ensayos de tecnologia del concreto (1)

DOCENTE: JHONNY C. GARCIA VILLANUEVA

CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

TEMA: PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS

INTEGRANTES:

ARBULÚ DIAZ, Jesús.

BECERRA GIL, Eduardo.

FLORES YGNACIO, Luis.

HUAMAN CAMPOS, Hernán.

VILLEGAS DIAS, Lilian.

Cajamarca, 02 de Junio del2014

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CONTENIDO GENERAL

I. INTRODUCCION …………………………………………………………….Pag.3

II. OBJETIVOS …………………………………………………………….Pag.3

III. JUSTIFICACION …………………………………………………………….Pag.3

IV. FUNDAMENTO TEORICO …………………………………………………………….Pag.4A. Agregados …………………………………………………………….Pag.4B. Agregado Grueso …………………………………………………………….Pag.5C. Agregado Fino …………………………………………………………….Pag.5D. Forma …………………………………………………………….Pag.6E. Textura …………………………………………………………….Pag.6F. Propiedades Físicas …………………………………………………………….Pag.6G. Propiedades Mecánicas …………………………………………………………….Pag.8H. Propiedades Térmicas …………………………………………………………….Pag.8

V. METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO …………………………………………………………….Pag.9A. Cantera …………………………………………………………….Pag.9B. Propiedades del Agregado Grueso …………………………………………………………….Pag.11C. Propiedades del Agregado Fino …………………………………………………………….Pag.24

VI. ANALISIS …………………………………………………………….Pag.35

VII. CONCLUSIONES …………………………………………………………….Pag.36

VIII. RESUMEN DE RESULTADOS DE LASPROPIEDADES DEL AGREGADO FINO Y GRUESO …………………………………………………………….Pag.36

IX. RECOMENDACIONES …………………………………………………………….Pag.37

X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS …………………………………………………………….Pag.38

XI. ANEXOS …………………………………………………………….Pag.39

TECNOLOGIA DEL CONCRETO Página 1

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I. INTRODUCCION

La palabra agregados se refiere a cualquier combinación de arena, grava o roca triturada en su estado natural o procesado. Son minerales comunes, resultado de las fuerzas geológicas erosivas del agua y del viento. Son generalmente encontrados en ríos y valles, donde han sido depositados por las corrientes de agua.

Los agregados fino y grueso ocupan alrededor del 60% al 75% del volumen total del concreto e influyen fuertemente en las propiedades tanto en estado fresco como endurecido.

Los agregados para la elaboración de concreto pueden ser definidos como aquellos materiales granulares inertes, que poseen una resistencia propia suficiente, que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento y que garantizan una adherencia con la pasta de cemento.

El estudio sobre los agregados, como material de construcción es fundamentalmente importante ya que de ellos dependen las características del concreto. En tal sentido este informe dará a conocer las propiedades físicas de los agregados, además de ciertos ensayos realizados en laboratorio.

II. OBJETIVOS

1. Objetivo General

Determinar las propiedades físicas y mecánicas de los agregados.

2. Objetivo Especifico

Determinar contenido de humedad de los agregados. Determinar el peso volumétrico suelto y compacto del agregado fino y grueso. Determinar el módulo de fineza y coeficiente de uniformidad del agregado fino. Determinar el peso específico y absorción del agregado fino y grueso. Determinar la resistencia a la abrasión del agregado grueso


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III. JUSTIFICACIÓN

El estudio de las propiedades de los agregados es de suma importancia ya que estos tienen un papel determinante en las propiedades del concreto interviene en las resistencias mecánicas, durabilidad, comportamiento elástico, etc. los agregados, son los mayores contribuyentes del concreto que ocupa aproximadamente de 60% al 75% del volumen de la unidad cubica del concreto, son críticos para el comportamiento de este, tanto en su estado fresco como en el endurecido. Adicionalmente sirve como un relleno de bajo costo e imparten beneficios a la mezcla. Por tales motivos un buen estudio de los mismos se lograra una mezcla que cuente con las óptimas características para un buen desempeño en obra en base a lo estructural.

IV. FUNDAMENTO TEÓRICO

A. Agregados:

La palabra agregados se refiere a cualquier combinación de arena, grava o roca triturada en su estado natural o procesado. Son minerales comunes, resultado de las fuerzas geológicas erosivas del agua y del viento. Son generalmente encontrados en ríos y valles, donde han sido depositados por las corrientes de agua.

Los agregados son usados principalmente en la fabricación de mezclas de concreto, mortero, como bases y sub-bases en la construcción de vías, etc.

Las etapas que se llevan a cabo para la extracción de este mineral, inicia con la exploración en donde se localiza el depósito que puede abastecer al mercado a precio competitivo. Posteriormente se realiza la extracción de los agregados, utilizando maquinaria pesada, los cuales son llevados a la planta de beneficio para su lavado, trituración y clasificación, quedando así listos para el envío a los centros de consumo.

La Norma Técnica Peruana (NTP) indica que los agregados según su tamaño pueden ser agregados finos, agregados gruesos y hormigones.


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Fig.01. Agregados Naturales

B. Agregado Grueso:

Se define como agregado grueso al material retenido en el tamiz (Nº4), 4.8mm. 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, podrá ser natural o artificial.

El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. El agregado grueso debe ser duro, resistente, limpio y sin recubrimiento de materiales extraños o de polvo, los cuales, en caso de presentarse, deberán ser eliminados mediante un procedimiento adecuado, como por ejemplo el lavado.

La forma de las partículas más pequeñas del agregado grueso de roca o grava triturada deberá ser generalmente cúbica y deberá estar razonablemente libre de partículas delgadas, planas o alargadas en todos los tamaños.

