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agregados
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UNIVERSIDAD PERUANA UNION
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
E.A.P. Ingeniería Civil
TECNOLOGIA DEL CONCCRETO
INFORME N° 3
Extracción Y Preparación De Muestras De Agregados
AUTOR
Efrain Vizcarra Choque
Bach.
Isai Ticona Cutipa
Juliaca, setiembre del 2015
pág. 2 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
INDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 3
1. OBJETIVOS ................................................................................................................. 4
2. NORMAS .................................................................................................................... 4
3. MARCO TEÓRICO ....................................................................................................... 4
4. MATERIALES .............................................................................................................. 9
5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS ....................................................................................... 9
6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO .......................................................................... 10
7. TRANSPORTE DE MUESTRAS .................................................................................... 13
8. IMPORTANCIA Y APLICACIÓN .................................................................................. 13
9. CONCLUSIONES ....................................................................................................... 14
10. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 14
pág. 3 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
Introducción
En el área de ingeniería civil para obtener la calidad de un concreto se debe tener
un control de calidad de materiales para su elaboración ya que esto ayudará tanto en sus
propiedades físicas y mecánicas del concreto, desde que apareció el concreto cada vez se
estuvo mejorando tanto en sus propiedades como también en los aditivos en los cuales se
puedan utilizar dentro de ello.
Los agregados son cualquier sustancia solida o partículas (masa de materiales casi
siempre pétreos) añadidas intencionalmente al concreto que ocupan un espacio rodeado
por pasta de cemento, de tal forma, que en combinación con ésta proporciona resistencia
mecánica al mortero o concreto en estado endurecido y controla los cambios volumétricos
durante el fraguado del cemento. Los agregados ocupan entre 59% y 76% del volumen
total del concreto. Están constituidos por la parte fina (arena) y la parte gruesa (grava o
piedra triturada). Además, la limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las
partículas son importantes en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos
enfocaremos en esta última, teniendo como propiedad LA GRANULOMETRÍA. Ahora,
La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su
efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto.
Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están especificados
en la Norma Técnica Colombiana NTC 32, 174, 77 los cuales se seleccionarán los
tamaños y por medio de unos procedimientos hallaremos su módulo de finura, para el
agregado fino y el tamaño máximo nominal y absoluto para el agregado grueso.
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1. Objetivos
1.1. Objetivos generales
Obtener una calidad de agregados para la elaboración de concretos.
1.2. Objetivos específicos
investigar la fuente potencial de abastecimiento de agregados para obtener una
buena calidad del concreto.
Determinar una correcta muestra de agregados representativos.
2. Normas
NTP 400.010
ASTM D75
2.1.Ubicación
Cabanillas
A 20km de Juliaca
Altitud: 3885m.s.n.m.
Distrito: Cabanillas
Provincia: San Román
Región: Puno
3. Marco teórico
3.1. Generalidades
Para obtener un concreto de calidad deseada deberá mantenerse un control adecuado
de la selección de los materiales. Esta requiere información verdadera sobre las
propiedades físicas y mecánicas del agregado. Por lo que se requiere la extracción y
el muestreo correspondiente para poder determinar sus características. La extracción
se refiere a la obtención de muestra y el muestreo a la obtención de la muestra
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representativa que permita a través de su respectivo análisis mediante ensayos del
laboratorio conocer las propiedades del agregado.
El tipo de extracción se define a partir de tipo de la fuente de abastecimiento de
agregados los cuales son depósitos fluviales, eólicos, de glaciación, volcánico,
marítimos, lacustres, canteras y almacenes de plantas de procesamiento o fabricación
de agregados artificiales.
3.2.Agregados
También denominados áridos, inertes o conglomerados son fragmentos o granos que
constituyen entre un 70% y 85% del peso de la mezcla, cuyas finalidades específicas
son abaratar los costos de la mezcla y dotarla de ciertas características favorables
dependiendo de la obra que se quiera ejecutar.
3.3.Agregados gruesos
El agregado grueso, es aquel que queda retenido en el tamiz N°4 y proviene de la
desintegración de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada (agregado
grueso obtenido por trituración artificial de rocas o gravas) y grava.
Los agregados gruesos deben cumplir con las siguientes especificaciones técnicas:
Deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente angular,
duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.
3.4.Funciones del agregado grueso
Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, el agregado grueso es la
materia prima para fabricar el concreto. En consecuencia s e debe usar la mayor
cantidad posible y del tamaño mayor, teniendo en cuenta los requisitos de colocación
y resistencia.
Hasta para la resistencia de 250kgr/cm2 se debe usar el mayor tamaño posible del
agregado grueso; para resistencias mayores investigaciones recientes han demostrado
que el menor consumo de concreto para mayor resistencia dada (eficiencia), se obtiene
con agregados de menor tamaño.
