2. Objetivos
Conocer las características de los agregados minerales
como componentes del concreto
Conocer la normativa y procedimientos establecidos
para los métodos de ensayos a agregados
Ensayos a agregados (Generalidades)
2
4. Contenido
Clasificación de los agregados
Exploración y explotación de canteras
Características físicas y químicas
Características geométricas y morfológicas
Superficie específica
Propiedades mecánicas
Evaluación de calidad
Análisis granulométrico
Módulo de fineza
Agregado global 4
6. por la pasta de cemento,
• Elementos inertes aglomerados
formando una estructura resistente
• Fundamentales para el desarrollo de resistencia, durabilidad,
densidad y trabajabilidad
Aire = 1% a 3%
Agua = 15% a 22%
Cemento = 7% a 15%
Agregados = 60% a 75%
Definición de agregados
6
9. Por su
procedencia
Naturales:
Formados por procesos geológicos naturales miles de años
Minerales Rocas Ígneas
Sílice Granito, basalto, diorita
Cuarzo y opalo Basalto
Silicatos Diorita
Micas y arcillas Rocas sedimentarias
Carbonatos Arenisca
Calcita Calizas
Sulfatos Cuarcita
Yeso Rocas metamórficas
Sulfuros y óxidos de hierro Mármol
Pirita, hematita Gneiss
Clasificación de agregados
9
10. Formadas bajo la superficie terrestre a partir del enfriamiento de una solución fundida (magma)
Constituyen la mayor parte de la porción sólida de la Tierra
Intrusivas y extrusivas o volcánicas
Rocas sedimentarias
Provenientes de la desintegración por meteorización y transporte.
Depositados y posteriormente cementados
Rocas metamórficas
Ígneas o sedimentarias sometidas a temperaturas y/o presiones elevadas en el interior de la Tierra
Clasificación de agregados
Rocas ígneas
10
11. Por su
procedencia
Artificiales:
Transformación de materiales naturales productos
secundarios tratados para uso en concreto
Agregados artificiales
Escoria de altos hornos
Arcila horneada
Concreto reciclado
Microsílice
Clasificación de agregados
11
17. Por su
densidad
Densidad gravedad específica
Peso entre volumen de sólidos, referido a la densidad del agua
Ligeros
• Ge < 2.5 g/cm3
Normales
• Ge = 2.5 g/cm3 a
2.75 g/cm3
Pesados
• Ge > 2.75 g/cm3
Clasificación de agregados
17
20. Exploración y explotación de canteras
Clasificación de agregados
Recomendaciones
Ejecución de calicatas perfil estratigráfico
Ø 1.5m, h: 2 a 3m, cada 2500 m2
Distribución adecuada: fácil acceso y capacidad
para procesamiento y dosificación
Tamaño partículas económico
Mayor a 6”
Menor malla N°4
Menos a malla N°200
Limpieza de material superficial (0.3 a 0.5m)
Controles rutinarios
20
24. Peso específico
• Cociente del peso de las partículas y el volumen de las mismas, sin
considerar vacíos entre ellas.
• Norma ASTM C-127 y C-128
• Agregados normales: 2500 a 2750 kg/m3
Características físicas y químicas
24
25. Peso unitario
• Cociente del peso de las partículas y el volumen de las mismas, incluyendo
los vacíos entre y dentro de ellas. Es relativo.
• Norma ASTM C-29
• Agregados normales: 1500 a 1700 kg/m3
Porcentaje de vacíos
• Volumen expresado en porcentaje de los
espacios entre partículas de agregados.
Relativo.
Características físicas y químicas
25
27. Absorción
Capacidad de llenar con agua los vacíos en las partículas
Corrección por humedad a/c
Norma ASTM C-127 y C-128
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑆𝑆𝑆 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
% 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖ó𝑛 =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
Nunca se saturan por
completo todos los
poros, siempre queda
aire atrapado
Características físicas y químicas
27
28. Contenido de humedad
Cantidad de agua retenida en las partículas de agregado
Corrección por humedad a/c
Norma ASTM C-566
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜
% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 𝑥100
Características físicas y químicas
28
30. Redondez
• Angularidad
• Relación entre radio de
curvatura y radio
máximo inscrito
Esfericidad
• Relación entre área
superficial y el volumen
de una partícula
Características físicas y químicas
Forma
30
31. Forma
Clasificación
• Angular
• Subangular
• Subredondeada
• Redondeada
• Muy
redondeada
Esfericidad depende del chancado
Redondez depende de la dureza y el desgaste por abrasión
Desgaste
Características físicas y químicas
31
32. Forma
Clasificación
• Angular
• Subangular
• Subredondeada
• Redondeada
• Muy
redondeada
Esfericidad depende del chancado
Redondez depende de la dureza y el desgaste por abrasión
Desgaste
Características físicas y químicas
32
33. Textura
En función de qué tan liso o rugoso es un agregado.
