Universidad de OrienteNúcleo de Anzoátegui

Escuela de Ingeniería y Ciencias AplicadasDepartamento de Ingeniería Civil

Asignatura: Materiales de Construcción

GranulometríaInforme #2

Profesor: Participante:Sosa Jesús Silva Alejandra. C.I 20.873.596

Preparadora: Sección:Riveiro Jessica “02”

Barcelona, de enero de 2011

ÍndiceIntroducción.................................................................................................................III

Marco Teórico..............................................................................................................4

Materiales y Equipos.............................................................................................9

Procedimiento Experimental........................................................................10

Tabla de Datos y Resultados........................................................................11

Conclusiones..............................................................................................................13

Apéndice........................................................................................................................15

Bibliografía...................................................................................................................17

Anexos.............................................................................................................................18

IntroducciónAntiguamente se decía que los agregados eran elementos inertes dentro del concreto ya que no intervenían directamente dentro de las reacciones químicas, en la tecnología moderna se establece, que siendo este material el que mayor porcentaje de participación posee, tendrá dentro del concreto propiedades y características diversas. Los tamaños de las partículas son unas de las propiedades de mayor importancia en cualquier tipo de agregados, estas se llevan a cabo por un método llamado GRANULOMETRIA que es la

distribución de los tamaños de partículas por medio de un análisis de tamices.

El análisis o prueba de tamices se lleva a cabo colando los agregados a través de una serie de tamices o cedazos enumerados. Estos tamices están en números ascendentes, esto es, #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200 y en bandeja para agregados finos y en orden de tamaño descendente 1- ½ ", 1", ¾ ", ½ ", 3/8", #4, #8 y en bandeja, para agregado grueso, este procedimiento nos va a permitir hallar una serie fundamentos como peso retenido del tamiz, % retenido acumulado y el modulo de finura de los agregados finos y el tamaño máximo nominal y absoluto para los agregados gruesos.

Marco TeóricoGranulometría: 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. Los siete tamices estándar ASTM C 33 para agregado fino tiene aberturas que varían desde la malla No. 100(150 micras) hasta 9.52 mm.

Los números de tamaño (tamaños de granulometría), para el agregado grueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a través de un arreglo de mallas. Para la construcción de vías terrestres, la norma ASTM D 448 enlista los

trece números de tamaño de la ASTM C 33, más otros seis números de tamaño para agregado grueso. La arena o agregado fino solamente tiene un rango de tamaños de partícula.

La granulometría y el tamaño máximo de agregado afectan las proporciones relativas de los agregados así como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economía, porosidad, contracción y durabilidad del concreto.

Tamizado: La tamización o tamizado es un método físico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz o cedazo. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾", ½", ?", # 4 y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200.

Por el tamaño del Agregado:

Según su tamaño, los agregados para concreto son clasificados en:

Agregados finos (arenas).

Agregados gruesos (piedras).

Áridos y Arenas:

El tamiz que separa un agregado grueso de uno fino es el de 4,75 mm. Es decir, todo agregado menor a 4,75 mm es un agregado fino (arena).

La arena o árido fino es el material que resulta de la desintegración natural de las rocas o se obtiene de la trituración de las mismas, y cuyo tamaño es inferior a los 5mm.

Para su uso se clasifican las arenas por su tamaño. A tal fin se les hace pasar por unos tamices que van reteniendo los granos más gruesos y dejan pasar los más finos.

-Arena fina: es la que sus granos pasan por un tamiz de mallas de 1mm de diámetro y son retenidos por otro de 0.25mm.

- Arena media: es aquella cuyos granos pasan por un tamiz de 2.5mm de diámetro y son retenidos por otro de 1mm.

- Arena gruesa: es la que sus granos pasan por un tamiz de 5mm de diámetro y son retenidos por otro de 2.5mm.

Las arenas de granos gruesos dan, por lo general, morteros más resistentes que las finas, si bien tienen el inconveniente de necesitar mucha pasta de conglomerante para rellenar sus huecos y será adherente. En contra partida, el mortero sea plástico, resultando éste muy poroso y poco adherente.

