INTRODUCCIÓN La masa volumétrica (masa unitaria) de un agregado es la masa o el peso del agregado necesario para llenar un recipiente con un volumen unitario especificado. El volumen a que se refiere aquí es aquel ocupado por los agregados y por los vacíos entre las partículas de agregados. La masa volumétrica aproximada del agregado comúnmente usado en el concreto de peso normal varía de 1200 a 1750 kg/m3. La cantidad de vacíos varia de cerca del 30% a 45% para el agregado grueso y de cerca del 40% a 50% para el agregado fino. En las normas, se describen tres métodos para la consolidación del agregado en el recipiente, dependiendo del tamaño máximo del agregado: varillado, sacudido y vaciado con pala.
I.
ÍNDICE
I.
ÍNDICE ..........................................................................................................................................
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II.
OBJETIVOS ..................................................................................................................................
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III. MARCO TEÓRICO .........................................................................................................................
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PESO UNITARIO ...........................................................................................................................
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PESO UNITARIO SUELTO (PUS) ...................................................................................................
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PESO UNITARIO COMPACTADO (PUC) .........................................................................................
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IV. MATERIALES ................................................................................................................................
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V.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS ........................................................................................................
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VI. PROCEDIMIENTO .........................................................................................................................
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VII. PRESENTACIÓN DE DATOS Y MEMORIA DE CÁLCULO
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VIII. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS .......................................................................
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IX. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................................
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II.
OBJETIVOS
III.
Conocer el ensayo para determinar el peso unitario volumétrico suelto y compactado del agregado fino y grueso Describir como se puede obtener el peso unitario del agregado grueso y del agregado fino. Adquirir conocimientos respecto a la correcta determinación del contenido de humedad de un suelo.
MARCO TEÓRICO PESO UNITARIO El peso unitario es el peso de la unidad de volumen de material a granel en las condiciones de compactación y humedad es que se efectúa el ensayo, expresada en kg/m3. Aunque puede realizarse el ensayo sobre agregado fino y agregado grueso; el valor que es empleado en la práctica como parámetro para la dosificación de hormigones, es el peso unitario compactado del agregado grueso.
PESO UNITARIO SUELTO (PUS) Se denomina PUS cuando para determinarla se coloca el material seco suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y a continuación se nivela a ras una carilla. El concepto PUS es importante cuando se trata de manejo, transporte y almacenamiento de los agregados debido a que estos se hacen en estado suelto. Se usara invariablemente para la conversión de peso a volumen, es decir para conocer el consumo de áridos por metro cubico de hormigón.
PESO UNITARIO COMPACTADO (PUC) Se denomina PUC cuando los granos han sido sometidos a compactación incrementando así el grado de acomodamiento de las partículas de agregado y por lo tanto el valor de la masa unitaria. El PUC es importante desde el punto de vista diseño de mezclas ya que con él se determina el volumen absoluto de los agregados por cuanto estos van a estar sometidos a una compactación durante el proceso de colocación del hormigón. Este valor se usara para el conocimiento de volúmenes de materiales apilados y que estén sujetos a acomodamiento o asentamiento provocados por él, transita sobre ellos o por la acción del tiempo. También el valor del peso unitario compactado, es de una utilidad extraordinaria para el cálculo de por ciento de vacíos de los materiales.
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IV.
MATERIALES
V.
Agregado fino con humedad natural de cantera. Agregado grueso con humedad natural de cantera.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS Balanza: Una balanza con aproximación a 0.05 kg y que permita leer con exactitud de 0.1% del peso de la muestra.
Barra compactadora: Recta, de acero liso de 16 mm (5/8”) de diámetro y aproximadamente 60 cm de longitud y terminada en punta semiesférica.
Recipiente de medida: Cilíndricos, metálicos, preferiblemente con asas. Estancos con tapas y fondo firmes y parejos, con precisión en sus dimensiones interiores y suficientemente rígido para mantener su forma en condiciones severas de uso. Los recipientes tendrán una altura aproximadamente igual al diámetro, pero en ningún caso la altura será menor del 80% ni mayor que 150% del diámetro. La capacidad dependerá del tamaño del agregado de acuerdo con los límites establecidos. El borde superior será pulido y plano dentro de 0.25 mm y paralelo al fondo dentro de 0.5%. La pared interior deberá ser pulida y continua.
