Densidad y absorción del agregadoINTRODUCCIÓN 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. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 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. 2. MATERIAL Y EQUIPOS 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 Aparato utilizado para secar el agregado. Densidad Aparente (SSS). pero sin incluir los vacíos entre las partículas. Un aparato sensible. Debe ser de forma tronco cónica con las medidas siguientes: 40 mm de diámetro en la base superior. descritos en las Normas Técnicas Colombianas 176 y 237. Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado. (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas). La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado. dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos. 90 mm de diámetro en la inferior y 75 mm de altura. Densidad Aparente. 3.8 kg/cm³.-BASE TEÓRICA La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada. y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida. 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. a saber: Densidad Nominal. con sensibilidad de 0.48 y 2. incluyendo el concreto de cemento . incluyendo los poros 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. Frasco volumétrico de vidrio con capacidad de 500 cm³ a temperatura normal Molde Metálico. Debe tener un peso de 340 g y una sección plana de 25 mm de diámetro Secador de Pelo. La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado. Pisón Metálico. Picnómetro. La densidad aparente es la característica usada generalmente para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas. Existe tres tipos de densidad las cuales están basadas el la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material. comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida. El valor de la densidad de la roca madre varía entre 2. 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. incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables. 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). Balanza. incluyendo sus poros saturable y no saturables. El procedimiento para determinarla está se encuentra en la NTC 176 pára los agregados gruesos y la NTC 327 para los agregados finos. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables. fácil de leer. lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. 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.1 gramo de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo. para agregados gruesos. obtenida esta condición. para los agregados finos. y la Norma Técnica Colombiana 237. y D densidad grs / cm³ Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca). La absorción en los agregados. se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos. Dsss = S / [ B + S – C ] Densidad Nominal. 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). la densidad nominal (seco al horno) se usa para cálculos cuando el agregado esta seco o se asume que está seco. D=A/[B+A–C] . es la capacidad de absorción.Portland. D=A/[A–C] ABSORCIÓN Absorción = ( [ B – A ] / A ) * 100 Para el agregado fino la densidad se calcula de la siguiente manera: Densidad Aparente Daparente = A / [ B + S – C ] 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). es decir. Inversamente. 