Granulometría de árido

1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y DE LA CÓDIGO:
CONSTRUCCIÓN
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES PT-01
REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD
GUÍA DE PRACTICAS DE LABORATORIO
CARRERA: INGENIERIA CIVIL
ASIGNATURA: ENSAYO DEMATERIALES
PROFESORA:ING. CAROLINA ROBALINO
ELABORADO POR: APROBADO POR:
PROFESOR RESPONSABLE COORDINAD OR ÁREA DE CONOCIM IEN TO
FIRMA: FIRMA:
FECHA: FECHA:

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LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES PT-01
REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD
HISTÓRICO DE MODIFICACIONES
EDICIÓN FECHA
HOJAS
CAUSA
AFECTADAS
1 ENERO 2017 TODAS CREACIÓN DEL REGISTRO

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LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES PT-01
REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD
PRACTICA No: 01
TEMA: ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO EN LOS ÁRIDOS, FINO Y GRUESO.
NORMA: NTE INEN 696:2011
OBJETIVO: Establecer el método de ensayo para determinar la distribución granulométrica de las
partículas de áridos, fino y grueso, por tamizado.
MARCO TEÓRICO:
Este métodode ensayose utilizaprincipalmente paradeterminarlagraduaciónde materialesconel
propósito de utilizarlos como áridos para hormigón o utilizarlos como áridos para otros propósitos.
Los resultados se utilizan para determinar el cumplimiento de la distribución granulométrica de las
partículascon losrequisitosde lasespecificacionesaplicablesyproporcionarlainformaciónnecesaria
para el control de la producciónde diversosproductosde áridos y mezclasque contenganáridos.La
informacióntambiénpuedeserútil enel desarrollode relacionesparaestimarlaporosidadyel arreglo
de las partículas.
En el uso de este métodode ensayo, nose puede lograruna determinaciónprecisadel material más
fino que el tamiz de 75 µm (No. 200). Para el tamizado del material más finoque el tamizde 75 µm
mediante lavado, se debe emplear la NTE INEN 697.
Algunasespecificacionesparaáridoslas cualeshacen referenciaaeste métodode ensayocontienen
requisitos para graduación de las fracciones gruesa y fina.
Las partículascomponentesde una muestraencondicionessecasy de masa conocida son separadas
portamañoatravésde unaserie de tamicesdeaberturasordenadasenformadescendente.Lasmasas
de laspartículas mayoresalasaberturasde laserie de tamicesutilizados,expresadoenporcentajede
la masa total, permite determinar la distribución del tamaño de partículas.( NTE INEN 696:2011)
GLOSARIO BÁSICO Y TÉRMINOS:
Arena:Áridofinoresultante de ladesintegraciónnatural,abrasiónde larocao del procesamientode
la areniscacompletamente desmenuzable.
Arena fabricada: Árido fino producido por la trituración de: roca, grava, escoria de altos hornos de
hierro y hormigón de cemento hidráulico.
Árido de alta densidad: Árido con densidad relativa (gravedad específica) superior a 3,3, tal como:
barita, magnetita, limonita, ilmenita, hierro o acero.
Árido debaja densidad: Áridoconmasaunitaria(pesovolumétrico) inferiora1.120 kg/m3
,talescomo:
piedra pómez, escoria, ceniza volcánica, toba y diatomita; arcilla expandida o sintetizada, pizarra,
esquisto, esquisto de diatomeas,perlita, vermiculita o escoria y productos finales de combustión de
carbón o coque.
Áridos de densidad normal: Áridos que no tienen una densidad alta ni baja.
Comentario: Este término se refiere a áridos con densidad relativa (gravedad específica) típica
queoscila entre 2,4 y 3,0 o con la masa unitaria (peso volumétrico) queoscila entre 1.120 kg/m3
y 1920kg/m3
.
Árido fino: (1) árido que pasa por el tamiz de 9,5 mm (3 8⁄ ”) y que la mayor parte de sus partículas
pasa por el tamiz de 4,75 mm (No. 4) y son retenidas en su mayoría en el tamiz 75 μm (No.200), o
(2) la parte de un árido que pasa por el tamizde 4,75 mm (No.4) y es retenidoenel tamiz de 75 μm
(No. 200)
Comentario:Estasdefinicionessonalternativasquedeben aplicarseen diferentes circunstancias.

