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TECNOLOGIA DEL CONCRETO Y DE
MATERIALES
Abril - 2023
AGREGADOS
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Presentado por: MSc. Ing. Jorge Capuñay S.

INTRODUCCIÓN
Durante los últimos años en el Perú, se experimentó un crecimiento
en el mundo inmobiliario y de construcción civil; sin embargo esto se
redujo por la pandemia originada por el COVID 19.
Esto ha llevado a que todos los materiales necesarios para la
construcción se conviertan en un bien necesario, estando muy lejos
aun el abastecimiento total de lo que necesita el país.
En este grupo de materiales, tres de ellos tienen gran
preponderancia sobre el resto: el acero, el cemento y los agregados.
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Vamos a repasar de una manera breve, lo que se explicó en una clase
anterior sobre la formación de agregados y de los suelos; a continuación se
presenta una tabla de meteorización.
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Origen y Procesos de la Formación
de Suelos (agregados)
Meteorización de macizos rocosos
Tabla1.- Clasificación del grado de meteorización de un macizo rocoso (ISRM,1981; UNE-
ENV 1997-3)
Clase Termino Descripción
I Fresco
No aparecen signos visibles de meteorización,
tal vez ligera decoloración en las grandes superficies de discontinuidad.
II
Ligeramente
meteorizado
Todo el conjunto rocoso esta decolorado por meteorización.
La decoloración indica alteraciones del material rocoso y de las superficies
de discontinuidad.
III
Moderadamente
Menos de la mitad del macizo aparece descompuesto o transformado en
suelo.
meteorizado
La roca fresca o decolorada aparece de forma discontinua o como núcleos
aislados.
IV
Altamente
Más de la mitad del macizo aparece descompuesto o trasformado en
suelo.
meteorizado
La roca fresca o decolorada aparece de forma discontinua o como núcleos
aislados.
V
Completamente Todo el macizo aparece descompuesto o transformado en suelo.
meteorizado Se conserva la estructura original del macizo rocoso.
VI Suelo Residual
Todo el material rocoso se ha trasformado en suelo. Se ha destruido la
estructura del macizo rocoso y la fábrica del material. Existe cambio de
volumen pero el suelo no se ha transportado significativamente.

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Tabla 2.- Grado de meteorización de la matriz rocosa (ISRM, BS 5930:1981)
Termino Descripción
FRESCA No se observa signos de meteorización en la matriz rocosa
DECOLORADA
Se observa cambios en el color original de la roca debidos a
meteorización.
Indicar el grado de cambio y su dicho cambio se limita a uno o varios
minerales.
DESINTEGRADA*
Roca meteorizada a suelo, conversándose la fábrica original.
Los granos minerales están sin alterar, pero la roca es friable.
DESCOMPUESTA*
Roca meteorizada a suelo, conversándose la fábrica original.
Algunos o todos los granos minerales están descompuestos.
*Admiten grados: ligeramente (<10%), moderadamente (<35%), altamente (<75%),
extremadamente (>75%)

En la naturaleza, resulta difícil separar estos dos procesos (erosión y
transporte); pues se hallan estrechamente relacionados. Varía solo la
intensidad con que se manifiesta cada uno de ellos, en función del clima,
relieve, duración del proceso, composición de la roca. Sin embargo, para
fines descriptivos, es mejor considerar cada agente por separado.
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Los procesos sedimentarios son fenómenos de la superficie terrestre y
del agua. Empiezan con la destrucción de rocas solidas por la
meteorización, erosión y transporte por un medio (agua, viento o hielo),
deposición, precipitación y la diagénesis que lleva a la formación de rocas
sólidas.
Los procesos sedimentarios generalmente son muy complejos y
dependen de muchos factores.
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de Suelos

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DEPOSITACIÓN Y
PRECIPITACIÓN
DIAGÉNESIS
MATERIA INICIAL
INTEMPERISMO
EROSIÓN Y
TRANSPORTE
SUELOS
SEDIMENTOS SIN
CONSOLIDAR
ROCAS
SEDIMENTARIAS
Secuencia de procesos y formación de rocas sedimentarias.
de Suelos

