AGREGADOS TECNOLOGIA DEL CONCRETO.pdf

8/20/2019 AGREGADOS TECNOLOGIA DEL CONCRETO.pdf

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INDICE1. AGREGADOS ....................................................................................................................3

1.1 CONCEPTOS .............................................................................................................3

1.2 AGREGADOS COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN ........................................4

a) CONCRETO SIMPLE ...............................................................................................5

b) MORTERO .................................................................................................................6

1.2 AGREGADO EN CIMENTACIONES ......................................................................7

1.4 AGREGADO EN OBRAS VIALES ................................................................................7

1.5 PRESAS O REPRESAS ...........................................................................................8

a) ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS ..........................................................................8

2. TIPOS DE AGREGADOS: .............................................................................................10

2.1 AGREGADOS NATURALES .......................................................................................10

2.2 AGREGADOS POR TRITURACIÓN ..........................................................................10

2.3 AGREGADOS ARTIFICIALES ....................................................................................10

2.4 HORMIGÓN ...................................................................................................................10

2.5 AGREGADO FINO........................................................................................................10

3. CLASIFICACION .............................................................................................................11

3.1 CLASIFICACION SEGÚN SU ORIGEN ....................................................................11

3.1.1 ROCAS IGNEAS ....................................................................................................11

3.1.2 ROCAS SEDIMENTARIAS ..................................................................................13

3.1.3 ROCAS METAMORFICAS ...................................................................................14

3.2 CLASIFICACION POR COMPOSICION ...................................................................17

3.3 CLASIFICACION POR COLOR ..................................................................................17

3.4 CLASIFICACION POR TAMAÑO DE PARTICULA .................................................17

3.5 CLASIFICACION POR MODO DE FRAGMENTACION..........................................19

3.6 CLASIFICACION SEGÚN SU DENSIDAD ................................................................19

3.7 CLASIFICACION POR LA FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL ..........................214. MODULO DE FINEZA ....................................................................................................22

4.1. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO ......................................................22

4.2. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO GRUESO ..............................................22

4.3. MODULO DE FINEZA DE AGREGADOS COMBINADOS ....................................23

5. TAMAÑO MAXIMO DE LOS AGREGADOS ................................................................23

6. TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL AGREGADO ......................................................24

7. HUMEDAD SUPERFICIAL .............................................................................................25

7.1. HUMEDAD TOTAL ......................................................................................................26


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8. PROPIEDADES DEL CONCRETO ...............................................................................30

8.4. EXUDACIÓN ................................................................................................................30

8.5. DURABILIDAD .............................................................................................................31

8.6. IMPERMEABILIDAD ...................................................................................................31


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1. AGREGADOS

1.1 CONCEPTOS

Generalmente se entiende por "agregado" a la mezcla de arena y piedrade granulometría variable. El concreto es un material compuestobásicamente por agregados y pasta clementica, elementos decomportamientos bien diferenciados:

Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origennatural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entrelos límites fijados en la NTP 400.011.

Son la fase discontinua del concreto y son materiales que estánembebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75%del volumen de la unidad cúbica de concreto.

Los agregados son materiales inorgánicos naturales o artificiales queestán embebidos en los aglomerados (cemento, cal y con el agua formanlos concretos y morteros).

Generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregadosfinos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños departícula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos sonaquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variarhasta 152 mm. El tamaño máximo de agregado que se empleacomúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.

Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son elelemento mayoritario ya que representan el 80-90% del peso total deconcreto, por lo que son responsables de gran parte de lascaracterísticas del mismo. Los agregados son generalmente inertes yestables en sus dimensiones.

La pasta clementica (mezcla de cemento y agua) es el material activodentro de la masa de concreto y como tal es en gran medida responsablede la resistencia, variaciones volumétricas y durabilidad del concreto. Esla matriz que une los elementos del esqueleto granular entre sí.

Cada elemento tiene su rol dentro de la masa de concreto y suproporción en la mezcla es clave para lograr las propiedades deseadas,esto es: trabajabilidad, resistencia, durabilidad y economía.

http://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/macroecon/macroecon.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-economia/resumen-economia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/resumen-economia/resumen-economia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/macroecon/macroecon.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtml


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a) CONCRETO SIMPLE

El concreto se elabora con arena y grava (agregado grueso) queconstituyen entre el 70 y 75 por ciento del volumen y una pasta

cementante endurecida formada por cemento hidráulico con agua, quecon los vacíos forman el resto. Usualmente, se agregan aditivos parafacilitar su modo de trabajo o afectar las condiciones de su fraguado.

La grava (gravilla): Varía en tamaños desde 5 mm hasta 50 mm paralos concretos usados en edificaciones y puentes; en concretosespeciales como los usados en presas de gravedad los tamaños puedenser mayores. Requiere buena gradación, resistencia al desgaste,durabilidad, superficies libres de impurezas. El tamaño máximo estádeterminado por el proceso de construcción; especialmente influye la

separación del refuerzo y las dimensiones del elemento que se pretendeconstruir.

La arena: Es el material granular que pasa el tamiz Nº4, y debe estarlibre de impurezas, especialmente orgánicas.

El cemento: Suministra las propiedades adhesivas y cohesivas a lapasta. Se usa el cemento hidráulico tipo Portland. Para su hidrataciónrequiere cerca del 25% de agua. Sin embargo para mejorar la movilidaddel cemento dentro de la pasta se requiere un porcentaje adicional del

10 al 15 %. La relación agua-cemento (a/c) mínima es de 0,35; en lapráctica es mayor para darle un modo de trabajo a la mezcla de concreto.La relación a/c es uno de los parámetros que más afecta la resistenciadel concreto, pues a medida que aumenta, aumentan los poros en lamasa y por ende disminuye la resistencia.

