UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL
EFECTOS DE LA FIBRA DE POLIPROPILENO EN
CONCRETOS CON CEMENTO PORTLAND TIPO V
TESIS
Para optar el Titulo Profesional de
INGENIERO CIVIL
FIDEL MATIAS CASTRO TOMAS
LIMA- PERU
DEDICATORIA
El presente trabajo va dedicado a mis padres, hermanos, a Caro!
y
a todas aquellas personas que de manera directa o indirectamente intervinieron desde el inicio hasta la culminación de la presente tesis.UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGEN/ERIA
Facultad de lngenierfa Civil /NO/CE
INDICE
Pag.
RESUMEN ...
4
INTRODUCCIÓN ...
5
CAPITULO 1: LAS GRIETAS EN EL CONCRETO
1.1
LA APARICION DE LAS GRIETAS EN EL CONCRET0 ...6
1.2
ACCION DE LAS FIBRAS SINTETICAS EN LA REDUCCION DE GRIETAS EN EL CONCRETO ... 7CAPITULO 11: CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES
11.1
EL CEMENTO11.1.1
Definición...9
11.1.2
El cemento Portland tipo V y sus propiedades...9
11.2
AGREGADO FINO11.2.1
Requisitos para su empleo... . . . ..11
11.2.2
Granulometría...14
11.2.3
Modulo de finura...19
11.2.4
Peso unitario...20
11.2.5
Peso especifico...22
11.2.6
Contenido de humedad...23
11.2.7
Porcentaje de absorción...24
11.3
AGREGADO GRUESO11.3.1
Requisitos para su empleo...26
11.3.2
Granulometría ...29
1.3.3
Modulo de finura ...33
11.3.4
Peso unitario ...33
11.3.5
Peso especifico ...35
11.3.6
Contenido de humedad ...35
11.3.7
Porcentaje de absorción ...36
11.3.8
Ensayo de Resistencia a la Abrasión en los agregados....38
11.4
EL AGUA11.4.1
Conceptos generales ...42
11.4.2
Requisitos Generales ...42
11.4.3
Limitaciones ...44
Efectos de la Fibra de Polipropi/eno en Concretos con Cemento tipo V Fide/ Matfas Castro Tomás
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIER/A Facultad de lngenierfa Civil
/NO/CE
11.5 LA FIBRA DE POLIPROPILENO
11.5.1.- La fibra de polipropileno y sus propiedades físicas... 45
CAPITULO 111: DISEÑO DE MEZCLAS 111.1 El CONCRETO ... 47
111.1.1 Principios básicos y criterios de diseño... 51
111.1.2 Diseño de mezcla para una relación de a/c de 0.40 y tres Proporciones' de fibra... 59
111.1.3 Diseño de mezcla para una relación de a/c de 0.45 y tres Proporciones de fibra... 60
111.1.4 Diseño de mezcla para una relación de a/c de 0.50 y tres Proporciones de fibra ... 61
111.2 PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO ... 63
111.3 PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO ... 65
CAPITULO IV: ENSAYOS DEL CONCRETO FRESCO IV.1 Ensayo de fluidez ... 68
IV.2 Ensayo de Exudación ... 69
CAPITULO V: ENSAYOS DEL CONCRETO ENDURECIDO V.1 Ensayo de resistencia a la compresión... 70
V.2 Ensayo de resistencia a la abrasión... 72
V.3 Ensayo de resistencia al Impacto ... 74
V.4 Ensayo de resistencia a la flexión... 75
CAPITULO VI: ANALISIS DE COSTO- BENEFICIO ...
??
CAPITULO VIl: ANALISIS DE LOS RESULTADOS ... 78CONCLUSIONES... 91
RECOMENDACIONES... 93
BIBLIOGRAFIA ... 94
ANEXOS ... 77
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de lngenierla Civil
RESUMEN
RESUMEN
La presente Tesis cuyo titulo es "Efectos de la Fibra de Polipropileno en
Concretos con Cemento Portland Tipo V", tiene por objetivo evaluar el efecto de
la Fibra de Polipropileno y su dosificación tanto en la reducción de grietas como
en la resistencia en el concreto elaborado con Cemento Portland Tipo V.
El concreto es la mezcla del Cemento, el agregado y el agua, cuando se agrega
un cuarto componente, este recibe el nombre común de aditivo. Dentro del
desarrollo de la presente tesis se puede mencionar los siguientes puntos:
• La aparición de las grietas en el concreto es común por las mismas
propiedades del concreto puesto que después de realizar la combinación
entre el cemento y el agua, la reacción química no es uniforme sobre todo en
su superficie. También aparecen grietas en el concreto endurecido
principalmente por los cambios bruscos de temperatura.
• Se dio el concepto y también se obtuvo los datos necesarios de cada uno de
los componentes del concreto, incluyendo el de la fibra, para realizar los
diseños tanto del concreto patrón como del concreto con adición de fibras. La
cantidad de fibra de Polipropileno adicionada fue de 200, 400 y 600 gramos
por metro cubico de concreto, para cada una de las relaciones agua/cemento
de 0.40, 0.45 y 0.50, por lo que se ensayo 12 diseños en total (desde la
muestra M1 hasta la muestra M12):
patrón 200gr/m3 400gr/m3 600gr/m3
A/C=0.40 M-1 M-2 M-3 M-4
A/C=0.45 M-5 M-6 M-7 M-8
A/C=0.50 M-9 M-10 M-11 M-12
• De los ensayos de Fluidez y de Exudación en el Concreto Fresco se
concluye que la adición de fibras de Polipropileno no influye de manera
importante en los resultados.
• Se concluye que la Fibra de polipropileno adicionada al concreto le da mayor
resistencia a la Abrasión, Impacto, Flexión y Compresión, así mismo reduce
considerablemente las grietas en su superficie.
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con t::;emento tipo V Fidel Mafias Castro Tomás · · ·
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de lngenierla Civil
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
La presente tesis se ha realizado con la finalidad de encontrar mayor información
de las mejoras que se puede conseguir en el concreto al adicionarle un
componente mas, como es la Fibra de Polipropileno, el cual es relativamente
económico y fácil de emplear, comparándolo con los demás aditivos, que por lo
general son mas caros y que en muchos casos requieren cuidado en el empleo
del concreto.
La principal propiedad del concreto endurecido es la resistencia a la compresión,
no obstante hay otras propiedades que también debemos tener en consideración
como son la resistencia a la abrasión, el impacto y la flexión, es así el motivo que
en la presente tesis se dio importancia a los ensayos que se referían a estas
propiedades en los cuales se busco comparar los resultados para mezclas sin y
con adición de las fibras de Polipropileno.