El tamaño máximo del agregado que deberá usarse en las diferentes partes de la obra será:

TAMAÑO MAXIMO USO GENERAL

51mm (2”) Estructuras de concreto en masa: muros, losas y pilares de más de 1 m de espesor.

38 mm (1 ½”) Muros, losas, vigas, pilares, etc., de 0.3 m a 1 m de espesor

19 mm (3/4”) Muros delgados, losas, alcantarillas, etc., de menos de 0.3 m de espesor.


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C. Agregado Fino:

Se define como agregado fino al proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas, que pasa el tamiz (3/8”) 9.51 mm, y queda retenido en el tamiz (Nº200), además es el elemento de mayor importancia y que más influencia ejerce en la calidad del concreto.

La mayoría de las especificaciones para concreto incluyen un requisito de calidad en el agregado fino para asegurar la calidad en el agregado fino para asegurar la calidad del concreto endurecido.

El agregado fino se emplea en el concreto para mejorar las propiedades de la mezcla plástica, facilitar el acabado, promover la uniformidad e impedir la segregación. Estas mejoras se logran, en gran parte, por la composición granulométrica, el tamaño, la forma y la textura de la superficie de las partículas.

D. Forma:

Cualidad que depende de gran medida de la dureza y resistencia de la roca original. Influye apreciablemente en el concreto tanto fresco como endurecido, en el porcentaje de agua que necesita para la colocación en obra, en la resistencia mecánica, así como en la adherencia de los áridos con la pasta de cemento. En los agregados se presentan formas tales como: redondeados, alargados, laminados, irregulares, angulares y alongados. Las partículas alongadas y laminadas, reducen la trabajabilidad y durabilidad del concreto, por lo que se recomienda que sean menores del 15% del peso.

E. Textura: La textura superficial se basa en el grado de suavidad o aspereza que presenta la superficie de una partícula, esta característica depende de la dureza, tamaño del agregado y la porosidad de la roca de origen.

Influye principalmente en la adherencia de la pasta de cemento con los áridos, yaqué mientras más gruesa sea la superficie de contacto, mayor será la adherencia y generalmente en partículas cuya textura superficial no permita penetración, la adherencia será menor.


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Entre los diferentes grupos de textura superficial lo podemos encontrar los siguientes: vítrea, liza, granular, áspera, cristalina aplanada.

F. PROPIEDADES FISICAS.

1) Módulo de Finura: Representa un tamaño promedio ponderado de la muestra de arena pero no representa la distribución de las partículas. Se define como un factor empírico que se obtiene por la suma de los % totales de la muestra de arena retenidos en los tamices especificados y dividiendo la suma entre 100.

El módulo de finura del agregado fino para concreto no debe ser menor que 2.3 ni mayor que 3.1

2) Granulometría: La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado tal como se determina por análisis de tamices (norma ASTM C 136). El tamaño de partícula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas.

3) Densidad: Depende de la sus constituyentes sólidos como de la porosidad del material mismo. La densidad de los agregados es especialmente importante para los casos en que se busca diseñar concretos de bajo o alto peso unitario. Las bajas densidades indican también que el material es poroso y débil y de alta absorción.

4) Porosidad: La palabra porosidad viene de poro que significa espacio no ocupado por materia sólida en la partícula de agregado es una de las más importantes propiedades del agregado por su influencia en las otras propiedades de éste, puede influir en la estabilidad química, resistencia a la abrasión, resistencias mecánicas, propiedades elásticas, gravedad específica, absorción y permeabilidad.

5) Peso Unitario: Es el resultado de dividir el peso de las partículas entre el volumen total incluyendo los vacíos. Al incluir los espacios entre partículas influye la forma de acomodo de estos. El procedimiento para su determinación se encuentra normalizado en ASTM C 29 y NTP 400.017. Es un valor útil sobre todo para hacer las transformaciones de pesos a volúmenes y viceversa.


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6) Peso Específico: Se define como la relación entre la masa de un volumen unitario del material y la masa igual al volumen de agua destilada, libre de gas a una temperatura especificada (17°C). Según el sistema internacional de unidades (I.S.D) el término correcto es densidad.

7) Peso Específico Aparente: Es la relación de la masa en el aire de un volumen unitario de material, a la masa en el aire (de igual densidad) de igual de agua destilada libre de gas a una temperatura específica; (17° C) cuando el material es sólido, se considera el volumen de la porción impermeable.

8) Humedad: Es la cantidad de agua superficial retenida por la partícula, su influencia está en la mayor o menor cantidad de agua necesaria en la mezcla se expresa de la siguiente forma:

% humedad=PesoNatural−PesoSecoPesoSeco

x 100

G. PROPIEDADES MECANICAS

1) Resistencia: La resistencia del concreto no puede ser mayor que el de los agregados; la textura la estructura y composición de las partículas del agregado influyen sobre la resistencia. Si los granos de los agregados no están bien cementados unos a otros consecuentemente serán débiles. La resistencia al chancado o compresión del agregado deberá ser tal que permita la resistencia total de la matriz cementante.

2) Dureza: Se define como dureza de un agregado a su resistencia a la erosión abrasión o en general al desgaste.

H. PROPIEDADES TÉRMICAS

1) Coeficiente de Absorción: Cuantifica la capacidad de aumento de dimensiones de los agregados en función de la temperatura, depende mucho de la composición y estructura interna de las rocas y varia significativamente entre los diversos tipos de roca.


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2) Calor Específico: Es la cantidad de calor necesaria para incrementar en un grado centígrado la temperatura. No varía mucho en los diversos tipos de roca salvo en el caso de agregados muy ligeros y porosos.

3) Conductividad Térmica: Es la mayor o menor facilidad para conducir el calor. Está influenciada básicamente por la porosidad siendo su rango de variación relativamente estrecho.

V. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO

CANTERA EL GUITARRERO

Cantera: La cantera “DON LUCHO”

Imagen aérea satelital de Cajamarca donde se indica la ubicación de la cantera.

