ING. ALAIN TORRES
UJCM INFORME DE PESO UNITARIO SUELTO Y COMPACTADO
BERNEDO ARANA, KATLEEN MENDOZA FLORES, THATIANA MAMANI VERA, SHEILA PINCHIPINCHI PINCHIPINC HI MAMANI, MARIELLA PONCE TURPO, CARLOS
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
ING. ALAIN TORRES
En el presente informe se encuentran los fundamentos e importancia del peso unitario suelto y peso unitario compacto de los agregados, mediante la
realización de un ensayo con arena y grava, el cual se define como la relación entre el peso de una muestra de agregado compuesta de varias partíc ulas y el volumen que ocupan están dentro de un recipiente de volumen conocido; así mismo el peso unitario compacto de los agregados mencionados anteriormente. Para este ensayo nos apoyaremos de las siguientes normas: NTP 400.017, ASTM C-29, MTC E203 siguiendo los parámet ros e indicativos de la misma.
Además, el ejercicio de la experiencia de laboratorio nos permite obtener el suficiente conocimiento para realizar valoraciones de implementación o extracción de los agregados, estos se implementaran en canteras, laboratorios u obras civiles. Y también, conoceremos como calcular el volumen de la probeta usando como elemento el agua, sacando el volumen en m3 para así obtener unos resultados más exactos. El peso unitario de un agregado debe ser conocido para seleccionar las proporciones adecuadas en el diseño de mezclas de concreto.
Determinar el Peso Unitario Suelto (PUS) y el Peso Unitario Compactado (PUC) del agregado fino (arena gruesa) y agregado grueso (piedra
chancada de ¾’’) según los parámetros establecidos por la NTP 400.017 o ASTM C-29, para desarrollar un diseño de mezcla adecuado
C 125 Terminología relacionada con el hormigón y áridos para el hormigón. C 127 Método de ensayo normal izado para determinar el peso específico y la absorción de los áridos gruesos. C 128 Método de ensayo para determinar el peso específico y la absorción de los áridos finos. C 138 Método de ensayo para determinar el peso unitario, rendimiento y contenido de aire (gravimetría) del hormigón. C 670 Práctica para la preparación de los informes de precisión y sesgo para los métodos de ensayo de los materiales para la construcción. C 702 Práctica para reducir el tamaño de las muestras de áridos al tamaño de ensayo. D 75 Práctica normalizada para el muestreo de los áridos. E 11 Especificaciones de las mallas para los tamices de ensayo.
T 19/T19M Método de ensayo para determinar el peso unitario y los huecos en los áridos.
Este método de ensayo permite determinar la densidad aparente ("peso unitario") de un árido tanto en su condición compactada o suelta y calcular los huecos entre las partículas en los áridos finos, gruesos o mezclas de áridos, basada en la misma determinación. Este método se aplica a los áridos que no exceden las 5 pulg 125 mm de tamaño máximo nominal. Nota 1 - El peso unitario se refiere a la terminología tradicional utilizada
para describir la propiedad determinada por este método de ensayo, que es p eso por unidad de volumen (más correctamente, masa por unidad de volumen o densidad).
Los valores establecidos en unidades de pulgada-libra o en unidades del SI deben usarse en forma separada como norma, pues son adecuadas
para la especificación con la que se usa este método de ensayo, salvo con respecto a los tamaños de los tamices y el tamaño nominal de los áridos, pues los valores del SI constituyen la norma como se especifica en E 11. En el texto, las unidades del SI se encuentran entre paréntesis cuadrados. Los valores establecidos en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes, por lo tanto, cada sistema debe ser empleado independientemente, sin combinar los valores, de ninguna forma. Esta norma no se refiere a las medidas de seguridad, si las hubiera, asociadas con su uso. Es de responsabilidad del usuario de estas normas el establecer las medidas y prácticas de seguridad y salud personal necesarias y determinar la aplicación de las limitaciones reglamentarias con anterioridad a su uso.
A. DETERMINACION DEL PESO UNITARIO SUELTO
Echar el agregado grueso al piso y mezclar con la pala
(cuarteo).
Se procede a pesar el recipiente en donde se colocará la
muestra.
Se pone con la pala de laboratorio el agregado en el molde,
echar a una altura de 5cm en caída libre, hasta colmar el molde.
Enrazamos
con la regla o una varilla esto se debe hacer como tres veces y limpiamos los expendes de los bordes con la brocha.
De ahí se vuelve a pesar el molde con la muestra.