También se realizaron ensayos del concreto fresco como son el de Fluidez y
Exudación para saber como se comporta el concreto con adición de las fibras, y
también para comparar visualmente las formaciones de grietas de contracción
por secado.
Se espera que con la elaboración de la presente tesis se contribuya a dar una
información mas acerca de las propiedades del concreto con adición, a su vez se
encuentre muy claros los conceptos y desarrollo en general para que cualquier
persona con conocimientos básicos de ingeniería pueda comprenderlo.
Finalmente agradezco a las personas que me apoyaron en la realización de la
presente tesis.
Efectos de la Fibra de Polipropi/eno en Ccirc;rl;)tQ§. CQ(I ·Qementq tipq
V ·
Fidel Matlas Castro Tomás · ·UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 1: LAS GRIETAS EN EL CONCRETO
CAPITULO 1: LAS GRIETAS EN EL CONCRETO
1.1
LAAPARICION DE LAS GRIETAS EN EL CONCRETOLa aparición de grietas en el concreto es debida a muchas razones, podemos
agrupar estas e.n dos casos, el primero en el cual sUcede durante la fabricación
del concreto
y
el segundo que es durante su uso ...Aparición de grietas durante la fabricación del concreto
Podemos mencionar entre ·las causas a la exudación excesiva, también el
secado rápido del concreto, espaciamiento incorrecto de jUntas. Además las
estructuras con relaciones altas de área superficial/espesor(losas en pavimentos,
tableros de puentes, canales de irrigación, túneles, paneles prefabricados, etc.)
son .las que resultan rnás susceptibles de sufrir a·grietamiento· por _cqntracción .
. . . - ' . .
plástica.
La composición y la cantidad de los componentes del concreto juegan un papel ·
importante en la aparición del agrietamierlto. Los concretos de alta resistencia
(relaciones· agua/cemento bajas, altos contenidos de cemento, adiciones
minerales, aditivos, etc.), son aún más propensos a· desarrollar ag-rietamiento
que un concreto de resistenci8 normal_ (r~laQiones agua/cemento intermedias, contenidos moderados de cemento, etc.). La microestructura que resulta de los
primeros es más compacta y consigue mayores presiones de poro o capilares, ·
los cuales generan más contracción .
Aparición de grietas durante el uso del concreto
La aparición de grietas en el concreto endurecido tiene diversas causas, entre
los cuales podemos . mencionar a los fenómenos causantes de los cambios ·
volumétricos, como son:
• Efectos térmicos
• Agresividad química interna y externa .
. Por otro lado, sabemos que la. principal característica del concreto ·es ·la
resistencia. a la compresión usado sobre tod.o para columnas, sin embargo, no
obstante vemos que se usa el concreto en diversos lugares en los que es
expuesto a acciones mecánicas, como la abrasión y el impacto, los cuales
ocasionan su daño como en el caso de uso en veredas,· pisos industriales en
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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· Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 1: LAS GRIETAS EN EL-CONCRETO
zonas de alto transito y mas aun para el uso en obras hidráulicas donde el daño
se incrementa por la presencia del agua.
1.2 ACCION DE LAS FIBRASSINTETICAS EN LA REDUCCION DE GRIETAS
.EN EL CONCRETO
Las fibras de polipropileno se fabrican a partir de materiales sintéticos que
pueden resistir el medió ·alcalino del concreto a largo plazo,· se pueden presentar
en forma de monofilamentos y una vez adicionadas al concreto y por acción de
la mezcla, se distribuyen uniformemente por toda-la masa, en todos Ios planos, ·
realizando una acción mecánica al formar una red de refuerzo tridimensional que
se distribuye uniformemente en él y detienen la formación de grietas
microscópicas causadas tanto por. la migración . del_ agua d~ . exudación a lá
· superficie como por la contracción del concreto.
Trabajo de las fibras sintéticas en el concreto a temprana edad:
Los cambios
d~
volumen del concreto a temprana edad causan •lafor~~ción
deplanos de debilitamiento y fisuras debido a las tensi.ones existentes que exceden
la resistencia del concreto en un momento ,~specifico. El crecimiento dé estas fisuras por contracción se previene mediante el bloqueo mecánico de las fibras
. sintéticas. El sistema de soporte interno de las fibras sintéticas impide la
formación de grietas por asentamiento plástico.
Las fibras sintéticas reducen la permeabilidad mediante la combinación de la
reducción de fisuras plásticas y la disminución de la capilaridad por exudación.
Trabajo de las fibras sintéticas en el contreto endurecido: .
El beneficio del uso de las fibras sintéticas en el concreto a temprana edad,
· continua con el
concr~to
endurecido. Los atributos del concreto endurecido'aportados por las fibras sintéticas son una reducción de la permeabilidad y una
mayor resistencia a la fraCtura, la abrasión y las fuerzas de:impacto.
· La capacidad de resistir las. fuerzas que ocasionan fragmentación o rotura del
concreto se mejora. n'otablemente mediante- el uso de fibr?s sintéticas. Cuando el
concreto sin fibras es sOmetido a la compresión, se fracturara y fallara cori: la- :
aparición de la primera grieta. Las fibras sintéticas fabricadas espe-cialmente ·
. para ·el
concr~to
impiden el efecto. Ocasionado por las fuerzas de rotura;m"anteniendo fuertemente i.Jhido el concreto. '
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
.
·,·. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 1:
LÁ;
GRIETAS~N
El.
CONCRETO .. ·.
Debido a que la cantidad de agua de exudación varia menos
cu~ndo
se usan.fibras-sintéticas, la relación agua/cemento en la s_uperfiCie es mas constante y,.
• • • < •
por lo tanto, se obtiene una ·mayor resistencia· a la abrasión. A esta mejoría
contribuye "igualmente el hecho de que las. fibras. sintéticas soportan
el . ·.
asentamiento interno, lo que contribuye a mantener uniforme . la exudación · · . . · -:'. (sangrado). ·
Las fibras sintéticas reducen la fisuradón plástica del concreto.
Est~
niej?ra su ..- resistencia al impacto. El modulo de elasticidad. relativa_mente bajo ·de las fibras
sintéticas aporta la capacidad de absorción de choques o impactos.·
Las fibras sintéticas ayUdan al concreto a desarrollar su integridad .optima ·a largo
. ' ' ' . : .
plazo mediante la reducción . tanto del asentamiento plástico como de la .
