Este documento describe el procedimiento para determinar el peso unitario suelto (PUS) y el peso unitario compactado (PUC) de agregados finos y gruesos siguiendo las normas NTP 400.017 y ASTM C-29. Se explican conceptos como PUS, PUC y contenido de humedad. Luego, se detallan los equipos, materiales y procedimiento para realizar la prueba, que incluye pesar muestras de agregados en recipientes antes y después de la compactación. Finalmente, se presentan resultados como el PUS promedio de agregados finos
1. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y
FINOS
1. OBJETIVO
Determinar cuantitativamente, los tamaños de las partículas de agregados
gruesos y finos de un material, por medio de tamices de abertura cuadrada
y la distribución de los tamaños de las partículas de una muestra seca del
agregado, por separación a través de tamices dispuestos sucesivamente
de mayor a menor abertura.
2. NORMA
NTP 400.012, MTC E 204, ASTM C-136, AASHTO T 27
3. FUNDAMENTOS TEÓRICO
Se aplica para determinar la gradación de materiales propuestos para uso
como agregados o los que están siendo usados como tales. Los
resultados serán usados para determinar el cumplimiento de la
distribución del tamaño de partículas con los requisitos exigidos en la
especificación técnica de la obra y proporcionar datos necesarios para el
control de producción de agregados. Por granulometría o análisis
granulométrico de un agregado se entenderá todo procedimiento manual
o mecánico por medio del cual se pueda separar las partículas
constitutivas del agregado según tamaños, de tal manera que se puedan
conocer las cantidades en peso de cada tamaño que aporta el peso total.
Para separar por tamaños se utilizan las mallas de diferentes aberturas,
las cuales proporcionan el tamaño máximo de agregado en cada una de
ellas. En la práctica los pesos de cada tamaño se expresan como
porcentajes retenidos en cada malla con respecto al total de la muestra.
Estos porcentajes retenidos se calculan tanto parciales como
acumulados, en cada malla, ya que con estos últimos se procede a trazar
la gráfica de valores de material (granulometría).
2. 4. EQUIPO, MATERIALES Y REACTIVOS
Balanza de precisión de 0.1 gr Juegode tamices: (3/8”,#4, #8, #16, #30,
#50, #100, #200 con tapa y fondo)
Taras Bandejas
Agregado fino agregado grueso
3. 5. PROCEDIMIENTO
5.1Primero
La muestra de agregado fino y grueso tiene que estar seco a
temperatura ambiente.
El peso del agregado tiene que ser en 2 kg en fino.
El peso del agregado grueso tiene que ser 5 kg.
Se cuartea y aleatoriamente se escoge la muestra del agregado
fino.
Se cuartea y aleatoriamente se escoge la muestra del agregado
grueso.
4. 5.2Segundo
Selecciónese un grupo de tamices los agregados finos y los
gruesos por separado de tamaños adecuados para cumplir con las
especificaciones del material que se va a ensayar. Colóquense los
tamices en orden decreciente, por tamaño de abertura. Efectúese
la operación de tamizado a mano o por medio de un tamizador
mecánico, durante 1 min período adecuado
5.3Tercero
Una vez concluido el tamizado, se procede a pesar los pesos
retenidos en cada malla y el fondo, se realiza otros 2 ensayos con
las mismas características, para luego sacar un promedio de los
pesos retenidos en cada malla y luego se procesan los datos
obteniendo con la curva de gradación de las partículas.
6. 7. CONCLUSIONES
El método de análisis granulométrico el mejor método para
clasificar por tamaños las partículas gruesas y finas es
evidentemente el tamizado, ya que cada tamiz suele
denominarse por números que se refieren a escalas
establecidas y el agregado fino tiene un módulo de finesa de
0.9949.
(Vásquez Martínez Yandira)
El ensayo granulométrico realizado en el laboratorio de la
universidad continental de los agregados finos y gruesos de la
cantera Pilcomayo- Huancayo. Están dentro de la normativa
ASTM C-136 y AASHTO T 27, es necesarios para el control de
producción de agregados.