3.5.Agregado fino
El agregado fino o arena se usa como llenante, además actúa como lubricante sobre
los que ruedan los agregados gruesos dándole manejabilidad al concreto.
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Una falta de arena se refleja en la aspereza de la mezcla y un exceso de arena demanda
mayor cantidad de agua para producir un asentamiento determinado, ya que entre más
arena tenga la mezcla se vuelve más cohesiva y al requerir mayor cantidad de agua se
necesita mayor cantidad de cemento para conservar una determinada relación agua
cemento.
3.6.Características del buen agregado fino
Un buen agregado fino al igual que el agregado grueso debe ser bien gradado para
que puedan llenar todos los espacios y producir mezclas más compactas.
La cantidad de agregado fino que pasa los tamices 50 y 100 afecta la manejabilidad,
la facilidad para lograr buenos acabados, la textura superficial y la exudación del
concreto.
3.7.Tamaño máximo no minal del agregado grueso
El Tamaño Máximo designado para el agregado, siempre es un tamaño menor que
aquél a través del cual se requiere que pase el 100% del material. Por ejemplo, si el
tamaño máximo de agregado requerido es de 1”, el 100% deberá pasar el tamiz
anterior (1½”) y casi en su totalidad (entre 90-100%) el tamiz de 1”. El Tamaño
Mínimo es la máxima abertura de tamiz por el que pase menos del 15% en peso o se
retenga en su totalidad. Habiendo definido estos dos valores, en la tabla 2.9 y
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2.10 se muestra los requisitos de gradación, para el agregado grueso y fino
respectivamente, dado por la ASTM C33.
TABLA N°2 Requisitos De Gradación Para Los Agregados Gruesos.
3.8.canteras
Las canteras son la fuente principal de materiales pétreos los cuales se constituyen en
uno de los insumos fundamentales en el sector de la construcción de obras civiles,
estructuras, vías, presas y embalses, entre otros. Por ser materia prima en la ejecución
de estas obras, su valor económico representa un factor significativo en el costo total
de cualquier proyecto.
Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad suele
originar serios problemas de carácter ambiental, principalmente relacionados con la
destrucción del paisaje.
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3.9.Clasificación de las canteras
CLASIFICACIÓN DE CANTERAS
Según El
Tipo De
Explotación
Canteras a Cielo Abierto:
En laderas, cuando la roca se arranca en la falda de un cerro.
En corte, cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el terreno
(Pitt).
Canteras Subterráneas.
Según El
Material A
Explotar
De Materiales Consolidados o Roca.
De Materiales no Consolidados como suelos, saprolito, agregados,
terrazas aluviales y arcillas
Según Su
Origen
Canteras Aluviales
Canteras de roca o peña
TABLA N°3 clasificación de las canteras.
Existen dos tipos fundamentales de canteras, las de formación de aluvión, llamadas
también canteras fluviales, en las cuales los ríos como agentes naturales de erosión,
transportan durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energía cinética
para depositarlas en zonas de menor potencialidad formando grandes depósitos de
estos materiales entre los cuales se encuentran desde cantos rodados y gravas hasta
arena, limos y arcillas; la dinámica propia de las corrientes de agua permite que
aparentemente estas canteras tengan ciclos de autoabastecimiento, lo cual implica una
explotación económica, pero de gran afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica
natural. Dentro del entorno ambiental una cantera de aluvión tiene mayor aceptación
en terrazas alejadas del área de influencia del cauce que directamente sobre él.
Otro tipo de canteras son las denominadas de roca, más conocidas como canteras de
peña, las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada,
donde pueden ser sedimentarias, ígneas o metamórficas; estas canteras por su
condición estática, no presentan esa característica de autoabastecimiento lo cual las
hace fuentes limitadas de materiales.
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Estos dos tipos de canteras se diferencian básicamente en dos factores, los tipos de
materiales que se explotan y los métodos de extracción empleados para obtenerlos.
En las canteras de río, los materiales granulares que se encuentran son muy finos en
su clase.
Las canteras de peña, están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con
materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido a que no
sufren ningún proceso de clasificación; sus características físicas dependen de la
historia geológica de la región, permitiendo producir agregados susceptibles para su
utilización industrial; estas canteras se explotan haciendo cortes o excavaciones en
los depósitos.
IMAGEN N° 1 Cantera De Agregados.
4. Materiales
Agregados provenientes de cantera, el mismo que servirá con fines de
fabricación de concreto.
5. Equipos y herramientas
Pala
Pico
Cinta métrica de 5m
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Guantes
Lona de 4 x 4m
5 sacos de rafia
Herramientas varias
6. Procedimiento recomendado
6.1.Elección de cantera
Localizar las fuentes de abastecimiento de acuerdo con las necesidades del
proyecto, cercanos a la obra, así como los caminos o brechas existentes para
su acceso.
