Presentación

En el presente informe se analiza las dimensiones de las partículas del agregado fino teniendo como guía las normas NTP400.037 o ASTM C-33. Siendo el agregado fino un material muy importante para realizar nuestro diseño mezclas. Los agregados ocupan entre 59% y 76% del volumen total del concreto. Están constituidos por la parte fina (arena) y la parte gruesa (grava o piedra triturada). Además, la limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son importantes en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos enfocaremos en esta última, teniendo como propiedad LA GRANULOMETRÍA. Ahora, La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están especificados en la Normas antes mencionadas; al ser nuestro agregado fino un material de prueba de la cantera de Espinar determinaremos si cumple con la norma para la granulometría.

1. Objetivos1.1. Objetivo General

Determinar si el agregado fino se encuentra dentro de las curvas establecidas por las normas para un buen diseño de mezclas.

1.2. Objetivos Específicos Determinar las porcentajes y según eso los diámetros de las partículas que

quedan retenidos en los tamices según la norma. Determinar el módulo de finura del agregado fino.

2. Marco teórico

2.1. Clasificación Granulométrica

Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una muestra representativa de agregado fino o grueso para un diseño de mezclas, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.

2.2. Método de determinación granulométrico

El tamaño de un grano, clasto o partícula, no siempre fácil de determinar cuando son irregulares, se suele definir como el diámetro de una esfera de su mismo volumen, y se expresa en milímetros. En los cantos de mayor tamaño se suele hacer la media de las tres medidas ortogonales máximas, aunque no se corten en el mismo punto.1El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. Pero para una medición más exacta se utiliza un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño. O también se pueden utilizar los rayos gamma.

2.3. Ensayo de tamizado

Columna de tamices

Diferentes partículas de 0,016 mm a 2,0 mm

Para su realización se utiliza una serie de tamices con diferentes diámetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se encuentra el tamiz de mayor diámetro, se agrega el material original (suelo o sedimento mezclado) y la columna de tamices se somete a vibración y movimientos rotatorios intensos en una máquina especial. Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se colocó en la columna de tamices (Conservación de la Masa).

2.4. Curva Granulométrica

Es la representación gráfica de los valores obtenidos por el tamizado de las partículas de una muestra y se realiza tomando en cuenta el peso total y los pesos retenidos.

Se procede a realizar la curva granulométrica, con los valores de porcentaje retenido que cada diámetro ha obtenido. La curva granulométrica permite visualizar la tendencia homogénea o heterogénea que tienen los tamaños de grano (diámetros) de las partículas.

2.5. Módulo de fineza o finura

Además de los límites granulométricos indicados arriba, el agregado fino deberá tener un módulo de finura que no sea menor de 2,3 ni mayor de 3.1.3 Se utilizan cernidores calibrados para medir el grado de granulometría.

En términos de mecánica de suelos, ambas palabras son sinónimas para indicar este valor.

Mf=∑ %retenidos acumulados /100

Donde:

Mf : Modulo de finura del agregado.∑% : porcentajes retenidos acumulados desde la malla N°4 hasta la

#100

3. Procedimiento Experimental3.1. Materiales Equipo (ASTM C136)

Muestra representativa de agregado fino Balanza y Recipiente

Brocha, recipiente y cucharon

          3.2. Desarrollo del laboratorio (Análisis Granulométrico)

Previamente al proceso de análisis granulométrico, nuestra muestra tuvo que pasar por un proceso de selección de muestra representativa mediante el proceso de cuarteo y limpieza del agregado fino.

Seguidamente la muestra representativa fue sometida al calor de un horno el cual estuvo a unos 105 °c aproximadamente durante 24 horas, con la finalidad de secarla y así mejorar su trabajabilidad en los tamices.

Primeramente pesamos nuestra muestra representativa en la balanza electrónica.

Seguidamente colocamos la muestra dentro del juego de la #4 a la malla #200

Juego de tamices según la norma astm c 136 y maquina vibratoria electrónica.

Muestra representativa

Luego colocamos el juego de mallas con la muestra dentro, a la maquina vibratoria la cual la agitara durante 5 minutos, con la finalidad de que los agregado sean bien zarandeados en cada una de las mallas y así obtener la cantidad de partículas retenidas en cada malla.

