INTRODUCCIÓN

 

En los agregados gruesos una de las propiedades físicas en los

cuales su importancia y su conocimiento es indispensable en el

diseño de mezclas es la RESISTENCIA A LA ABRASIÓN O

DESGASTE de los agregados.

 

Esta es importante porque con ella conoceremos la durabilidad y

la resistencia que tendrá el concreto para la fabricación de losas,

estructuras simples o estructuras que requieran que la resistencia

del concreto sea la adecuada para ellas.

 

El ensayo que se aplicará a continuación da a conocer del

agregado grueso el porcentaje de desgaste que este sufrirá en

condiciones de roce continuo de las partículas y las esferas de

acero. Esto nos indica si el agregado grueso a utilizar es el

adecuado para el diseño de mezcla y la fabricación de concreto

para la fabricación de losas y pisos. 

 

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.

Establecer el método de ensayo para determinar la resistencia al

desgaste de agregados gruesos, mayores de 19 mm, mediante la

máquina de los Ángeles.

OBJETIVO ESPECÍFICO.

Determinar el porcentaje de desgaste que existe en el agregado grueso.

Conocer el uso y manejo de la Maquina de los Ángeles.

 

 

MATERIAL Y EQUIPOS

  Balanza. Un aparato sensible, fácil de leer, con precisión del

0.05% de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo.

Estufa de Secado. Se debe mantener la temperatura uniforme Tamices. Serie de tamices que deben cumplir con la Norma

ICONTEC 32. Se utilizaron los tamices 1 ½", 1", ¾", ½", ?", N°4. Maquina de los Ángeles. Aparato especificado por la Norma

ICONTEC 98.

 

 

BASE TEÓRICA

 

La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado,

es una propiedad que depende principalmente de las

características de la roca madre. Este factor cobra importancia

cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo

como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los

agregados que se utilizan deben estar duros.

 

Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto cuyo

procedimiento se encuentra descrito en la Normas ICONTEC 93 y

Norma ICONTEC 98 para los agregados gruesos. Dicho método

más conocido como el de la Máquina de los Angeles, consiste

básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado

dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado

horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le

aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el

agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se

miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y

la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje

inicial.

Porcentaje de desgaste = [ Pa – Pb ] / Pa

Donde

Paes la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs)

Pbes la masa de la muestra seca después del ensayo, lavada

sobre el tamiz 1.68 mm

 

En el ensayo de resistencia a la abrasión o al desgaste se utiliza

la Maquina de los Ángeles. Esta es un aparto constituido por un

tambor cilíndrico hueco de acero de 500 mm de longitud y 700

mm de diámetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a

un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de

rotación alrededor del eje. El tambor tiene una abertura para la

introducción del material de ensayo y de la carga abrasiva; dicha

abertura está provista de una tapa que debe reunir las siguientes

condiciones:

 

a. asegurar un cierre hermético que impida la perdida del material y del polvo.

b. Tener la forma de la pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la disposición de la pestaña que se menciona más abajo, se tenga certeza de que el material no puede tener contacto con la tapa durante el ensayo.

c. Tener un dispositivo de sujeción que asegure al mismo tiempo la fijación rígida de la tapa al tambor y su remoción fácil.

El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de una generatriz,

una pestaña o saliente de acero que se proyecta radialmente, con

un largo de 90 mm aproximadamente. Esta pestaña debe estar

montada mediante pernos u otros medios que aseguren su

firmeza y rigidez. La posición de la pestaña debe ser tal que la

distancia de la misma hasta la abertura, medida sobre la pared

del cilindro en dirección de la rotación, no sea menor de 1250

mm. La pestaña debe reemplazarse con un perfil de hierro en

ángulo fijado interiormente a la tapa de la boca de entrada, en

cuyo caso el sentido de la rotación debe ser tal que la carga sea

arrastrada por la cara exterior del ángulo.

 

Una carga abrasiva consiste en esfera de fundición o de acero de

unos 48 mm de diámetro y entre 390 y 445 gramos de masa, cuya

cantidad depende del material que se ensaya, tal como se indica

en la siguiente tabla 

 TIPO NÚMEROS DE

ESFERASMASA DE LAS ESFERAS (grs)

A

B

C

D

 

 

12

11

8

6

 

 

5000 ± 25

4584 ± 25

3330 ± 25

2500 ± 15

 

 

 

PROCEDIMIENTO

 

Se mide unos 5000 grs de muestra seca con una aproximación de

1 gramo y se coloca junto con la carga abrasiva dentro del

cilindro; se hace girar este con una velocidad entre 30 y 33 rpm,

girando hasta completar 500 vueltas teniendo en cuenta que la

velocidad angular es constante.

Después se retira el material del cilindro y luego se hace pasar

por el tamiz # 12 según lo establecido en la Norma ICONTEC 77.

El material retenido en el tamiz #12 debe ser lavado y secado en

el horno a una temperatura comprendida entre 105 °C y 110 °C.

Al día siguiente se cuantifico la muestra eliminando los finos y

luego fue pesada. 

  

 

DATOS Y RESULTADOS

 

Peso de la Muestra seca del agregado (Pa) = 4997 grs 

 TAMIZ PESO RETENIDO

(grs)1 ½"

1"

¾ "

½ "

 

 

1250,7

1239,3

1231,4

1275,6

 

 Total 4997 

Tipo A 12 esferas 500 vueltas

Peso seco del ensayo lavado sobre el tamiz #12 (Pb) = 3298 grs

Porcentaje de desgaste = ( [ Pa – Pb ] / Pa ) * 100

Porcentaje de desgaste = ( [ 4997 - 3298] / 4997) * 100

Porcentaje de desgaste = 34% 

  

 

CONCLUSIONES

 

Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede

concluir que contamos con un agregado de alta resistencia al

desgaste.

Por lo tanto que dicho agregado es apto para el diseño de la

mezcla de concreto, ya que nos podría garantizar buenos

resultados al ser utilizado debido a la dureza que presenta al ser

sometido a fricciones junto con las esferas.

 

También se puede tener en cuenta que las propiedades de los

agregados dependen principalmente de las características de la

roca madre de donde proviene. El porcentaje de desgaste de 34%

sirve para la fabricación de losas, pisos y estructuras donde se

emplee el concreto. 

  

  BIBLIOGRAFÍA

 

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 93. Determinación de la

resistencia al desgaste de los tamaños mayores de agregado

grueso utilizando la maquina de los ángeles.

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 98. Determinación de la

resistencia al desgaste de los tamaños menores de agregado

grueso utilizando la maquina de los ángeles.

CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1.

ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.