4. Definición (1) se aplica a la totalidad del árido, ya sea en un estado natural o después de su
procesamiento.Definición (2) seaplica a una porcióndeun árido.Losrequisitospara propiedades
y graduaciones, pueden establecerse en la norma.
Árido grueso: (1) árido en que la mayor parte de sus partículas quedan retenidas en el tamiz de 4,75
mm (No. 4), o (2) la porción de un árido retenido sobre el tamiz de 4,75 mm (No. 4).
Comentario:Estasdefinicionessonalternativasquedeben aplicarseen diferentescircunstancias.
La definición (1) se aplica a la totalidad del árido, ya sea en un estado natural o después de su
procesamiento. La definición (2) se aplica a una porción de un árido. Los requisitos para
propiedades
Grava:Áridogruesoresultante de ladesintegración natural yabrasiónde la roca o procesamientode
un conglomerado débilmente ligado.
Grava triturada: Producto resultante de la trituración artificial de grava luego de la cual todos los
fragmentos tienen al menos una cara como consecuencia de la fractura.
Gravedad específica: Relaciónentre lamasa de un volumende material auna temperatura definiday
la masa de agua destilada de igual volumen a una temperatura definida.
Tamaño máximo deárido: En lasespecificacionesoladescripcióndel árido,laaberturamás pequeña
de tamiz a través de la cual debe pasar la totalidad del árido.
Tamaño nominalmáximo delárido: En las especificaciones oladescripcióndel árido,la aberturamás
pequeña de tamiz a través de la cual se permite que pase la totalidad del árido.
Comentario:Lasespecificacionessobrelosáridosgeneralmente estipulan una abertura detamiz
a través de la cual todo el árido puede pasar, pero no necesariamente, de tal manera que se
puede retener en ese tamiz una porción máxima definida de árido. Se designa como el tamaño
nominal máximo del árido a una abertura de tamiz.
FÓRMULAS:
1) 𝐶 𝑢 =
D60
𝐷10
; 𝐶 𝑐 =
(D30)2
𝐷10∗𝐷60
Cu= Coeficiente de Uniformidad
Cc= Coeficiente de Curvatura
2) %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 =
Masa retenida
Muestra 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
∗ 100% = 𝑅𝑛
3)∑ 𝑅𝑛𝑙=𝑛
𝑖=1 = %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 (𝑖)
%𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎 = 100 − %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
MATERIALES, EQUIPOS E INSUMOS.
Materiales y equipos cantidad insumos cantidad
1. Balanza de precisión (0,1%) 1
2. Horno (110ºC ± 5ºC) 1
3. Tamices 1
4. Agitador de tamices mecánico. 1
En donde Rn es el porcentaje retenido en
cada uno de los tamices.

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1. Balanza
Una balanza precisa, legible y con sensibilidad de
0,1% de la carga de ensayo en cualquier punto
dentro del rango de uso. Dentro de un intervalo
igual al 10% de la capacidad dela balanza quese
utiliza para determinar la masa, la indicación de
carga debe tener una precisión de 0,1% de la
diferencia entrelasmasas. (NTEINEN 696:2011)
2. Horno
Un horno ventilado capaz de mantener la
temperatura, alrededor de la muestra, a 110
°C ± 5 °C (ver el numeral 2.2). Cuando no es
necesario un control estricto de la
temperatura, se pueden utilizar otras fuentes
adecuadasdecalor como: planchascalientes,
eléctricas o a gas;lámparaseléctricasdecalor
o un horno de microondas ventilado.
(NTE INEN 696:2011)
3. Tamices
La tela del tamizdebe ser montada sobremarcoscuya construcción
evite pérdidasde material duranteel tamizado.La tela y los marcos
del tamiz normalizado deben cumplir con los requisitos de la NTE
INEN 154. Los marcos de tamiz no normalizados deben cumplir con
los requisitos de la NTE INEN 154 que sean aplicables (NTE INEN
696:2011)
FIGURA 1. Balanza de precision
FIGURA 2. Horno de temperatura ± 110°c
FIGURA 3. Tamices 3/8’’ – N°200

