ARIDOS

1. Ing. Henry Azañedo Medina.
FACULTAD DE INGENIERÍA - Carrera de Ingeniería Civil

2. AGREGADOS PARA CONCRETO
Definiciones: Partículas inorgánicas de origen natural
o artificial. Cuyas dimensiones fijadas por la NTP
400.011.
•Ocupa entre 65 y 80% del
volumen de la unidad cúbica del
concreto.
•Interviene en las resistencias
mecánicas, la durabilidad, el
comportamiento elástico,
propiedades térmicas, acústicas,
etc.

3. • Debe estar constituido por partículas limpias y
adecuadamente conformadas, en su estructura
deben entrar materiales resistente y durables,
poseer granulometría adecuada.
• Tener preferentemente perfil angular y textura
rugosa.
• Tener límites en su capacidad de adsorción y de
partículas inconvenientes.
• Deber ser resistente a la abrasión.

4. • Debe tener inalterabilidad de volumen; que
debe ser capaz de resistir cambios físicos y
químicos que produzcan rajaduras, hinchazón
o ablandamiento del concreto, etc.

5. Sismo
Gravas
Arenas
Agua
subterránea
Lluvia
vientos
Temperatura
Efecto del Hielo
Glaciar

7. CEMENTO
AGUA
AGREGADO FINO O ARENA
AGREGADO GRUESO O PIEDRA CHANCADA
ADITIVO
USOS DEL CONCRETO
El concreto es utilizado en la construcción
de diversos tipos de obras:

8. • Pavimentos rígidos

9. Edificaciones
Obras viales

10. Intercambio vial de tres
niveles.
Intercambio vial de dos
niveles.

11. ÁRIDO: Se define como el conjunto de
partículas o granos de rocas preexistentes
reducidas por fenómenos mecánicos o químicos.
Existen dos tipos de áridos: Las gravas y las
arenas.
ARENA: Es el conjunto de partículas o granos
de roca producida por fenómenos físicos o
químicos que se acumulan en los lechos de los
ríos y también en los fondos de los lagos y
lagunas y en el desierto dependiendo
lógicamente de los factores geológicos
interviene en su origen.

12. AGREGADO FINO (Arena o árido fino)
ASTM C 33 - NTP 400.037.
• Es aquel que pasa íntegramente por el
tamiz 3/8” y como mínimo en un 95% el
tamiz N° 4, quedando retenido en el
tamiz N° 200.
• Es el material que resulta de la
desintegración natural de las rocas o se
obtiene de la trituración de las mismas.
Para su uso se clasifican las arenas por su
tamaño.
Arena gruesa: 2-5mm
Arena media: 0.5 – 2mm
Arena fina: 0.05 – 0.5mm
Polvo de roca: 0.005 – 0.5mm

13. CLASES
• Arenas de río
• Arenas de playa o mar.
• Arenas de duna
• Arenas de banco
• Arenas de lago
• Arenas artificiales
A) POR SU PROCEDENCIA:

14. B) POR SU COMPOSICIÓN
MINERALÓGICA
-Arenas silicosas.
-Arenas calcáreas.
-Arenas arcillosas.
- Arenas Graníticas.

15. C) POR SU GRANULOMETRÍA
No existe un solo criterio.
En el Perú la sociedad de ing. del Perú
propuso la siguiente clasificación:
Arena gruesa: 2 – 5mm
Arena media: 0.5 - 2mm
Arena fina: 0.05 – 0.5mm
Polvo de roca: 0.005 – 0.05mm
En concreto para establecer que el agregado
fino es el material que pasa el tamiz N° 4
(4.76mm)

16. C) POR SU GRANULOMETRÍA
En los análisis granulométricos, se dibujan
curvas referenciales a coordenadas
rectangulares en donde las abscisas
representan las aberturas del diámetro de los
tamices y , las ordenadas los porcentajes en
peso que pasa el diámetro correspondiente.

17. COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD
En los análisis granulométricos de la arena se dibujan curvas
granulométricas, en donde en el eje de las abscisas van
representadas las aberturas de los diámetros de los tamices y en las
ordenadas, los porcentajes del peso que pasan el diámetro
correspondiente.
En este análisis se llama “COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD” la relación
del diámetro de las partículas que pasan la ordenada del 60%, al
diámetro de las partículas que pasan la ordenada del 10% según lo
que acabamos de escribir y nos permite clasificar según el valor que
tenga este parámetro.
TIPO DE ARENA COFICIENTE DE UNIFORMIDAD
GRUESA 5.2 O MÁS
MEDIA 4.2
FINA 2.2

18. Límites de Granulometría del
Agregado Fino
Tamiz
Porcentaje que pasa (en
masa)
9.5 mm (3/8 pulg.) 100
4.75 mm (No. 4) 95 a 100
2.36 mm (No. 8) 80 a 100
1.18 mm (No. 16) 50 a 85
600 µm (No. 30) 25 a 60
300 µm (No. 50) 5 a 30
150 µm (No. 100) 0 a 10
Límites granulométricos del Agregado Fino (ASTM C 33/AASHTO M6, NTP 400.037, COVENIN
277, IRAM 1512, Nch 163, NMX-C-111, NTC 174)

19. Otro parámetro físico que permite calificar al
agregado fino es el MODULO DE FINURA que se
calcula a partir del análisis granulométrico sumando
los porcentajes retenidos acumulados en los
tamices: N° 4, N° 8, N° 16, N° 30, N° 50 y N° 100.
Para elaborar concreto, la arena debe tener un
modulo de finura entre 2.1 y 3.5
MODULO DE FINURA

20. 3) PESO ESPECIFICO o GRAVEDAD ESPECIFICA
Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO
• PESO ESPECIFICO: Se define como la relación entre la
masa de un volumen unitario del material y la masa
igual al volumen de agua destilada, libre de gas a una
temperatura especificada (17°C). Según el sistema
internacional de unidades el término correcto es
densidad.
• PESO ESPECIFICO APARENTE: Es la relación de la masa
en el aire de un volumen unitario de material, a la
masa en el aire (de igual densidad) de igual de agua
destilada libre de gas a una temperatura específica;
cuando el material es sólido, se considera el volumen
de la porción impermeable.

21. PESO ESPECIFICO o GRAVEDAD ESPECIFICA
Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO
• PESO ESPECIFICO DE MASA: Viene a ser la
relación entre la masa en el aire de un volumen
unitario del material permeable (incluyendo los
poros accesibles e inaccesibles) a la masa en el
aire (de igual densidad) de un volumen igual de
agua destilada a temperatura especificada.
• PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA
SUPERFICIALMENTE SECO: Es similar que P.E.M,
con la salvedad de que la masa incluye el agua en
los poros permeables.

22. 5) GRADO DE ABSORCIÓN
• Es la capacidad que tiene los agregados para llenar
de agua los vacios permeables de su estructura
interna, al ser sumergidos durante 24 horas en esta.
La relación del incremento en peso, al peso de la
muestra seca, expresándolo en porcentaje se
denomina: Porcentaje de absorción.
• G.A.= (Psat – Psec ) / Psec * 100
• Tiene relación directa con porosidad.

23. Aunque el valor de PE y GA no tiene limites, las
normas técnicas correspondientes suelen
aconsejar que el peso especifico debe tener un
valor entre 1.2 – 2.2 gr/cm3 para concretos
ligeros y 2.3 – 2.9 gr/cm3, para concretos
pesados.
• El Peso específico que más se utiliza, es éste
último.

24. ESTADOS DE HUMEDAD DE LOS
AGREGADOS
Existen 4 grados de humedad:
Humedad
Total
Estado
- Peso de una muestra de roca saturada con
superficie seca (SSS): PSAT= Psec + Vha*δ

25. MÉTODO PARA DETERMINAR EN LABORATORIO PESO
ESPECIFICO Y GRADO DE ABSORCIÓN DE LA ARENA.
• Inicialmente hay que realizar la preparación de la
muestra de ensayo Aprox 1500gr.
• Sumergir la muestra con agua y dejarla en reposo
por 24 horas. Luego decantar con mucho cuidado
sobre una bandeja, e iniciar un proceso de secado
con una suave corriente de aire caliente, hasta que
las partículas puedan fluir libremente.
• En el molde tronco cónico, rellenar con tres capas
compactando con 25 golpes por capa con una varilla
metálica.

26. …
• Si existe humedad libre, el cono del agregado fino
mantendrá su forma, entonces siga secando
revolviendo constantemente la muestra e intente
nuevamente hasta que el cono se derrumbe al
quitar el cono. Esto demostrará que el agregado
habrá alcanzado su condición de saturado.
• Si al realizar el primer intento, el cono del
agregado se desmorona ,es porque la muestra ya
no tiene humedad libre, en este caso añada unos
cuantos cc de agua y después de mezclarlos
completamente deje reposando la muestra unos
3º min en un envase bien tapado para luego
repetir el proceso.

