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Introducción

Abrasión

En los agregados gruesos una de las propiedades físicas en los cuales su importancia y

su conocimiento son indispensables en el diseño de mezclas es la Resistencia a la

Abrasión o Desgaste de los agregados.

Esta es importante porque con ella conoceremos la durabilidad y la resistencia que

tendrá el concreto para la fabricación de losas1, estructuras simples o estructuras que

requieran que la resistencia del concreto sea la adecuada para ellas, es una propiedad

que depende principalmente de las características de la roca madre.

El ensayo da a conocer del agregado grueso el porcentaje de desgaste que este sufrirá en

condiciones de roce continuo de las partículas y las esferas de acero. Esto nos indica si

el agregado grueso a utilizar es el adecuado para el diseño de mezcla y la fabricación de

concreto para la fabricación de losas y pisos.

La resistencia a la abrasión de un agregado frecuentemente se usa como un índice

general de su calidad. La baja resistencia al desgaste de un agregado puede aumentar la

cantidad de finos en el concreto durante el mezclado y, consecuentemente, puede haber

un aumento en la demanda de agua, requiriéndose ajustes de la relación agua-cemento.

1 Estructura plana horizontal de hormigón reforzado que separa un nivel de la edificación de otro o que puede servir de cubierta.

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El ensayo más común de resistencia a la abrasión es el ensayo de abrasión Los Ángeles

(método del tambor giratorio) realizado de acuerdo con la ASTM C 131

En este ensayo, una cantidad especificada de agregado se coloca en un tambor de acero

que contiene esferas de acero, se gira el tambor y se mide el porcentaje de material

desgastado. Las especificaciones normalmente establecen un límite máximo de pérdida

de masa. Sin embargo, una comparación de los resultados de los ensayos de abrasión

con la resistencia a abrasión de un concreto producido con el mismo agregado,

generalmente no muestra una clara relación. La pérdida de masa resultante del impacto

en el tambor, frecuentemente, es comparable con aquélla por abrasión. La resistencia al

desgaste del concreto se determina más precisamente por la abrasión del propio

concreto.

Colorimetría

“Este método sirve para la determinación aproximada de la presencia de impurezas

orgánicas perjudiciales en el agregado fino que será usado en morteros de cemento

orgánico u hormigón.

Este procedimiento usa una solución de color patrón estándar.” Norma ASTM C 40

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ColorNumero de la

referencia orgánicaCriterio de Aceptación

Transparente 1 AceptableAmarillo claro 2 AceptableAmarillo (patrón) 3 AceptableCafé 4 Realizar pruebas en mortero según

normas INEN 872 (ASTM C87)Café Oscuro 5Valores del contenido de materia orgánica en el agregado fino según el ensayo

colorimétrico – ASTM C 40.

Cuando la muestra produce un color más oscuro que el color patrón, se debe considerar

que la muestra posee impurezas orgánicas. Por lo que es necesario otro tipo de pruebas

para que se permita el uso del agregado en el concreto.

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Objetivos

a) Determinar la resistencia a la abrasión en una muestra representativa de agregado

grueso.

b) Determinar la presencia de materia orgánica en una muestra representativa del

agregado fino.

Material

Esferas de acero / Φ = 4.65 cm / m = 395 – 445 g

Cilindro de acero duro / Capacidad = 5000 g / Vel. = 30 - 33 rpm

Bandejas de Aluminio

Caretilla

Palas

Tamiz Nº 12

Tamiz Nº 4

Hidróxido de sodio (sosa caústica)

Equipo

Balanza de brazo mecánico / Capacidad = 20 kg / A = ± 1 g

Probeta graduada a 120 ml y 200ml

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Muestras

Agregado fino de el Chasqui

Agregado grueso de Guayllabamba

Procedimiento

1. Para el ensayo de Abrasión se recogió aproximadamente una carretilla de agregado

grueso de Guayllabamba para por el método del cuarteo obtener una masa

aproximada de 5000 g.

2. Para determinar el grado de abrasión que se iba a realizar es decir para preparar la

muestra se debió hacer pasar al agregado por los tamices establecidos en la tabla del

anexo 1, con esto se determino en este caso que se iba a realizar el ensayo de

abrasión en GRADO A.

3. Para la abrasión grado A se debió pasar al agregado por el tamiz ¾”, lo que paso de

este se lo tamizo otra vez en el de ½” y esta masa retenida se midió para obtener un

aproximado de 2500 ± 25 g.

4. El agregado que paso por el tamiz ½” se lo tamizo en el de 3/8”, lo que retuvo este

tamiz se midió su masa para obtener aproximadamente 2500 ± 25 g, con esta masa y

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la retenida en la de ½” se logro ajustar aproximadamente los 5000 g que se necesita

para el ensayo.

5. Se llevo la masa de agregado a la maquina de ángeles en la cual para el grado de

abrasión se coloco 12 esferas de acero y se hecho a andar la maquina, es decir el

conjunto de agregado y bolas de acero.

6. A las 100 rev. se detuvo la maquina y se recogió el agregado para tamizarlo en el

tamiz Nº 12, lo que pase representará el desgaste del agregado a las 100 rev., es

decir una vez tamizado se medirá la masa que pasa el tamiz, una vez hecho esto se

coloca nuevamente todo el agregado tanto lo que paso y lo que retuvo el tamiz en la

maquina y se hecha a andar nuevamente hasta completar 500 rev.