(YARINGAÑO TORRES, Danny Marcelo)
7. 8. RECOMENDACIÓN
En el caso de granulometría de agregado grueso se
recomienda hacerlo por partes con la finalidad de no obstruir
las aberturas del tamiz y así hacerlo de manera más rápida y
precisa. En este caso lo hicimos en la tamizadora mecánica y
dio un buen resultado.
(Vásquez Martínez Yandira)
Se recomienda tener en cuenta el porcentaje que pasa, el
porcentaje total retenido, o el porcentaje de las fracciones de
varios tamaños, con una aproximación de 0.1%, para obtener
datos adecuando.
(YARINGAÑO TORRES, Danny Marcelo)
10. PESO UNITARIO SUELTO DEL AGREGADO
1. INTRODUCCIÓN
Estos ensayos son importantes para realizar posteriormente un diseño de
mezclas de concreto de calidad. En este laboratorio se realizó para
determinar el contenido de humedad, de ´peso unitario suelto (PUS) y el
peso unitario compactado (PUC) de los agregados (arena y grava). Para
este ensayo nos apoyaremos de las siguientes normas: NTP 400.017,
ASTM C-29, MTC E203 siguiendo los parámetros e indicativos de la
misma. Es una manera de conocer
El material con el cual un diseñador de concreto va a trabajar con un
agregado que cumpla con las especificaciones de la norma. La muestra
de agregado está compuesta de varias partículas en diferente tamaño y
en proporciones. Al conocer los resultados, evalúa para tomar otras
alternativas para su uso de dicho agregado, por ejemplo, si el material en
una construcción contiene más del 5% de material fino (impureza), se
puede realizar el lavado de IN SITU realizado pozas en el rio. El uso del
modelo nos facilita para realizar este ensayo, tomamos su volumen de
dicho recipiente, además al determinar el peso d las muestras, se puede
obtener PUS, PUC Y el contenido obtuvo con el huso del horno, luego con
los resultados de los pesos seco de la muestra, se pre cocida realizar los
cálculos respectivos.
2. OBJETIVO
Determina el peso unitario suelto (PUS) y el peso unitario compactado del
(PUC) DEL AGREGADO FINO (arena gruesa) y agregado grueso (Piedra
chancada de ¾) según los parámetros establecidos por la NTP 400.017 o
ASTM C-29, para desarrollar un diseño de mezcla adecuado. Calculo de
contenido de humedad.
11. 3. FUNDAMENTO TEÓRICO
El peso específico unitario, es la relación de la masa del agregado que
ocupa un volumen patrón unitario entre la magnitud de este incluyendo el
volumen de vacíos propio del agregado, que ha de ir a ocupar parte este
volumen unitario patrón sirve para transformar pesos volúmenes o
viceversas. Existe dos valores para el peso unitario de un material
granular, dependiendo el sistema que se emplea para acomodar el
material, la denominación que se le dará a cada uno de ellos será para
unitario suelto y peso unitario compactad. Por otro lado, del contenido de
humedad de agregado se determina como para conocer el agregado
humedad del agregado.
a. El agregado fino: Se define el agregado que pasa el tamiz 3/8” y
queda retenido en la malla N°200, el más usual es la arena
producto resultante de la desintegración de las rocas.
b. El agregado grueso: Es aquel que queda retenido en el matiz N°4
y proviene de la desintegración de las rocas, puede a su vez
graficarse en piedra chancada y grava.
c. Peso unitario: Es el peso de la unidad de volumen de material en
las condiciones de compactación y humedad es que se afecta el
ensayo, expresada en kg/m3.se puede realizarse el ensayo sobre
agregado fino y grueso.
d. Peso unitario suelto (pus): Se determina colocando el material
seco suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y a
continuación se nivela a ras una carilla de 5/8”.se usa
invariablemente para la conversión de peso a volumen, es decir
para conocer el consumo de áridos por metros cúbicos de
hormigón.
e. Peso unitario compactado (PUC): Es cuando los granos han sido
sometidos a compactación incrementado así el grado de
acomodamiento de las partículas de agregado y por lo tanto el valor
de masa unitaria.
f. Contenido de humedad: Es la cantidad de agua que contiene la
muestra de agregado, al momento de efectuar la determinación de
su masa. puede estar constituida por la suma de la humedad
superficial y humedad contenida en sus poros .se expresa como la
relación de peso de agua y peso seco de la muestra lo cual nos
indica la cantidad de agua existente en la materia.
