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GUÍA N° 1 : AGREGADO FINO Y GRUESO
FACULTAD CURSO AMBIENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
LABORATORIO DE
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
1. LOGRO GENERAL DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA PRÁCTICA
3. MATERIALES Y EQUIPOS
ELABORADO POR MAURO ANDRADE APROBADO POR JAVIER PIÉROLA
VERSIÓN 001 FECHA DE APROBACIÓN 29/08/
Al finalizar la unidad, el estudiante conoce y define los elementos que constituyen el concreto y los conceptos básicos de la teoría
del cemento, la influencia de su composición química en el proceso de hidratación de los cementos y los mecanismos de
endurecimiento.
Los materiales y equipos se detallarán en la parte de PROCEDIMIENTO por cada ensayo a desarrollar.
El objetivo de la práctica es determinar las características físicas del agregado grueso y agregado fino los cuales son utilizados para
fabricar concreto conforme a los procedimientos especificados en las Normas Técnicas Peruanas y ASTM. Se realizarán los
siguientes ensayos en el laboratorio:
- Análisis granulométrico del agregado fino y grueso.
- Humedad y absorción del agregado fino y grueso.
- Peso unitario del agregado fino y grueso.
- Peso específico del agregado fino y grueso.
- Porcentaje que pasa la malla #200.
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4. PAUTAS DE SEGURIDAD
5. FUNDAMENTO
- Todos los equipos deben ser maniobrados bajo la estricta supervisión del asistente del laboratorio o docentes del
curso.
- Es obligatorio el uso de protectores oculares, zapatos de punta de acero y guardapolvo según el protocolo de
seguridad del laboratorio.
Introducción
Los agregados ocupan alrededor del 60 - 75% del volumen total de la mezcla del concreto por lo que la calidad de estos
tendrá una fuerte influencia en la calidad del producto final. Además, se les considera elementos inertes (también
denominados áridos) puesto que no deberían intervenir en la reacción entre el cemento y el agua; sin embargo, sus
características pueden ser en algunos casos tan importantes como las del cemento.
Normas de Referencia
- ASTM C136 (NTP 400.012) – AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global
- ASTM C566 (NTP 339.185) – AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para contenido de humedad total
evaporable de agregados por secado
- ASTM C29 (NTP 400.017) – AGREGADOS. Método de ensayo para determinar la masa por unidad de volumen o
densidad (“Peso Unitario”) y los vacíos en los agregados
- ASTM C128 (NTP 400.022) – AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para la densidad, la densidad relativa (peso
específico) y absorción del agregado fino
- ASTM C127 (NTP 400.021) – AGREGADOS. Método del ensayo normalizado para peso específico y absorción del
agregado grueso
- ASTM C117 (NTP 400.018) – AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar materiales más finos que
Agregados:
Son derivados de rocas o piedras de varios tipos. Estos son empleados sin alterar su estado natural. Se componen
mayormente por el triturado de rocas ígneas (granito, andesita, basalto) y sedimentarias (caliza, dolomita, arenisca).
Agregado Grueso:
Es la grava natural o piedra triturada con tamaños mayores o iguales a 5mm. Según ASTM normalmente son las partículas
entre 9.5 y 75 mm (3/8” a 3”).
Debe estar libre de barro, materia orgánica u otras sustancias perjudiciales.
Agregado Fino:
Son las partículas menores a 5mm. Según ASTM es todo material menor a 9.5mm (3/8”). Debe estar libre de barro, materia
orgánica u otras sustancias perjudiciales.
Tamaño Máximo (TM)
Es el menor tamiz que deja pasar el 100% de todo el agregado.
Tamaño máximo nominal (TMN)
Es el primer tamiz que empieza a retener entre 5 a 10% del agregado según NTP. Si este primer tamiz retiene más del 10%,
el TMN es considerado como el TM.
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Peso específico:
Peso específico de masa (PEM)
La densidad específica es la relación que existe entre la masa seca de agregado entre el volumen incluyendo sus poros,
pero no los vacíos entre partículas. El peso específico de masa es la relación entre la densidad específica y la densidad del
agua destilada sin aire.
1
𝑎𝑔𝑢𝑎
1
𝑎𝑔𝑢𝑎
1
Dónde:
ρH20=1 g/cm
3
Vol 1 = Volumen del agregado incluyendo sus poros, pero no los espacios entre partículas.
Peso específico y absorción del agregado grueso
Cálculos: Empuje por el principio de Arquímedes
1
𝑎𝑔𝑢𝑎
1
Dónde:
ρH20=1 g/cm
3
Vol 1 = Volumen del agregado incluyendo sus poros, pero no los espacios entre partículas.
