GRANULOMETRIA DE AGREGADOS

(GRUESO Y FINOS)

YULIANA R. PEREIRA SOLANO

JHON J. OSORIO ROMAN

RAFAEL S. MANJARREZ HERRERA

MANUEL GOMEZ PEREZ

DOC. MARCOS DE LEON

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

MATERIALES DE CONSTRUCCION

SINCELEJO/SUCRE

INTRODUCCION

Los agregados son cualquier sustancia solida o partículas (masa de materiales

casi siempre pétreos) añadidas intencionalmente al concreto que ocupan un

espacio rodeado por pasta de cemento, de tal forma, que en combinación con ésta

proporciona resistencia mecánica al mortero o concreto en estado endurecido y

controla los cambios volumétricos durante el fraguado del cemento.

Los agregados ocupan entre 59% y 76% del volumen total del concreto. Están

constituidos por la parte fina (arena) y la parte gruesa (grava o piedra triturada).

Además, 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.

Ahora, La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes

debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y

contracción del concreto.

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

especificados en la Norma Técnica Colombiana NTC 32, 174, 77 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.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar si la granulometría de los agregados (finos, grueso) se encuentra

dentro de los parámetros establecidos en la norma NTC174, para un diseño de

mezcla adecuado.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Calcular el modulo de finura para agregados finos.

Calcular tamaño máximo y tamaño máximo nominal para agregados

gruesos.

Determinar si los agregados son óptimos para la elaboración de concreto

JUSTIFICACION

El ensayo de granulometría de los agregados es de verás importancia para

el diseño del concreto debido a la relevante influencia de los agregados en

la resistencia del mismo.

Con lo dicho anteriormente se resalta que para diseñar un concreto que

suplan las necesidades o requerimientos es menester controlar nuestra

variable agregados.

Entre los agregados existe una relación granulométrica (agregados finos y

gruesos) junto a la pasta de cemento, esta mezcla tiene que ser

proporcional a las densidades del concreto a diseñar.

Ahora, según sea el cuidado y control de la granulometría de los agregados

así será los resultados de resistencia y durabilidad de la obra a edificar.

Además, existen normas que rigen los rangos granulométricos óptimos a

utilizar en una mezcla de concreto, por lo tanto en los estudios de

agregados es completamente importante regirse a la norma.

MATERIALES UTILIZADOS

Muestra de 3000 Kg de agregados gruesos

Muestra de 1000 Kg de agregados finos

Serie de tamices (2¨, 1¨, 3/4¨, 1/2¨, 3/8¨, ¼¨, #4, #8,#16,#30, #50,

#100, #200), fondo.

Balanza analítica.

Recipientes de plástico.

DATOS Y RESULTADOS

DATOS Tabla 1

GRANULOMETRIA DE AGREGADOS FINOS

MASA INICIAL DE 1000 GRAMOS

Tamiz Abertura (mm) Masa del Tamiz

(gr)

Masa retenida + Masa del Tamiz

(gr)

Masa Retenida (gr)

Error

3/8 " 9,5 558 565 7

0,30%

N°4 4,75 480 510 30

N°8 2,36 411 460 49

N°16 1,18 536 605 69

N°30 0,6 388 534 146

N°50 0,3 370 860 490

N°100 0,15 323 490 167

N°200 0,075 328 361 33

Fondo 287 293 6

Sumatoria: 997

Masa Inicial=1000 gramos

Masa Final= 997 gramos

Se obtuvo un error de 3 gramos lo que corresponde a un 0,30%

Tabla 2 GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS

MASA INICIAL DE 3000 GRAMOS

Tamiz Abertura

(mm) Masa del Tamiz

(gr) Masa retenida +

Masa del Tamiz (gr) Masa

Retenida (gr) Error

2" 50 513 513 0

0,20%

1" 25 649 715 66

3/4" 19 510 1184 674

1/2" 12,7 565 1956 1391

3/8" 9,5 655 943 288

N°4 4,75 668 1129 461

Fondo 373 487 114

Sumatoria 2994

Masa Inicial = 3000 gramos

Masa Final = 2994 gramos

Se obtuvo un error de 6 gramos lo que corresponde a un 0,20%

RESULTADOS

Como tanto en la granulometría de agregado fino como de agregado grueso se

obtuvieron errores se tiene que hacer una corrección, dicha corrección es igual a:

Agregado Fino

Tabla 3 GRANULOMETRIA DE FINOS

MASA INICIAL DE 1000 GRAMOS

Tamiz Abertura (mm) Masa Retenida Corregida (gr)

