Tenologia De Los Materiales

ABSORCION Y PESO ESPECIFICO DEL AGREGADO GRUESO

I. OBJETIVOS:

 Determinar el Peso Específico y la Absorción del agregado grueso a partir del humedecimiento del agregado en un periodo de 24 horas

 Calcular el peso Específico y absorción de una cierta muestra de agregado grueso para saber si cumple los requerimientos para la elaboración de diseño de mezcla.

 Establecer el tipo de agregado grueso para la elaboración de un buen diseño de mezcla.

 Conocer la importancia y cómo influye el peso específico y absorción que tienen el agregado en una mezcla de hormigón.

II. MARCO TEORICO

AGREGADOS

Definición

Son materiales granulares, generalmente inertes, resultantes de la desintegración natural o desgaste de las rocas o de otros productos artificiales, que permiten obtener partículas de forma y tamaño estables, destinadas a ser empleados en hormigones, donde ocupan casi un 75% del volumen, siendo envueltos por la pasta cementicia, y en mezclas asfálticas, donde ocupan casi un 95%, siendo envueltos por el asfalto.

Clasificación

De acuerdo al tamaño que sea mayor o no del tamiz Nº 4 (4 aberturas por pulgada lineal, con una abertura según norma IRAM de 4,75 mm), se clasifican los agregados en gruesos o finos. Es grueso cuando el 95% o más queda retenido sobre el tamiz Nº 4 y es fino cuando el 95% como mínimo pasa por el tamiz Nº 4.

Tipos

De acuerdo a su origen los agregados pueden ser:

A) NATURALES:

Agregados gruesos:

1) Piedra Partida: proveniente de la explotación de canteras, donde se produce el desprendimiento de grandes trozos de rocas por medio de la voladura mediante explosivos que se introducen en orificios practicados con barrenos. Los trozos son sometidos a posterior trituración y clasificación por tamaños, siendo los tamaños comerciales más comunes de 6:20 - 10:30 - 30:50, siendo estas dimensiones en mm.

En la provincia de Buenos Aires, la mayor cantidad proviene de la roca de granito, que se extrae de las sierras de Tandil, Azul y Olavarría. En la zona de Mar del Plata y Balcarce se encuentra la roca cuarcítica, de color blanco.

En la zona de la Mesopotamia, se encuentra la roca de basalto, de color oscuro.

2) Canto rodado: se encuentra en el fondo de los ríos y se extrae por medio de barcazas con bodegas mediante sistema de cangilones, que son palas cargadoras montadas sobre cintas que giran sobre rodillos, que transportan y descargan los mismos en los puertos fluviales. La mayor parte del canto rodado que se vende en la Capital Federal proviene del río Uruguay.

3) Mineral de hierro: como la hematita o la magnetita, como mineral triturado de alto peso específico, que sirve para elaborar hormigones pesados, con usos como en las calotas de las usinas atómicas para protección de pérdida de radiación nuclear

Agregados finos:

1) Arena fina y mediana: Proveniente del fondo de ríos, como del Paraná, de donde se extrae mediante embarcaciones que chupan o succionan con bombas el material del fondo por aspiración, llevandola posteriormente a los distintos puertos fluviales que se escalonan por el río Paraná y los del Gran Buenos Aires, en recorridos de entre 20 a 40 Kms. de los lugares de extracción.

2) Arena gruesa: Proveniente en Buenos Aires de la playa de las costas del Uruguay, trayendose en chatas desde ese país. En el interior de nuestro país, existen muchos lugares de provisión, siendo el más cercano a la Capital, la de Río Cuarto, en la provincia de Córdoba. Su costo en Capital es el doble de la arena fina.

3) Arena de playa de mar: Es la de la costa atlántica que va desde San Clemente del Tuyú para el sur, que presentan porcentajes variables de trozos de caparazones o conchillas. El reglamento CIRSOC especifica que no podrá existir más del 50% en peso de carbonato de calcio. La conchilla de gran tamaño ocasiona disminución de la trabajabilidad en la mezcla y ende de la resistencia al desgaste. La presencia de sales como el cloruro de sodio puede afectar a las armaduras de las estructuras de hormigón, provocando corrosión, por lo que es necesario su lavado.

4) Arena de médano: Es la que está más arriba en la línea costera de la arena de mar, de tamaño muy fino, que la hace inconveniente para su empleo en hormigones.

5) Arena de trituración: Es la proveniente del proceso de trituración de la piedra partida, de partículas angulosas. se la encuentra en los lugares de canteras como Olavarría, Azul y Tandil. Es parte integrante de los agregados para mezclas asfálticas.

6) Granulado volcánico: Se encuentra en toda la zona cordillerana, de bajo peso específico y color blanco.

