Laboratorio Densidad

Manual de Laboratorio de Materiales de Ingeniería Civil

LABORATORIO II - GRAVEDAD ESPECIFICA, ABSORCION Y PESO UNITARIO DE AGREGADOS FINOS Y GRUESOS

Estas pruebas están preparadas para determinar las propiedades de gravedad específica, absorción y peso unitario de los agregados finos y gruesos a ser usados en el diseño de mezcla de hormigón.

La gravedad específica es la relación entre la densidad del material y la densidad del agua. De acuerdo a la condición de humedad del agregado la gravedad específica se determina en condición seca o saturada con superficie seca (SSD) . Esta información nos permite hacer una relación entre el peso de los agregados y el volumen que ocupa dentro de la mezcla. En los trabajos con hormigón, el término gravedad específica se refiere a la densidad de la partícula individual y no a la masa de agregado como un entero.

La capacidad de absorción se determina encontrando el peso de un agregado bajo condición saturada (SSD) y en condición seca. La diferencia en pesos expresada como porciento del peso seco es la capacidad de absorción. Esta información se requiere para balancear las necesidades de agua en la mezcla de hormigón.

El peso unitario de un agregado nos da una medida de los vanos en un volumen unitario de agregado. Este valor es necesario para determinar la cantidad de agregado grueso que puede ser acomodado en una mezcla de hormigón. Los vanos en los agregados dependen de varios factores como: tamaño, forma, textura de superficie, granulometría y compactación. Para nuestro trabajo utilizaremos agregados secos y compactados.

Cuando se calcula el peso unitario de un agregado usualmente se expresa en libras por pie cúbico. Este método se aplica en agregado grueso, fino o en una combinación de agregados.

AGREGADO GRUESO La gravedad específica de masa, gravedad específica aparente y el porciento de absorción se

calculan mediante las siguientes fórmulas:

Gravedad Específica de Masa (seca) =

CB A-

donde: A = Peso de la muestra secada al horno, gramos B = Peso de la muestra SSD, gramos C = Peso de la muestra sumergida en agua, gramos

Gravedad Específica de Masa (SSD) =

A -Gravedad Específica Aparente = CA

CB B-

Absorción = %100• -A AB

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AGREGADO FINO La gravedad específica de masa seca, gravedad específica de masa SSD, gravedad específica

aparente y la absorción, se calculan de la siguiente manera:

Gravedad Específica de Masa (seca) =

CB A-+ 500

donde:

A = Peso de la muestra secada al horno, gramos B = Peso del frasco (picnómetro) con agua, gramos C = Peso del frasco + la muestra + el agua, hasta la marca de calibración 500 = Peso de agregado fino saturado usado en gramos

Gravedad Específica de Masa (SSD) =

CB -+ 500 500

Gravedad Específica Aparente =

CAB A-+

Estos resultados se utilizan para todo diseño de mezcla, ya sea de hormigón o asfalto. EQUIPO 1. Balanzas 2. Horno 3. Cono truncado 4. Varilla para asentamiento 5. Picnómetro calibrado 6. Canasta de malla de alambre 7. Bandejas 8. Envase calibrado 9. Regla 10. Pala 11. Paños MATERIALES 1. Arena playa 2. Arena de río 3. Gravilla 4. Piedra

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• +Absorción = 100 500A A

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PROCEDIMIENTO A) Para agregado grueso (piedra y gravilla)

1. Seleccione alrededor de 1,000 gramos de agregado húmedo. 2. Seque el agregado con un paño para llevarlo a la condición SSD y péselo (B). 3. Coloque la muestra en la canasta de alambre y determine su peso sumergido en agua (C)

(siga las instrucciones del instructor). 4. Coloque el agregado mojado en una bandeja y métalo al horno por 24 horas para así

obtener el peso seco (A). 5. Con las ecuaciones explicadas anteriormente calcule los tres tipos de gravedad específica y

la absorción. B) Para agregados finos (arena de playa y arena de río)

1. Pese alrededor de 1,000 gramos de agregado fino húmedo. 2. Llévelo a la condición de SSD. Para corroborar ésto utilice el cono truncado según

instrucciones del instructor. 3. Pese 500 gramos del agregado SSD. Si la cantidad pesada no es exactamente 500 gramos,

entonces las formulas que se refieren a éste número deben ser modificadas para considerar el peso utilizado.

4. Llene el picnómetro con agua hasta la marca correspondiente y anote el peso del frasco con agua (B) gramos. El agua debe estar a temperatura ambiental.

5. Vacíe el frasco hasta la mitad aproximadamente y añada el agregado SSD que había pesado, luego de ésto complete hasta la marca original con agua adicional si fuese necesario.

6. Dé vueltas al frasco para eliminar cualquier burbuja que pudiese formarse y pese el frasco

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