http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados2.shtml es.wikipedia.org/wiki/Grava_(hormigón)
http://html.rincondelvago.com/granulometria-del-cemento.html http://es.scribd.com/doc/40955103/Agregado-Grueso http://www.construaprende.com/Lab/12/Prac12_2.htm AGREGADO GRUESO La grava o agregado grueso es uno de los principales componentes del hormigón o concreto, por este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenos resultados en la preparación de estructuras de hormigón. Numerosos estudios han demostrado que para una resistencia a la compresión alta con un elevado contenido de cemento y baja relación agua-cemento el tamaño máximo de agregado debe mantenerse en el mínimo posible (12,7 a 9,5 ). En principio el incremento en la resistencia a medida que disminuye el tamaño máximo del agregado se debe a una reducción en los esfuerzos de adherencia debido al aumento de la superficie específica de las partículas. Se ha encontrado que la adherencia a una partícula de 76 mm. es apenas un 10% de la correspondiente a una de 12,5 mm., y que excepto para agregados extremadamente buenos o malos, la adherencia es aproximadamente entre el 50 a 60% de la resistencia de la pasta a los 7 días. Las fuerzas de vínculo dependen de la forma y textura superficial del agregado grueso, de la reacción química entre los componentes de la pasta de cemento y los agregados. Otro aspecto que tiene que ver con el tamaño máximo del agregado es el hecho de que existe una mayor probabilidad de encontrar fisuras o fallas en una partícula de mayor tamaño provocadas por los procesos de explotación de las canteras (dinamitado) y debido a la reducción de tamaño (trituración), lo cual lo convertirá en un material indeseable para su utilización en concreto. También se considera que la alta resistencia producida por agregados de menor tamaño se debe a una baja en la concentración de esfuerzos alrededor de las partículas, la cual es causada por la diferencia de los módulos elásticos de la pasta y el agregado Se ha demostrado que la grava triturada produce resistencias mayores que la redondeada.- Esto se debe a la trabazón mecánica que se desarrolla en las partículas angulosas. Sin embargo se debe evitar una angulosidad excesiva debido al aumento en el requerimiento de agua y disminución de la trabajabilidad a que esto conlleva.
El agregado ideal debe ser limpio, cúbico, anguloso, triturado 100%, con un mínimo de partículas planas y elongadas. Composición El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. El tamaño mínimo será de 4,8 mm. El agregado grueso debe ser duro, resistente, limpio y sin recubrimiento de materiales extraños o de polvo, los cuales, en caso de presentarse, deberán ser eliminados mediante un procedimiento adecuado, como por ejemplo el lavado. La forma de las partículas más pequeñas del agregado grueso de roca o grava triturada deberá ser generalmente cúbica y deberá estar razonablemente libre de partículas delgadas, planas o alargadas en todos los tamaños. Calidad En general, el agregado grueso deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 33 (El uso de la norma está sujeto de acuerdo al país en el cual se aplíque la misma ya que las especificaciones de cada una de estas varían de acuerdo con la región o país). Los porcentajes de sustancias dañinas en cada fracción del agregado grueso, en el momento de la descarga en la planta de concreto, no deberán superar los siguientes límites: Sustancia
Norma
Límite máximo (%)
Material que pasa por el tamiz No. 200
(ASTM C 117)
Materiales ligeros
(ASTM C 123)
máx. 1
Grumos de arcilla
(ASTM C 142)
máx. 0.5
máx. 0.5
Otras sustancias dañinas
-
máx. 1
Pérdida por intemperismo
(ASTM C 88, método Na2SO4)
Pérdida por abrasión en la máquina de Los Ángeles 40
máx. 12
ASTM C 131 y C 535 máx.
Tamaño A menos que específicamente se indique lo contrario, el tamaño máximo del agregado que deberá usarse en las diferentes partes de la obra será: Tamaño máximo 51 mm (2")
Uso general
Estructuras de concreto en masa: muros, losas y pilares de más de 1 m
de espesor. 38 mm (1½") Muros, losas, vigas, pilares, etc., de 30 cm a 1 m de espesor. 19 mm (3/4”) Muros delgados, losas, alcantarillas, etc., de menos de 30 cm de espesor.
