AGREGADOS

Debido a que por lo menos tres cuartas del volumen del concreto están ocupadas por los agregados, no es de extrañar el hecho de que la calidad de los mismos sea de suma importancia. El agregado no solo limita la resistencia del concreto, puesto que los agregados débiles no pueden construir un concreto resistente, sino que además sus propiedades afectan en gran medida tanto la durabilidad como el comportamiento del concreto.

El termino agregado comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada, utilizadas para preparar los morteros y concretos y también se aplica a los materiales especiales utilizados para producir concretos ligeros y pesados.

CLASIFICACIÓN GENERAL DEL AGREGADO .

De acuerdo a sus dimensiones se clasifican en: agregados gruesos y agregados finos. El agregado fino o arena; cuyo tamaño no es mayor de 5mm. (3/16 de pulgada) y el agregado grueso, que comprende material mayor de 5mm. todas las partículas de agregado proceden originalmente de una masa mayor. Es posible que dicha masa se haya fragmentado por procesos naturales, como el intemperismo o la abrasión, o que la fragmentación haya sido artificial mediante trituración.

AGREGADO FINO.

Consiste en arena natural o manufacturada o una combinación de ellas.

ARENA .

Es el conjunto de granos de roca reducidos por fenómenos mecánicos o químicos, teniendo por misión principal la de reducirlos vacíos que deja la piedra.

Por su procedencia las arenas se pueden clasificar en:

De Río o Arenas Dulces.

De Mar o Arenas Saladas.

De Mina o Cerro.

Artificiales.

AGREGADO GRUESO .

Consiste en grava; grava partida, Piedra partida o escoria de altos hornos o una combinación de estos.

PIEDRA PARTIDA .

Es el material que se obtiene triturando mecánicamente rocas duras y tenaces. Como agregado grueso se puede usar cualquier clase de piedra partida siempre que sea limpia, dura y resistente que no sea inferior a la del concreto.Su función principal es la dar volumen y aportar su propia resistencia.Los ensayos indican que la piedra chancada o partida da concretos ligeramente más resistentes que los hechos con pierda redonda.

HORMIGÓN .

Es el conjunto de fragmentos pequeños de piedras con abundante proporción de arena. El Hormigón se usa para preparar concreto de baja calidad como el empleado en cimentaciones corridas, sobrecimientos, falsos pisos, falsas zapatas, calzaduras, algunos muros, etc.

Limitaciones. Tiene las siguientes:

No es recomendable su uso en concreto armado, por no tener una adecuada granulometría y por consiguiente no es dosificable.

Se emplean en la elaboración de concretos de baja resistencia exclusivamente.

CARACTERÍSTICAS.- Se mencionan las siguientes:

RESISTENCIA DE LOS MATERIALES AL DESGASTE.

La dureza y resistencia al desgaste que se requiere conocer al construir carreteras y pisos cuyas superficies estén sujetas a trafico pesado. Existen varias pruebas y es posible causar desgaste por abrasión; es decir; frotando un material extraño contra la piedra que sé este analizando, o por frotación de las partículas de la piedra entre sí. El valor de abrasión del agregado sse define como el porcentaje de perdida de peso causada por la abrasión, de modo que un valor alto denota una menor resistencia a la abrasión.Existe una prueba de los ángeles, que combina desgaste por frotación con abrasión. Sus resultados muestran buena correlación; no solo con el desgaste real del agregado cuando se usa en el concreto, sino también con las resistencias a la comprensión y a la flexión del concreto hecho con dichos agregados.La prueba de los ángeles se puede aplicar a agregados de diferentes tamaños y obtener el mismo desgaste, utilizando el peso apropiado de la muestra de agregados, de la carga de bolas de acero, así como el número adecuado de revoluciones por minuto. La prueba de los ángeles no es muy útil para evaluar el comportamiento del agregado fino y sujeto a desgaste en mezclado prolongado.Es por eso que deben sujetarse a la prueba de desgaste cuando estén mojados para determinar la cantidad de material menor de 75um que se ha producido.

RESISTENCIA DE LA CONGELACIÓN Y DESHIELO.

La mayoría de las rocas minerales, cuyas partículas constituyen los agregados minerales, tiene tamaños de poro muchos mayores que los de la pasta de cemento, encontrándose que expelen agua durante su congelación. La absorción de grande cantidades de agua en agregados con una estructura de poro muy fina puede destruir el concreto (debido ala formación del hielo) el tamaño del agregado grueso es un factor importante para la resistencia a las heladas.Si se emplean agregados que no poseen una estructura porosa tan favorable y el concreto esta en un ambiente continuamente húmedo, es probable que falle si el agregado grueso se satura y se congela.La presión que ejercen las partículas cuando expelen agua durante la congelación rompe las partículas y la matriz(es el aglomerante formado por la arena, el cemento y el agua).Si la partícula se encuentra cerca de la superficie del concreto, el resultado puede ser puede ser el calavereo(falla superficial causada por el desarrollo de presiones cercanas a la superficie).Por lo tanto el concreto con aire incluido generalmente no sufre daños por la acción de las heladas, aun cuando este hecho con agregado que o tenga estructura porosa optima.

