2º Laboratorio

Tecnología del Concreto

“Año del Centenario de Machu Picchu para el Mundo”

UNIVERSIDAD NACIONAL

SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

Facultad de Ingeniería Civil

Escuela : Ingeniería Civil.

Docente : Ing. Villegas Zamora Víctor Raúl.

Curso : Tecnología del Concreto

Trabajo : Informe de Laboratorio N° 02

Tema : Contenido de Humedad, Porcentaje de Absorción, Peso Específico

Y Peso Unitario del agregado fino y del agregado grueso.

Alumnos :

ENGRACIO AGUIRRE Danilo Giovanni. 082.0904.339

MEJIA GOMEZ Jhoffré. 081.0904.424

RAMIREZ VIERA Ray. 072.0709.258

HUARAZ – 2011


INTRODUCCIÓN

Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto.

El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada utilizada para

preparar morteros y concretos.

El tamaño máximo, contenido de humedad, porcentaje de absorción, peso específico,

resistencia al desgaste, forma, tamaño máximo, granulometría, modulo de fineza y demás

propiedades de las partículas son importantes en cualquier tipo de agregado a ser utilizado en la

elaboración del concreto. En nuestro laboratorio nos enfocaremos a determinar en las propiedades

físicas más importantes.

Ya que estas propiedades son importantes para realizar nuestro diseño de mezclas debido a su

efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía y demás propiedades en estado fresco y

endurecido del concreto.

El Grupo.


CONTENIDO DE HUMEDAD, PORCENTAJE DE ABSORCIÓN, PESO

ESPECÍFICO Y PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

NTP 339.185

Esta NTP establece el procedimiento para determinar el porcentaje de humedad total

evaporable en una muestra de agregado. Esta incluye la humedad superficial y la contenida en

los poros, más no al agua que se combina químicamente con los minerales de algunos

agregados y que no es susceptible de evaporación.

PORCENTAJE DE ABSORCIÓN Y PESO ESPECÍFICO DEL

AGREGADO FINO Y DEL AGREGADO GRUESO

NTP 400.021

NTP 400.022

Las presentes normas citadas establecen un procedimiento para determinar el peso

específico seco, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico aparente y

la absorción (después de 24 horas) de los agregados finos y gruesos.

DETERMINACIÓN DEL PESO UNITARIO

NTP 400.017

Estas normas involucran una muestra de agregado en un recipiente de volumen

conocido y luego se resta la masa del recipiente. La masa unitaria compacta se realiza por

medio del llenado con el agregado del recipiente, en tres capas cada una a un tercio de la

altura del recipiente; y cada capa es golpeada 25 veces en forma helicoidal. Para mayor

precisión repetir el proceso mínimo 3 veces.


OBJETIVOS

Determinar el contenido de humedad de las muestras como son agregado fino (arena) y

agregado grueso (canto rodado y piedra partida)

Determinar el peso específico de las muestras de agregado (arena fina, canto rodado y piedra

partida)

Determinar el porcentaje de absorción de los agregados finos y gruesos de las muestras

obtenidas.

Determinar el peso unitario de cada muestra de agregado (arena fina, canto rodado y piedra

partida). Para poder utilizarlos en morteros y concretos.

DEFINICIONES

Para los propósitos de esta Norma. Técnica Peruana se aplican las siguientes definiciones:

Absorción: Es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de ser sumergido 24

horas en ésta, se expresa como porcentaje del peso seco. El agregado se considera "seco"

cuando éste ha sido mantenido a una temperatura de 110 °C ± 5 °C por tiempo suficiente para

remover toda el agua sin combinar.

Peso Especifico: Es la relación, a una temperatura estable, de la masa (o peso en el aire) de

un volumen unitario de material, a la masa del mismo volumen de agua a las temperaturas

indicadas. Los valores son a dimensionales.

Peso Específico Aparente: Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de

un volumen unitario de la porción impermeable del agregado, a la masa en el aire de igual

volumen de agua destilada libre de gas.

Peso Específico De Masa: Es la relación, a una Temperatura estable, de la masa en el aire de

un volumen unitario de agregado (incluyendo los poros permeables e impermeables en las

partículas, pero no incluyendo los poros entre partículas): a la masa en el aire de igual

volumen de agua destilada libre de gas.

Peso Específico De Masa Saturado Superficialmente Seco (SSS): Es la relación a una

temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario de agregado incluyendo la

masa del agua de los poros llenos hasta colmarse por sumersión en agua por 24 horas

aproximadamente (pero no incluyendo los poros entre partículas), comparada con la masa en

el aire de un igual volumen de agua destilada libre de gas.