27. …
• Alcanzando este estado (SSS) introduzca de
inmediato en un frasco una muestra de 500gr,
llénelo de agua hasta alcanzar la masa de 500cm3
en una temperatura de 20°C. Enseguida haga
rodar el frasco sobre una superficie plana, hasta
eliminar todas las burbujas de aire, después, de lo
cual se colocará en un baño maría a una
temperatura de 23°C ±2°C.
• Después de 1 minuto, llénelo con agua hasta la
marca de 500cm3 y determine el peso total agua
introducida en el frasco de ensayo.
• Con cuidado saque e agregado fino del frasco y
seguido hasta peso constante a una temperatura
ambiente y obtenga su peso seco.

28. P.e.m= Wo/(V- Va)
P.emSSS= 500/(V- Va)
P.e.a= Wo/((V- Va)-(500-Wo))
% ABS= (500-Wo)/ Wo
Denomine:
• V: Volumen del frasco usado en el ensayo. Cm3
• Wo= Peso en el aire de la muestra secada en la
estufa. (gr)
• Va= Peso en gramos o volumen en cm3 del
agua añadida al frasco.

29. PESO UNITARIO VOLUMÉTRICO
• PUV= Peso de muestra / Volumen de recipiente
• Determinación de volumen de recipiente:
F = 1000 / Wa
Wa = Peso del agua para llenar el recipiente a
16.7°C.
PU= Ws * f
Ws : Peso neto del agregado

30. 7.- DETERMINACIÓN DE SUSTANCIAS
DELETÉREAS
• Consiste en coger una muestra de 500 gr de
agregado fino seco y luego someterlo a un
proceso de agitamiento y lavarlo hasta que el
color del agua sea claro y utilizando para ello el
tamiz N° 200.
• Cuando se haya logrado el lavado completo, se
saca cuidadosamente el contenido de dicho tamiz
y se lo seca en la estufa. Se obtiene mediante la
siguiente expresión:
% Part. Finas = (Pi – Pf)/Pi * 100
• Deben ser menores al 5%.

31. • Es aquel material que queda retenido, como mínimo, en un 95% en el
tamiz N° 4 (4.75mm).
• Resultante de la desintegración natural y abrasión de rocas o
transformación de un conglomerado débilmente cementado.
• Pueden ser el producto de la disgregación natural de las rocas o dela
trituración o chancado de las mismas.
• Tienen aplicación en mampostería, confección de concreto armado y para
pavimentación de líneas de ferrocarriles y carreteras.
Agregado Grueso (Gravas).
ASTM C 33 - NTP 400.037.

32. Agregado de Peso Normal
Agregados más comunes
• Arena
• Grava
• Piedra triturada
Produce concreto de peso normal
2200 a 2400 kg/m3

33. Agregado Ligero (1)
Expandido
– Esquisto
– Arcilla
– Pizarra
– Escoria
ASTM C 330.
Produce concreto estructural ligero
1350 a 1850 kg/m3

34. Agregado Ligero (2)
 Piedra pomez
 Perlita
 Vermiculita
 Diatomita
Produce concreto aislante
ligero— 250 a 1450 kg/m3

35. Agregado Pesado
• Barita
• Limonita
• Magnetita
• Ilmenita
• Hematita
• Esferas de Hierro
ASTM C 637, C 638 (Blindaje para radiación)
Produce concreto pesado de hasta
6400 kg/m3 (400 lb/pies3)

36. Características de los Agregados
Característica Importancia
Resistencia a abrasión y
degradación
Resistencia al desgaste en pavimentos y
pisos
Resistencia a
congelación-deshielo
Descascaramiento de la superficie,
aspereza, perdida de sección, deformación
Resistencia a sulfatos
Descascaramiento de la superficie,
aspereza, pérdida de sección, deformación
Absorción y humedad
superficial
Control de calidad del concreto

37. Características y Ensayos de los
Característica Importancia
Granulometría
M F, TMA
Trabajabilidad del concreto en estado
fresco, economía
Cálculos para el diseño de mezclas
Forma y textura superficial de
las partículas
Trabajabilidad del concreto en estado
fresco
Resistencia a la reactividad
con los álcalis y cambio de
volumen
Sanidad
Masa volumétrica Cálculos para el diseño de mezclas
Masa específica relativa Cálculos para el diseño de mezclas

38. Tamaños de Partículas

39. TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL
AGREGADO GRUESO
• Esta dado por la abertura de la malla
inmediatamente superior a la que retiene el
15% o más del agregado grueso tamizado.
• A quedado demostrado que cuando se extiende
la granulometría del agregado de tamaño hasta
1 ½” las necesidades de agua de mezcla se
puede reducir.