El agua: De la mezcla debe ser limpia y libre de impurezas y en generaldebe ser potable. El proceso de hidratación genera calor, que produceaumento de temperatura en la mezcla y expansión volumétrica y quedebe controlarse sobre todo en vaciados masivos. Con el fin de controlar

el exceso de agua en la mezcla, necesario para facilitar el modo detrabajo del concreto fresco, la tecnología moderna del concreto, facilitalos aditivos plastificantes, los cuales además de facilitar el procesoconstructivo, permiten obtener concretos de resistencia más uniforme.


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b) MORTERO

El mortero es un compuesto de conglomerantes inorgánicos, áridos yagua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de

construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc. Además, se usa para rellenar los espacios que quedan entre los bloquesy para el revestimiento de paredes. Los más comunes son losde cemento y están compuestos por cemento, agregado fino y agua.Generalmente, se utilizan para obras de albañilería, como material deagarre, revestimiento de paredes, etc.

Mezclado: El mezclado de morteros es distinto al mezclado de concretoya que al no tener agregado grueso tiene una consistencia. Se puedehacer manual dentro de una artesa con un azadón o de manera

mecánica en una mortedera.

Clasificación:

Según el tipo de aglomerante: Morteros de cal Morteros de cemento

Morteros de cemento de aluminato de calcio. Morteros bastardosn. 1 Mortero Justacken

Morteros especiales: Morteros expansivos (grot)

Morteros refractarios

Morteros con aireante

Morteros ignífugos

Morteros de cemento cola

Morteros aislados de finos

Morteros aligerados Morteros no expansivos Morteros hidrófugos

Morteros coloreados

Morteros autonivelantes

https://es.wikipedia.org/wiki/Mortero_(construcci%C3%B3n)#cite_note-2https://es.wikipedia.org/wiki/Mortero_(construcci%C3%B3n)#cite_note-2


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1.2 AGREGADO EN CIMENTACIONES

Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuyamisión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a

este al suelo distribuyéndolas de forma que no superen su presiónadmisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia delsuelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros quesoportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación seráproporcionalmente más grande que los elementos soportados (exceptoen suelos rocosos muy coherentes).La cimentación es importante porque es el grupo de elementos quesoportan a la superestructura. Hay que prestar especial atención ya quela estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo deterreno.

Cimentaciones de Máquinas A diferencia de las cimentaciones de edificación, que generalmenteestán sometidas a cargas estáticas o cuasi estáticas, las cimentacionesde maquinaria están sometidas frecuentemente a cargas cíclicas. Laexistencia de cargas cíclicas obliga a considerar el estado límite deservicio de vibraciones y el estado límite último de fatiga. Algunos tipos de cimentación usados para maquinaria son:

Tipo bloque

Tipo celdas De muros Porticadas

Con pilotes Sobre apoyos elásticos

De soporte

1.4 AGREGADO EN OBRAS VIALES

PAVIMENTO ESTRUCTURALBase

Es la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura de un pavimentoasfáltico. Debido a su proximidad con la superficie, debe poseer altaresistencia a la de formación, para soportar las altas presiones que recibe.Se construye con material es granulares procesados o estabilizados y,eventualmente, con algunos materiales marginales.

Sub-base

Es la capa que se encuentra entre la base y la subrasante en unpavimento asfáltico. Debido a que está sometida a menores esfuerzos


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que la base, su calidad puede ser inferior y generalmente está constituidapor materiales locales granulares o marginales.

El material que se coloca entre la subrasante y las losas de un pavimentorígido también se denomina subbase. En este caso, debe permitir el

drenaje libre o ser altamente resistente a la erosión, con el fin de prevenirel bombeo. En algunas partes, a esta capa la llaman base.

Granulares (mezclas desuelo-agregado)

Compuestos principalmente por agregados pétreos y finosnaturales.

Su resistencia a la deformación está determinada casiexclusivamente por el rozamiento interno de los agregados,

aunque a veces existe una componente cohesional brindada porlos finos plásticos del material.

1.5 PRESAS O REPRESAS

En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricadade piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construyehabitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo. Tienela finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivelcon el objetivo de derivarla, mediante canalizaciones de riego, para suaprovechamiento en abastecimiento o regadío, laminación de avenidas(evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la producciónde energía mecánica al transformar la energía potencial delalmacenamiento en energía cinética y esta nuevamente en mecánica yque así se accione un elemento móvil con la fuerza del agua. La energíamecánica puede aprovecharse directamente, como en losantiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía eléctrica,como se hace en las centrales hidroeléctricas.

a) ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

Planta de generación de energíaPara 2005 la energía hidroeléctrica, principalmente proveniente depresas, aportaba el 19 % de la energía eléctrica total del mundo, y másdel 63 % de toda la energía renovable.4 Gran parte de esta energía esproducida en grandes presas, aunque China use generación a pequeñaescala, el conjunto total del país representa el 50 % de toda la energíahidroeléctrica producida en el mundo.4

La mayor parte de la energía hidroeléctrica proviene de la energíapotencial proveniente del agua embalsada que es conducida a una

https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4https://es.wikipedia.org/wiki/Represa#cite_note-REN21-2006-4


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turbina hidráulica y ésta a su vez transmite la energía mecánica aun generador eléctrico. Con el fin de impulsar al fluido y mejorar lacapacidad de generación de la presa, el agua se hace correr a través deuna gran tubería llamada tubería de carga especialmente diseñada parareducir las pérdidas de energía que se pudieran producir. Existen

centrales que son capaces de retornar el agua hacia la presa mediantebombas, o mediante la misma turbina funcionando como bomba, en losmomentos de menor demanda eléctrica e impulsar posteriormente estaagua en los momentos de mayor demanda eléctrica. A estas centralesse les denomina centrales hidroeléctricas reversibles o centrales debombeo.

