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MATERIALES
DE CONSTRUCCIÓN

GUIA DE LABORATORIO
AUXILIAR: DANIEL CABALLERO VILLARPANDO
SEGUNDA EDICION 2016

MATERIALES
DE CONSTRUCCIÓN

GUIA DE LABORATORIO
AUXILIAR: DANIEL CABALLERO VILLARPANDO
SEGUNDA EDICION 2016
TABLA DE CONTENIDO

1) EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS. ……………………………………………………….……………..…………1
2) PORCENTAJE DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS…………………………….…….……………………..………………….9
3) ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS AGREGADOS………………………………………………………..……………….13
4) PESO UNITARIO DE LOS AGREGADOS……………………………………….……………………..……………….…………….21
5) PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DE LOS AGREGADOS……………….………………………………….…………………29
6) DENSIDAD Y POROSIDAD DE LAS ROCAS………………………………………………………………………………………….41
7) MATERIAL MÁS FINO QUE PASA EL TAMIZ N°200……………………………..……………………….……………………49
8) DESGASTE DEL AGREGADO GRUESO………………………………………………………………………....……………………55
9) FINEZA DEL CEMENTO PÓRTLAND………………………………………………………………………….…….………………..63
10) PESO UNITARIO DEL CEMENTO PÓRTLAND…………………………………………………..……..…………………………71
11) PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL CEMENTO PÓRTLAND………………………………....…………………………77
12) CONSISTENCIA NORMAL Y TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO PÓRTLAND…………………..…….…….81
13) GLOSARIO……………………………………………………………………………………………………………………..……………….93
14) PLANILLA DE DATOS…………………………………………………………………………………………………..…………………101

MATERIALES DE CONSTRUCCION DANIEL CABALLERO VILLARPANDO

EXTRACCIÓN Y
PREPARACIÓN DE
MUESTRAS
1

NORMAS
ASTM C-702
Especificaciones para agregados requieren porciones de muestreo
del material para la prueba. Otros factores son iguales, las
muestras más grandes tienden a ser más representativa de la
oferta total. Esta práctica proporciona procedimientos para
reducir la gran muestra obtenida en el campo o producidos en el
laboratorio a un tamaño conveniente para llevar a cabo una serie
de pruebas para describir el material y medir su calidad de una
manera que la porción de muestra de ensayo más pequeño es más
probable que sea una representación de la muestra más grande, y
por lo tanto del suministro total.

ASTM D-75
La investigación preliminar y toma de muestras de las fuentes
potenciales de agregados y tipos ocupa un lugar muy importante
en la determinación de la disponibilidad e idoneidad de los más
grandes constituyente solo entrar en la construcción. Influye el
tipo de construcción desde el punto de vista de la economía y
administra el control de los materiales necesarios para garantizar
la durabilidad de la estructura resultante, desde el punto de vista
global. Esta investigación se debe hacer solamente por una
persona capacitada y con experiencia responsable. Para una guía
más completa, véase el Apéndice.
OBJETIVOS

 Saber la importancia de una buena obtención de muestras representativas para así lograr mediante cálculos
posteriores, valores realmente representativos que muestren las condiciones originales de los agregados. El muestreo
es tan importante como el ensayo, por lo tanto la persona encargada de la extracción de muestra deberá tener en
cuenta todas las precauciones necesarias para que las muestras obtenidas evidencien la naturaleza y la condición de
los materiales a los cuales representan después de ser manipuladas y transportadas.
MATERIALES DE CONSTRUCCION DANIEL CABALLERO VILLARPANDO

FUNDAMENTO TEORICO
Muestreo de agregados

Campo de aplicación
El muestreo es tan importante como el ensaye, por lo que el
muestreador debe tomar todas las precauciones necesarias
para que la muestra resulte representativa de la fuente de
abastecimiento.

Definiciones
Espécimen: Es la cantidad de material. Reducción de las
muestras de agregados obtenidas en el campo, al tamaño
requerido para las pruebas, y en la cual se van a determinar
las características del mismo.
Muestra compuesta: Es la cantidad de material que
comprende todas las muestras simples.
Muestra parcial: Es la cantidad de material cuya masa no
debe ser menor de mil gramos, y que es obtenida de una
muestra simple o compuesta.
Muestra simple: Es la cantidad de material que se extrae de
un solo sondeo o tamaño, de una sola vez de la fuente de
abastecimiento.

Fuentes de abastecimiento de agregados

Las fuentes de abastecimiento de agregados son los
depósitos fluviales, eólicos, de glaciación, volcánicos,
marítimos, lacustres, canteras y almacenes de plantas de
procesamiento o fabricación de agregados artificiales.
Depósitos fluviales: Se localizan en los playones o cauces de
los ríos. Proporcionan agregados redondeados de fácil y
económica explotación. Sin embargo, en las zonas
tropicales, generalmente pueden contener elevados
porcentajes de materia orgánica, limos y arcilla que pueden
afectar la calidad del material.
Bancos: Son depósitos de materiales fragmentados que
posteriormente fueron cubiertos por otros. Estas
formaciones tienen características similares a las de los
depósitos de ríos. Debido a que están cubiertos por otros
materiales se dificulta su explotación.
Arenas y gravas volcánicas: Suelen encontrarse en las faldas
de los volcanes y están formadas por cenizas, basaltos,
andesitas y tobas porosas.
Arenas de playas marítimas y lacustres: Estos agregados
sufren una constante clasificación por el movimiento del
agua. Se depositan en zonas, por partículas casi del mismo
tamaño, lo cual requiere que para obtener un agregado con
una granulometría adecuada, se haga necesario mezclar los
agregados ubicados en diferentes zonas. En estos agregados
deben determinarse los contenidos de sales que dañan los
concretos, tales como los cloruros y los sulfatos, a fin de
determinar si requieren de algún tratamiento.
Canteras: En estas fuentes de abastecimiento se obtienen
agregados por trituración que generalmente son de buena
calidad, pero que deben extraerse de yacimientos parcial o
totalmente abiertos, eligiendo zonas sanas de estructura
uniforme, debiendo eliminarse rocas foliadas, tales como las
pizarras, los esquistos y otras, a fin de evitar que al triturarse
se produzcan partículas lajeadas o alargadas.

Muestreo
Responsabilidad: Las muestras para la investigación
preliminar deben ser obtenidas por el responsable de la
explotación.
Las muestras para el control de los agregados en la fuente
de abastecimiento o el control de las operaciones en el sitio
de use, deben ser obtenidas por el productor o por otros
grupos responsables de llevar a cabo el trabajo. Las
muestras para la aceptación o rechazo de los agregados
deben ser obtenidas por el comprador o su representante
autorizado. Cuando las muestras vayan a ser probadas a
perdida por abrasión, debe tornarse del producto
terminado, y sólo se trituran en el caso de que el tamaño no
sea el adecuado para el uso de los agregados.
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Número y tamaño de la muestra:
El mínimo de muestras de campo obtenidas de la
producción debe ser suficiente para que los resultados de
las pruebas sean confiables. EI tamaño de las muestras de
campo que se citan en la Tabla 1, es tentativo, y deben
obtenerse según el tipo y número de pruebas a las cuales se
van a sujetar; la muestra del material debe ser en cantidad
suficiente para lograr la ejecución adecuada de las pruebas.
Para agregados procesados, ya sean naturales o artificiales,
el tamaño próximo nominal de las partículas es el tamaño
mayor de la granulometría indicada en la norma que se vaya
a aplicar, y sobre la cual se señale la retención permitida en
la criba respectiva.

Procedimiento
Localización: De acuerdo con las necesidades del proyecto,se deben localizar las fuentes de abastecimiento de los tipos
enumerados que estén cercanos a la obra, así como los
caminos o brechas existentes para su acceso.
Estudios preliminares: Antes de la explotación de un
yacimiento de agregados, se deben efectuar estudios
preliminares a fin de determinar la calidad de los materiales
existentes y su mejor aprovechamiento, de acuerdo con las
normas mexicanas aplicables.
Muestreo de campo: A fin de obtener muestras
representativas de un determinado yacimiento, es de
mucha importancia efectuar la operación de muestreo, de
acuerdo con las recomendaciones, para los diferentes tipos
de yacimiento que a continuación se indican.

Muestreo en tajos a cielos abierto:
Cuando el yacimiento tiene un frente de ataque, la muestra
debe tomarse de este, haciéndole canales verticales en el
espesor útil, los cuales deben localizarse equidistantes,
dependiendo su separación de la magnitud y homogeneidad
del yacimiento. Para evitar contaminación, se debe eliminar
todo el material de despalme y aquel que haya escurrido
sobre el frente. Las muestras simples del frente se deben
tomar en cantidades aproximadamente iguales, desde la
parte superior hasta la parte inferior de los estratos que lo
componen en los diferentes canales, mezclándose estas
muestras simples para formar una muestra compuesta de
cada estrato: esta operación se repite las veces que sea
necesario, hasta obtener la muestra representativa del
yacimiento (Véase Figura 1).

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Figura 1. Muestreo de tajo a cielo abierto.