12. 4. MATERIALES Y EQUIPO
Agregado Fino y Grueso
Bandeja de aluminio
Varilla de acero punta
hemisférica
Balanza digital
Horno eléctrico
Cucharones
Bandejas
5. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
a. PESO UNITARIO SUELTO ARENA:
Primero se determina el peso y volumen de molde.
Colocar la arena fina en el molde sin compactar.
Una vez que esté lleno el molde enrasar la superficie con la
varilla.
Pesar el molde contenido con arena fina.
b. PESO UNITARIO COMPACTADO ARENA:
Primero se determina el peso y volumen de molde.
Colocar la piedra chancada en el molde.
En cada capa se empareja con la mano y se apisona con 25
golpes con la varilla lisa de 5/8 distribuida de manera
uniforme.
Una vez que esté lleno el molde se enrasa la superficie con
la varilla.
Pesar el molde contenido con la piedra chancada
compactada.
6. TOMA DATOS Y RESULTADOS
PESO UNITARIO SUELTO -GRUESO
N° DATOS END M-1 M-2 M-3
1 Peso del
recipiente
A kg 4.920
kg
4.920
kg
4.920
kg
2 Peso de
recipiente +
muestra.
B kg 18.415
kg
18.410
kg
18.440
kg
3 Peso de la
muestra
B-A kg 13.495
kg
13.490
kg
13.520
kg
4 Volumen del
recipiente.
C m3
0.0147
m3
0.0147
m3
0.0147
m3
13. CALCULO
5 Peso unitario
suelto (PUS)
(B-A)
/C
Kg/m3
918.03
kg/m3
917.69
kg/m3
919.73
kg/m3
6 Promedio de
muestra (PUS)
Kg/m3
918.48 kg/m3
PESO UNITARIO SUELTO -FINO
N° DATOS END M-1 M-2 M-3
1 Peso del
recipiente
A kg 1.656 kg 1.656 kg 1.656 kg
2 Peso de
recipiente +
muestra.
B kg 6.215 kg 6.219 kg 6.210 kg
3 Peso de la
muestra
B-A kg 4.559 kg 4.563 kg 4.554 kg
4 Volumen
del
recipiente.
C m3
2.903x10-
3 m3
2.903x10-
3 m3
2.903x10-
3 m3
CALCULO
5 Peso
unitario
suelto (PUS)
(B-
A)
/C
Kg/m3
1570.44
kg/m3
1571.82
kg/m3
1568.72
kg/m3
6 Promedio de
muestra (PUS)
Kg/m3
1570.33 kg/m3
14. 7. CONCLUSIONES:
El peso unitario compactado del agregado fino es de 1701.1 kg/m3 la NTP N°
400.017 indica de 1500 kg/m3 -1700kg3 por tanto no cumple la norma. El peso
unitario compactado delagregado grueso es de 16491.1 kg/m3 la NTP N°400.017
indica de 1600 kg/m3 -1900 kg/m3 por lo tanto cumple la norma.
(ANGELA ESPINOZA CABELLO)
Enunrecipiente seagregael agregado gruesoen forma helicoidal a una altura no
mayor de 5 cm de la superficie del recipiente, hasta que esté totalmente lleno y
no compactar con la barrilla.
(Vásquez Martínez Yandira)
8. RECOMENDACIONES
Dosificar bien los agregados es muy importante para así obtener los
resultados más próximos a lo pedido según las normas.
(ANGELA ESPINOZA CABELLO)
Concluimos que los pesos unitarios sueltos son menores que los
pesos unitarios compactados porque ingresa mucho menos del
material.
(Vásquez Martínez Yandira)
9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://es.slideshare.net/kedyramirezgil/laboratorio-de-concreto-n3los-
pesos-unitarios-de-los-agregados-y-el-contenido-de-humedad.
http://www.academia.edu/29199954/LABORATORIO_PESOS_UNITARIOS_D
E_LOS_AGREGADOS.
https://es.slideshare.net/yohnnny/57709566-
pesounitariodelagregadogruesoyfino.
