LA ABSORCIÓN EN LOS AGREGADOS

PORCENTAJE DE ABSORCION Y HUMEDAD EN LOS

AGREGADOS DEL DISEÑO DE MEZCLAS

1.-OBJETIVOS

• Calcular la densidad y absorción de una cierta muestra

de agregado (fino y grueso) para saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla.

• Establecer el tipo de agregado (fino y grueso) para la

elaboración de un buen diseño de mezcla.

• Conocer la importancia y cómo influye la densidad y

absorción que tienen los agregados en una mezcla de concreto.

1.-ABSORCION DE LOS AGREGADOS:

Es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada.

1. NORMAS PARA LOS AGREGADOS :

• Peso específico y absorción del agregado grueso ASTM

C127

• Peso específico y absorción del agregado fino ASTM C128

2. REQUISITOS DE USO PARA EL AGREGADOS : A.-AGREGADO GRUESO

• Las partículas deben estar libres de tierra, polvo, limo, humus, escamas, materia orgánica, sales u otras sustancias dañinas.

• El agregado grueso deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente angular o semi-angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.

• Se recomienda que las sustancias dañinas no excedan los porcentajes máximos siguientes:

1. Partículas deleznables: 5%

2. Material más fino que la malla #200: 1% 3. Carbón y lignito: 0.5%

B.-AGREGADO FINO

• El agregado fino será arena natural. 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, exquisitos, pizarras, álcalis, materia orgánica, sales u otras sustancias perjudiciales

• Se recomienda que las sustancias dañinas no excedan los porcentajes máximos siguientes:

1. Partículas deleznables: 3%

2. Material más fino que la malla #200: 5%

1. AGREGADO GRUESO :

a. Porcentaje de Absorción :

-Lo primero es extraer el material en zonas cercanas de la facultad de Minas, en el cual existe gran cantidad de agregado grueso y fino

Se coge una muestra de agregado grueso la cual se procede a realizar el cuarteo realizando tres veces este procedimiento.

- Esa muestra seleccionada se zarandea con la malla Nº04 y lo retenido (según la norma ASTM) corresponde al agregado grueso adecuado y que se utilizará para el ensayo.

Nota: ¡Debemos tamizar el agregado para diferenciar del contenido retenido de la malla Nº 4 y el restante para posteriores ensayos, (Ver parte b. Contenido de Humedad).

- Ahora tomamos una muestra, el cual se procede a lavarla hasta que el agua alcance una transparencia (lo que indica que se elimina la suciedad contenida) y luego se deja sumergida en agua durante 24 horas.

- Una vez lavada la muestra del agregado grueso, dejamos hasta al siguiente día en el laboratorio.Entonces al día siguiente saturado la muestra, coger el recipiente del agregado. Ahora tomar sólo un parte de la muestra y la otra será eliminada. Debido a las partículas grandes del agregado sólo es necesario secarla con una franela o trapo. Así obtendremos la muestra parcialmente seca.

- Una vez secada ( parcialmente seca) se procede a pesar la muestra secada con la balanza de estabilidad. No sin antes tarar la balanza. Luego anotar dicho valor.

- Después traer un balde repleto de agua y se fija con un pavilo por la base de la balanza. Luego, se introduce una canastilla con la muestra dentro y se sumerge en el balde. Anotar el valor que se obtiene.

- Finalmente, colocar la muestra de la canastilla en un recipiente. La cual será llevada al horno a una temperatura de 110°C durante 24 horas.

- Después de haber pasado las 24 horas, sacar la muestra y pesarla. Tomar los respectivos datos y calcular los resultados para el porcentaje de absorción.

b. Contenido de humedad:

- Ahora de la muestra del agregado restante tomamos una pequeña muestra y. En dos taras o recipientes agregar dicha muestra. Antes obtener el peso de los recipientes vacíos.

- Luego anotar el numero de tara (para no confundir con otras taras) y anotar el peso de la muestra con los recipientes. Y luego llevarlas al horno por un espacio de 24 horas.

- Después de 24horas (al dia siguiente) anotar el peso de la muestra en la tara. -Por ultimo teniendo todos los datos, podremos asi obtener el porcentaje de absorción y el contenido de humedad

2. AGREGADO FINO :

a. Porcentaje de Absorción:

- Ahora primero se coge una muestra del material obtenido, la cual se procede a realizar el cuarteo realizando tres veces este procedimiento.

