ENSAYOS DE AGREGADOS PARA HORMIGONES

Transcripción

1 Estudio de Materiales II ENSAYOS DE AGREGADOS PARA HORMIGONES

2 ENSAYOS DE AGREGADOS PARA HORMIGONES Considerando que el hormigón está formado por dos fases: la pasta de cemento hidratado y el agregado; en consecuencia, las propiedades del hormigón estarán definidas por las propiedades de las dos fases y por la presencia de la interfaz entre ellas. El agregado forma aproximadamente las tres cuartas partes del volumen del hormigón, por lo que, la calidad del a- gregado es de suma importancia y sus propiedades influyen en el desempeño del hormigón como la estabilidad volumétrica, resistencia y durabilidad. Desde el punto de vista económico, el agregado constituye el componente de menor costo después del agua, por lo que la mezcla debe realizarse con la mayor cantidad posible de éste, siempre que las propiedades deseadas del hormigón en estado fresco y endurecidos quede garantizadas.

3 ORIGEN Y PROPIEDADES Roca Madre Naturales Triturados Canto Rodado Arena de río AGREGADOS PROPIEDADES Piedra Triturada Extensivas (Dependen de la Roca Madre) Intensivas (propio del estado en que se encuentra el agregado) Composición Química y mineral Clasificación petrográfica Peso específico Dureza, Resistencia, Desgaste Estabilidad Química y Física Estructuras de Poros Color, etc ENSAYOS Según Normas IRAM Granulometría Forma y Tamaño de las partículas Textura superficial Peso Unitario Absorción y Porosidad Contenido de Humedad Materia Orgánica Material Mas fino que # 200

4 ESPECIFICACIONES SOBRE APTITUD DE AGREGADOS PARA HORMIGONES Generales Descripción y origen del agregado Resistencia, dureza y durabilidad Limpieza y ausencia de impurezas No presentar reacciones nocivas con el cemento Sustancias nocivas Forma y textura superficial Propiedades físicas Granulometría Determinación de la densidad relativa y absorción Peso unitario suelto y compactado Porcentaje de vacíos Durabilidad Estabilidad frente a soluciones de sulfatos de sodio Estabilidad de rocas basálticas Reacción álcalis agregados

5 CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS Las normas los clasifican para su estudio: Gruesos Agregados Finos Es el agregado retenido en el tamiz Nº 4 (IRAM 4,8 mm) Es el agregado que pasa el tamiz Nº 4 (IRAM 4,8 mm) Muestreo Para realizar S/IRAM los ensayos, 1509 lo primero que se debe realizar es el Muestreo Objetivos: Obtener una muestra que sea representativa del agregado que se encuentra en los yacimientos naturales o depósito comerciales o acopiados en la obra. Procedimiento: El material debe estar húmedo para evitar la segregación del mismo, se realizará a través de muestras parciales tomadas de distintos lugares del acopio o de la pila de material y por fraccionamiento o cuarteo se irá obteniendo muestras parciales cada vez menores hasta llegar a una cantidad necesaria para realizar los distintos ensayos.

6 FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL Partículas redondeadas y lisas Partículas trituradas (aristas vivas) y rugosas Incidencia en el hormigón: Estado fresco: trabajabilidad, cantidad de pasta. Estado endurecido: adherencia, interface.

7 GRANULOMETRÍA s/iram 1505 Definición: Es la distribución por tamaños de las partículas que constituyen el material granular. Procedimientos: Para realizar el ensayos necesitamos: Estufa Tamices y Vibrador Balanza

8 GRANULOMETRÍA s/iram 1505 Resultados: Se grafican los porcentajes retenidos acumulados en cada tamices vs. Aberturas de tamices sobre un gráfico semi logarítmico. Se define el módulo de finura: que es la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados de los tamices que cumple la relación 1 a 2 y divididos en 100. Tamaño máximo del agregado: que es la abertura de malla del tamiz de menor abertura que deja pasar como mínimo un 95 % o fracción superior. Para cumplir con las especificaciones reglamentarias debemos comparar las curvas de nuestros agregados con curvas límites definidas para cada fracción (grueso y fino).

9 % que pasa GRANULOMETRÍA s/iram Agregado Grueso Límite Inferior Límite Superior Agr. estudiado 0, Abertura tamices (mm)

10 % que pasa GRANULOMETRÍA s/iram 1505 Agregado fino Curva "A" Curva "B" Curva "C" Agr. estudiado 0, Abertura tamices (mm)

11 GRANULOMETRÍA s/iram 1505 Incidencia en el hormigón: Influye en la mayor o menor compacidad que puede tener el hormigón y en el estado fresco con respecto a la trabajabilidad del mismo. El tipo de mezcla o composición granulométrica entre ellos para poder resolver el esqueleto óptimo del hormigón.

