Agregados Y Su Importancia 4s6x2y

UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES DE CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL LA IMPORTANCIA DEL USO DE AGREGADOS PROVENIENTES DE CANTERAS DE CALIDAD EN EL DEPARTAMENTO DE AYACUCHO. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PARA EL CURSO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN AUTOR:

PROFESOR:

AYACUCHO – PERÚ 2017

ÍNDICE RESUMEN...................................................................................................... PROBLEMÁTICA............................................................................................ OBJETIVOS..................................................................................................... I.

AGREGADOS Y SU IMPORTANCIA........................................................

II. ASPECTOS IMPORTANTES PARA OBTENER UN AGREGADO DE CALIDAD........................................................................................................ 1.

CLASIFICACIÓN......................................................................................

2.

FORMA Y TAMAÑO DE LA MATERIA........................................................

3.

ABRASIÓN Y LA RESISTENCIA................................................................

III. 1.

EL PAPEL DE LOS AGREGADOS EN EL CONCRETO........................ LAS PROPORCIONES OPTIMAS DE AGREGADOS...................................

IV. CONSIDERACIONES ESPECIALES PARA HORMIGÓN CON EL AGREGADO EXPUESTO.............................................................................. V.

CONTROL DE LA HUMEDAD................................................................

VI.

AGREGADO EN LA COMPOSICIÓN DEL HORMIGÓN MORTERO 16

VII.

CONCLUSIÓN.....................................................................................

VIII.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA..........................................................

RESUMEN La exploración de canteras está orientada a ubicar la calidad, distancia y volumen de los tipos de materiales necesarios para la construcción, para ello, se debe ubicar y definir las canteras más convenientes por cada tipo de material. Una vez identificadas esta se procede a realizar las exploraciones, describiendo el material encontrado en cada una, las cuales se muestran en los registros de exploración. Los agregados usados en construcción son de suma importancia, pues son la materia prima para la preparación del concreto utilizado masivamente en nuestras construcciones y obras civiles en general. Ellos deben garantizar un producto de calidad que certifique el buen funcionamiento de las estructuras.

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PROBLEMÁTICA

En Ayacucho hay un número indeterminado de canteras informales e ilegales que producen materiales que son insumo para la industria de la construcción, pero que no garantiza que los agregados sean aptos para el tipo de obra a emplear. La mayor parte de esas canteras que producen, procesan y expenden piedra chancada, arena fina, arena gruesa y hormigón es comprada por un directo para la construcción informal, que por un tema de “ahorro”, proporciona un producto final sin garantía. Por otro lado, desde el punto de vista ambiental, la minería ilegal no metálica contamina los ríos, que llevan agentes contaminantes a campos de cultivo, y, por ende, a las casas, convirtiéndose en un círculo vicioso donde de manera indirecta su actividad es apoyada mediante el consumo de su producto. Por ello, el presente artículo tiene por objetivo enfatizar la importancia del agregado usado en construcción, que garantice un estudio previo de sus canteras, a través de ensayos de laboratorio que determinen sus características y especifiquen su uso, sea para el mejoramiento de suelos, terraplenes, afirmado, agregado para rellenos, subbase o base granular, agregados para mezclas asfálticas o tratamientos bituminosos, o para la mayor demanda: el agregado para mezcla de concreto.

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OBJETIVOS

A.

GENERALES 

Importancia del agregado usado en construcción, que garantice un estudio previo de sus canteras de la región de Ayacucho.

B.

ESPECÍFICOS 

determinación de las propiedades físicas y mecánicas de los agregados finos y

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gruesos de las canteras. Determinar el contenido de humedad del agregado grueso y fino. Determinar el peso unitario volumétrico en estado suelto y compactado del

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agregado grueso y fino. Realizar el análisis granulométrico del agregado grueso y fino. Determinar el módulo de finura del agregado grueso y fino. Determinar el porcentaje de finos del agregado grueso y fino. Calcular el peso específico de masa, en el estado SSS y aparente, del

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agregado grueso y fino. Determinar el grado de absorción. Determinar el grado de abrasión del agregado grueso.