I. EQUIPOS Y MATERIALES:

Balanza: Con una capacidad de 5kg o más y con sensibilidad aproximada de 0.5 g.

Estufa: La estufa tendrá la capacidad de mantener una temperatura de 110°C ± 5°C.

Frasco volumétrico de un litro de capacidad calibrado y una

fiola:

Molde metálico :de forma troncocónico de 40mm de diámetro en la

parte superior, de 90mm de diámetro en la parte inferior y de 75mmm

de altura


Malla de ¾” y la malla Nº 4

Varilla compactadora de 5/8” de diámetro y

aprox. 60 cm. de largo, con un extremo

redondeado.

Recipiente de volumen conocido.

II. PROCEDIMIENTOS :

PARA LA ARENA (AGREGADO FINO)

A. CONTENIDO DE HUMEDAD (CH%):”NTP 339.185 “Método de ensayo normalizado

para contenido de humedad “

1. DEFINICIÓN: Es el contenido de agua que puede absorber un agregado, expresado en

porcentajes es:

2. PROCEDIMIENTO:

Por el método de cuarteo seleccionamos 1000 g de arena en estado natural (PH=1000g).

Dejar secar la muestra a 110ºC aproximadamente durante 24 horas, hasta peso constante (PS).

Y se procede a ser los cálculos.

Donde: PH =peso húmedo del agregadoPS =peso seco del agregadoCH %=

(PH−PS )PS

∗100


3. RESULTADOS:

DATOS. Obtenidos en el laboratorio:

PH = 1000 g (Promedio)

PS = 986 g (Promedio)

Entonces: CH% = 1.41988 %

B. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (PA%):

1. DEFINICIÓN:

PA %=(PSSS−PS

)PS

x100

Donde:

Ps = Es el peso de la muestra seca en el aire en gramos

Psss= Peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire en gramos

2. PROCEDIMIENTOS:

Se selecciona el agregado fino de la experiencia anterior con PS obtenido.

Donde:

CH = contenido total de humedad evaporable

de la muestra en porcentaje

PH = masa de la muestra húmeda en gramos

PS = masa de la muestra seca en gramos

CH %=(PH−PS )

PS

∗100


Luego cubrir la muestra con agua durante 18 a 24 horas

Colocar la muestra en una mesa, expandirla y removerla para garantizar su secado uniforme.

Colocar la muestra seleccionada en un molde cónico y apisonarlo 25 veces.

Y luego se pesa 500 g (PSSS)

Se pone al horno la muestra durante 24 a 110ºC y se obtiene el PS.


3. RESULTADOS:

Se obtiene el valor de Ps = 489.7 g

Se observa que al sacar el cono el agregado cae rápidamente, esto significa que ha alcanzado

su condición de saturado y superficialmente seco (Psss = 500 g)

Remplazamos valores

PA %=(PSSS−PS

)PS

x100

Entonces:

PA %=(500−489.7)

489.7X 100PA %=2.10333 %

C. PESO ESPECIFICO(Pe):

1. DEFINICIÓN:

Es la relación de su peso al peso de un volumen igual de agua. Se usa en algunos

cálculos para el control y proyectos de mezclas. Es la relación a una temperatura estable de la

masa en el aire de un volumen unitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de

un volumen igual de agua destilada libre de gas.

El peso específico de los agregados es un indicador de calidad, en cuanto que los

valores elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que para

bajos valores generalmente corresponde a agregados absorbentes y débiles.

ESPECÍFICO APARENTE

Es la relación a una temperatura estable, de la masa en el aire, de un volumen unitario

de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada

libre de gas, si el material es un sólido, el volumen es igual a la porción impermeable.

PESO ESPECÍFICO DE MASA


Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario

de material (incluyendo los poros permeables e impermeables naturales del material); a la

masa en el aire de la misma densidad, de un volumen igual de agua destilada libre de gas.

PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO

Es lo mismo que el peso específico de masa, excepto que la masa incluye el agua en

los poros permeables.

Nota: El peso específico anteriormente definido está referido a la densidad del material,

conforme al Sistema Internacional de Unidades.

Pe=P s

V ssS

=P s

V F−V i

Donde:

PS = Peso seco al horno durante 24 horas.

VSSS = Volúmen del agregado (SSS)

VF = Volumen final del agua

Vi = Volumen del agua inicialmente, en este caso: Vi = 500 cm3.

2. PROCEDIMIENTO:

En un frasco graduado de 1 litro de capacidad se llena 500 cm3 de agua.

A eso se le agrega 500 g de arena en condición de saturado superficialmente seco (sss).