. ' .. .
formaCión de fisuras por contracción, disminuyen la perméabilidad e incrementan, .· ·
la resistencia a la abrasión, la rotura y las fuerzas de . impacto: Las fibras
sintéticas son compatibles con todos los aditivos, los vapores de sílice y la
. química de loE; cementos.
Uso de las fibras sintéticas como refuerzo secundario: .•
Las fibras sintéticas que cümplen cierto priterio con respecto al · concreto
. 'endurecido pueden ser empleadas como refuerzo no estructural por
t~mperatura.
o refuerzo secundario.
.'., '
. ' ' . '.
Efectos de la Fibra de Polipropilenq en Concretos con Cemento tipo. V
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Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
CAPITULO 11: CARACTERISTICA$ DE LOS MATERIALES
11.1 EL CEMENTO
11.1.1 Definición
Según la Norma Técnica Peruana, el cemento Pórtland es un cemento hidráulico
producido mediante la pulverización del Clinker compuesto esencialmente por
silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o más de las formas
sulfato de calcio.como adición durante la molienda, es decir:
Cemento Pórtland = Clinker Pórtland + Yeso
El Clinker Pórtland es un producto semiacabado de forma de piedras negruzcas de
tamaños de %" aproximadamente, obtenido de la calcinación de una mezcla de
materiales caléáreos y arcillosos en proporciones convenientes, hasta llegar a una
fusión incipiente (Ciinkerización) a 1450
oc.
Está compuesto químicamente porSilicatos de calcio, aluminatos de calcio, ferro aluminatos de calcio y otros en
pequeñas cantidades, los cuales se forman por la combinación del Óxido de Calcio
(CaO) con los otros óxidos: dióxido de silicio (Si02), óxido de aluminio
(A 1203) y óxido férrico (Fe 203).
El Clinker Pórtland se enfría rápidamente y se almacena en canchas al aire libre.
El cemento Pórtland es un polvo muy fino de color verdoso. Al mezclarlo con agua
forma una masa (pasta) muy plástica y moldeable que luego dé fraguar y endurecer,
adquiere gran resistencia y durabilidad.
11.1.2 EL CEMENTO TIPO V Y SUS PROPIEDADES
El cemento Portland tipo V es especialmente
beneficioso en todas las obras de concreto en las que
se requiera una elevada resistencia a la acción de los
sulfatos (tipo HS). La composición química de este
cemento garantiza una resistencia al ataque de
sulfatos mucho mayor de la que se consigue con otros
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER{ST/CAS DE LOS MATERIALES
· cementos. De acuerdo con el Reglamento Nacional de Construcciones, el cemento
tipo V se utiliza en condiciones de exposición severa, en el orden de 1500 a 10000
ppm. de los sulfatos solubles en agua. Adicionalmente, el cemento Andino tipo V
proporciona bajo calor de hidratación. Es recomendable en: estructuras y
revestimientos de canales, alcantarillado y sifones en contacto con suelos ácidos y/o
aguas subterráneas que contengan sulfatos en concentraciones tales que pudieran
causar grave deterioro en el concreto si se empleara otro tipo de cemento. También
es recomendable para la construcción de obras portuarias que están expuestas a la
acción de las aguas marinas y altas concentraciones de sulfato, y en general en
obras que deben fundarse sobre suelos salinos y/o húmedos, piscinas y
acueductos¡ en· construcción de tubos, plc~ntarilladbs, .· .canales, . curtiembres, frigoríficos y edificios que deberán soportar determinados ataques químicos.
Este será el cemento a usar en esta tesis.
Especificaciones Técnicas
• Norma Técnica: ASTM C-150 y Norma Técnica Peruana 334.009
• Presentación: bolsa 42.5 kg
Características
• Bajo álcali.
• Se logran altas resistencias a tempranas edades .
. • Por su buen desarrollo las resistencias a la compresión, es usado en muchas
aplicaciones, además de los variados diseños de mezclas del concreto que
se requiera.
• Sus cualidades son ampliamente conocidas por el sector construcción civil y
requerido en otros Países.
• Presenta buena resistencia a los sulfatos.
Otros usos y Aplicaciones
• Para las construcciones en general y de gran envergadura, especial para
cuando se desea una resistencia moderada a la acción de los sulfatos y un
moderado calor de hidratación.
• Cemento resistente a la reacción álcali/ agregado.
Efectos de la Fibra de Po/ipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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11.2 EL AGREGADO FINO
DEFINICION
CAPITULO 11: CARACTER[STICAS DE LOS MATERIALES
Se define como agregado fino al proveniente de la desintegración natural o
artificial de las rocas, que pasa el tamiz 9.51 mm. (3/8") y queda retenido en el
tamiz 74 um (N°200) que cumple con los limites establecidos en la NTP 400.037
11.2.1 REQUISITOS PARA SU EMPLEO
El agregado fino deberá cumplir con los siguientes requerimientos:
• El agregado fino puede consistir de arena natural o manufacturada, o una
combinación de ambas. Sus partículas serán limpias, de perfil
preferentemente angular, duro, compacto y resistente.
• El agregado fino deberá estar libre de cantidades perjudiciales de polvo,
terrones, partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, álcalis,
materia orgánica, sales, u otras sustancias dañinas.
• El agregado fino deberá estar graduado dentro de los límites indicados en la
NTP 400.037. Es recomendable tener en cuenta lo siguiente:
1) La granulometría seleccionada deberá ser preferentemente continua, con
valores retenidos en las mallas N°4, N°8, N°16, N°30, N°50 y N°1 00 de la
serie de Tyler.
2) El agregado no deberá retener más del 45% en dos tamices consecutivos
cualesquiera.
3) En general, es recomendable que la granulometría se encuentre dentro
de los siguientes límites: NTP 400.037
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER{STICAS DE LOS MATERIALES
MALLA PORCENTAJE QUE PASA
3/8" 100
N°4 95-100
N°8 80-100
N°16 50-85
N°30 25-60
N°50 10-30
N°100 2-10
El porcentaje indicado para las mallas N°50 y N°1 00 podrá ser reducido a
5% y 0% respectivamente, si el agregado es empleado en concretos con aire
incorporado que contenga más de 225 kgs. de cemento por metro cúbico, o
si se emplea un aditivo mineral para compensar la deficiencia en los
porcentajes mencionados.
• El módulo de fineza del agregado fino se mantendrá dentro del límite de
±
0.2 del valor asumido para la selección de las proporciones del concreto;
siendo recomendable que el valor asumido esté entre 2.35 y 3.15. Si excede
el límite indicado de
±
0.2, el agregado podrá ser rechazado por laInspección, o alternativamente ésta podrá autorizar ajustes en las e
proporciones de la . e mezcla para compensar las variaciones en la
granulometría. Estos . ajustes no deberán significar . reducciones en el
contenido de cemento.