Entonces retiramos cada una de las mallas teniendo mucho cuidado de no desperdiciar el material, para luego pesar la material retenido de cada malla y así obtener la tabla N1 con los pesos de material retenido en cada malla.

Introduciendo la muestra en las mallas

La muestra siendo agitada por 5 min.

Tabla 1 Pesos retenidos de la arena fina.

Malla Peso retenido (gr)N diámetros (mm)

4 4.750 55.08 2.360 95.016 1.180 115.030 0.600 285.050 0.360 560.0

100 0.150 240.0200 0.075 85.0

Fondo   35.0

De similar manera realizamos la experiencia para la arena fina y obtuvimos la siguiente tabla N 2.

Tabla 2 Pesos retenidos de la arena gruesa.

Malla Peso retenido (gr)N diámetros (mm)

4 4.750 75.08 2.360 389.4

16 1.180 293.730 0.600 205.050 0.360 198.8100 0.150 158.8200 0.075 95.7

Fondo   54.1 Peso inicial de la muestra de arena fina = 1472.8 gr. Peso inicial de la muestra de arena gruesa = 1472.8 gr.

Una vez habiendo recolectado estos datos limpiamos el área de trabajo y los materiales y equipos, los cuales fueron devueltos en perfecto estado.

Pesado de la muestra retenida por una de las mallas

4. Cálculos y Resultados Primeramente determinamos Realizamos el calculamos el peso final,

mediante la sumatoria de los pesos retenidos y lo comparamos con el peso inicial para así saber si estamos dentro de los parámetros que nos da la norma. Tanto para arena fina como para la arena gruesa; también determinamos el porcentaje que llega al fondo y saber si esta se encuentra dentro de la norma, mediante las siguientes formulas.

Arena finaMalla

Peso retenido (gr)N Diámetros (mm)4 4.750 55.08 2.360 95.0

16 1.180 115.030 0.600 285.050 0.360 560.0

100 0.150 240.0200 0.075 85.0

Fondo 35.0∑ pesos retenidos 1470.0

Tabla 3 Sumatoria de los pesos retenidos de la arena fina.

% quese pierde durante el proceso=Peso inicial−peso finalpeso inicial

∗100

% quese pierde durante el proceso=1472.8−1470.01472.8

∗100=0.19 %

∴0.19 %<0.5 % (norma )OK

Ahora determinamos el porcentaje del fondo para saber si estamos dentro de lo que nos pide la norma.

% que pasaal fondo= Peso fondopesoinicial

∗100

Aquí el compañero limpiando las mallas usadas

% que pasaal fondo= 35.001472.8

∗100=2.38 %

∴2.38 %<5 % (norma )OK

Arena gruesaMalla

Peso retenido (gr)N diámetros (mm)4 4.750 75.08 2.360 389.4

16 1.180 293.730 0.600 205.050 0.360 198.8

100 0.150 158.8200 0.075 95.7

Fondo 54.1∑pesos retenidos 1470.5

Tabla 4 Sumatoria de los pesos retenidos de la arena gruesa.

% quese pierde durante el proceso=1472.8−1470.51472.8

∗100=0.16 %

∴0.16 %<0.5 % (norma )OK

% que pasaal fondo= 54.101472.8

∗100=3.67 %

∴3.67 %<5 % (norma )OK

Seguidamente determinamos peso retenido acumulado, mediante la siguiente formula.

pesoacompesar= Peso inicial−peso finalmallas>N 200queretengan>a0 gr

pesoacompesar (arena fina )=1472.8−1470.06

=0.47 gr

pesoacompesar (arenagruesa )=1472.8−1470.56

=0.38gr

Así tenemos las siguientes tablas:

Malla Peso retenido (gr)

Peso retenido corregidoN diámetros (mm)

4 4.750 55.0 55.478 2.360 95.0 95.47

16 1.180 115.0 115.47

30 0.600 285.0 285.4750 0.360 560.0 560.47

100 0.150 240.0 240.47200 0.075 85.0 85.00

Fondo 35.0 35.00∑pesos retenidos 1470.0 1472.80Tabla 5 Pesos retenidos corregidos de la arena fina.