ESTABILIDAD ECONÓMICA

El papel del agregado generalmente es mínimo cuando hay daños en el concreto por exposición a ataques químicos.Bajo el ataque de ácidos y, cuando se emplean agregados dolomíticos o de piedra caliza, estos también están sujetos a dicho ataque. Tal vez es un error evitar los agregados ácidos solubles al seleccionar materiales de concreto para utilizarse en ambientes dañinos por el ataque de los ácidos.Los agregados ácidos – soluble que tienen igual susceptibilidad al ataque que la matriz d pasta de cemento hidráulico en la cual se encuentran anogados, seria el tipo optimo de agregado que se debe usar en le concreto a fin de

rendir la resistencia máxima al ataque de ácidos, o el tiempo máximo de supervivencia en un ambiente de ataque de ácidos.

FORMA Y TEXTURA DE LAS PARTÍCULAS.

Además del aspecto petrológico de los agregados son también importantes sus características externas, especialmente la forma y la textura superficial de las partículas. Es bastante difícil describir la forma de los cuerpos tridimensionales y, por lo tanto, es conveniente definir ciertas características geométricas de dichos cuerpos.

La redondez

Es la medida del filo o angularidad relativos de los bordes o esquinas de una partícula. Esta controlada principalmente por la resistencia a la comprensión y la abrasión de la roca original y por la cantidad de desgaste a la que hayan estado sujetas las partículas.

La esfericidad

Es la función de la relación dl área superficial de la partícula con respecto a su volumen. La esfericidad se relaciona con la estratificación y el clivaje de la roca original y también recibe la influencia del tipo de equipo de trituración, cundo el tamaño de las partículas ha sido reducidas por medios artificiales.

CLASIFICACIÓN DE LA FORMA DE LAS PARTÍCULAS

REDONDEADA.

Completamente desgastadas por el agua o totalmente formadas por fricción por ejemplo: grava de río de playa arena del desierto, de playa o acarreada por el viento.

IRREGULAR .

Irregulares por naturaleza, parcialmente formadas por fricción o con bordes redondeadas por ejemplo: pizarra de superficie o subterránea.

ANGULAR .

Con bordes bien definidos, formados en las intersecciones de caras aproximadamente planaza por ejemplo: rocas trituradas de todo tipo, taludes detríticos y escoria triturada.

ESCAMOSA .

Materiales cuyo espesor es pequeño en comparación con sus otras dos dimensiones (ancho y longitud) por ejemplo: roca laminada.

ALARGADA .

Material que suele ser angular, pero cuya longitud es bastante mayor que las otras dos dimensiones.

La clasificación de la textura superficial se basa agregado de pulimentación u capacidad, suavidad o aspereza de la partícula, también se debe definir el tipo de aspereza. La textura superficial depende del la dureza, tamaño del grano, tamaño de grano y características de poro del material original, asi como el grano en que le han suavizado o vuelto áspera las fuerzas que actúan sobre la cara de la partícula por ejemplo:

Vítrea. Lisa. Granular. Aspera. Cristalina. En forma de panal.

Es posible que una textura más áspera de por resultado una mayor fuerza de adherencia entre las partículas y la matriz de cemento.La forma y la textura del agregado fino ejercen un efecto significativo sobre el requisito de agua para mezclas hechas con determinadas agregados.La laminación y la forma del agregado grueso en general tienen un efecto notable sobre la trabajibilidad del concreto.

GRANULOMETRÍA

La clasificación y el tamaño máximo de los áridos son importantes debido a su efecto en las posificaciones, docilidad, economía, porosidad y contradicción. La distribución del tamaño de partículas se determina por separación con una serie de tamices normales. Los tamices normales utilizados son: 4,8,165,30,40,50,100 para agregado fino; y 6,3,11/2, ¾, 3/8 de pulgada y #4 para agregado grueso.Los cambios en la granulación de la arena en gran variación tiene poco efecto sobre la resistencia a la compresión de.los morteros y concreto cuando se mantienen constantes la proporción del agua – cemento.La granulación de la arena tiene marcada influencia en la docilidad y calidad de acabado del concreto.El agregado grueso, por lo general, se escoge hasta el tamaño máximo del agregado grueso, menos agua y cemento se requerirán para producir concreto de una cantidad dada.

ABSORCIÓN Y HUMEDAD SUPERFICIAL .

La porosidad de los agregados, su impermeabilidad y absorción influyen en las propiedades como la adherencia entre el agregado y el cemento, la resistencia del concreto ala congelación y al deshielo; asi como la estabilidad química y la resistencia a la abrasión.La relación que existe entre el aumento de peso y el peso de la muestra seca; expresada en porcentaje se llama absorción.Auque no existía una relación clara entre la resistencia del concreto y la absorción de agua del agregado utilizado los poros de la superficie de la partícula afectan la adherencia entre el agregado y la pasta de cemento y por lo tanto, pueden ejercer cierta influencia del concreto.