Peso específico y absorción del agregado fino
Cálculos: Volumen desplazado por el agua
𝑎𝑔𝑢𝑎
1
1
3
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6. PROCEDIMIENTO (DESARROLLO DE LA PRÁCTICA)
Ensayo: Granulometría
Norma: 400.012 (ASTM C136)
Equipo:
Formularios
Balanza con aproximación a 0.1 g Tamices de 3/8¨, #4, #8, #16, #30, #50, #100 y #200 (agregado fino)
Tamices de 1 ½¨, 1¨, ¾¨, ½¨, 3/8¨, #4 (agregado grueso)
Dónde:
ρ H
=1 g/cm
3
Masa 1: Masa del picnómetro con agua
Masa 2: Masa del picnómetro con agua reducida y agregado SSS
Vol 1 = Volumen del agregado incluyendo sus poros, pero no los espacios entre partículas
Peso unitario suelto
Es la masa entre volumen de un agregado, en el cual se considera los espacios entre partículas.
Peso unitario compactado
Es la masa entre volumen de un agregado, en el cual se considera los espacios entre partículas.
Porcentaje que pasa la malla #
Es la determinación por vía húmeda del contenido de polvo o material que pasa el tamiz normalizado de 75 μm (N°200).
Cálculos: Obtención del pasante #
Dónde:
M
1
: Masa del agregado fino sin lavar.
M
2
: Masa del agregado fino lavado en una malla #200.
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Tabla N° 02: Limites Granulométricos para el Agregado Fino – Fuente: PCA, 5ta Edición (2011)
Tabla N°03: Requerimientos Granulométricos para el Agregado Grueso – Fuente: PCA, 5ta Edición (2011)
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Ensayo: Peso Unitario
Norma: 400.017 (ASTM C29)
Equipo:
Balanza con aproximación a 0.1 g
Cucharones
Formularios
Recipiente cilíndrico estandarizado Varilla de acero liso de 5/8” de diámetro
Procedimiento:
- Rellenar el recipiente con el material de muestra hasta 1/3” de su volumen, apisonar uniformemente 25 veces con
la varilla. *Continuar con 2 capas hasta llegar al tope del recipiente siguiendo el mismo procedimiento.
- Enrasar con la varilla y registrar el peso total. Realizar 2 veces el ensayo para obtener 2 valores del Peso Unitario
Varillado.
- Luego, rellenar el recipiente hasta el tope y enrasar (Sin Varillar y/o apisonar y/o compactar). Registrar el peso y
calcular el Peso Unitario Suelto. Este ensayo también se realiza 2 veces.
Calculo de resultados:
- Determinar el Peso Unitario de los agregados grueso y fino, en las condiciones de compactada y suelta, utilizando las
fórmulas indicadas en el formulario correspondiente.
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Ensayo: Humedad de absorción y gravedad específica para agregado grueso
Norma: 400.021 (ASTM C127)
Equipo:
Un juego de mallas normalizadas que incluyen tamices de 1 ½¨, 1¨, ¾¨, ½¨, 3/8¨, #4.
Balanza con aproximación a 0.1 g.
Horno
Balanza con aproximación a 0.5 g
Formularios
Cesta con malla de alambre y depósito de agua
Procedimiento:
- El material de muestra deberá haber sido sumergido en agua 24h previas a la realización del ensayo. Tamizarlo por
el Tamiz #4.
- El material de muestra será retirado del balde con agua y se procederá a secarlo utilizando una toalla. Se debe llegar
al estado SSS* (Saturado Superficialmente Seco) para retirar la toalla y pesarlo con una aproximación de 0.1g. 3.
Incorporar la muestra dentro de la canastilla y registrar el peso sumergido en agua.
- Retirar la muestra de la canastilla y colocarlo en una bandeja para introducirlo dentro de un horno a 110°C (+/- 5°C)
durante 24h.
- Registrar al día siguiente el peso seco del material de muestra.
*El estado SSS (Saturado Superficialmente Seco) se puede identificar visualmente al corroborar que se ha retirado todo
brillo superficial en las caras de las partículas del agregado. Esto significa que los poros permeables han sido rellenados
en su totalidad y que la superficie está seca.
Calculo de resultados:
- Cálculo del peso específico usando el principio de Arquímedes.
- Cálculo de la absorción del agregado grueso.
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Ensayo: Humedad de absorción y gravedad específica para agregado fino
Norma: 400.022 (ASTM C128)
Equipo:
Balanza con aproximación a 0.1 g.
Horno.
Cucharones y bandejas.
Molde cónico y pisón Matraz de 500 ml
Procedimiento:
- Colocar el material de muestra sobre una bandeja plana y humedecerla con agua destilada hasta que aparentemente
sobrepase el estado SSS.
- Disponer el molde cónico con el diámetro mayor abajo sobre una base de vidrio e introducir el material de muestra
hasta el tope del mismo.
