peso unitario

Manual de Laboratorio de Materiales de Ingeniería Civil

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LABORATORIO II - GRAVEDAD ESPECIFICA, ABSORCION Y PESO UNITARIO DE AGREGADOS FINOS Y GRUESOS

Estas pruebas están preparadas para determinar las propiedades de gravedad específica, absorción y peso unitario de los agregados finos y gruesos a ser usados en el diseño de mezcla de hormigón.

La gravedad específica es la relación entre la densidad del material y la densidad del agua. De acuerdo a la condición de humedad del agregado la gravedad específica se determina en condición seca o saturada con superficie seca (SSD) . Esta información nos permite hacer una relación entre el peso de los agregados y el volumen que ocupa dentro de la mezcla. En los trabajos con hormigón, el término gravedad específica se refiere a la densidad de la partícula individual y no a la masa de agregado como un entero.

La capacidad de absorción se determina encontrando el peso de un agregado bajo condición saturada (SSD) y en condición seca. La diferencia en pesos expresada como porciento del peso seco es la capacidad de absorción. Esta información se requiere para balancear las necesidades de agua en la mezcla de hormigón.

El peso unitario de un agregado nos da una medida de los vanos en un volumen unitario de agregado. Este valor es necesario para determinar la cantidad de agregado grueso que puede ser acomodado en una mezcla de hormigón. Los vanos en los agregados dependen de varios factores como: tamaño, forma, textura de superficie, granulometría y compactación. Para nuestro trabajo utilizaremos agregados secos y compactados.

Cuando se calcula el peso unitario de un agregado usualmente se expresa en libras por pie cúbico. Este método se aplica en agregado grueso, fino o en una combinación de agregados.

AGREGADO GRUESO

La gravedad específica de masa, gravedad específica aparente y el porciento de absorción se calculan mediante las siguientes fórmulas:

Gravedad Específica de Masa (seca) = CB

A−

donde:

A = Peso de la muestra secada al horno, gramos

B = Peso de la muestra SSD, gramos

C = Peso de la muestra sumergida en agua, gramos

Gravedad Específica de Masa (SSD) = CB

B−

Gravedad Específica Aparente = CA

A

−

Absorción = %100×−A

AB


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AGREGADO FINO

La gravedad específica de masa seca, gravedad específica de masa SSD, gravedad específica aparente y la absorción, se calculan de la siguiente manera:

Gravedad Específica de Masa (seca) = CB

A−+ 500

donde:

A = Peso de la muestra secada al horno, gramos

B = Peso del frasco (picnómetro) con agua, gramos

C = Peso del frasco + la muestra + el agua, hasta la marca de calibración

500 = Peso de agregado fino saturado usado en gramos

Gravedad Específica de Masa (SSD) =CB −+ 500

500

Gravedad Específica Aparente =CAB

A−+

Absorción = 100500 ×+

AA

Estos resultados se utilizan para todo diseño de mezcla, ya sea de hormigón o asfalto.

EQUIPO

1. Balanzas

2. Horno

3. Cono truncado

4. Varilla para asentamiento

5. Picnómetro calibrado

6. Canasta de malla de alambre

7. Bandejas

8. Envase calibrado

9. Regla

10. Pala

11. Paños

MATERIALES

1. Arena playa

2. Arena de río

3. Gravilla

4. Piedra


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PROCEDIMIENTO

A) Para agregado grueso (piedra y gravilla)

1. Seleccione alrededor de 1,000 gramos de agregado húmedo.

2. Seque el agregado con un paño para llevarlo a la condición SSD y péselo (B).

3. Coloque la muestra en la canasta de alambre y determine su peso sumergido en agua (C) (siga las instrucciones del instructor).

4. Coloque el agregado mojado en una bandeja y métalo al horno por 24 horas para así obtener el peso seco (A).

5. Con las ecuaciones explicadas anteriormente calcule los tres tipos de gravedad específica y la absorción.

B) Para agregados finos (arena de playa y arena de río)

1. Pese alrededor de 1,000 gramos de agregado fino húmedo.

2. Llévelo a la condición de SSD. Para corroborar ésto utilice el cono truncado según instrucciones del instructor.

3. Pese 500 gramos del agregado SSD. Si la cantidad pesada no es exactamente 500 gramos, entonces las formulas que se refieren a éste número deben ser modificadas para considerar el peso utilizado.