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I. AGREGADOS Y SU IMPORTANCIA Los agregados se utilizan en concreto para fines muy específicos. El uso de agregados gruesos y finos en el hormigón proporciona importantes beneficios económicos para el coste final del hormigón en su lugar. Los agregados típicamente representan alrededor del 60 al 75 por ciento del volumen de una mezcla de hormigón, y ya que son los menos caros de los materiales utilizados en el hormigón, el impacto económico es mensurable. Además, el uso de agregados proporciona estabilidad de volumen para el hormigón endurecido. El potencial de encogimiento de una pasta de cemento es bastante alta en comparación con los agregados. El control de contracción del material de hormigón es importante ya que la contracción y el agrietamiento aumento potencial juntos. potencial de encogimiento más alto significa más agrietamiento cuando el hormigón se le impide el movimiento por el o con el material de base por debajo de una losa de cimentación, refuerzo de acero dentro de los estructurales, o el o con los de hormigón que está en una estructura. Se acepta comúnmente que la demanda de agua y el contenido de cemento en un hormigón mezcla aumenta como el tamaño máximo de agregado grueso disminuye. El volumen requerido de la pasta en una mezcla de hormigón debe aumentar, debido a la mayor área de superficie de tamaños de los agregados más pequeños, para cubrir todas las partículas de agregado. Con este aumento de la cantidad de pasta que hay una reducción de volumen de los agregados por unidad de hormigón producido, por lo tanto, la contracción de la mezcla aumenta. Una vez más, un incremento en el potencial de encogimiento combinado con el alojamiento de la sección de hormigón puede aumentar considerablemente el potencial de craqueo de una sección de hormigón. En resumen, los agregados se utilizan para mejorar la economía, pero lo más importante no contribuyen de manera significativa a las propiedades finales de cualquier mezcla de concreto.

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Los áridos son materiales granulares inertes tales como arena, grava o piedra machacada que, junto con el agua y el cemento portland, son un ingrediente esencial en concreto. Para una buena mezcla de concreto, agregados deben estar limpias, las partículas duras, fuertes libres de productos químicos absorbidos o revestimientos de arcilla y otros materiales finos que podrían causar el deterioro del hormigón. Agregados, que representan el 60 al 75 por ciento del volumen total de hormigón, se dividen en dos categorías distintas - fino y grueso. Agregados finos generalmente consisten en arena natural o piedra triturada con la mayoría de las partículas que pasan a través de un tamiz de 3/8 pulgadas. Los agregados gruesos son las partículas mayores de 0,19 pulgadas, pero generalmente varían entre 3/8 y 1,5 pulgadas de diámetro. Gravas constituyen la mayoría de agregado grueso utilizado en concreto con piedra triturada y constituyen la mayor parte del resto. Natural de grava y arena son generalmente excavados o dragados de un pozo, río, lago o lecho marino. agregado triturado es producido por la trituración de cantera, rocas, guijarros, grava o de gran tamaño. hormigón reciclado es una fuente viable de agregado y se ha utilizado satisfactoriamente en sub-bases granulares, suelocemento, y en concreto nuevo.

Después de la cosecha, se procesa agregada: tritura, se tría, y se lavó para obtener la limpieza y la gradación adecuada. Si es necesario, un proceso de beneficio como jigging o medios pesados de separación se puede utilizar para mejorar la calidad. Una vez procesados, los agregados se manejan y almacenan para minimizar la segregación y la degradación y prevenir la contaminación.

Los agregados influyen fuertemente en las propiedades del hormigón fresco y endurecido, las proporciones de mezcla, y la economía. En consecuencia, la selección de los agregados es un proceso importante. Aunque se espera alguna

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variación en las propiedades agregadas, características que son consideradas incluyen:

II. ASPECTOS IMPORTANTES PARA OBTENER UN AGREGADO DE CALIDAD      

Clasificación. Durabilidad. Forma de las partículas y la textura de la superficie. La abrasión y resistencia al deslizamiento. Pesos unitarios y vacíos. La absorción y la superficie de humedad.