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. expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca. es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material. el concreto butiminoso. La densidad aparente (SSS) se usa si el agregado está húmedo. La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma Técnica Colombiana 176. La densidad aparente es también usada en el cálculo de los vacíos en el agregado en la NTC 1926. si se ha satisfecho su absorción. Para el cálculo. D=B/[B–C] Densidad Nominal. La densidad nominal concierne a la densidad relativa del material sólido sin incluir los poros saturables de las partículas constituyentes. pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas. tanto las densidades como la absorción para el agregado grueso se calculan de la siguiente manera: Densidad Aparente D=A/[B–C] 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). y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas sobre la base de un volumen absoluto. Cuando se cae el agregado al quitar el molde cónico es porque se ha alcanzado una condición saturada con superficie seca. Y por último. la operación es terminada cuando los granos del agregado están sueltos. Luego se introduce la muestra en un molde cónico. se tomo la muestra secándola parcialmente con una toalla hasta eliminar películas visibles de agua en la superficie. Al día siguiente. posteriormente se nivela y si al quitar el molde la muestra se deja caer es porque no existe humedad libre. y se cuantifico la masa sumergida en agua a una temperatura ambiente. Con el secador se le inyecta una corriente de aire hasta conseguir un secado uniforme. se embaza la muestra en tazas para ser dejadas en el horno por espacio de 24 horas. Al término de este paso. PARA EL AGREGADO GRUESO Se escogió una muestra representativa del agregado. se multiplica su valor por 1grs/cm³ que es la densidad del agua a 20°C. Se tuvo en cuenta que las partículas más grandes se secaron por separado. luego se procedió a lavarla y sumergirla en el balde durante 24 horas. al día siguiente se cuantifico su peso y se tomaron apuntes. luego se hace girar el picnómetro para eliminar todas las burbujas de aire posibles. PARA EL AGREGADO FINO Se toma una muestra representativa de agregado fino la cual se sumerge durante 24 horas. Luego se introdujo en la canastilla y se sumergió. Luego fue llevada al horno a una temperatura de 110°C durante 24 horas. Se procede a cuantificar el peso del picnómetro en la balanza anotando su respectivo valor. Al día siguiente se expande la muestra sobre la superficie de un recipiente o bandeja la cual no es absorbente. si es lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que cumpla con la condición. ABSORCIÓN Absorción (%) = ( [ S – A ] / A ) * 100 Nota: Para que la densidad se exprese en unidades de grs/cm³.-PROCEDIMIENTO Se llevaron a cabo dos procedimientos. se apisona unas 25 veces dejando caer el pisón desde una altura aproximada de 1 cm. Cuando las partículas tienen un color mate es porque ya esta en la condición saturada y superficialmente seca. 4. En el ensayo no se indica pero se asume esta operación. uno para el agregado grueso y el otro para el agregado fino. al día siguiente se llevaron las muestras a la balanza y su cuantifico su valor. la cual se redujo desechando el material que pasara por el tamiz # 4. Se tomaron apuntes. Con la balanza debidamente calibrada se pesa la muestra para averiguar su masa en esta condición. Se procede a tomar una muestra de 500 gramos del agregado para envasarla en el picnómetro llenándolo con agua a 20°C hasta más o menos 250 cms³. . 4 grs ) * 100 Absorción = 0.4 grs ] Dsss= 2.5.2 grs B = 954.5 grs = 856.65 grs / [ 986.5 grs ] Dsss= 2.5 grs = 863.5 grs Peso taza : 42.65 grs A = 898.3 grs D aparente= A / [ B – C ] D aparente= 981.4 grs/ [ 856.65 grs / [ 863.65 grs – 981.65 grs – 530.5 grs = 986. 4 grs ] Daparente= 2.4 grs / [ 863.5 grs Peso taza : 42.