" materiales de construcción unasam "

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME DE LABORATORIO

CURSO : MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN DOCENTE : ÁNGELES SOTIL LEOVIGILDO INTEGRANTES :

- CASTILLO TRUJILLO Gonzalo

- COCHACHIN DE LA CRUZ Christian

- EUFRACIO LEÓN Jhon Alex

- FLORES CAUSHI Frank

- GAMARRA TADEO Yuri

- GARCÍA OBISPO Jesús

- MATEO BARTOLOMÉ Jaider Roy

- LLANA APARICIO Jackelyn Isis

- LLECLLISH CUPITÁN Karen Dayana

- MONTORO SALAZAR Luis André

- RAMIREZ VEGA Alex Romey

- REYES CHÁVEZ Alejandro

- SÁNCHEZ MÉNDEZ Junior Emerson

Huaraz – Perú

Mayo del 2015

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN “

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”

2

Ingeniería Civil

Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo

Materiales de construcción

PRIMER LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Determinación del porcentaje de arena y piedra del hormigón de Huaraz

1. Introducción

El agregado es un material inerte que se presta a ser ligado por una matriz para

conformar una masa aglomerada la cual debe estar constituido por partículas limpias

duras resistentes y durables, que desarrollen buena adherencia con la pasta de cemento,

libres de recubrimientos de arcilla y de impurezas que interfieren el desarrollo del

cemento. Este material es el más utilizado en las construcciones actuales.

El presente informe detalla procedimientos seguidos en el laboratorio para el

análisis de los agregados procedentes de los fluviales, asimismo; se detalla los cálculos y

conclusiones de cada uno de los laboratorios. El entendimiento y el llegar a comprender

estos conceptos son básicos; puesto que en el desarrollo de muestra profesional se tendrá

que utilizar dichos conceptos para los análisis que realizaremos en el laboratorio para

poder determinar si un agregado cumple o no con los valores establecidos en las Normas

de Construcción, con las especificaciones recomendadas.

El realizar ensayos de laboratorio de este tipo, es fundamental para todo

estudiante de Ingeniería Civil; puesto que en el desarrollo de su profesión de su profesión

tendrá que desarrollar pruebas para determinar si un agregado cumple o no con los valores

establecidos en el reglamento de construcción, con las especificaciones recomendadas

(NTP). En tal sentido esta primera práctica de laboratorio tiene una importancia especial

ya que constituye el punto de partida para las posteriores prácticas.

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Ingeniería Civil



NTP 400.010: AGREGADOS. Extracción y preparación de las muestras:

La presente Norma Técnica Peruana establece los procedimientos del muestreo del

agregado grueso, fino y global; para los propósitos siguientes: Investigación preliminar

de la fuente potencial de abastecimiento. Control de la fuente de abastecimiento. Control

de las operaciones en el sitio de su utilización. Aceptación o rechazo de materiales.

NTP 400.011:1976: AGREGADOS. Definición y clasificación de agregados para

uso en morteros y concretos.

2. Marco teórico

2.1. El hormigón

Es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por

un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de

un agregado, agua y aditivos específicos.

El aglomerante es en la mayoría de las ocasiones cemento mezclado con una

proporción adecuada de agua para que se produzca una reacción de hidratación. Las

partículas de agregados, dependiendo fundamentalmente de su diámetro medio, son

los áridos. La sola mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero. Existen

hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como

el hormigón asfáltico que utiliza betún para realizar la mezcla.

2.2. La arena

http://es.wikipedia.org/wiki/Material_compuesto

http://es.wikipedia.org/wiki/Aglomerante

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua

http://es.wikipedia.org/wiki/Aditivos_para_hormig%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Cemento

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_hidrataci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Mortero_de_cemento

http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_asf%C3%A1ltico

http://es.wikipedia.org/wiki/Bet%C3%BAn

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Ingeniería Civil



Es un conjunto de partículas de rocas disgregadas. En geología se denomina

arena al material compuesto de partículas cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2mm. Una

partícula individual dentro de este rango es llamada “grano de arena”. Una roca

consolidada y compuesta por estas partículas se denomina arenisca. Las partículas

por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004 mm se denominan limo, y por arriba de la

medida del grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava.

2.3. Piedra

En arquitectura, se considera piedra a un material de construcción, que

tradicionalmente ha venido siendo utilizado como uno de los principales materiales

empleados para la ejecución de los distintos elementos que componen

las edificaciones:

2.4. Método del cuarteo mecánico

Cuando el procedimiento a utilizar consista en un cuarteo mecánico, se procede

como sigue:

- Se coloca la muestra de campo en la tolva o en el cucharón alimentador,

distribuyéndola uniformemente en toda su longitud para que al verter sobre los

conductos, fluyan por cada uno de ellos cantidades aproximadamente iguales de

material.

- La velocidad a la que se alimenta la muestra debe ser tal que permita un flujo

continuo por los conductos hacia los receptáculos inferiores.

- Se vuelve a introducir la porción de la muestra de uno de los receptáculos al

cuarteador cuantas veces sea necesario, hasta reducir la muestra al tamaño

requerido para la prueba programada.

- La porción de muestra que se recolecto puede ser conservada para reducción de

tamaño para otras pruebas.

2.5. Método del cuarteo manual

Cuando el procedimiento a utilizar consista en un cuarteo en forma manual, se

procede como sigue:

- Coloca la muestra de campo sobre una superficie plana, dura y limpia, donde no

pueda haber perdida de material ni contaminación con materias extrañas.

- Homogeneiza el material traspapelando toda la muestra y acomodándolo en una

pila cónica, depositando cada paleada sobre la anterior.

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Grano_(mineral)

http://es.wikipedia.org/wiki/Arenisca

http://es.wikipedia.org/wiki/Limo

http://es.wikipedia.org/wiki/Grava

http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura

http://es.wikipedia.org/wiki/Material_de_construcci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Edificaci%C3%B3n

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Ingeniería Civil



- Por medio de la pala, ejerce presión sobre el vértice, aplanando con cuidado la

pila hasta que obtener un espesor y un diámetro uniformes. El diámetro obtenido

deberá ser aproximadamente de cuatro a ocho veces el espesor del material.

- Seguidamente divide la pila aplanada en cuatro partes iguales con la pala o la

cuchara de albañil.

- Eliminan dos de las partes diagonalmente opuestas, incluyendo todo el material

fino. Utiliza una brocha o cepillo para incorporar el material fino a la muestra

respectiva.

- Mezcla y homogeneiza el material restante y cuartéalo sucesivamente hasta

reducir la muestra al tamaño requerido para las pruebas.

3. Equipos y materiales

- Recipiente metálico de 1/3 pie3.

- Malla # 4.

- Bandeja grande que cubra el área de la malla #4.

- Wincha metálica de 2 cm.

4. Muestra

Para la obtención del hormigón fino, fuimos en grupo a la zona de extracción de

hormigón fino ubicado en la parte sur de la ciudad de Huaraz, en la zona de Chaiwua,

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donde observamos muchos trabajadores, los mismos que ingresaban en una parte del

río donde no había mucha corriente y procedían a sacar arena y piedra. De uno de los

montículos de hormigón que se encontraba amontonado empezamos a llenar nuestro

costal hasta una cantidad de 25Kg aproximadamente. Después trasladamos el

hormigón fino hasta la ciudad universitaria (Shancayán), para luego dejarlo en el

laboratorio de materiales de construcción. Luego seguimos los procedimientos

(apuntando siempre los datos necesarios para los cálculos) que se detallan a

continuación.