AliviaderosToda presa tiene que tener un sistema para evacuar el agua en caso delluvias torrenciales que puedan llenarla hasta límites peligrosos.


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2. TIPOS DE AGREGADOS:

2.1 AGREGADOS NATURALESSon aquellos que se utilizan, únicamente, después de una modificación

en su tamaño para adaptarlos a las exigencias de la construcción.

2.2 AGREGADOS POR TRITURACIÓNSon aquellos que se obtienen de la trituración de diferentes rocas decantera o de las granulometrías de rechazo de los agregados naturales.

2.3 AGREGADOS ARTIFICIALESSon sub-productos de procesos industriales que permiten obtenerescorias o materiales que procedentes de demoliciones pero que sonutilizables y reciclables. En obra le recomienda reciclar el cascajo o

materiales de demolición en los vaciados de cimientos, calzaduras, sub-zapatas y falsos pisos.

2.4 HORMIGÓNSera una material procedente de rio, cantera o cerro; compuesto deagregados finos, gruesos y de partículas duras. Su granulometría debeestar comprendida por el producto filtrado por la malla 100, comomínimo, y la de 2, como máximo.

2.5 AGREGADO FINO

Se llama así a la arena gruesa que presenta granos duros, fuertes,resistentes y lustrosos. Además, el agregado fino necesita estar limpio,silicoso, lavado y libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, ymateriales orgánicos.


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3. CLASIFICACION

3.1 CLASIFICACION SEGÚN SU ORIGENLos agregados naturales provienen de las rocas y se obtienen por un

proceso de fragmentación natural como el intemperismo y la abrasión omediante un proceso físico-mecánico hecho por el hombre; en amboscasos conservan las propiedades físicas: densidad, porosidad, textura,resistencia al intemperismo y composición mineralógica de la rocamadre.Para comprender mejor las propiedades de los agregados como sutextura, porosidad, y su resistencia, tanto mecánica como elintemperismo, es necesario estudiar un poco la genealogía de las rocasy su formación.Las rocas originales o ígneas se produjeron por fenómenos geológicos

internos de la tierra al solidificarse el magma que es una mezclaheterogénea de diversos silicatos, y posteriormente por fenómenosgeológicos externos como la meteorización, con el tiempo se formaranlas rocas sedimentarias. Posteriormente las rocas sedimentarias eígneas al sufrir procesos de presión y temperatura formaron las rocasmetamórficas. Este proceso se conoce como un ciclo geológico de lasrocas y puede observarse en el siguiente diagrama.

M: Meteorización D: Deposito Q: Calor P: PresiónT: Transporte C: Cementación S: Solución

3.1.1 ROCAS IGNEASLa mayor parte de la corteza terrestre está formada por rocas ígneas yde ellas se forman las otras rocas por lo cual son llamadas originales.Según la profundidad a la cual se solidifican dentro de la tierra y lavelocidad de enfriamiento se clasifica como aparece en la Tabla N° 1.


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Tabla N° 1: CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS SEGÚN LAPROFUNDIDAD Y VELOCIDAD DE CONSOLIDACION

NOMBRE VELOCIDAD DESOLIDIFICACION

LOCALIZACION

CARACTERISTICAS DE LATEXTURA

IntrusivasPlutónica Abisales

Lenta Cristalización agranprofundidad

Nerítica: granouniforme o visiblede 1 a 5mm

FilonianasHipoabisales

Media Consolidacióna profundidadmedia

Porfiritica: granosgrandes en matrizfina

ExtrusivasEfusivas ovolcánicas

Rápida Cristalizacióncerca o sobre lasuperficie porerupciónvolcánica

Afanitica: no seaprecian losgranos matrizfina, o no. Afanitica: bombas

De acuerdo con la velocidad de enfriamiento del magma, se produce unatextura determinada, relacionada con la adherencia del agregado oproductos cementantes.

La cristalización en las rocas ígneas está gobernada por la serie dereacciones de Bowen figura N° 2, en donde cada parte del mineralformado reacciona químicamente con el líquido remanente del magmagenerando el mineral que se encuentra por encima. La interrupción deesta serie que ocurre cuando los volátiles escapan, explica el por qué sepresentan rocas ígneas de diferente composición mineralógica. Lainterrupción también puede darse por el asentamiento de algunosminerales formados primero.


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Figura N° 2 SERIE DE BOWENLas rocas que contienen los minerales dela parte superior son ricas enmagnesio y calcio y son de colores oscuros. Si los mineralesconstitutivos son los intermedios tienen colores grises. Por último losminerales de la parte inferior forman roca de colores claros.

El proceso de formación influye en las características, así:

Granos de minerales de alta resistencia producen rocas de altaresistencia.