- Enseguida empezamos zarandear entre la malla Nº04 y Nº200 (obtener el agregado fino correcto y adecuado). Considerando que el material que atraviesa la malla Nº 200 no es apta para la elaboración de Concreto, y ésta se eliminará.

Nota: También zarandeamos el material restante (agregado fino) que no se utilizó para esta elaboración. Pues servirá para posteriores ensayos. (Ver parte b. Contenido de Humedad)

- Ahora de igual manera que el agregado procedemos a lavar el agregado fino, con ayuda de una manguera de tal manera que al lavar el agua contenido en la arena se vea transparente (esto para sacar el polvo adherido a la tierra).

Una vez de haber lavado el agregado fino, procedemos a coger un balde con agua y agregamos hasta el tope al recipiente con la muestra contenida (Esto se realiza para que la muestra quede totalmente saturada). Y dejarla sumergida por 24 horas. Además las piedras deberán estar extendidas, para que se saturen (absorción) el agua.

- Al siguiente día o después de 24 horas, luego de que la muestra este totalmente saturada por un día, se coge la mitad de la muestra saturada (agregado) y se procede a secarla con la ayuda de una cocina eléctrica hasta que el agregado quede superficialmente seco.

- Una vez calentado el agregado, realizamos un pequeño ensayo del conito de absorción, introducimos la muestra en el molde cónico, luego apisona unas

25 veces dejando caer el pisón desde una altura aproximada de 1cm. Todo esto para corroborar si el material se encuentra superficialmente seco.

- Posteriormente se nivela y si al quitar el molde la muestra se deja caer a lo mucho 1/3 de la muestra, es porque ha alcanzado la condición requerida y no existe humedad libre, de lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que se cumpla con la condición.

- Después pesamos una muestra de 500 gramos del agregado y echarla a la fiola. Sin olvidar obtener el peso de la fiola vacía.

También agregar agua (a 20°C ) hasta el ras indicado más o menos 500 ml.

- Debemos mover, mezclar el agua con el agregado para que toda el agua entre y no quede espacio alguno, es decir eliminar todas las burbujas de aire posible.

- Con la ayuda de una pipeta sacar el agua que sobra (hasta el ras indicado) en caso de que sobrepase.

- Se procede a cuantificar el peso de la fiola (con la muestra y el agua mezcladas) en la balanza anotando su respectivo valor.

- Con el material de la fiola procederemos a obtener el porcentaje de absorción. Para sacar la muestra hay una manera o un artificio el cual consiste en sacar primero la arena luego el agua, y así poder sacar fácilmente. Y envasar esta muestra en un recipiente.

- Después de esto llevar la muestra al horno por espacio de 24 horas.

- Para terminar, por ultimo se lleva la muestra de agregado fino (después de 24 horas) a una balanza, y se anota los apuntes necesarios para realizar el calculo del porcentaje de absorcion

b. CONTENIDO DE HUMEDAD

- Del agregado restante que sobró para el ensayo de absorción, además de ya estar tamizado, se utiliza una pequeña muestra.

- En un par de taritas debidamente ya pesadas, agregar dicha muestra.

- Luego pesar la muestra con las taras y apuntar su valor.

- Seguidamente llevar las muestras al horno y dejarlas por el espacio de 24 horas.

- Finalmente ya pasadas las 24 horas, sacarlas del horno y luego pasar a pesarlas. Por cálculos obtener el contenido de humedad del agregado fino. II. CALCULOS:

1. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO:

Norma: ASTM C-127-59 Muestra: Agregado Grueso

Procedencia: Material situado al costado del la facultad de Minas

- Peso de la muestra secada al horno: A = 3041.8gr.

- Peso de la muestra saturada con superficie seca: B = 3059.6gr - Peso de la muestra saturada dentro del agua: C = 1934.5 gr.

a. Peso específico de masa: 3 / 67 . 2 5 . 1911 6 . 3042 8 . 3021 cm gr C B A ₌ − = −

b. Peso específico de masa saturado superficialmente seco: 3 / 69 . 2 5 . 1911 6 . 3042 6 . 3042 cm gr C B B = − = −

c. Peso específico aparente: 3 / 72 . 2 5 . 1911 8 . 3021 8 . 3021 cm gr C A A = − = − d. Porcentaje de Absorción: % 69 . 0 100 8 . 3021 8 . 3021 6 . 3042 100 = − = − _{x x} A A B e. Contenido de Humedad:

Para el ensayo del contenido de Humedad, utilizamos una tara:

• Tara Nº 01.