Muestreo por medios de pozos: Cuando no se cuenta con un
frente de ataque, se debe efectuar el muestreo por medio
de pozos, realizando el levantamiento topográfico del
yacimiento para localizar los pozos de muestreo
dependiendo el número de ellos, de la uniformidad del
yacimiento y de su extensión. Es conveniente que el
levantamiento topográfico sea realizado a través de una
cuadricula que sirva para localizar pozos de prueba en sus
intersecciones y conocer de este modo el volumen de
agregados que se pueden aprovechar. Para el muestreo por
medio de pozos puede emplearse el siguiente método.
Pozos a cielo abierto: Deben tomarse las precauciones
necesarias al efectuar la extracción de la muestra a fin de
que no se contamine, extrayendo el material por capas, para
lo cual se excavan prismas rectangulares concéntricos, cuya
profundidad puede ser de 400 mm x 1,000 mm,
dependiendo de las características de cementación del
material, dejando un escalón mínimo de 400 mm en todo el
perímetro a medida que sea profunda la excavación y evitar,
hasta donde sea posible, la contaminación de las muestras
simples. Se pueden ademar las paredes del pozo a medida
que se profundice la excavación. En la etapa final, el prisma
debe tener –en la base– por lo menos 600 mm, con la
profundidad que se considere conveniente (Véase figura 2).
De estas muestras simples se forma la muestra compuesta.
Definida la calidad del material deben vaciarse los
resultados en la hoja para registro de la localización de cada
pozo, indicando el espesor del despalme, la profundidad
explotable y las características del material muestreado, a
fin de determinar el volumen potencial del banco y la
delimitación de las zonas de explotación (Véase Figura 4)

Figura 2. Muestreo en pozos a cielo abierto.

Muestreo de material de pepena: Cuando la piedra se
localiza en la superficie del terreno, para colectarla no se
requiere emplear equipos o procedimientos especiales.
Antes de efectuar el muestreo debe hacerse una inspección
visual detallada del material localizado sobre el área que se
pretende explotar, teniendo la precaución de verificar la
calidad de los diferentes tipos de piedra existentes en dicha
área. Se toman muestras separadas y en cantidad suficiente
de todas las clases de piedra que, como resultado de la
inspección visual, se consideren apropiadas para la
producción de agregados, estimando la cantidad y el por
ciento aproximado de cada una de ellas en el área
estudiada.
Muestreo de brechas y aglomerados: Por lo general, estos
depósitos están cubiertos por una capa de tierra vegetal que
debe removerse antes de iniciar el muestreo, lo cual puede
efectuarse por medio de pozos a cielo abierto o excavando
trincheras eliminando el material intemperizado y haciendo
observaciones sobre los aspectos de la roca, tales como
color, estructura y porcentaje aproximado de material útil.

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Figura 3. Muestreo por trincheras.

Muestreo por medio de trincheras.
La explotación por medio de trincheras es aplicable en
laderas no escarparías, las cuales suelen estar cubiertas de
material de despalme. Es necesario remover este material
haciendo una excavación escalonada de arriba hacia abajo:
en cada uno de estos escalones se hacen zanjas de
dimensiones apropiadas para la extracción de muestras. Se
debe evitar la contaminación del material (Véase Figura 3).

Preparación de muestras: Se refiere a los métodos de
reducción de muestras grandes de agregado (muestras de
campo) hasta cantidades apropiadas para realizar los
ensayos, empleando procedimientos que minimicen las
variaciones en las determinaciones entre las muestras de
ensayo y las muestras mayores. Para toda preparación de
muestras o muestreo existe una frecuencia de muestreo y
se la fijará en forma previa a la obtención de muestras;
sobre la base de un organigrama o plan de muestreo en el
que se definirá el número y la frecuencia de la toma de
muestras necesarias para representar lotes de muestras y
sub-lotes de muestras, ambos de tamaños ya especificado
METERIALES

 Agregado grueso

 Agregado fino

EQUIPO

 Una pala

 Varilla metálica o de madera

 Un recipiente (tara)

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 Cuarteador mecánico

 Balanza
PROCEDIMIENTO
CUARTEO MECANICO (A)

Cuando el procedimiento a utilizar consista en un cuarteo
mecánico, se procede como sigue:
1) Se coloca la muestra de campo en la tolva o en el
cucharón alimentador, distribuyéndola
uniformemente en toda su longitud para que al
verter sobre los conductos, fluyan por cada uno de
ellos cantidades aproximadamente iguales de
material.
2) La velocidad a la que se alimenta la muestra debe
ser tal que permita un flujo continuo por los
conductos hacia los receptáculos inferiores.
3) Se vuelve a introducir la porción de la muestra de
uno de los receptáculos al cuarteador cuantas
veces sea necesario, hasta reducir la muestra al
tamaño requerido para la prueba programada.
4) La porción de muestra que se recolecto puede ser
conservada para reducción de tamaño para otras
pruebas.

CUARTEO MANUAL (B)
1) Colocar la muestra sobre una superficie plana y
limpia en la que no exista perdida de material o una
adición accidental de algún material extraño.
2) Mezclar y remover, los contornos de la superficie
de acción del agregado sobre la superficie plana.
3) Con la pala levantar el agregado y crear una
revoltura, echar el material de los bordes hacia el
centro y formar un pequeño centro de acopio y
cono y proceda a trucarlo en la parte superior
4) Cuidadosamente presionar con la pala el vértice
juntando el material disperso debe usted darle una
forma circular con espesor uniforme (el diámetro
será aproximadamente de 4 a 8 veces el espesor).
5) Dividir en 4 partes aproximadamente iguales,
cuidar la posición de cada cuarto sector que sea
igual a la de los otros mediante cortes diametrales
y perpendiculares entre sí.
6) Separar y eliminar 2 cuartos opuestos, retirando
cuidadosamente las partículas de cada cuarto ya
dividido.
7)Los 2 cuartos restantes se vuelven, y repetir el
proceso tantas veces como sea necesario, hasta
obtener la cantidad requerida para los ensayos de
agregados para la elaboración de hormigones.

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SELECCIÓN DEL MÉTODO.
Agregado fino.
Las muestras de campo de agregado fino superficialmente
secas se deben reducir en tamaño por el método A; las
muestras de campo que se reducen por el método B deben
encontrarse húmedas superficialmente de no ser así se
deben humedecer y después deben ser remezcladas.
Agregado grueso.
Para las Gravas se recomienda utilizar cualquiera de los
métodos A o B siendo el A el más efectivo.
APLICACIÓN
La obtención de muestra y muestreo es aplicable en la
fabricación de hormigones o morteros también para
obtener diferentes tipos de agregados dependiendo del uso
de los mismos.

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PORCENTAJE DE
HUMEDAD DE LOS
AGREGADOS
2

NORMAS
ASTM C-70
Este método no se utiliza ampliamente. Sin embargo, es un
procedimiento conveniente para el campo o la determinación del
contenido de humedad de la planta de agregado fino si se conocen
los valores de gravedad específica y si el secado instalaciones no
están disponibles. Se puede utilizar para ajustar la masa agregada
de contenido de humedad y para determinar la contribución
humedad de la superficie de la mezcla de agua en el hormigón de
cemento portland.

ASTM C-125
Esta norma es una recopilación de definiciones de términos que se
utilicen en las normas bajo la jurisdicción del Comité C09.
OBJETIVOS

 Realizar el control de humedad natural de los agregados, expresándolo como porcentaje de la diferencia entre su peso
inicial y su peso final de secado.
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FUNDAMENTO TEORICO
Los agregados pueden tener algún grado de humedad
lo cual está directamente relacionado con la porosidad
de las partículas. La porosidad depende a su vez del
tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o
volumen total de poros.
Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro
estados, los cuales se describen a continuación:
 Totalmente seco. Se logra mediante un
secado al horno a 110°C hasta que los
agregados tengan un peso constante.
(generalmente 24 horas).
 Parcialmente seco. Se logra mediante
exposición al aire libre.
 Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En
un estado límite en el que los agregados
tienen todos sus poros llenos de agua pero
superficialmente se encuentran secos. Este
estado sólo se logra en el laboratorio.
 Totalmente Húmedo. Todos los agregados
están llenos de agua y además existe agua
libre superficial.
También existe la Humedad Libre donde esta se refiere
a la película superficial de agua que rodea el agregado;
la humedad libre es igual a la diferencia entre la
humedad total y la absorción del agregado, donde la
humedad total es aquella que se define como la
cantidad total que posee un agregado. Cuando la
humedad libre es positiva se dice que el agregado está
aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas
es importante saber esta propiedad; y cuando la
humedad es negativa se dice que el agregado está
quitando agua a la mezcla.

Este método no se puede aplicar en aquellos casos en
el que el calor pueda alterar al agregado, o donde se
requiere una determinación más refinada de la
humedad.

MATERIAL

 Agregado Grueso.

 Agregado fino.

EQUIPO

 Balanza
Una balanza o báscula exacta, legible y con
precisión dentro del 0,1% de la carga de ensayo, en
cualquier punto del intervalo de utilización. Dentro
de cualquier intervalo igual al 10% de la capacidad
del aparato de pesaje, la indicación del peso será
exacta dentro del 0,1%, para las diferentes
pesadas.

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 Horno ventilado capaz de mantener la
temperatura alrededor de la muestra, en 110 ± 5°C
(230 ± 9°F).

 Recipientes para muestras, que no se afecten por
el calor; de un tamaño suficiente para contener la
muestra, sin peligro de derramamiento, y con una
forma tal, que el espesor de la muestra depositada,
no exceda de un quinto de la menor dimensión
lateral.

Precaución: Cuando se utilice horno microondas, el
recipiente no deberá ser metálico.

