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Una de las propiedades físicas de los agregados es la DENSIDAD. AL realizar este laboratorio podemos decir que de acuerdo a los tipos de agregados encontraremos partículas que tienen poros saturables como no saludables que dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacíos parcialmente saturados o totalmente llenos de agua, generando así una serie de estados de humedad y densidad.

Sabiendo lo que más interesa en el diseño de mezcla es la densidad aparente de los agregados. Este factor es importante para el diseño de mezcla porque con él podemos determinar la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto.
 
 

1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.
 

• Determinar la densidad y la absorción de los agregados (finos y gruesos) a partir del humedecimiento de los agregados en un tiempo determinado.

• Calcular la densidad y absorción de una cierta muestra de agregado (fino y grueso) para saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla.

• Establecer el tipo de agregado (fino y grueso) para la elaboración de un buen diseño de mezcla.

• Conocer la importancia y cómo influye la densidad y absorción que tienen los agregados en una mezcla de concreto.

Se utilizaron los siguiente materiales y equipos:

 
PARA EL AGREGADO GRUESO

• 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. La balanza debe estar equipada con un aparato apropiado para suspender el recipiente de la muestra en agua desde el centro de la plataforma de la balanza.

• Recipiente de la muestra. Una canasta de malla con abertura de 3.35 mm o más fina, o un balde de aproximadamente igual ancho y altura, con capacidad de 4L y 7L para un tamaño máximo nominal de 37.5 mm o menos. El recipiente debe ser construido de modo que no se atrape aire cuando se sumerja.

• Tamices. Tamiz N° 4 o 4.75 mm.

 

PARA EL AGREGADO FINO

• Balanza. Un aparato sensible, fácil de leer, con sensibilidad de 0.1 gramo de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo.

• Picnómetro. Frasco volumétrico de vidrio con capacidad de 500 cm³ a temperatura normal

• Molde Metálico. Debe ser de forma tronco cónica con las medidas siguientes: 40 mm de diámetro en la base superior, 90 mm de diámetro en la inferior y 75 mm de altura.

• Pisón Metálico. Debe tener un peso de 340 g y una sección plana de 25 mm de diámetro

• Secador de Pelo. Aparato utilizado para secar el agregado.

3.-BASE TEÓRICA

Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad, descritos en las Normas Técnicas Colombianas 176 y 237; la que más interesa en el campo de la tecnología del concreto y específicamente en el diseño de mezclas es la densidad aparente que se define como la relación que existe entre el peso del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros (saturables y no saturables).

Este factor es importante para el diseño de mezclas porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. El valor de la densidad de la roca madre varía entre 2.48 y 2.8 kg/cm³. El procedimiento para determinarla está se encuentra en la NTC 176 pára los agregados gruesos y la NTC 327 para los agregados finos.

Existe tres tipos de densidad las cuales están basadas el la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber:

• Densidad Nominal. Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida.

• Densidad Aparente. La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturable y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.

• Densidad Aparente (SSS). La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.

La absorción en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada.

La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma Técnica Colombiana 176, para agregados gruesos, y la Norma Técnica Colombiana 237, para los agregados finos. Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24 horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad aparente (SSS); obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción.

Para el cálculo, tanto las densidades como la absorción para el agregado grueso se calculan de la siguiente manera:

• Densidad Aparente

Donde

A es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (grs)

B es la masa en el aire de la muestra de ensayo saturada y superficialmente seca (grs)

C es la masa en el agua de la muestra de ensayo saturada (grs)

• Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca).

• Densidad Nominal.

• ABSORCIÓN

Para el agregado fino la densidad se calcula de la siguiente manera:

• Densidad Aparente

Donde

A es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (grs)

B es la masa del picnómetro lleno con agua

S es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca (grs)

C es la masa del picnometro con la muestra y el agua hasta la marca de calibración (grs), y

D densidad grs / cm³

• Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca).

• Densidad Nominal.

• ABSORCIÓN

Nota: Para que la densidad se exprese en unidades de grs/cm³, se multiplica su valor por 1grs/cm³ que es la densidad del agua a 20°C. En el ensayo no se indica pero se asume esta operación.
 
 

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