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Practica 18: Contenido de humedad total en agregados

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INTRODUCCIÓN

En los agregados existen poros, los cuales encuentran en la intemperie y pueden estar llenos con agua, estos poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber si nos aporta agua a la mezcla.

 

En nuestro laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad total de los agregados. Este método consiste en someter una muestra de agregado a un proceso de secado y comparar su masa antes y después del mismo para determinar su porcentaje de humedad total. Este método es lo suficientemente exacto para los fines usuales, tales como el ajuste de la masa en una mezcla de hormigón.  

 

OBJETIVOS


 

OBJETIVO GENERAL

Establecer el método de ensayo para determinar el porcentaje de humedad total en una muestra de agregado fino por medio del secado

 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar el contenido de la humedad total para asegurar la calidad y uniformidad dadas al producir la mezcla de concreto.

Conocer el uso del calor, como el medio más apropiado para hacer la extracción de la humedad en agregados.

Saber sobre la relación que existe entre la humedad total, la humedad superficial y la absorción.

     

MATERIAL Y EQUIPOS

     

  • Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg.
  • Horno. Fuente de Calor capaz de mantener una temperatura de 110°C ± 5°C.
  • Recipiente. Se utiliza para introducir la muestra en el horno.

 

BASE TEÓRICA

Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.

Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación:

  • Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas).
  • Parcialmente seco. Se logra mediante exposición al aire libre.
  • Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En un estado límite en el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio.
  • Totalmente Húmedo. Todos los agregados están llenos de agua y además existe agua libre superficial.

 

 

El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula:

P= [ (W – D) / D] * 100

Donde,

P : es el contenido de humedad [%]

W : es la masa inicial de la muestra [g]

D: es la masa de la muestra seca [g]

 

También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está quitando agua a la mezcla.

 

Esta propiedad está regido por la Norma Técnica Colombiana # 1776 "Determinación del Contenido de Humedad Total" donde explica el procedimiento a seguir para realizar el ensayo para determinar dicha propiedad. Este método no se puede aplicar en aquellos casos en el que el calor pueda alterar al agregado, o donde se requiere una determinación más refinada de la humedad.


 

    PROCEDIMIENTO

     

    El procedimiento a seguir para el desarrollo del ensayo de humedad total es el siguiente:

    Primero se debe comenzar con la extracción y preparación de la muestra la cual debe realizarse de acuerdo con el procedimiento descrito en la Norma Técnica Colombiana # 129. La muestra debe ser representativa según el lugar de abastecimiento que se va a ensayar y en el caso de agregados de masa normal, la masa de la muestra no debe ser menor que la cantidad especificada en la siguiente tabla:

     

    Tamaño máximo nominal (mm)
    Masa Mínima de la muestra (grs)
    6.3
    500
    9.5
    1500
    12.5
    2000
    19.0
    3000
    25.0
    4000
    37.5
    6000
    50.0
    8000
    63.0
    10000
    75.0
    13000

     

    Después de escogida la muestra se prosigue a calcular su masa con aproximación de 0.1%, evitando la pérdida de humedad y del mismo material; luego de haberlo pesado se deposita la muestra en un recipiente para después ser sometido a una temperatura de 110°C ±5°C en el horno y de ésta de manera extraer la humedad.

     

    Inmediatamente el material esté seco se saca del horno y se deja enfriar (para no causar daños en la balanza) para finalmente calcular su masa.

    Se escogieron tres muestras de diferentes partes del abastecimiento de agregado y se le realizó el mismo procedimiento anteriormente descrito a todas ellas.
     
     
     

    DATOS Y RESULTADOS

     

     

     

     

     

  • En el Agregado Fino
Muestra
Peso seco ambiente "W" (grs)
Peso seco Horno "D" (grs)
# 1
146.55
145.90
# 2
171.20
170.35
# 3
180.25
179.21

 

  • CALCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL. Según NTC 1776

Muestra #1

P = [ (W – D)/ D ]

W = 146,55 grs

D = 145,90 grs

P = [ (146,55 – 145,90) / 145,90 ] * 100

P = 0.52% de humedad
 
 

Muestra #2

P = [ (W – D)/ D ]

W = 171,20 grs

D = 170,35 grs

P = [ (171,20 – 170,35) / 170,35 ] * 100

P = 0.49% de humedad

Muestra #3

P = [ (W – D)/ D ]

W = 180,25 grs

D = 179,21 grs

P = [ (180,25 – 179,21) / 179,21 ] * 100

P = 0.58% de humedad

  • En el Agregado Grueso

 

Muestra
Peso seco ambiente "W" (grs)
Peso seco Horno "D" (grs)
# 1
986.65
981.3
# 2
912.4
906.6
# 3
863.65
858.4


 
 
 

  • CÁLCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL. Según NTC 1776

Muestra #1

P = [ (W – D)/ D ]

W = 986,65 grs

D = 981,3 grs

P = [ (986,65 – 981,3) / 981,3 ] * 100

P = 0.54% de humedad

Muestra #2

P = [ (W – D)/ D ]

W = 912,40 grs

D = 905,6 grs

P = [ (912,40 – 906,60) / 906,60 ] * 100

P = 0.64% de humedad

Muestra #3

P = [ (W – D)/ D ]

W = 863,65 grs

D = 856,40 grs

P = [ (863,65 – 858,40) / 858,40 ] * 100

P = 0.61% de humedad
 
 

    CONCLUSIONES

En el laboratorio se observó que en el agregado fino y grueso los cuales estaban en un ambiente al aire libre, la humedad total es casi aproximadamente igual a todas las muestras tomadas.

 

La humedad total de los agregados es relativamente baja, esto nos quiere decir que en los poros del agregado estaban parcialmente secos; aquí podemos deducir que el agregado nos aporta una mínima cantidad de agua a la mezcla.
 
 

    BIBLIOGRAFÍA

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 1776. Determinación de el Contenido de Humedad Total en los Agregados.

CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. sección 5-6.

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