El hormigón es un material formado por cemento, áridos de diferentes granulometrías, agua y aditivos que, mezclado en diferentes proporciones, permite obtener el hormigón que es distribuido en camiones hormigoneras.

Es un material vivo, no almacenable, ya que su tiempo de uso se limita a 90 minutos; a partir de los cuales el hormigón pierde sus propiedades.

Las características especiales de este material obligan a fabricar bajo pedido, adecuando la producción a la situación geográfica, al horario y ritmo de cada obra, debiendo optimizar los recursos para ofrecer no sólo un producto de calidad sino un buen servicio al cliente.

Cualquiera sea el tipo de material utilizado, sus partículas deben ser duras y resistentes, ya que el concreto, como cualquier otro material se romperá por su elemento más débil. Si el agregado es de mala calidad sus partículas se romperán antes que la pasta cementicia, o el mortero.

Agregado Fino:

Un agregado fino con partículas de forma redondeada y textura suave ha demostrado que requiere menos agua de mezclado, y por lo tanto es preferible en los HAD.

Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto mayor en las proporciones de la mezcla que el agregado grueso.- Los primeros tienen una mayor superficie específica y como la pasta tiene que recubrir todas las superficies de los agregados, el requerimiento de pasta en la mezcla se verá afectado por la proporción en que se incluyan éstos.

Una óptima granulometría del árido fino es determinante por su requerimiento de agua en los HAD, más que por el acomodamiento físico.

La experiencia indica que las arenas con un módulo de finura (MF) inferior a 2.5 dan hormigones con consistencia pegajosa, haciéndolo

difícil de compactar. Arenas con un módulo de finura de 3.0 han dado los mejores resultados en cuanto a trabajabilidad y resistencia a la compresión.

El módulo d e finura , también llamado modulo granulométrico por algunos autores, no es un índice de granulometría, ya que un número infinito de tamizados da el mismo valor para el módulo de finura. Sin embargo, da una idea del grosor o finura del agregado, por este motivo se prefiere manejar el termino de Modulo de Finura. El  modulo de  finura se  calcula sumando los  porcentajes retenidos acumulados en  los  tamices estándar (nombrados más abajo) y dividiendo la suma entre 100.

Agregado Grueso:

Numerosos estudios han demostrado que para una resistencia a la compresión alta con un elevado contenido de cemento y baja relación agua-cemento el tamaño máximo de agregado debe mantenerse en el mínimo posible (12,7 a 9,5).

En principio el incremento en la resistencia a medida que disminuye el tamaño máximo del agregado se debe a una reducción en los esfuerzos de adherencia debido al aumento de la superficie específica de las partículas.

Se ha encontrado que la adherencia a una partícula de 76 mm. Es apenas un 10% de la correspondiente a una de 12,5 mm., y que excepto para agregados extremadamente buenos o malos, la adherencia es aproximadamente entre el 50 a 60% de la resistencia de la pasta a los 7 días.

Las fuerzas de vínculo dependen de la forma y textura superficial del agregado grueso, de la reacción química entre los componentes de la pasta de cemento y los agregados.

Otro aspecto que tiene que ver con el tamaño máximo del agregado es el hecho de que existe una mayor probabilidad de encontrar fisuras o fallas en una partícula de mayor tamaño provocadas por los procesos de explotación de las canteras (dinamitado) y debido a la reducción de tamaño (trituración), lo cual lo convertirá en un

material indeseable para su utilización en concreto.

También se considera que la alta resistencia producida por agregados de menor tamaño se debe a una baja en la concentración de esfuerzos alrededor de las partículas, la cual es causada por la diferencia de los módulos elásticos de la pasta y el agregado

.El agregado ideal debe ser limpio, cúbico, anguloso, triturado 100%, con un mínimo de partículas planas y alongadas.

T amaño máximo (TM): Se define como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 100% de la muestra.