5. Procedimiento

- Secamos el agregado en estado natural, extendiéndolo sobre el piso limpio

aproximadamente 24 horas.

- Eliminamos manualmente las piedras mayores a 2 ½ y batimos el hormigón con

una pala hasta que adquirió un aspecto homogéneo.

- Seleccionamos por el método de cuarteo 25 kg.

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Ingeniería Civil



- Llenamos sin compactar el recipiente de 173 pie3 hasta enrasar eso se llama la

muestra P1.

- Pasamos la muestra de 1/3 pie 3 por la malla de ¼” cuidando que no se pierda el

material, zarandeamos con movimientos distintos de vaivén. En ningún caso

forzamos con la mano el pasaje de las partículas.

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Ingeniería Civil



- Introducimos al recipiente de 1/3 pie3, sin lo, y nivelarlo manualmente.

- Tomamos 4 medidas verticalmente, en el perímetro interior del recipiente a 0°,

90°, 180°, y 270°.

- Retiramos del recipiente el agregado grueso, e introducimos el material pasante

(agregado fino), sin compactar y nivelarlo manualmente.

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Ingeniería Civil



- Tomamos cuatro medidas verticalmente , en el primer perímetro interior del

recipiente a 0°, 90°, 180° y 270°, midiendo desde el borde del recipiente hasta

tocar la superficie del agregado. Promediamos las cuatro medidas y calculamos

el volumen del agregado fino (VA) y pesamos (PA).

6. Cálculos y resultados

6.1. Datos del agregado grueso (piedra)

- Peso del recipiente = 5.09 kg.

- Peso del recipiente + peso del agregado = 21.410 kg.

- Peso del agregado grueso = 16.32 kg.

- Alturas del recipiente y diámetros.

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- Promedio de la altura = 7.8 cm

- Diámetro del recipiente = 23.75 cm.

6.2. Datos del agregado fino (arena)

- Peso del recipiente = 5.09 kg.

- Peso del recipiente + peso del agregado fino = 10.719 kg.

- Peso del arena =5.629 kg.}

- Alturas del recipiente cuando está el agregado fino.

Angulo Medidas altura

0° 7.6 cm

90° 7.5 cm

180 7.8 cm

270 7.6 cm

Ángulo Medidas altura

0° 12cm

90° 13.9 cm

180 12.4 cm

270 11.6 cm

H

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- Diámetro del recipiente = 23.75 cm.

6.3. Datos del recipiente

- Diámetro: 23.8 y 23 cm.

- Diámetro promedio = 23.75 cm

- Altura:


6.4. Cálculo de volumen y masa %

a) % EN VOLUMEN:

Para la arena y piedra:

- Hpromd =12.325 cm

- Htotal =21.7 cm

- Harena =9.375 cm

𝐴 =π𝑑2

4= 443𝑐𝑚2

V = A x H = (443cm2) (9.375cm)

V = 4153.125 cm3

Vtotal =10289.014 cm3

% en gramos de arena = 4142.1865

10289.014 𝑥 100% = 40.25834 %

% de piedra = 6146.82758

10289.014 𝑥 100% = 59.741657 %

% piedra + % arena =99.99% ≡100%

b) % EN VOLUMEN:

Ángulo Medidas altura

0° 21.6cm

90° 21.7cm

180 21.7cm

270 21.7cm

Área de la arena: 𝐴 =π𝑑2

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% en gramos de arena = 5,629

16,32 x 100% = 34,4914 %

% de piedra = 10,539

16,32x 100% = 64,5772 %

% piedra + % arena = 99.06% ≡ 100%

7. Conclusiones:

- Mucha arena fina quedo adherida a las piedras por la humedad del hormigón.

8. Recomendaciones:

- Utilizar equipos en perfectas condiciones para evitar la pérdida de muestra y así

obtener resultados más acertados.

- Tener cuidado al momento de transportar el recipiente contenido de la muestra

para que no hayan pérdidas que afecten los cálculos finales.

2ºdo LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

“Contenido de humedad, porcentaje de absorción y peso específico del agregado

fino y del agregado grueso”

1. Introducción:

Los materiales de construcción son los cuerpos que integran una obra de

construcción, cualquiera sea su naturaleza, composición y formas. Antes de realizar

cualquier obra siempre se debe realizar un ensayo de laboratorio, y el siguiente informe

trata de la práctica de laboratorio número 2. Dicho informe tiene como finalidad dar a

conocer el método de ensayo para determinar por secado el contenido de humedad total

en el agregado, así como también el cálculo del peso específico.

CONSULTAS

- NTP 400.022, NPT400. 021

- ASTM C1 28-68, ASTM 127-68

2. Objetivos:

- Identificar y utilizar el medio más apropiado para extraer la humedad de los

agregados.

- Conocer la relación que existe entre la humedad total, la humedad superficial y

la absorción.

- Determinar el contenido de la humedad total para asegurar la calidad y

uniformidad dadas al producir la mezcla de concreto.

3. Marco teórico

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Ingeniería Civil



3.1. Agregados:

Son aquellos materiales inertes, duros y resistentes, libres de materiales

nocivos que por su relativo bajo costo se usan para darle cuerpo y volumen a una

mezcla de concreto. En general los agregados ocupan por lo menos tres cuartas

partes del volumen del concreto; también limitan la resistencia del concreto,

dependiendo del tipo de agregado con el que se haga la mezcla; además, sus

propiedades afectan en gran medida tanto la durabilidad como el comportamiento

estructural del concreto.

Las partículas de agregados pueden pasar por cuatro estados, los cuales son:

- Totalmente seco: Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los

agregados tengan un peso constante. (Generalmente 24 horas).

- Parcialmente seco: Se logra mediante exposición al aire libre.

- Saturado y Superficialmente seco (SSS): En un estado límite en el que los

agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se

encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio.

- Totalmente Húmedo: Todos los agregados están llenos de agua y además

existe agua libre superficial.

La absorción y el contenido de humedad de los agregados deben

determinarse de tal manera que la proporción de agua en el concreto puedan

controlarse y se puedan determinar los pesos corregidos de las muestras.

El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la

utilización de la siguiente fórmula:

Donde:

𝐶𝐻 =(P𝐻– P𝑆)

P𝑆𝑥 100%

También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película

superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la

diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la humedad

total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado.

Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está aportando

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Ingeniería Civil



agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber esta propiedad;

y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está quitando agua a

la mezcla.

3.2. Peso Volumétrico Unitario:

Es el peso del material necesario para llenar un recipiente de un pie cúbico. Se

usa el término, peso “volumétrico unitario” porque se trata del volumen ocupado

por el agregado y los huecos. Existe peso volumétrico suelto y compactado.