40. Especificaciones RNE para Tamaño
Máximo Nominal del Agregado
 1/5 de la dimensión más
pequeña del elemento de
concreto.
 3/4 del espacio libre entre las
barras de acero del refuerzo y
entre las varillas de refuerzo y
los encofrados o cimbras.
 1/3 de la profundidad de las
losas.
El tamaño no debe exceder de:

41. Materiales Perjudiciales (1)
Sustancia Efecto en el concreto
Impurezas orgánicas
Afecta el tiempo de fraguado
y el endurecimiento, puede
causar deterioro
Material más fino que
75 m (tamiz No. 200)
Afecta adherencia, aumenta
la demanda de agua
Carbón, lignito u otro
material ligero
Afecta la durabilidad, puede
causar manchas y
erupciones
Partículas blandas Afecta la durabilidad

42. Substancias Efecto en el concreto
Terrones de arcilla y
partículas desmenuzables
Afecta la trabajabilidad y la
durabilidad, puede causar
erupciones
Agregados reactivos con los
álcalis
Causa expansión anormal,
fisuración en forma de mapa
(“viboritas”, acocodrilamiento,
piel de cocodrilo)
Materiales Perjudiciales (2)

43. ENSAYOS DE AGREGADOS GRUESOS

44. GRADO DE ABSORCIÓN
• Propiedad higroscópica mediante el cual la roca absorbe
cierta cantidad de agua en un determinado tiempo a
condición de temperatura y presión ambiente.
G.A.= (Psat – Psec ) / Psec * 100
Relación directa con porosidad.
- Peso de una muestra de roca saturada con superficie seca
(SSS): PSAT= Psec + Vha*δ
Humedad
Total
Estado

45. PESO SUMERGIDO Y PESO SATURADO
PSAT es el peso de la muestra seca más el peso del agua
introducida en los poros abiertos:
PSAT = PSEC + Vhab *g
PSUM es el peso de la muestra seca menos el empuje
hidrostático (el peso del agua correspondiente al
volumen aparente de la muestra sin el volumen de
huecos abiertos)
PSUM = PSEC - EH = PSEC - (Vap - Vhab )*g

46. 2) PESO ESPECIFICO APARENTE Y REAL DEL
Agregado Grueso.
El procedimiento es el siguiente:
• Homogeneizar aproximadamente 2000gr de material.
• Luego enfriar y sumergir sobre agua por 24 horas. Luego
sacar y secar con un paño la superficie de cada las
partículas. Pesar.
• Colocar en una cesta de alambre y pesar dentro del agua a
una temperatura de 20°C.
• Finalmente secarla muestra a peso constante a
temperaturade100°C,luego déjelo enfriar y determine su
peso a temperatura ambiente.

47. Se coloca en un picnómetro previamente tarado y se
enrasa hasta los 500ml.
Pem= A / (B-C)
Pmsss = B/(B-C)
Pea=A/(A-C)
%Abs= (B-A)/A
• A:Peso en el aire dela muestra seca al horno.(gr)
• B:Peso en el aire de la muestra SSS.(gr)
• C:Peso en el agua de la muestra SSS.(gr)

48. Otro parámetro físico que permite calificar al
agregado fino es el MODULO DE FINURA que se
calcula a partir del análisis granulométrico sumando
los porcentajes retenidos acumulados en los
tamices: 3”, 1 ½”, ¾”, 3/8”, N° 4, + 500.
Para elaborar concreto, la grava debe tener un
modulo de finura entre 3.5 Y 7.8
MODULO DE FINURA

49. 5) ENSAYO DE ABRASIÓN – LOS ÁNGELES
Consiste en colocar cierta
cantidad de material junto a una
determinada cantidad de Esferas
de acero.
Se inicia la rotación del tambor.
(500rev)
Luego del número establecido
devueltas se extrae el material y
se tamiza el material con la malla
N°12.

51. 6) CONTENIDO DE HUMEDAD
Se determina eligiendo una muestra representativa de 5
kg del agregado con su humedad natural a la cual se lo
pesa y luego se lo seca en el horno durante 24h a una
temperatura de 100°C, luego se extrae la muestra del
horno , se lo deja enfriar y se obtiene su peso seco.
W%= (Ph – Ps)/Ps * 100
7) PESO VOLUMÉTRICO UNITARIO SUELTO Y SECO.
Similar a agregados finos.