15. PESO UNITARIO COMPACTADO DEL AGREGADO
1. INTRODUCCIÓN
En el presente informe se encuentran los fundamentos e importancia del
peso unitario compacto de los agregados, mediante la realización de un
ensayo con arena y grava, el cual se define como la relación entre el peso
de una muestra de agregado compuesta de varias partículas y el volumen
que ocupan están dentro de un recipiente de volumen conocido; así
mismo el peso unitario compacto de los agregados mencionados
anteriormente. Para este ensayo nos apoyaremos de las siguientes
normas: NTP400.017, ASTM C-29, MTC E203 siguiendo los parámetros
e indicativos de la misma. Además, el ejercicio de la experiencia de
laboratorio nos permite obtener el suficiente conocimiento para realizar
valoraciones de implementación o extracción de los agregados, estos
se implementaran en canteras, laboratorios u obras civiles. Y también,
conoceremos como calcular el volumen de la probeta usando como
elemento el agua, sacando el volumen en m3 para así obtener unos
resultados más exactos. El peso unitario de un agregado debe ser
conocido para seleccionarlas proporciones adecuadas en el diseño
de mezclas de concreto.
2. OBJETIVO
Determinar Peso Unitario Compactado (PUC) del agregado fino (arena
gruesa) y agregado grueso (piedra chancada de ¾’’) según los
parámetros establecidos por la NTP 400.017 o ASTM C-29, para
desarrollar un diseño de mezcla adecuado.
16. 3. FUNDAMENTO TEÓRICO
Por definición, el peso específico unitario, es la relación de la masa del
agregado que ocupa un volumen patrón unitario entre la magnitud de éste,
incluyendo el volumen de vacíos propio del agregado, que ha de ir a
ocupar parte de este volumen unitario patrón. El peso específico unitario,
tiene idéntica definición al peso unitario simplemente, es decir, peso
dividido por el volumen, pero la diferencia fundamental con el peso
específico, es que el volúmenes el aparente, es decir este volumen incluye
los vacíos ínter granulares, el peso no difiere. El peso específico unitario,
es el peso de la muestra sobre un volumen definido del molde, viene a ser
a la vez una constante de cada material, que sirve para transformar pesos
a volúmenes o viceversa, principalmente en la dosificación
de hormigones. Existen dos valores para el peso unitario de un material
granular, dependiendo del sistema que se emplee para acomodar el
material; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será: Peso
Unitario Compactado
Peso Unitario Compactado (PUC):
Se denomina PUC cuando los granos han sido sometidos a compactación
incrementando así el grado reacomodamiento de las partículas de
agregado y por lo tanto el valor de la masa unitaria. El PUC es importante
desde el punto de vista diseño de mezclas ya que con él se determina el
volumen absoluto de los agregados por cuanto estos van a estar
sometidos a una compactación durante el proceso de colocación
de agregado.
17. 4. MATERIALES Y EQUIPO
Agregado Fino y Grueso
Bandeja de aluminio
Varilla de acero punta
hemisférica
Balanza digital
Horno eléctrico
Cucharones
Bandejas
Varilla compactadora
5. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
a. PESO UNITARIO COMPACTADO DE LA ARENA:
Primero se determina el peso y volumen de molde.
Colocar la arena fina en el molde con la ayuda de la varilla
compactadora golpear 25 veces en el 1/3, 2/3 y 1.
Una vez que esté lleno el molde enrasar la superficie con la
varilla.
Pesar el molde contenido con arena fina.
b. PESO UNITARIO COMPACTADO ARENA:
Primero se determina el peso y volumen de molde.
Colocar la piedra chancada en el molde y con la ayuda de la
varilla compactadora golpear 25 veces en el 1/3, 2/3 y 1.
En cada capa se empareja con la mano y se apisona con 25
golpes con la varilla lisa de 5/8 distribuida de manera
uniforme.
Una vez que esté lleno el molde se enrasa la superficie con
la varilla.
Pesar el molde contenido con la piedra chancada
compactada.
18. 6. TOMA DATOS Y RESULTADOS
PESO UNITARIO COMPACTADO -GRUESO
N° DATOS END M-1 M-2 M-3
1 Peso del
recipiente
A kg 4.745
kg
4.745 kg 4.750
kg
2 Peso de
recipiente +
muestra.
