Informe de-absorcion-densidad-aparente-y-nominal, ensayos de ingenieria civil-concreto

1. DETERMINACION DE LA DENSIDAD APARENTE, DENSIDAD NOMINAL Y LA
ABSORCION
JHON JAIRO OSORIO ROMAN
MANUEL FERNANDO GOMEZ PEREZ
YULIANA ROCIO PEREIRA SOLANO
RAFAEL SAMITH MANJARREZ HERRERA
ING.
MARCOS DE LEON
UNIVERSIDAD DE SUCRE
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
SINCELEJO-SUCRE
13 DE SEPTIEMBRE DEL 2012

2. INTRODUCCION
Al momento de realizar un buen diseño de mezcla se necesita conocer muchas
propiedades físicas y químicas de los agregados, una de estas es la Densidad
Aparente, Densidad Nominal y Absorción. Los calificativos nominal o aparente, se
refieren a la forma de tomar el volumen del cuerpo, puesto que las partículas de
los agregados para el concreto tienen porosidad; esa porosidad puede ser
saturable o no saturable. Si se toma el volumen externo, el aparente, la densidad
calculada será aparente; si del volumen aparente se elimina la porosidad
saturable, la densidad se llama nominal, y si además de la porosidad saturable se
elimina la porosidad no saturable, el volumen resultante es de material puro, y por
lo tanto el cociente de la masa y ese volumen será la masa, sin calificativos, la
densidad aparente determinada sobre la base saturada y superficialmente seca se
usa si el agregado está húmedo, es decir, si se ha cumplido la absorción. La
absorción es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros
del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las
partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. La determinación de
la Densidad Aparente, Densidad Nominal y Absorción se obtiene mediante ensayo
de laboratorio, donde se obtienen datos como masa superficialmente seca, masa
seca, masa sumergida o satura etc. Y aplicando las formulas respectivas se
conoce el valor de cada uno, dicho valor se utilizara a la hora de realizar un diseño
de mezcla. La densidad aparente también se usa en el cálculo de vacíos del
agregado en la NTC 92 y en la determinación de la humedad del agregado por
desplazamiento en el agua en la norma ASTM C 70.

3. OBJETIVOS
General:
 Determinar la densidad aparente, nominal y la absorción de agregados finos y
gruesos.
Específicos:
 Conocer el procedimiento adecuado para la realización del ensayo que
permite conocer estas propiedades de los agregados.
 Conocer la importancia que tiene la densidad aparente, nominal y absorción
en los agregados a utilizar para un diseño de mezcla.
 Interpretar los valores obtenidos de la densidad aparente, densidad nominal
y absorción.

4. PROCEDIMEINTO
Para este informe el procedimiento realizado en el laboratorio fue el siguiente:
Agregado grueso (graba): Lo primero es extraer el material, Se coge una muestra
de agregado grueso, ahora tomamos una muestra, el cual se procede a lavarla
hasta que el agua alcance una transparencia (lo que indica que se elimina la
suciedad contenida) y luego se deja sumergida en agua durante 24 horas, ahora
se tomó sólo una parte de la muestra y la otra será eliminada. Debido a las
partículas grandes del agregado sólo es necesario secarla con una franela o trapo.
Así obtendremos la muestra parcialmente seca. Una vez secada ( parcialmente
seca, se procede a pesar la muestra secada con la balanza de estabilidad, no sin
antes tarar la balanza. Luego anotar dicho valor. Después de haber pasado las 24
horas en el horno, se secó la muestra y se pesó. Se tomaron los respectivos
datos y calcular los resultados para el porcentaje de absorción.
Agregado fino (arena): Ahora primero se coge una muestra del material obtenido,
enseguida empezamos agitar entre la malla Nº04 y Nº200 (obtener el agregado
fino correcto y adecuado). Considerando que el material que atraviesa la malla Nº
200 no es apta para la elaboración de Concreto, y ésta se eliminará. Después de
igual manera que el agregado grueso procedemos a lavar el agregado fino, una
vez de haber lavado el agregado fino, se procedió a coger un balde con agua y
agregamos hasta el tope al recipiente con la muestra contenida (Esto se realiza
para que la muestra quede totalmente saturada). Y dejarla sumergida por 24
horas. se tomó la mitad de la muestra saturada (agregado) y se procede a secarla
con la ayuda de periódicos se secó dicho agregado hasta que quedo
superficialmente seco. Una vez secado el agregado, realizamos un pequeño
ensayo del conito de absorción, introducimos la muestra en el molde cónico, luego
apisona unas 25 veces dejando caer el pisón desde una altura aproximada de
1cm. Todo esto para corroborar si el material se encuentra superficialmente seco
posteriormente se nivela y si al quitar el molde la muestra se deja caer a lo mucho
1/3 de la muestra, es porque ha alcanzado la condición requerida y no existe
humedad libre, de lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que
se cumpla con la condición. Después se peso una muestra de 300 gramos del
agregado y se introdujo en el picnómetro antes pesado, también se agregó agua
(a 20°C ) hasta el ras indicado más o menos 500 ml, Se procede a cuantificar el
peso del picnómetro (con la muestra y el agua mezcladas) en la balanza anotando
su respectivo valor, Para terminar, por último se lleva la muestra de agregado fino
(después de 24 horas) a una balanza, y se anota los apuntes necesarios para
realizar el cálculo del porcentaje de absorción.