6. 4. Agitador de Tamices Mecánico
Un dispositivo de tamizado mecánico, si se utiliza, debe crear un
movimiento en lostamicesqueproduzca quelaspartículasreboten
y caigan, u otro tipo de movimiento que presente diferente
orientación a la superficiedetamizado.La acción detamizadodebe
ser tal que se cumpla el criterio para un tamizado adecuado,en un
período de tiempo razonable (NTE INEN 696:2011)
MUESTREO
1. Muestrear el árido de conformidad con NTE INEN 695. El tamaño de la muestra de campo debe ser la
cantidadindicadaenlaNTE INEN 695 o cuatro veceslacantidadrequeridaenlosnumerales4y5 (excepto
como se ha modificado en el numeral 6), el que sea mayor.
2. Mezclar completamente la muestra y reducirla a una cantidad adecuada para el ensayo, utilizando los
procedimientosdescritosenlanormaASTMC702. La muestraparael ensayodebeser,aproximadamente,
la cantidaddeseadaensecoy se la debe obtenercomoresultadofinal de lareducción.Nose permite una
reducción a una cantidad exacta predeterminada
3. Áridofino.El tamaño de lamuestrapara el ensayo,luegode secarla, debe ser como mínimo 300 gramos.
4. Áridogrueso.El tamaño de la muestrapara el ensayode árido gruesodebe cumplircon lo señaladoenla
tabla 1. (NTE INEN 696:2011)
5. Mezclas de áridos gruesoy fino.El tamaño de la muestrapara el ensayode las mezclasde árido gruesoy
fino, debe ser el mismo que para el árido grueso indicado en el numeral 4
6. Muestreodel áridogruesode gran tamaño. El tamañode la muestrarequeridaparaárido con un tamaño
nominal máximode 50mmo mayor,debe sertal que se evite lareducciónde lamuestrayse ensaye como
una unidad, excepto si se utilizan grandes separadores mecánicos y agitadores de tamices. Como una
opción,cuandodichoequiponoestádisponible,enlugarde combinarymezclarincrementosde lamuestra
y luegoreducirlamuestrade campoal tamañode ensayo,realizarel tamizadoenunnúmerode porciones
FIGURA 4. Agitador Mecánico
FIGURA 5. Tabla de la muestra de ensayo para áridos gruesos

7. de muestraaproximadamenteigualestal que lamasatotal ensayadacumplaconlosrequisitosdelnumeral
4.
7. En el caso de que se determinelacantidadde material másfinoque el tamizde 75 µm (No.200) mediante
el método de ensayo de la NTE INEN 697, proceder de la siguiente manera:
8. Para áridos con un tamaño nominal máximo de 12,5 mm o menor, utilizar la misma muestra para los
ensayosque se realizanconestanormayconlaNTEINEN 697. Primeroensayarlamuestrade conformidad
con la NTE INEN 697, luego realizarlaoperaciónde secadofinal y tamizarla muestraseca de acuerdoa lo
estipulado en los numerales 2 al 7
9. Para áridoscon un tamaño nominal máximosuperiora12,5 mm, utilizaruna únicamuestra de ensayo,u
opcionalmente utilizar muestras separadas para los ensayos según la NTE INEN 697.
10. Cuando las especificaciones requieran la determinaciónde la cantidad total del material más fino que el
tamiz de 75 µm por lavado y por tamizado en seco, proceder según lo descrito arriba.
PROCEDIMIENTO:
1. Secar la muestra hasta masa constante a una temperatura de 110 °C ± 5 °C (Ver figura 5)
2. Seleccionar los tamices necesarios y adecuados que cubran los tamaños de las partículas del material a
ensayarse, con el propósito de obtener la información requerida en las especificaciones. Utilizar tantos
tamices adicionales como se desee o como sean necesarios para proporcionar información adicional,tal
como el módulo de finura o para regular la cantidad de material sobre un tamiz. Ordenar los tamices en
forma decreciente según el tamaño de su abertura, de arriba a abajo y colocar la muestra en el tamiz
superior. Agitar los tamices manualmente o por medio de aparatos mecánicos durante un período
suficiente,yaseaestablecidoporel ensayoo tambiéncontroladopor mediode la masa de la muestrade
ensayo,de tal forma que cumpla con el criteriode conformidado de tamizadodescritosenel numeral 4.
(Ver figura 6)
FIGURA 6. Secado de la muestra hasta encontrar masa