Pu =Pm

Vc

Pm: Peso de la muestra

Vc: Volumen aparente

3.3. Peso Específico:

Es la relación de su peso al peso de un volumen igual de agua. Se usa en

algunos cálculos para el control y proyecto de mezclas: por ejemplo, en la

determinación del volumen absoluto ocupar, por el agregado. No es una medida de

calidad del agregado. La mayor parte de los agregados de peso normal tienen pesos

específicos comprendidos entre 2.4 y 2.9.

Pe =Pm

Vab

Pm: Peso de la muestra

Vab: Volumen absoluto o Volumen real

3.4. Absorción y Humedad Superficial:

Deben terminarse de manera que la proporción de agua en el concreto pueda

controlarse y se puedan determinar los pesos correctos de las mezclas. La estructura

interna de las partículas de un agregado está formadas por material sólido y huecos

que pueden contener agua o no.

Contenidos de Humedad (W): El contenido de agua dentro de un agregado

expresado en porcentaje es:


P𝑆𝑥100%

PH: peso de la muestra humedad (g)

PS: peso de la muestra seca (g)

CH (%): contenido de humedad (%)

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Ingeniería Civil



3.5. Porcentaje de Absorción:

Es la cantidad de agua que puede absorber un agregado, expresado en

porcentajes es;

𝑃𝐴 =(P𝑆𝑆𝑆– P𝑆)

P𝑆𝑥 100%

PS: peso de la muestra seca (%)

PSSS: peso de la muestra saturada y superficialmente seca (g)

PA (%): porcentaje de absorción (g)

3.6. Sustancias Perjudiciales en los Agregados:

Las sustancias perjudiciales que pueden estar presentes en los agregados

incluyen las impurezas orgánicas, limo, arcillas, carbón de piedra, lignito, y unas

partículas blandas y ligeras. La mayor parte de las especificaciones limitan las

cantidades permisibles de estas sustancias en los agregados.

3.7. Interpretación de resultados:

CH% < Abs%

Esto último se refiere a que las condiciones del material estén Húmedo o

totalmente mojado.


- Balanza con sensibilidad de 0,1g y con capacidad de 1 kg o más.

- Frasco volumétrico de 500 cm3 de capacidad, calibrado hasta 0, 10 cm3, o frasco de

1 litro calibrado.

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Ingeniería Civil



- Molde metálico de forma troncocónica de 40mm de diámetro en la parte superior,

90mm de diámetro en la parte inferior y 75mm de altura.

- Barra compactadora de metal de 340 gr con un extremo de superficie plana

circular de 25 mm de diámetro.

- Estufa capaz de mantener una temperatura aproximada de 110°c.

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Ingeniería Civil



Muestra

Para el laboratorio nº 2 se utilizaron:

- 1000 g de Arena.

- 3000 g de Piedra.

5. Procedimiento

5.1. De la arena

- Por el método de cuarteo seleccionar 1000 g de arena en estado natural (PH =

1000g).

- Secar la muestra a 110°C aproximadamente hasta peso constante (PS).

- Calcular:


P𝑆𝑥 100%

- Luego cubrir la muestra en un agua durante 18 a 24 horas.

- Colocar la muestra en una mesa, expandirla y removerla para garantizar un

secado uniforme.

- Colocar la muestra en un molde metálico, apisonándola 25 veces.

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Ingeniería Civil



- Levantar el molde verticalmente. Si existe humedad superficial, el cono de

agregado fino mantendrá su forma.

- Se sigue revolviendo constantemente y se repite la operación a intervalos

frecuentes hasta que el cono se derrumbe al quitar el molde. En este caso la

muestra ha alcanzado la condición de saturado y superficialmente seco (SSS).

Primer método

De inmediato introducirlo en el frasco de 500 cm3 y llenarlo de agua

hasta casi la marca de 500 cm3, rodarlo suavemente el frasco para

Muestra ha alcanzado la

condición de saturado y

superficialmente seco (SSS)

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Ingeniería Civil



expulsar las Burbujas de agua. Completar con agua hasta la marca de

500cm3, luego de una hora.

Calcular el peso total de agua añadida en el frasco con aproximación

de 0, 1 g (Va)

Sacar la muestra del frasco incluida el agua a un recipiente y llevarlo

al Horno hasta peso constante (PS).

Cálculo de resultados: 𝑃𝑒 = Ps

𝐕𝐬𝐬𝐬 𝑃𝐴 =

(𝑃𝑆𝑆𝑆−𝑃𝑆)

𝑃𝑆 x 100

Segundo método:

Utilizando el frasco graduado de un litro de capacidad.

En un frasco de un litro, con 500 cm3 de agua, introducir la muestra

de 500 g en condiciones de SSS.

Dejar reposar la muestra por unos 3 minutos, leer el volumen final el

agua (VF). Obtener VSSS= VF – 500.

Sacar la muestra del frasco incluida el agua a un recipiente y secarlo

en el horno a 110ºC aproximadamente hasta peso constante (PS).

Cálculo de resultados:

Pe =PS

VSSS PA =

(PSSS − PS)

PS x 100%

5.2. De la piedra

- Seleccionar por el método del cuarteo 3000g de piedra en estado natural

(PH=3000 g).

- Llevar a la muestra al horno a una temperatura aproximada de 110°C, hasta

peso constante (Ps).

- Calculo de resultados:


P𝑆 𝑥 100%

- Sumergir esta misma muestra en agua durante 18 a 24 horas.

- Continuación se coloca la muestra sobre una mesa y con una franela lavamos

secando hasta desaparecer toda película de agua visible, tan pronto se logre esta

condición se pesa 1kg (Psss).

- Inmediatamente se introduce en un frasco de un litro de capacidad, que contiene

500 cm3 de agua. Luego de tres minutos se lee el volumen final del agua (Vf).

Se obtiene:

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Ingeniería Civil



VSSS = VF − 500

- Seguidamente secar la muestra del frasco incluida el agua a un recipiente y

llevarlo al horno para secar a temperatura aproximada de 110°C hasta peso

constante (Ps).

- Cálculo de resultados:

𝑃𝑒 = Ps

Vsss PA =

(PSSS − PS)

PS x 100%

6. Cálculos y resultados:

6.1. Datos iniciales:

Cantidad de Humedad

De la Arena

- PH = 483 g.

- PS = 464 g. ( pesado luego del secado)

De la Piedra

- PH = 2565 g.

- PS = 2502 g. ( pesado luego del secado)

Porcentaje de Absorción

- PSSS = 464g.

- Precipiente = 429.8 g.

