“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:
|
DESC
RIPCION
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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
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