1. CLASIFICACIÓN La clasificación se refiere a la determinación de la distribución de tamaño de partícula de agregado. límites de clasificación y tamaño máximo del árido se especifican porque estas propiedades afectan a la cantidad de agregado utilizado, así como los requisitos de cemento y agua, trabajabilidad, bombeabilidad y durabilidad del hormigón. En general, si la relación agua-cemento es elegido correctamente, una amplia gama en la clasificación puede ser utilizado sin un efecto importante sobre la fuerza. Cuando se especifican agregada brecha-graduada, ciertos tamaños de las partículas de agregado se omiten de la serie continua tamaño. agregada Gapgraduada se utilizan para obtener texturas uniformes en hormigón lavado. Cerrar el control de proporciones de la mezcla es necesaria para evitar la segregación.

2. FORMA Y TAMAÑO DE LA MATERIA Forma de las partículas y la influencia textura de la superficie de las propiedades del hormigón recién mezclado más de las propiedades del hormigón endurecido. Partículas de textura rugosa, angulares y alargadas requieren más agua para producir concreto trabajable que lisa y redondeado agregado compacto. En consecuencia, el

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contenido de cemento también se debe aumentar para mantener la relación aguacemento. En general, las partículas planas y alargadas se evitan o se limitan a alrededor de 15 por ciento en peso del agregado total. Unidad de peso que mide el volumen de zahorra y los huecos entre ellas ocupará en el hormigón. El contenido de vacíos entre las partículas afecta a la cantidad de pasta de cemento requerida para la mezcla. Agregados angulares aumentan el contenido de vacíos. Los tamaños más grandes de agregado bien graduado y una mejor clasificación de disminuir el contenido de vacíos. La absorción y la superficie de la humedad de agregado se miden en la selección agregada porque la estructura interna de agregado se compone de material sólido y huecos que pueden o no pueden contener agua. La cantidad de agua en la mezcla de hormigón debe ser ajustado para incluir las condiciones de humedad del agregado.

3. ABRASIÓN Y LA RESISTENCIA La abrasión y la resistencia al deslizamiento de un agregado son esenciales cuando el agregado es para ser utilizado en el hormigón constantemente sujeto a la abrasión como en plantas de alta resistencia o pavimentos. Los diferentes minerales en el desgaste agregada y pulir a un ritmo diferente. Agregado Harder se puede seleccionar en condiciones altamente abrasivas para minimizar el desgaste.

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III. EL PAPEL DE LOS AGREGADOS EN EL CONCRETO Aprender cómo este caballo de batalla de diseño de mezcla de concreto puede cambiar el carácter y el rendimiento de una mezcla de hormigónpor George Seegebrecht.

Portland Cement Association Los agregados son generalmente considerados como carga inerte dentro de una mezcla de hormigón. Pero una mirada más cercana revela el importante papel y la influencia agregada desempeña en las propiedades tanto de hormigón fresco y endurecido. Los cambios en la gradación, tamaño máximo, unidad de peso, y el contenido de humedad todos pueden alterar el carácter y rendimiento de la mezcla de hormigón. La economía es otra de las razones para la selección agregada reflexivo. A menudo se puede ahorrar dinero mediante la selección del tamaño máximo permitido agregado. El uso de mayor agregado grueso típicamente reduce el costo de una mezcla de hormigón al reducir los requerimientos de cemento, el ingrediente más costoso. Menos de cemento (dentro de unos límites razonables para una mayor durabilidad) significará menos agua si el agua-cemento relación (w / c) se mantiene

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constante. Un menor contenido de agua se reduce el potencial de contracción y agrietamiento asociado con el cambio de volumen moderado. 1. LAS PROPORCIONES OPTIMAS DE AGREGADOS

Foto 1 - Tenga en cuenta la distribución del tamaño de partícula bien graduada para esta mezcla de hormigón convencional.