5. MATERIALES Y EQUIPOS
 Muestra de grava.
 Muestra de arena.
 Balanza 0.1% de sensibilidad.
 Horno.
 Periódicos y panola.
 Canastilla de suspensión.
 Molde.
 Tamices.
 Picnómetro.
 Pison.

6. JUSTIFICACIÓN
Se sabe bien en el SI que la densidad de un material es numéricamente igual a su
peso específico, aunque por supuesto, la última es una relación mientras que la
primera se expresa en kilogramos por litro. Sin embargo, en la práctica del
concreto, es más común expresar la densidad en kilogramos por metro cubico, el
peso específico se debe multiplicar por la masa unitaria del agua para establecer
la densidad absoluta.
Esta densidad absoluta resulta importante determinarla por el hecho de permitir
establecer el volumen de las partículas individuales, pero si se desea dosificar el
agregado por volumen, es necesario establecer la masa unitaria que llenaría un
recipiente de volumen unitario. Ésta se conoce como densidad aparente, la
importancia de su determinación radica en sentar o determinar que tan
densamente es compactado el agregado, esta densidad aparente, depende de la
distribución del tamaño y de la forman que presentan sus partículas.
Establecer para un agregado grueso de peso específico dado, una densidad
aparente mayor significa que hay pocos huecos para que el agregado fino y el
cemento los llenen. Estos poros permiten caracterizar ciertas propiedades como
son la permeabilidad, absorción y por supuesto, su porosidad. Determinar esta
absorción es de suma importancia en la práctica porque a través de su
cuantificación arroja una noción de que cantidad de agua es capaz de alojar el
agregado en su interior.

7. DATOS Y RESULTADOS
DATOS
Tabla 1
AGREGADO FINO
Masa del Picnómetro Vacio (gr) 139
Masa del Picnómetro Lleno hasta el aforo (gr) 635
Masa de la tasa (gr) 55
Masa de la Arena Superficialmente seca (gr) 300
Masa del Picnómetro + Arena + Agua (gr) 821
Masa del Recipiente Capsula (gr) 364
Masa del Recipiente Capsula + Arena Seca (gr) 662
Masa de la Arena Seca (gr) 298
Masa del Agua (gr) 2
Absorción (%) 0,67114094
Densidad Aparente 2,631578947
Densidad Nominal 2,660714286
El cálculo de la absorción, densidad aparente y densidad nominal se realizo de la
siguiente manera.
Donde: = Masa del picnómetro lleno de agua
Masa Superficialmente Seca
Masa del Picnómetro + Agua + Arena

8. Donde: = Masa del picnómetro lleno de agua
A = Masa Seca
Masa del Picnómetro + Agua + Arena
Tabla 2
AGREGADO GRUESO
Masa superficialmente seca (gr) 616
Masa Saturada del Agregado (gr) 370
Masa del Recipiente Capsula (gr) 354
Masa del Recipiente Capsula + Grava Seca (gr) 956
Masa de la Grava Seca (gr) 602
Masa del Agua (gr) 14
Absorción (%) 2,325581395
Densidad Aparente 2,504065041
Densidad Nominal 2,594827586