8. 3. Limitar la cantidad de material sobre un determinado tamiz de
manera que todas las partículas tengan oportunidad de llegar a las aberturas del tamiz algunas veces
durante la operación de tamizado. Para tamices con aberturas más pequeñas que 4,75 mm (No. 4), la
cantidadque se retienesobrecualquiertamizal finalizarlaoperaciónde tamizadonodebe exceder7kg/m²
enla superficiede tamizado (vernota5).Para tamicesconaberturasde 4,75 mm (No.4) y másgrandes,la
cantidadretenidaenkg no debe excederdel productode 2,5 X (laabertura del tamiz,en mm y X (el área
efectiva de tamizado,en m²)). Esta cantidad se muestra en la tabla 2, para cinco diferentes dimensiones
del marco de tamizentre circulares,cuadradosyrectangulares,losque sonde mayor uso.En ningúncaso
la cantidad retenida debe ser tan grande como para causar una deformación permanente de la tela de
tamiz.( NTE INEN 696:2011)
4. Continuartamizando porun período suficientedeforma tal que,despuésde la finalización,no más del 1%
en masa del material retenido en cualquier tamiz individual pase el tamiz durante 1 min de tamizado
manual continuo realizado de la siguiente manera: sostener el tamiz individual, provisto con una bandeja
inferior y una tapa, en una posición ligeramente inclinada en una mano. Golpear un lado del tamiz
FIGURA 7. Tamices para muestras
FIGURA 8. Tabla de tamiz de dimensiones nominales

9. fuertementey con un movimientohacia arriba contra la basedela otra mano,a razón deaproximadamente
150 veces porminuto,girarel tamiz,aproximadamenteunasexta partedeuna revolución,en intervalosde
alrededor de 25 golpes. En la determinación de la efectividad del tamizado para tamaños mayores que el
tamiz de 4,75 mm(No.4), limitar el material sobreel tamiz a una sola capa de partículas.Si el tamaño de
los tamices de ensayo montados hace que el movimiento descrito de tamizado no sea práctico, utilizar
tamices con diámetro de 203 mm para verificar la efectividad del tamizado. (Ver Tabla 1.)
5. Evitar la sobrecarga de los tamices individuales para el caso de mezclas de áridos grueso y fino.
6. Opcionalmente,reducirla porción másfinaqueeltamizde4,75mm(No.4) utilizando un reductormecánico
de acuerdo con la norma ASTMC702. Si se sigue este procedimiento,calcularla masa de cada fracción de
tamaño de la muestra original de la siguiente manera: ×B W W A = 2 1 (1) Donde: A = masa corregida en
base a la muestra total, W1 = masa de la fracción más fina que el tamiz de 4,75 mm (No. 4) en la masa
total,W2 = masa reducida del materialmás fino queel tamiz de 4,75 mm(No.4) actualmentetamizado,y
B = masa de la fracción en cada porción reducida tamizada.
7. A menosquese utilice un agitadordetamices mecánico,tamizara mano las partículasmayoresde75 mm
mediante la determinación de la abertura más pequeña de tamiz por la cual puede pasar cada partícula.
Iniciar el ensayo con el tamiz más pequeño a ser utilizado. Girar las partículas, si es necesario, a fin de
determinarsivan a pasara travésdeuna abertura particular,sin embargo,no sedebeforzara laspartículas
para pasar a través de una abertura. (Ver figura 7)
8. Determinar las masas de cada incremento de tamaño en una balanza que cumpla con los requisitos
especificados en el numeral, con una precisión de 0,1% de la masa total de la muestra seca original. La
masa total del material después del tamizado debe ser similar a la masa original de la muestra colocada
sobrelostamices.Si lascantidadesdifieren en másdel0,3%,respecto a la masa dela muestra seca original,
los resultados no deben ser utilizados con fines de aceptación.(Ver figura 8)
9. Si se ha ensayado previamentela muestra por el método de ensayo de la NTE INEN 697, agregarla masa
másfina queel tamiz de 75 µm (No.200) determinado porese método deensayo,a la masa quepasa por
el tamiz de 75 µm (No.200) en el tamizado en seco de la misma muestra poreste método de ensayo. (Ver
figura 8)
FIGURA 9. Agitando los tamices hasta obtener el
retenido
FIGURA 10. Cada masa obtenida después de
la granulometría.