-DATOS Y RESULTADOS DATOS PARA EL AGREGADO GRUESO PARA LA MUESTRA # 1 Peso de Canastilla : 56.4 grs ] / 856.8 grs – 42.65 grs – 611.5 grs = 563.4 grs .5 grs Peso taza : 42.9 grs – 42.5 grs – 56.5 grs C = 668.5 grs C = 586.5 grs = 530.65 grs ) * 100 Absorción = 0.65 grs A = 1023.5916 grs/cm³ Dnominal= A / [ A – C ] Dnominal= 856.65 grs – 611.6270 grs/cm³ Absorción = ( [ B – A ] / A ) * 100 Absorción = ( [ 863.65 grs – 530.4 grs – 530.54% PARA LA MUESTRA # 3 Peso de Canastilla : 56.4 grs D aparente= A / [ B – C ] D aparente= 856.15 grs – 42.5698 grs/cm³ Dsss= B / [ B – C ] Dsss= 863.9 grs – 42.5 grs ] Daparente= 2.4 grs B = 906.6157 grs/cm³ Dsss= B / [ B – C ] Dsss= 986.84% PARA LA MUESTRA # 2 Peso de Canastilla : 56.5 grs C = 619.0 grs – 56.5 grs = 981.6535 grs/cm³ Absorción = ( [ B – A ] / A ) * 100 Absorción = ( [ 986.65 grs / [ 986.7 grs – 56.5 grs = 611.5 grs B = 1029.3 grs ] / 986.3 grs – 611.6300 grs/cm³ Dnominal= A / [ A – C ] Dnominal= 981.5 grs ] Dnominal= 2.65 grs – 856.3 grs/ [ 981.3 grs ] Dnominal= 2.5 grs = 912.15 grs – 42. 6 grs/ [ 905.95 grs ) * 100 Absorción (%) = 0.95 grs B = 350 grs C = 821.75% DATOS PARA EL AGREGADO FINO MUESTRA # 1 Peso Picnómetro : 177.6 grs / [ 912.95 grs / [ 350 grs + 499.92 grs – 61 grs = 499.6 grs – 563.7287 grs/cm³ Dsss= S / [ B + S – C ] Dsss= 500 grs / [ 350 grs + 500 grs – 821.2 grs ] Dsss= 2.6 grs ] / 905.7602 grs/cm³ Absorción (%) = ( [ S – A ] / A ) * 100 Absorción (%) = ( [ 500 grs – 499. 3 grs Peso taza : 82 grs A = 581.5 grs – 143.6128 grs/cm³ Dnominal= A / [ A – C ] Dnominal= 905.4 grs – 563.5933 grs/cm³ Dsss= B / [ B – C ] Dsss= 912.7305/cm³ Dnominal= A / [ B + A – C ] Dnominal= 499.2 grs ] Daparente= 2.6 grs Peso taza : 61 grs A = 560.6448 grs/cm³ Absorción = ( [ B – A ] / A ) * 100 Absorción = ( [ 912.8 grs ] Dsss= 17.2 grs ] Dnominal= 2.95 grs ] / 499.95 grs – 82 grs = 499.A = 948.9 grs S = 500 grs Daparente= A / [ B + S – C ] Daparente= 499.95 grs / [ 350 grs + 500 grs – 821.8 grs ] Daparente= 17.4 grs – 563.5 grs = 905.01% MUESTRA # 2 Peso Picnómetro : 143.8 grs ] Dnominal= 17.92 grs B = 350 grs C = 965.8 grs S = 582 grs – 82 grs = 500 grs Daparente= A / [ B + S – C ] Daparente= 499.6 grs D aparente= A / [ B – C ] D aparente= 905.4 grs – 905.4 grs / [ 912.6 grs = 821.9 grs ] .1 grs – 42.6 grs ) * 100 Absorción = 0.92 grs / [ 350 grs + 500 grs – 821.95 grs – 821. esto se nota en el aumento de peso se observó en el laboratorio.92 grs – 821. debemos tener en cuenta este porcentaje.Daparente= 17. . Método de Ensayo para Determinar la Densidad y la Absorción del Agregado Grueso. El agregado fino es proporcionalmente más grande el agregado grueso debido a tiene una mayor compactación y menos espacio de vacíos.9 grs ] Dnominal= 17.84% para la muestra #1 y 0. lo cual hace que aumente su densidad.7935 grs /cm³ Dnominal= A / [ B + A – C ] Dnominal= 499. La saturación que se presentó en el agregado fino es muy mínima. Esto indica que el grado de compactación es menor que en el agregado grueso. el agregado aportará agua en una mínima dosis. 7.92 grs / [ 350 grs + 499. El resultado de laboratorio arrojó que la densidad del agregado fino es mayor que el agregado grueso debido a que la relación entre masas de los dos agregados. por eso sus densidad aparente es menor que la densidad saturada y la densidad nominal. presentando un mejor acomodamiento en las partículas.790 grs/cm³ Dsss= S / [ B + S – C ] Dsss= 500 grs / [ 350 grs + 500 grs – 821. el cual determina que la roca madre se encuentra dentro de los límites de 2. Esta densidad es importante porque la utilizaremos para nuestro diseño de la mezcla.84 grs/cm³.92 grs ] / 499.01% y 0.5929 grs/cm³.016% 6.016% en la absorción de las dos muestras estudiadas.-CONCLUSIONES La densidad del agregado se encuentra dentro del intervalo especificado en la revista ASOCRETO.