• · El agregado fino no deberá indicar presencia de materia orgánica cuando
ella es determinada de acuerdo a los requisitos de la NTP 400.013.
Podrá emplearse agregado fino que no cumple con los requisitos de la
norma indicados siempre que:
1) La coloración en el ensayo se deba a la presencia de pequeñas partículas
de carbón, lignito u otras partículas similares.
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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Facultad de Ingeniería Civil CAPITU/..:0 11: CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
2) Realizado el ensayo, la resistencia a los siete días de morteros preparados
con dicho agregado no sea menor del 95% de la resistencia de morteros
similares preparados con otrá porción de la misma muestra de agregádo
fino previamente lavada con una solución al 3% de hidróxido de sodio.
• El porcentaje de partículas inconvenientes en el agregado fino no deberá
exceder de los siguientes límites:
-Lentes de arcilla y partículas desmenuzábles ... 3%
-Material más fino que la Malla N°200:
a) Concretos sujetos a abrasión ... ·: ... 3%
b) Otros concretos ... : ... .-... ~ ... : ... 0.5%
• Carbón:
1) Cuando la apariencia superficial del concreto es importante ... 0.5%
. .
2) Otros Concretos ... : ... 1%
· Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERfSTICAS DE LOS MATERIALES
11.2.2 GRANULOMETRIA
Análisis granulométrico
Es la representación numérica de la distribución volumétrica por tamaños. Como
seria sumamente difícil medir el volumen de los diferentes tamaños de partículas, se
usa de manera indirecta, cual es tamizarlos por una serie de mallas de aberturas
conocidas y pesar los materiales obtenidos refiriéndolos en porcentaje con respecto
al peso total. Los valores hallados se representan gráficamente en un sistema de
coordenadas semilogaritmicas, que permite apreciar la distribución acumulada. Esto
es valido mientras se trabaja con agregados normales, en que los pesos específicos
de las partículas, no difieren mucho, pero cuando se tratan de mezclas de
agregados de pesos específicos muy diferentes, hay que hacer las conversiones
convenientes para que se represente realmente la distribución volumétrica que es la
que nos interesa para la elaboración del concreto.
La serie de tamices standard ASTM para concreto tiene la particularidad de que
empieza por el tamiz de abertura de 3" y el siguiente tiene una abertura igual a la
mitad de la anterior. A partir de la malla de 3/8" se mantiene la misma secuencia,
pero el nombre de las mallas, se establece en función del número de aberturas por .
pulgada cuadrada.
TAMICES STANDARD ASTM
3" 3.00
1 1/2" 1.50
3/4" 0.75
3/8" 0.375
No4 0.187
No 8 0.0937
No 16 0.0469
No 30 0.0234
No 50 0.0117
NO 100 0.0059
NO 200 0.0029
Efectos de la Fibra de Polipropi/eno en Concretos con Cemento tipo V Fidel Mafias Castro Tomás
. 75.00
37.50
19.00.
9.50
4.75
2.36
1.18
0.59
0.295
0.1475
0.0737
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Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO
NORMA ASTM C 136
Procedimiento:
Se toma una muestra de aproximadamente 4 kilos de arena gruesa, el cual se
procederá a cuartearla, de este proceso se tomara una muestra de 500 gr. (pesada
en la balanza electrónica) y luego se depositara en las mallas ya ordenadas desde
la No4 hasta el recipiente ultimo (fondo) y ubicada en la maquina vibradora, el cual
se dejara funcionando durante 1
Y2
minutos aproximadamente.Después se procederá a desarmar la torre de mallas comenzando con la No4, la
cual retendrá una parte de la arena y se procederá a pesar la parte retenida. Lo
mismo con cada malla hasta la ultima parte que será la,que quedo depositada en el
fondo(F), luego se procederá a calcular los porcentajes retenidos, retenidos
acumulados y pasantes.
El agregado utilizado en la presente investigación es proveniente de la cantera La.
Gloria, localizada a la altura del km 14.5 de la Carretera Central- Ate.
Se estima que las arenas comprendidas entre los módulos de finura de 2.2 a 2.8 .
producen concretos de buena trabajabilidad y. reducida segregación mientras que.
las que se encuentran entre 2.8 y 3.1 son más· favorables para concretos de alta
resistencia .
. El método granulométrico mencionado al comienzo se realizara con cada una de las
tres muestras, las cuales se muestran en la siguiente pagina.
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERIST/CAS DE LOS MATERIALES
GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO:
Muestra: Arena gruesa
Procedencia: Cantera La Gloria
Peso de la muestra: 500.00gr.
ENSAYO A:
No4 12
No 8 87
No 16 -·· 102.5
No 30 87
No 50 94
No 100 65.5
F 52
2.40 17.40 20.50 17.40 18.80 13.10 10.40 2.40 19.80. 40.30 57.70 76.50 89.60 100.00
ANÁLISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO FINO
TAMICES 97.60 80.20 59.70 42.30 23.50 10.40 0.00
No200 No100 No50. No30 No16 No8 No 4 3/8 ".
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Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V Fidel Mafias Castro Tomás
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
. Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER!STICAS DE LOS MATERIALES
ENSAYO B:
No4 13.5 2.70 2.70 97.30
No 8 88 ·17.60 20.30 79.70.
No 16 106.5 21.30 41.60 58.40
No 30 . 84 16.80 58.40 41.60
No 50 91.5 .18.30 76.70 23.30
No 100 64.5· 12.90 89.60 .·_10.40
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52 10.40. 100.00 0.00ANALISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO FINO
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LIMITE INFERIOR ---LIMITE SUPERIOR -*-ENSAYO B:1
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
Fidel Matías Castro Tomás 17
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UNIVERSIDAD NACICJNAL DE INGENIERIA .
Facultad d¡¡¡lngf!niflría Civil . .CAPITULO 11: CARÁCTER{ST/CAS DE LOS MATERIALES .
ENSAYO C:
2.50 2.50 97.50
No 8 90.5 18.10 20.60 ... 79.40
No 16 106.5 21.30 41.90 . 58.10
No 30 83.5 .16.70 58.60 .41.40
No 50 91.5 18.30. .. 76.90 23.10
No 100 63 12.60 . 89.50 10.50
F 52.5 10.50 . 100.00 0.00
ANALISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO FINO
TAMICES
No 200 No 100 No 50 No 30 No 16 No 8 No 4 318 ". ·
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Efflctos df!la Fibra df! Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V Fidel Mafias Castro Tomás
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18
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. ,.. ÚNIVERSIDAD NACIONAL DE.JNGEf•JIERIA · . Facultad de Ingeniería Civil
· .11.2.3 MODULO DE FINURA
·., ( .