Cualquier cantidad de agua se encuentre en la superficie de los agregados contribuirá a aumentar el agua de la mezcla y ocupara un volumen además del de las partículas del agregado.La humedad superficial se expresa como un porcentaje del peso del agregado saturado y superficialmente seco el contenido de humedad. Puesto que la absorción representa el contenido de agua del agregado en condiciones de saturado y superficialmente seco y el contenido de humedad es el agua que sobra en dicho estado, el contenido total de agua de un agregado húmedo es igual a la suma de la absorción y el contenido de humedad.

SUSTANCIAS PERJUDICIALES EN LOS AGREGADOS .

Existen tres amplias categorías de sustancias perjudiciales que pueden encontrarse en los agregados: Impurezas , que interfieren el proceso de hidratación del cemento; Recubrimientos , que impide el desarrollo de una buena adherencia entre el agregado y la pasta de cemento, y algunas partículas individuales que son en si mismas débiles o inestables y por las reacciones químicas.

IMPUREZAS ORGANICAS .

Los agregados naturales pueden poseer suficiente resistencia y dureza para soportar el desgaste, pero no darán buenos resultados para producirse concreto si contienen impurezas orgánicas que interfieren con lasa reaccione químicas de hidratación.Esto se encuentra más fácilmente en la arena que en el agregado grueso, el cual se llama fácilmente.

ARCILLA Y OTROS MATERIALES FINOS .

Se encuentran en el agregado en forma de recubrimiento superficial que interfiere en la adherencia entre el agregado y la pasta de cemento.

PARTÍCULAS INESTABLES .

Hay dos clases amplias de partículas inestables: las que no pueden mantener su integridad y las que causan expansiones destructivas al exponerse a la congelación o al entrar en contacto con agua.

REACCIÓN ALCALI – AGREGADO .

Comienza con el ataque de los hidróxidos alcalinos derivados de los álcalis del cemento contra los minerales siliceos del agregado. Como resultado se forma un gel de alcalisilicato y los bordes del agregado se alteran. El gel es de los llamados de “expansión ilimitada” absorbe el agua, con la consecuente tendencia a aumentar de volumen.

MANEJO Y ALMACENAMIENTO .

El manejo y almacenamiento del agregado puede ocasionar segregación fácilmente. Esto sucede en especial cuando la descarga de los agregados permite que rueden por una pendiente.Los agregados gruesos se pueden separar en fracciones de 5 a 10; 10 a 20; 20 a 40mm. dichas fracciones se deben manejar y almacenar por separado y no volverse a mezclar sino hasta que se introduzcan en la mezcladora de concreto en proporciones adecuadas.Hay que tener cuidado de dejar que las partículas de agregados se rompan.En las obras grandes e importantes los resultados de la rotura o segregación en el manejo, se eliminan por el “recribado final” inmediatamente antes de introducir el material en las tolvas que van a dar a la mezcladora.

MUESTREO DE LOS AGREGADOS

La muestra tiene que ser representativa de las propiedades promedio del agregado. Si la fuente de la que se obtiene las muestras es variable o está segregada, se deben tomar más incrementos y la muestra que se debe enviar para la prueba debe ser mayor.Esto se aplica especialmente a las pilas de material almacenados en las que los incrementos, se tienen que tomar de todas partes de la pila; no solo de la superficie, si no también del centro.

INFLUENCIA DE LOS AGREGADOS SOBRE PROPIEDADES DEL CONCRETO

EN LA TRABAJABILIDAD:

Agregado Fino

Actúa como un lubricante del agregado grueso, ayudando a colocar el material de tamaño mayor uniformemente distribuido en la masa del concreto.

Agregado Grueso.

Los cambios de angulosidad del agregado tiene un efecto más importante sobre la trabajabilidad que las que puedan presentaren el espesor de aquel y, en general, un incremento en la anguloridad conduce a una reducción en la trabajabilidad.

Bueno la trabajabiliodad depende en gran medida del tipo de construcción asi como del equipo que esta siendo empleado para conducir y consolidar el concreto.

EN LA CONSISTENCIA .

Para un mismo contenido de pasta, el empleo de agregados de perfil esférico tiende a disminuir la consistencia. Igualmente, el empleo de las partículas de agregado

grueso de textura superficial suaviza da permite obtener mezclas menos consistentes.

EN LA SEGREGACIÓN .

Las partículas más gruesas pueden tender a separase del mortero, ya sea porque pueden rodar más rápidamente o porque pueden asentarse a mayor velocidad que las partículas más finas.

EN LA EXUDACIÓN .

Esta influencia por las preposiciones de la mezcla y por las características de los materiales, contenido de aire, empleo d aditivos y adiciones y especialmente por la angularidad y granulometría y del agregado fino.

EN LA COHESIVIDAD

Depende del tamaño mínimo del agregado grueso. La granulometría combinada del agregado grueso y fino, el porcentaje del agregado fino en reacción el agregado total, y la cantidad de partículas de arcilla fina presente en le agregado.

EN EL TIEMPO FRAGUADO .

No es usualmente afectado por el agregado. Pero si tiene en la superficie el agregado sales solubles. pueden afectar esta propiedad.