Realizar estudios preliminares antes de la explotación de un yacimiento de
agregados, se deben efectuar estudios preliminares a fin de determinar la
calidad la calidad de los materiales existentes y su mejor aprovechamiento, de
acuerdo con las normas Peruanas aplicables.
Muestrear la fuente de abastecimiento a fin de obtener muestras
representativas de un determinado yacimiento, es de mucha importancia
efectuar la operación de muestreo de acuerdo con las recomendaciones para
los diferentes tipos de yacimientos que a continuación se indican.
6.2. Extracción
FLUJO DE DESCARGA DE AGRGADOS
Seleccionar de la producción las unidades a ser muestreadas por un método
aleatorio.
Obtener al menos tres porciones aproximadamente iguales, seleccionadas
aleatoriamente desde la unidad siendo muestreada y combinar para formar una
sola muestrea de campo cuya masa igual o exceda el mínimo recomendado en
la tabla número 1.
Tomar cada porción desde la sección transversal completa del chorro de
material que está siendo descargada. En la medida en que sea posible,
mantener los contenedores continuamente llenos o casi llenos para reducir la
segregación.
BANDA TRANSPORTADORA
Detenga la banda transportadora para realizar el proceso de muestreo.
Seleccione las unidades de muestreo de manera aleatoria.
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Utilice espaciadores para identificar los puntos de muestreo y poder recoger
el material correspondiente en su totalidad.
Recoja el material fino de cada posición utilizando una brocha y una bandeja
incorporándolos a la muestra.
MATERIAL ALMACENADO
el muestreo de material desde apilamientos es muy difícil asegurar muestras
imparciales debido a la segregación la cual ocurre frecuentemente cuando el material
este apilado.
Evite la combinación del material o agregado de diferentes apilamientos, esto es
importante en casos donde hay pruebas de evaluación al agregado grueso y fino y
ambos están apilados independientemente.
Evalué la uniformidad del apilamiento y defina posibles zonas de diferencia en donde
requieran muestreos distintos.
Elimine el material de la capa superficial del apilamiento debido a que dicho material
puede estar contaminado.
Identificar el tamaño máximo de partícula presente en la fuente analizada según la
tabla n° 1 y determine la cantidad la cantidad mínima a muestrear.
Extraiga el material a tres niveles: superior, intermedio e inferior en incrementos
iguales de manera que se llegue a contar al menos con la mínima cantidad de material
requerido según el tamaño máximo requerido presente.
Cuando el muestreo es de material almacenado tome porciones aproximadamente
iguales y mezcladas para tomar una muestra compuesta.
MEDIO DE POZOS
Cuando no se cuente por un medio ataque se debe efectuar el muestreo por medio de
pozos, realizando levantamiento topográfico del yacimiento para localizar los pozos
de muestreo dependiendo del número de ellos de la uniformidad del yacimiento y su
extensión.
Realice el levantamiento topográfico del yacimiento y localice los pozos de prueba y
conozca el volumen de agregados que se pueden aprovechar.
Tome la muestra haciendo canales verticales en espesor útil los cuales deben
localizarse equidistantes dependiendo de su separación y homogeneidad del
yacimiento.
Tomar el material por capas para lo cual deberá excavar prismas rectangulares
concéntricos de profundidad 0.40 x 1m dejando un escalón mínimo de 0.40m.
pág. 12 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
Tomar las muestras en cantidades aproximadamente iguales desde la parte
superior hasta la parte inferior de los estratos y mezclados la muestra simple
para formar la muestra compuesta repita la operación las veces que sea
necesario.
TRINCHERAS
Es aplicable en las laderas no escarparías las cuales suelen estar cubierta de
material de despalme.
Si el muestreo es por medio de trincheras remueva el material haciendo
escalones de arriba hacia abajo y en cada escalón haga zanjas de dimensiones
apropiadas para la extracción de las muestras.
Recuerde evitar la contaminación del material en cada uno de los casos.
Cuando el muestreo es de brechas o aglomerados remueva la capa vegetal y
haga pozos a cielo abierto eliminando el material intemperizado y haciendo
una observación del tipo de material.