1. UBICACIÓN GEOGRAFICA

La cantera "El Guitarrero" tiene la siguiente ubicación:


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Distrito : Cajamarca

Provincia : Cajamarca

Sub Región : IV

Región : Nor Oriental del Marañón.

Se encuentra al sur este de la ciudad de Cajamarca, al costado derecho de la

carretera Cajamarca-Pacasmayo Km.

Con un área de 500 m2 y con un tiempo de servicio de 20 años, tiene una producción de 25 m3 de agregado fino y 25 m3 de agregado grueso.

2. ACCESIBILIDADLa cantera tiene buena accesibilidad en la ciudad de Cajamarca y a la vez con los

distritos de esta ciudad para el transporte de los agregados, este a una distancia de 5km

de la ciudad de Cajamarca.

3. TEXTURA

Las rocas de la cantera "El Guitarrero – don lucho" son de grano fino y grueso

constituidas por gravas, gravillas y arenas en forma angular.


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A. DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICAS DEL AGREGADO GRUESO

1. CONTENIDO DE HUMEDAD. (ASTM C 70)a) Objetivos

Determinar el contenido de humedad del agregado grueso. Experimentar y conocer técnicas de control de error. Comparar resultados con otros equipos. Realizar el análisis físico y estadístico de los resultados obtenidos.

b) Fundamento teórico Contenido de humedad: es la propiedad que tiene los materiales pétreos, que relaciona el peso del agua presente en una muestra y el peso seco de la misma. Su unidad es el porcentaje (%).

c) Equipos Balanza Horno Eléctrico. Temperatura 100 ±5ºC

d) Materiales1kg de agregado grueso.

e) Procedimiento Pesar la muestra en estado natural (Ph). Colocar en el horno a una temperatura de 100ºC ± 5ºC por 24 horas, hasta

peso constante (Ps). Determinar el contenido de humedad use la siguiente expresión:

w%=Ph−PsPs

∗100


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Pesado de 1kg de agregado y colocación al horno por 24 hora para hallar el contenido de humedad

f) ResultadosCONTENIDO DE HUMEDAD DATOS

Peso de la muestra estado natural (Ph) (gr) 1000.00Peso de la muestra seca (Ps) (gr) 975.348Contenido de humedad (%) 2.528

w%=1000−975.348975.348

∗100

w%=2.528g) Análisis

El contenido de humedad del agregado gruesow%=2.528

2. DETERMINACION DEL PESO ESPECÍFICO APARENTE Y REAL DEL AGREGADO GRUESO. Peso específico de masa. (ASTM C 127 y C 128)

a) Objetivos Determinar el peso específico del agregado grueso. Realizar el análisis físico y estadístico de los resultados obtenidos.

b) Fundamento Teórico Peso Específico: se define como la relación entre la masa de un volumen unitario del material y la masa igual al volumen de agua destilada, libre de gas a una temperatura especificada (17ºC). Según el sistema internacional de unidades el término correcto es densidad. Peso Específico Aparente: es la relación de la masa en el aire de un volumen unitario de material, a la masa en el aire (de igual densidad) de igual de agua destilada libre de gas a una temperatura específica; cuando el material es sólido, se considera el volumen de la porción impermeable.


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Peso Específico de Masa: viene a ser la relación entre la masa en el aire de un volumen unitario del material permeable (incluyendo los poros accesibles e inaccesibles) a la masa en el aire (de igual densidad) de un volumen igual de agua destilada a temperatura especificada. Peso Específico de Masa Saturada Superficialmente: es similar que P.E.M., con la salvedad de que la masa incluye el agua en los poros permeables.Grado de Absorción: es la capacidad que tiene los agregados para llenar de agua los vacíos permeables de su estructura interna, al ser sumergidos durante

24 horas en esta. La relación del incremento en peso, al peso de la muestra seca, expresándolo en porcentaje se denomina: Porcentaje de Absorción.

c) Equipos Balanza, capacidad 80kg Horno, temperatura 100° C Canastilla metálica.

d) MATERIALES5 kg de agregado grueso, tamaño máximo nominal 1” o 1½”

e) PROCEDIMIENTO ACTIVIDADES Lavar los 5 kg de material. Sumergir dentro de agua el material por espacio de 24 horas. Sacar, extender y secar con un paño la superficie de cada una de las

partículas. Pesar en el aire en condición SSS. (B). Colocar el material en la canastilla metalica y pesar dentro del agua a una

temperatura de 20 ºC. Cuidar de no topar ningún elemento de la canastilla, para evitar errores de medición. (C).

Finalmente secar la muestra a peso constante a a temperatura de 100 ±5ºC, luego déjelo enfriar y determine su peso seco a temperatura ambiente. (A).Cálculos:

Pem= A(B−C)

Pmsss= B(B−C)

Pea= A( A−C)

%Abs=(B−A)

A


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A = peso en el aire, de la muestra seca al horno (gr)=2996.1B = pero en el aire, de la muestra SSS. (gr)=3033.70C = peso en el agua de la muestra SSS. (gr)=1845.00

f) RESULTADOS OBTENIDOS

Peso Específico de Masa (Pem) A/(B-C) 2.520Peso Específico de Masa SSS (Pmsss) B/(B-C) 2.552Peso Específico Aparente (Peap) A/(A-C) 2.603Porcentaje de Absorción (%Abs) (B-A)*100/A 1.255A: Peso al aire de la muestra seca al horno (g) 2996.10B: Peso al aire de la muestra(g) 3033.70C: Peso en el agua de la muestra (g) 1845.00

Peso específico de masa (Pem)

Pem= 2996.103033.70−1845.00

P em=2.520

Peso específico de masa saturada con superficie seca (Pmsss)

pmsss=3033.70

3033.70−1845.00

Pmss=2.552

Peso especifico aparente (Pea)

Pea= 2992.102996.10−1845.00

Pea=2.603

Absorción (%Abs)


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%Abs=3033.70−2996.102996.10

x100

%Abs=1.255

Procedimiento de lavado del agregado grueso.

