martes, 7 de octubre de 2008

Determinación de la densidad nominal y la densidad aparente para agregados

1. INTRODUCCION.
Dado los nuevos paradigmas surgidos en el desarrollo de la humanidad, y los cambios en los métodos que este desempeña para llevar acabo un mejor vivir, es importante conocer como afectan en el concreto los distintos elementos que de este hacen parte, es por este motivo que en este informe en donde se llevo a cabo una practica de laboratorio concerniente en el método para determinar la densidad aparente de los agregados, se ahondara en esta propiedad física para reconocer su influencia en el concreto.
DEFINICION DE DENSIDAD O PESO ESPECÍFICO:
Dentro de las propiedades físicas de los agregados que dependen directamente de las propiedades de la roca original de donde provienen se encuentra la densidad, la cual esta definida como la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada. Sin embargo, en el caso de los agregados para concreto hay necesidad de definir cuidadosamente el termino densidad, puesto que generalmente entre sus partículas hay cavidades o poros que pueden estar vacio, parcialmente saturado o llenos de agua, dependiendo de su permeabilidad interna.

Densidad absoluta:
La densidad absoluta se define como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupa única y exclusivamente la masa solida, ósea que se excluyen los todos los poros, saturables y no saturables.

Densidad absoluta = Ps / Vm - Vp

Donde Ps= Peso seco de la masa m
Vm= volumen ocupado por la masa m
Vp= volumen de los poros (saturables y no saturables)

Densidad nominal:
La densidad nominal se define como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupan las partículas de es material incluidos los poros no saturables.

Densidad nominal= Ps / Vm – Vps

Donde Ps= peso seco de la masa m
Vm= volumen ocupado por la masa m
Vps = volumen de los poros saturables


DENSIDAD APARENTE:

La densidad aparente esta definida como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros saturables y no saturables.

Densidad aparente= PS / Vm
Donde Ps= peso seco de la masa m
Vm= volumen ocupado por la masa m

Es conveniente anotar que la densidad aparente se puede determinar en estado seco o en estado húmedo, dependiendo del grado de saturación de los poros.
En el campo de la tecnología del concreto la densidad que interesa es la densidad aparente debido a que lógicamente con ella es que se determina la cantidad ( en peso) de agregado requerida para un volumen unitario de concreto, por que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y por que el agua que se aloja dentro de los poros saturables no hace parte del agua de mezclado; entendiéndose como el agua de mezclado tanto el agua de hidratación del cemento como el agua libre que en combinación con el cemento produce la pasta lubricante de los agregados cuando la mezcla se encuentra en estado plástico.
La densidad aparente del agregado depende la constitución mineralógica de la roca madre y por lo tanto de su densidad así como también de la cantidad de huecos o poros que contenga. Por lo general, el valor de esta densidad en los agregados pétreos oscila entre 2.30 g/cm3 y 2.8 g/cm3 según la roca de origen.


2. OBJETIVOS.
2.1 Objetivo General.
Establecer el método de ensayo para determinar la densidad nominal y la aparente para agregados finos y gruesos.
2.2 Objetivos Específicos.
• Valorar las propiedades físicas de los agregados como lo es la densidad nominal y aparente de los mismos.
• Comprender la función de la densidad absoluta, aparente y nominal en el desarrollo de una mezcla de concreto.
• Determinar a partir de un ensayo de la laboratorio la densidad aparente de los agregados para poder conceptualizar en la practica cada uno de los conceptos antes mencionados.

3. MATERIALES Y EQUIPOS.

• Balanza de sensibilidad
• Canasta de alambre
• Recipiente para inmersión de la canasta
• Panola
• Varilla compactadora
• Tronco de cono
• Picnómetro
• Estufa
• Abanico
• Superficie lisa

MUESTRA
• 5000 gr. De agregado grueso
• 1500 gr. De agregado fino


4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.


Para la realización del laboratorio se tuvo en cuenta las siguientes normas:

NORMAS
AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO
ICONTEC 176 ICONTEC 237
MOPTEC 22 MOPT E 21
ASTM C 127 ASTM C128

Los pasos llevados acabos para la realización del laboratorio se realizaron los siguientes pasos.


AGREGADO GRUESO
• Se satura la muestra con agua durante 24 horas.
• Se retira la muestra del agua y se seca con la panola
• Se pesa la muestra superficialmente seca y saturada
• Se coloca la balanza encima del deposito con agua y se introduce la pasta con el agregado dentro del deposito con agua y se anota este peso
• Se introduce la muestra en el horno durante 24 horas
• Se saca la muestra del horno y se pesa
AGREGADO FINO
• Se satura la muestra durante 24 horas
• Se retira la muestra del agua y se seca de la siguiente manera: se esparce la muestra sobre la superficie lisa y se somete a una corriente de aire caliente al tiempo que se frota con las manos; pasado algún tiempo se vierte la muestra en el tronco de cono y se compacta con la varilla dando 25 puyazo en forma uniforme; se retira el molde y se le da un golpe al material o arena compactada, y su se derrumba quiere decir que la muestra esta superficialmente seca y saturada.
• Se pesa el picnómetro vacio. Se pesan 500 gr. De la muestra en el picnómetro y se vierte agua hasta aforo y se pesa el conjunto.
• Se agita el picnómetro con la muestra y el agua, con el fin de liberar posibles burbujas atrapadas en la muestra, se vierte el contenido en un recipiente, se deja reposar unos minutos y se separa la muestra del agua.
• Se introduce la muestra en el horno durante 24 horas
• Se saca la muestra y se pesa.

5. RESULTADOS.
AGREGADO GRUESO.
M= masa muestra seca = 2240.47 gr.
Msss= masa de la muestra saturada y superficialmente seca= 2248 gr.
Mi = masa muestra sumergida = 1379
DENSIDAD NOMINAL
DN= 2.60

DENSIDAD APARENTE
Da = 2.57

% absorción = (MSSS – M * 100)/M = (2248 – 2240.47 * 100)/2240.47 = 0.33%

AGREGADO FINO
M= masa muestra seca = 259.16 gr.
Msss= masa de la muestra saturada y superficialmente seca= 270.03 gr.
V = volumen del picnómetro = 500 cm3
Ma = masa agua agregada= 0
DN= 0.52

Da= 0.51

% absorción = 4.18%


6. CONCLUSIONES.
El peso especifico de los agregados (fino y grueso) es útil para conocer las proporciones en que deber ir éstos, en una mezcla de concreto.
La resistencia mecánica del concreto, también se afecta pues es importante dentro del diseño la proporción en que se usan los agregados para la obtención de la resistencia final.