12 PESO ESPECÍFICO s/iram 1520 y 1533 Definición: es la relación del peso del agregado incluidos los poros impermeables con el volumen real del mismo. El peso específico depende fundamentalmente de la composición mineralógica de la roca madre. Procedimientos: Se basa en el principio de Arquímedes, del volumen del agua desalojado. Balanzas que aprecie 0,1 g y 0,5 g. Volumenómetro de Schujman. Material en estado saturado con superficie seca. Resultados: se expresa en kg/m 3 ; para agregados normales 2,6 a 2,7 kg/m 3. Incidencia en el hormigón: En función del peso específicos puede variar en hormigones livianos, normales o pesados.

13 PESO ESPECÍFICO s/iram 1520 y 1533 Balanzas Volumenómetro de Schujman

14 PESO UNITARIO s/iram 1548 Definición: es la relación del peso del agregado con el volumen aparente en determinadas condiciones de humedad y compactación (kg/m 3 ). Son varios los factores que influyen el el peso unitarios que pueden ser intrínsecos o extrínsecos: Intrínsecos: granulometría; forma y textura superficial. Extrínsecos: Formas y dimensiones del recipiente (Tmáx.) y compactación (suelto o compactado). Procedimientos: Balanza con precisión de 0,5 % del menor peso. Barra de acero de 16 mm de diámetro y 60 mm de largo con punta roma. Recipiente de acero estanco e indeformable, el tamaño del recipiente va a variar en función del tamaño máximo del agregado. P.U. Suelto o Compactado (apisonado o sacudidas).

15 PESO UNITARIO s/iram 1548 Determinación del Peso Unitario Incidencia en el hormigón Sirve para estimar el volumen seco y compactado de agregado grueso que hace máxima la compacidad de la mezcla, o para dosificar en volúmenes aparentes.

16 ABSORCIÓN DE AGUA s/iram 1520 y 1533 Definición: es el contenido interno de agua que tiene un agregado en la condición de saturado con superficie seca. Es la disminución de masa de una muestra saturada y de superficie seca después de secarla en estufa durante 24 hs. Procedimiento: Estufa, balanzas que aprecie 0,1 y 0,5 g, recipiente estanco. Estufa Balanza

17 ABSORCIÓN DE AGUA s/iram 1520 y 1533 Incidencia en el hormigón: Puede ser necesario corregir la cantidad de agua en la dosificación, que se hace sobre materiales secos. Además la Porosidad, la Permeabilidad y la Capacidad de absorción del agregado influyen en la adherencia con la pasta de cemento, en la resistencia del hormigón a congelación y deshielo, en la estabilidad química y en la resistencia a la abra-sión.

18 MATERIAL MÁS FINO QUE TAMIZ N o 200 s/iram 1540 Definición: Son arcillas y otros materiales finos adheridos a la superficie de los agregados. Se trata de restringir la existencia de suelos finos que poseen cierta actividad superficial e indica el grado de suciedad del agregado. Procedimientos: Estufa, balanza con precisión del 0,02 % del peso de la muestra, Tamiz Nº 16 y Nº 200. Estufa Balanza

19 MATERIAL MÁS FINO QUE TAMIZ N o 200 s/iram 1540 Tamices N o 16 y N o 200 Incidencia en el Hormigón: Resistencia: Adherencia agregado-pasta de cemento. Trabajabilidad: aumenta la cantidad de agua necesaria para humedecer las partículas de las mezclas.

20 MATERIA ORGÁNICA s/iram 1512 Objetivo:Contenido de materia orgánica como producto de descomposición de material vegetal en forma de humus o tierra negra. Procedimiento: Ensayo colorimétrico, cualitativo. Probeta graduada, solución de hidróxido de sodio al 3 %. Incidencia en el hormigón: Resistencia, interfiere en el proceso de hidratación del cemento.

21 DESGASTE DE LOS ÁNGELES s/iram 1532 Objetivos: evaluar la dureza y desgaste del material producido por la abrasión de los agregados por frotamiento y machaqueo. Procedimientos: Cilindro de eje horizontal de 700 mm de diámetro y 500 mm de largo y con una pestaña en su interior. Carga abrasiva (esfera de fundición o acero). Tamiz Nº 12. Balanza con precisión del gramo. Estufa Balanza Tamiz N o 12

22 DESGASTE DE LOS ÁNGELES s/iram 1532 Carga abrasiva Incidencia en el hormigón: Máquina de Los Ángeles Hormigones expuestos a grandes desgastes como: pavimento con tránsito pesado, canales, vertederos de diques.

23 DURABILIDAD: ESTABILIDAD VOLUMÉTRICA La Durabilidad es función de la composición mineralógica, granulometría, forma y continuidad de los poros del agregado (absorción). Ataque por Sulfato de sodio s/iram Ataque por congelación y deshielo s/iram RAS - Método de la barra de Mortero s/iram RAS - Método acelerado de la barra de mortero s/iram Incidencia en el hormigón Resistencia y degradación. Hormigones expuesto a período de humedad. Hormigones en terreno con sulfuros o a ambientes sulfurosos.

24 Estudio de Materiales II ENSAYOS DE AGREGADOS PARA HORMIGONES