B) ARTIFICIALES:

Agregados gruesos:

1) Arcilla expandida: Es tierra arcillosa seleccionada y adecuadamente tratada, clinkerizada y sometida a cocción en hornos rotativos a 1.120ºC, lo que le permite una expansión formando millares de pequeñas celdillas, que caracterizan una estructura interna celular encerrada por una corteza ceramizada dura y resistente. Las partículas tienen muy bajo peso específico que les permiten flotar y se proveen en tamaños de 1-3 mm, 3-10 mm. y 10-20 mm. a granel o en bolsas en las dos únicas fábricas instaladas en el país en 1967 y ubicadas en Hudson y José León Suarez. Permite reducir el peso propio de los hormigones de 2.400Kg/m3 a 1.800Kg/m3, permitiendo su empleo como hormigones para estructuras.

2) Escorias: Provienen como material de descarte en la fabricación del acero en los procesos de alto horno, tal el caso de San Nicolás, donde hay tres firmas que se dedican a la comercialización. Si la escoria que se separa del arrabio a alta temperatura, tiene un proceso lento de enfriamiento, los óxidos componentes van cristalizando paulatinamente y con ello pierden su poder de aglomerantes hidraulicos, y tienen uso como agregado de hormigones y ejecución de afirmados en calles. Tienen una gran cantidad de oquedades superficiales, con proporcionan altos valores de absorción, alrededor del 15%. Antes de su uso como agregados para hormigón es conveniente su saturación mediante riego, para no quitar el agua necesaria por el cemento para su hidratación y trabajabilidad.

Por el contrario, si el enfriamiento es rápido, la escoria se vitrifica y sus componentes no pierden la característica de hidraulicidad, que es la propiedad de endurecer al ser mezclada con agua. El enfriamiento rápido se logra por medio de chorros de agua sobre la escoria y se producen granos pequeños que se emplean como adiciones en la fabricación del cemento portland.

3) Cascotes de ladrillo: Provienen como material de descarte en las fábricas de ladrillos cerámicos, de bajo peso específico y también una alta absorción.

Agregados finos:

1) Arcilla expandida: Se vende también en tamaño 0-3 mm.

2) Escoria: También se vende en tamaño arena, y se emplea como agregado en la fabricación de bloques de hormigón

3) Perlita expandida: Es un agregado liviano que proporciona asimismo aislación termoacústica. La perlita es una roca volcánica silícea que contiene una pequeña cantidad de agua entrampada, que cuando se calienta a una temperatura cercana a los 900ºC, el agua atrapada se vaporiza, y la perlita se expande conteniendo incontables células de aire. El producto se clasifica en distintos tamaños para revoques y hormigones.

Vienen como partículas sueltas preexpandidas en forma de pequeñas esferas que se clasifican según su tamaño por tamizado entre diámetros de 0,2 y 2,8 mm., que se emplean como agregado para el hormigón liviano y para fabricar ladrillos porosos. La base es el estireno, un líquido cuyas moléculas se polimerizan en un reactor dando origen a las macromoléculas de poliestireno. Para ello el estireno se mezcla íntimamente con agua y un agente de expansión: hidrocarburo pentano (C5H12). Las partículas, por la acción del calor del vapor de agua entre 90 y 105ºC, aumentan su volumen hasta 50 veces el volumen original, debido al agente de expansión.

Propiedades

Los agregados deben satisfacer ciertas propiedades que son:

a) limpieza:

1) Finos que pasan Tamiz Nº 200: se denominan sustancias perjudiciales las que vienen acompañando al agregado y que son nocivas para el hormigón, siendo la más frecuente el polvo, formado por partículas que pasan el tamiz IRAM 0,074 mm (Tamiz Nº200). El polvo está constituído por arcillas, limos y el polvo proveniente de la trituración. Es sumamente fino, con superficie específica de 15.000 cm2/gr.

Cuando se incorpora al hormigón un agregado con cierta cantidad de polvo se hace necesario emplear una mayor cantidad de agua, y si no se modifica el contenido de cemento la presencia de polvo trae como consecuencia la reducción de la resistencia y de la impermeabilidad del hormigón.

Para valorar el contenido de polvo se toma una determinada porción de agregado, se seca a peso constante y se pesa. Luego se introduce en un recipiente con agua, se agita vigorosamente y se cuela el líquido por un tamiz de 74 μm. de abertura (tamiz Nº 200). Se seca el material remanente y se pesa, expresando la pérdida de peso en %.

Los máximos valores adminisbles, especificados por el CIRSOC son:

 agregado grueso natural 1 %

 agregado grueso de trituración 1,5 %

 agregado fino para hormigón expuesto a desgaste superficial 3 %

 agregado fino para hormigones comunes 5 %

2) Materia orgánica: de origen húmico, la cual retarda el proceso de hidratación del cemento. En las arenas naturales la determinación del contenido

...