- Volumen Agua + Piedra (VF) = 872 cm3

- Volumen Agua + Arena (VF) = 685 cm3

6.2. Cálculos

Cantidad de Humedad

a) De la Arena


P𝑆𝑥 100% =

(483 − 464)

464𝑥 100%

𝑪𝑯 = 𝟒, 𝟎𝟗𝟒%

b) De la Piedra


P𝑆𝑥 100% =

(3000 − 2502)

2502𝑥 100%

𝑪𝑯 = 𝟐, 𝟓𝟏%

Porcentaje de Absorción y Peso específico

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Ingeniería Civil



a) De la Arena

- VSSS = VF – 500

VSSS = 124 cm3

- P arena (PS) + recipiente = 591 g

PS = 464 g

Peso específico

𝑃𝑒 = Ps

Vsss=

464

124

𝑷𝒆 = 𝟑, 𝟕𝟒𝟏𝟗 𝒈 𝒄𝒎𝟑⁄


𝑃𝐴 = (𝑃𝑆𝑆𝑆 − 𝑃𝑆)

𝑃𝑆𝑥 100% =

(500 − 464)

464𝑥 100%

𝑷𝑨 = 𝟕, 𝟕𝟓%

b) De la Piedra

- VSSS = VF – 500

VSSS = 375 cm3

- P arena (PS) + recipiente = 2937 g

PS = 2502 g

Peso específico

𝑃𝑒 = Ps

Vsss=

2502

375

𝑷𝒆 = 𝟔, 𝟔𝟕𝟐 𝒈 𝒄𝒎𝟑⁄


𝑃𝐴 = (𝑃𝑆𝑆𝑆 − 𝑃𝑆)

𝑃𝑆𝑥 100% =

(3000 − 2502)

2502𝑥 100%

𝑷𝑨 = 𝟐, 𝟓𝟏%

6.3. Resultados

CUADRO DE RESULTADOS

ÁGREGADO CH (%) Pe (g/cm3) PA (%)

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Ingeniería Civil



7. Conclusiones:

- El peso específico saturado con superficie saca está entre los rangos del peso

específico de la masa y el aparente.

- Dado a que los pesos específicos del agregado grueso (piedra) están dentro de los límites

establecidos por la norma, su uso para la preparación de hormigón es adecuado.

- En el agregado grueso la absorción del 0.9897% nos indica que el ripio absorberá este

porcentaje del volumen total del agua; razón por la cual se debe aumentar en este

porcentaje de agua para la mezcla para tener el 100%.

- El porcentaje de absorción negativo indica que el agregado está quitando agua a la

mezcla.

- El incremento del peso del agregado es debido al agua que se sitúa en sus poros, sin

incluir al agua que se adhiere a la superficie del material, siendo expresada como un

pequeño porcentaje de la masa seca.

8. Recomendaciones:

- Calibrar la balanza antes de utilizarla para que podamos obtener resultados con mayor

precisión.

- Manipular el horno cuidadosamente al poner y al retirar la muestra, debido a que podría

ocasionar quemaduras.

- Tener bien en claro todas las definiciones de los procesos, el uso de los equipos para

poder realizar un trabajo satisfactorio.

ARENA 4,094 3,7419 7,75

PIEDRA 2,51 6,672 2,51

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Ingeniería Civil



3ºer LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Determinación por lavado del material que pasa el tamiz Nº200 (74um)

1. Introducción

El material más fino que 75 µm, puede ser separado de las partículas más grandes,

completamente y con mayor eficiencia, mediante tamizado húmedo, antes que con la

utilización del tamizado en seco; por lo tanto, cuando se desea determinar con precisión el

material más fino que 75 µm en una muestra de árido fino o grueso, se debe utilizar este

método de ensayo previo al tamizado en seco descrito en la normativa nacional (NTP

400.018 y ASTM C 117-79). Por lo general, la cantidad adicional de material más fino que

75 µm, que se obtiene en el proceso de tamizado en seco, es pequeña. Si esta diferencia es

grande, se debe revisar la eficiencia de la operación de lavado, esto puede ser un indicio

de la degradación de los áridos.

En la mayoría de los áridos, el agua potable es adecuada para separar el material más

fino que 75 µm del material más grueso. En algunos casos, el material más fino está

adherido a las partículas más grandes, ya sea, como un recubrimiento de arcilla o

recubrimientos en los áridos que se han extraído de las mezclas bituminosas. En estos

casos, el material fino puede ser separado más fácilmente con un agente dispersor en el

agua.

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Ingeniería Civil



2. Objetivos

- Calcular el porcentaje de materia que atraviesa el tamiz Nº 200 de agregado (fino y

grueso)

- Dar a conocer la importancia de la pureza de un agregado.

3. Marco teórico y conceptual

Las sustancias perjudiciales que pueden estar presentes en los agregados incluyen

las impurezas orgánicas, limo, arcillas, carbón de piedra, lignito, y unas partículas blandas

y ligeras. La mayor parte de las especificaciones limitan las cantidades permisibles de

estas sustancias en los agregados.

Las partículas de arcilla y otras del árido que son dispersadas por el agua de

lavado, así como los materiales solubles en agua, son removidas del árido durante el

ensayo.

El material que logre atravesar por el tamiz Nº 200 está constituido

principalmente por materia orgánica, arcilla y limo, los cuales están presentes en los

agregados, este material con un porcentaje excedente al permitido resultan perjudiciales

al realizar la mezcla en la construcción. Para ellos definiremos a las arcillas y los limos.

3.1. La arcilla

Las arcillas se distinguen de otros suelos de grano fino por diferencias en el tamaño

y la mineralogía. Limos, que son suelos de grano fino que no incluyen minerales

arcillosos, suelen tener tamaños de partículas más grandes que las arcillas, pero hay

cierta superposición tanto en tamaño de partícula y otras propiedades físicas, y hay

muchos depósitos naturales que incluyen sedimentos y también arcilla. La distinción

entre el limo y la arcilla varía según la disciplina. Los geólogos y los científicos del

suelo suelen tener en cuenta la separación que se produzca en un tamaño de partícula

de 2 m, sedimentologists menudo utilizan 4-5 m, y los químicos utilizan coloides 1 m.

Los ingenieros geotécnicos distinguen entre limos y arcillas basados en las

propiedades de plasticidad del suelo, medido por los límites de Atterberg los suelos.

ISO 14688 califica las partículas de arcilla como siendo de menos de 2 m y limos

grandes.

Arcilla: Es el agregado mineral terroso o pétreo que contiene esencialmente

silicatos de aluminio hidratados. La arcilla es plástica cuando está suficientemente

pulverizada y saturada, es rígida cuando está seca y es vidriosa cuando se quema

a temperatura del orden de 1 000°C.

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Ingeniería Civil



Esquisto Arcilloso: Es la arcilla estratificada en capas finas, sedimentadas y

consolidadas, con un clivaje muy marcado paralelo a la estratificación.

Arcilla Superficial: es la arcilla estratificada no consolidada que se presenta en

la superficie.

3.2. El limo

Los suelos tienen diferente textura según el tamaño de los fragmentos de roca

de que se componen. Las partículas menores son trozos microscópicos de arcilla; las

más grandes, granos de arena de diverso tamaño. Las partículas intermedias forman

el lodo.

El limo es una tierra compuesta de partículas de los tres tamaños: arcilla, lodo y

arena. Según la proporción de humus (materia orgánica descompuesta) que contiene,

el limo suele ser el tipo de suelo más productivo. Las tierras ligeras y arenosas, por

ejemplo, son tan porosas que retienen muy poca agua. Las pesadas y arcillosas

pueden contener más agua, pero las partículas están tan comprimidas que dejan poco

espacio al aire que las raíces de las plantas necesitan para sobrevivir. Los limos

reúnen las mejores cualidades de ambas: retienen bien el agua y el aire.


- Tamices #16 y #200

- Un recipiente de tamaño suficiente como para contener la muestra cubierta con

agua y permitir agitación vigorosa sin pérdida de la muestra ni del agua.