9. El cálculo de la absorción, densidad aparente y densidad nominal se realizo de la
siguiente manera.
Donde: = Masa Superficialmente Seca
Masa Saturada
Donde: = Masa Saturada
A = Masa Seca

10. ANALISIS DE RESULTADOS
Los resultados obtenidos para el agregado fino son: Densidad Aparente=2.63
gr/cm3
, Densidad Nominal =2.66 gr/cm3
y absorción de 0.67 %; y para el
agregado grueso son: Densidad Aparente=2.50 gr/cm3
, Densidad Nominal
=2.59 gr/cm3
y absorción de 2.33 %; de todos estos resultados se puede
analizar qué:
De acuerdo a los resultados arrojados por las formulas que definen el valor de
la densidad aparente y densidad nominal se obtiene resultados sin unidades
sabiendo que la densidad es unidad de masa sobre unidad de volumen,
entonces para que la densidad quede en sus unidades habituales se multiplica
este valor por 1 gr/cm3
. Información obtenida en citas bibliográficas.
Cuando se tiene certeza de que el agregado está totalmente seco, se usa la
densidad nominal puesto que esta no incluye los poros saturables de las
partículas constituyentes del agregado lo que si hace la densidad aparente, y
esta última se usa en el cálculo de los vacios en el agregado, (dicho
procedimiento establecido en la NTC 1926) también es usada para el cálculo
del volumen ocupado por el agregado en las mezclas, razón por la cual se ve
claramente en los resultados obtenidos que la densidad aparente es menor
que la densidad nominal debido a que la densidad aparente ocupa mayor
volumen por cantidad de masa. En si se tiene que a la hora de realizar una
mezcla con dichos agregados y si estos están húmedos se usa la densidad
aparente y si están secos la densidad nominal.
En el caso de la absorción, esta nos indica el porcentaje de agua que los
agregados tienen absorbidos por lo que de acuerdo a estos se deduce la
cantidad de agua de mezclado a la hora de realizar la mezcla ya sea para el
concreto, el mortero u otros; si estos poseen un porcentaje de absorción ese
porcentaje se debe disminuir en la cantidad de agua necesaria para la mezcla.

11. CONCLUSION
De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que:
La densidad es importante conocerla en los agregados debido a que esta se
utiliza para elaborar la mezcla de concreto.
La absorción para el agregado fino es de 0,67% la cual es menor que la
absorción del agregado grueso que es de 2,33% lo que indica que el agregado
fino es más apto para ser utilizado que el agregado grueso en la elaboración
de una mezcla en la cual no se ve a regular la cantidad de agua por razón de la
absorción.
De acuerdo a datos bibliográficos los agregados ensayados son pétreos de
masa normal debido a que la densidad aparente se encuentra en el intervalo
2,3 gr/cm3
y 2,8gr/cm3
.
La densidad del agregado se encuentra dentro del intervalo especificado en la
revista ASOCRETO, el cual determina que la roca madre se encuentra dentro
de los límites de 2,48 y 2,8 gr/cm³. En nuestro laboratorio la densidad aparente
promedio del agregado grueso de 2,50 gr/cm³ para la aparente y 2.59 gr/cm³
para la nominal. Esta densidad es importante porque la utilizaremos para
nuestro diseño de la mezcla.

12. BIBLIOGRAFIA
 NTC 237:1995 Ingeniería Civil y Arquitectura. Método para determinar la
densidad y absorción delos agregados finos. (ASTN C 128)
 NTC 176: Ingeniería Civil y Arquitectura. Método para determinar la
densidad y absorción de agregados grueso (ASTM C127).
 NTC 129: Ingeniería Civil y Arquitectura. Práctica para la toma de
muestras de agregados(ASTM D75).
 NTC 92: Ingeniería Civil y Arquitectura. Determinación de la masa
unitaria y los vacíos entre partículas y agregados (ASTM 29/29M).
 NTC 1776: Ingeniería Civil y Arquitectura. Método para determinar la
humedad total de los agregados por secado (ASTM C 566).
 NTC 77:1994, Ingeniería Civil y Arquitectura. Método para el tamizado
de los agregados finos y gruesos.(ASTM C 117)