Tamaño Máximo Nominal (TMN): El tamaño máximo nominal es otro parámetro que se deriva del análisis granulométrico y está definido como el siguiente tamiz que le sigue en abertura (mayor) a aquel cuyo porcentaje retenido acumulado es del l5% o más. La mayoría de los especificadores granulométricos se dan en función del tamaño máximo nominal y comúnmente se estipula de tal manera que el agregado cumpla con los siguientes requisitos

Materiales y EquiposMateriales:

Arena (Agregado Fino) 5000gr de arena Piedra Picada (Agregado) 5000gr de piedra Arena de playa Agua Sal

Equipos:

Peso: Marca fabrica venezolana Apreciación 25gr y Capacidad 10Kg

Balanza: Marca O chaus Apreciación 0.1gr y Capacidad 610gr

Tobo Cuchara Embace (Gatorade) Bandeja Pañitos Hornilla eléctrica Tamizadora

Procedimiento ExperimentalPara la práctica se llevaron tres materiales, la arena fina (agregado fino), las piedras picadas (agregado grueso) y la arena de playa cada una con un peso de 5kilos

1. Se empezó a trabajar con la de agregado fino, donde la arena se llegó a colocar en la mesa en forma de círculo para realizar 3 cuarteos.

2. Para el primer cuarteo se dividió la arena en dos partes, en la que se agarró una de esas partes y se pesó. Con esa mitad pesada se realizó el 2do cuarteo, donde se efectuó el mismo procedimiento que en el 1ero y así mismo se hizo con el 3ro de los cuarteos.

3. Una vez realizado este ultimo cuarteo, lo obtenido y ya pesado se lleva a una hornilla eléctrica para calentarlo por 3min, de ahí se sacó y se volvió a pesar.

4. Pesado los agregados se vertieron en un tamizador por 2min para así obtener en cada serie de tamices, partículas de tamaños propios de cada bandeja.

5. Ya obtenido la serie de tamices, por medio de una balanza se halló el peso de cada una de las bandejas enumeradas.

6. Por último se hizo este mismo procedimiento con los agregados gruesos (piedras) y con la arena de playa

Ya terminada la práctica se realizo una pequeña prueba de Limo, en donde se utilizó un embase con capacidad de ½ litro, se colocó 6cm de arena de playa y lo llenaron de agua hasta unos 10 cm, para terminar se le añadió una cucharada de sal y se agitó.

Tabla de Datos y ResultadosGranulometría agregado Fino

Tamiz Peso Retenido

Tamiz

% Retenidoen cada tamiz

% Retenidoacumulad

o

% Pasante en

Cada tamiz

#4 60,9gr 9,03561 9,03561 90,96439#8 46,9gr 6,95846 15,99407 84,00593

#16 55,7gr 8,26409 24,25816 75,74184#30 117,5gr 17,43323 41,69139 58,30861#50 160.0gr 23,73887 65,43026 34,56974#100 182,7gr 27,10682 92,53708 7,46292#200 38.5gr 5,71217 98,24925 1,75075Fondo 11,8gr 1,75074 99,99999 0,00001

∑ 674gr

Módulo de Finura: (MF): 2,48946

Granulometría agregado Grueso

Tamiz Peso Retenido

Tamiz

% Retenidoen cada tamiz

% Retenidoacumulad

o

% Pasante en

Cada tamiz

2” 0 gr 0 0 1001 ½” 0 gr 0 0 100

1” 170,2gr 21,98114 21,98114 78,01886¾” 238gr 30,73744 52,71858 47,28142½” 248,2gr 32,05476 84,77334 15,22666

3/8” 89,6 11,57174 96,34508 3,65492¼” 19,5gr 2,51840 98,86348 1,13652#4 1,8 0,23247 99,09595 0,90405

Fondo 7gr 0,90404 99,99999 0,00001 ∑ 774,3gr

Tamaño máximo (TM) = 2” y 1 ½”Tamaño máximo nominal (TMN) = 1”