4. Llene el picnómetro con agua hasta la marca correspondiente y anote el peso del frasco con agua (B) gramos. El agua debe estar a temperatura ambiental.

5. Vacíe el frasco hasta la mitad aproximadamente y añada el agregado SSD que había pesado, luego de ésto complete hasta la marca original con agua adicional si fuese necesario.

6. Dé vueltas al frasco para eliminar cualquier burbuja que pudiese formarse y pese el frasco con el agregado y el agua (C) gramos.

7. Vierta el contenido del frasco en una bandeja. Utilice agua adicional para lavar el frasco si fuera necesario, de manera que no quede ninguna partícula de agregado en el frasco. Coloque la bandeja en el horno para que se seque el agregado. Esto será por espacio de 24 horas o hasta que el agregado esté completamente seco (A).

8. Calcule las gravedades específicas y la absorción, utilizando las ecuaciones explicadas.

C) Peso Unitario de Agregados

1. Pese el envase calibrado vacío.

2. Llene 1/3 parte del envase y compacte con la varilla 25 veces distribuyendo la penetración en toda el área. No golpee fuerte el fondo.

3. Llene 1/3 parte adicional del envase y compacte de la misma manera que en el paso anterior teniendo la precaución que la varilla no pase a la capa anterior.

4. Llene el envase hasta que se desborde y compacte de la manera anterior. Quite el exceso pasando la varilla de compactación por el tope, sin oprimir el agregado.


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5. Determine el peso del agregado en el envase y calcule el peso unitario. Los resultados deben variar por no más del 1% cuando repetimos la prueba dos veces más.

D) Volumen de Vanos

1. Calcule el volumen de cada agregado usando su gravedad específica seca.

Volumen = aguadeldensidadaespecíficagravedad

oencompactadoPeso∗sec

sec

2. Determine el volumen de vanos restando el volumen de los agregados del volumen del envase.

3. Calcule el porciento de vanos,

% Vanos = %100×envasesdevolumenvanosdevolumen


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LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCION DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

RECINTO UNIVERSITARIO DE MAYAGUEZ

GRAVEDAD ESPECIFICA Y ABSORCION DE AGREGADOS

HOJA DE DATOS

NOMBRE__________________ FECHA_________ SECCION_____ GRUPO NO._________

AGREGADO GRUESO

GRAVA

B Peso SSD (gm)

C Peso en agua (gm)

A Peso seco en Horno (gm)

PIEDRA

B Peso SSD (gm)

C Peso en agua (gm)

A Peso seco en Horno (gm)

RESULTADOS GRAVILLA PIEDRA

Gravedad Específica Aparente

Gravedad Específica de masa (seco)

Gravedad Específica de masa (SSD)

Absorción (%)


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LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCION DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

RECINTO UNIVERBITARIO DE MAYAGUEZ

GRAVEDAD ESPECIFICA Y ABSORCION DE AGREGADOS HOJA DE DATOS

NOMBRE____________________FECHA__________SECCION_____GRUPO NO. _______

AGREGADO FINO

PLAYA

D Peso SSD (gm)

B Peso Picnómetro + agua (gm)

C Peso Picnómetro + agua + muestra (gm)

A Peso Seco en Horno (gm)

RIO

D Peso SSD (gm)

B Peso Picnómetro + agua (gm)

C Peso Picnómetro + agua + muestra (gm)

A Peso Seco en Horno (gm)

RESULTADOS PLAYA RIO

Gravedad Específica Aparente

Gravedad Específica de masa (seco)

Gravedad Específica de masa (SSD)

Absorción (%)


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LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCION

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL RECINTO UNIVERSITARIO DE MAYAGUEZ

PESO UNITARIO DE AGREGADOS

HOJA DE DATOS

NOMBRE_________________ FECHA_______________

GRUPO NO._____________ SECCION_____________

Agrega-do

Prueba Peso total (lbs.)

Peso

del envase (lbs.)

Peso del agregado

(lbs.)

Volumen Envase ( 3ft )

Peso Unitario (lbs/ 3ft )

Vol. de agrega-

Dos

Vol.

Vanos

%

Vanos

1 Piedra

2

1 Grava

2

Arena

de Río

1

Arena

de playa

1

peso unitario

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