Rugosidad Absorción Plasticidad
Características físicas y químicas
33
34. Superficie específica
Área superficial total de los agregados, referida al peso o volumen absoluto
a) Cubo de 1g de masa y 1cm de arista
Área superficial = 1cm2 x 6 caras = 6cm2
Superficie específica = 6cm2/g
b) Cubo de 1g de masa dividido en 8 cubitos de 0.5cm de arista
• Área superficial = (0.5c x 0.5)cm2 x 6 caras x 8 cubos = 12cm2
• Superficie específica = 12cm2/g
c) Cubo de 1g de masa dividido en 64 cubitos de 0.25cm de arista
• Área superficial = (0.25c x 0.25)cm2 x 6 caras x 64 cubos = 24cm2
• Superficie específica = 24cm2/g Finura de
partículas
Superficie
específica
Pasta de
cemento
Características físicas y químicas
34
43. Rx Álcali-sílice Rx Álcali-carbonato
Andesita dolomitas calcíticas
Gneiss granítico Calizas dolomíticas
Vidrio silíceo, sintético y natural Dolomitas de grano fino
En el caso de la Rx Álcali-Carbonato, las sustancias expansivas se
originan por una reacción de los carbonatos de los agregados
ASTM C-586, C-856
Características físicas y químicas
43
46. Resistencia
Capacidad de asimilar fuerzas de compresión, corte, tracción y flexión
Norma ASTM C-566
Peso específico de 2.5 a 2.7 f’c=750 a 1200 kgf/cm2
Peso específico de 1.6 a 2.5 f’c=200 a 750 kgf/cm2
Resistencia a
compresión
Peso
específico
Porosidad
Absorción
Aumenta
Disminuye
Propiedades mecánicas
46
51. Propiedades físicas:
NTP 400.037. AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados
en concreto
Agregado fino Agregado grueso
Peso Unitario (Kg/m3) 1400 a 1700
(1700 a 1900, húmedo)
1600 a 1700
Peso específico (Kgf/m3) 2500 a 2800
Porcentaje de vacíos 25% a 45% 30% a 55%
Evaluación de calidad
51
53. Agregado fino: Material pasante de la malla de 3/8” (9.5mm) de abertura, y retenida
totalmente en la N°200 (75µm).
Agregado grueso: Material retenido totalmente en la malla N°4 (4.75mm de abertura).
Tamaño máximo (TM): Corresponde a la abertura del primer tamiz o malla por el que la
muestra (agregado grueso) pasa en su totalidad. No excederá ninguna de las siguientes
condiciones:
1/5 de la menor dimensión entre
caras de encofrados
1/3 de la altura de losas
¾ del espacio libre entre barras
de refuerzo
Evaluación de calidad
53
55. Tamaño máximo nominal (TMN): Se denomina así a la abertura del menor tamiz o malla de la serie,
que produce el primer retenido entre 5% y 10%.
Agregado global: Material producto de la combinación de agregado grueso y fino en una proporción tal
que permita obtener un concreto con la mayor compacidad posible.