 Agitador, cuchara metálica o espátula, de tamaño
adecuado.

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE
LA MUESTRA

Muestreo
1) El muestreo se hará generalmente de acuerdo a lo
establecido en el Método ASTM C-702 y ASTM D-
75

Características de la muestra
1) Obténgase una muestra representativa de áridos,
con el contenido de agua que tiene, cuando se
reciba de la fuente de suministro que está siendo
ensayada, y que en el caso de áridos con peso
normal, tengan el tamaño indicado en la tabla
H0107-1
TAMAÑO DE MUESTRAS DE ARIDOS CON PESO
NORMAL

PROCEDIMIENTO

1) Pésese la muestra con precisión del 0,1%, evitando
perdidas de humedad, por posibles demoras.
Tamaño máximo nominal del
agregado
Peso mínimo
de la muestra
Normal (mm) Alterno
(pulgadas)
(kg)
4.75
9.5
12.5
19.0
25.0
37.5
50.0
63.0
75.0
90.0
100.0
150.0
(N°4)
(3/8”)
(1/2”)
(3/4”)
(1”)
(1 ½”)
(2”)
(2 ½”)
(3”)
(3 ½”)
(4”)
(6”)
0.5
1.5
2
3
4
6
8
10
13
16
25
50
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2) Séquese enteramente la muestra en el recipiente,
utilizando el horno, cuidando mucho que no se
pierdan partículas de áridos. Un calentamiento
demasiado rápido, puede ocasionar la explosión de
algunas partículas, con la perdida consecuente.

3) La muestra estará enteramente seca, cuando un
calentamiento posterior cause menos del 0,1% de
pérdida de peso.

4) Pésese la muestra seca con precisión del 0,1%
después de que se ha enfriado suficientemente,
para no dañar la balanza.

DATOS Y FORMULAS

Calcúlese el contenido total de agua como sigue:
%𝐻 =
(𝑃𝑚ℎ − 𝑃𝑚𝑠)
𝑃𝑚𝑠
∗ 100
Donde:
%H = Humedad de la muestra (%).
𝑃𝑚ℎ = Peso original de la muestra, g
𝑃𝑚𝑠 = Peso de la muestra seca, g

Ejemplo:
Agregado fino tamaño máximo nominal tamiz N° 4
𝑃𝑚ℎ = 500g
𝑃𝑚𝑠 = 450g
%𝐻 =
(500 − 450)
450
∗ 100
%𝐻 = 11.11%

APLICACIÓN
El porcentaje de humedad de los agregados es importante
en la dosificación de hormigón para la relación agua-
cemento,
- A mayor agua hormigón más débil
- A menor agua hormigón menos débil

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ANÁLISIS
GRANULOMÉTRICO DE
LOS AGREGADOS
3

NORMAS
ASTM C-136
Este método de ensayo se utiliza principalmente para determinar
la clasificación de los materiales propuestos para su uso como
agregados o ser utilizados como agregados. Los resultados se
utilizan para determinar el cumplimiento de la distribución de
tamaño de partícula con requisitos de las especificaciones
aplicables y para proporcionar los datos necesarios para el control
de la producción de diversos productos agregados y mezclas que
contienen los agregados. Los datos también pueden ser útil en el
desarrollo de las relaciones en materia de porosidad y el embalaje.

AASHTO T-27
Este método de prueba determina la distribución de tamaño de
partícula de los agregados finos y gruesos por tamizado. El tamiz
No. 4 se designa como la división entre el bien y el agregado grueso
OBJETIVOS

 Determinar si la granulometría de los agregados (finos, grueso) se encuentra dentro de los parámetros establecidos
en las especificaciones, para un diseñode mezcla adecuado.
 Calcular el módulo de finura para agregados finos.
 Calcular tamaño máximo y tamaño máximo nominal para agregados gruesos.
 Determinar si los agregados son óptimos para la elaboración de concreto
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FUNDAMENTO TEORICO
El estudio de la granulometría de los agregados ha ocupado
un importante lugar dentro de las primeras investigaciones
realizadas sobre el concreto. El proporcionamiento de los
agregados finos y gruesos para producir mezcla de la más
alta compacidad y, por ende, más resistentes y económicas
dio origen a la propuesta de numerosas curvas prototipo o
ideales. En el análisis de la compacidad se ha estimado que
los agregados de similar dimensión producen el mayor
número de vacíos, mientras que de existir una determinada
diferencia entre los tamaños su acomodo se produce con la
máxima compacidad. La elección de una serie
granulométrica debe efectuarse de acuerdo con el tamaño
máximo del agregado, asegurando una adecuada
trabajabilidad, de manera que el concreto pueda ser
consolidado sin exigir demasiado trabajo mecánico. Las
mallas utilizadas para determinar la granulometría de los
agregados, se designan por el tamaño de la abertura
cuadrada en pulgadas.
Expresión de la granulometría
Las granulometrías se definen en función de los conceptos:
tamaño máximo del agregado y tamaño nominal máximo. El
tamaño máximo se utiliza para seleccionar el agregado
según las condiciones de geometría del encofrado y el
refuerzo de acero. Corresponde a la malla más pequeña que
pasa el 100% del material.
El tamaño nominal máximo, se da generalmente como
referencia de la granulometría y corresponde a la malla más
pequeña ´que produce el primer retenido. Los resultados de
un análisis granulométrico también se pueden representar
en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas
granulométricas. Estas graficas se representan por medio de
dos ejes perpendiculares entre sí, horizontal y vertical,
donde las coordenadas representa el porcentaje que pasa y
en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala
puede ser aritmética, logarítmica o en algunos casos mixta.
DEFINICIONES
Agregado grueso.-
Es el agregado retenido en la malla Nº4 proveniente de la
desintegración natural o mecánica de la roca, y que cumple
con los límites establecidos en la norma.
Agregado fino.-
Se refiere a la parte del árido o material cerámico inerte que
interviene en la composición del hormigón.
Granulometría.-
La granulometría de la base de agregados se define como la
distribución del tamaño de sus partículas. Esta
granulometría se determina haciendo pasar una muestra
representativa de agregados por una serie de tamices
ordenados, por abertura, de mayor a menor.
Tamaño Nominal Máximo.-
Es el que corresponde al menor tamiz de la serie que
produce el primer retenido.
Tamaño Máximo.-
Es el definido por el que corresponde al menor tamiz por el
que pasa toda la muestra de agregado grueso. El reglamento
Nacional de Construcciones prescribe que el tamaño
máximo del agregado no debe ser mayor de:
 1/5 de la menor separación entre los lados del
encofrado.
 1/3 del peralte de la losa.
 3/4 del esparcimiento mínimo libre entre las
varillas o alambres individuales de refuerzo,
paquetes de varillas, cables o ductos e pre
refuerzo.
Módulo de finura.-
El módulo de finura del agregado fino, es el índice
aproximado que nos describe en forma rápida y breve la
proporción de finos o de gruesos que se tiene en las
partículas que lo constituyen. El módulo de finura de la
arena se calcula sumando los porcentajes acumulados en las
mallas siguientes: Numero 4, 8, 16, 30, 50 y 100 inclusive y
dividiendo el total entre cien. Es un indicador de la finura de
un agregado: cuanto mayor sea el módulo de finura, más
grueso es el agregado. Es útil para estimar las proporciones
de los agregados finos y gruesos en las mezclas de concreto.
Granulometría Continua.-
Se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la
masa de agrupados contiene todos os tamaños de grano,
desde el mayor hasta el más pequeño, si así ocurre se tiene
una curva granulométrica continua.
Granulometría Discontinua.-
Al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría
discontinua cuando hay ciertos tamaños de grano
intermedios que faltan o que han sido reducidos o
eliminados artificialmente.

MATERIALES DE CONSTRUCCION DANIEL CABALLERO VILLARPANDO

MATERIALES
 Agregado grueso

 Agregado fino

EQUIPO
Balanza
Debe tener una capacidad superior a la masa de la muestra
más el recipiente de pesaje y una precisión de 0,1 g.

Tamices
a) Son tejidos, de alambre y abertura cuadrada, y sus
tamaños nominales de abertura pertenecen a las series
que se indican en la siguiente tabla, esta serie de
tamaños numerales esta normada por ASTM.

SERIE DE TAMICES ESCOGIDOS
Tamaños nominales de abertura
Mm ASTM
75
63
50
37,5
25,0
19
12,5
9,5
6,3
4,75
25,0
2,0
1,18
0,6
0,3
0,15
0.075
(3”)
(2 ½”)
(2”)
(1 ½”)
(1”)
(3/4”)
(1/2”)
(3/8”)
(1/4”)
(N° 4)
(N° 8)
(N° 10)
(N° 16)
(N° 30)
(N° 50)
(N° 100)
(N° 200)

Nota: Cuando no se cuente con tamices de aberturas nominales en
mm, los tamaños nominales de los tamices podrán ser los
correspondientes a ASTM.
b) Los marcos de los tamices deben ser metálicos y
suficientemente rígidos y firmes para fijar y ajustar las
telas de alambre, a fin de evitar pérdidas de material
durante el tamizado y alteraciones en la abertura de las
mallas. Deben ser circulares, con diámetros de 200 mm
y 300 mm, preferentemente para los gruesos.
c) Cada juego de tamices debe contar con un depósito que
ajuste perfectamente, para la recepción del residuo
más fino.
d) Cada juego de tamices debe contar con una tapa que
ajuste perfectamente para evitar pérdidas de material.
Tamizadora mecánica
Una tamizadora mecánica que imparta un movimiento
vertical, o lateral y vertical a los tamices de tal forma que al
producir rebotes y giros en las partículas del agregado éstas
presenten diferentes orientaciones con respecto a la
superficie de los tamices. La acción tamizadora deberá ser
tal que el criterio para dar por terminado el tamizado,
descrito en la Sección 6.4, se satisfaga en un período de
tiempo razonable.