Debido a la meteorización, la faz de la Tierra se modifica constantemente;
de este modo, se inician importantes sucesiones de procesos geológicos,
tales como:
- La denudación, destrucción o desgaste.
- La deposición, construcción o formación.
Los materiales originados se denominan sedimentos y son acarreados por
los agentes geológicos para ser depositados en la superficie terrestre.
Las rocas, al estar en contacto con la atmosfera, adoptan un estado de
franco desequilibrio y se van a modificar porque están expuestas a
condiciones externas de cambios bruscos de temperatura, heladas y
lluvias.
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de Suelos

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Procesos de meteorización
de Suelos

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Desintegración de rocas por meteorización
de Suelos

Agregados
El agregado es un material granular (arena, grava, piedra triturada o
escoria) usado con un medio cementante para formar concreto o mortero
hidráulico. Puede utilizarse en su estado natural o bien, triturado de
acuerdo a su uso y aplicación.
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Conglomerados Gravas
Arena Arcillas
Agregados

Propiedades físicas
 Resistencia: La resistencia del concreto no puede ser mayor, que
el de los agregados; la textura, la estructura y composición de las
partículas del agregado influyen sobre la resistencia.
 Tenacidad: Esta característica esta asociada con la resistencia al
impacto del material; esta directamente relacionada con la flexión,
angularidad y textura del material.
 Dureza: Se define como dureza de un agregado a su resistencia a
la erosión abrasión o en general al desgaste. La dureza de las
partículas depende de sus constituyentes.
 Módulo de elasticidad: El módulo de elasticidad es un parámetro
que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la
dirección en la que se aplica una fuerza.
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Arcilla
La arcilla es un tipo de suelo que proviene de la descomposición de los
minerales de feldespato, siendo un silicato alumínico hidratado. Puede
ser un elemento suelto o puede estar formando una masa en estado
sólido; también puede ser coherente o incoherente. Es un material
terroso de grano fino y capaz de convertirse en una masa plástica al
mezclarse con cierta cantidad de agua.
Conserva su forma inicial después del secado, adquiriendo a la vez la
suficiente dureza para ser manejada. En la fabricación de cerámica, no
sufre tal transformación hasta que toda el agua que contiene de manera
natural y química se elimina por el calor; cuando esto sucede al cocerla
en el horno, el producto que resulta posee una dureza y un estado
inalterable a veces incluso mayor que al de algunas clases de piedra.
Es la materia prima para la elaboración de ladrillos.
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Principales características
 Plasticidad: Mediante la adición de una cierta cantidad de agua, la
arcilla puede adquirir la forma que uno desea.
 Refractariedad: Es decir resisten el aumento de temperatura.
 Transpirable: Merma debido a la evaporación del agua contenida
en la pasta; se produce un encogimiento o merma durante el
secado.
 Textura: Físicamente se considera un coloide, de partículas
extremadamente pequeñas y superficie lisa.
 Porosidad: Es la capacidad del material de absorber líquidos.
 Color: Las arcillas presentas colores diversos en estado natural y
después de la cocción debido a la presencia del oxido de hierro.
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Principales características
 Tixotropía: Se define como el fenómeno que consiste en la
pérdida de resistencia de un coloide al amasarlo y su posterior
recuperación con el tiempo.
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FUENTES DE APROVISONAMIENTO – CANTERAS
Se llama cantera a la fuente de aprovisionamiento de suelos y rocas
necesarias para la construcción de una obra. Es el término genérico que
se utiliza para referirse a las explotaciones a cielo abierto de materiales
de construcción, entre los cuales se incluyen las rocas industriales y
ornamentales, gravas, gravillas, arenas y arcillas.
Las canteras aprovisionan material para la conformación de terraplenes,
para estabilizaciones, capa de sub base y bases o como agregado para
la elaboración de concretos de cemento portland y asfáltico.
Las canteras son lugares de donde se extraen materiales de
construcción, sea directamente o después de ser transformados (piedra
chancada, lajas, etc.) áridos para vías o materiales para otras
necesidades ingenieriles tales como enrocados, terraplenes y obras de
contención.
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Las canteras son la fuente principal de materiales pétreos los cuales se
constituyen en uno de los insumos fundamentales en el sector de la
construcción de obras civiles, estructuras, carreteras, presas y embalses,
entre otras. Por ser materia prima en la ejecución de estas obras, su valor
económico representa un factor significativo en el costo total de cualquier
proyecto. Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono
de la actividad puede originar problemas de carácter ambiental,
principalmente relacionados con el paisaje.
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FUENTES DE APROVISONAMIENTO – CANTERAS