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CAPITULO Ú: CARACTERISTJCAS DE LOS MATERIALES
. ·... •,; ..
. . Es un concepto sumam.énte importante establecidoporDuff
Abram~
én·el año 1 ,925y qúe se defineconio la suma de los porcentajes retenidos acumulativos de la serie ·'"·
standard hasta:el tamiz No. 100 y de esta cantid-ad se divide entre 1ó0. ··. · ·
Es
u~
índice del~ayor
o menor grosor del~onjuntó
de partículas de un ag-regado. _. . . .
El sustento mat13mático reside en que es
proporcion~l
alprom~dio
logarítmico deltamaño de partículas de una cierta distribución gramílométrica .
. Debe· tener muy claro que es un criterio que ·se aplica al .agregado en conjunto
y
no -solo a la arena ya que e.l concepto es general.Asi tenemos la siguiente formula:
· ...
.
í:%Acumulad~S~etenidoS::11/~",3/4";3/8",No4No8No1.6No30NoSOyNo100)•-MF=--~---~~--~---T----~~~~~--~
100
Para -el cálculo del módulo de finüra . del agregad
á
fino, se ·_tomará sólo .hasta el tamiz 9.51 .mm(3/8"); según la NTP 400.011.De los ensayos A, B y
e
aplicando en laform~la
se .obtiene:.••. MODULO DE FINURA ENSAYO A=2.86 _.
·. )v10DULO DE FINURA ENSAYO
B
=
2.B9 ·
. ·MODULO
.O
E FINURA ENSAYOe=
2.90 _-.··_POR LO TANTO, MODULO DE FINURA PROMEDIO
=
2.88. '. ..
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.Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V.
Fidel Mafias Castro Tomás
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19
, UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
' - - Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO I/~ CARACTÉRISTICAS oELos MATERIALES
11.2.4 PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO
El peso unitario puede expresarse como peso 'unitario suelto
y
peso _ unitario -- · . compactado.Para
determi~ár
el --peso unitario suelto del agregado fir10 se usa ·un recipiente- ... cilíndrico de
capaci~'ad
de 1/10 pie3 (aunque el tamañÓ máximo no es de%",pem) ..
·es el sugerible y el único disponible de menor capacidad).: ·
Se. llena el
~ilindro
hasta rebosar,· descargando ei agregado· desde una altura no.·mayor de 2 pulgadas por encima de la parte superior del' recipiente, se enrasa la . '
superficie del máterial y se determina el peso neto ·del material en el recipiente. ·
Debe tEmerse cuidadb de 'prevenir la-segregación de las partícUlas que conforman la
muestra.
El peso
unit~rio s~obtiene-multiplicando
el peso de la muestra por K.La constante K que se multiplica por el p~so de· la _muestra ya sea suelta o compactada, resulta de dividir. el peso unitario. del agua entre el peso del agua
requerida para llenar el recipient~, es decir:
Un ·cilindro de dimensiones interiores:
.6"
de diámetro y 6.1 O" de altura· nos da ·un .' . -" ' . . " ' , - ' . ~
volumen de 0.00283m3=2.83dm3 de agua(2.83kg de ·agua), pero como el peso del ·
. . . . . .
·agua es de 10QOkg/m3, entonces. dividimos: 1000kg/2.83kg = 353 =K·.
Por lo t_anto para una capacidad de 1/1 O pie3 = 2.83dm3 la constante será: :: ·
K Agregado fino = 353 · · · ... ·
. '•·
-Pára 'determinár. el . peso unitario·. co-mpactado se . Úsa el mismo . recipiente ·
:' . . '
.
·. . ' . '-.metálico, variando únicam_ente la-forma de
ll~11ado
del mismo. En este caso-se lle:na ·..
. . el .recipiente en tres .capas compactando cada uria'con 25' golpes djstribuidos
uniformemente sobre .,a súperficie, se determina luego
'ef
peso neto del agregado eri ·.··-. ·- '· ' ' . - ' . .
el recipiente y el peso unitario se' calcula en igual forma 'qué e,l caso ánteric;>r. . . ' . - '
~ . ·. .. . . . . .
Para' una compactación se usa una b'arra.reeta de acero de S/8" de
dia~et~o·
.. de-~.
• • • . • , ' ' , e • ~ ' •
ap~?ximadamente 24 " de largo y punta semiesfera. ·
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER{STICAS DE LOS MATERIALES
PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO
NORMA ASTM C 29 - 60
Muestra: Arena gruesa
Procedencia: Cantera de La Gloria
Fecha: 04/11/96
Peso de la muestra suelta+peso de recip.
Peso del recipiente
Peso de la muestra suelta
Constante
Peso aparente suelto(kg/m3)
Ensayo A
7,231gr.
2,770gr.
4,461gr
353
1,574.00
Ensayo B
7,243.5gr.
2,770.0gr.
4,473.5gr
353
1,579.15
Ensayo C
7,284gr.
2,770gr.
4,514gr
353
1,593.44
Peso aparente suelto promedio
=
1,582.20 (kg/m3).Peso Aparente compactado: Ensayo A Ensayo B Ensayo C ·
Peso muestra compactada+peso del recip. 7,839.5gr 7,841gr 7,853.gr
Peso del recipiente 2,770gr 2,770gr 2,770gr
Peso de muestra compactada 5,069.5gr 5,071gr 5,083gr
Constante 353 353 353
Peso aparente compactado (kg/m3): 1,789.53. 1,790.06 1794.30
Peso aparente compactado promedio = 1, 791.30 kg/m3
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento típo V
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·, .·· UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
· Facultad de Ingeniería Civil
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. CAPITUL-O 11: CARACrERISTICAS DÉ LOS MATERIALES ·.
11.2.5 PESO ESPECIFICO .·
. Peso especifi.co del agregado fino:
La muestra de ensayo se forma con aproximadamente 1 ,OOOgr. del agregado, por el.
método del cuarteo.
De acuerdo al procedimi~nto normalizado, se sumerge totalmente en un re~ipiente
con agua durante 24 horas, luego del_ cual se. extiende la muestra sobre . una
·superficie· no absorbente y se.
expon~
·a una corriente. suave de aire caliente,agitando con frecuencia p~ra conseguir un S!3cado uniforme. Lá operación se da por .
terminada cuando estan sueltas las partículas del agregado.