Textura de grano más fino producen rocas de mayor resistencia. Rocas ígneas expresivas presentan un comportamiento más

variable debido a sus características de formación por lo cual son

muy porosas y tienen resistencia muy baja. Ígneas intrusivas son de alta resistencia, ausencia casi total de

poros y muy homogéneas en su composición mineralógica.

Rocas compuestas por minerales como el olivino, piroxeno, anortitason más inestables químicamente frente a las condicionesclimáticas que las compuestas por minerales pertenecientes a laparte inferior de la serie.

3.1.2 ROCAS SEDIMENTARIASSe derivan de los procesos de sedimentación de materiales naturales enun medio fluido conformando capas o estratos gruesos o delgados.

Según su origen pueden ser:

Clásticas: compuestas de partículas, fruto de la erosión de otrasrocas.

Orgánicas: formadas por la acumulación de material orgánicovegetal o animal.

Químicas: formadas a partir de procesos o reacciones químicasnaturales tales como evaporación, precipitación oreemplazamiento.

Las rocas sedimentarias constituyen el 75% de las rocas de la superficie;de ellas el 46% son lutitas, 32% arenisca y el 22% calizas.Las rocas clásticas son las comunes y se clasifican de acuerdo al tamañode las partículas que las conforman, directamente asociado con laenergía cinética del fluido que las transporto y permitió su acumulación.Estos agentes arrastran los materiales redondeándolos y dándoles una

forma y tamaño que posteriormente inciden en la calidad del materialcomo el agregado.


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La tabla N° 2 muestra una clasificación de las rocas sedimentariasclásticas según la forma y tamaño del grano.

Tabla N° 2 PROPIEDADES FISICO MECANICASROCA GRANO FORMA DE

GRANO MASGENERAL

TAMAÑODELGRANO enmm

Conglomerado Cantos ygravas

Redondeo 256-64

Brecha Fragmentoslíticos

Angulares 64-5

Arenisca Arena Redondeo o Angular

5-0.074

Limolita Limo Redondeado 0.074-0.002 Arcillolita Arcilla Laminar < 0.002

Para emplear las rocas sedimentarias como material de construcciónhay que tener en cuenta:

Se debe determinar el tipo de cementante y la proporción defragmentos, porque ello determina la calidad y la rentabilidad.

La mayor uniformidad en el tamaño de las partículas disminuye suresistencia.

Al aumentar el redondea miento de las partículas disminuye laresistencia de la roca

3.1.3 ROCAS METAMORFICAS

Se generan a partir de una recristalización parcial o total de las rocasígneas, sedimentarias y aun metamórficas, proceso que ocurre cuandolas condiciones físico-químicas lo permiten dependiendo de latemperatura, presión y presencia de fluidos químicamente activos talescomo líquidos calientes, vapores y gases.

Cuando una de las condiciones a que ha estado sometida una masarocosa es la presión se desarrolla una orientación preferencial dealgunos o todos sus componentes conocida como foliación obandeamiento.


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El metamorfismo crea una cementación, entrabamiento y recristalizaciónde los minerales ocasionando una resistencia a la compresión más altaen la roca metamórfica que en la sedimentaria.

Al emplear las rocas metamórficas como material de construcción hay

que tener en cuenta que:

La porosidad es mínima en las rocas metamórficas.

La resistencia será mayor a mayor grado de metamorfismo pero esmenor su durabilidad o resistencia a los factores climáticos.

Las rocas con alto contenido de mica o grafito presentan menorresistencia en el sentido paralelo a la esquistosidad.

La foliación o bandeamiento produce alta resistencia en sentidonormal y baja en el sentido paralelo.

Se debe determinar el tipo de cementante y la proporción defragmentos, porque ellos determinan la calidad y rentabilidad deestas rocas.

La mayor uniformidad en el tamaño de las partículas disminuye suresistencia, reacciones sucesivas de oxidación, hidratación ycombinación con el aluminato de calcio desprendido en la reacciónquímica del cemento forman sulfo aluminato de calcio, que producela desintegración del concreto, especialmente en regiones cálidasy húmedas.

Tabla N° 3 PRINCIPALES ROCAS Y SUS CARACTERISTICASCOMO MATERIALES DE LA CONSTRUCCION

ROCA METODO DEEXCAVACIONREQUERIDO

FRAGMENTACION

SUSCEPTIBILIDADA LA

METEORIZACIONGranitoDiorita

Basalto

Toba

Arenisca

Explosivos

Explosivos

Equipo oExplosivos

Fragmentosirregulares quedependen del usode los explosivos

Fragmentoirregulares quedependen de las juntas y grietas

Fragmentosirregulares muchas

veces con finos enexceso

Probablementeresistente


Alguna variedadesse deterioran

rápidamente


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Conglomerado

LimonitaLutita

CalizaMasiva

Cuarcita

Pizarra

Gnesis

Desechosindustrial ode mina

Equipo oExplosivos

Equipo oExplosivos

Equipo

Explosivos

Explosivos

ExplosivosEsquisto

Explosivos

Equipo

En lajas,dependiendo de laestratificación

Exceso de finosdependiendo delcementante

Desde pequeñosbloques a lajas

Fragmentos

irregulares muchasveces lajas

Fragmentosirregulares muyangulosos

Fragmento

irregulares oajeados, según lafoliación

Fragmentosirregulares muchasveces alargados

Depende delmaterial, pero enla mayoría de loscasos es irregular

Según la naturalezade la cementante

Algunas se alteranpara formar arenaslimosas

Muchas sedesintegranrápidamente paraformar arcillas

La vetas pizarrosasse deterioran, perolas otras sonresistentes


Algunas sedeterioran conprocesos dehumedecimiento ysecado


La mayoría de lasvariedades (exceptolas ígneas de mina)deben considerarsedeteriorables

Las micas son minerales presentes en rocas volcánicas sedimentarias ymetamórficas. El uso de agregados con estos minerales no esrecomendable para concretos hidráulicos, por la posibilidad de alteración

con sustancias químicamente activas derivadas de la hidratación delcemento. Cuando están presentes en el agregado fino requieren mayor


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contenido de agua y por ende de cemento para lograr una determinadaresistencia.