CLASIFICACIÓN DE LAS CANTERAS
Se pueden clasificar dependiendo del tipo de explotación, el material
involucrado y su origen.
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Canteras a cielo abierto:
Método más usado en nuestros tiempos; comienza con la limpieza del
terreno, no requeridos o alterados.
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Canteras subterráneas:
Explotaciones en galerías con grandes cavidades para mejorar la
explotación de la masa rocosa.

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Canteras aluviales:
Los ríos son agentes naturales de erosión, transportan muchas veces en
grandes recorridos fragmentos de roca, aprovechando su energía cinética
para depositarlas en zonas de menor velocidad y fuerza hídrica, formando
grandes depósitos de estos materiales. Dentro de estos depósitos se
encuentran los cantos rodados, grava, arena, limos y arcillas.

La dinámica propia de las corrientes de agua permite que estas canteras
tengan ciclos de autoabastecimiento, lo que implica una ventaja
económica, pero que afecta a los cuerpos de agua y a su dinámica natural.
Dentro del entorno ambiental de una cantera de aluvión tiene mayor
aceptación las terrazas formadas, alejadas del área de influencia del cauce
que directamente sobre él. En las canteras de río, los materiales granulares
que se encuentran son muy competentes en obras civiles, debido a que el
continuo paso y transporte del agua desgasta los materiales quedando al
final aquellos que tienen mayor dureza y además con características
geométricas típicas como sus aristas redondeadas, estos materiales son
extraídos con palas mecánicas y cargadores, de las riberas y cauces de los
ríos.
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Canteras de roca:
Estos macizos rocosos pueden ser: de origen sedimentario, ígneo, o
metamórfico; estas canteras por su condición estática, no presentan esa
característica de autoabastecimiento, la cual las hace fuentes limitadas de
materiales.
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EXPLOTACIÓN DE CANTERAS
Dentro de las actividades propias de la extracción de materia prima de una
cantera hay que considerar que esta se realiza por medio de métodos
mecánicos, con la ayuda de cierto tipo de maquinaria diseñada para este
fin.
Actualmente se cuenta con una diversidad de equipos y maquinarias para
realizar este tipo de labores, tales como: Excavadoras, cargadoras sobre
ruedas, tractores sobre orugas, cargadores frontales, etc.
Las actividades necesarias durante la explotación en una cantera son:
Remoción de desmonte y limpieza.
Preparación del terreno.
Extracción y acopio.
Zarandeo o chancado.
Carguío y transporte.
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ADECUACIÓN DE CANTERAS
Para cada cantera se deberá diseñar un adecuado sistema y programa de
aprovechamiento del material, de manera de producir el menor daño al
ambiente. Existe diferencias para explotar: un lecho de río o quebrada, un
promontorio elevado (cerros), una ladera o extraer material del subsuelo.
Depende, también, del volumen que se va a extraer de la cantera y el uso
que se le va a dar al material, pudiendo requerirse antes, una previa
selección del mismo, lo que origina desechos que luego es necesario
eliminar. Se deberá seguir las estipulaciones que al respecto se incluye en
el Manual Ambiental para el Diseño y Construcción de Vías del MTC.
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POR SU CALIDAD
La calidad de una cantera está dada por su grado de cumplimiento de
las especificaciones técnicas, del material que se busca, lo cual se
obtiene con los ensayos de laboratorio que se practiquen sobre las
muestras tomadas durante la etapa exploratoria.
Ensayos de laboratorio: Las muestras representativas deben ser
sometidas a los siguientes ensayos:
Análisis granulométrico por tamizado (NTP 400.012)
Límites de consistencia (NTP 339.129) Límite líquido, límite plástico,
índice de plasticidad 
Clasificación SUCS, AASHTO (NTP 339.134,NTP 339.135)
Contenido de humedad (NTP 339.127)
Proctor estándar o modificado (NTP 339.141)
Equivalente de arena (NTP 339.146)
Abrasión (NTP 400.020)
California Bearing Ratio (CBR) (NTP 339.145)
Durabilidad con sulfato de magnesio (NTP 400.016)
Peso unitario (NTP 400.017.
Y otras que se requieran, según especificaciones del cliente.
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POR SU CALIDAD
Además podría considerarse los siguientes ensayos:
Gravedad específica y absorción agregado grueso (NTP 400.021)
Gravedad específica y absorción agregado fino (NTP 400.022)
Módulo de fineza en agregado fino (ASTM C-125)
Impurezas orgánicas en agregados finos (NTP 400.024)
Residuos sólidos (sales solubles totales) (NTP 339.071)
Adherencia agregado fino - asfalto (MTC E-220)
Adherencia agregado grueso - asfalto (AASHTO T 182)
Sulfatos expresados como ión SO4 = (NTP 339.074)
Cloruros expresados como ión Cl - (NTP 339.076)
Materia orgánica en agua, expresada como oxígeno (NTP 339.072)
Humedad en mezclas de concreto asfáltico – Lottman (ASTM D-4867).
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POR POTENCIA Y RENDIMIENTO
Puede estar referido a la cantidad de material existente en la zona y el
porcentaje aprovechable.
Potencia bruta: Es el volumen total de la cantera, se obtiene multiplicando
el área total de la cantera por la profundidad de exploración.
Potencia neta: Es el volumen de material utilizable que se espera obtener
de la potencia bruta. Es la potencia bruta menos el material de desbroce y
el desperdicio.
Potencia aprovechable: Es aquella parte de la potencia neta aprovechable
para un fin específico.
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POR POTENCIA Y RENDIMIENTO
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Calicatas de sondeo
1.- Delimitación de la zona e explotación
Levantamiento topográfico de la zona
Por cada calicata se observa
• Forma de cada estrato
• Potencia de estratos
• Característica visual