B kg 19. 820
kg
19.915
kg
20.015
kg
3 Peso de la
muestra
B-A kg 15. 075
kg
15.170
kg
15.270
kg
4 Volumen del
recipiente.
C m3
0.0147
m3
0.0147
m3
0.0147
m3
CALCULO
5 Peso unitario
suelto (PUS)
(B-A)
/C
Kg/m3
1025.51
kg/m3
1031.970
kg/m3
1038.78
kg/m3
6 Promedio de
muestra (PUS)
Kg/m3
918.48 kg/m3
PESO UNITARIO COMPACTADO -FINO
N° DATOS END M-1 M-2 M-3
1 Peso del
recipiente
A kg 1.650 kg 1.650 kg 1.650 kg
2 Peso de
recipiente +
muestra.
B kg 6.425 kg 6.429 kg 6.180 kg
3 Peso de la
muestra
B-A kg 4.775 kg 4.779 kg 4.768 kg
4 Volumen del
recipiente.
C m3
2.903x10-
3 m3
2.903x10-
3 m3
2.903x10-
3 m3
CALCULO
5 Peso unitario
suelto (PUS)
(B-A)
/C
Kg/m3
1644.85
kg/m3
1646.23
kg/m3
1642.44
kg/m3
6 Promedio de
muestra (PUS)
Kg/m3
1644.507kg/m3
21. INTRODUCCIÓN
Una de las propiedades físicas de los agregados es el Peso Específico. Al
realizar este laboratorio podemos decir que de acuerdo a los tipos de agregados
encontraremos partículas que tienen poros saturados como no saludables que
dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacíos parcialmente saturados
o totalmente llenos de agua, generando así una serie de estados de humedad y
peso específico.
Sabiendo lo que más interesa en el diseño de mezcla es el peso específico
aparente de los agregados (finos y gruesos). Este factor es importante para el
diseño de mezcla porque con el podemos determinar la cantidad de agregado
requerido para un volumen unitario de concreto.
22. 1. OBJETIVO:
Objetivos Generales:
Determinar el peso específico seco y saturado con la superficie
seca de los agregados (finos y gruesos) a partir del
humedecimiento de los agregados en un tiempo determinado.
Objetivos Específicos:
Calcular el peso específico de una cierta muestra de agregado (fino
y grueso) para saber si cumple los requerimientos para la
elaboración del diseño de mezcla.
Establecer el tipo de agregado (fino y grueso) para la elaboración
de un buen diseño de mezcla.
Conocer la importancia y cómo influye el peso específico que
tienen los agregados en una mezcla de concreto.
2. FUNDAMENTO TEORICO
En la norma de referencia NTP 400.021 – NTP 400.022, MTC E 205 –
MTC E206, ASTM C-128, AASHTO T 84.
El peso específico de masa saturado superficialmente seco (SSS): Es la
relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen
unitario de agregado incluyendo la masa de agua de los poros llenos hasta
colmarse por sumersión en agua por 24 horas aproximadamente (pero no
incluyendo los poros entre partículas), comparada con la masa en el aire
de un igual volumen de agua destilada libre de gas. Ya que es la relación
entre el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo del agua dentro
de los poros saturados, ´pero sin incluir los vacíos entre las partículas,
comparado con la masa de un volumen igual de agua a una temperatura
estable. Ya que este proceso se logra básicamente en sumergir la muestra
durante 24 horas luego se saca y se lleva a la condición de densidad
aparente: obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en
horno y diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de
la muestra seca, es la capacidad de absorción.
23. 3. MATERIALES / EQUIPOS
EQUIPOS:
Item EQUIPOS CANTIDAD DIBUJO
1 Balanza, de precisión de
0.1 gr
1
2 Horno. 1
3 Cono truncado y pisón 1
4 Canastilla metálica
circular
1
5 Dinamómetro (Capacidad
de max 2 kg)
1
MATERIALES:
Item MATERIALES CANTIDAD DIBUJO
1 Cucharones de 1 kg 3
2 Tara 6
3 Probeta de 1000 ml 1
4 Pizeta 1
24. 5 Franela 1
6 Bandejas 4
4. PROCEDIMIENTO
AGREGADO FINO:
1. Saturar la muestra (1kg) un tiempo de 24 hrs.
2. Después de 24 hrs se decanta cuidadosamente el agua evitando la
perdida de finos, luego se extiende la muestra sobre una bandeja.