3. DETERMINACIÓN DEL PESO VOLUMÉTRICO SUELTO Y COMPACTADO DEL AGREGADO GRUESO Y VACIOS EN LOS AGREGADOS – ASTM C29 – MTC E 203 –NTP 400.017

a) Objetivos Determinar el peso seco volumétrico y compactado del agregado grueso. Comparar resultados con otros equipos.

b) Fundamento Teórico Peso Volumétrico: se define como el peso que ocupa un material en una unidad volumétrica. Su unidad común es kg/m3

Peso Volumétrico Suelto: se define como el peso que ocupa un material en una unidad volumétrica, donde el material esta suelto.Peso Volumétrico Compactado: se define como el peso que ocupa un material en una unidad volumétrica, donde el material esta compactado.

c) Equipos Balanza. Horno, temperatura. Recipiente metálico estándar. Varilla compactadora de 5/8”. Pipeta.

d) Materiales30 kg de agregado grueso de río, tamaño máximo nominal 1” o 1½”.

e) Procedimiento1) Peso volumétrico suelto

Método 1: Peso Unitario Suelto Pesar el molde vacío.


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Determinar el volumen interno (m3) del molde. Verter la muestra a una altura de 15 cm sobre el bode superior del

molde. Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde

PUSS= Peso MuestraVolumenMolde

Método 2: Peso Unitario Suelto Pesar el molde vacío. Determinar el volumen interno (m3) del molde. Verter la muestra a una altura de 15 cm sobre el bode superior del

molde. Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde Repetir 3 veces. Pesar el molde enrazado con agua

PU=Ws∗ff =1000/Wa

Wa = Peso del agua para llenar el recipienteWs = Peso neto del agregado en el recipiente

2) Peso volumétrico compactadoMétodo 1: Peso Unitario Compactado Pesar el molde vacío. Determinar el volumen interno (m3) del molde. Echar el material en tres capas iguales, cada capa deberá ser

compactada con la varilla con 25 golpes. Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde

PUC= Peso MuestraVolumen Molde

Método 2: Peso Unitario Compactado Pesar el molde vacío. Determinar el volumen interno (m3) del molde.


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Echar el material en tres capas iguales, cada capa deberá ser compactada con la varilla con 25 golpes.

Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde. Pesar el molde enrazado con agua.

PU=Ws∗ff =1000/Wa


Vacios en los Agregados: estos pueden calcularse en la siguiente forma, empleando el peso unitario obtenido mediante apisonado, vibrado o simplemente el llenado a palanas.

%Vacíos=( A∗W )−B

A∗WSiendo:A = Peso específico aparente según los procedimientos de ASTM C 128.B = Peso unitario de los agregados determinado por los procedimientos de ASTM C 29 en kg/m3.W = Peso unitario del agua, 1000 kg/m3.

3) Resultados

Diámetro recipiente (cm) 25.4Altura del recipiente (cm) 27.6Volumen del recipiente (m3) 0.0140

N° REPETICION 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 5.820 5.820 5.820Peso del agua + recipiente (Wa+Wr)(kg) 19.630 19.650 19.66Peso del agua (Wa)(kg) 13.81 13.830 13.84Factor de corrección (f)(l/m3) 72.411 72.307 72.254Factor de corrección promedio (f)(1/m3) 72.324

Peso volumétrico suelto

Método 1 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 5.820 5.820 5.820Peso de la muestra + recipiente (Wa+Wr)(kg) 26.748 26.592 26.423


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Peso de la muestra (Wm)(kg) 20.928 20.772 20.603PUSS (kg/m3) 1494.857 1483.714 1471.643PUSS PROMEDIO (kg/m3) 1483.405

Método 2 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 5.820 5.820 5.820Peso del agua + recipiente (Wa+Wr)(kg) 19.630 19.650 19.66Peso de la muestra + recipiente (Wm+Wr)(kg) 26.748 26.592 26.423Peso de la muestra (Wm)(kg) 20.928 20.772 20.603Factor de corrección promedio (f)(l/m3) 72.324PU (kg/m3) 1513.597 1502.314 1490.091

PU PROMEDIO (kg/m3) 1502.001

Peso Unitario Suelto Promedio (kg/m3) 1492.703

Peso volumétrico compactado

Método 1 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 5.820 5.820 5.820Peso de la muestra + recipiente (Wm+Wr)(kg) 28.342 28.092 28.175Peso de la muestra (Wm)(kg) 22.522 22.272 22.355PUSS (kg/m3) 1608.714 1590.857 1596.786PUSS PROMEDIO (kg/m3) 1598.786

Método 2 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 5.820 5.820 5.820Peso del agua + recipiente (Wa+Wr)(kg) 19.630 19.650 19.66Peso de la muestra + recipiente (Wm+Wr)(kg) 28.342 28.092 28.175Peso de la muestra (Wm)(kg) 20.928 20.772 20.603Factor de corrección promedio (f)(l/m3) 72.324PU (kg/m3) 1513.597 1502.314 1490.091PU PROMEDIO (kg/m3) 1502.001


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Peso Unitario Compactado Promedio (kg/m3) 1539.047


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IVILProceso de determinación del peso volumétrico suelto

Determinación del peso volumétrico compactado

4. DETERMINACION DEL MODULO DE FINURA Y COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD - ENSAYO GRANULOMETRICO ASTM C 136 –MTC E 204 – NTP 400.012

a) Objetivos Determinar el módulo de finura y coeficiente de uniformidad. Realizar el ensayo granulométrico del agregado grueso. Experimentar y conocer técnicas de control de error. Realizar el análisis físico y estadístico de los resultados obtenidos.