MATERIALES DE CONSTRUCCION DANIEL CABALLERO VILLARPANDO

Nota 1.- Se recomienda la utilización de una tamizadora
mecánica cuando la cantidad de muestra por tamizar es de
20 kg o mayor. Un tiempo excesivo (más de 10 minutos)
para realizar un tamizado adecuado se puede traducir en
degradación de la muestra. La misma tamizadora mecánica
puede no ser práctica para todos los tamaños de muestras,
puesto que, el área de tamizado mayor requerida para el
agregado grueso de tamaño nominal grande muy
probablemente se traducirá en la pérdida de una porción de
la muestra se usa para una muestra más pequeña de
agregado grueso o fino.
Horno
Provisto de circulación de aire y temperatura regulable para
las condiciones del ensaye.

Herramientas y accesorios
a) Espátulas, brochas, recipientes para secado, recipientes
para pesaje, etc.

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE
LA MUESTRA
Extracción de muestras
Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los
Métodos ASTM C-702 y ASTM D-75
Nota 2: Las muestras de áridos finos o áridos
mezclados deben humedecerse antes de la
reducción para evitar segregaciones y pérdida de
polvo.

Acondicionamiento de la muestra de ensaye
a. Homogeneice cuidadosamente el total de
la muestra de laboratorio en estado
húmedo y redúzcala por cuarteo, de
acuerdo con el Método H0102 hasta que
obtenga, cuando este seca, un tamaño de
muestra ligeramente superior a los
valores que se indican en el punto
“Tamaño de la muestra de ensayo”.b. No se debe reducir la muestra de
laboratorio en estado seco, ni tampoco
reducirla a una masa exacta
predeterminada.
c. Seque la muestra hasta masa constante
en horno a una temperatura de 110 ± 5°
C.
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Tamaño de la muestra de ensaye
1) Para el árido fino
a. Cuando se emplean los tamices de 200
mm de diámetro, la muestra de ensaye en
estado seco debe tener una masa
ligeramente superior a los valores que se
indican en la siguiente tabla.
TAMAÑO DE LA MUESTRA DE ENSAYO DEL
ARIDO FINO

b. Los tamaños de muestra indicados en la
Tabla anterior podrán aumentarse
proporcionalmente cuando se empleen
tamices de mayor tamaño, siempre que se
cumpla lo establecido en 1 c).
c. La masa máxima de la muestra será tal
que la fracción retenida en cualquiera de
los tamices al terminar la operación de
tamizado sea inferior a 0,6 g por cm3 de
superficie de tamizado. En tamices de 200
mm de diámetro dicha fracción debe ser
inferior a 200 g.

2) Para los áridos gruesos.
a. Cuando se emplean tamices de 300 mm
de diámetro, la muestra de ensaye en
estado seco debe tener una masa
ligeramente superior a los valores que se
indican en Tabla siguiente.

TAMAÑO DE LA MUESTRA DE ENSAYO
DEL ARIDO GRUESO
Absoluto Tamaño
máximo Da (mm)
Masa mínima de
la muestra (kg)
75
63
50
37.5
25.0
19
12.5
9.5
32
25
20
16
10
8
5
4

b. Cuando una muestra contenga una
fracción de árido fino superior al 15%, el
material debe separase por el tamiz de
4,75 mm o 2,36 mm, según corresponda a
hormigón o asfalto, respectivamente,
debiéndose determinar y registrar el
porcentaje en masa de ambas fracciones.
Trate las fracciones de árido fino y árido
grueso de acuerdo con 1 y 2,
respectivamente.
c. Los tamaños de muestra indicados en la
Tabla H0104_3 podrán aumentarse
proporcionalmente cuando se empleen
tamices de mayor tamaño, siempre que se
cumpla lo que establece el 2 d).
d. La masa máxima de la muestra debe ser
tal que la fracción retenida en cualquiera
de los tamices al terminar la operación de
tamizado pueda distribuirse en una sola
capa sobre la malla de tejido de alambre.

PROCEDIMIENTO
1) Preparación de tamices
Seleccione un juego de tamices de acuerdo con la
especificación correspondiente al material por
ensayar. Dispóngalos según aberturas
decrecientes, montados sobre el depósito receptor
y provisto de su tapa. Todos estos elementos
deben estar limpios y secos. Verifique los tamaños
de abertura de las mallas, a lo menos una vez cada
seis meses.
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2) Tamizado
Efectúelo en dos etapas:
a. Un tamizado inicial que puede ser manual
o mecánico
b. Un tamizado final que debe ser manual.
Nota 3: Se recomienda efectuar primero un
tamizado húmedo por el tamiz de 0,075 mm, y
después efectuar el tamizado de acuerdo con el
presente método. Para el cálculo de la
granulometría tome como base 100% la pesada de
la muestra de ensaye en estado seco previa al
tamizado húmedo.
3) Tamizado inicial
a. Determine la masa de la muestra de
ensaye en estado seco, registre
aproximando a 1 g para áridos finos y a 10
g para áridos gruesos; vacíela sobre el
tamiz superior y cubra con la tapa:

b. Agite el conjunto de tamices por un
periodo suficiente para aproximarse a la
condición que se establece en 4 g).

4) Tamizado final
a. Retire el primer tamiz, provisto de
depósito y tapa

b. Sosténgalo de un costado con una mano,
manteniéndolo ligeramente inclinado
c. Golpee firmemente el costado libre hacia
arriba con la palma de la otra mano a un
ritmo de 150 golpes/min.
d. Gire el tamiz cada 25 golpes en 1/6 de
vuelta.

e. Al completar cada ciclo de 150 golpes,
pese separadamente el material retenido
sobre el tamiz y el material que pasa,
recogido en el depósito.

f. Traslade el material que pasa en cada ciclo
al tamiz siguiente.

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g. Repita el ciclo en el mismo tamiz con el
material retenido hasta que se recoja en
el depósito una masa inferior al 1% de la
masa retenida, con lo cual dé por
terminado el tamizado de esa fracción.

h. Retire el tamiz siguiente provisto de
depósito y tapa para efectuar con dicho
tamiz los ciclos necesarios, y así
sucesivamente hasta completar todos los
tamices.

Nota 4: Si resulta difícil el tamizado manual de
gravas con tamices de 300 mm de diámetro, se
recomienda efectuar los ciclos en tamices de 200
mm de diámetro, cuidando que el material pueda
distribuirse formando una sola capa.

CALCULOS
1) Sume y registre la masa total (100%) de las
fracciones retenidas en todos los tamices y en el
depósito receptor. Esta suma no debe diferir de la
masa inicial registrada en el tamizado inicial en más
de 3% para los áridos finos y de 0,5% para los áridos
gruesos.
2) Cuando no se cumpla con lo especificado en 1,
rechace el ensaye y efectúe otro con una muestra
gemela.
3) Calcule el porcentaje parcial retenido en cada
tamiz, referido a la masa total de las fracciones
retenidas, aproximando al 1%.
4) Exprese la granulometría como porcentaje
acumulado que pasa, indicando como primer
resultado el del menor tamiz en que pasa el 100%
y como último resultado, el del primer tamiz en que
el porcentaje sea 0%.
5) Adicionalmente la granulometría se puede
expresar de acuerdo con cualquiera de las
siguientes formas:
a. Como porcentaje acumulado retenido,
indicando como primer resultado el del
menor tamiz en que queda retenido un
porcentaje igual a 0%, y como último
resultado el del primer tamiz en que el
porcentaje acumulado retenido sea 100%.
b. Como porcentaje parcial retenido.

EXPRESIÓN GRÁFICA
1) La expresión grafica de la granulometría de unos
áridos se debe hacer en un sistema de coordenadas
ortogonales, cuya abscisa, a escala logarítmica,
indica las aberturas nominales y cuya ordenada, a
escala lineal, indica los valores de la granulometría
en las formas señaladas en los pasos 4 y 5 de los
cálculos.

DATOS Y FORMULAS
Datos:
𝑃𝑜 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑐/𝑡 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧
Formulas:
Para el primer tamiz:
𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑎𝑐𝑢𝑚 = 𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑐/𝑡
Para el resto de los tamices:
𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙) = 𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟) − 𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑐/𝑡(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙)
𝑃𝑓 = 𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒) = ∑𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑐/𝑡
%𝑅𝑒𝑡𝑐/𝑡(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙) =
𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑐/𝑡 (𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙)
𝑃𝑓
∗ 100%
%𝑅𝑒𝑡𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙) =
𝑃𝑎𝑐𝑢𝑚 (𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙)
𝑃𝑓
∗ 100%
Otra forma de calcular el %𝑅𝑒𝑡𝑎𝑐𝑢𝑚 es:
%𝑅𝑒𝑡𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙) = %𝑅𝑒𝑡𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟) + %𝑅𝑒𝑡𝑐/𝑡(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙)
%𝑄´𝑝𝑎𝑠𝑎(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙) = 100% − %𝑅𝑒𝑡𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙)
Donde:
𝑃𝑟𝑒𝑡 𝑎𝑐𝑢𝑚 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
%𝑅𝑒𝑡𝑐/𝑡 = 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧
%𝑅𝑒𝑡𝑎𝑐𝑢𝑚 = 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
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%𝑄´𝑝𝑎𝑠𝑎 = 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎

Tamaño Máximo Nominal (agregado grueso) = Nº tamiz por
el cual pasa más del 95% de las partículas del agregado.