Granulometría La granulometría consiste en un análisis de separación para conocer los % de granos de cada tamaño. El agregado debe tener una graduación dada de acuerdo con su tamaño máximo y dentro de los límites fijados por las especificaciones de la norma. Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica. El análisis granulométrico se refiere a la determinación de la cantidad en porciento de los diversos tamaños de las partículas que constituyen el suelo. Para el conocimiento de la composición granulométrica de un determinado suelo existen diferentes procedimientos. Para clasificar por tamaños las partículas, el procedimiento más expedito es el que se determina por análisis de tamices. Dicho análisis es utilizado para determinar la distribución de tamaños o gradación de cuatro agregados disponibles y conseguir la mejor combinación posible de acuerdo a las especificaciones del "American Society of Testing and Materials" ASTM). Estos cuatro agregados son arena de playa, arena de río, gravilla y piedra. La granulometría y el tamaño máximo del agregado afectan las proporciones relativas de los agregados así como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economía, porosidad, contracción y durabilidad del concreto. Las variaciones en la granulometría pueden afectar seriamente a la uniformidad del concreto de una revoltura a otra. Las arenas muy finas a menudo resultan antieconómicas; las arenas muy gruesas y el agregado grueso pueden producir mezclas rígidas, no trabajables. Conocida la composición granulométrica del material, se le representa gráficamente para formas la llamada curva granulométrica del mismo. El agregado grueso debe estar bien gradado entre los límites fino y grueso y debe llegar a la planta de concreto separado en tamaños normales cuyas granulometrías se indican a continuación:
Tamiz U.S.Standard Dimensión de la malla (mm) Porcentaje en peso que pasa por los tamices individuales -
-
19 mm
38 mm
2"
50
-
100
1½"
38
-
95-100
1"
25
100
-
3/4"
19
90-100
½"
13
-
3/8"
10
20-55 10-30 -
N° 4
4.8
0-10
0-5
0-5
N° 8
2.4
0-5
-
-
51 mm
100 95-100 35-70 35-70 -
-
10-30
Método de determinación granulométrico El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. Pero para una medición más exacta se utiliza un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño.
El análisis o prueba de tamices se lleva a cabo cerniendo los agregados a través de una serie de tamices o cedazos enumerados. Estos tamices están en orden de tamaño descendente 2”, 1 ½”, 1”, ¾”,1/2”, 3/8”, y No.4 y fondo, para agregado grueso. El número de los tamices indica las aperturas del tamiz por pulgada lineal y cada tamiz tiene un diámetro igual a la mitad del diámetro del tamiz que le precede. Esta numeración varía debido al grueso del alambre utilizado para la malla. El uso de todos los tamices dependerá de la precisión que se requiera o de las especificaciones • MÓDULO DE FINURA El modulo de finura (MF) del agregado grueso o del agregado fino se obtiene, conforme a la norma ASTM C-125, sumando los porcentajes acumulados en peso de los agregados retenidos en una serie especificada de mallas y dividiendo la suma entre 100.
El modulo de finura es un índice de la finura del agregado, entre mayor
sea el modo de finura, más grueso será el agregado. El modulo de finura del agregado fino es útil para estimar las proporciones de los de los agregados finos y gruesos en las mezclas de concreto. Tabla #. Clasificación de la arena por su módulo de finura
Arena
Módulo finura 2.9 - 3.2 2.2 - 2.9
de
Gruesa Median a Fina 1.5 - 2.2 Muy fina 1.5 Normalmente para concreto debe usarse arena con M.F entre 2.2 y 3.2 prefiriéndose a arena media. Masa Unitaria en Agregados Gruesos Esta norma es aplicada en agregados de tamaño menor a 6´ (150 mm), para la masa unitaria de agregados finos, gruesos y mixtos; en condiciones de material suelto y compactado. La masa unitaria es la relación entre la masa del material y un volumen ocupado por el mismo expresado en kg/m³. Hay dos valores para esta relación: La masa unitaria suelta y la masa unitaria apisonada, la primera se utiliza para convertir de masa a volumen, para conocer el consumo de agregados por metro cúbico de concreto. La segunda se usa para conocer el volumen del material apilado. En ambos casos, esta masa se debe obtener con material en estado seco-saturado, para fines de comparación. Gravedad Especifica y Absorción ‡ Absorción.-Aumento en el peso de los agregados 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 del peso seco. ‡Gravedad Específica.- relación entre la masa (o peso en el aire) de una unidad de volumen de un material a la masa del mismo volumen de agua a una temperatura indicada. Los valores son adimensionales. ‡Gravedad Especifica Aparente.- Relación entre el peso en el aire de una unidad de volumen de la parte impermeable del agregado a una temperatura indicada a el peso in el aire de un igual volumen de agua destilada libre de gas a una temperatura dada.
ABRASION La resistencia a la abrasion, 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 Norma ASTM C 131para 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 Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs) Pb es la masa de la muestra seca despues del ensayo, lavada sobre el tamiz 1.68 mm En el ensayo de resistencia a la abrasion o al desgaste se utiliza la Maquina de los Angeles. 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 A B C D
NO. DE ESFERAS 12 11 8 6
MASA DE LAS ESFERAS (grms) 5000 +- 25 4584 +- 25 3330 +- 25 2500 +- 25