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REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD
RESULTADOS A OBTENER
Dependiendo de la forma de las especificaciones para el uso del material sometido a
ensayo,se debe elaboraruninforme deresultadosquecontengaal menoslosiguiente:
a) Fecha de muestreo y ensayo,
b) Nombre del laboratorio y del laboratorista que efectuó el ensayo,
c) Identificación de la muestra de árido,
d) Porcentaje total del material pasante de cada tamiz, o
e) Porcentaje total del material retenido sobre cada tamiz, o
f) Porcentaje del material retenido entre tamices consecutivos,
g) Informar los porcentajes con una aproximación al número entero más próximo,
excepto si el porcentaje que pasa el tamiz de 75 µm (No. 200) es inferior al 10%, este
debe ser informado con una precisión de 0,1%
h) El módulo de finura, cuando se lo requiera, con una precisión de 0,01,
i) Otros detalles necesarios para la completa identificación de la muestra y cualquier
desviación de alguno de los enunciados de esta muestra.
PRECISION Y DESVIACION
Precisión. La estimación de la precisión de este método de ensayo se muestran en la
tabla 3. Las estimaciones se basan en los resultados del AASHTO MaterialsReference
Laboratory Proficiency Sample Program, con ensayos realizados con el método de
ensayode lasnormasASTM C 136 y AASHTONo.T 27. Los datos se basan enel análisis
de los resultados de los ensayos de 65 a 233 laboratorios que ensayaron 18 pares de
muestrasde ensayosde áridogruesopara comparacióny resultadosde ensayosde 74
a 222 laboratoriosque ensayaron17 paresde muestrasde ensayosde áridofino para
comparación (muestras No. 21 a 90). Los valores de la tabla se refieren a diferentes
rangos de porcentaje total de áridos que pasa por un tamiz.
Los valoresde precisiónparael áridofinoindicadosenlatabla3 se basanen muestras
de ensayonominalesde 500g.La revisiónde este métodode ensayoen1994,permitió
que el tamaño de la muestra de ensayo del árido fino sea de 300 g como mínimo. El
análisisde losresultadosde losensayosenmuestrasde ensayode 300 g y 500 g de las
muestras de árido para comparación 99 y 100 (las muestras 99 y 100 eran
esencialmenteidénticas) produjolosvaloresde precisiónque se muestranenlatabla,
que indica solo las menores diferencias debido al tamaño de la muestra de ensayo
Desviación.Puestoque nohay un material de referenciaaceptado,que seaadecuado
para determinar la desviación de este método de ensayo, no se ha hecho ninguna
declaración de desviación.

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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES
Proceso No.
ANALISIS GRANULOMETRICO EN LOS
ÁRIDOS, FINO Y GRUESO
NORMA NTE INEN 696:2011
PROCEDENCIA DE LA MUESTRA: FUENTE DE CALOR:
PROFUNDIDAD DE LA MUESTRA:
FECHA DE ENSAYO:
MUESTRA
PESO DE LA CÁPSULA (g)
PESO RETENIDO
(g)
PESO RETENIDO
ACUMULADO
(g)
PORCENTAJE QUE
PASA %
NÚMERO DE LA CÁPSULA
PESO DEL SUELO SECO (g)
TAMIZ 3/8”
TAMIZ N°4
TAMIZ N°10
TAMIZ N°40
TAMIZ N°200
PASAN TAMIZ N°200
OBSERVACIONES:
ENSAYÓ: CALCULÓ: VERIFICÓ:
FORMATO ELABORADO POR: ING. JUAN HARO FORMATO APROBADO POR: ING . HUGO BONIFAZ

12. BIBLIOGRAFÍA
ASTM C 136 – 06. Standard Test Methodfor Sieve Analysisof Fine and Coarse Aggregates.American
Society for Testing and Materials. Philadelphia, 2006.
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 862 Áridos para hormigón. Determinación del contenido total
de humedad.
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 695 Áridos para hormigón. Muestreo.
NormaTécnica EcuatorianaNTE INEN 694 Hormigón y áridospara elaborar hormigón. Terminología.
Institutomexicanodel concretoy del cemento,A.(2010). Agregados-Contenidode aguapor secado.
Método de prueba. Construcción y tecnología, 88-91.
NORMAS A CONSULTAR
NormaTécnicaEcuatoriana NTEINEN 154 Tamicesde ensayo.Dimensionesnominalesde lasaberturas.
NormaTécnicaEcuatoriana NTE INEN 694 Hormigonesyáridospara elaborarhormigón.
TerminologíaNormaTécnicaEcuatoriana NTE INEN 695 Áridos para hormigón.
Muestreo.
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 697 Áridos para hormigón.
Determinaciónde losmaterialesmásfinos que 75 m.
Norma ASTMC 136 Método de ensayopara el análisisportamizado de áridos finos y gruesos
Norma ASTMC 637 Especificacionesparaáridospara hormigónparaprotecciónde la radiación.
Norma ASTMC 670 PrácticaPara laPreparaciónde Informesde Precisión.
DesviaciónparaMétodosde Ensayopara Materialesde Construcción.
Norma ASTMC 702 Prácticapara reducciónde muestrasde áridohastael tamaño de ensayo.
Norma AASHTO No. T 27 Análisisportamizadode áridosfinos y gruesos.