GUÍA DEL PRIMER ENSAYO DEL LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRESENCIA DE ALGUNAS SUSTANCIAS NOCIVAS EN AGREGADO GRUESO Y FINO

Transcripción

1 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA TERRITORIAL DEL ESTADO MÉRIDA KLÉBER RAMÍREZ PNF CONSTRUCCIÓN CIVIL GUÍA DEL PRIMER ENSAYO DEL LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRESENCIA DE ALGUNAS SUSTANCIAS NOCIVAS EN AGREGADO GRUESO Y FINO Ing. Yamile Mercedes Alam de Torrealba Noviembre 2013

2 GUÍA DEL PRIMER ENSAYO DEL LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRESENCIA DE ALGUNAS SUSTANCIAS NOCIVAS EN AGREGADO GRUESO Y FINO LECTURA PREVIA Antes de realizar los ensayos de laboratorio, se recomienda leer el siguiente material que se anexa a continuación, con fines docentes, de: PORRERO, JOAQUIN y otros (2009) MANUAL DEL CONCRETO ESTRUCTURAL. COFORME A LA NORMA COVENIN 1753:2003. Venezuela. Caracas: Editorial Impresos Minipres, C.A. p.p

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6 CONCEPTOS PREVIOS La cantidad de agregado a ensayar o peso mínimo dependerá del tamaño máximo nominal de la muestra, según tabla 1 (Norma Venezolana COVENIN ). No se recomienda utilizar muestras con pesos exactos prestablecidos. Tamaño Máximo Nominal de la Muestra Peso Mínimo de la Muestra (gramos) 1 ½ 5000 ¾ / #4 500 TABLA 1 Valores del peso mínimo de la muestra. Tomada de Norma COVENIN Cuarteo Manual Se deberá reducir la cantidad de la muestra total de agregado hasta obtener la necesaria para efectuar el ensayo correspondiente, utilizando la técnica de cuarteo manual, que es un procedimiento que permite minimizar las variaciones entre las características de la muestra total y la muestra a ensayar Procedimiento para el Cuarteo Manual 1. En una superficie limpia y nivelada, coloque la muestra de laboratorio que desea cuartear. 2. Con una pala limpia, mezcle el material, como mínimo tres veces para que las características del mismo se distribuyan de manera uniforme. 3. Forme un montón y aplánelo cuidadosamente, dándole forma circular, cuyo diámetro y espesor sean uniformes, dicho diámetro será entre cuatro a ocho veces el espesor. 4. Con una paleta, divida la porción total en cuatro cuartos iguales y elimine dos cuartos diametralmente opuestos, seleccionando las dos partes opuestas con mayor representatividad de la muestra total. 5. Mezcle y cuartee nuevamente la muestra restante hasta obtener la cantidad deseada (repitiendo el procedimiento antes indicado desde el paso 2).

7 Figura 1: División de la muestra en cuatro cuartos Tomada de Figura 2: Selección de las dos partes opuestas más representativas Tomada por Alam Yamile (2013) Peso Constante En el ensayo a realizar a continuación, la muestra debe secarse previamente en el horno a una temperatura de 110 ± 5 Centígrados hasta conseguir peso constante, lo anterior es lo recomendado en las normas respectivas. De esta manera, la muestra no presentará variaciones significativas entre una pesada y otra. Para ser más específicos, el peso constante en una muestra se obtendrá cuando la variación entre dos o más pesadas no supere los 0,1 gramos para el agregado fino y 1,0 gramos en el agregado grueso. Procedimiento para obtener Peso Constante 1. La muestra debe ser mezclada y secada al horno a una temperatura de 110 ± 5 Centígrados. 2. La muestra se dejará en el horno, entre 4 y 18 horas, para cualquier clase de agregado (Norma MOP E 104). El tiempo de permanencia de la muestra en el horno, para alcanzar el peso constante, está directamente relacionado con la cantidad de agregado y el contenido de humedad del mismo. 3. Saque la muestra del horno y pésela mínimo dos veces.

8 4. Tome nota del valor de las pesadas y compárelas, recuerde que habrá logrado obtener peso constante cuando la variación entre una pesada y otra no sea considerable (0,1 g para agregado fino y 1,0 g para agregado grueso). EJEMPLO Se tiene una muestra de ensayo de agregado fino, previamente cuarteada en forma manual y secada al horno a una temperatura de 110 ± 5 C. El tamaño máximo nominal de la muestra es de 1 ½. Verifique si la muestra tiene peso constante. SOLUCIÓN En la tabla 1 se observa que para un tamaño máximo nominal de la muestra de 1 ½ o mayor, el peso mínimo de la muestra es de 5000 gramos. Procedemos a pesar la muestra, en tres ocasiones consecutivas, tomando en cuenta que la muestra de ensayo, previamente cuarteada, deberá pesar como mínimo el valor obtenido en la tabla 1. Tomamos nota de estos pesos de la siguiente manera Número de Peso de la Muestra Pesada (g) , , ,1 TABLA 2 Valores del peso de la muestra de ensayo Puede observarse que para esta muestra de agregado fino, la variación entre una pesada y otra no es superior a 0,1 gramos. De lo anterior, se puede concluir que en efecto, luego del procedimiento descrito, se ha logrado obtener peso constante.