7. Al completar las 500 rev. se para la maquina y se recoge el agregado, se lo tamiza

en el tamiz Nº 12 y lo que pase representara el desgaste del agregado a las 500 rev.,

se medirá esta masa para registrar valores y determinar el modulo de uniformidad

del agregado.

8. Para el ensayo de colorimetría se tomo agregado fino proveniente de la cantera de El

Chasqui, se lo tamizo en el tamiz Nº 4 y en la probeta graduada se coloco el

agregado hasta los 130 ml marcados en ella.

9. Una vez hecho esto se finalizo colocando en la misma probeta hidróxido de sodio

hasta la marca de 200 ml, se la revolvió bien y se la dejo reposar por el lapso

aproximado de 24 h, lapso en el cual el agregado se sedimentara y nos mostrara

resultados que determinaran la cantidad de materia orgánica que contiene.

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Tablas

Abrasión

Origen = Guayllabamba

Grado B

1 2 3 4

Nº DescripciónMasa Porcentaje

g %1 Masa inicial 5001 -2 Retenido en el tamiz Nº 12 después de 100 rev 4554 -3 Perdida después de 100 rev 431,6 8,944 Retenido en el tamiz Nº 12 después de 500 rev 3191 -5 Perdida después de 500 rev 1810 36,196 Coeficiente de Uniformidad 0,25

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Fotografías

Recogiendo los agregados grueso y fino

Tamizando el agregado fino Determinando grado de abrasión del grueso

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Agregado grueso sometido a desgaste en la maquina de los ángeles

Tamizando el agregado una vez realizado el desgaste

Midiendo la masa del agregado retenido en el tamiz

Resultado final del ensayo de colorimetría

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Conclusiones

1. Del ensayo de colorimetría después del lapso de tiempo establecido se pudo

observar que la solución de la probeta graduada obtuvo un color amarillo claro, el

cual al comparar con el patrón de colores se determino que es de la figura Nº 2.

2. Al obtener que el ensayo da en la figura Nº 2 se puede determinar que el agregado

de El Chasqui es aceptable ya que no esta por encima del color patrón es decir la

figura Nº 3 es decir no contiene gran cantidad de materia orgánica y puede usarse

en morteros u hormigones.

3. Se puede concluir que todo agregado que al realizarse un ensayo de colorimetría, si

este esta entre las figuras Nº 1, Nº 2, Nº 3 (estándar), el agregado será utilizado para

realizar cualquier tipo de trabajo que requiera; si sobrepasa el patrón estándar se

deberá realizar otros tipos de ensayos a los morteros para poder utilizarlos.

4. Del ensayo de abrasión se obtuvo el valor del módulo de uniformidad igual a 0.25

con lo cual se puede determinar que el agregado grueso de Guayllabamba es

uniforme, es decir que sus componentes tendrán el mismo desgaste.

5. Con el resultado obtenido se puede determinar que el agregado es adecuado para el

diseño de mezclas y la fabricación de concreto, para la fabricación de losas y pisos.

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Recomendaciones

1. Al recoger el agregado cuando se detiene la máquina de lo ángeles a las 100 y 500

rev. tener cuidado de no derramar nada del agregado ya que aumentaría el

porcentaje de pérdida y nos daría un resultado equivocado de la práctica.

2. En el método del cuarteo del agregado grueso, al desechar los dos extremos

opuestos de la “torta” tener en cuenta que se debe escoger dichos extremos en los

que se puede observar mayor cantidad de agregado de tamaño menor a los otros

extremos.

3. Al realizar el tamizado a mano tener sumo cuidado en no derramar el agregado.

4. Encerar bien la balanza de brazo mecánico ya que al no hacerlo de una manera

correcta nos arrojaría valores inexactos lo cual perjudicaría la determinación de los

módulos de finura.

5. Para optimizar el tiempo los grupos de trabajo deben dividirse en dos, uno para el

agregado fino y otro para el agregado grueso, con esto se puede ocupar menos

tiempo en la práctica.

6. Tener en cuenta en el ensayo de colorimetría de no sobrepasar los límites en la

probeta graduada, tanto del agregado como del hidróxido de sodio, ya que

perjudicaría los resultados.

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Apéndice

Cálculos Típicos

Coeficiente de Uniformidad

Coef .Unif .=% perdidadespues de100 revoluciones% perdidadespues de500 revoluciones

Coef .Unif .= 8.94 %36.19 %

Coef .Unif .=0.25

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Anexo 1

Determinación de grado de abrasión

1 2 3 4 5 6 7

NºTamiz

GradoA B C D

Pasa Retiene g g g g1 1 1/2" 1" 1250 ± 252 1" 3/4" 1250 ± 253 3/4" 1/2" 1250 ± 25 2500 ± 254 1/2" 3/8" 1250 ± 25 2500 ± 255 3/8" 1/4" 2500 ± 256 1/4" Nº 4 2500 ± 257 Nº 4 Nº 8 5000 ± 108 Σ= 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10 5000 ± 10

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Bibliografía

http://www.construaprende.com/Lab/12/Prac12_1.htm

http://blogs.utpl.edu.ec/mfvalarezo/files/2009/05/resumen-astm-c-40.pdf

LIBRO PCA Portland Cement Association

Norma ASTM C 40

LIBRO El Manual de Pepe HORMIGON