B. DETERMINACION DEL PESO UNITARIO COMPACTADO
El agregado se encuentra en el piso se mezcla (cuarteo) y
se echa con la ayuda de la pala de laboratorio al molde, se
llena hasta el primer tercio de su capacidad, se chucea con la varilla 25 veces en forma helicoidal y haciendo presión.
2
Luego se sigue agregando hasta /3
de su capacidad y se compacta con la varilla de igual forma.
De ahí se termina de llenar el molde, se agrega el material
hasta que rebalse el molde, se chucea nuevamente, los
espacios que quedaron vacíos se termina de llenar con los agregados de menor tamaño.
Se enrasa el material al nivel del borde superior del molde,
con la ayuda de la varilla.
De ahí se pesa el molde con la muestra.
A. DETERMINACION DEL PESO UNITARIO SUELTO En este ensayo se hace el mismo procedimiento que se
hizo para el ensayo suelto del agregado fino. B. DETERMINACIONN DEL PESO UNITARIO COMPACTADO En este ensayo se hace el mismo procedimiento que se
hizo para el ensayo suelto del agregado fino.
FORMULAS PARA DETERMINAR LOS CÁLCULOS Peso Volumétrico para Agregado Fino – Suelto y Compacto
(, ) =
( − )
Peso Volumétrico para Agregado Grueso – Suelto y Compacto
(, ) =
( − )
Este método se utiliza siempre para determinar el valor del
peso unitario utilizado por algunos métodos de diseño de mezclas del concreto. También puede utilizarse para la determinación de la relación masa/volumen para conversiones, en acuerdo con el comprado ya que no se conoce la relación entre el grado de compactación del agregado en una unidad de transporte o depósito y aquella contiene humedad absorbida y superficial (que posteriormente puede afectar la capacidad), mientras que este método determina el peso unitario seco. Se incluye un procedimiento para calcular el porcentaje de vacíos entre las partículas del agregado a partir de este método de peso unitario. Este método se puede utilizar para determinar la densidad y el peso unitario de suelos compactos usados en la construcción de terraplenes en tierra, rellenos en vías y estructuras de contención. Se usa a menudo este método como base de aceptación o rechazo de suelos compactados midiendo en ellos su densidad y peso unitario y comparándolos con los máximos especificados en las normas de construcción. El uso de este ensayo es generalmente limitado a suelos
con condiciones no saturadas y no se recomienda para suelos
blandos
o
deformables,
tal
como
suelos
que
experimentan cambios de volumen durante la aplicación de presión en el ensayo. Este ensayo no es adecuado para suelos que contienen fragmentos de roca molida o triturada o materiales que presenten bordes puntiagudos, debido a que este tipo de materiales pueden pinchar la membrana del balón de caucho, inutilizado la misma. Nota: A pesar del informe en cuanto a precisión y tolerancia para este método. La precisión para este ensayo depende de la competencia del personal para su perfecta ejecución y de la conveniencia del equipo y su facilidad de manipulación.
: Establece un mecanismo de ensayo que nos permite determinar el peso volumétrico suelto seco de los agregados, es decir es el peso que alcanza un determinado volumen unitario y que por lo general es aplicable a aquellos
agregados que tenga un tamaño máximo de 100 mm.
: Se define la densidad total o bruta (bulkdensity) o peso unitario de los agregados como la masa de un volumen unitario de agregado, en la cual el volumen
incluye el volumen de las partículas individuales y el volumen de vacíos entre las partículas. De forma resumida el peso unitario consiste en determinar la densidad total como el resultado de dividir la masa de un agregado en estado seco (en un determinado nivel de consolidación o compactación) y el volumen que éste ocupa incluyendo los vacíos de aire entre partículas y los de absorción y se expresa en lbf/pie³ (kg/m³). Los resultados obtenidos en este ensayo son necesarios para el proporciona miento de mezclas de concreto hidráulico y para conversiones masa/volumen en la aceptación de materiales en la obra. El término común en nuestro medio con el cual se denomina la densidad total en agregados es la determinación de los pesos volumétricos sueltos y varillados del agregado y se abrevian PVS y PVV respectivamente.
Método estándar para peso unitario y contenido de aire (gravimétrico) del concreto.