TAMAÑO DE MUESTRAS
Tamaño máximo nominal de los áridos
peso mínimo aprox. De las muestras ,Kg
Áridos finos
N° 8 (2.36mm) 10
N° 4 (4.75) 10
Áridos gruesos
3/8" (9.50mm) 10
1/2" (12.5mm) 15
3/4" (19mm) 25
1" (25mm) 50
11/2" (37.5mm) 75
2" (50mm) 100
21/2" (63mm) 125
3" (75mm) 150
31/2" (90mm) 175
TABLA N° 1 cantidad mínima de muestra.
pág. 13 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
6.3. Obtención Dela Muestra Del Ensayo
MÉTODO A DIVISOR MECÁNICO
Coloque la muestra original en la bandeja de alimentación del cuarteador y
distribuya la muestra de lado a lado de manera que cuando se introduzcan en
las rejillas fluya libremente a través de cada rejilla.
Introduzca la muestra a un ritmo tal que permita el libre flujo a través de las
rejillas hasta la bandeja.
Reintroduzca la porción de muestra separada en el proceso anterior cuantas
veces sea necesario.
MÉTODO DE CUARTEO
Coloque la lona de cuarteo sobre una superficie firme, rígida y lisa.
Coloque la lona sobre la lona de cuarteo y homogenice el material tres veces
por medio de una pala.
Posteriormente forme un pequeño apilamiento cónico.
Separe el apilamiento aplanado y uniforme en cuatro posiciones mediante una
varilla, una placa o pala.
Remueva las porciones obtenidas del cuarteo correspondientes a esquinas
opuestas incluyendo el material fino mediante una escoba o una brocha.
Finalmente continúe separando el material hasta llegar a cantidad requerida.
7. Transporte de muestras
Los áridos deben transportarse en sacos o recipientes construidos con ese
objetivo, de manera de evitar las pérdidas o contaminación de alguna parte de
la muestra o el daño al contenido.
Los recipientes para las muestras de áridos deben poseer una identificación
adecuada ya sea adjunta o a manera de facilitar los informes de obra transporte
del laboratorio e informe de los ensayos.
8. Importancia y aplicación
El muestreo es tan importante como los ensayos y el técnico que los realiza debe
tomar todas las precauciones necesarias para obtener muestras que reflejan muestras de
la naturaleza y condiciones de los materiales que representan.
pág. 14 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
Las muestras para una investigación preliminar deben ser obtenidas por la parte
responsable de la potencial fuente de abastecimiento en desarrollo. Las muestras de los
materiales para el control de la producción en la fuente de abastecimiento o del control
del trabajo en la obra deben ser obtenidas por el fabricante, contratista u otra parte
responsable de la construcción de la obra. Las muestras para los ensayos con que
determinara la aceptación o el rechazo de los materiales ofrecidos, son responsabilidad
del comprador o representante autorizado.
9. Conclusiones
Nuestros concretos que elaboremos o hagamos va a depender especialmente
de los agregamos y de los tipos de canteras que se extraiga.
Para un buen concreto se debe contar con la calidad de los agregados.
Para una obra tendremos que en cuenta los gastos y presupuestos para contar
con la calidad de obra dentro de ello debemos tener y contar con los materiales
de calidad si se quiere hacer una obra de calidad.
Se puede ver que las canteras de los ríos son muy buenos en los concretos
gracias a las aguas que lo transportan y son de formas redondeadas.
10. Recomendaciones
Se recomienda el muestreo correcto de los agregados ya que esta muestra
representa a todo el agregado presente en el lugar.
Los manejos correctos de la muestra son también importantes ya que puede
influir en los ensayos del laboratorio de suelos.
Una de las características que se debe de tomar en cuenta en los agregados son
sus propiedades y su lugar de procedencia.
11. Bibliografía
[1.]. Pequeña Historia De Los Áridos [En Línea],
Barcelona: Editorial Mediterránea, Febrero 2008.
Disponible En Internet:
Http://Www.Conocelosaridos.Org/Pdfs/Historia.Pdf
pág. 15 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
[2]. José-Lis Parra Y Alfaro. Materiales Utilizados
Como Áridos.1ra Edición. España: Madrid, 18 De
Marzo Del 2003, Tipos De Áridos, P. 15-17.
[3]. UNAM, Pruebas De Laboratorio Para Determinar
Propiedades De Los Suelos. México, Enero Del 2010.
P. 2-19, 24-26, 67-75, 107-111.
[4]. Damián Alcívar Escobar. Estudio De Impacto
Ambiental De La Cantera San Luis. Enero 2004.
[5]. Terreros Carmen, Mecánica De Suelos Laboratorio,
1995.
[6]. American Society For Testing And Matirials, Anul
Bool ASTMSTANDARDS 1994, Sección C-33,
Especificaciones Normalizadas Para Agregados
Para Concreto.
pág. 16 TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
12. Anexos
Imágenes 1 y2 ahí recogiendo la muestra de los agregados chancados.
Imágenes 3 y 4 ahí poniendo los agregados en plásticos para su transporte
Subiendo los agregados chancados al medio de transporte para su traslado.
1 2
3 4
5