Evaluación de calidad
55
56. Abertura de tamiz o malla Porcentaje pasante (%)
9.75 mm (3/8”) 100
4.75 mm (N°4) 95 a 100
2.36 mm (N°8) 80 a 100
1.18 mm (N°16) 50 a 85
600 µm (N°30) 25 a 60
300 µm (N°50) 5 a 30
150 µm (N°100) 0 a 10
𝑴𝑭 = 𝟐
• 2.3 < MF < 3.1
• No variará más de 0.2
σ %𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟔"+3" + 𝟏
𝟏
"+3/4" + 𝟑/𝟖" + 𝑵°𝟒 + 𝑵°𝟖 + 𝑵°𝟏𝟔 + 𝑵°𝟑𝟎 + 𝑵°𝟓𝟎 + 𝑵°𝟏𝟎𝟎)
𝟏𝟎𝟎
Evaluación de calidad
Agregado fino NTP 400.037
Gradación:
56
57. Evaluación de calidad
Agregado fino NTP 400.037
Sustancias deletéreas:
Ensayo Porcentaje máximo del total de la muestra (%)
Terrones de arcilla y partículas friables 3.0
Material pasante de la malla N°200 (75µm)
Concreto sujeto a abrasión
Otros concretos
3.0 (5.0 si es artificial y libre de arcilla y/o limo)
5.0 (7.0 si es artificial y libre de arcilla y/o limo)
Carbón y lignito
Cuando el acabado superficial es importante
Otros concretos
0.5
1.0
Impurezas orgánicas Siempre que no afecte la resistencia y garantice el 95% a 7 días
57
58. Ciclos de congelamiento y deshielo
La pérdida de masa luego de 5 ciclos de exposición, no excederá:
Pérdida de masa por
sulfato de sodio
Pérdida de masa por sulfato
de magnesio
10% 15%
Evaluación de calidad
Agregado fino NTP 400.037
Inalterabilidad:
58
61. Ensayo Porcentaje máximo del total de la muestra (%)
Terrones de arcilla y partículas friables 5.0
Material pasante de la malla N°200 (75µm) 1.0 (1.5 si está libre de arcilla y/o limo)
Horsteno (menos de 2.4 de densidad) 5.0 (Sólo en casos de exposición a ciclos de congelación y
deshielo en presencia de humedad)
Carbón y lignito
Cuando el acabado superficial es importante
Otros concretos
0.5
1.0
Evaluación de calidad
Agregado grueso NTP 400.037
Sustancias deletéreas:
61
62. Ciclos de congelamiento y deshielo
La pérdida de masa luego de 5 ciclos de exposición, no excederá:
Índice de espesor y Resistencia mecánica:
Agregado natural:50 como máximo
Agregado artificial: 35 como máximo
Pérdida de masa por sulfato de sodio Pérdida de masa por sulfato de magnesio
12% 18%
Métodos alternativos No mayor que
Abrasión (Método Los Ángeles) 50%
Valor de impacto del agregado (VIA) 30%
Evaluación de calidad
Agregado grueso NTP 400.037
Inalterabilidad:
62
64. Ensayo Norma aplicable
Granulometría del Agregado Grueso ASTM C136 / NTP 400.012
Granulometría de Agregado Fino ASTM C136 / NTP 400.012
Peso Unitario Suelto y Compactado ASTM C29 / NTP 400.017
Porcentaje de Caras Fracturadas MTC E 210-2000
Partículas Chatas y Alargadas MTC E 223-2000
Equivalente de Arena MTC E 114-2000
Peso Específico y Absorción del Agregado Fino ASTM C128 / NTP 400.022
Peso Específico y Absorción del Agregado Grueso ASTM C127 / NTP 400.021
Peso Unitario Compactado de la Combinación de Agregados
Fino y Grueso
*
Método empírico
Métodos de ensayo
64
70. Procedimiento:
• Calcular el Módulo de Fineza
𝑴𝑭 = 𝟐
σ %𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟔"+3" + 𝟏
𝟏
"+3/4" + 𝟑/𝟖" + 𝑵°𝟒 + 𝑵°𝟖 + 𝑵°𝟏𝟔 + 𝑵°𝟑𝟎 + 𝑵°𝟓𝟎 + 𝑵°𝟏𝟎𝟎)
𝟏𝟎𝟎
• Graficar los valores de % pasantes acumulados y las curvas límite.
Granulometría – ASTM C136
70
71. Módulo de fineza
Indice de mayor o menor grosor del conjunto de partículas de un agregado
Sumatoria de los Porcentajes Retenidos Acumulados en los tamices
estándar dividido entre 100
El MF del Agregado Fino estará en un rango entre 2,3 y 3,1
El MF del Agregado Grueso estará en un rango entre 4 y 8
Los agregados que presentan un módulo de fineza bajo indican una
preponderancia de las partículas más finas con un área superficial total muy
alta, al que será necesario cubrir con pasta.
