Universidad de ConcepcinFacultad de IngenieraDepartamento de Ingeniera CivilLaboratorio de Hormigones

Laboratorio N1 de Tecnologa del Hormign:ridos para Hormigones

Profesor: Vctor CarrascoSeccin: 1 Grupo: Felipe SaavedraNicols TobarFecha(s) de ejecucin: 03/09/2015Fecha de entrega: 01/10/2015

2. Introduccin y objetivos

2.1.- IntroduccinSe denomina comnmente rido a una grupo de rocas que, despus de pasar por un proceso de tratamiento industrial (clasificacin simple por sus tamaos en ridos naturales, o trituracin, molienda y clasificacin en el caso de los ridos de machaqueo), se emplean en la industria de la construccin en mltiples aplicaciones, que van desde la elaboracin, junto con materiales cementantes, de hormigones, morteros y aglomerados asflticos, hasta la construccin de bases y sub-bases para carreteras, para la defensa y construccin de puertos martimos, entre otros.Por lo tanto, los ridos son una parte bsica e imprescindible en la construccin de edificaciones y obras civiles alrededor del mundo.

2.2.- Objetivos Conocer los procedimientos de cuarteo manual y mecnico y su importancia. Conocer cmo se determina la presencia de impurezas orgnicas en los ridos. Realizar anlisis granulomtrico de los ridos. Obtener la humedad de los ridos. Conocer cmo se obtiene el esponjamiento de un rido fino y calcularlo para una muestra. Realizar el ensayo de determinacin del material ms fino al tamiz #200 por lavado y obtener esta cantidad para una muestra de arena. Conocer el concepto de densidad: aparente, suelta y compactada. Calcularla para una muestra de arena.

3.- Descripcin de materiales

a. Cuarteador mecnico: Equipo para cuartear una muestra sin depender del operador. El cuarteador utilizado en este proceso consiste en una caja que tiene una serie de canales dirigidos alternativamente hacia dos bandejas receptoras situadas a cada lado de la caja. De este modo, cada muestra introducida en el cuarteador es dividida en dos mitades, obtenindose muestras gemelas.

Imagen 1. Cuarteador mecnico.

b. Regla en cruz: Equipo para cuartear una muestra de forma manual. Consiste en una cruz de metal que separa la muestra en 4 partes.

Imagen 2. Regla en cruz.

c. Herramientas y accesorios: Pala, brocha, cajas o recipientes. 3.1.- Procedimiento

Cuarteo mecnico: Segn la NCh 163 el tamao de la muestra para ridos gruesos debe ser de 2 veces su DM en mm. Luego se debe humedecer el rido, puesto que las partculas pequeas se volatilizan. Con el cuarteador mecnico se divide la muestra en 2 partes, obteniendo muestras idnticas.

Cuarteo manual: Extender en crculo la muestra, aplanando la superficie con el material, dndole un espesor uniforme. Con la regla en cruz de divide la muestra en 4 partes. Luego se separa el rido correspondiente a dos cuartos opuestos cuidando de retirar todo el material con una brocha. Finalmente, se repite el procedimiento con los cuartos restantes hasta obtener la cantidad de muestra requerida.

Imagen 3. Cuarteo mecnico Imagen 4.Cuarteo manual.

4.- Determinacin colorimtrica de la presencia de impurezas orgnicas

4.1.- Descripcin de materialesa. Recipientes para colocar las muestras b. Solucin de NaOH (Hidrxido de sodio) al 3%: se prepara disolviendo 30g de NaOH en 970g de agua destilada. c. Colormetro: patrn de colores que van desde el 1 al 5 para la determinacin de presencia de impurezas orgnicas. 4.2.- ProcedimientoEste procedimiento se realiza solo para ridos finos (arenas) y de acuerdo a la NCh 166. En un frasco de 250 a 300 ml, colocar 200g de la muestra de arena junto a 100 ml de solucin de NaOH al 3%. Agitar el frasco y dejar en reposo durante 24 horas.Al finalizar este tiempo, se compara la coloracin resultante con el color del tester patrn de escala de colores, si el color arrojado esta entre 1 y 2, la muestra no contiene impurezas. Para 4 y 5 la muestra se rechaza y no puede ser utilizada.

Imagen 5. Tester patrn.5.- Anlisis granulomtrico

Para realizar el anlisis granulomtrico, el mtodo utilizado fue el de tamices ordenados de mayor a menor abertura, colocados en una columna. La muestra a analizar se deja caer sobre el primer tamiz y se somete el conjunto de tamices un movimiento vibratorio, al trmino del movimiento vibratorio la muestra queda retenida en los diferentes tamices segn el tamao de sus partculas. Su objetivo es obtener la distribucin por tamao de las partculas presentes en una muestra de suelo. As es posible obtener su clasificacin mediante sistemas como USCS o AASHTO.

5.1.- Descripcin de materiales a. Tamices: mallas de diferentes tamaos de aberturas, se utiliza una serie de tamices mecnico y una manual. b. Balanza: Esta debe tener una capacidad mayor a la masa de muestra y una precisin de 0,1% de la pesada. c. Herramientas y accesorios: brocha, esptula, recipientes para pesar

5.2.- Procedimiento

De acuerdo a la norma NCh 165, se analizan dos muestras:

Muestra 1: rido grueso con una masa inicial de 17260 (gr), la muestra se tamiza mecnicamente durante un periodo de 5 minutos obtenindose lo siguiente:

Tabla 1. Granulometra ridos gruesos

El error no puede superar el 0,5% para gravas, de lo contrario se debe repetir el ensayo.

