Tema 27: Densidad y peso volumétrico de los agregados

1. Benemérita Universidad Autónoma de PueblaFacultad de IngenieríaColegio de Ingeniería Civil =Tecnología del concreto=Marielena Cabrera López Tema 27: Densidad y peso volumétrico de los agregados

2. Densidad • Una de las propiedades físicas de los agregados es la DENSIDAD • Se sabe que la densidad de un material es numéricamente igual al peso específico

3. Depende directamente de las características del grano de agregado. • Porosidad: Las partículas de agregado tienen poros saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna. • Esta densidad absoluta se refiere al volumen de las partículas individuales y, naturalmente, no es físicamente posible empacar estas partículas para que no haya huecos entre ellas.

5. 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 sólida, ósea que se excluyen todos los poros, saturables y no saturables. • La densidad del concreto se puede variar entre menos de 300 y alrededor de 1 850 kg/m3. 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.

6. DENSIDAD PRUEBAS DE LABORATORIO

7. Densidad de los agregados finos • Se pesan 200 gr de material • Se coloca en un frasco volumétrico con capacidad de 450 ml con ayuda de un embudo • Se agrega agua destilada hasta la cota de 200 ml • Con agitación y volteo suave en el frasco se extrae el aire contenido en el material • Se completa el llenado del frasco con agua destilada a los 450 ml • Se elimina la espuma, basura o residuos de agua de la boquilla.

8. Donde: D= es la densidad del agregado fino, adimensional As= es el peso de la arena saturada superficialmente seca, en gramos Vf= volumen del frasco o peso del agua, en gramos K= es la suma de los pesos del agua, agregado fino y del frasco, en gramos F= es el peso del frasco vacío, en gramos

9. Densidad del agregado grueso • Se toma por cuarteo 500 gr. de material (pase malla ¾ y retenga malla 3/8) • Se lavan las partículas • Se dejan saturadas 24 horas • Se elimina el exceso de agua: se coloca en una franela húmeda para secar la película de agua • En un picnómetro se agrega agua hasta el derrame del vertedor. • Se introduce partícula por partícula al picnómetro, midiendo el derrame con una probeta graduada.

10. Donde: Vd= es el volumen desalojado, en centímetros cúbicos Ps= es el peso del material seco, en gramos o= es el peso especifico del agua= 1 gr/cm3

11. Densidad aparente • En el campo de la tecnología del concreto la densidad que interesa es la densidad aparente. • Cuando el agregado se va a dosificar realmente por volumen, es necesario saber la masa de agregado que llenaría un recipiente de volumen unitario. Esta se conoce como la densidad aparente del agregado. • La densidad aparente del agregado también es conocida como peso volumétrico • Los pesos volumétricos de un material son el acomodo de las partículas que componen una muestra en un volumen conocido.

12. Depende: • La distribución de tamaño y de la forma de las partículas. • Características del material y de la compactación real realizada. • Porosidad: Los poros menores de 4 μm afectan la durabilidad de los agregados. • Relación de huecos

13. PESO VOLUMÉTRICO PRUEBAS DE LABORATORIO

14. Prueba de laboratorio La prueba se efectúa en un cilindro metálico de diámetro y profundidad preescritos, que depende del tamaño máximo del agregado • Densidad aparente suelta El agregado seco se coloca suavemente en el recipiente hasta que desborde y luego se nivela haciendo rodar horizontalmente una varilla en la parte superior, • Densidad aparente compactada o varillada El recipiente se llena en tres etapas, se recata cada tercio con una varilla de punta redonda de 16 mm (5/8 pulg.) de diámetro.

15. Peso volumétrico seco suelto (PVSS) • En un cuarteo de muestra se toma material de adentro y hacia afuera del cono • Se llena un recipiente, con la ayuda de un cucharón, dejando caer el material de una altura aproximadamente de 20 cm, hasta que se derrame el material • Se enraza el recipiente con una regla metálica • Se hace el pesaje • La prueba se realiza tres veces y el resultado será el promedio.

16. Donde: PVVS= peso volumétrico seco suelto del material en kilogramos por metro cúbico. Prm= peso del recipiente conteniendo el material, en gramos. Pr= peso del recipiente, en gramos Pm= peso del material contenido en el recipiente, en gramos Vm= volumen del recipiente o del material contenido en el mismo, en centímetros cúbicos

17. Peso volumétrico seco compacto (PVSS) • El llenado del recipiente es en tres capas • Para cada capa el material debe compactarse, levantándolo 5 cm del suelo y dejándolo caer 25 veces, para un mejor acomodo de las partículas

18. Donde: PVSC= peso volumétrico seco compacto del material en kilogramos por metro cúbico. Prm= peso del recipiente conteniendo el material, en gramos. Pr= peso del recipiente, en gramos Pm= peso del material contenido en el recipiente, en gramos Vm= volumen del recipiente o del material contenido en el mismo, en centímetros cúbicos

19. Conclusión • La densidad es una propiedad que juega un papel muy importante en diferentes labores y ensayos de laboratorios, ayudándonos a obtener y conocer la calidad de material que se está usando en las construcciones. • La densidad de los agregados es especialmente importante para los casos en que se busca diseñar concretos de bajo o alto peso unitario. • Las bajas densidades indican también que el material es poroso y débil y de alta absorción.