Algunos minerales que contienen sulfuro de hierro, como las piritas,pueden presentar reacciones sucesivas de oxidación, hidratación y

combinación con el aluminato de calcio desprendido en la reacciónquímica del cemento formando sulfo aluminato de calcio, que provoca ladesintegración del concreto especialmente en regiones cálidas yhúmedas.

3.2 CLASIFICACION POR COMPOSICIONTiene como fundamento la composición químico – mineralógico de cadaroca.

CALIZA TEZONTLE CALICHE ANDESITA TEPOJAL GRANITO BASALTO RIOLITA MARMOL

Al ser las características químicas y mineralógicas las únicas queintervienen en esta forma de agrupamiento, se tiene el graninconveniente que implica el no considerar las características físicas delmaterial, tan importantes en la evaluación de los agregados paraconcreto.

LA CALIZA, EL MARMOL Y EL CALICHE: tienen la misma composiciónquímica, pero no la misma resistencia física; aún más, es muy comúnque entre las calizas se observen diferentes grados de calidad física.EL BASALTO Y EL TEZONTLE: tiene la misma composición química,pero el hecho de tener el Tezontle una gran cantidad de espacio porosolo hace un agregado ligero y de menor resistencia

3.3 CLASIFICACION POR COLORTal vez sea la clasificación más común que existe y la más fácil degenerar o utilizar, ya que solo considera el color del material.

La utilización de una clasificación simplista es una actividad másfrecuente de lo deseable, ya que si bien constituye una forma rápida deidentificar un agregado, es la que proporciona la mínima informaciónacerca del mismo.

3.4 CLASIFICACION POR TAMAÑO DE PARTICULALa forma más generalizada de clasificar los agregados es según sutamaño, el cual varía desde fracciones de milímetros hasta varioscentímetros de sección, esta distribución del tamaño de las partículas,es lo que se conoce como GRANULOMETRIA.


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De acuerdo con la clasificación unificada, los suelos se dividen en suelosfinos (material de tamaño inferior a 0.074 mm o 74 µm- tamiz N° 200) ysuelos gruesos (material de tamaño superior o igual a 0.074 mm o 74µm- tamiz N° 200); para la elaboración de mezclas de mortero o deconcreto se emplean los suelos gruesos y se limita el contenido de suelo

fino.

La fracción fina de los suelos gruesos, cuyas partículas tienen un tamañoinferior a 4.76 mm (tamiz N° 4) y no menor de 0.074 mm o 74 µm (tamizN° 200), es lo que comúnmente se denomina AGREGADO FINO; y lafracción gruesa, o sea aquellas partículas que tienen un tamaño superiora 4.76 mm (tamiz N° 4), es lo que normalmente se llama AGREGADOGRUESO.

A. GRAVA: Agregado grueso de tamaño máximo mayor o igual a 20mm.

B. GRAVILLA: Agregado grueso de tamaño máximo menor a 20 mm.

La grava y la gravilla son resultantes de la desintegración natural yabrasión de las rocas o del procesamiento de conglomerados débilmenteligados.

C. ARENA: Agregado fino resultante de la desintegración natural y

abrasión de las rocas o del procesamiento de conglomeradosdébilmente ligados.

D. GRAVA TRITURADA O TRITURADO: Agregado grueso resultantede la trituración artificial de la roca.

E. ARENA MANUFACTURADA O ARENA TRITURADA: Agregadofino resultante de la trituración artificial de la roca, piedra o escoria(residuo mineral de hierro).

F. ESCORIA DE ALTO HORNO: Producto no metálico, constituidoesencialmente por silicatos y aluminosilicatos de calcio y de otrasbases, que se produce en forma líquida o fluida simultáneamente conel hierro en un alto horno.

Una clasificación más específica es la que aparece en la tabla N° dondese muestra los nombres más usuales de las fracciones y su aptitud paramorteros o concretos según el tamaño de las partículas.


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Tabla N° 4 CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS SEGÚN ELTAMAÑO DE SUS PARTICULAS

TAMAÑOEN

DENOMINACIONMAS COMUN

CLASIFICACION USO COMOAGREGADODEMEZCLAS

< 0.002 Arcilla Fracción muy fina Norecomendable

0.002 – 0.074

Limo Fracción fina Norecomendable

0.074 – 4.76#200 - #4

Arena Agregado fino Material aptopara morteroy concreto

4.76 – 19.1#4 – 3/4 ”

Gravilla

Agregado grueso

Material aptopara concreto

19.1 – 50.83/4” – 2”

Grava Material aptopara concreto

50.8 – 152.42” – 6”

Piedra

> 152.46”

Rajón, Piedrabola

Concretociclópeo

3.5 CLASIFICACION POR MODO DE FRAGMENTACION

A. NATURALES: fragmentados por procesos naturales (erosión).B. MANUFACTURADOS (triturados): fragmentados por procesos

artificiales (mecánicos).C. MIXTOS: son la combinación de materiales fragmentados tanto por

procesos naturales como artificiales.

