domingo, 14 de febrero de 2016

ANÁLISIS DE LABORATORIO DE PIEDRA Y ARENA GRUESA DE LA CANTERA ARUNTA (TACNA-PERU)

“ANÁLISIS DE LABORATORIO DE PIEDRA Y ARENA GRUESA, DE LA CANTERA ARUNTAUBICADA EN EL DISTRITO DE GREGORIO ALBARRACIN LANCHIPA DE LA CIUDAD DE TACNA”.




OBJETIVO.

Corresponderá al Contratista el diseño de las mezclas de concreto y efectuar las pruebas de laboratorio que confirmen y garanticen su correcta utilización. El diseño tendrá en cuenta el uso de los aditivos que se indiquen en los planos, las especificaciones o las exigidas, lo cual nos lleva a realizar un ensayo de los diferentes agregados para el diseño del concreto.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Determinar los siguientes ensayos en las muestras de arena gruesa y piedra de la cantera Arunta ubicada en el Distrito Gregorio Albarracin Lanchipa.

·                     Contenido de  humedad.
·                     Pesos Unitarios suelto y varillado.
·                     Análisis granulométrico.
·                     Peso especifico.
·                     Absorción.
·                     Malla 200.
·                     Modulo de fineza

PLANTEAMIENTOS Y JUSTIFICACIONES.

En la ciudad de  Tacna se encuentran  tres  canteras reconocidas, por la mayoría de constructores las cuales son: cantera Arunta, cantera Piedra Blanca, cantera Magollo, en el presente informe detallamos análisis de las muestras procedentes de la cantera Arunta.
 AGREGADOS
DEFINICIONES
Llamados también áridos, son un conjunto de  partículas de  origen  natural  o  artificial; que pueden ser tratados o elaborados y cuyas dimensiones están comprendidas entre los  límites  fijados   por   la  Norma  Técnica  Peruana  400.011.
Los agregados pueden constituir hasta las tres cuartas partes en  volumen,  de una mezcla típica  de concreto;  razón por la cual haremos un análisis  minucioso y  detenido de los agregados utilizados en  la zona.
    
 Los agregados deberán cumplir con los siguientes requerimientos:

Los agregados empleados en la preparación de los concretos de peso normal (2200 a 2500 kg/m3) deberán cumplir con los requisitos de la NTP 400.037 o de la Norma   ASTM C 33,   así  como los de las especificaciones del  proyecto.
Los agregados finos y gruesos deberán ser manejados como materiales independientes. Si se emplea con autorización del Proyectista, el agregado         integral denominado “hormigón” deberá cumplir como lo indica la  Norma   E.060.
Los agregados seleccionados deberán ser procesados, transportados manipulados,  almacenados  y  dosificados de  manera tal  de  garantizar:
1)  Que la  pérdida de finos sea  mínima;
2)  Se  mantendrá  la  uniformidad  del  agregado;
3)  No se producirá contaminación  con sustancias  extrañas;
     No se  producirá rotura o segregación importante en ellos.

Los agregados expuestos a la acción de los rayos solares deberán, si es necesario, enfriarse antes de su utilización en la mezcladora.
Si el enfriamiento se efectúa por aspersión de agua o riego, se deberá   considerar la cantidad de humedad añadida al agregado a fin de corregir el   contenido de agua de la mezcla  y mantener la relación agua - cemento de diseño   seleccionada.


ENSAYOS DE LABORATORIO.

                                    CONTENIDO DE HUMEDAD

1. OBJETIVO

Determinar la cantidad de agua (humedad) de una muestra expresada en porcentaje (% ) de la muestra seca.

2. EQUIPO

HORNO DE SECADO.- Termostáticamente controlado, de preferencia uno del tipo tiro forzado, capaz de contener una temperatura de 150 ºC + - 5 ºC.

BALANZAS.- De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones:

RECIPIENTES.- Fabricados de material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando esta sometido a enfriamiento o calentamiento continuo.

OTROS UTENSILIOS.- Se requieren el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes calientes después que se haya secado.