3. Posteriormente procedemos a extender la muestra sobre una
bandeja, comenzando la operación de secado.
4. Una vez que la muestra esta seca superficialmente se procede a
utilizar el cono truncado con el pisón, llenándolo parcialmente en una
sola capa y dándole 25 golpes.
25. 5. Se continúa haciendo el mismo procedimiento hasta ver el
desmoronamiento superficial, alcanzando así su condición de
superficie seca.
6. Luego pesamos 500 gramos del material.
26. 7. Introducimos el material en una probeta de 1000 ml y añadimos 500
cm3 de agua.
8. Agitamos cuidadosamente la probeta con el agregado y dejamos
reposar por unos 15 min.
9. Después del reposo se procede a pesar la muestra + agua + probeta.
10.Luego se extrae el material, asegurándose que no quede nada en la
probeta.
27. 11.Después de tener el peso, se le introduce al horno con una
temperatura de 110º±5ºC, por 24 horas.
AGREGADO GRUESO:
1. Saturar la muestrauntiempode 24 hrs.
2. Despuésde 24 hrs se decantacuidadosamenteel aguaevitandolaperdidade
grueso,
3. Luegose seca el agregadocon ayuda de una franela(lasuperficie de las
partículas).
29. 6. Retirarla muestra,colocarloenunrecipiente,llevarloal hornohastapeso
constante y pesar.
5. CALCULOS Y RESULTADOS
AGREGADO GRUESO:
PESO ESPECIFICO
N° DATOS UNID M-1 M-2 M-3
1 P(MSH) A gr. 480.8 496.2 474.6
2 P(SSS) B gr. 500 500 500
3 P(SSS)
SUMERGIDO +
CANASTILLA
gr 1240 1220 1240
4 PESO DE LA
CANASTA gr 840 840 840
5 P(SSS)
SUMERGIDO
C gr. 400 380 400
30. CALCULO
6 PESO ESPECIFICO A/(B-C) gr/cm^3 4.81 4.14 4.75
7 PROMEDIO DE MUESTRAS gr/cm^3 4.567
AGREGADO FINO:
PESO ESPECIFICO
N° DATOS UNID M-1 M-2 M-3
1 P(sss) + TARA A gr. 578.2 578.9 577.8
2 P(MSH) + TARA B gr. 571.9 567.3 561.6
3 PESO DE LA TARA gr 78.2 78.9 77.8
4 P(sss) gr 500 500 500
5 P(MSH) gr 498.7 488.4 483.4
6 VOLUMEN
DESPLAZADO
C gr. 183 185 195
CALCULO
7 PESO
ESPECIFICO
A/(B-C) gr/cm^3 2.73 2.64 2.48
8 PROMEDIO DE MUESTRAS gr/cm^3 2620
CONCLUSIÓN
El peso específico de una sustancia es el peso de la unidad de volumen.
Se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre el volumen
que ocupa. El estudio de agregados para concretos estructurales es de
suma importancia ya que estos ocupan entre el 70 y 75% del volumen de
la masa endurecida; para estos estudios es fundamental realizar ciertos
ensayos como los que son realizados en el laboratorio. Luego de obtener
los valores determinados para las ecuaciones a utilizar se llegó a la
31. conclusión de que el peso promedio de las muestras evaluadas es 4.567
gr/cm^3 en el agregado grueso y 2620 gr/ cm^3 en agregado fino por lo
cual es aceptable por un coeficiente de peso normativo. (QUISPE
LIMACO, Rutibel)
RECOMENDACIÓN
Para realizar la prueba del peso específico debemos seguir los pasos que
nos indican, ya que esta prueba tiene un principal objetivo que es
establecer el método de ensayo para conocer la relación entre el peso de
un volumen dado de material y el peso del mismo volumen de agua.
(QUISPE LIMACO, Rutibel)