Se coloca la muestra en un molde cónico
y
se consolida con 25goÍp~s
de pisón, aÍ termino del cual · se· alisa las. superficie dé la.m
ue.stra y se 'levanta . el mOlde ... . verticalmente. Si existe humedad ·_libre, el cono conserva· suJor~a.·
En. estecas~
se.·repite el ensayo a inter\talos frecuentes, hasta que el cono formado por la muestra
· se derrumbe parcialmente al-separar el molde:
Esto indica que se ha alcanzado la condición de material :saturado co.n superficie
seca.
De
la muestra se .toma 500gr. que se introducen en una.probeta(den~minado
matraz), a la cual se agregan previamente uno 100nil. de agua, girando la probetahasta eliminarlas burbujas deaire, luego 'se llena a ia misma temperatura, hasta
.. -.. _· _.:-:
500ml. ·.:• _.,
. agua añadidé, con aproximación de 0.1 gr.
Sacando el agregado dé la probeta,·
se
pesa hasta qUe su. peso sea constante· y_se'
. deja hasta temperatura de
~mbiente
yfinalmente.se p-esa.·._- . . . . . . ...' '
Los valo~es . defpesoespecifico del agregadoJino sérári calculádos junto corí los de. · . ' . . . . . . - ·' . . . Ja absorción mas adelante.<'
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
Fidel Matías Castro Tomás · 22
., .
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
11.2.6 CONTENIDO DE HUMEDAD
Es la cantidad de agua superficial retenida por la partícula. Se obtuvo mediante la
norma ASTM
e-
566.Su influencia esta en la mayor o menor cantidad de agua necesaria en la mezcla se
expresa de la siguiente forma:
01 H d d Peso natural- Peso seco 1 00
10 ume a
=
.
xPeso seco
El contenido de humedad es una característica importante pues contribuye a
incrementar el agua de mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en
cuenta conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas
en el proporcionamiento de las mezclas, para que se cumplan las hipótesis
·asumidas.
En los cálculos para el proporcionamiento del concreto, se considera al agregado en
condiciones de saturado superficialmente seco, es decir, con todos los poros
abiertos llenos de agua y libre de la humedad superficial. Esta situación, que no es
correcta en la practica, conviene para fines de clasificación.
Como se sabe, el contenido de agua de la mezcla influye en la resistencia y otras
propiedades del concreto. En consecuencia, es necesario controlar el dosaje del
agua si. los agregados estan saturados y superficialmente secos, no pueden
absorber nf ceder agua durante el proceso de mezcla. Sin embargo un agregado
parcialmente seco, resta agua,
mie~tras
que el' agregado mojado, superficialmente· húmedo, origina un exceso de agua, sea agregando o restando. un porcentaje
adiciÓnal de dosaje de agua especificado, a fin de que el contenido de agua resulte
el correcto.
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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N~CIONAL
DE JNGEAJIERiAFacultad de Ingeniería Civil' ' CAPITULO 11: éARACTÉRISTICAS DE LOS MATERIALES '
CONTENIDO DEHUMEDAÓ DEL AGREGADO FINO
NORMA ASTM C -566 ·
Muestra : Arena gruesa
Procedencia · : Cantera La Gloria·
Fecha : 07/03/2006
Peso de múestra
húrríed~
.·Peso de muestra húmeda. . secada al horno
Contenido de agua
Contenido .. de humedad
Contenido de humedad promedio= _1.51% .
.
'
Ú.2.7 PORCENTAJE DE ABSORCIÓN
Absorción del agregado _
Ensayo A·
. soo.oogr.
493.20gr. _
7.58gr. ·
1.54%
' . '
Ensayo
B ' ..
SOO.OOgr. _
497.50gr.
7.36gr.
'1.48% :
. Es la capacidad d_e- los agregados de.llenár. con. agua lbs -vacíos. internos en las
partículas~,
El fenómeno s-e produce- por · qapilaridad,n~
llegándose~-
llenar ...~bso-lutamente
los po-ros indicados pues siempre queda aire atrapado ...- . . - ' . . - . . . .
Tiene importancia pues se reflejan el concreto reduci_endo el ag~a de mezcla, con
Jnfluencia de _láspropiedades ·
resiste~tes
y -en. latr~baj~bilidad,
por. loqu~:
es .necesario tenería siempre eri cuenta para hacerlks correcciones
~ecesarias.
·.
L~ ca~acidád
de absor?ión delagregad~
se~ete~mina
por elincre~e~t~
de peso de · · ·''•la muestra.seéada al
hor~o~~_lueg~-
de' 24hora~
de i_nmérsión en el agua ydé~seéádo.:.
- -.superficiaL Esta condición·
se
supon-e represental~r qu~
adquiere el agregadq_e~
el' interior de_ una mezcla
ú~ concr~to.'
,.:. •.El método standard de ensayo
p~ra
la obtención de ia:absorción'delag~egadoJino
se
mencion~
en lanorma-~STMC126-
59. . . ... .·' . Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
Fidel Mafias Castro Tomás · - 24
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA ·
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
PESO ESPECIFICO Y ABSORCION DEL AGREGADO FINO
NORMAASTM C -126 59
Muestra : Arena gruesa
Procedencia : Cantera La Gloria
Fecha : 06/03/2006
Peso de arena superficialmente seca+peso de matraz+peso de agua :
Peso de arena superficialmente seca+peso de matraz ·
Peso del agua(W)
Peso de arena secada al horno+ pesó del matraz
Peso del matraz
Peso de arena secada al horno (A)
Volumen del matraz (V)
Peso especifico de masa: ·
A 1 (V-W)
=
494.15 1 (500.00-303.91)=
2.52Peso especifico de masa(SSS):
500.00 1 (V-W)
=
500.00 1 (500.00-303.91)=
2.55Peso especifico aparente: .
969.58gr.
665.67gr.
303.91gr.
659.82gr.
165.67gr ..
494.15gr.
500.00ml.
A 1 [(V-W)-(500-A)]
=
494.15 1 (500.00-303.91)- (500.00-494.15)=
2.60 .Porcentaje de absorción:
(500.00-A)x1 00 1 A= (500.00-494.15)x1 00 1 494.15
=
1.18%Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
11.3 AGREGADO GRUESO
DEFINICIÓN
Se define como agregado grueso al material retenido en el tamiz 4.75 mm.(N o
4) y cumple los límites establecidos en la NTP 400.037.
El agregado grueso podrá consistir de grava natural o triturada, piedra partida, o
agregados metálicos naturales o artificiales. El agregado· grueso empleado en la
preparación de concretos livianos podrá ser natural o artificial.