3. PROCEDIMIENTO
1.- Pesar el recipiente que se va a utilizar para el ensayo y apuntar en el formato de registros de dicho ensayo.
2.- Colocar una cantidad de muestra representativa en el recipiente y pesar el recipiente con la muestra húmeda y anotar en el formato de dicho ensayo.
3.- Colocar el recipiente con la muestra en el horno por espacio de 18 a 24hr.
4.-Trascurrido el tiempo se pesa el recipiente con la muestra seca y se anota en el
Formato de dicho ensayo.

4. CÁLCULOS
Se calcula el contenido de humedad con la siguiente fórmula:
             W% =  ( Wa / Wsn ) * 100
donde:
W% = contenido de humedad expresado como porcentaje
Wa =  peso del agua
Wsn = peso de la muestra seca neta

5.DATOS DEL ENSAYO

                                          CONTENIDO   DE HUMEDAD
                             DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

Dos  muestras como mínimo, primero pesar el recipiente
recipiente + muestra
meter al horno a 105ºC  luego retirar  al dia siguiente
peso de la muestra humeda – peso de la muestra seca = peso del agua
w% = (peso del agua / peso de la muestra seca neta) *100 

DESCRIPCION
UNIDADES
PESOS ( gr. )
CONTENIDO HUMEDAD
TOTAL
MUESTRA
( % )
Arena gruesa
Tara
gr.
17,20
Tara + muestra Húmeda
gr.
123,10
105,90
Tara + muestra Seca
gr.
121,80
104,60
1,30
piedra seleccionada (GRAVAS)
Tara
gr.
71,10
Tara + muestra Húmeda
gr.
532,10
461,00
Tara + muestra Seca
gr.
530,20
459,10
1,90


                                       PESOS UNITARIOS

1. OBJETIVO
Determinar el peso unitario para cada agregado por el método suelto y varillado.

2. EQUIPO
Se utilizan moldes cilíndricos con su respectiva varilla
BALANZAS.- De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones
RECIPIENTES.- Fabricados de material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando esta sometido a enfriamiento o calentamiento continuo.
OTROS UTENSILIOS.- Se requieren el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes calientes después que se haya secado.


3. PROCEDIMIENTO
1. Pesar el recipiente que se va a utilizar para el ensayo y apuntar en el formato de registros de dicho ensayo.
2. Colocar una cantidad de muestra representativa
3. colocar el material suelto con una caída de 5cm. Enrazar y nivelar sin presionar

4. hacerlo 3veces
5. para el material varillado introducir 1/3 de la muestra al molde cilindrico
6. varillar en forma de espiral 25 golpes
7. En 3capas y 3 muestras luego sacar un promedio


4. CÁLCULOS



ENSAYO DE PESOS UNITARIOS

Pesos Unitarios Para El Agregado Grueso:

DESCRIPCION
PESOS ( gr. )
PESO DE  LA MUESTRA NETA
VOLUMEN DEL MOLDE
PESO UNITARIO
MOLDE
MOLDE +MUESTRA
PESO UNITARIO SUELTO
Arena gruesa
1ra.
6585,00
11825,00
5240,00
3229.97
1,622
2da.
6585,00
11900,00
5315,00
3229.97
1,622
3ra.
6585,00
11800,00
5215,00
3229.97
1,615
PROMEDIO
1,620
piedra seleccionada (GRAVAS)
1ra.
6585,00
11450,00
4865,00
3229.97
1.506
2da.
6585,00
11358,00
4773,00
3229.97
1,478
3ra.
6585,00
11300,00
4715,00
3229.97
1,46
PROMEDIO
502,979
PESO UNITARIO  ENVARILLADO
Arena gruesa
1ra.
6585,00
12345,00
5760,00
3229.97
1,783
2da.
6585,00
12354,00
5769,00
3229.97
1,786
3ra.
6585,00
12300,00
5715,00
3229.97
1,77
PROMEDIO
1,780
piedra seleccionada (GRAVAS)
1ra.
6585,00
11705,00
5120,00
3229.97
1,585
2da.
6585,00
11750,00
5165,00
3229.97
1,599
3ra.
6585,00
11795,00
5210,00
3229.97
1,613
PROMEDIO
1,599


ABSORCIÓN Y PESO ESPECÍFICO

1. OBJETIVOS

Determinar la cantidad de absorción de agua de los agregados y peso especifico de la cantera de arunta.