Malla Peso retenido (gr)

Peso retenido corregidoN diámetros (mm)

4 4.750 75.0 75.388 2.360 389.4 389.78

16 1.180 293.7 294.0830 0.600 205.0 205.3850 0.360 198.8 199.18

100 0.150 158.8 159.18200 0.075 95.7 95.70

Fondo 54.1 54.10∑pesos retenidos 1470.5 1472.80Tabla 6 Pesos retenidos corregidos de la arena gruesa.

Luego determinamos el % retenido, %retenido acumulado y el % que pasa; tanto para arena fina como para arena gruesa, mediante las siguientes formulas:

% retenido=Peso retenido corregidopesoinicial

∗100

% retenidoacumulado=% retenidoacumulado ( i )+% retenido (i+1)

% que pasa=100 %−% retenido acumulado

Así tenemos las siguientes tablas:

Malla Peso retenido

(gr)

Peso retenido corregido

% Retenido

% Retenido Acumulad

o

% Que pasa

Especificaciones Tabla 1.1N diámetros

(mm)

4 4.750 55.0 55.47 3.77 3.77 96.23 80 - 1008 2.360 95.0 95.47 6.48 10.25 89.75 65 - 100

16 1.180 115.0 115.47 7.84 18.09 81.91 40 - 8030 0.600 285.0 285.47 19.38 37.47 62.53 35 - 6550 0.360 560.0 560.47 38.05 75.53 24.47 7 - 40

100 0.150 240.0 240.47 16.33 91.85 8.15 3 - 20

200 0.075 85.0 85.00 5.77 97.62 2.38 2 - 10Fond

o 35.0 35.00 2.38 100.00 0.00

∑pesos retenidos 1470.0 1472.80 100.00

Tabla 7 % retenido, % retenido acumulado y % que pasa de la arena fina.

Malla Peso retenido

(gr)

Peso retenido corregido

% Retenido

% Retenido Acumulad

o

% Que pasa

Especificaciones Tabla 1.1N diámetros

(mm)

4 4.750 75.0 75.38 5.12 5.12 94.88 80 - 1008 2.360 389.4 389.78 26.47 31.58 68.42 65 - 100

16 1.180 293.7 294.08 19.97 51.55 48.45 40 - 8030 0.600 205.0 205.38 13.95 65.50 34.50 35 - 6550 0.360 198.8 199.18 13.52 79.02 20.98 7 - 40

100 0.150 158.8 159.18 10.81 89.83 10.17 3 - 20200 0.075 95.7 95.70 6.50 96.33 3.67 2 - 10

Fondo 54.1 54.10 3.67 100.00 0.00

∑pesos retenidos 1470.5 1472.80 100.00

Tabla 8 % retenido, % retenido acumulado y % que pasa de la arena gruesa.

Ahora determinamos la graficas de las curvas granulométricas para la arena fina y gruesa.

OJO SOLO SE CONSIDERAN LOS TAMICES 3/8”, n°4, n°8, n°16 PARA LA CURVA GRANULOMETRICA DE LOS AGREGADOS FINOS.

Luego determinamos el MODULO DE FINURA; tanto para arena fina como para arena gruesa, mediante las siguientes formulas:

M .F .=∑ (%RETENIDOS ACUMULADOS )100

M .F .=3.77+10.25+18.09+37.47+75.53+91.85100

=2.37(ARENA FINA)

∴2.3<2.37<3.1 (POR norma )OK

M .F .=5.12+31.58+51.55+65.5+79.02+89.83100

=3.22(ARENAGRUESA)

∴2.3<3.22<3.1 (PORnorma ) NOCUMPLE

Para calcular la altura manométrica de la bomba, se aplicara la relación:Donde:= Presión de envió media en [bar]= Presión de aspiración media en [bar] [bar] = peso especifico del liquido medido en N/m3 (9.81*103 N/m

3) para el agua

5. Conclusiones y Recomendaciones

6. Bibliografía y web grafía