Dejar reposar la muestra por tres minutos.

Hacer lectura del volumen final.

Secar al horno durante 24 horas a una temperatura de 110ºC y luego pesar.


3. RESULTADOS:

Se tuvo como volumen inicial: Vi= 500 cm3

El volumen final: VF = 692 cm3

El Ps = g

Entonces:

Pe=Ps

V F−V i

= 489.7692−500

Pe=2.55052( g

cm3)

D. PESO UNITARIO (PU)

1. DEFINICIÓN:

PU= masa del agregadoVolumendel agregado

2. PROCEDIMIENTO:

En el caso que se tenga el agregado como muestra para separar el material por la malla ¼”

cuidando que no se pierda el material.

Zarandear con movimientos distintos de vaivén, y en ningún caso forzar con la mano el

pasaje de una partícula a través del tamiz.

Secar el agregado en estado natural, extendiéndolo sobre el piso limpio durante 18 a 24

horas.


Seleccionar aproximadamente 25 Kg. De cada agregado (arena fina)

Pesar el recipiente vacío que se va a utilizar.

Llenar la muestra de agregado (arena fina), hasta la tercera parte del recipiente.

Se Apisona la masa con la varilla dando 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la

superficie, y en forma helicoidal, desde el centro para afuera; procurando que la barra no

golpee el fondo con fuerza.

Se repite el procedimiento llenando ahora los 2/3 del recipiente, y la fuerza con la que se

compacta debe ser suficiente para atravesar la última capa de agregado colocada en el

recipiente.

Finalmente llenar completamente el recipiente, y seguir el mismo proceso anterior.

Se nivela la superficie del recipiente con la misma varilla.


Pesar el recipiente con el agregado.

Para mayor precisión de los datos, repetir el proceso mínimo 3 veces.

3. RESULTADOS:

Se obtuvo los siguientes resultados y se precedió con los cálculos:

PESO DEL MOLDE (Kg) VOLUMEN DEL MOLDE (m3)

5.079 0.009787

MATERIAL PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) PESO 1 (Kg) Promedio

MATERIAL + MOLDE 22.044 22.046 22.054 22.048

PESO DEL MOLDE 5.079 5.079 5.079 5.079

PESO DEL MATERIAL 16.965 16.967 16.975 16.969

PESO UNITARIO (Kg/m3) 1733.83059

III. PARA LA PIEDRA (AGREGADO GRUESO)

Estos procedimientos son para Piedra Chancada (Partida) y para Cantos Rodados.

A. CONTENIDO DE HUMEDAD (W):”NTP 339.185 “Método de ensayo normalizado para

contenido de humedad total evaporable de agregado por secado”

1. DEFINICIÓN: Es el contenido de agua que puede absorber un agregado, expresado en

porcentajes es:

CH %=(PH−PS )

PS

∗100

Donde: PH =peso húmedo del agregadoPS =peso seco del agregado


2. PROCEDIMIENTOS:

Por el método de cuarteo seleccionamos 5000 g de agregado en estado natural (PH = 5000 g).

Dejar secar la muestra a 110ºC aproximadamente durante 24 horas, hasta peso constante

Y se procede a ser los cálculos.

3. RESULTADOS:

PIEDRA PARTIDA



PS = 4993 g (promedio)

Estos datos remplazamos a la fórmula resulta:

CH% = 0.140196 %

CANTO RODADO



PS = 4971 g (promedio)

Estos datos remplazamos a la fórmula resulta:

CH% = 0.58339 %


B. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN (PA%):

1. DEFINICIÓN:

PA %=(PSSS−PS

)PS

x100

Donde:

Ps = Es el peso de la muestra seca en el aire en gramos

Psss= Peso de la muestra saturada superficialmente seca en el aire en gramos

2. PROCEDIMIENTOS:

NOTA: Los gráficos de la izquierda pertenecen a los cantos rodados y por consiguiente

los de la derecha pertenecen a la piedra partida

Se selecciona el agregado grueso de la experiencia anterior con PS obtenido.

Luego cubrir la muestra con agua durante 18 a 24 horas

Colocar la muestra en una mesa, expandirla y secarlo uniforme con una franela, hasta

desaparecerlo toda la película de agua visible.

Luego pesamos 1000 g (PSSS)


La muestra se seca en el horno por 24 horas a 110ºC y se obtiene en PS.


3. RESULTADOS:

PIEDRA PARTIDA

Se obtuvo un peso constante de Ps = 994.9 g

El peso saturado superficialmente seco Psss = 1000 g

Remplazamos valores.