Granulometría con arena de playa

Tamiz Peso Retenido

Tamiz

% Retenidoen cada tamiz

% Retenidoacumulad

o

% Pasante en

Cada tamiz

#4 0gr 0 0 100#8 0gr 0 0 100

#16 0gr 0 0 100#30 0.42gr 0.07290 0.07290 99.92710#50 0.84gr 0.14581 0.21871 99.78129#100 540gr 93.73373 93.95244 99.78129#200 34.3gr 5.95383 99.90627 6.04756Fondo 0.54gr 0.09373 100 0.09373

∑ 576.1

Módulo de Finura: (MF): 0.94244

Conclusiones1. Para obtener una buena granulometría los agregados deben

de estar constituidos de diferentes tamaños, para que los vacios dejados por los de mayor tamaño sean ocupados por otros de menor tamaño, así sucesivamente.

2. Se obtuvo que para los agregados finos el de mayor peso fue el del tamiz # 100 y en los agregados gruesos el de ½”.

3. La arena antes de calentarse pesó 700, una vez calentada bajo a 680 eso se debe a que los agregados pierden humedad al entrar en calor, igual pasó con los agregados gruesos antes 800, después de calentarse 780.

4. Como se puede observar en las tablas, el peso retenido en cada tamiz se aproxima al peso de los agregados ya calentados.

5. Al realizar el cálculo del módulo de finura se obtuvo un resultado de 2,48946, esto nos indica que contamos con una arena que se encuentra entre los intervalos especificados que son 2,3 y 3,1; concluyendo de esta manera que es una arena adecuada para diseñar una buena mezcla para concreto.

6. Las razones para determinar el tamaño máximo del agregado se deben a que estas propiedades afectan las proporciones relativas de los agregados, el cemento y el agua necesarios para elaborar un cierto concreto, así como la manejabilidad, la economía, la porosidad y la contracción del mismo.

7. Al comparar el modulo de finura entre la arena y la arena de playa se pudo observar que la finura de la arena de playa es mucho mayor que la arena de construcción.

8. En la prueba del limo el espesor de la capa no excede los 5 mm lo que indica que la arena es limpia.

ApéndiceAgregado Fino:

% Retenido de Tamiz # 4

Pesoretenido tamiz ¿×100 ¿Peso total de tamiz

=60,9×100674

=9,03561

% Retenido acumulado tamiz % retenidotamiz anterior+%retenidode tamiz ¿8=% ret . Acumulado

9,03561+6,95846=15,99407

% Pasante en cada tamiz

100−%ret . acumulado¿ 4=100−9,03561=90,96439

Modulo de finura

MF= Ʃ%ret . Acumulado100

=248,94657100

=2,48946

Agregado Grueso:

% Retenido de Tamiz 2”

Peso retenidotamiz×100Peso totalde tamiz

=170,2×100774,3

=21,98114

% Retenido acumulado tamiz % retenidotamiz anterior+%retenido de tamiz 3/4 =% ret. Acumulad

21,98114+30,73744=52,71858

% Pasante en cada tamiz

100−%ret . acumulado1 =100-21,98114=78,0188

Agregado Fino:

% Retenido de Tamiz # 30

Pesoretenido tamiz ¿×100 ¿Peso total de tamiz

=0.42×100576.1

=0.07290

% Retenido acumulado tamiz % retenidotamiz anterior+%retenidode tamiz ¿8=% ret . Acumulado

0.07290+0.14581=0.21871

% Pasante en cada tamiz

100−%ret . acumulado¿30=100−0.07290=99.92710

Modulo de finura

MF= Ʃ%ret . Acumulado100

=94.24405100

=0.94244

Bibliografía http://www.arqhys.com/granulometria.html

http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/

agregados2.shtml

http://es.wikipedia.org/wiki/Tamizado

http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_2.html

Anexos

Anexo # 1 (Cuarteo de Arena)

Anexo # 2 (calentando la Arena)

Anexo # 3 (Cuarteo de piedra)

Anexo # 4 (Calentado las Piedras)

Anexo # 5 (Tamizadora)

Anexo # 6 (Tamices)

Anexo # 7

Anexo # 8 (Balanza)

Prueba de Limo

Anexo # 9 y Anexo # 10