b) Fundamento Teórico Ensayo granulométrico: sirve para conocer como está distribuido los diámetros del agregado. Se tamiza el material y se pesa lo retenido en cada tamiz.Módulo de Finura: se determina con la suma de los porcentajes retenidos en las mallas estándar.MF = (∑ retenidoen las mallas 4 ,8 ,16 ,30 ,50 ,100¿ /100¿ , para agregado fino.MF = (∑ retenidoen las mallas 3' ' ,11/2 ' ' ,3/4 ' ' ,1 /2 ' ' ,3/8 ' ' ,N 4 ¿/100¿ , para agregado grueso.Coeficiente de uniformidad: La relación del diámetro de las partículas que pasan la ordenada del 60%, al diámetro de las partículas que pasan la


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ordenada del 10%que según lo que acabamos de escribir y nos permite clasificar según el valor que tenga este parámetro.

c) Equipos Balanza. Horno, temperatura. Juego de tamices estándar.

d) Procedimiento Obtener una muestra representativa de grava de grava, la cual deberá

estar secado al aire. Pesar aproximadamente 3000gr. Colocar el material en partes tamizar (esto para evitar que el exceso de

peso de rampa a la malla) Realizar el proceso de vibración de las mallas (tamizado), girando 5° cada 25

segundos. Pesar el contenido de la malla. Limpiar las mallas Dibujar la curva granulométrica Determinar módulo de finura y coeficiente de uniformidad.

e) ResultadosPeso de la muestra: 3000 gr


TAMIZ ABERTURAPESO RETENIDO (gr)(+-10%)

% RETENIDO % RETENIDO ACUMULADO

% QUE PASA

2" 50 0 0 0 100

1 1/2" 37.5 181.9 6.06 6.06 93.94

1" 25 823.1 27.44 33.51 66.49

3/4" 19 976.9 32.57 66.07 33.93

1/2" 12.5 856.1 28.54 94.62 5.38

3/8" 9.5 140.1 4.67 99.29 0.71

4 4.75 0 0 99.29 0.71

CAZOLETA 21.4 0.713 100.00 0

TOTAL 2999.5 100

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TAMAÑO MAXIMO 1 1/2" MODULO DE FINEZA 7.714

1 10 1000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Series2

DIAMETRO DE TAMICES (mm)

%Q

UE P

ASA

Juego de tamices y proceso de tamizado del agregado grueso


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5. RESISTENCIAA LA ABRASION. LOS ANGELES (Standard Test Method for Resistance to Degradation of Size coarse Aggregate by and impacting the losAngeles Machine ASTM C 131)

a) Objetivos

Este método incluye los procedimientos para determinar la Resistencia a la abrasión de los agregados para carreteras utilizando la máquina de los Ángeles. La carga abrasiva y la muestra para ensayo, depende del tamaño de los agregados y su graduación.

b) Fundamento Teórico Consiste en colocar cierta cantidad de material junto a una determinada cantidad de esferas de acero. Se inicia la rotación del tambor.(500 rev). Luego del número establecido de vueltas se extrae el material y se tamiza el material con la malla Nº 12.

c) Herramientas y MaterialesEl equipo para el ensayo está compuesto por los siguientes implementos: Horno. Balanza Tamiz Nº12 Bandeja de metal 5 kg agregado grueso

d) Máquina de los Ángeles La máquina a utilizar para el ensayo de abrasión Los Ángeles, debe estar conforme, en todas sus características esenciales, con una longitud interior de 5085 mm, cerrado en ambos extremos, de forma tal que puede rotar sobre su eje en una posición horizontal dentro de una tolerancia en desnivel del 1%. El tambor debe tener una cubierta hermética adecuada que, mediante tornillos, protege el entorno contra el polvo.La cubierta está diseñada para mantener el control cilíndrico de la superficie interior a menos que el entrepaño este tan bien emplazado que la carga no caiga sobre la cubierta o entre en contacto con esta durante el ensayo. El tambor está protegido por unentrepaño de acero removible que cubre completamente su longitud y se proyecta hacia el interior de 892 mm sobre su superficie interior, o sobre la superficie interior de la cubierta de forma tal que un plano centrado entre las grandes caras


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conocidas con un plano axial. El entrepaño debe tener un espesor suficiente y debe estar montada mediante tornillos u otros medios apropiados, para garantizar su firmeza y rigidez.

La posición del entrepaño debe ser tal que se distancie a la dirección de rotación, no sea menor a 1,27 m. el entrepaño debe ser confeccionado de acero resistente al desgaste y debe ser sección trasversal regular.

e) Procedimiento Preparar el material de acuerdo a la graduación a utilizar Lavar el material seleccionado y secar por mínimo 24 horas Determinar el peso inicial Colocar el material dentro de la máquina de los ángeles Programar para 500 revoluciones Luego de las 500 Rev., sacar el material y tamizarlo por la malla N°12 Pesar el material retenido en la malla N°12 Determinar el porcentaje de abrasión con la siguiente expresión:

%desgaste=pinicial−pfinal

p inicial

x 100

f) RESULTADOS

P inicial = 5000g P final = 1206g

%desgaste=5000−12065000

x100

%desgaste=75.88

PESO INICIAL (gr) 5000PESO FINAL (gr) 1206DESGASTE (%) 75.88


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B. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS DE AGREGADO FINO

1. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL DEL AGREGADO FINO

a) Objetivo Determinar el contenido de humedad agregado fino. Experimentar y reconocer técnicas de control de error. Realizar el análisis físico y estadístico de los resultados obtenidos.

b) Fundamento TeóricoContenido de Humedad: es la propiedad que tienen los materiales pétreos, que relaciona el peso del agua presente en una muestra y el peso seco de la misma. Su unidad es el porcentaje (%).