9 ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DE AGREGADO FINO QUE PASA EL TAMIZ Nº200 NORMAS RELACIONADAS Se recomienda consultar las siguientes normas: Norma Venezolana COVENIN Cedazos de ensayo Norma Venezolana COVENIN ASTM C (American Society for Testing and Materials) OBJETIVO DEL ENSAYO Determinar, mediante un proceso de lavado, la cantidad total de material más fino que el tamiz Nº 200 en los agregados. INSTRUMENTOS Y EQUIPOS Tamices #16 y #200 que cumplan con las características y especificaciones de la norma COVENIN 254 Horno a temperatura constante (110 ± 5 C) Balanza con lecturas con apreciación de 0,1 gramos. Envases para contener la muestra cubierta con agua, con el tamaño adecuado para que al agitar no se pierda material ni agua. Cepillos para extraer las muestras retenidas en los cedazos Muestras de agregados. A continuación, se muestran algunas fotografías de procedimientos de ensayo y equipos e instrumentos actuales del Laboratorio de Materiales de Construcción ubicado en la Universidad Politécnica Territorial del Estado Mérida Kléber Ramírez, Ejido, Estado Mérida, Venezuela.

10 Figura 3: Tamiz #200 (izquierda) y Tamiz #16 (derecha) Tomada por Alam Yamile (2013) Figura 4: Especificaciones Tamiz #200 Tomada por Alam Yamile (2013) Figura 5: Especificaciones Tamiz #16 Tomada por Alam Yamile (2013)

11 Figura 6: Balanza digital de 0,1 g de apreciación y capacidad de 6100 g Tomada por Alam Yamile (2013) Figura 7: Determinación del peso de la muestra y señalando las características de los cedazos a utilizar en el ensayo Tomada por Calderón y Alam (2013) Figura 8: Recipiente con muestra de agregado a ser ensayado Tomada por Alam Yamile (2013)

12 . Figura 9: Verificación de equipos, muestras e instrumentos, antes de realizar el ensayo Tomada por Alam Yamile (2013) PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 1. Utilizando el cuarteo manual, seleccione la muestra de agregado a ensayar a partir de la muestra total del laboratorio. 2. Coloque la muestra en el horno hasta lograra peso constante. 3. Con el valor del tamaño máximo nominal de la muestra, mediante la tabla 1, obtenga el peso mínimo de la muestra expresado en gramos. 4. En la balanza con apreciación de 0,1 gramos, pese la muestra, obteniendo así el valor de Wo que es el peso seco original de la muestra en gramos (WoA para el agregado fino y WoG para el agregado grueso). 5. Coloque el cedazo o tamiz #16 encima del tamiz #200, a continuación vierta la muestra sobre el tamiz #16, evitando, en la medida de lo posible, que las partículas más gruesas golpeen los cedazos. 6. Realice el lavado respectivo según lo recomendado en la Norma COVENIN: Agregado Fino: lavar la muestra directamente sobre los tamices con un chorro de agua potable, agitando los tamices suavemente hasta el agua de lavado sea clara. Agregado Grueso: lavar la muestra por decantación hasta que el agua de lavado sea clara. 7. Coloque el material retenido en los cedazos en una bandeja y póngalo en el horno a una temperatura de 110 ± 5 C, hasta obtener peso constante.

13 8. En la balanza con apreciación de 0,1 gramos, pese la muestra, obteniendo así el valor de W1 que es el peso seco de la muestra después de haber sido lavada, en gramos (W1A para el agregado fino y W1G para el agregado grueso). CÁLCULOS Y RESULTADOS Podremos determinar la cantidad de material más fino que el cedazo #200 si calculamos la diferencia entre el peso original de la muestra (Wo) y el peso seco final de la muestra luego de haber sido lavada. Dicho valor será siempre mayor o igual a cero y vendrá expresado en gramos, pues el peso seco original de la muestra (Wo) deberá ser siempre mayor o igual al peso seco final de la muestra luego de lavada. Cantidad de material más fino que el cedazo #200 = Wo W1 Donde: Cantidad de material más fino que el cedazo #200 en gramos 0 Wo = Peso seco original de la muestra, en gramos (g) W1 = Peso final de la muestra después de haber sido lavada y secada, en gramos (g) Finalmente, se calculará el valor de F que es el porcentaje de material que pasa el cedazo #200, de la siguiente manera: Donde: = Porcentaje de material que pasa el cedazo #200 Wo = Peso seco original de la muestra, en gramos (g) W1 = Peso final de la muestra después de haber sido lavada y secada, en gramos (g)

14 ANÁLISIS DE RESULTADOS Es importante señalar que para mantener una buena granulometría en los agregados, debe haber una adecuada distribución de las partículas de los mismos, es decir, que exista representatividad de tamaños para que en la mezcla del concreto se llenen los espacios vacíos y haya una mejor adherencia. Sin embargo, existen límites máximos para la cantidad de material más fino que el tamiz #200. Según WADDELL. J. y DOBROWOLSKI J. (s/f) Manual de la Construcción con Concreto. Tomo I. Los límites aceptados para material más fino que el tamiz #200 en el agregado fino son: Concreto Límite para material más fino que el tamiz #200 Concreto sujeto a abrasión 3,0 % Todos los demás concretos 5,0% TABLA 3 Valores límite para material más fino que el tamiz #200 en el agregado fino. (Según WADDELL. J. y DOBROWOLSKI J. (s/f) El límite aceptado para material más fino que el tamiz #200 en el agregado grueso es de 1,0% ACTIVIDAD 1. Establezca las conclusiones de los ensayos realizados y recomendaciones acerca del uso del material estudiado, tomando en cuenta el criterio de WADDELL. J. y DOBROWOLSKI J. y la lectura previa que se recomendó al principio de la presente guía. 2. Proceda a llenar la hoja que se anexa a continuación, con los datos, cálculos, resultados, conclusiones, recomendaciones y observaciones del ensayo.

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