-BIBLIOGRAFÍA NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 176. Puede que ser que el agregado no se halla dejado durante el tiempo suficiente para que la absorción se llevara hasta el máximo alcance. La absorción que se presentó en el agregado grueso es buena.8 grs /cm³. Debido a que la saturación de el agregado fino fue mínima.92 grs ) * 100 Absorción (%) = 0. ya que nos indica que en el diseño de mezclas.70 grs/cm³ y 17. Puede ser que el agregado escogido en la muestra #2.48 y 2. Se observa en los resultados que ese mínimo aumento en peso debido a la absorción del agregado fue de 0. su absorción también.9 grs ] Dsss= 17. En nuestro laboratorio la densidad aparente promedio del agregado grueso de las tres muestras tomadas es de 2. La densidad promedio del agregado fino que nos resultó en el laboratorio esta entre 17.54% para la muestra #2.8415 grs /cm³ Absorción (%) = ( [ S – A ] / A ) * 100 Absorción (%) = ( [ 500 grs – 499. Por esto los resultados de 0. las partículas escogidas sean más pequeñas que las partículas de la muestra # 1 y por eso la diferencia entre el porcentaje de absorción. se ahondara en esta propiedad física para reconocer su influencia en el concreto. CONCRETO. en el caso de los agregados para concreto hay necesidad de definir cuidadosamente el termino densidad. Densidad absoluta = Ps / Vm . Instituto Colombiano de Productores de Cemento. DEFINICION DE DENSIDAD O PESO ESPECÍFICO: Dentro de las propiedades físicas de los agregados que dependen directamente de las propiedades de la roca original de donde provienen se encuentra la densidad. dependiendo de su permeabilidad interna. es importante conocer como afectan en el concreto los distintos elementos que de este hacen parte. parcialmente saturado o llenos de agua. INTRODUCCION. ASOCRETO. y los cambios en los métodos que este desempeña para llevar acabo un mejor vivir. Sin embargo. Serie de Conocimientos Básicos.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 237. es por este motivo que en este informe en donde se llevo a cabo una practica de laboratorio concerniente en el método para determinar la densidad aparente de los agregados. saturables y no saturables. la cual esta definida como la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada. ósea que se excluyen los todos los poros. Método de Ensayo para Determinar la Densidad y la Absorción del Agregado Fino. Revista N°1. Dado los nuevos paradigmas surgidos en el desarrollo de la humanidad. puesto que generalmente entre sus partículas hay cavidades o poros que pueden estar vacio.Vp Donde Ps= Peso seco de la masa m Vm= volumen ocupado por la masa m Vp= volumen de los poros (saturables y no saturables) . Densidad absoluta: La densidad absoluta se define como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupa única y exclusivamente la masa solida. Determinación de la densidad nominal y la densidad aparente para agregados 1. Densidad nominal= Ps / Vm – Vps Donde Ps= peso seco de la masa m Vm= volumen ocupado por la masa m Vps = volumen de los poros saturables DENSIDAD APARENTE: La densidad aparente esta definida como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros saturables y no saturables. Por lo general.Densidad nominal: La densidad nominal se define como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupan las partículas de es material incluidos los poros no saturables.8 g/cm3 . dependiendo del grado de saturación de los poros. por que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y por que el agua que se aloja dentro de los poros saturables no hace parte del agua de mezclado. En el campo de la tecnología del concreto la densidad que interesa es la densidad aparente debido a que lógicamente con ella es que se determina la cantidad ( en peso) de agregado requerida para un volumen unitario de concreto.30 g/cm3 y 2. La densidad aparente del agregado depende la constitución mineralógica de la roca madre y por lo tanto de su densidad así como también de la cantidad de huecos o poros que contenga. Densidad aparente= PS / Vm Donde Ps= peso seco de la masa m Vm= volumen ocupado por la masa m Es conveniente anotar que la densidad aparente se puede determinar en estado seco o en estado húmedo. entendiéndose como el agua de mezclado tanto el agua de hidratación del cemento como el agua libre que en combinación con el cemento produce la pasta lubricante de los agregados cuando la mezcla se encuentra en estado plástico. el valor de esta densidad en los agregados pétreos oscila entre 2. según la roca de origen. • Valorar las propiedades físicas de los agregados como lo es la densidad nominal y aparente de los mismos. OBJETIVOS. 