c) Equipo Balanza Horno Tara

d) Material1000g de agregado fino

e) Procedimiento Pesar la muestra en estado natural (Ph) Colocar al horno 24 horas a temperatura 100 °C +- 5 °C Obtener el peso seco de la muestra (Ps) Determinar el contenido de humedad

%W=Ph−PsPs

∗100

%W=porcentaje dehumendadf) Resultados

ENSAYO N° 1Peso del recipiente (gr) 90.70Peso de (recipiente + M. húmeda) (gr) 1090.70Peso de (recipiente + M. seca) (gr) 1023.34Peso del agua evaporada (gr) 67.36Peso de la muestra seca (gr) 932.64Contenido de humedad (%) 7.223


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2. DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO APARENTE Y REAL DEL AGREGADO FINO Y ABSORCIÓNa) Objetivos

Determinar el peso específico del agregado fino. Experimentar y conocer técnicas de control de error. Comparar resultados con otros equipos. Realizar el análisis físico y estadístico de los resultados obtenidos.

b) Fundamento TeóricoPeso específico: Se define como la relación entre la masa de un volumen unitario del material y la masa igual al volumen de agua destilada, libre de gas a una temperatura especificada. Según el sistema internacional de unidades el término correcto es densidad.

c) Equipos Balanza, capacidad 300 gr Horno de 50L. Temperatura 100 + Cono y pisón. Fiola de 500 ml

d) Materiales1000gr de agregado fino

e) Procedimiento

Inicialmente hay que realizar la preparación de nuestra por cuarteto. Lavar aproximadamente 500 gr de material seleccionado por cuarteo. Sumergir la muestra con agua y dejarla en reposo por mínimo 24

horas. Luego decantar con mucho cuidado sobre una bandeja, e iniciar un

proceso de secado con una suave corriente de aire caliente, hasta que las partículas puedan fluir libremente.

En el molde tronco cónico, rellenar con tres capas compactando con 25 golpes por capa con una varilla metálica.

Si existe humedad libre, el cono del agregado fino mantendrá su forma, entonces siga secando revolviendo constantemente la muestra e intente nuevamente hasta que el cono se derrumbe al quitar el cono.


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Esto demostrará que el agregado habrá alcanzado su condición de saturado.

Si al realizar el primer intento, el cono del agregado se desmorona, es porque la muestra ya no tiene humedad libre, en este caso añada unos cuantos cc de agua y después de mezclarlos completamente deje reposando la muestra unos 3º min en un envase bien tapado para luego repetir el proceso.

Alcanzando este estado (SSS) introduzca de inmediato en un frasco una muestra de 500gr.

Enseguida haga rodar el frasco sobre una superficie plana, hasta eliminar todas las burbujas de aire, después, de lo cual se colocará en un baño maría a una temperatura de 23°C ± 2°C.

Después de 1 minuto, llénelo con agua hasta la marca de 500cm3 y determine el peso total agua introducida en el frasco de ensayo.

Con cuidado saque el agregado fino del frasco y seguido secar en el horno a 100°C hasta peso constante y obtenga su peso seco.Determine:V: Volumen del frasco usado en el ensayo cm3

Wo = peso en el aire de la muestra secada en la estufa. (gr)Va = Peso en gramos o volumen en cm3 del agua añadida al frasco.

f) Resultados Peso fiola (gr) 379.10

Peso fiola + agua (gr) 1376.10Peso muestra (gr) 500.00

Peso muestra + fiola + agua (gr) 1686.70Volumen del agua añadida al frasco (cm3) 807.60

V: Volumen del frasco. (cm3) 1000Va : volumen del agua añadida al frasco (cm3) 807.60Wo : Peso al aire de la muestra secada en el horno (gr) 471.02

Peso Específico de Masa (Pem) Wo/(V-Va) 2.448Peso Específico de Masa SSS (Pemsss) 500/(V-Va) 2.599


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Peso Específico Aparete (Peap) Wo/((V-Va)-(500-Wo)) 2.882Porcentaje de Absorción (%Abs) (500-Wo)*100/W0 6.153

Determinación del peso específico aparente – proceso de agitamiento de la fiola con el material para eliminar todo las burbujas de aire

3. DETERMINACION DE PESO UNITARIO VOLUMETRICOa) Objetivos

Determinar el peso seco volumétrico y compactado del agregado grueso. Comparar resultados con otros equipos.

b) Equipos Balanza. Horno, temperatura. Recipiente metálico estándar. Varilla compactadora de 5/8”. Pipeta.

c) Materiales30 kg de agregado fino de río.


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d) Procedimiento1) Peso volumétrico suelto


molde. Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde

PUSS= Peso MuestraVolumenMolde


molde. Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde Repetir 3 veces. Pesar el molde enrazado con agua

PU=Ws∗ff =1000/Wa


2) Peso volumétrico compactadoMétodo 1: Peso Unitario Compactado Pesar el molde vacío. Determinar el volumen interno (m3) del molde. Echar el material en tres capas iguales, cada capa deberá ser

compactada con la varilla con 25 golpes. Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde

PUC= Peso MuestraVolumen Molde

Método 2: Peso Unitario Compactado Pesar el molde vacío. Determinar el volumen interno (m3) del molde.


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Echar el material en tres capas iguales, cada capa deberá ser compactada con la varilla con 25 golpes.

Enrazar la superficie. Pesar la muestra y el molde. Pesar el molde enrazado con agua.

PU=Ws∗ff =1000/Wa


Vacios en los Agregados: estos pueden calcularse en la siguiente forma, empleando el peso unitario obtenido mediante apisonado, vibrado o simplemente el llenado a palanas.