3.6 CLASIFICACION SEGÚN SU DENSIDADDepende de la cantidad de masa por unidad de volumen y del volumende los poros, ya sean agregados naturales o artificiales. Esta distinciónes necesaria porque afecta la densidad del concreto (ligero, normal opesado) que se desea producir, como lo indica la tabla N°.


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Tabla N° 5 CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS SEGÚN SUMASA UNITARIA

TIPO DECONCRETO

MASAUNITARIAAPROX.DELCCTO.kg/m3

MASAUNITARIADELAGREGADO kg/m3

EJEMPLODEUTILIZACION

EJEMPLODEAGREGADO

Ultraligero 500 - 800 Concretoparaaislamiento

PiedraPómez Ag.Ultraligero.

Ligero 950 – 13501450 -1950

480 - 1040 Rellenos ymamposteríano estruc.Ccto.Estructural

Perlita Ag.Ultraligero.

Normal 2250 -2450

1300 - 1600 Ccto. Estruct.Y no estruct.

Agregado derio otriturado.

Pesado 3000 -

5600

3400 - 7500 Ccto. Para

proteger deradiacióngamma o X, ycontrapesos

Hematita,

barita,coridon,magnetita.


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3.7 CLASIFICACION POR LA FORMA Y TEXTURA SUPERFICIALLa presencia de partículas alargadas o aplanadas puede afectar latrabajabilidad, la resistencia y la durabilidad de las mezclas, porquetienden a orientarse en un solo plano lo cual dificulta la manejabilidad;además debajo de las partículas se forman huecos de aire y se acumula

agua perjudicando las propiedades de la mezcla endurecida.

Por otro lado, la textura superficial de las partículas del agregado influyeen la manejabilidad y la adherencia entre la pasta y el agregado, por lotanto, afecta la resistencia (en especial la resistencia a la flexión).

La norma NTC 174 limita la cantidad total de partículas alargadas yaplanadas presentes en el agregado a máximo 50%, sin embargo elICPC (Instituto Colombiano de Productores de Cemento) recomiendaque la cantidad total de estas partículas no debe ser mayor al 15%. PARTICULA LARGA: Es aquella cuya relación entre la longitud y

el ancho es mayor de 1.5.

PARTICULA PLANA: Es aquella cuya relación entre el espesor y elancho es menor de 0.5.

Tabla N° 8 CLASIFICACION DE LAS PARTICULAS DELAGREGADO SEGÚN SU FORMA

FORMA DESCRIPCION EJEMPLO

Redondeado Totalmente desgastadapor el agua ocompletamente limadapor frotamiento.

Grava de rio o playa,arena del desierto,playa.

Irregular Irregularidad natural, oparcialmente limitada porfrotamiento y con orillasredondeadas.

Otras gravas,pedernales del sueloo de excavación.

Escamosa Material en el cual él espequeño en relación a las

otras dos dimensiones.

Roca laminada.

Angular Posee orillas biendefinidas que se formanen la intersección decaras más o menosplanas.

Rocas trituradas detodo tipo, escoriatriturada.

Alongadas Material normalmenteangular en el cual longitudes considerablementemayor que las otras dos

dimensiones.


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4. MODULO DE FINEZA El módulo de fineza, también llamado modulo granulométrico, no es un índice degranulometría, ya que un número infinito de tamizados da el mismo valor para elmódulo de finura, sin embargo, da una idea del grosor o finura del agregado, poreste motivo se prefiere manejar el termino de Modulo de Finura.

El módulo de fineza de un agregado se calcula sumando los porcentajesacumulativos retenidos en la seria de mallas estándares: 3", 11/2", 3/4", 3/8", Nº4, Nº 8, Nº 16, Nº 3, Nº 50 y Nº 100 y dividiendo entre 100.

=∑ %

100

Valores altos del módulo de finura (arriba de 3.00) indican arenas gruesas yvalores bajos (cercanos a 2.00) indican arenas finas. Según la norma ASTM laarena debe de tener un módulo de fineza.

4.1. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO

El módulo de fineza del agregado fino se calcula sumando los porcentajesacumulativos retenidos en las mallas de la serie estándar y se divide entre 100.

=∑ % (3/8" + Nº 4 + Nº8 + Nº16 + Nº30 + Nº50 + Nº 100 )

100

Según la Norma ASTM la arena debe tener un módulo de fineza no menor de

2,3 ≤ ≤ 3,1.Se estima que las arenas comprendidas entre los módulos 2.2 y 2.8 producenconcretos de buena trabajabilidad y reducida segregación; y que las que seencuentran entre 2.8 y 3.1 son las más favorables para los concretos de altaresistencia.

4.2. MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO GRUESO

El modulo de fineza del agregado grueso, es menos usado que el de la arena,para su calculo se usa el mismo criterio que para la arena, o sea se suman losporcentajes acumulativos retenidos en las mallas de la serie estándar y se divideentre 100.

=∑ % (3" + 1

12

" + 3/4" + Nº 4 + Nº8 + Nº16+ Nº30+ Nº50 + Nº 100 )

100


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4.3. MODULO DE FINEZA DE AGREGADOS COMBINADOSCuando se combinan agregado grueso y agregado fino en proporciones pre-establecidas se conoce con el nombre de hormigón, el procedimiento para elcálculo del módulo de fineza de la combinación de agregados es el siguiente:

- Se calcula el módulo de fineza de cada uno de los agregados porseparado.