PA %=(PSSS−PS

)PS

x100

PA %=(1000−994.9)

994.9X 100PA %=0.51261 %

CANTO RODADO

Se obtuvo un peso constante de Ps = 994.8 g

El peso saturado superficialmente seco Psss = 1000 g

Remplazamos valores.

PA %=(PSSS−PS

)PS

x100

PA %=(1000−994.8)

994.8X 100PA %=0.52272 %

C. PESO ESPECIFICO(Pe):

1. DEFINICIÓN: es la relación de su peso al peso de un volumen igual de agua. Se usa en

algunos cálculos para el control y proyectos de mezclas.

Pe=P s

V ssS

=P s

V F−V i

Donde:


PS = Peso seco al horno durante 24 horas.

VSSS = Volúmen del agregado (SSS)

VF = Volumen final del agua

Vi = Volumen del agua inicialmente, en este caso: Vi = 500 cm3.

2. PROCEDIMIENTO:

NOTA: Los gráficos de la izquierda pertenecen a los cantos rodados y por consiguiente


En un frasco (probeta) de 1 litro de capacidad se llena 500 cm3 (Vi) de agua.

A eso se le agrega 1000 g de piedra la cual está en condiciones saturado superficialmente

seco (SSS).

Dejar reposar la muestra por tres minutos.

Hacer lectura del volumen final


Secar la muestra a una temperatura de 110ºC durante 24 horas y pesarlo.

3. RESULTADOS:

PIEDRA PARTIDA

Se tuvo como volumen inicial Vi = 500 cm3

El volumen final VF = 877 cm3

El Ps = 994.9 g

Entonces:

Pe=Ps

V F−V i

= 994.9877−500

Pe=2.63899( g

cm3)

CANTO RODADO

Se tuvo como volumen inicial Vi = 500 cm3

El volumen final VF = 880 cm3

El Ps = 994.8 g

Entonces:

Pe=Ps

V F−V i

= 994.8880−500

Pe=2.61789( g

cm3)


D. PESO UNITARIO (PU)

1. DEFINICIÓN:

PU= masa del agregadoVolumendel agregado

2. PROCEDIMIENTO:

3. NOTA: Los gráficos de la izquierda pertenecen a los cantos rodados y por consiguiente


En el caso que se tenga el agregado como muestra para separar el material por la mallade ¾ “

y ¼” cuidando que no se pierda el material.

Zarandear con movimientos distintos de vaivén, y en ningún caso forzar con la mano el

pasaje de una partícula a través del tamiz.

Secar el agregado en estado natural, extendiéndolo sobre el piso limpio durante 18 a 24

horas.

Seleccionar aproximadamente 25 Kg. De cada agregado (canto rodado, piedra partida)


Pesar el recipiente vacío que se va a utilizar.

Llenar la muestra de agregado (canto rodado y piedra partida), hasta la tercera parte del

recipiente.

Se Apisona la masa con la varilla dando 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la

superficie, y en forma helicoidal, desde el centro para afuera; procurando que la barra no

golpee el fondo con fuerza.

Se repite el procedimiento llenando ahora los 2/3 del recipiente, y la fuerza con la que se

compacta debe ser suficiente para atravesar la última capa de agregado colocada en el

recipiente.

Finalmente llenar completamente el recipiente, y seguir el mismo proceso anterior.

Se nivela la superficie del recipiente con la misma varilla.

Pesar el recipiente con el agregado.


Para mayor precisión de los datos, repetir el proceso mínimo 3 veces.

4. RESULTADOS:

PIEDRA PARTIDA



5.079 0.009787


MATERIAL + MOLDE 19.596 19.588 19.589 19.591

PESO DEL MOLDE 5.079 5.079 5.079 5.079



CANTO RODADO



5.079 0.009787



MATERIAL + MOLDE 21.060 21.069 21.078 21.069

PESO DEL MOLDE 5.079 5.079 5.079 5.079



CONCLUSIONES

Se determino el peso unitario compactado tanto para la arena fina, canto rodado y piedra

partida.

Es importante conocer el peso unitario del agregado para seleccionar las proporciones

adecuadas para el diseño de mezclas de concreto.

Se debe procurar dar los 25 golpes exactos y en forma uniforme con la varilla, para producir

una buena compactación.

BIBLIOGRAFÍA

LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

RIVA L, Enrique. Tecnología del concreto Lima – Perú.

“Tópicos de tecnología del concreto”, Enrique PASQUEL CARVAJAL.

“Tecnología del concreto para residentes, supervisores y proyectistas.

BLANCO B, materiales básicos de construcción.

Normas Técnicas Peruana.


http://www.construaprende.com.

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