Módulo de Fineza (agregado fino)
𝑀𝐹 =
∑ % 𝑅𝑒𝑡𝑎𝑐𝑢𝑚(𝑁°4, 𝑁°8, 𝑁°16, 𝑁°30, 𝑁°50, 𝑁°100)
100

APLICACIONES
- El módulo de finura se aplica para dosificación del
hormigón y mortero y Para controlar el porcentaje de fino
- Uno de los propósitos de determinar la granulometría de
los agregados es evidentemente el de obtener una mezcla
apropiada para nuestrorequerimiento según el tipo de obra
que desarrollamos

AGREGADO GRUESO
TAMIZ PESO RET C/T PESRO RET ACUM % RET C/T % RET ACUM % QUE PASA EPESIFICACIONES VERIFICACION
2 1/2" 0 0 0,00 0,00 100,00 100 100 CUMPLE
2" 100 100 3,70 3,70 96,30 95 100 CUMPLE
1 1/2" 400 500 14,81 18,52 81,48 65 85 CUMPLE
1" 650 1150 24,07 42,59 57,41 35 70 CUMPLE
3/4" 550 1700 20,37 62,96 37,04 22,5 50 CUMPLE
1/2" 400 2100 14,81 77,78 22,22 10 30 CUMPLE
3/8" 300 2400 11,11 88,89 11,11 5 17,5 CUMPLE
N°4 200 2600 7,41 96,30 3,70 0 5 CUMPLE
Base 100 2700 3,70 100,00 0,00 0 0 CUMPLE
PESO INICIAL 2750

% DE PERDIDA 1,82

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N°4 Base
CURVA GRANULOMETRICA
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PESO UNITARIO DE LOS
AGREGADOS 4

NORMAS
ASTM C-29
Este método de ensaye se refiere a la determinación de la
densidad en masa (“peso unitario”) de los agregados en condición
compactada o suelta, y el cálculo de los huecos en agregados finos,
gruesos o una mezcla de ambos, basándose en una misma
determinación. Este método de prueba es aplicable a aquellos
agregados que no excedan de 125 mm (5 pulgadas) como tamaño
máximo nominal.
OBJETIVOS

 Determinar la relación que existe entre el peso y el volumen aparente de los agregados.
 Determinar el peso unitario de los vacíos en los agregados gruesos, este ensayo es usado frecuentemente para el
diseño de mezclas de hormigón con cemento portland. El peso unitario es determinado estado de compactación
permite transformar peso a volumen o viceversa.
 Determinar el peso unitario suelto y peso unitario compactado para el agregado grueso y agregado fino; mediante
apisonado con varilla y cilindro estándar.
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FUNDAMENTO TEORICO
Peso unitario.- el peso unitario es el peso de la unidad de
volumen del material a granel en la condiciones humedad es
que se efectúa el ensayo, expresada en kg/m3. Aunque
puede realizarse el ensayo sobre agregado fino y agregado
grueso; el valor que es empleado en la práctica como
parámetro para la dosificación de hormigones, es el peso
unitario compactado del agregado grueso.
Peso unitario suelto.- se denomina peso unitario suelto
cuando para determinarla se coloca el material seco
suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y a
continuación de nivela al ras una carilla.
El concepto peso unitario suelto es importante cuando se
trata de manejo, transporte y almacenamiento de los
agregados debido a que estos se hacen en estado suelto.
Se usara invariablemente para la conversión de peso a
volumen, es decir para conocer el consumo de áridos por
metro cubico de hormigón.
Peso unitario compactado.- se denomina peso unitario
compactado cuando los granos han sido sometidos a
compactación incrementando así el grado de
acomodamiento de las partículas de agregado y por lo tanto
el valor de la masa unitaria.
El paso unitario compactado es importante desde el punto
de vista diseño de mezclas ya que con él se determina el
volumen absoluto de los agregados por cuanto estos van a
estar sometidos a una compactación durante el proceso de
colocación del hormigón.
El valor se usara para el conocimiento de volúmenes de
materiales apilados y que estén sujetos a acomodamiento o
asentamiento provocados por el, transita sobre ellos o por
la acción del tiempo.
También el valor del peso unitario compactado, es de una
utilidad extraordinaria para el cálculo de porciento de vacíos
de los materiales.
DEFINICIONES
1. Huecos
Espacios vacíos entre las partículas de un árido.
2. Poros
Espacios vacíos interiores de una partícula de áridos.
a) Poro accesible: poro permeable o abierto.
b) Poro inaccesible: poro impermeable o cerrado.
3. Densidad (ρ)
Es la tasa entre la masa (m) de una sustancia y su volumen
(v) a una temperatura especificada.
Se expresa en kilogramos por metro cúbico (kg/cm3).
a) Densidad aparente (densidad a granel; densidad bruta)
(ρa).densidad que considera el volumen macizo de las
partículas de un árido más el volumen de los poros y de los
huecos. Corresponde a la capacidad de la medida que lo
contiene.
b) Densidad aparente compactada (ρac). Densidad aparente
del árido compactado en la medida que lo contiene, según
los procedimientos indicados en este método.
c) Densidad aparente suelta (ρas). Densidad aparente de
áridos vaciado en la medida que lo contiene, según el
procedimiento indicado en este método.
4. Cilindro estándar
Recipiente de capacidad volumétrica normal.
5. Secado hasta masa constante.
Límite de secado en que dos pesadas sucesivas, separadas
por una hora de secado en horno, difieren en un porcentaje
igual o inferior al 0,1 % de la menor masa determinada.

MATERIAL
 Agregado grueso.

 Agregado fino

 Agua

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EQUIPO
 Balanza
De capacidad superior a la masa de la medida llena
con un árido de densidad aparente de 2.000 kg/m3
y una precisión de 0,1 g.

 Horno
Con circulación de aire y temperatura regulable
para las condiciones del ensaye.

 Varilla pisón
Barra cilíndrica de acero liso de 16 mm de diámetro
y 600 mm de longitud, con sus extremos
terminados en semiesferas de 16 mm de diámetro

 Cilindros
Metálicas, impermeables y provistas de dos asas.
Su forma interior debe ser un cilindro recto abierto
por una de sus caras planas y rectificado para
asegurar sus dimensiones.
a) Dimensiones. Las dimensiones son las que
se indican en la Tabla H0108_1 y podrán
emplearse para áridos de tamaño máximo
nominal igual o inferior a los señalados en
la primera columna.

DIMENSIONES DE LOS CILINDROS
Tamaño
Máximo
Nominal
de áridos
(mm)
Capacidad
Volumétrica
Diámetro
Interior
(mm)
Altura
Interior
(mm)
Espesor
mínimo
del metal
m3 l Base
(mm)
Pared
(mm)
16
25
50
100
0,003
0,010
0,015
0,030
3
10
15
30
155±2
205±2
255±2
355±2
160±2
305±2
295±2
305±2
5
5
5
5
2,5
2,5
3,0
3,0
Basado en tamices de abertura cuadrada de acuerdo con el
Método H0104.
a) Refuerzos. Además de cumplir con los espesores
mínimos indicados en la Tabla H0109_1, las
medidas de 15 y 30 litros serán reforzadas en sus
bordes por una pletina de 3 a 5 mm de espesor y
40 mm de ancho, a fin de conservar su forma y
dimensiones interiores en el trabajo brusco que
requiera este ensaye.
b) Determinación de la capacidad volumétrica de la
medida. Determine el volumen de la medida con
una precisión de 0,1%, pesando la masa de agua
que llena la medida y dividiendo esta masa por la
densidad del agua a la temperatura en que se
encuentra.
 Herramientas y accesorios
Palas, brocha, caja para secado, etc., necesarias
para los procedimientos establecidos en el
presente método.

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PROCEDIMIENTO
PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS
1) obtener la muestra lo más representativa posible
del centro de acopio.

2) El tamaño de la muestra del ensayo, será de un
volumen aproximadamente igual al doble de la
capacidad volumétrica de la medida
correspondiente.
3) Lavar bien las muestras de agregado fino y
agregado grueso luego secarlas en el horno a
temperatura constante de 100c a 110c hasta
obtener un peso constante.

PESO UNITARIO SUELTO
1) Limpiar el cilindro estándar con la brocha y tomar
mediciones correspondientes como ser peso y
volumen del cilindro estándar; tanto para el
cilindro estándar del agregado grueso como para el
cilindro estándar del agregado fino.

2) Colocar el agregado (grueso y fino) dentro del
cilindro estándar (a su correspondientecilindro
estándar para cada agregado), repartir
uniformemente este mismo hasta llenar el cilindro
estándar, el encargado del ensayo deberá tener
cuidado al momento de dejar caer el agregado;
deberá ser a una altura no mayor a 2” (dos
pulgadas) del borde superior del cilindro estándar.

3) Limpiar con la brocha la varilla pisón y luego
proceder a enrazar el cilindro estándar con la
misma (para no introducir partículas ajenas al
agregado.