- Una balanza sensible al 0.1 % del peso medido.

- Una estufa capaz de mantener una temperatura uniforme de aproximadamente

110° C.

26

Ingeniería Civil



- Muestra

Para el laboratorio nº 3 se utilizaron:

530 g de Arena.

5000 g de piedra

5. Procedimiento

a. DE LA ARENA

Para disminuir la segregación y la perdida de polvo, se humedecerá previamente

la muestra. Por el método del cuarteo separar 530 g aproximadamente y llevar

al horno a una temperatura de 110° C hasta peso constante (P1).

Colocar la muestra en un recipiente, cubrirla con agua y lavarla.

Colocar el tamiz #16 sobre el tamiz #200 y a través de ellos pasara la muestra

con el agua de lavado. Continuar con el lavado hasta que el agua del lavado sea

clara.

El material retenido en las mallas se vuelve al recipiente y se lleva al horno a

una temperatura aproximada de 110° C hasta peso constante (P2).

Cálculo de resultados

A =(P1 − P2)

P1 x 100%

27

Ingeniería Civil



A= % de material que pasa el tamiz #200.

NOTA: el material retenido P2, se puede utilizar para el ensayo del

análisis granulométrico de la arena.

b. DE LA PIEDRA

Para disminuir la segregación y la perdida de polvo, se humedecerá previamente

la muestra. Por el método del cuarteo separar 5000 g aproximadamente y llevar

al horno a una temperatura de 110° C hasta peso constante (P1).

Colocar la muestra en un recipiente, cubrirla con agua y lavarla con vigor de

manera que el polvo quede en suspensión y pueda ser eliminado por

decantación.

Colocar el tamiz #16 sobre el tamiz #200 y a través de ellos se vierten las aguas

de lavado, cuidando que no se produzca arrastre de las partículas gruesas, de

modo que estas no caigan en los tamices.

Se repite esta operación hasta que las aguas de lavado sean claras.

Se integra a la muestra lavada, todo el material retenido en los tamices y se seca

en el horno a una temperatura aproximada de 110° C hasta peso constante (P2).

Cálculo de resultados:

A =(P1 − P2)

P1 x 100%

A= % de material que pasa el tamiz #200.

6. Cálculos y resultados

a. Datos iniciales

- Al llevar la muestra al horno por primera, se obtuvo el peso constante P1.

PESO INICIAL P1

Arena 550 g 486.18 g

Piedra 5065,5 g 4944,38 g

- Al llevar la muestra restante por segunda vez al horno, se obtuvo el peso constante

P2.

28

Ingeniería Civil



P1 P2

Arena 486.18 g 300.41 g

Piedra 4944,38 g 4919,5 g

b. Cálculos

De la Arena

𝐴 =(P1 − P2)

P1 x 100% =

(486.18 − 300.41)

486.18 x 100%

𝑨𝒂𝒓𝒆𝒏𝒂 = 𝟑𝟖, 𝟐𝟏%

De la Piedra

𝐴 =(P1 − P2)

P1x 100% =

(4944,38 − 4919,5)

4944,38x 100%

𝑨𝒑𝒊𝒆𝒅𝒓𝒂 = 𝟎, 𝟓𝟎𝟑%

c. Resultados

7. Conclusiones

De acuerdo a la siguiente tabla según la Norma Peruana del Hormigón

Nº Tamiz Porcentaje que pasa (%)

3/8 100

4 95 – 100

16 45 – 80

50 10 – 30

100 2 – 10

200 2 – 4

Se concluye que

- Comparando nuestros resultados con los requisitos de gradación se observó que el

porcentaje que pasa de la piedra pertenece dentro de los valores estandarizados por

CUADRO DE RESULTADOS

AGREGADO P1 P2 A (%)

ARENA 486.18 g 300.41 g 38,21

PIEDRA 4944,38 g 4919,5 g 0.503

29

Ingeniería Civil



lo que se encuentra apta para su uso y/o empleo en la elaboración de morteros,

mezclas, hormigones, asfálticas y tratamientos superficiales.

- El material que pasa el tamiz #200 es 39.8494% debido al error cometido al momento

de zarandear (tamiz en malas condiciones).

8. Recomendaciones

Humedecer la arena para evitar la pérdida o disminución de polvo.

Evitar perder la muestra debido a que al momento de los cálculos se obtendrán datos

imprecisos.

Utilizar y verificar que los instrumentos y equipos estén en buen estado, para evitar

errores en los cálculos requeridos.

30

Ingeniería Civil



4ºto LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Análisis granulométrico

1. Introducción

Los ensayos de granulometría tienen por finalidad determinar en forma

cuantitativa la distribución de las partículas del suelo de acuerdo a su tamaño. La

distribución de las partículas con tamaño superior a 0.075 se determina mediante

tamizado, con una serie de mallas normalizadas. Para partículas menores que 0.075 mm,

su tamaño se determina observando la velocidad de sedimentación de las partículas en

una suspensión de densidad y viscosidad conocidas.

La limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son

importantes en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos enfocaremos en

esta última teniendo como propiedad LA GRANULOMETRÍA.

Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están

especificados en la NTP 400.018, los cuales se seleccionarán los tamaños y por medio de

unos procedimientos hallaremos su módulo de finura, para el agregado fino y el tamaño

máximo nominal y absoluto para el agregado grueso.

2. Objetivos

- Determinar el módulo de finura del agregado por separado y global de la muestra.

- Evaluar las características de granulométricas para su empleo con la mezcla de

cemento.

- Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado (fino y

grueso) y con estos datos construir su curva granulométrica.

- Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra

de agregados (fino, grueso).

31

Ingeniería Civil



- Determinar el tamaño máximo del agregado.

- Determinar la superficie específica del material.

3. Marco teórico y conceptual

3.1. Granulometría

Medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación

sedimentaria de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de

análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la

abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños ´previstos por una

escala granulométrica.

Para conocer o determinar la distribución de tamaños de las partículas que

componen una muestra del agregado se separan estos mediante cedazos o tamices.

Los siete tamices para el agregado fino tienen aberturas que varían desde las 150

micras hasta los 9.52mm. Los tamaños para el agregado se aplican en cantidades de

agregado, en porcentajes que pasan a través de un arreglo de mallas.

Los agregados gruesos según la norma ASTM C-33 y NTP 400.037 deberán

cumplir con las gradaciones establecidas mediante el ensayo de la NTP 400.012.

3.2. Módulo de fineza

Tamiz

(ASTM)

Tamiz

Nch (mm.)

Abertura real Tipo de suelo

3 ” 80 76.12

GRAVA

2 “ 50 50.80

1 ½ ” 40 38.10

1 ” 25 25.40

¾ ” 20 19.05

3/8 ” 10 9.52

N0 4 5 4.76 ARENA GRUESA

N0 10 2 2.00

ARENA MEDIA N0 20 0.90 0.84

N0 40 0.50 0.42

N0 60 0.30 0.25

ARENA FINA N0 140 0.10 0.105

N0 200 0.08 0.074

32

Ingeniería Civil



También llamado módulo granulométrico por algunos autores, no es un índice

de granulometría, ya que un número infinito de tamizados da el mismo valor para el

módulo de finura.