Pala de mano: Una pala o cucharon de suficiente capacidad para llenar el recipiente con el agregado.
Bandeja: Una bandeja en la cual se pondrá el agregado fino como grueso, la cual servirá como recipiente.
VI.
PROCEDIMIENTO
Se determina la masa del recipiente vacío y se registra ese valor. Se llena el recipiente con la muestra hasta un tercio de su capacidad y se nivela la superficie con los dedos. Se efectúa la compactación de la capa de agregado mediante 25 golpes de la varilla distribuidos uniformemente en toda la superficie del material Se continúa el llenado del recipiente hasta 2/3 de su capacidad y se compacta esta segunda capa con 25 golpes de varilla, sin penetrar en la capa previa ya compactada. Finalmente, se vuelve a llenar el recipiente hasta que desborde y se compacta con 25 golpes de la varilla, sin penetrar en la capa previa ya compactada. Se nivela la capa superficial del agregado en forma manual utilizando la varilla, de manera de enrasarla con el borde superior del recipiente. Se determina la masa del recipiente más su contenido y se registra este valor.
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VII.
PRESENTACIÓN DE DATOS Y MEMORIA DE CÁLCULO Descripción
Peso Húmedo (kg)
Peso Seco (kg)
Agregado Fino 3 kg. 2.974 kg. Agregado Grueso 3 kg. 2.977 kg. bandeja 0.730 kg. 0.730 kg. Total de muestra 6.730 kg. 6.681 kg. Diferencia entre PH y PS. 0.049 kg. Cuadro 01: Datos obtenidos del agredo fino y agregado grueso, en estado natural y en estado seco.
Calculo para hallar el Porcentaje de Humedad.
Porcentaje de Humedad del Agregado Fino.
Porcentaje de Humedad del Agregado Grueso
Descripción
Unidades
Peso Molde 4.371 kg. Altura Molde 10.7 cm. Diámetro Molde 10 cm. Volumen 840.38 P fino+ Molde 5.900 kg. P grueso + Molde 5.849 kg. Peso Agregado Fino 1.529 kg. Peso Agregado Grueso 1.478 kg. Cuadro 02: Datos obtenidos para el calculo de P.U.C.S
Calculo del P.U.C.V del Agregado Fino.
P.U.C.S. del Agregado Fino.
P.U.C.S. del Agregado Grueso.
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Tipo De Agregado Agregado Fino Compactado Agregado Grueso Compactado
VIII.
P.U.C.S. ( )
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Al realizar los cálculos para el W% para el agregado fino como también para el agregado grueso se obtuvieron los siguientes resultados: W% fino= 0.87%, lo cual da a conocer que el agregado en ensayo no contó con mucha cantidad de humedad, pues el nivel de humedad es menos de un 1%. Para el Agregado Grueso se tuvo como resultado W% grueso= 0.77%, que también indica que dicha muestra no contaba con mucha cantidad de humedad, también que el agregado grueso cuenta con menos cantidad de humedad, ya que el porcentaje de humedad es menor al del agregado fino. Lo que hace corroborar que para una mezcla que contiene mayor cantidad de agregado fino necesitara mayor agua, lo que esto da a conocer que el agregado fino absorbe mas humedad. Por otro lado los resultados de P.U.C.S realizados para ambos agregados da a conocer que el agregado fino ocupa mas volumen que el agregado grueso, pues la razón podría deberse a que los granos finos del agregado se acomodan en todos los espacios vacíos, en cambio los agregados grueso tienden a obstruirse, evitar que los granos se acomoden y así haya vacíos y el cual permita obtener un volumen menor al del agregado fino.
IX.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se puede mencionar que el peso unitario es una propiedad física de gran importancia en la dosificación de los agregados dentro del hormigón. Se recomienda realizar el ensayo de forma cuidadosa pues ello permitirá obtener datos certeros. Para el perfecto enrasado del material en el molde se recomienda llenar el mismo haciendo sobrar el cono unos cinco centímetros por encima de él.
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