Balanza o báscula con una precisión de 0.1% de la carga de
ensayo y para cualquier punto dentro del rango de uso con una precisión de al menos 0.1 lb (0.05 kg). El rango de uso
deberá ser considerado para poder extenderlo a valores de 120 lb/pie³ (1980 kg/m³. Brocha Regla Varilla compactadora: Una varilla lisa redonda de acero liso
de 16mm 5/8” de diámetro y aproximadamen te 60cm de
longitud, teniendo un extremo o ambos redondeados a una
punta semiesférica de 5/8” de diámetro. Pala de laboratorio: Una pala de suficiente capacidad para llenar el recipiente con el agregado. Molde o recipiente: Cilíndricos, metálicos, prefe riblemente con asas. Estancos con tapa y fondo firme y parejo, con precisión en sus dimensiones interiores y suficientemente rígidas para mantener su forma en condiciones severas de uso.
Agregado fino – arena gruesa Agregado grueso – grava
Para el perfecto enrasado del material en el molde, se recomienda llenar el mismo haciendo sobrar a la altura de
unos cinco centímetros por encima de el.
Para evitar errores en la lectura se recomienda trabajar todos los pesos en una sola balanza, mejor aún si esta es
electrónica, ya que esta da mayor precisión.
Nuestros resultados que se obtuvieron son: o AGREGADO FINO: Peso unitario de la muestra suelta: 15655.10
Peso unitario de la muestra compactada: 17207.21 o
AGREGADO GRUESO: Peso unitario de la muestra suelta: 13543.89
Peso unitario de la muestra compactada: 14952.76
Las características de los materiales son de gran importancia cuando se va a elaborar concreto, la calidad de este depende en gran medida de la selección y estudio de los ensayos correspondientes de los agregados. El peso unitario suelto del agregado fino es de 15655.10 NTP N° 400.017 indica de 14000 – 16000, por tanto, cumple la norma El peso unitario compactado del agregado fino es de 17207.21 la NTP N° 400.017 indica de 15000 – 17500, por tanto, cumple con la norma El peso unitario suelto del agregado grueso es de 13543.89, la NTP N° 400.017 indica de 15000 – 16000, por tanto, cumple la norma El peso unitario compactado del agregado grueso es de 14952.76, la NTP N° 400.017 indica de 16000 – 19000, por tanto, cumple la norma.
De bibliografía hemos tomado las siguientes normas:
C 125 Terminología relacionada con el hormigón y áridos para el hormigón. C 127 Método de ensayo normalizado para determinar el peso específico y la absorción de los áridos gruesos. C 128 Método de ensayo para determinar el peso específico y la absorción de los áridos finos. C 138 Método de ensayo para determinar el peso unitario, rendimiento y contenido de aire (gravimetría) del hormigón. C 670 Práctica para la preparación de los informes de precisión y sesgo para los métodos de ensayo de los materiales para la construcción. C 702 Práctica para reducir el tamaño de las muestras de áridos al tamaño de ensayo. D 75 Práctica normalizada para el muestreo de los áridos. E 11 Especificaciones de las mallas para los tamices de ensayo.
T 19/T19M Método de ensayo para determinar el peso unitario y los
huecos en los áridos.
TABLA I. DATOS DE EXPERIMENTACIÓN – AGREGADO FINO SUELTO
PESO DE MUESTRA (gr) 27256.0
AGREGADO FINO SUELTO VOLUMEN PESO PESO DEL DEL VOLUMÉTRICO MOLDE MOLDE SUELTO (gr) 3 (m ) (kg/m3) 5598.9 0.0138 15655.10
TABLA II. DATOS DE EXPERIMENTACIÓN – AGREGADO FINO COMPACTADO AGREGADO FINO COMPACTADO VOLUMEN PESO PESO DE PESO DEL DEL VOLUMÉTRICO MUESTRA MOLDE MOLDE SUELTO (gr) (gr) 3 (m ) (kg/m3) 29401.8 5598.9 0.0138 17207.21
TABLA III. DATOS DE EXPERIMENTACIÓN – AGREGADO GRUESO SUELTO AGREGADO GRUESO SUELTO VOLUMEN PESO PESO DE PESO DEL DEL VOLUMÉTRICO MUESTRA MOLDE MOLDE SUELTO (gr) (gr) 3 (m ) (kg/m3) 24334.3 5598.9 0.0138 13543.89
TABLA IV. DATOS DE EXPERIMENTACIÓN – AGREGADO GRUESO COMPACTADO AGREGADO GRUESO COMPACTADO VOLUMEN PESO PESO DE PESO DEL DEL VOLUMÉTRICO MUESTRA MOLDE MOLDE SUELTO (gr) (gr) 3 (m ) (kg/m3) 26283.2 5598.9 0.0138 14952.76