El módulo de finura es un parámetro que se obtenido de la suma de los

porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan

con la relación 1:2 desde el tamiz #100 en adelante hasta el tamaño máximo presente

y dividido en 100, para este cálculo no se incluyen los tamices de 1” y ½”.

Cambios significativos en la granulometría de la arena tiene una repercusión

importante en la demanda de agua y, en consecuencia, en la trabajabilidad del

hormigón, por lo que hubiese una variación significativa en la granulometría de la

arena deben hacerse ajustes en el contenido de cemento y agua para conservar la

resistencia del hormigón.

Los valores estándares para el módulo de fineza para agregados es:

Agregado fino de 2.3 a 3.1

Agregado grueso de 7.3 a 8.9

a) Análisis granulométrico

Estudio del tamaño, área superficial o la determinación de la

distribución de tamaños de las partículas de los agregados, que se realiza en

laboratorio mediante tamizado y luego comparando con tamaño y

distribuciones de tamaño normalizadas, establecemos si son o no adecuados

para un determinado uso, particularmente para preparar mezclas de morteros

y concretos.

Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas

presentes en una muestra de suelo. Así es posible también su clasificación

mediante sistemas como AASTO o USCS. El ensayo es importante, ya que

gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en bases

de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc., depende de este

análisis.

Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices

normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente.

100

)100 Nºy 50 Nº 30, Nº 16, Nº 08, Nº 04, Nº ¼”, /8”,3,"4/3,"2/11(..%

retAcumulm f

33

Ingeniería Civil



a.1) Granulometría del Agregado Fino

Los requisitos estipulados en las especificaciones ASTM C33,

permiten una relativa amplitud de variación en la Granulometría del

agregado fino.

Otros requisitos de estas especificaciones son:

Que el agregado fino no tenga más del 45% retenido entre dos mallas

consecutivas.

Que el módulo de finura no sea menor de 2.3 o mayor de 3.1, ni varíe

más de 0.20 del valor supuesto al elegir las proporciones del

concreto. Si se excede de este valor, el agregado fino se rechaza, a

menos que se hagan los ajustes pertinentes en las proporciones de

agrego fino y grueso.

Se define como módulo de fineza, ya sea del agregado fino o

grueso, la suma de los porcentajes acumulados de los agregados

retenidos en las mallas estándar, dividida por 100. Es un indicador

de la finura de un agregado: cuanto mayor sea el módulo de finura,

más grueso es el agregado.

a.2) Granulometría del Agregado Grueso

La Granulometría de un agregado grueso de un tamaño

máximo dado puede variar dentro de una variedad relativamente

amplia de valores sin producir efecto apreciable en las cantidades

necesarias de cementos y de agua, si la proporción de agregado fino

produce concreto manejable.

Se considera como tamaño máximo de un agregado, al

determinado por la malla inmediata superior a aquella que retiene

(acumulado) 15% o más del material.

El tamaño máximo que se puede usar generalmente depende del tamaño y la

forma de los miembros de concreto y de la cantidad y distribución del acero

de refuerzo. En general, el tamaño máximo de agregados no debe exceder de:

Un quinto de la menor separación entre los lados del encofrado.

Tres cuartos del espacio libre entre las varillas del refuerzo.

Un tercio del espesor de las losas sin refuerzo situadas sobre el terreno.

34

Ingeniería Civil



Puede desistirse de estos requisitos si, en la opinión del ingeniero, la

mezcla es lo suficientemente manejable para que el concreto pueda colocarse

sin que asegure sus fines.

a.3) Módulo de fineza de la combinación de agregados

Cuando se combinan agregados de diferentes dimensiones como

arena y grava, el procedimiento a seguir es el siguiente:

- Se calcula el módulo de fineza de cada uno de los agregados por

separado.

- Se calcula el factor en que cada uno de ellos interviene 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 cada agregado.

Es decir, si llamamos módulo de fineza de la combinación de

agregados mc, módulo de fineza del agregado fino mf y módulo de

fineza del agregado grueso mg, tenemos:

mc =Vol. Abs. A fino

Vol. Abs. Agregados∗ mf +

Vol. Abs. A grueso

Vol. Abs. Agregados∗ mg

Si hacemos:

rf =Volumen Absoluto del agregado fino

Vol. umen absoluto de los agregados

rg =Volumen Absoluto del agregado grueso

Vol. umen absoluto de los agregados

Tendremos:

mc = rf ∗ mf + rg ∗ mg

Y también:

rf + rg = 1

b) Agregado fino

Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8” y queda retenido en la

malla N0200, el más usual es la arena producto resultante de la

desintegración de las rocas.

Se considera como agregados finos o inertes, a la arena o piedra

natural finamente triturada, de dimensiones reducidas y que pasan

35

Ingeniería Civil



como mínimo el 95% por la malla Nº4 (4.76mm) quedando retenido

como mínimo, el 90% en el tamiz Nº100.

Gradación recomendable

b.1) Agregado grueso

Uno de los principales componentes del hormigón o concreto, por

este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenos

resultados en la presentación de estructuras del hormigón.

El tamaño máximo que se puede usar depende de los miembros del

concreto y del acero de refuerzo.

Los agregados gruesos deben ser gravas o piedra chancada, cuando

estos queden retenidos como mínimo el 95% el tamiz Nº 04 El tamaño

máximo del agregado grueso para el concreto será pasante el tamiz 2 ½”.

En caso de material en greña o contaminación de tamaños, el

material debe separase en dos proporciones por medio de la malla N0 4.

Gradación recomendable para el agregado grueso

malla FRACCIÓN

2 1/2 2-1 1 ½ -

3/4

2-Nº4 1 ½-Nº4 1-Nº4 ¾-Nº4 ½-Nº4

2 1/2" 90 - 100 100 100 100 100 100 100 ---

MALLA Porcentaje Pasante

Por peso

3/8 100

4 95 – 100

8 80 – 100

16 50 – 85

30 25 – 60

50 10 – 30

100 2 – 10

36

Ingeniería Civil



2" 35 - 70 90 - 100 100 95 - 100 100 100 100 ---

1 1/2" 0 - 15 35 - 70 90 - 100 --- 95 - 100 100 100

1" --- 0 - 15 20 - 55 35 - 70 --- 95 - 100 100

3/4" 0 - 5 --- 0 - 15 000 35 - 70 --- 90 - 100 100

1/2" --- 0-5 000 10 - 30 000 25 - 60 --- 90 - 100

3/8" --- --- 0 - 5 --- 10 - 30 --- 20 - 55 40 - 70

nº4 --- --- --- 0 - 5 0 - 5 0 - 10 0 - 10 0 - 15

nº8 --- --- --- --- --- 0 - 5 0 - 5 0 - 5

1. Agregados con Granulometría Discontinua

La falta de dos o más tamaños sucesivos pueden producir

problemas de segregación, especialmente en los concretos sin aire

incluido con asentamiento mayores de 3 pulgadas.

2. Curva granulométrica

Para obtener la curva granulométrica se precede de la siguiente

manera:

Tabulando los datos de los pesos retenidos en cada malla, se

procede a hallar el porcentaje retenido en cada malla, teniendo en

cuenta que el total es la suma de los pesos retenidos.