%Vacíos=( A∗W )−B

A∗WSiendo:A = Peso específico aparente según los procedimientos de ASTM C 128.B = Peso unitario de los agregados determinado por los procedimientos de ASTM C 29 en kg/m3.W = Peso unitario del agua, 1000 kg/m3.

e) Resultados

Diámetro recipiente (cm) 20.3Altura del recipiente (cm) 29.0Volumen del recipiente (m3) 0.0094

N° REPETICION 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 4.776 4.776 4.776Peso del agua + recipiente (Wa+Wr)(kg) 14.166 14.154 14.168Peso del agua (Wa)(kg) 9.390 9.378 9.392Factor de corrección (f)(l/m3) 106.496 106.633 106.474Factor de corrección promedio (f)(1/m3) 106.53

Peso volumétrico sueltoMétodo 1

N° REPETICION 1 2 3


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Peso del recipiente (Wr) 4.776 4.776 4.776Peso de la muestra + recipiente (Wa+Wr)(kg) 19.668 19.728 19.598Peso de la muestra (Wm)(kg) 14.892 14.952 14.822

PUSS (kg/m3) 1584.26 1590.6381576.80

9PUSS PROMEDIO (kg/m3) 1583.902

Método 2

N° REPETICION 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 4.776 4.776 4.776Peso del agua + recipiente (Wa+Wr)(kg) 14.166 14.154 14.168Peso de la muestra + recipiente (Wa+Wr)(kg) 19.668 19.728 19.598Peso de la muestra (Wm)(kg) 14.892 14.952 14.832Factor de corrección promedio (f)(l/m3) 106.53PU (kg/m3) 1586.445 1592.837 1580.053PU PROMEDIO (kg/m3) 1586.445

Peso volumétrico compactadoMétodo 1

N° REPETICION 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 4.776 4.776 4.776Peso de la muestra + recipiente (Wa+Wr)(kg) 21.710 21.896 21.931Peso de la muestra (Wm)(kg) 16.934 17.120 17.155PUSS (kg/m3) 1801.489 1821.277 1825.000PUSS PROMEDIO (kg/m3) 1815.922

Método 2

N° REPETICION 1 2 3Peso del recipiente (Wr) 4.776 4.776 4.776Peso del agua + recipiente (Wa+Wr)(kg) 14.166 14.154 14.168

Peso de la muestra + recipiente (Wa+Wr)(kg) 21.710 21.896 21.931Peso de la muestra (Wm)(kg) 16.934 17.120 17.155


P. UNITARIO PROMEDIO COMPACTADO (kg/m3): 1585.174

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Factor de corrección promedio (f)(l/m3) 106.53PU (kg/m3) 1803.979 1823.794 1827.522PU PROMEDIO (kg/m3) 1818.432

P. UNITARIO PROMEDIO COMPACTADO (kg/m3): 1817.177

Fig.05. Peso Unitario del Agregado Fino

4. DETERMINACION DEL MODULO DE FINURA Y COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD – ENSAYO GRANULOMETRICO ASTM C – 136 – MTC E 204 – NTP 400.012 DEL AGREGADO FINOa) Objetivos

Determinar el módulo de finura y coeficiente de uniformidad. Realizar el ensayo granulométrico del agregado grueso. Experimentar y conocer técnicas de control de error. Realizar el análisis físico y estadístico de los resultados obtenidos.

b) Equipos Balanza. Horno, temperatura. Juego de tamices estándar.

c) Procedimiento


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Obtener una muestra representativa de grava de grava, la cual deberá estar secado al aire.

Pesar aproximadamente 3000gr. Colocar el material en partes tamizar (esto para evitar que el exceso de

peso de rampa a la malla) Realizar el proceso de vibración de las mallas (tamizado), girando 5° cada 25

segundos. Pesar el contenido de la malla. Limpiar las mallas Dibujar la curva granulométrica Determinar módulo de finura y coeficiente de uniformidad.

d) ResultadosPeso de la muestra: 2000gr


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MF = 3.90


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Proceso de tamizado del agregado fino

5. CANTIDAD DE MATERIAL QUE PASA POR LA MALLA N° 200. (ASTM C 117)

a) ObjetivoDeterminar el contenido de partículas que pasa por la malla N° 200.

b) Fundamento TeóricoEsta Norma detalla el método de prueba para determinar el contenido de partículas más finas de la criba o malla de diámetro de 0.075mm (N° 200) por medio de lavado. Durante esta prueba, las partículas de arcilla y otras que se disuelven por el agua de lavado, y las que son solubles en el agua, son separadas.

c) Materiales y Equipos

d) Procedimiento Balanza: Debe tener una sensibilidad de 0.1% de la masa de la muestra

que se ensaye. Tamices: Es necesario un juego de dos cribas armadas de tal forma que la

inferior sea la f = 0.075 (No.200) y la superior 1 a 1.18 mm (No. 16); ambas deben cumplir las especificaciones.

Recipiente: Debe usarse un vaso de tamaño suficiente para contener la muestra cubierta con agua y que permita una agitación vigorosa sin que se pierda nada de la muestra ni del agua.

Horno de secado: Debe estar equipado con termostato para mantener la temperatura a 110 ± 5°C; contar con termómetro y ventilación suficiente y adecuada.

500 gramos de arena.e) Procedimiento

Preparar ua muestra de 500 gr de agregado fino. Someter la muestra a un proceso de agitamineto y lavaralo hasta que el

color del agua y utilizando el tamiz N° 200. Se saca el contenido de dicho tamiz y se lo seca en el horno. Calcule la cantidad de material que pasa por el tamiz.

A=( B−CC )×100


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e) RESULTADOS OBTENIDOS

A: % del material fino que pasa el tamiz N°200 por lavado 75.046B: peso original de la muestra seca (gr) 500C: peso de la muestra seca, después del lavado (gr) 285.64

A=( 500−285.64285.64 )×100

A=75.046

VI. ANALISIS

El material que pasa por la malla 200 es un elemento perjudicial, que cuando se hallan presentes en los agregados, disminuyen las propiedades fundamentales del concreto, tanto en la elaboración como en su comportamiento posterior.