Pesos Tara Nº 01

(1) Peso de la Tara (gr.) 157.2 (2) Peso húmedo + Peso

de la Tara (gr.)

508.8 (2-1)Peso húmedo (gr.) 351.6 (3) Peso Seco + Peso de

la Tara (gr.) 505.0

Aplicando la fórmula del contenido de humedad: (%) x100 W W W w S S M − =  100 1.09% 8 . 347 8 . 347 6 . 351 (%)₀₁ = − x = w

2. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO:

Norma: ASTM C-128.59 Muestra: Agregado Fino

Procedencia: Material situado al costado del la facultad de Minas

- Peso de la Fiola (1) = 170.3 gr.

- Peso de la fiola con Agua (2) = 978.4

gr.

- Peso del agua (2-1) W= 315.1 cm3

- Peso de la arena secada al horno: A = 510.4gr

- Volumen del balón: V = 500cm3

a. Peso específico de masa: 3 / 58 . 2 1 . 308 500 40 . 494 cm gr W V A = − = −

b. Peso específico de masa saturado superficialmente seco: 3 / 61 . 2 1 . 308 500 500 500 cm gr W V − = − =

c. Peso específico aparente:

3 / 65 . 2 ) 40 . 494 500 ( ) 1 . 308 500 ( 40 . 494 ) 500 ( ) (V W A gr cm A = − − − = − − − d. Porcentaje de Absorción: % 13 . 1 100 40 . 494 40 . 494 500 100 500− _{x =} − _{x =} A A

e. Contenido de Humedad:

Para el ensayo del contenido de Humedad, utilizamos dos pequeñas taras:

• Tara Nº 15 y Tara Nº 29

Pesos Tara Nº 15 Tara Nº 29

(1) Peso de la Tara (gr.) 15.20 15.00 (2) Peso húmedo + Peso

de la Tara (gr.)

82.6 _82.1

(2-1)Peso húmedo (gr.) 67.4 67.1

(3) Peso Seco + Peso de

la Tara (gr.) 81.3 80.9

(3-1) Peso Seco (gr.) 66.10 65.9

Aplicando la fórmula del contenido de humedad: w(%) W _W W x100

S S M − =  100 1.97% 1 . 66 1 . 66 4 . 67 (%)₁₅ = − x = w  100 1.82% 9 . 65 9 . 65 1 . 67 (%)₂₉ = − x = w

Promedio del Contenido de Humedad:

% 89 . 1 2 (%) (%) (%)₌ w º15−w 29 ₌ W III. CONCLUSIONES:

• Realizar análisis completos de la calidad de los agregados ya que se ha determinado que no cumplen con lo establecido en las normas de la Sociedad Americana para el Ensayo de Materiales (ASTM).

• El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada.

• Cuando se desee trabajar con un agregado debe siempre estudiárselo para conocer sus propiedades y así obtener una buena muestra.

• El resultado de laboratorio arrojó que la densidad del agregado fino es mayor que el agregado grueso debido a la relación entre masas de los dos agregados. El agregado fino es proporcionalmente más grande que el agregado grueso debido a que tiene una mayor compactación y menos espacio de vacíos, lo cual hace que aumente su densidad.

• La absorción que se presentó en el agregado grueso es buena, ya que nos indica que en el diseño de mezclas, el agregado aportará agua en una mínima dosis; debemos tener en cuenta este porcentaje.

• La densidad promedio del agregado fino que nos resultó en el laboratorio esta entre. Esto indica que el grado de compactación es menor que en el agregado grueso, presentando un mejor acomodamiento en las partículas. La saturación que se presentó en el agregado fino es muy mínima, esto se nota en el aumento de peso que se observó en el laboratorio.

IV. BIBLIOGRAFÍA:

1. TEXTOS:

• Tópicos de tecnología del concreto en el Perú (ENRIQUE PASQUEL CARBAJAL)

• Tecnología del concreto (VARIOS DEL ACI CAPITULO PERUANO)

• Tecnología del concreto (ING. FLAVIO ABANTO CASTILLO)

• CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

2. WEB:  http://fic.uni.edu.pe/construccion/concreto/Concreto %201/Agregados.doc  http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_1.html  http://www.arqhys.com/granulometria.html  http://www.asocem.org.pe/bva/it/notas_tecnicas/agregados/caracteristica s%20fisicas%20de%20los%20agregados.pdf