambio en la masa de un agregado debido al agua absorbida en los espacios de poro en el interior de las partículas constituyentes, comparado con la condición seca, cuando se considera que el agregado ha estado en contacto con agua por un período suficiente para poder satisfacer la absorción potencial.
El ensayo se basa en sumergir una muestra en agua por 24 4 h a esencialmente poros llenos. Después de transcurrido el tiempo, el material se remueve del agua, se seca la superficie de las partículas y se determina la masa. La muestra o una porción de ella se coloca en un recipiente graduado y el volumen de la muestra se determina por el método gravimétrico o volumétrico.
Finalmente, la muestra se seca al horno y la masa se determina de nuevo. Utilizando los valores de masa obtenida y volumen, es posible calcular la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y la absorción. El procedimiento que se sigue en este ensayo no está destinado para usarse con agregados de peso ligero, debido a que los poros en este tipo de agregados no están necesariamente llenos de agua después de la inmersión de 24 horas. Valores promedio para las propiedades de absorción y gravedad específica de los principales tipos de rocas se presentan en la siguiente tabla:
· Densidad de los agregados
La Densidad, de un material se define, como la masa por unidad de volumen de un material, expresada en kg/m3 (lb/pie3). Para el caso de los agregados pueden obtenerse distintos valores, en función de la condición en que la masa se esté considerando en el cálculo, pudiéndose encontrar los agregados en las siguientes condiciones:
a) Secados al horno (SH), condición en la cual han sido secados por calentamiento en un horno a 110 ± 5°C por suficiente tiempo para alcanzar una masa constante.
b) Saturados superficialmente secos (SSS), condición en la cual los poros permeables de las partículas de agregado son llenadas con agua, a través de una prolongada inmersión en agua por un período de tiempo prescrito, pero sin agua libre sobre la superficie de las partículas.
La norma ASTM C 128 define y manda la determinación de las siguientes densidades: a) Densidad (SH), la masa de las partículas de agregado secadas al horno por unidad de volumen de partículas de agregado, incluyendo el volumen de poro permeables e impermeables en las partículas, pero sin incluir los vacíos entre ellas.
b) Densidad (SSS), la masa de agregado saturado superficialmente seco por unidad de volumen de las partículas de agregado, incluyendo el volumen de vacíos impermeables y poros llenos de agua dentro de las partículas, pero no incluye los poros entre las partículas.
c) Densidad aparente, la masa por unidad de volumen de la porción impermeable de las partículas de agregado.
d) Densidad relativa (gravedad específica), la relación de la densidad de un material a la densidad del agua a una temperatura declarada, los valores son adimensionales.
e) Densidad relativa (gravedad específica), (SH), la relación de la densidad (SH) del agregado a la densidad del agua a una temperatura declarada.
f) Densidad relativa (gravedad específica), (SSS), la relación de la densidad (SSS) del agregado a la densidad del agua a una temperatura declarada.
g) Densidad relativa aparente (gravedad específica aparente), la relación de la densidad aparente de agregado a la densidad del agua a una temperatura declarada.
Conclusión
El estudio de esto es un campo muy extenso que la mayoría de personas desconoce y deja de lado, pero el conocer las distintas propiedades de los materiales con los que vamos a elaborar nuestras construcciones nos ayuda en sobremanera para calcular la resistencia de los mismos y así adaptarlos a nuestras necesidades. Po lo tanto, es de vital importancia manejar correctamenteesta información.