11.3.1 REQUISITOS PARA SU EMPLEO.
El agregado grueso deberá· cumplir con los siguientes requerimientos:
Deberá estar conformado por partículas limpias, de. perfil preferentemente
angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.
Las partículas deberán ser químicamente estables y deberán estar libres de
escamas, tierra, polvo, limo, humus, incrustaciones superficiales, materia
orgánica, sales u otras sustancias dañinas.
Es recomendable tener en consideración lo siguiente: Según NTP40Q.037 ó la
Norma ASTM C33
1) La granulometría seleccionada deberá ser de preferencia continua.
2) La granulometría seleccionada deberá permitir obtener la máxima densidad
del concreto, con una adecuada trabajabilidad y consistencia en función de
las condiciones de colocación de la mezcla.
3) La granulometría seleccionada no deberá tener más del 5% del agregado
retenido en la malla de 11/2" y no más del 6% del agregado que pasa la
malla de X".
El agregado grueso debería estar graduado dentro de los límites espeCificados
en la NTP 400.037, tal como sigue en la siguiente pagina:
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
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1 112" '21l2"a11/2":·1 - 1 - 1100 190-'100135-701 0-151 - 1 0-5
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á
No4. 100 195-1001 - 125-65 0-10 0-53/4" a 3/8" .. 100 190-'1 00120-551 0-15 0-5
3/4'' a· No4: lOO 190-1001 - 1 20-55 0-íO 0-6·
1/2''
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100 190~1001 40-70 0-15 O-o3/8" a Nos· 100 1.85-100 10-30 0-1'0 0-5
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER{ST/CAS DE LOS MATERIALES
Las Normas de Diseño" Estructural recomiendan que el tamaño nominal
máximo del agregado grueso sea el mayor que pueda ser económicamente
disponible, . siempre . que él sea compatible con las dimensiones y
características de la estructura. Se considera que, en ningún caso el tamaño
nominal máximo del agregado no deberá ser mayor de:
1) Un quinto de la menor dimensión entre caras de encofrados; o
2) Un tercio del peralte de las losas; o
3) Tres cuartos · del espacio libre mínimo entre barras o alambres
individuales de refuerzos; paquetes de barras; o duetos de presfuerzo.
En elementos de espesor reducido, o ante la presencia de gran cantidad de
armadura; se podrá con autorizació6 de la Inspección reducir el tamaño
nominal máximo del agregado grueso, siempre que se mantenga una
adecuada trabajabilidad y se cumpla con el asentamiento requerido, y se
obtenga las propiedades especificadas para el concreto.
. . .
El porcentaje de partículas inconvenientes en el agregado grueso no
deberá exceder de . los siguientes valores:
• Arcilla ... .' ... 0.25°/o
• Partículas deleznables.: ...
~
... · .. 5.00%• Material más fino que pasa la malla N o 200 ... :····1.00%
• Carbón
y
lignito:1)Cuando el acabado superficial del concreto es de importancia: .. 0.50%
2)0tros concretos ... : ... 1.00%
El agregado grueso cuyos límites de partículas perjudiciales excedan a los
indicados, podrá ser aceptado siempre que en un concreto preparado con
agregado de la misma procedencia; haya dado un servicio satisfactorio
cuando ha estado expuesto de manera similar al estudiado; o en ausencia
·. de un registro de servicios siempre que ·el concreto preparado con el ·
amegado tenga características satisfactorias, cuando es ensayado en el
laboratorio.
- El agregado grueso empleado en concreto para pavimentos, en estructuras
sometidas a procesos de erosión, abrasión o cavitación, no deberá tener
·Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil . CAPITULO 11: CARACTER[STICAS DE LOS MATERIALES
una perdida mayor del 50% en el ensayo de abrasión realizado de acuerdo a
la NTP 400.019 ó NTP 400.020, ó a la Norma ASTM C 131 ..
- El lavado de las partículas de agregado grueso se deberá hacer con agua
preferentemente potable. De no ser así, el' agua empleada deberá estar
libre de sales, materia orgánica, o sólidos en suspensión.
11.3.2 GRANULOMETRIA
Análisis granulométrico
Es la representación numérica de la distribución volumétrica por tamaños. Como
. seria sumamente difícil medir el volumen de los diferentes tamaños de
partículas, se usa de manera indirecta, .. cual es· tamizarlos. por una. serie de
mallas de aberturas conocidas y pesar los materiales obtenidos refiriéndolos en
porcentaje con respecto al peso total. Los valores hallados se representan
gráficamente en un sistema . de coordenadas semilogaritmicas, que permite
apreciar la distribución acumulada. Esto es valido
mientra~
set~abaja
conagregados normales, en que los pesos específicos de las partículas, no difieren
mucho, pero cuando se tratan de mezclas de agregados de pesos específicos
muy diferentes, hay que hacer las conversiones convenientes para que se
represente realmente la distribución volumétrica que es _la que nos interesa para
la elaboración del concreto.
la serie de tamices standard ASTM para concreto tiene la particularidad de que
empieza por el tamiz de abertura de 3" y el siguiente tiene úria abertura igual a 1~
mitad de la anterior. A partir de la malia de 3/8" se mantiene la misma secuen-cia,
pero el nombre de las mallas, se establece en función del numero de aberturas
por pulgada cuadrada.
Los requisitos granulométricos ya fueron tratados en la sección anterioL
En la siguiente página se muestra los resultados.
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERiA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 1/: CARACTER{STICAS DE LOS MATERIALES
GRANULOMETRIA DEL AGREGADO GRUESO
NORMA ASTM C 136
Muestra : Piedra chancada
Tamaño Máximo Nominal=%"
Procedencia: Cantera La Molina
Peso de la muestra: 12,000.00gr.
ENSAYO A:
1 1 2" 4376.5
31 8" 2350.5
1 1 4" 2987.5
F
1087.36.00. 20.00 25.00 9.00 46.00 66.00 91.00 100.00
ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO
GRUESO: ENSAYO A
54.00
34.00
9.00
0.00
L
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1/4"
3/8"
1/2"
3/4"
1"
TAMICES
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LIMITE INFERIOR
-E--LIMITE SUPERIOR
-L-ENSAYO Al
Efectos de la Fibra de Po/ipropileno en Concretos con Cemento tipo V Fidel Matías Castro Tomás
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER{STICAS DE LOS MATERIALES
ENSAYO B:
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Acu'rriulado · .o;;Acwriulado ·
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31 4" 1187.00 10.00 10.00 90.00
1 1 2"
31 8"
1 1 4" .