Utilizando los porcentajes retenidos se hallan los porcentajes

retenidos acumulados para cada malla.

Con los porcentajes retenidos acumulados se hallará en porcentaje

pasante, que es complemento del porcentaje retenidos acumulados de

cada malla.

La curva granulométrica deseada será un gráfico que tenga como

abscisas el % pasante y como ordenadas en la malla indicada.

Para determinar la gradación recomendable se remitirá al

Reglamento Nacional de Construcciones, Titulo VII, Para materiales y

procedimientos de construcción, en el acápite de agregados.

3. Tamaño máximo

Se considera como tamaño máximo de un agregado, al

determinado por la malla inmediata superior a aquella que retiene

(acumulado) 15% o más de material. El tamaño máximo que se puede

37

Ingeniería Civil



usar generalmente depende del tamaño y la forma de los miembros de

concreto y de la cantidad y distribución del acero de refuerzo. En

general, el tamaño máximo de agregados no debe exceder de:

- 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado.

- 3/4 del espacio libre entre las varillas del refuerzo.

- 1/3 del espesor de las losas sin refuerzo situadas sobre el terreno.

Puede desistirse de estos requisitos si la mezcla es lo suficientemente

manejable para que el concreto pueda colocarse sin que asegure sus

fines.

4. Referencias Normativas

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser

citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma técnica

Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el

momento de esta publicación. Como toda norma está sujeto a

revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base

a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones

recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo

Peruano de normalización posee la información de las normas

técnicas peruanas en vigencia en todo momento

5. Normas técnicas Peruanas

NTP 339.047: 1979 HORMIGÓN (CONCRETO). Definiciones y terminología

relativas al hormigón.

NTP 350.001: 1970 Tamices de ensayo

NTP 400.010: 2000 AGREGADOS. Extracción y preparación de las muestras

NTP 400.011: 1976 AGREGADOS. Definiciones y clasificación de agregados

para uso en mortero y concreto.

NTP 400.018: 1977 AGREGADOS. Determinación del material que pasa por el

tamiz normalizado 75 um. (Nº 200).

NTP 400.037: 2000 AGREGADOS. Requisitos.

6. Normas técnicas de asociación

38

Ingeniería Civil



ASTM C 670: 1996: Standard practice for preparing precision and bias

statements for test methods for construction materials.

ASTM C 702: 1998: Standard practice for reducing field samples of aggregate

to testing size.

AASHTO T 27: Sieve analysis of fine and coarse aggregates.

7. Campo de aplicación

a) Las normas técnicas se aplican para determinar la gradación de materiales

propuestos para su uso como agregados a los que estén siendo utilizados como

tales. Los resultados serán utilizados para determinar el cumplimiento de la

distribución del tamaño de partículas con los requisitos que exige las

especificaciones técnicas de la obra y proporcionar los datos necesarios para el

control de la producción de agregados. Los datos también pueden ser utilizados

para correlacionar el esponjamiento y embalaje.

b) La determinación exacta del material más fino que la malla de 75 um. (Nº 200)

no puede ser obtenida por esta norma técnica peruana. Se utilizará la NTP

400.018.

c) Materiales y equipos

1. Balanza

Las balanzas utilizadas en el ensayo de agregado fino, grueso y global deberán

tener la siguiente exactitud y aproximación:

Para el agregado fino, con aproximación de 0.1 g. y exacta a 0.1 g. ó

0.1% de la masa de la muestra, cualquiera que sea mayor dentro del rango

de uso.

Para agregado grueso o global, con aproximación y exacta a 0.5 g. ó 0.1%

de la masa de la muestra, cualquiera que sea mayor, dentro del rango del

uso.

39

Ingeniería Civil



2. Tamices

Los tamices serán montados sobre armaduras construidas de

tal manera que se prevea pérdida de material durante el

tamizado. Los tamices cumplirán con la NTP 350.001.

3. Muestra

Para el presente laboratorio su utilizaron

- Arena: .500g aproximadamente

- Piedra: 3000g aproximadamente

4. Horno

Un horno capaz de mantener una temperatura de 110 º C + 5 º C.

d) Muestreo

- Las muestras para el ensayo se obtendrán por medio del cuarteo, manual o mecánico,(

según la norma INV E - 202). El agregado debe estar completamente mezclado antes

de cuartearlo y tener la suficiente humedad para evitar la segregación y la pérdida de

finos. La muestra para el ensayo debe tener la masa seca aproximada y consistir en

una fracción completa de la operación de cuarteo. No está permitido seleccionar la

muestra con una masa exacta determinada.

- Tomar la muestra del agregado de acuerdo a la NTP 400.010. El tamaño de la muestra

de campo deberá ser la cantidad indicada en la NTP 400.010 o cuatro veces la

cantidad requerida en los apartados 7.4 y 7.5 (excepto con la modificación que se

presenta en el apartado 7.6), la que sea mayor.

40

Ingeniería Civil



- Mezclar completamente la muestra y reducirla a la cantidad necesaria para el ensayo

utilizando los procedimientos descritos en la práctica normalizada ASTM C 7002. La

muestra para el ensayo será aproximadamente de la cantidad deseada cuando este

seca y deberá ser el resultado final de la reducción. No se permitirá la reducción

exacta predeterminada. Cuando el ensayo propuesto sea el de análisis granulométrico,

incluyendo la determinación del material más fino que la malla Nº 100, la muestra

podrá ser reducida en el campo para evitar el envío de excesiva cantidad al

laboratorio.

- Agregado Fino: Las muestras de agregado fino para el análisis granulométrico,

después de secadas deberán tener una masa de 500 g mínimo.

- Agregado grueso: La cantidad de muestra de ensayo de agregado grueso será de

3000 g mínimo.

- Agregado Global: La cantidad de muestra de ensayo del agregado global será la

misma que para la del agregado grueso.

- Muestras de agregado grueso y agregado global de mayor tamaño: La cantidad

de muestra requerida para agregados con tamaños máximos nominales a 50 mm. O

mayores debe ser tal como para evitar la reducción de la muestra y ensayarla como

una unidad; excepto con cuarteador y agitador mecánico de tamices de capacidad

suficiente. Cuando no se disponga de estos equipos, en lugar de combinar y mezclar

incrementos de muestra para luego reducirla a una muestra de ensayo, como una

opción, se pueda realizar el tamizado de aproximadamente igual número de

incrementos de tal modo que el total de la masa ensayada cumpla con los requisitos

del apartado

- En el caso que la determinación de la cantidad de material más fino que la malla Nº

200 sea realizado mediante el método descrito en la NTP 400.018, se procederá como

sigue

- Para agregados con tamaño máximo nominal de 12.5mm. (1/2’’) o menores,

utilizar la muestra de ensayo que se utiliza en la NTP 400.018 y este método.

Primero ensayar la muestra de acuerdo a la NTP 400.018 completando la operación

41

Ingeniería Civil



con el secado final, luego tamizar la muestra en seco como se estipulan los

apartados 8.2 hasta 8.7 de la presente NTP.