- Se calcula el factor en que cada uno de ellos entra en la combinación- El módulo de fineza de la combinación de agregados será igual a la suma

de los productos de los factores indicados por el módulo de fineza de cadaagregado.

Es decir, si llamamos módulo de fineza de la combinación de agregados a ,módulo de fineza dela Agregado Fino () y módulo de fineza del AgregadoGrueso (), entonces:

=

+

Si:

=

=

Entonces:

= +

5. TAMAÑO MAXIMO DE LOS AGREGADOSEl tamaño máximo del conjunto de agregados, está dado por la abertura de lamalla inmediata superior a la que retiene el 15% o más. Al cribar por ella elagregado grueso.


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6. TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL AGREGADOEl tamaño máximo de un agregado grueso , es la abertura en milímetros de la

malla cuadrada del menor tamiz que retiene como máximo el cinco por ciento

(5%) del peso total de agregado seco a peso constante.

El tamaño no debe exceder de:

1/5 de la dimensión más pequeña del elemento de concreto

3/4 del espacio libre entre las barras de acero del refuerzo y entre las

varillas de refuerzo y las cimbras

1/3 de la profundidad de las losas


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7. HUMEDAD SUPERFICIALLa absorción y humedad superficial de los agregados se debe determinar de

acuerdo con las normas ASTM C 70, C 127, C 128 y C 566 de manera que se

pueda controlar el contenido neto de agua en el concreto y se puedan determinar

los pesos correctos de cada mezcla. La estructura interna de una partícula de

agregado, está constituida de materia sólida y de vacíos que pueden o no

contener agua.

Las condiciones de humedad de los agregados se muestran en la Figura 4.1.7.

Se designan como:

La cantidad de agua utilizada en la mezcla de concreto, se debe ajustar a las

condiciones de humedad de los agregados de manera que cubra los

requerimientos de agua. Si el contenido de agua de la mezcla de concreto no se

mantiene constante, la resistencia a la compresión, la trabajabilidad y otras

propiedades variarán de una revoltura a otra. Los contenidos de agua libre,

normalmente varían desde 0.5% hasta 2% para el agregado grueso y desde 2%

hasta 6% para el agregado fino. El contenido máximo de agua de un agregado

grueso drenado, usualmente es menor que el de un agregado fino. La mayoría

de los agregados finos pueden mantener un contenido de humedad drenado

máximo, aproximadamente de 3% a 8%, mientras que los agregados gruesossólo pueden mantener aproximadamente de 1% a 6%.

Condiciones de humedad

Estado


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7.1. HUMEDAD TOTAL

PESO ESPECÍFICO

El peso especifico de los agregados, que expresa también como densidad al

sistema Internacional de Unidades, adquiere importancia en la construcción,

cuando se requiere que el concreto tenga un peso límite, sea máximo o mínimo.

Además, el peso específico es un indicador de calidad, en cuanto que los valores

elevados corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras que el

peso específico bajo generalmente corresponde a agregados absorbentes y

débiles, caso en el que es recomendable realizar pruebas adicionales.

DEFINICIONES

Peso especifico (densidad)Es la relación, a una temperatura estable, de la mas del mismo volumen de agua

destilada, libre de gas.

Peso especifico (densidad aparente)

Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volúmenunitario de material, a la masa en el aire de igual densidad de un volumen deagua destilada libre de gas. Si el material es un sólido, el volumen es aquel de laporción impermeable.

Peso especifico (densidad de masa)

Es la relación, a una temperatura estable, de la amasa en el aire de un volumen

unitario de material permeable (incluyendo los poros permeables e

impermeables, naturales del material) a la masa en el aire de la misma densidad,

de un volumen igual de agua destilada libre de gas.

Peso especifico (densidad)de masa saturado superficialmente seco)

Es lo mismo que peso específico de masa, excepto que la masa incluye el agua

en los poros permeables.

Absorción

Es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de ser sumergido 24

horas en esta. Se expresa como porcentaje del peso.


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PROCEDIMIENTO EN EL CASO DE AGREGADOS GRUESOS

La muestra de ensayo se forma con aproximadamente 5000g. Del agregado por

el método de cuarteo.

Se lavan los componentes de la muestra, eliminando el polvo o material adheridoy se sumerge en agua durante 24 horas.

Luego se saca la muestra del recipiente de inmersión y se envuelve en una toalla,

eliminando las películas visibles de agua de la superficie. En estas condiciones,

saturada y seca superficialmente, se pesa con una aproximación de 0.5 g.

Seguidamente se coloca la muestra en una canasta de alambre con

dimensiones aproximadas de 20 cm de diámetro y 20 cm de altura provista de

aberturas comprendidas entre 2 mm y 4 mm. A continuación se determina su peso, sumergida en agua, a una temperatura

entre 21º C y 25º C.

Luego se introduce la muestra en un horno a una temperatura de 110º C hasta

peso constante. Se deja enfriar y se pesa.

Los resultados se expresan como sigue.

P= peso en gramos de la muestra seca.

Ps= peso en gramos de la muestra saturada interiormente y seca

superficialmente.

Pi= peso en gramos de la muestra sumergida en agua.

Las características del agregado se determinan por las siguientes relaciones:

=

Peso especifico (densidad) nominal

=

Peso especifico (densidad) aparente

Peso específico (densidad) saturado con superficie seca

Absorción % =−

100


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PROCEDIMIENTO EN EL CASO DE AGREGADOS FINOS:

La muestra de ensayo se forma con aproximadamente 1000 g. Del agregado,

por el método de cuarteo.