4) Limpiar las paredes externas del cilindro estándar
junto a su base, con la brocha y luego pesar el
cilindro más la muestra.
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5) El peso obtenido en el paso N 4 registrar e
introducir a la fórmula para obtener el paso
unitario del agregado grueso y del agregado fino.
6) Realizar tres veces el procedimiento anterior (del
1 al 5 paso) y obtener un resultado final el cual
será el promedio de los cálculos anteriores.
PESO UNITARIO COMPACTADO POR APISONADO
1) Limpiar el cilindro estándar con la brocha y tomar
las mediciones correspondientes como ser peso y
volúmenes del cilindro estándar.

2) Dividir el volumen del cilindro estándar en tres
partes iguales y señalar cada división con líneas
suaves pero visibles sobre la superficie exterior del
cilindro estándar.
3) Colocar el agregado sobre la primera medida con
altura no mayor a 2” (dos pulgadas), el encargado
del ensayo deberá tener cuidado al dejar caer el
agregado al interior del cilindro estándar a una
altura no mayor a 5.08 cm de la base del cilindro
estándar, luego limpiar la varilla pisón con la
brocha para compactar dicha superficie con la
varilla pisón mediante 25 golpes (es el número de
golpes necesarios para cubrir toda el área
transversal a compactar).

4) Al momento de compactar la primera superficie
deberá tener cuidado el encargado del ensayo de
no golpear la base del cilindro estándar durante los
25 golpes como también la altura de impacto no
deberá exceder a las 2” (5.08cm) a partir de la
primera línea de referencia.

5) Colocar el agregado sobre la segunda medida con
altura no mayor a 2” (dos pulgadas), el encargado
del ensayo deberá tener cuidado al dejar caer el
agregado al interior del cilindro estándar a una
altura no mayor a 5.08 cm de la base del cilindro
estándar, luego limpiar la varilla pisón con la
brocha para compactar dicha superficie con la
varilla pisón mediante 25 golpes (es el número de
golpes necesarios para cubrir toda el área
transversal a compactar).

6) Al momento de compactar la segunda superficie
deberá tener cuidado el encargado del ensayo de
no golpear la base del cilindro estándar durante los
25 golpes como también la altura de impacto no
deberá exceder a las 2” (5.08cm) a partir de la
segunda línea de referencia.
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7) Colocar el agregado sobre la tercera medida con
altura no mayor a 2” (dos pulgadas), el encargado
del ensayo deberá tener cuidado al dejar caer el
agregado al interior del cilindro estándar a una
altura no mayor a 5.08 cm de la base del cilindro
estándar, luego limpiar la varilla pisón con la
brocha para compactar dicha superficie con la
varilla pisón mediante 25 golpes (es el número de
golpes necesarios para cubrir toda el área
transversal a compactar).

8) Al momento de compactar la tercera superficie
deberá tener cuidado el encargado del ensayo de
no golpear la base del cilindro estándar durante los
25 golpes como también la altura de impacto no
deberá exceder a las 2” (5.08cm) a partir de la
segunda línea de referencia.

9) Limpiar la varilla pisón con la brocha y enrasar el
borde superior del cilindro estándar, el encargado
deberá de tener cuidado de no perder material al
momento de enrasar.

10) Con la brocha limpiar la superficie del cilindro
estándar y proceder a pesar el cilindro estándar
más la muestra y registrar el dato para posteriores
cálculos.

11) Realizar tres veces el procedimiento anterior del 1
al 10 y obtener un resultado final el cual será el
promedio de los cálculos anteriores.

DATOS Y FORMULAS
La fórmula de peso unitario es la misma para Peso unitario
suelto y Peso unitario compactado.
𝑃. 𝑈. =
𝑃𝑚
𝑉𝑐

𝑃𝑚 = 𝑃𝑐+𝑚 − 𝑃𝑐
𝑃. 𝑈.𝑠 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜
𝑃. 𝑈.𝑐 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜
𝑃𝑚 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
𝑃𝑐+𝑚 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 𝑚𝑎𝑠 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
𝑃𝑐 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜
𝑉𝑐 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜
Ejemplo:
𝑃𝑐 = 6000𝑔
𝑉𝑐 = 3000𝑐𝑚
3
𝑃𝑐+𝑚1 = 9100𝑔
𝑃𝑐+𝑚2 = 9050𝑔 𝑃𝑐+𝑚3 = 9150𝑔
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𝑃𝑚1 = 9100𝑔 − 6000𝑔
𝑃𝑚1 = 3100𝑔
𝑃𝑚2 = 9050𝑔 − 6000𝑔
𝑃𝑚2 = 3050𝑔
𝑃𝑚3 = 9150𝑔 − 6000𝑔
𝑃𝑚3 = 3150𝑔
𝑃. 𝑈.𝑠 1 =
3100𝑔
3000𝑐𝑚3

𝑃. 𝑈.𝑠 1 = 1.03
𝑔
𝑐𝑚3

𝑃. 𝑈.𝑠 2 =
3050𝑔
3000𝑐𝑚3

𝑃. 𝑈.𝑠 2 = 1.02
𝑔
𝑐𝑚3

𝑃. 𝑈.𝑠 3 =
3150𝑔
3000𝑐𝑚3

𝑃. 𝑈.𝑠 3 = 1.05
𝑔
𝑐𝑚3

𝑃. 𝑈.𝑠 =
1.05 𝑔/〖𝑐𝑚〗^3 + 1.02 𝑔/〖𝑐𝑚〗^3 + 1.03 𝑔/〖𝑐𝑚〗^3
3

𝑃. 𝑈.𝑠 = 1.03
𝑔
𝑐𝑚3

Valores usuales de peso unitario
Arena Piedra
P. U Suelto 1,4 - 1,5 1,5 - 1,6
P. U Compacto 1,5 - 1,7 1,6 - 1,9

APLICACION
El peso unitario se utiliza en la dosificación de hormigón, el
peso unitario compactado se utiliza para dosificación de
diversos materiales como ser hormigón, cemento,
agregados gruesos y finos, etc.

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PESO ESPECÍFICO Y
ABSORCIÓN DE LOS
AGREGADOS
5

NORMAS
ASTM C-88
Este método de ensayo proporciona un procedimiento para hacer
una estimación preliminar de la solidez de los agregados para uso
en concreto y otros fines. Los valores obtenidos pueden
compararse con las especificaciones, por ejemplo Especificación
C33, que están diseñados para indicar la idoneidad de agregado
propuesto para su uso. Desde la precisión de este método de
ensayo es pobre (Sección 12), puede que no sea adecuado para el
rechazo de plano de áridos sin la confirmación de otras pruebas
más estrechamente relacionados con el servicio específico que
debe dar.

ASTM C-127
Este método de ensayo se usa para determinar la densidad o la
porción esencialmente sólida de un gran número de partículas de
agregado y da un valor promedio que representa la muestra. Se
hace la distinción entre la densidad de las partículas de agregado,
según se determina por este método de ensayo y la densidad
aparente de los agregados según se determina con el Método de
Ensayo C 29/C 29M, que incluye el volumen de los vacíos entre las
partículas de agregados.
OBJETIVOS

 Determinar el peso específico y porcentaje de absorción de los agregados para determinar el volumen real que ocupan
los agregados en la elaboración de hormigones.
 Determinar el peso específico real del agregado en condición Saturado a Superficie Seca como también saber que es
gravedad específica de los agregados.
 Determinar la relación existente entre peso y volumen de las partículas de los agregados mediante el Principio de
Arquímedes.
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FUNDAMENTO TEORICO
Cuando se examina la aptitud física de los agregados, es
conveniente conocer y valorar las características propias de
cada material, entre las cuales podemos nombrar la
densidad, el peso específico y la absorción.
Para poder medirlas características anteriores es
importante entender que todos los agregados son porosos
hasta cierto punto, lo que posibilita la entrada de agua en
los espacios de los poros. Un agregado húmedo puede
entonces tener agua tanto en su interior como en el
exterior, como se muestra en la siguiente figura:

Partícula de agregado húmedo en la que se muestra la
distribución de agua interior y exterior.
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.
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 127 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.
La densidad relativa (gravedad específica) es la
característica generalmente usada para el cálculo del
volumen ocupado por el agregado en mezclas de concreto
de cemento Pórtland, concreto bituminoso y otras mezclas
que son proporcionadas o analizadas en base a un volumen
absoluto. También es utilizada en el cálculo de vacíos en los
agregados en el método de ensayo C 29/C 29M.
La densidad relativa (gravedad específica) (SSS) es usada en
la determinación de la humedad superficial del agregado
fino por desplazamiento de agua en el método de ensayo C
70. También es usada en el agregado húmedo, esto es, si su
absorción ha sido satisfecha. A la inversa, la densidad o
densidad relativa (gravedad específica) (SH) es usada para
cálculos cuando el agregado está seco o se asume estar
seco.
La densidad aparente y la densidad relativa aparente
(gravedad específica aparente) pertenece al material sólido
de partículas constituyentes, no incluyendo el espacio de
poros entre partículas, que es accesible al agua. Este valor
no es ampliamente usado en la tecnología de agregados de
construcción.
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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:
Tipo de roca Gravedad
específica (SH)
Absorción,1
(%)
Ígneas
Granito 2.65 0.3
Sienita 2.74 0.4
Diorita 2.92 0.3
Gabro 2.96 0.3
Peridotita 3.31 0.3
Felsita 2.66 0.8
Basalto 2.86 0.5
Diabasa 2.96 0.3
Sedimentarias
Piedra caliza 2.66 0.9
Dolomita 2.70 1.1
Arcilla esquistosa 1.80-2.50
Arenisca 2.54 1.8
Chert 2.50 1.6
Conglomerado 2.68 1.2
Brecha 2.57 1.8
Metamórficas
Gneis 2.74 0.3
Esquisto 2.85 0.4
Anfibolita 3.02 0.4
Pizarra 2.74 0.5
Cuarzita 2.69 0.3
Mármol 2.63 0.2
Serpentina 2.62 0.9
Valores promedio para propiedades físicas de los principales
tipos de rocas.
AGREGADO GRUESO
 Agregado grueso en condición S.S.S. (Saturado a
Superficie Seca)

 Agua.