𝑴𝑭 = 𝟐
σ %𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟔"+3" + 𝟏
𝟏
"+3/4" + 𝟑/𝟖" + 𝑵°𝟒 + 𝑵°𝟖 + 𝑵°𝟏𝟔 + 𝑵°𝟑𝟎 + 𝑵°𝟓𝟎 + 𝑵°𝟏𝟎𝟎)
𝟏𝟎𝟎
Granulometría – ASTM C136
71
72. Módulo de fineza
Sirve para caracterizar el agregado independientemente, o la mezcla de
agregados en conjunto
Granulometrías con igual MF, sin importar la gradación, requieren la misma
cantidad de agua
Variaciones mayores a 0.2, indican potenciales cambios en las
propiedades del producto
𝑴𝑭 = 𝟐
σ %𝒓𝒆𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 𝒂𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒅𝒐 (𝟔"+3" + 𝟏
𝟏
"+3/4" + 𝟑/𝟖" + 𝑵°𝟒 + 𝑵°𝟖 + 𝑵°𝟏𝟔 + 𝑵°𝟑𝟎 + 𝑵°𝟓𝟎 + 𝑵°𝟏𝟎𝟎)
𝟏𝟎𝟎
Granulometría – ASTM C136
72
75. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL
AGREGADO GRUESO - ASTM C 127
NTP 400,021
75
76. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL
AGREGADO FINO - ASTM C 128
NTP 400,022
76
77. ENSAYO DE DESGASTE POR
ABRASIÓN – MAQUINA DE LOS
ANGELES – ASTM C131 NTP 400,019
77
TOLERANCIAS
NTP 400,037: Especificaciones
normalizadas para agregados en
concreto
78. IMPUREZAS ORGANICAS EN EL AGREG
FINO – ASTM C40 NTP 400,024
Determinación cualitativa
78
TOLERANCIAS
NTP 400,037: Especificaciones
normalizadas para agregados en
concreto
79. EQUIVALENTE DE ARENA - ASTM D2419
NTP 339.146
79
TOLERANCIAS
agreg
NTP 400,037: Especificaciones
normalizadas para ados en concreto
Para concretos de f’c=210 kgf/cm² a más
y los utilizados en pavimentos de concreto
será IGUAL O MAYOR DE 75 %.
Para otros concreto será igual o mayor de
65 %
80. DURABILIDAD DE LOS AGREGADOS
(INALTERABILIDAD) - ASTM C88
NTP 400,016
80
TOLERANCIAS
NTP 400,037: Especificaciones
normalizadas para agregados en concreto
81. TERRONES DE ARCILLA Y PARTICULAS
FRIABLES – ASTM C142 NTP 400,015
81
TOLERANCIAS
NTP 400,037: Especificaciones
normalizadas para agregados en
concreto
82. PARTICULAS LIVIANAS – MTC E211
82
TOLERANCIAS
NTP 400,037: Especificaciones
normalizadas para agregados en
concreto
85. Método empírico:
“La determinación del ensayo de máxima densidad del agregado puede
realizarse fácilmente pesando diversas proporciones de agregados fino y
grueso mezclados al estado seco y compactado, ploteando una curva y
observando el porcentaje de agregado fino para el cual el peso unitario es
máximo”
Enrique Rivva López (2010)
COMBINACIÓN DE AGREGADOS –
MÁXIMA COMPACIDAD
85
86. Peso Unitario Compactado de la Combinación de los Agregados
N° Muestra
Peso de la Muestra
(g)
Volumen
Recipiente
Calibrado (cm3)
P.U.C
(g/cm3)
Porcentaje de
Incidencia Agregado
Fino
1 16,776 9,336 1.797 50%
2 16,974 9,336 1.818 55%
3 17,289 9,336 1.852 60%
4 17,326 9,336 1.856 62%
5 17,051 9,336 1.826 65%
6 16,791 9,336 1.799 70%
COMBINACIÓN DE AGREGADOS –
MÁXIMA COMPACIDAD
86
93. Referencias
INDECOPI. (30 de 12 de 2014). NORMA TÉCNICA PERUANA NTP 400.037. AGREGADOS.
Especificaciones normalizadas para agregados en concreto. Lima, Perú: INDECOPI.
Pasquel, E. (1998). Tópicos de Tecnología de Concreto en el Perú. Lima: Colegio de
Ingenieros del Perú - Consejo Nacional.
Regal, A. (1961). Curso de materiales de construcción. Lima: Universidad Nacional de
Ingeniería.
Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción – SENCICO. (Julio
de 2009). Reglamento Nacional de Edificaciones. NORMA E.060 CONCRETO ARMADO.
Lima: Gerencia de Investigación y Normalización.
Abanto, T. (2018). Tecnología del Concreto. Lima: Editorial San Marcos
Gomezjurado, J., Osorio, J., & Niño, J. (2014). Tecnología del Concreto: Materiales,
propiedades y diseño de mezclas. Bogotá: Asociación Colombiana de Productores de
Concreto
93