Según la norma ASTM C-33, los materiales muy finos como: la arcilla, el limo y el polvo de trituración, que pasa la malla número 200, están limitados en conjuntos. Por lo tanto el material fino que pasa el tamiz N°200 es de 75.046%; la cual Según la norma ASTM C-33, estamos frente a una Arena Natural, que puede ser utilizado en concretos no expuestos a la abrasión.


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VII. CONCLUSIONES

Concluimos, al finalizar los ensayos realizados determinamos que sus propiedades físicas y mecánicas reaccionan distintamente, la cual esto nos lleva a la elección del material idóneo.

Contenido de humedad para el agregado grueso 2.528 y 7.223 es el contenido de humedad del agregado fino.

El módulo de finura del agregado fino es de 3.904, estando en el rango que se necesita para hacer una mezcla de concreto.


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Los pesos volumétricos compactados son de 1539.047 kg/m3 para el agregado grueso y de 1719.026 kg/m3 para el agregado fino, siendo estos valores necesarios para el diseño de mezcla.

Estas características de los agregados obtenidos nos conlleva a poder realizar un diseño de mezclas acorde a las especificaciones del concreto a utilizar.

RESUMEN DE RESULTADOS DE LAS PROPIEDADES DEL AGREGADO GRUESO Y FINO

DETERMINACION DE PROPIEDADES DE AGREGADO GRUESO

1) CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO GRUESO:


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w%=2.528

2) PESO ESPECIFICO APARENTE Y REAL DEL AGREGADO GRUESO:

Peso específico de masa (Pem)

Pem=2.520

Peso específico de masa saturada con superficie seca (Pmsss)

Pmss=2.552

Peso especifico aparente (Pea)

Pea=2.603

Absorción (%Abs)

%Abs=1.255

3) PESO VOLUMETRICO SUELTO Y COMPACTADO Y COMPACTADO DEL AGREGADO GRUESO Y VACIOS EN LOS AGREGADOS:

Factor de corrección promedio (f)(1/m3 = 72.324


Método 1

PUSS PROMEDIO (kg/m3) = 1483.405

Método 2

PU PROMEDIO (kg/m3) = 1502.001

PROMEDIO ENTRE EL METODO 1 Y 2

Peso Unitario suelto Promedio (kg/m3 = 1492.703


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Método 1


Método 2


PROMEDIO ENTRE EL METODO 1 Y 2

Peso Unitario Compactado Promedio (kg/m3) = 1539.047

4) MODULO DE FINURA Y COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

Modulo de finura = 7.714

Coeficiente de uniformidad =

5) RESISTENCIA A LA ABRASION:

Desgaste = 75.88

DETERMINACION DE PROPIEDADES DE AGREGADO FINO

1) CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO

Contenido de humedad (%) = 7.223

2) PESO ESPESIFICO APARENTE Y REAL DEL AGREGADO FINO Y ABSORCION

Peso Específico de Masa (Pem) Pem = 2.448

Peso Específico de Masa SSS (Pemsss) Pemsss = 2.599

Peso Específico Aparete (Peap)


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Peap = 2.882

Porcentaje de Absorción (%Abs) %Abs = 6.153

3) PESO UNITARIO VOLUMETRICO

Factor de corrección promedio (f)(1/m3) = 106.53


Método 1


Método 2


UNITARIO PROMEDIO SUELTO (kg/m3): 1585.174


Método 1


Método 2


UNITARIO PROMEDIO COMPACTADO (kg/m3): 1817.177

4) MODULO DE FINURA Y COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

MODULO DE FINURA = 3.904

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD =


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5) CANTIDAD DE MATERIAL QUE PASA POR EL TAMIZ N° 200 A = 75.046

VIII. RECOMENDACIONES

Recomendamos que para traer material de rio, primeramente se tendrá que ver si es un material de buena calidad (limpio).

Al momento de realizar los ensayos leer bien la práctica y ser muy precisos en los pesos que se tomaran para que los resultados salgan correctos.


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Tener cuidado con la manipulación de los instrumentos al momento de poner los pesos en ellos.

Luego de haber terminado con los ensayos dejar, los instrumentos bien limpios para próximos ensayos.

En cuanto a los instrumentos de vidrio se recomienda tener mucho cuidado ya son muy frágiles y sensibles a cualquier golpe.

Para sacar los datos de laboratorio tener en cuenta algunas especificaciones que en algunos libros lo describen.

IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

LEYVA, J. L. (1996). Tecnologia del Concreto – cajamarca

CARBAJAL, E. P. (s.f.). Topicos de Tecnologia del Concreto. Cajamarca.


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[Sánchez de Guzmán, Diego. Tecnología del Concreto y Propiedades; 1997, Pag67]

MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. Sección 5-6

AGREGADO: extraído de Shttp://www.asogravas.org/Inicio/Agregados.aspx

X. ANEXOS


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Selección del agregado grueso para pesar en tara, para realizar el contenido de humedad

Pesado de 1kg de agregado y colocación al horno por 24 horas para hallar el contenido de humedad.

Material utilizado para realizar el peso específico del agregado fino

... Proceso de


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agitación para eliminar todo tipo de burbujas dentro del agregado para determinar el peso específico del agregado fino.

... Teniendo como peso final 1686.7g

Juego de tamices para agregado fino.

Proceso de tamizado del agregado fino

Proceso de granulometría de agregado grueso


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Procedimiento para determinar el peso unitario suelto.

Determinación del peso volumétrico compactado

Procedimiento de llenado de agua al molde para determinar el peso volumétrico.


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Lavado del agregado grueso


ensayos de tecnologia del concreto (1)

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