EQUIPO
 Balanza
De capacidad superior a la masa del canastillo
portamuestra mas la masa de la muestra de ensayo
y una precisión mínima de 1 g.

 Horno
Con circulación de aire y temperatura regulable
para las condiciones del ensaye.

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 Canastillo portamuestra
De alambre de acero inoxidable lo suficientemente
resistente para soportar el peso de la muestra, con
malla de abertura igual o inferior que 2 mm y de
capacidad igual o superior a 4l. Además, debe estar
provisto de un dispositivo que permita suspenderlo
del platillo de la balanza.

 Estanque
Impermeable, inoxidable, de forma y capacidad tal
que permita contener totalmente y con holgura el
canastillo portamuestra, de acuerdo con el
procedimiento especificado en este método.

 Recipientes
Deben estar limpios, de material resistente,
estancos y de capacidad suficiente para contener la
muestra de ensayo.

 Trapo
Para secar la superficie de la muestra de ensayo.

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE
MUESTRAS

1) Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los
Métodos ASTM C-702 y ASTM D-75.

2) Tamaño de la muestra de ensayo
La cantidad mínima de muestra para el ensaye se
determina según la Tabla H0109_1, en función del
tamaño máximo nominal del árido.
TABLA H0109_1 CANTIDAD MÍNIMA DE MUESTRA
SEGÚN TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL ÁRIDO
Tamaño máximo
nominal (mm)
Cantidad mínima de
muestra (g)
12,5 (1/2) 2.000
19 (3/4) 3.000
25,0 (1”) 4.000
37,5 (1 1/2“) 5.000
50 (2”) 8.000

3) Preparación de la muestra de ensayo
a. Puede emplear el material proveniente
del ensaye de tamizado, debidamente
homogeneizado.
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b. Elimine por tamizado las partículasinferiores a 4,75mm (No 4), en el caso de
hormigones y suelos y las partículas
inferiores a 2,36mm (No 8), en el caso de
asfaltos.

c. Lave la muestra hasta remover el polvo
superficial o cualquier materia extraña
adherida a las partículas.

d. Seque la muestra hasta masa constante
en un horno a 110 ± 5° C (230 ±10º F).

e. Enfríe la muestra al aire a temperatura
ambiente por un periodo de 24 ± 4 h.

f. Sumerja la muestra en agua a
temperatura ambiente por un periodo de
24 ± 4 h.

Nota: Se debe tener presente que existen áridos cuya
saturación no se completa en 24 h. En ese caso es
necesario continuar el control de absorción hasta que
dos pesadas sucesivas, separadas por una hora de
inmersión, difieran en un porcentaje igual o inferior que
el 0,1 % de la menor masa determinada.

PROCEDIMIENTO

Efectúe las siguientes pesadas a la muestra de
ensayo:
1) Pesada al aire ambiente del pétreo saturado
superficialmente seco
a) Retire la muestra del agua y seque
superficialmente las partículas,
haciéndolas rodar sobre un paño
absorbente húmedo hasta que
desaparezca la película visible de agua
adherida. Seque individualmente las
partículas mayores manteniendo el
áridos, ya secado superficialmente,
cubierto por un paño húmedo hasta el
momento de pesar. Efectúe toda la
operación en el menor tiempo posible.

b) Determine inmediatamente la masa de
áridos saturado superficialmente seco,
por pesada al aire ambiente, aproximando
a 1 g. Registre su valor como Psss.
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2) Pesada sumergida
a) Sumerja el canastillo en el agua y anote el
peso como A.

b) Coloque la muestra inmediatamente en el
canastillo porta muestra.

c) Sumerja el canastillo en agua a 20 ± 3°C
(68 ± 5º F), por un periodo de al menos 3
min.

d) Determine la masa sumergida,
aproximando a 1 g. Registre su valor como
B.

Nota: Mantenga el canastillo y su contenido totalmente
sumergidos durante la operación. Debe procurarse que
el elemento de suspensión del canastillo tenga la menor
dimensión posible, a fin de minimizar su efecto sobre los
resultados.
3) Pesada al aire ambiente de áridos seco.
a) Retire la muestra del canastillo y vacíela
completamente del recipiente, cuidando
de no dejar partículas atrapadas.

b) Seque la muestra hasta masa constante
en horno a una temperatura de 110 ± 5°C
(230 ±10º F).

c) enfríe la muestra hasta temperatura
ambiente, en lo posible dentro de un
recipiente protegido, para evitar la
absorción de humedad del aire.
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d) Determine la masa de la muestra seca, por
pesada al aire ambiente, aproximando a
1g. Registre su valor como C.

AGREGADO FINO

MATERIAL
 Agregado fino en condición S.S.S. (Saturado a
Superficie Seca)

 Agua.

EQUIPO
 Balanza
De capacidad superior a 1 kg y una precisión
mínima de 0,1g.

 Horno
Con circulación de aire y temperatura regulable
para las condiciones del ensaye.

 Recipientes
Limpios, de material resistente, estancos y de
capacidad suficiente para contener la muestra del
ensayo.

 Matraz
Es un matraz aforado en el que se pueda introducir
fácilmente la muestra de ensaye. Debe llevar una
marca de calibración que indique el volumen
contenido con una precisión de ± 0,1 ml.
Dicho volumen excederá a lo menos en un 50 % al
volumen aparente de la muestra de áridos fino. Se
recomienda emplear un matraz de 500 cm3 de
capacidad. También puede emplearse un
picnómetro.
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 Molde
Con forma tronco - cónica, de 40 ± 3 mm de
diámetro en la parte superior, 90 ± 3 mm de
diámetro en la parte inferior y 75 ± 3 mm de altura.
Confeccionado con una plancha metálica de un
espesor igual o superior que 0,8 mm.

 Pisón
Es una varilla metálica, con uno de sus extremos de
sección plana y circular, de 25 ± 3 mm de diámetro.
Debe tener una masa de 340 ± 15 g.

 Papel absorbente
Para secar la superficie de la muestra de ensayo.

EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE
MUESTRAS

1) Extracción de muestras
Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los
Métodos ASTM C-702 y ASTM D-75.

2) Tamaño de la muestra de ensaye
Para cada ensayo se usara una cantidad de áridos
fino superior a 50 g e inferior a 500 g.
3) Preparación de la muestra de ensaye
a. Corte el material retenido en tamiz de
referencia (4,75mm (No 4) para hormigón
o 2,36mm (No 8) para asfalto).

b. Si la muestra de laboratorio contiene un
porcentaje superior al 15 % de material
retenido sobre el tamiz de referencia,
considérela como un integral y determine
los porcentajes de la fracción retenida y
de la fracción que pasa respecto del total
de dicha muestra.
Ensaye la fracción retenida de acuerdo con el
Método del agregado grueso y la fracción que pasa
de acuerdo con este Método de ensayo.
c. Reduzca por cuarteo, de acuerdo con el
Método ASTM D-75, la muestra de
terreno o la fracción que pasa indicada en
“Preparación de la muestra de ensayo”
punto b), a una cantidad de áridos de
aproximadamente el doble del tamaño de
muestra de laboratorio requerido.
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Nota: La muestra debe humedecerse antes de efectuar
la reducción para evitar la segregación y pérdidas de
polvo.
d. Seque el árido en horno a una
temperatura de 110 ±5°C.

e. Cubra el árido en su totalidad con el
mínimo de agua a temperatura ambiente,
necesaria para Asegurar su saturación en
un periodo de 24 ± 4 h.

PROCEDIMIENTO
1) Elimine paulatinamente el exceso de agua,
evitando la perdida de finos. Revuelva la muestra
frecuentemente para asegurar un secado
uniforme, hasta llevarla a su condición suelta.
Nota: La eliminación del exceso de agua de la muestra no
se debe realizar a fuego directo, ni tampoco utilizar para
ello fuertes corrientes de aire.

2) Coloque el molde cónico sujeto firmemente contra
una superficie lisa, plana y no absorbente, con su
diámetro mayor hacia abajo, llénelo con el árido en
condición suelta en una capa y enrase.

3) Compacte suavemente con 25 golpes de pisón
uniformemente distribuidos sobre la superficie.

4) En cada golpe deje caer el pisón libremente desde
una altura de 5 mm sobre la superficie del áridos.
Dicha altura debe conservarse, ajustándola a la
nueva elevación de la muestra después de cada
golpe.

5) Remueva cuidadosamente todo material sobrante
en la superficie. Levante el molde verticalmente. Si
hay humedad libre la muestra conservara la forma
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del cono. En este caso elimine el exceso de
humedad, repitiendo el procedimiento, a
intervalos frecuentes, desde 1).