- Para agregados con tamaño máximo nominal mayores a 12.5mm. Se puede utilizar

una muestra de ensayo simple como se describe en el apartado anterior o se puede

utilizar una muestra simple separada por el método de ensayo que describe la NTP

400.018.

e) Procedimiento

1. Seleccionamos una muestra de 530g de arena (pasa 100% el

tamiz N°4) y 3000g de piedra (pasa el 100% el tamiz de 1” y

no pasa nada el tamiz N°4).

2. Luego se secó la muestra a 110°C hasta obtener un peso

constante.

3. Se calculó la masa de cada tamiz.

4. Tamizado:

De la arena:

Seleccionamos los tamices #4, #8, #16, # 30, #50, #100

Encajamos los tamices en orden de abertura decreciente, el #4 arriba y el

# 100 abajo.

42

Ingeniería Civil



se colocó una bolsa en la base para recolectar la muestra que pasa del

tamiz N°100

Se echa el agregado fino y se le da movimientos de vaivén al conjuntos de

tamices para las partículas queden atrapados en los tamices respectivos.

Se separó cada tamiz y se calculó la masa de cada tamiz con lo que quedó

retenido en el tamiz.

Cuadro de las masas retenidas en cada tamiz.

Tamiz Masa retenida(g)

N°4 0

N°8 170

N°16 126

N°30 111

43

Ingeniería Civil



N°50 61

N°100 36

504

De la piedra:

Seleccionamos los tamices 1”, ¾”, ½” 3/8”, #4.

Encajamos los tamices en orden de abertura decreciente, el 1” arriba y el #

4 abajo.

Se echa la piedra (agregado grueso) y se le da movimientos de vaivén al

conjuntos de tamices para las partículas queden atrapados en los tamices

respectivos.

Se separó cada tamiz y se calculó la masa de cada tamiz con lo que quedó

retenido en el tamiz.

Cuadro de las masas retenidas en cada tamiz.

f) CÁLCULOS:

Arena:

MUESTRA (gr) 530

MALLA Masa Retenida

(g.)

% Retenido

Parcial

% Retenido

Acumulado

% Del Agregado

Pasante

# 4 0 0 0 100

# 8 170 32.08 32.08 67.92

Tamiz Masa retenida(g)

1” 0

¾” 426

½” 1027.5

3/8” 577.5

N°4 969

3000

44

Ingeniería Civil



# 16 126 23.77 55.85 44.15

# 30 111 20.94 76.79 23.21

# 50 61 11.51 88.3 11.7

# 100 36 6.79 95.09 4.91

Polvo 26 4.91 100 0,000

530 100

% retenido acumulado(hasta el tamiz #100)Módulo de finura

100

100 67.92 44.15 23.21 11.7 4.912.52

100fm

Superficie esférica:

1 2 n

e

e 1 2 n

P P PS ; P 2.78

100 P d d

6

de

Donde:

2

3 3

16 32 * 2.54 0.3572

d

3

3 3

32 64 * 2.54 0.1792

d

4

3 3

64 128 * 2.54 0.0892

d

5

3 3

128 256 * 2.54 0.0452

d

6

3 3

256 512 * 2.54 0.0222

d

7

3 3

512 1024 * 2.54 0.0112

d

Reemplazando:

ef

e

2

f

0 170 126 111 616S

100x2.78 0

3

.357 0.179 0.089 0.045 0.022 0.011

2S

6

34.77cm

g

45

Ingeniería Civil



Piedra:

MUESTRA

(gr) 3000

MALLA

Masa

Retenida

(g.)

% Retenido

Parcial

% Retenido

Acumulado

% Del

Agregado

Pasante

1" 0 0 0 100

3/4" 426 14.2 14.2 85.8

1/2" 1027.5 34.25 48.45 51.55

3/8" 577.5 19.25 67.7 32.3

# 4 969 32.3 100 0

TOTAL 3000 100

% retenido acumulado(hasta el tamiz #100)Módulo de finura

100

100 85.8 51.55 32.3 0 5*100

7.7100

gm

Superficie esférica:

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8

PO

RC

ENTA

JE Q

UE

PA

SA (

%)

Nº MALLA

Granulometría del Agregado Fino

LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR GRANULOMETRIA

46

Ingeniería Civil



1 2 n

e

e 1 2 n

P P PS ; P 2.62

100 P d d

6

de

Reemplazando:

2

ef

ef

0 426 1027.5 577.5 969

2.22 1.59 1.

6S

100x2.62 0.556 0.11

113. 8

3

2

57

Scm

g

Nº Diámetro (cm)

D1 2.22

D2 1.59

D3 1.11

D4 0.556

D5 0.357

47

Ingeniería Civil



g) Conclusiones

- El módulo de fineza del agregado fino (arena) nos dio un resultado de 3.49.

- El grafico de material pasante en las mallas, se puede observar que la línea se sale de

los márgenes evaluándolo con los márgenes de la arena gruesa , en este caso se pasa

el extremo inferior relativamente lo cual nos da a entender que el agregado tiende a

fino, por tanto esta arena puede calificarse como apto para preparar concretos

estructurales.

- El limo representa el 4.75% el cual es aceptable

- Para el agregado grueso se obtuvo un módulo de fineza de 7.31, con un tamaño

máximo de 1”

- Si el tamaño máximo es de 1” ,se puede observar que el porcentaje de material

pasante por las mallas estándares está relativamente dentro del rango, puesto que la

curva se desvía de los extremos máximos y mínimos

- Como el tamaño máximo es de 1”, este no se puede utilizar en concretos estructurales,

pero si en cimientos, solados, en general en la preparación de concretos simples.

0

20

40

60

80

100

120

3/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 4

Curva granulométrica para el agregado grueso

%

No

R

ete

nid

o

Malla

Malla

Rango inf. Rango sup. Granulometría

48

Ingeniería Civil



h) Recomendaciones

- Se debe calibrar la balanza , ya que si no tendremos errores en la obtención de los

porcentajes de material en las mallas estándares

- Se debe de asegurar que la muestra este completamente seca, ya que si no el material

no podrá tamizarse correctamente, porque la humedad genera la adherencia de las

partículas pequeñas en las más grandes.

- Se debe comprobar que todas las aberturas de lo tamices estén libres de obstrucción,

puesto que si están obstruidos por agregado, estas no dejaran pasar las partículas y

por ende no tendremos una distribución granulométrica real.

- Cuando se tamice no se debe forzar al agregado para que pase ya que estaríamos

manipulando la distribución granulometría

i) Bibliografía

- G.L.GORCHAKOV. Materiales de construcción. EDITORIAL MIR .MOSCU

- LEOVIGILDO ANGELES SOTIL. Materiales de construcción. SEPTIEMBRE

2009

- REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES. EMPRESA EDITORA

MACRO. E.I.R.L.2010

- MICHAEL S. MAMLOUK, JHON P. ZANIEEWSKI. Materiales para ingeniería

civil. PEARSON EDUCACION.S.A.MADRID.2009

- FELIX ORUS ASSO. Materiales de construcción. EDITORIAL

DOSSAT.S.A.MADRID.1981, 158

- CALEB HORNBOSTEL. Materiales para construcción: tipos, usos y aplicaciones.

EDITORIAL LIMUSA.S.A. 1998, 249

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