Agregados comprender tanto como 60% a 80% de una mezcla típica de hormigón, por lo que deben ser seleccionados adecuadamente para ser duradera, mezclado para una eficiencia óptima, y debidamente controlados para producir fuerza consistente hormigón, manejabilidad, capacidad de acabado y la durabilidad (Foto 1) . Los ingredientes de las mezclas de hormigón convencionales generalmente caen dentro de estos rangos proporcionales: Más información acerca de los materiales que van en una buena mezcla de hormigón .

Ingrediente

Rango

cemento

7% - 15%

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agregado Agua Aire

60% - 80% 14% - 18% 2% - 8%

Superficie de losas de concreto con que se produjo un popout sobre una partícula de sílex. Aunque no es una preocupación estructural, desconchaduras son un defecto superficial persistente de que puede ser una fuente de quejas estéticas, y si es excesiva, puede poner en peligro la calidad de la cubierta de losas armadas. (Foto cortesía de la Asociación de Cemento Portland)

Corte transversal de un núcleo en rebanadas longitudinalmente exhibe el mecanismo de un popout. Algunas partículas de sílex son más absorbentes que los agregados de

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mayor calidad. Cuando se localiza cerca de una superficie saturada, que pueden absorber agua y al congelarse, ampliar y Spall el hormigón inmediatamente por encima de él, junto con una parte del agregado. (Foto cortesía de PCA)

Figura 1 - Óptima granulometría de los agregados combinado para el hormigón convencional. (Cortesía de PCA)

IV. CONSIDERACIONES ESPECIALES PARA HORMIGÓN CON EL AGREGADO EXPUESTO Contratistas de colocar la decorativo hormigón agregado expuesto , donde la apariencia es una preocupación primordial, debe prestar especial atención a la forma agregada, la textura, el color y la apariencia general para obtener el mejor producto final que mira (Foto 8). Al colocar hormigón arquitectónico, debe probar mezclas de prueba y colocar maquetas para asegurar que todas las partes están satisfechas con los materiales seleccionados. Tanto grava y piedra triturada son generalmente aceptables para la fabricación de hormigón de calidad (Foto 9), a pesar de la grava es generalmente preferido por el agregado expuesto. El uso de hormigón reciclado, molido a tamaño adecuado agregado de concreto, también ha demostrado un desempeño exitoso. hormigón reciclado tendrá una absorción mayor y menor peso específico que los agregados convencionales. Para producir buena calidad, hormigón resistente que contiene una

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porción de agregado de concreto reciclado requiere a menudo mezclas de concreto de prueba y control estricto de las propiedades del hormigón reciclado de edad, con ajustes de mezcla hechas, según sea necesario.

Con el agregado expuesto pavimento de hormigón.

Tanto grava y hormigón de calidad de productos de piedra. Grava tendrá una menor demanda de agua en comparación con piedra triturada. Grava se prefiere para el hormigón con el agregado expuesto en pasarelas y aplicaciones decorativas. piedra triturada por lo general presentan una unión más alta de pasta-agregado. piedra triturada se prefiere en el pavimento se mezcla ya que los mayores rendimientos de

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los bonos de pasta-agregado mayores resistencias a la flexión (Foto cortesía de la PCA)

V. CONTROL DE LA HUMEDAD

Figura 2 - contenido de humedad de los agregados desempeña un papel en la trabajabilidad del concreto. Si los agregados están demasiado secos, que absorberán (robar) el agua de la mezcla. Si los agregados son demasiado húmedos, el exceso de humedad se debe restar de la cantidad de agua de mezcla deseada. (Foto cortesía de PCA)

La absorción de la humedad y la superficie de los agregados son aspectos sencillos, pero de importancia crítica de la producción de hormigón que alcanza constantemente la resistencia especificada o específica. La relación fundamental entre la relación y la fuerza de agua a cemento comienza con la corrección para la contribución de la humedad o la absorción por los agregados. Los áridos son un poco como esponjas pequeñas y duras. Mezclar los cálculos de diseño se realizan sobre el supuesto agregados están en una condición de superficie seca saturada (SSD), que significa que su absorción es satisfecho y sin agua se toma o se añadan a la mezcla. Si su absorción no se satisface, estos "esponjas" roban el

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agua de la cantidad designada de agua de la mezcla, reduciendo el asentamiento del hormigón. Si las "esponjas" son excesivamente húmedo (más allá de esa cantidad para satisfacer la absorción), el exceso de agua se debe restar de la cantidad de agua de mezcla por lotes. De lo contrario, se superó la meta w / c ratio y fortalezas disminuirá (Figura 2).