2. • Balanza de sensibilidad • Canasta de alambre • Recipiente para inmersión de la canasta • Panola • Varilla compactadora • Tronco de cono • Picnómetro • Estufa • Abanico • Superficie lisa MUESTRA • 5000 gr. 2. • Comprender la función de la densidad absoluta. De agregado grueso • 1500 gr.2 Objetivos Específicos. MATERIALES Y EQUIPOS. • Determinar a partir de un ensayo de la laboratorio la densidad aparente de los agregados para poder conceptualizar en la practica cada uno de los conceptos antes mencionados.1 Objetivo General. aparente y nominal en el desarrollo de una mezcla de concreto. De agregado fino . 3. 2. Establecer el método de ensayo para determinar la densidad nominal y la aparente para agregados finos y gruesos. y su se derrumba quiere decir que la muestra esta superficialmente seca y saturada. Para la realización del laboratorio se tuvo en cuenta las siguientes normas: NORMAS AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO ICONTEC 176 ICONTEC 237 MOPTEC 22 MOPT E 21 ASTM C 127 ASTM C128 Los pasos llevados acabos para la realización del laboratorio se realizaron los siguientes pasos. pasado algún tiempo se vierte la muestra en el tronco de cono y se compacta con la varilla dando 25 puyazo en forma uniforme. AGREGADO GRUESO • Se satura la muestra con agua durante 24 horas. • Se pesa el picnómetro vacio. • Se retira la muestra del agua y se seca con la panola • Se pesa la muestra superficialmente seca y saturada • Se coloca la balanza encima del deposito con agua y se introduce la pasta con el agregado dentro del deposito con agua y se anota este peso • Se introduce la muestra en el horno durante 24 horas • Se saca la muestra del horno y se pesa AGREGADO FINO • Se satura la muestra durante 24 horas • Se retira la muestra del agua y se seca de la siguiente manera: se esparce la muestra sobre la superficie lisa y se somete a una corriente de aire caliente al tiempo que se frota con las manos.4. se retira el molde y se le da un golpe al material o arena compactada. se deja reposar unos minutos y se separa la . PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. con el fin de liberar posibles burbujas atrapadas en la muestra. De la muestra en el picnómetro y se vierte agua hasta aforo y se pesa el conjunto. se vierte el contenido en un recipiente. • Se agita el picnómetro con la muestra y el agua. Se pesan 500 gr. 60 DENSIDAD APARENTE Da = 2. M= masa muestra seca = 2240. CONCLUSIONES.18% 6.muestra del agua. Msss= masa de la muestra saturada y superficialmente seca= 2248 gr. Mi = masa muestra sumergida = 1379 DENSIDAD NOMINAL DN= 2.16 gr. 5.51 % absorción = 4. El peso especifico de los agregados (fino y grueso) es útil para conocer las proporciones en que deber ir éstos. en una mezcla de concreto.03 gr.47 * 100)/2240. V = volumen del picnómetro = 500 cm3 Ma = masa agua agregada= 0 DN= 0. .47 = 0. RESULTADOS.52 Da= 0. AGREGADO GRUESO.57 % absorción = (MSSS – M * 100)/M = (2248 – 2240. Msss= masa de la muestra saturada y superficialmente seca= 270. • Se introduce la muestra en el horno durante 24 horas • Se saca la muestra y se pesa.33% AGREGADO FINO M= masa muestra seca = 259.47 gr. también se afecta pues es importante dentro del diseño la proporción en que se usan los agregados para la obtención de la resistencia final.La resistencia mecánica del concreto. PUBLICADO POR JORGE MARIO EN 16:03 .