2. MATERIALES
• Agregado grueso
• Agregado fino
• Probeta con agua
• Fiola
• Balanzas
• Horno
• Cono
• Varilla para asentamiento
• Bandejas
• Paños p/secar

3. PROCEDIMIENTO

A) Para agregado grueso (piedra)

1. Seleccione alrededor de 1,000 gramos de agregado húmedo.
2. Seque el agregado con un paño.
3. Coloque la muestra para pesario
4. Coloque el agregado mojado en una bandeja y métalo al horno (o estufa) para así obtener el peso seco.

B) Para agregados finos (arena).

1. Pese alrededor de 8, 000 gramos aprox. de agregado fino húmedo.
2. Llévelo a la condición de saturado en condición seca. Para corroborar esto utilice el cono .
3. Pese 500 gramos del agregado condición de saturado en condición seca. Si la cantidad pesada no es exactamente 500 gramos, entonces las formulas que se refieren a éste número deben ser modificadas para considerar el peso utilizado.
4. Llene el picnómetro con agua hasta la marca correspondiente y anote el peso del frasco con agua (B) gramos. El agua debe estar a temperatura ambiental.
5. Vacíe el frasco hasta la mitad aproximadamente y añada el agregado SSD que había pesado, luego de ésto complete hasta la marca original con agua adicional si fuese necesario.
6. Dé vueltas al frasco para eliminar cualquier burbuja que pudiese formarse y pese el frasco con el agregado y el agua (C) gramos.
7. Vierta el contenido del frasco en una bandeja. Utilice agua adicional para lavar el frasco si fuera necesario, de manera que no quede ninguna partícula de agregado en el frasco.
8. Coloque la bandeja en el horno para que se seque el agregado. Esto será por espacio de 24 horas o hasta que el agregado esté completamente seco (A).
9. Calcule las gravedades específicas y la absorción, utilizando las ecuaciones explicadas.

ENSAYO DE ABSORCIÓN

Peso especifico para la grava:

Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Peso del tara
70.6
74.5 gr.
61.7 gr.
Peso de la muestra
88.9 gr.
239.0 gr.
233.8 gr.
Volumen inicial
620 cm3
600 cm3
602 cm3
Volumen final
710 cm3
690 cm3
690 cm3
Volumen desplazado
90 cm3
90 cm3
88 cm3
Peso especifico
2.6377
2.655555
2.656818
Promedio
2.65.00

Calculo de la absorción para la grava:

Tara
Muestra1 
Muestra2
Muestra3
Peso de la tara
71.1
74.5
61.7
Peso humedo +tara
237.4
239.0
233.8
Peso  seco+ tara
235.8
236.9
232.2
Peso del agua
1.6
2.1
1.6
Peso seco neto
235.8
236.9
232.2
Abs. %
0.67854
0.88644
0.68906
Promedio
0.7513

CALCULO DE LA ABSORCIÓN PARA LA ARENA: 2.65

CALCULO DEL PESO ESPECÍFICO PARA LA ARENA: 1.47

AGREGADO FINO

Definición
Se considera como agregado finos a la arena o piedra natural finamente triturada, de dimensiones reducidas y que pasan por el tamis 9.5 mm (3/8 “) y que cumple con los limites establecidos en la norma ITINTEC 400.037.

Las arenas provienen de la desintegración natural de las rocas y que arrastradas por corrientes aereas o fluviales se acumulan en lugares determinados.

Granulometría
Es la distribución por tamaños de las partículas de arena la distribución del tamaño de partículas se determina por separación con una serie de mallas normalizadas las mallas normalizadas para el agregado fino son:
Nº4, Nº8,.Nº16, Nº30, Nº50, Nº100 y Nº200.