De acuerdo al procedimiento normalizado, se sumerge totalmente en unrecipiente con agua durante 24 horas, luego de lo cual se extiende la muestra

sobre una superficie no absorbente y se expone a una corriente suave de aire

caliente, agitando con frecuencia para conseguir un secado uniforme.

La operación se da por terminada cuando están sueltas las partículas del

agregado.

Se coloca la muestra en un molde cónico y se consolida con 25 golpes de pisón,

al término de lo cual se alista la superficie de la muestra y se levanta el moldeverticalmente.

Si existe humedad libre, el cono conserva su forma. En este caso se repite el

ensayo a intervalos frecuentes, hasta que el cono formado por la muestra se

derrumbe parcialmente al separar el molde. Esto indica que se ha alcanzado la

condición de material saturado con superficie seca.

De la muestra se toman 500g. Que se introducen en una probeta, a la cual se

agregan previamente unos 100 cm3 de agua y luego se completa hasta cerca de500 cm3, girando la probeta hasta eliminar la burbuja de aire. La probeta se

coloca en baño maría a 20º C y se mantiene en él aproximadamente 1 hora;

luego se llena con agua, a la misma temperatura, hasta 500 cm3. Se pesa el

conjunto (probeta, arena y agua) y se determina por diferenciar la masa de agua

añadida, con aproximación de 0,1m. La cantidad de agua para llenar la probeta

se puede determinar volumétricamente por medio de una bureta que permita

apreciar hasta 0,1 cm3.CALCULOS

Deben utilizarse las siguientes convenciones:

P = Peso de la muestra seca, en gramos

Pa = Peso o volumen de agua añadida a la muestra para completar el volumen

de la probeta, expresado en g. Ó en cm3 según el caso.

V = Volumen de la probeta en Cm3


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Peso especifico (densidad) nominal. Se determina por la siguiente ecuación:

=

( ) (500 )

Peso específico (densidad) aparente. Se determina por la siguiente

ecuación:

=

Absorción. Se determina por la siguiente ecuación:

% ó =5 0 0

100

Conclusiones

Para obtener un concreto óptimo se debe buscar una estructura de agregados

con la forma y secuencia de tamaños adecuados, para que se acomoden lo más

densamente posible, combinándose esta estructura con la cantidad de pasta de

cemento necesaria para recubrir dichos agregados.

La trabajabilidad del concreto es afectada por diversas características de los

agregados, tales como la absorción, la forma de la partícula, la textura superficial,el tamaño y la granulometría.

Los agregados influyen en las características del concreto endurecido, tanto por

su propia resistencia, como por la cantidad y tamaño de las partículas, y sobre

todo, aquellas que facilitan la adherencia con la pasta de cemento. La mayor

porosidad de los agregados propicia una mejor adherencia, pero generalmente

va acompañada de mayor desgaste.


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8. PROPIEDADES DEL CONCRETO

8.4. EXUDACIÓN

Es el ascenso del agua a la superficie del concreto una vez que el concreto

fresco ha sido depositado en el encofrado.La exudación es debido a la mala dosificación del cemento en el cual hay unexceso de agua.La exudación es nociva para el concreto debido a que al evaporarse el agua dejaa la superficie demasiado porosa y poco durable.

Velocidad de exudaciónEs la velocidad con que el agua asciende a la superficie del concreto.Se da en:

=

Volumen total exudadoEs el volumen total del agua que se deposita en la superficie del concreto.

Prueba de exudaciónEn un recipiente graduado se deposita la tercera parte de la altura del recipienteel concreto y luego se compacta con 25 golpes, seguidamente se vuelve adepositar la segunda tercera parte de luego compactar a 25 golpes finalmentese termina con la ultima tercera parte compactándolo igualmente dejando libre 1pulgada, luego se mide el agua que se deposita por encima del concreto.

Para medir el agua se hacen lecturas cada 10 minutos 4 veces la primera vez.Luego se lectura cada 30 minutos hasta que el concreto deje de exudar.

Exudación por unidad de área:

=

Exudación en %:

=

× 100


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=

×

8.5. DURABILIDAD

Es una propiedad del concreto endurecido por el cual debe ser capaz de resistira la acción de los agentes atmosféricos y químicos, cambios bruscos detemperatura.Ejemplo:

Congelamiento y descongelamiento Nevadas Granizos Viento Sulfatos

Sales de mar, ríos Aguas servidas

Recomendaciones

Añadiéndole al concreto fresco aditivos inclusores de aire.

Si la estructura estará expuesto sulfatos es recomendable usar los cementos:

Cemento portland tipo II (poca cantidad de sulfatos) Cemento portland tipo V (elevada concentración de sulfatos)

8.6. IMPERMEABILIDAD

Es una propiedad del concreto endurecido por el cual no permite que el aguacircule a través del concreto. Esta propiedad es de suma importancia sobre todoen concreto armado porque el acero debe estar completamente protegido de lahumedad y del oxígeno.Para lograr una buena impermeabilidad en el concreto:

Se tiene que hacer un buen diseño de mezclas con agregados de calidadtanto agregado fino y grueso.

En cuanto al manipuleo se debe realizar una buena consolidación al

concreto. Además un curado adecuado puede aumentar la impermeabilidad. Los aditivos inclusores de aire también ayuda a que el concreto tenga una

buena impermeabilidad.


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