6) Cuando, al retirar el molde, el árido caiga
suavemente según su talud natural, será indicación
que este ha alcanzado la condición saturada
superficialmente seca.
Nota: La primera verificación de humedad mediante el
moldeo del cono debe hacerse cuando aún permanece
un mínimo de agua libre, por lo tanto, si el cono se
asienta en esta primera verificación, mezcle unos pocos
cm3 de agua con el árido y déjelo en un recipiente
cubierto durante 30 min y proceda desde 1).

7) Inmediatamente que el árido alcance la condición
de saturado superficialmente seco, obtenga el
tamaño de muestra de ensaye requerido, pese y
registre su masa como Psss.

8) Coloque la muestra en el matraz y cúbrala con agua
a una temperatura de 20 ± 3°C, hasta alcanzar
aproximadamente2/3 del volumen del matraz.

9) Agite el matraz a fin de eliminar burbujas de aire
golpeándolo ligeramente contra la palma de la
mano. En caso de áridos muy finos, se debe utilizar
una bomba de vacío.

10) Deje reposar durante 1 h manteniendo una
temperatura de 20 ± 3°C.

11) Llene con agua a 20 ± 3°C hasta la marca de
calibración, agite y deje reposar un instante.

12) Mida y registre la masa total del matraz con la
muestra de ensaye y el agua (B).
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13) Saque la muestra del matraz, evitando perdidas de
material, y séquela hasta masa constante en horno
a una temperatura de 110 ± 5°C. Déjela enfriar a
temperatura ambiente.

14) Determine y registre la masa de la muestra de
ensaye en condición seca (C).

15) Llene el matraz solamente con agua a una
temperatura de 20 ± 3°C hasta la marca de
calibración. Mida y registre la masa del matraz con
agua (A).

DATOS Y FORMULAS
PARA EL AGREGADO GRUESO

Psss= Peso de la muestra en condición S.S.S.
A= Peso del canastillo sumergido en agua.
B= Peso del canastillo más la muestra sumergido en agua.
C= Peso de la muestra seca.

PARA EL AGREGADO FINO
Psss= Peso de la muestra en condición S.S.S.
A= Peso del picnómetro más agua.
B= Peso del picnómetro más muestra y agua.
C= Peso de la muestra seca.

PARA AMBOS MATERIALES

P.E. seco= Peso Específico seco del agregado.
P.E. real (s.s.s.)= Peso Específico real del agregado en
condición saturado a superficie seca.
P.E. aparente. = Peso Específico aparente del agregado.
% de Absorción = Porcentaje de absorción del agregado.

𝑃𝐸𝑠𝑒𝑐𝑜 =
𝐶
𝑃𝑠𝑠𝑠 − (𝐵 − 𝐴)

𝑃𝐸𝑟𝑒𝑎𝑙(𝑠𝑠𝑠) =
𝑃𝑠𝑠𝑠
𝑃𝑠𝑠𝑠 − (𝐵 − 𝐴)

𝑃𝐸𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 =
𝐶
𝐶 − (𝐵 − 𝐴)

% 𝑑𝑒 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 =
𝑃𝑠𝑠𝑠 − 𝐶
𝐶
∗ 100
Ejemplo:
Peso de la muestra en condición S.S.S.=500g=𝑃𝑠𝑠𝑠
Peso del picnómetro más agua.=663.4=A
Peso del picnómetro más muestra y agua.=962.7g=B
Peso de la muestra seca.=465g=C

𝑃𝐸𝑠𝑒𝑐𝑜 =
465
500 − (962.7 − 663.4)

𝑃𝐸𝑠𝑒𝑐𝑜 =2.316g
𝑃𝐸𝑟𝑒𝑎𝑙(𝑠𝑠𝑠) =
500
500 − (962.7 − 663.4)

𝑃𝐸𝑟𝑒𝑎𝑙(𝑠𝑠𝑠) =2.491g
𝑃𝐸𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 =
465
465 − (962.7 − 663.4)

𝑃𝐸𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 =2.806g
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% 𝑑𝑒 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 =
500 − 465
465
∗ 100
% 𝑑𝑒 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 =7.526%

APLICACIÓN
Los datos obtenidos son aplicables en el diseño de H°
proporcionando la cantidad real aproximada por el método
ACI.

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DENSIDAD Y POROSIDAD
DE LAS ROCAS 6

NORMAS
ASTM C-102
Método de prueba de cizallamiento de Construcción
Natural Piedra (Retirada 1950)
Las areniscas naturales pueden alcanzar porosidades de alrededor
del 50%, por lo que pueden albergar una gran cantidad de agua,
Petróleo o gas. Las arcillas naturales pueden superar el 80% de
porosidad pero en general se comportan como materiales
impermeables porque los espacios entre los granos son muy
pequeños y el agua queda retenida y no puede fluir a través de
ellos.
OBJETIVOS

 Determinar la densidad de la roca en función de su volumen y de esta manera conocer las propiedades de compacidad
y porcentaje de vacíos de las rocas.
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FUNDAMENTO TEORICO
Densidad
La densidad es una propiedad elemental y fundamental de
los materiales, relacionada con la naturaleza de sus
constituyentes y la porosidad existente entre ellos. La
densidad (p) se define como la masa (M) por unidad de
volumen (V), y se expresa en Kg/m3:
ρ= M / V
Determinada la masa y el volumen de una muestra rocosa
se conocen de forma inmediata su densidad. En los
materiales porosos tanto la masa como el volumen admiten
ciertas matizaciones y, en consecuencia, se pueden
establecer distintos tipos de densidad. Fundamentalmente
se distingue dos: "densidad de los granos minerales" y
"densidad de la roca seca". También pueden considerarse
otros tinos como la “densidad de la roca húmeda" (para un
determinado contenido en humedad) o la "densidad de la
roca corregida" (cuando en el volumen de roca no se
incluyen los poros abiertos), parámetros obtenidos en
algunos ensayos.
La densidad de los granos minerales (ps), conocida también
como densidad de la fracción sólida, densidad real o
densidad verdadera (IUPAC, 1994), se define como la masa
de material seco (Ms) por unidad de volumen de la parte
sólida de la roca (Vs), es decir, el volumen después de ser
excluidos sus espacios vacíos:
ρs = M s / V s
Su valor puede calcularse de forma teórica a partir de la
densidad de los minerales constituyentes, siempre que se
conozca con precisión la composición cuantitativa de la roca
y la densidad de cada componente. Experimentalmente
puede obtenerse mediante el método clásico del
picnómetro (UNE-EN 1936:1999; Belikov et al., 1967); en
este caso su correcta determinación requiere una buena
pulverización y ausencia de humedad en la muestra, y que
la temperatura se mantenga constante a lo largo del ensayo.
Otra técnica utilizada es el picnómetro de helio, ya que
dicho gas—inerte y de número atómico muy bajo- se
difunde por todo el espacio vacío, permitiendo obtener el
volumen del sólido; dicho volumen se determina a partir del
descenso relativo de presión que experimenta el gas
contenido en una célula, en la que eventualmente se
introduce la muestra (Calvo et al. 1991).

Determinación teórica
Dado el porcentaje de cada uno de los minerales que forman
la roca (ci) y su correspondiente densidad (pi), la densidad
de los granos minerales (ps) se obtiene como:

ρs = ∑ (ci x ρi) / 100

Densidad de los principales minerales formadores de rocas
(en g/cm3):
- cuarzo 2,65; ópalo. 2,00; ortosa 2,56 a 2,58, plagioclasa
2,63 a 2,76
- moscovita 2,83; biotita 3,0; goethita: 4,30; limonita: 3,80
- arcillas: illita 2,75 a 2, 85, caolinita 2,60, montmorillonita
2,50
- calcita 2,71; dolomita 2,86; ankerita: 3,00; yeso 2,32;
anhidrita: 2,96

Método del picnómetro
Dada la masa de una muestra de roca pulverizada y seca
(Mo), la masa del picnómetro lleno de agua destilada (Po) y
la masa del picnómetro con la muestra dentro y lleno de
agua destilada (Pm), así como la densidad del agua destilada
(pagua) a la temperatura del ensayo, la densidad de los
granos minerales (ps) se obtiene a partir de la expresión:
ps = (Mo x pagua) / (Po + Mo - Pm)
La densidad de la roca seca (pd), conocida también como
densidad de la roca en bloque, densidad aparente o peso del
volumen, se define como la masa del material seco (Ms) por
unidad de volumen total de roca (Vt), es decir, el volumen
incluyendo su parte sólida (Vs) y todos sus espacios vacíos
(Vv); ρ d = Ms / Vt
La obtención de la masa de la muestra no presenta
problema—únicamente es necesario que esté seca-, por lo
que los distintos métodos se diferencian en el
procedimiento seguido para determinar el volumen. Un
método relativamente sencillo -que puede aplicarse a
materiales coherentes como las piedras de construcción-
consisten en preparar muestras con formas geométricas
(prismas, cilindros), y a partir de la medida precisa de sus
dimensiones (con un calibre) se calcula el volumen. También
es muy adecuado para este tipo de materiales el método de
la pesada hidrostática, basado en el principio de
Arquímedes (Belikov et al. 1967; ISRM, 1979; RILEM, 1980;
ASTM, 1988); para que el resultado del ensayo sea correcto
debe garantizarse una buena saturación de las muestras.
Otro método que puede aplicarse a rocas