POR SU SITUACIÓN LEGAL Y DISPONIBILIDAD
Se debe de determinar el estado de la propiedad de las zonas
donde se ha identificado la existencia de material explotable.
Nombre de los actuales propietarios y de ser posible de los
anteriores; existencia de contratos de servidumbre, concesiones,
etc.
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POR SU ACCESIBILIDAD Y ESTADO DE LAS VÍAS
DE ACCESO.
Son importantes, la accesibilidad y el estado de las vías de acceso
a la cantera, así como la situación legal definida desde la etapa
exploratoria; la falta de alguno de estos requerimientos pueden
ocasionar gastos no previstos y atrasos o paralización de la obra.
Se debe verificar si los accesos son pavimentados o no, también
determinar el grado de deterioro, así como los posibles lugares de
riesgo.
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Se debe tener en cuenta la existencia de puentes, túneles, curvas u
otro tipo de elementos que puedan limitar el paso de la maquinaria
pesada y los vehículos de transporte.
Es necesario también, tener en cuenta lo siguiente:
-Costo de construcción.
-Costo de mejoramiento.
-Costo de mantenimiento.
-Flujo vehicular.
ADECUACIÓN DE CANTERAS
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METODOS DE INSPECCION - CALICATAS
Las calicatas o catas son una de las técnicas de prospección empleadas
para facilitar el reconocimiento geotécnico de un terreno. Son
excavaciones de profundidad pequeña a media, realizadas normalmente
en forma manual o retroexcavadora.
Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea
estudiar y, por lo tanto, es el método de exploración que normalmente
entrega la información más confiable y completa.
En suelos con grava, la calicata es el único medio de exploración que
puede entregar información confiable, y es un medio muy efectivo
para exploración y muestreo de suelos de fundación y materiales de
construcción a un costo relativamente bajo.
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VIDEO SOBRE LA PRODUCCIÓN DE MATERIALES
AGREGADOS
Con respecto a los temas estudiados y según lo avanzado, tenemos:
 Producción de materiales agregados para concreto
https://www.youtube.com/watch?v=BV21MrzXwHQ

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