Limites de granulometría según el ASTM
GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO, NTP 400.037
TAMIZ
PORCENTAJE   DE  PESO (MASA)    QUE   PASA
LIMITES TOTALES
*C
M
F
9.5   mm     (3/8)
100
100
100
100
4.75 mm    (Nº4)
89 – 100
95 – 100
89 – 100
89 – 100
2.36 mm    (Nº8)
65 – 100
80 – 100
65 – 100
80 – 100
1.18 mm  (Nº16)
45 – 100
50 –  85
 45 – 100
70 – 100
600   um   (Nº30)
25 – 100
25 – 60
25 – 80
55 – 100
300   um   (Nº50)
5 – 70
10 – 30
5 – 48
5 – 70
150   um  (Nº100)
0 – 12
 2 – 10
0 - 12*
0 – 12


El control de la granulometría se aprecia mejor mediante un grafico, en la que las ordenadas representan el porcentaje acumulado  que pasa la malla, y las absisas, las aberturas correspondientes. La norma ASTM exceptúa los concretos preparados con mas de 300 Kg./m3 de los porcentajes requeridos para el material que pasa las mallas nº50 y nº100 que en este caso puede reducirse a 5% y 0% respectivamente.

Esta posición se explica por que el mayor contenido de cementó contribuye a la plasticidad del concreto y la compacidad de la pasta función que cumple el agregado mas fino.

 EQUIPO
- Para el agregado fino se utilizara los tamices ya establecidos:
3/8, 4, 8,16, 30, 50, 100, 200
- para el agregado grueso se utilizara los tamices siguientes:
11/2, 1, ¾, ½, 3/8, 4, 8, 16, 30, 50, 100, fondo
 BALANZAS.- De capacidad conveniente
RECIPIENTES.- Fabricados de material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando esta sometido a enfriamiento o calentamiento continuo. OTROS UTENSILIOS.- Se requieren el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes calientes después que se haya secado.

 PROCEDIMIENTO
1. Pesar el recipiente que se va a utilizar para el ensayo y apuntar en el formato de registros de dicho ensayo.
2. para el agregado grueso trabajar la granulometria co 10 kg. Y 8kg. Como minimo.
3. para el agregado fino, trabajar la granulometria con 1000 gr y 500 gr. Como minimo.
4. para el ag. Grueso cuartear la muestra para obtener la cantidad representativa

5. para el agregado fino pesar la muestra y proceder con el tamizado y si  hay una diferencia  entre el  peso  real y el paso  tamizado esa diferencia la agrego al  tamiz que retuvo mas porcentaje.


ANALISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO FINO

TAMICES
ABERTURA(mm)
PESO RETENIDO
% RETENIDO PARCIAL
% ACUMULADO
% QUE PASA
DESCRIPCION DE LA MUESTRA
1/4"
0,00
0,00
0,00
1,30
98,70
Muestra : Agregado Fino
Nº 4
168,5
2,70
0,54
1,84
98,16
Cantera:  Arunta
Nº 8
137,3
11,50
2,30
4,14
95,86
Humedad Nat. = 1.30%
Nº 10
70,8
3,50
0,70
4,84
95,16
Peso específico sss.2.668 gr/cc.
Nº 12
95,2
2,90
0,58
5,42
94,58
Peso Unitario Suelto seco 1.620gr/cc
Nº 16
126,5
8,70
1,74
7,16
92,84
Peso Unitario varillado seco1.780 gr/cc
Nº 30
-
26,30
5,26
12,42
87,58
Porcentaje de Absorción1,45%
Nº 40
104,2
17,70
3,54
15,96
84,04
Peso de la Muestra:665.9  gr.
Nº 50
114,20
26,10
5,22
21,18
78,82
Modulo de Fineza : 2,5
Nº 60
79,30
15,90
3,18
24,36
75,64
OBSERVACIONES:
Nº 100
-
58,50
11,70
36,06
63,94
La muestra consiste de  partículas sub angulares.
Nº 200
109,60
82,90
16,58
52,64
47,36
y sub redondeadas, proporcionadas por el solicitante.
83,10
2,30
0,46
TOTAL                =
259,00
% PERDIDA          =
3,11













La curva de granulometría ideal engendra un espectro granulométrico relativamente amplio y pequeñas diferencias o desviaciones en máximum/mínimum alrededor de la curva ideal, no ponen en peligro la fabricación.