- Apisonar 25 veces con un pisón normalizado de una altura no mayor a 5mm.
- Retirar el molde cónico y dar un golpe leve sobre la base de vidrio. El material de muestra se encontrará en estado
SSS si se desmorona al primer golpe.
- Introducir 500g en el Picnómetro y llenar con agua destilada hasta el 90% de su capacidad previamente calibrada.
Eliminar las burbujas atrapadas inclinándolo y rodándolo sobre una superficie suave. Reposar por 30 min para que
el material de muestra asiente.
- Enrasar y pesar.
- Retirar el material de muestra y colocarlo en una bandeja.
- Introducir al horno a 110°C (+/- 5°C) por 24h.
- Pesar al día siguiente y registrar el valor.
Calculo de resultados:
- Cálculo del peso específico usando el principio de Arquímedes.
- Cálculo de la absorción del agregado fino.
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7. ENTREGABLES
7.1 CÁLCULO Y EVALUACIÓN DE RESULTADOS
7.1.1 GRANULOMETRÍA
Agregado Grueso:
TAMIZ
Peso Ret. % Ret. % Ret. Ac. % Pasa Ac.
Peso Inicial: ___________ g
ASTM mm
Peso Final: ___________ g
Error: ___________ %
T.M.N.: ___________
Bandeja < #
TOTAL
3"
2 1/2"
2"
1 1/2"
1"
3/4"
1/2"
3/8"
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PORCENTAJE QUE PASA
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Agregado fino:
TAMIZ
Peso Ret. % Ret.
% Ret.
Ac.
% Pasa Ac.
Peso Inicial: ___________ g
ASTM mm
Peso Final: ___________ g
Error: ___________ %
#30 0.595 T.M.N.: ___________
Bandeja < #
TOTAL
3"
2 1/2"
2"
1 1/2"
1"
3/4"
1/2"
3/8"
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PORCENTAJE QUE PASA
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7.1.2 PESO UNITARIO
Agregado grueso
SUELTO VARILLADO
(1) Recipiente N°
(2) Peso del agregado + Recipiente
(3) Peso del Recipiente
(4) Peso del Agregado: (2) - (3)
(5) Volumen del Recipiente
(6) Peso Unitario: (4)/(5)
Agregado fino
SUELTO VARILLADO
(1) Recipiente N°
(2) Peso del agregado + Recipiente
(3) Peso del Recipiente
(4) Peso del Agregado: (2) - (3)
(5) Volumen del Recipiente
(6) Peso Unitario: (4)/(5)
7.1.3 HUMEDAD NATURAL
Agregado grueso
(1) Bandeja N°
(2) Peso agregado en E.N + bandeja
(3) Peso de la bandeja
(4) Peso del agregado seco + bandeja
(5) Cantidad de agua en el agregado: (2) - (4)
(6) Peso agregado seco: (4) - (3)
(7) Humedad total: (5)/(6) x 100
Agregado fino
(1) Bandeja N°
(2) Peso agregado en E.N + bandeja
(3) Peso de la bandeja
(4) Peso del agregado seco + bandeja
(5) Cantidad de agua en el agregado: (2) - (4)
(6) Peso agregado seco: (4) - (3)
(7) Humedad total: (5)/(6) x 100
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7.1.4 PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN
Agregado grueso
(1) Bandeja N°
(2) Peso agregado SSS + bandeja
(3) Peso de la bandeja
(4) Peso del agregado SSS: (2) – (3)
(5) Cesta N°
(6) Peso agregado SSS + Cesta (sumergida)
(7) Peso cesta sumergidos
(8) Peso agregado SSS Sumergido: (6) – (7)
(9) Bandeja para Secado N°
(10) Peso agregado seco + Bandeja
(11) Peso Bandeja
(12) Peso agregado seco: (10) – (11)
(13) Volumen agregado: SSS (4)- (8)
(14) Peso específico: (12) / (13)
(15) Agua de absorción: (4) – (12)
(16) Humedad de absorción: (15)/(12)x
Agregado fino
(1) Bandeja N°
(2) Peso agregado SSS + bandeja
(3) Peso de bandeja
(4) Peso agregado SSS: (2) - (3)
(5) Picnómetro N°
(6) Peso picnómetro + agregado SSS + agua
(7) Peso picnómetro + agua
(8) Bandeja para secado N°
(9) Peso agregado seco + bandeja
(10) Peso bandeja
(11) Peso agregado seco: (9) - (10)
(12) Volumen agregado SSS: (4) + (7) - (6)
(13) Peso específico agregado SSS: (11)/(12)
(14) Agua de absorción: (4) – (11)
(15) Humedad de absorción: (14)/(11)x
7.1.5 PORCENTADO QUE PASA LA MALLA
1
2
1