F
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lL
4456.50 37.00 47.00
2350.50 20.00 67.00
2912.00 24.00 91.00
1094 9.00 100.00
ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO
GRUESO: ENSAYO 8
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V /
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V
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71.50 33.00 9.00 . 0.00
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10
20
30
40
50
60
70
80
90
1
100
· No4
1/4"
3/8"
1/2"
3/4"1"
TAMICES
1-+-
LIMITE INFERIOR ... LIMITE SUPERIOR_.... ENSAYO B1
Efectos de fa Fibra de Polipropifeno en Concretos con Cemento tipo V Fidel M alias Castro Tomás
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER/STICAS DE LOS MATERIALES
ENSAYO C:
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1 /2"
3/8"
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---4563.00 38.00 47.00
2317.00 19.00 66.00
3015.00 25.00 91.00
991.5 8.00 100.00
ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO GRUESO: ENSAYO C
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TAMICES
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LIMITE INFERIOR _._LIMITE SUPERIOR -a-ENSAYO Cl
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V Fidel Matías Castro Tomás· •
53.00
34.00
9.00
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o
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90
~ o100
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
11.3.3 MODULO DE FINURA
El modulo de fineza es un concepto sumamente importante establecido por Duff
Abrams en el año .1.925 y que se define como la suma de los porcentajes
retenidos acumulativos de la serie standard hasta el tamiz No 100 y de esta
cantidad se divide entre 1 OO.
Es un índice del mayor o menor grosor del conjunto de partículas de un
agregado.
El sustento matemático reside en que es proporcional al promedio logarítmico
del tamaño de partículas de una cierta distribuciÓn granulométrica. ·
Debe tener muy claro que es un criterio qué se aplica al agregado en conjunto y
no solo a la arena ya que el. concepto es general.
¿%Acumulados retenidos(11/2",3/4",3/8",No4,No8,No16,No30,No50 y No1ÓO).
MF=---~---~----100
De los ensayos de la secci6n anterior se tiene:
MODULO DE FINURA ENSAYO A= 6.76
MODULO DE FINURA ENSAYO B = 6.77
MODULO DE FINURA ENSAYO C = 6.75
POR LO TANTO EL MODULO DE FINURA PROMEDIO= 6.74
11:3.4 PESOUNITARIO
El procedimiento para la obtención del peso unitario suelto
y
compactado del agregado grueso es similar al descrito en el agregado fino con la única diferenciade usar un recipiente cuya capacidad es de
Yz
pie3 por ser el que se tenia a lamano y también porque era también adecuado para este caso.
El recipiente y las muestras fueron pesados en una balanza mecánica o bascula
debido a lo pesados que son y además pudieran dañar una balanza electrónica.
En este caso la constante será por lo tanto: 1/2 pie3 = 14.16dm3
K Agregado grueso .= 70.60
Efectos de la Fibra de Po!ipropileno en Concretos con Cemento tipo V
. . .
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil . · CAPITULO 11: CARACTERíÉmcAs DE L~s MATERIALES
. PESO UNITARIO DEL AGREGADO GRUESO
NORMA ASTM C 29 - 60
Muestra: Piedra chancada
Tamaño Nominal Maximo:3/4"
Procedencia: Cantera La Molina
Recipiente: 1/2 pie3
=
14.16dm3Fecha: 20/03/06 · .
Peso aparente suelto Ensayo A Ensayo B
Peso de la muestra suelta+p. del recip. :30,400gr. 30,500gr.
Peso del recipiente
11
,800gr .. 11 ,800gr.Peso de la muestra suelta 18,600gr 18, 700gr
Constante 70.60 70.60
Peso aparente suelto(kg/m3) 1,313.16 ·· 1,320.22
Peso aparente suelto promedio
=
1,322.57 kg/m3Peso Aparente compactado: Ensayo A · Ensayo B
Peso muestra compactada+p. del recip. 33,000gr 33,1 OOgr
' .
Peso del recipiente 11 ,800gr. 11 ,800gr.
Peso de muestra compactada .
Constante
Peso aparente compactado: (kg/m3)
21,200gr
70.60
1,496.72 .
· 21,300gr
70.60
1,503.78
Peso aparente compactado promedio
=
1,506.13 kg/m3Efectos de la Fibra de Po/ipropileno en Concretos con Cemento tipo V Fidel Matías Castro Tomás .
Ensayo C
30, 700gr.
11 ,800gr.
18,900gr
70.60.
1,334.34
Ensayo C
33,300gr.
11 ,800gr.
21 ,500gr.
70.60
1,517.90
. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de Ingeniería Civil CAPITULO 11: CARACTER{STICAS DE LOS MATERIALES .·
11.3.5 PESO ESPECIFICO
La muestra de ensayo se forma con aproximadamente 5000gr. del agregado por
el método del cuarteo. Se lavan los componentes de la muestra, eliminando el
polvo o material adherido y se sumerge en el agua durante 24 horas.'
Luego se saca la muestra del recipiente de inmersión y se envuelve con una
toalla, eliminando las películas visibles de agua en la superficie. En estas
condiciones, saturada y superficialmente seca, se pesa con una aproximación de
0.5gr.
Seguidamente se coloca la muestra en una canasta cilíndrica de alambre
provista de aberturas comprendidas entre 2mm y 4mm.
A continuación se determina su peso, sumergido a una temperatura entre 21
oc
y 25°C. Luego se introduce la muestra en un horno a una temperatura de 1o o
oc
a 11o
oc,
se deja la muestra al aire a temperatura ambiente y se pesa.Los valores del peso especifico serán calculados junto con la absorción mas
adelante.
11.3.6 CONTENIDO DE HUMEDAD
Contenido de humedad
Es la cantidad de agua superficial retenida por la partícula. Se obtuvo mediante
la norma ASTM C - 566.
Su influencia esta en la mayor o menor cantidad de agua necesaria en la mezcla
se expresa de la siguiente forma:
0
,·H
d d Pesonatúrai-Peso seco 10010 ume a
=
xPeso seco
El contenido de humedad es una característica importante pues contribuye a
incrementar el agua de mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en
cuenta conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones
adecuadas en el proporcionamiento de las mezclas, para que se cumplan las
hipótesis asumidas. ·
En los cálculos para el proporcionamiento del concreto, se considera al agregado
en condiciones de saturado superficialmente seco, es decir, con todos los poros
abiertos llenos de agua y libre de la humedad superficial. Está situación, que no
es correcta en la practica, conviene para fines de clasificación ..
Efectos de la Fibra de Polipropileno en Concretos con Cemento tipo V