No obstante conviene esforzarse por aproximarse tanto como se pueda para alcanzar los valores ideales para cada calibre y sobretodo minimizar las desviaciones en la parte que corresponde a los limos ( 0,05 a 0,005 mm ).

AGREGADO GRUESO

Definición
Es el material retenido en el tamiz ITINTEC 4.75mm (nº4) proveniente de la desintegración natural o mecánica de las rocas y que cumple con los limites establecidos en la norma ITINTEC 400.037. El agregado grueso puede ser grava, piedra chancada, etc.

Granulometría
El agregado grueso deberá estar graduado dentro de los limites establecidos el la norma ITINTEC 400.037 o en la norma ASTM C33, los cuales están indicados en la siguiente tabla.

TAMICES
ABERTURA (mm)
PESO RETENIDO (gr.)
% RETENIDO PARCIAL
% ACUMULADO
% QUE PASA
DESCRIPCION DE LA MUESTRA
2  1/2"
0
0
0
0
100
Muestra : Agregado Fino
2"
0
0
0
0
100
Cantera:  Arunta
1 1/2"
0
0
0
0
100
Humedad Nat. = 1.90%
1"
377,70
485,9
9,718
9,718
90,282
Peso específico sss.2.668 gr/cc.
1/2"
726,70
916,1
18,322
28,04
71,96
Peso Unitario Suelto seco 1.78gr/cc
3/8"
1.451,00
203,8
4,076
32,116
67,884
Peso Unitario varillado seco1.599 gr/cc
1/4"
634,70
354,00
7,08
39,196
60,804
Porcentaje de Absorción1,45%
Nº 4
327,70
182,80
3,656
42,852
57,148
Peso de la Muestra:665.9  gr.
Nº 8
222,30
569,70
11,394
54,246
45,754
Modulo de Fineza :2,5
Nº 10
0,00
140,20
2,804
57,05
42,95
OBSERVACIONES:
Nº 16
0,00
405,00
8,1
65,15
34,85
La muestra consiste de  partículas sub
Nº 30
0,00
455,80
9,116
74,266
25,734
Angulares. y sub redondeadas,
Nº 40
0,00
172,40
3,448
77,714
22,286
Proporcionadas por el solicitante.
Nº 50
0,00
186,60
3,732
81,446
18,554
Nº 60
0,00
84,60
1,692
83,138
16,862
Nº 100
0,00
189,60
3,792
86,93
13,07
Nº140
0,00
76,60
1,532
88,462
11,538
Nº 200
0,00
18,50
0,37
88,832
11,168
BASE          =
3,00
0,06
TOTAL        =
4444,60
% PERDIDA=
2,66





ANALISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO GRUESO


DETERMINACION DE LA MALLA 200






P1 = peso muestra
P2 =  peso muestra lavada
P1 = 493.4gr
P2 = 429.5 gr.
Malla 200 =((493.4-429.5)/493.4)*100)
Malla 200= 13.15%


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
·                     las particulas del agregado deberán ser limpias, de perfil preferente mente angular duras, compactadas y resistentes
·                     La  granulometría seleccionada deberá ser  de preferencia continua.
·                     El modulo de fineza que salio en nuestros calculos esta fuera del rango de la  norma del ASTM por lo que vemos necesario utilizar mas mallas para lograr una mayor presicion en los datos



ANEXOS

INFORMACION TECNICA


 
DENOMINACION: FyF Ingenieros S.R.L

DUEÑO: Orestes Flores Cruz.

EMPRESA: Planta Clasificadora y Chancadora de Agregados

CARACTERISTICAS CHANCADORA:

Tipo: CONICA
Capacidad: 1.8 pie3
Marca: FOMVESA
Motor: TRIFASICO
Potencia: 40 HP

AGREGADOS PRODUCIDOS:

Arena pasada por malla 1/8"
Piedra de 1/2" chancada
Piedra de 3/4"
Piedra de 2"
Canto rodado 1/2"

COMPRADORES: Municipios distritales de la provincia de Tacna y Gobierno Regional de Tacna