El mdulo de finura de los ridos gruesos se calcul sumando todos los porcentajes retenidos acumulados en cada tamiz para luego dividirlo por 100, segn la norma.

Imagen 6. Tamizador ridos gruesos.

Muestra 2: rido fino con una masa inicial de 516,1(gr), la muestra se tamiza mecnicamente durante un periodo de 5 minutos obtenindose lo siguiente:

Tabla 2. Granulometra ridos finos.

El mdulo de finura de los ridos finos se calcul sumando todos los porcentajes retenidos acumulados en cada tamiz para luego dividirlo por 100, segn la norma. En este caso el valor 2,187 indica que es una arena fina.

Imagen 7. Tamizador ridos finos.6.- Determinacin de la humedad de los ridos6.1.- Descripcin de materiales

a. Balanza: Para ir determinando las masas de materialb. Quemador: Quemador de fuego directo para secar el material c. Recipientes: recipientes que tengan resistencia a las altas temperaturas, que no se corroan ni alteren su masa al ser calentados.

6.2.- Procedimiento

Determinar y registrar la masa inicial de la muestra hmeda, poner en un recipiente y llevar a fuego directo para secar la muestra. Finalmente determinar y registrar la masa final de la muestra seca.

6.3.- Clculos

Mi: Masa inicial del suelo hmedo= 421,3 grMf: Masa final del suelo seco= 362,8 gr La humedad se calcula de la siguiente forma:

w= ==

Imagen 8. Secado de la muestra.

7.- Determinacin el esponjamiento de las arenas

7.1.- Descripcin de materiales

a. Probeta graduada b. Agua

7.2.- Procedimiento

Agregar arena a la probeta graduada, se registra su volumen inicial. Luego se agrega agua y mezcla, se registra el volumen final de agua y arena.

7.3.- Clculos

Vi: Masa inicial del suelo hmedo= 210 mlVf: Masa final del suelo seco= 135 mlEl esponjamiento se calcula de la siguiente forma:

Esponjamiento= Este ensayo sirve para corregir dosificaciones de los ridos, al momento de cubicar los materiales.

Imagen 9. Medicin de esponjamiento.

8.- Determinacin del material ms fino al tamiz #200 por lavado

8.1.- Descripcin de materiales

a. Balanza: de capacidad mayor a la masa de muestra del ensayo ms el recipiente de pesaje b. Tamices: tamiz nmero #200, abertura de 0,075mm c. Recipiente para lavado: debe ser de forma y tamao tales que permita contener la muestra completamente cubierta de agua d. Horno e. Herramientas y accesorios: recipiente para pesaje, brocha

8.2.- Procedimiento

Este ensayo se realiza de acuerdo a la norma NCh 1223.Primero se debe determinar y registrar la masa inicial de la muestra de ensayo en estado seco. Luego se debe colocar la muestra en el recipiente para lavado y agregar agua potable en cantidad suficiente para cubrirla. Agitar la muestra con el agua, de modo de separar al material ms fino, dejndolo en suspensin o disolucin. Luego pasar esta mezcla por el tamiz #200. Repetir este procedimiento hasta que el agua salga limpia y clara. Luego, secar al horno la muestra por 24 horas y registrar la masa final en estado seco.

8.3.- Clculos

El porcentaje de finos que pasan el tamiz 200, se calcula de la siguiente manera: Dnde: A: contenido de material fino, inferior a tamiz 200 (%) B: Masa inicial de la muestra C: Masa de la muestra lavada y secada

Para los ridos finos:

Para los ridos gruesos:

Imagen 10. Lavado de la muestra.9.- Anlisis y Conclusiones

En la experiencia del laboratorio se aprecia la relevancia en el cuarteo manual y mecnico, de poseer una muestra gemela, por si se cometen errores en el procedimiento. Otro punto igual de relevante es la deteccin de impurezas orgnicas en los ridos, ya que esto sirve para asegurar la calidad y durabilidad del hormign, adems de evitar problemas al momento de fraguar este.Una buena granulometra afecta a la sedimentacin y exudacin de la mezcla, esto influye sobre las propiedades del hormign fresco y sobre las del endurecido a travs de su participacin en las resistencias, estabilidad de volumen y durabilidad. Por otra parte, interesa saber el mdulo de finura del rido, para poder disear la mezcla de hormign, ya que entrega los ajustes necesarios de cemento y agua a usar para alcanzar la resistencia requerida.La humedad y esponjamiento de los ridos tienen gran importancia en la dosificacin del hormign, sobre todo si se dosifica en volumen, puesto que el esponjamiento del rido aumenta su volumen, y se puede ocupar menos cantidad de ridos de los requeridos debido a este efecto.El lavado de finos tambin cobra importancia, ya que la resistencia o durabilidad del hormign se puede ver afectada segn la naturaleza de estos, junto con influir en su adherencia, ayudar a controlar la exudacin, entre otras cosas.

10.- Bibliografa

NCh 165 of 77 Tamizado y determinacin granulomtricaNCh 1515 of 79 Determinacin de la humedad de los ridos NCh 1223 of 77 Determinacin del material ms fino a 0,080 mm