VI.

AGREGADO EN LA COMPOSICIÓN DEL HORMIGÓN MORTERO

El hormigón fabricado con apenas agregado fino (o arena) es conocido como el cemento mortero. Al igual que el mortero utilizado para la construcción de ladrillo y bloques de hormigón, que simplemente se hace con mortero de cemento y arena, hormigón mortero no tiene agregado grueso en ella, por lo que un acabado rectificado tendrá una apariencia de grano fino. hormigón mortero se utiliza comúnmente en las mezclas de la encimera de hormigón, ya que el acabado de la superficie es tan importante. Incluso con una mezcla de toda arena, graduación del agregado sigue siendo un factor importante a considerar y afecta a la resistencia, facilidad de trabajo, y la estética. Siempre es preferible tener alguna variación de tamaño de partícula en lugar de uniformidad absoluta ya que el volumen vacío entre partículas será más bajo que con tamaños de partícula uniformes. Si bien es posible mezclar diferentes arenas de diferentes tamaños juntos en una manera similar a agregados clasificados, se utiliza generalmente sólo un tipo de arena. La mayor parte de arena, especialmente mayor o arena corrida bancaria, ya tiene una distribución de tamaño de partícula que tiene algunas variaciones a la misma. Con el fin de lograr una adecuada trabajabilidad, el volumen de pasta de cemento debe ser suficiente para encapsular todas las partículas de agregado y proporcionar alguna trabajabilidad mientras el hormigón fresco es alto. Por lo tanto, el concreto mortero tiende a tener un alto contenido de cemento.

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VII.

CONCLUSIÓN

No utilizar agregado que no esté

de acuerdo con la norma ASTM C 33,

"especificaciones estándar para hacer hormigón." los agregados deben estar en buen estado, limpio, duro y duradero, y libre de multas excesivas o contaminantes que pueden afectar la hidratación del cemento o interrumpir el vínculo pasta-agregado. No exceder los límites de contenido de material nocivo en los agregados finos y gruesos. estos límites se presentan en la norma ASTM C 33 las tablas 1 y 3, respectivamente. algunas especificaciones pueden requerir limitaciones más estrictas. No monitorear el contenido de humedad de los agregados gruesos y finos sobre una base regular para promover la consistencia y uniformidad de lote a lote. sondas de humedad en tolvas de agregado deben ser calibrados de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. sondas de humedad también deben ser revisadas periódicamente con determinaciones de humedad de quemado estándar ( ASTM C 566 ). No hacer las reservas de seguro se gestionan adecuadamente. ellos deben ser construidos en capas horizontales o inclinadas suavemente para reducir la segregación y estar espaciadas adecuadamente para permitir trabajar las pilas correctamente. en las zonas donde el espacio es limitado y patio de las reservas son difíciles de mantener por separado, las barreras se deben utilizar para evitar entrecruzamiento y la contaminación cruzada de los materiales de diferentes tamaños.

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VIII.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

1. Alexander, M. (1996).

Aggregates and the deformation properties of

concrete (3ra ed.). New York: Materials journal. 2. Andersen, P. J. y Johansen, V. (1991). Packing Handbooka Guide to Determine the Optimal Gradation of Concrete Aggregates (1ra ed.). USA: GMIC. 3. Legg, F. (1998). Concrete Construction Handbook. (4ta ed.). New York: McGraw-Hill. 4. Sánchez, D. (1996). Tecnología del concreto y del mortero (3ra ed.). Bogotá: Bhandar Shilstone. 5. Paredes, L. (1993). Enseñanzas del concreto (4ta ed.). Mexica: IPN. 6. Dela fuente, L. (1995). Suelo – cemento, sus usos, propiedades y aplicaciones. (1ra ed.) México: Instituto mexicano del cemento y el concreto A.C.

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