% Retenido %Retenido Acumulado

%Pasa

3/8 " 9,5 7,333333333 0,73% 0,73% 99,27%

N°4 4,75 30,33333333 3,03% 3,77% 96,23%

N°8 2,36 49,33333333 4,93% 8,70% 91,30%

N°16 1,18 69,33333333 6,93% 15,63% 84,37%

N°30 0,6 146,3333333 14,63% 30,27% 69,73%

N°50 0,3 490,3333333 49,03% 79,30% 20,70%

N°100 0,15 167,3333333 16,73% 96,03% 3,97%

N°200 0,075 33,33333333 3,33% 99,37% 0,63%

Fondo 6,333333333 0,63% 100,00% 0,00%

Sumatoria: 1000

Calculo del Modulo de Finura (MF):

Lo establecido en la norma dos dice que:

Tabla 4 MODULO DE FINURA

Ideal 2,8 – 3,4

Tolerable 2,7 – 3,5

La Norma NTC 174 brinda el siguiente análisis granulométrico para agregado fino.

Tabla 5

Tamiz Abertura del

Tamiz Limite Superior Límite Inferior

3/8 " 9,5 100% 100%

N°4 4,75 100% 95%

N°8 2,36 100% 80%

N°16 1,18 85% 50%

N°30 0,6 60% 25%

N°50 0,3 30% 10%

N°100 0,15 10% 2%

El cual significa que la granulometría de agregados finos adecuada para el

concreto tiene que estar dentro de estos dos límites.

La granulometría de agregado fino de este presente informe resulto de la siguiente

manera.

Grafica 1

La granulometría del agregado fino no cumple con las especificaciones de la

norma técnica colombiana NTC 174, lo cual se puede ver en la grafica 1.

Agregado Grueso

Tabla 6 GRANULOMETRIA DE AGREAGADOS GRUESOS

MASA INICIAL DE 3000 GRAMOS

Tamiz Abertura

(mm) Masa Retenida Corregida (gr)

% Retenido %Retenido Acumulado

%Pasa

2" 50 0 0,00% 0,00% 100,00%

1" 25 67 2,23% 2,23% 97,77%

3/4" 19 675 22,50% 24,73% 75,27%

1/2" 12,7 1392 46,40% 71,13% 28,87%

3/8" 9,5 289 9,63% 80,77% 19,23%

N°4 4,75 462 15,40% 96,17% 3,83%

Fondo 115 3,83% 100,00% 0,00%

Sumatoria 3000

Tamaño Máximo (TM): 2”

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

0,01 0,1 1 10

%P

asa

Abertura de los Tamices (mm)

Granulometria de Agregado Fino

Limite Superior

Granulometria

Limite Inferior

Tamaño Máximo Nominal (TMN): 1”

La norma técnica colombiana NTC174 establece de acuerdo al tamaño máximo

nominal los siguientes límites para saber si dicho agregado cumple las

especificaciones.

Tabla 7

Tamiz Abertura

(mm) Limite Superior Límite Inferior

2" 50 100 100

1" 25 100 95

3/4" 19 - -

1/2" 12,7 60 25

3/8" 9,5 - -

N°4 4,75 0 10

Grafica 2

La granulometría del agregado grueso si cumple con las especificaciones de la

norma técnica colombiana NTC 174.

0

20

40

60

80

100

120

1 10 100

% P

asa

Abertura del Tamiz (mm)

Granulometria de Agregado Grueso

Limite Superior

Granulometria

Limite Inferior

ANALISIS DE RESULTADOS

De los resultados obtenidos se puede analizar:

AGREGADO FINO:

Modulo de Finura: El análisis granulométrico de la arena se complementa

calculando su modulo de finura, que es igual a la centésima parte de la suma de

los porcentajes retenidos acumulados en cada una de las mallas de la serie

estándar. De ordinario se considera que la arena presenta un modulo de finura no

adecuado para la fabricación de concreto, debido a que no entra ni siquiera al

menor rango establecido (modulo de finura tolerable) en la tabla 4 que va desde

2.70 a 3.50.

Las arenas cuyo modulo de finura es inferior a 2.70, normalmente se consideran

demasiado finas y son un perjudicial para esta aplicación, por que suelen requerir

mayores consumo de pasta de cemento, lo cual repercute adversamente en los

cambios volumétricos y en el costo del concreto. En extremo opuesto, las arenas

con modulo de finura mayor de 3.50 resultan demasiado gruesas y también se les

juzga inadecuadas por que tienden a producir mezclas de concreto ásperas,

segregables y proclives al sangrado.

La arena ensaya en el laboratorio posee un modulo de finura de 2,34 lo que dice

que es una arena demasiado fina, si esta arena si utilizara para la fabricación de

concreto produciría a la hora de estar realizando la mezcla una suspensión de

esta misma o sencillamente flotaría.

Por otro lado, se puede observar que la grafica granulométrica de los agregados

fino sobresale del límite superior de la curva establecida en la norma NTC174, por

lo tanto es un material no recomendable para el diseño de mezcla; pero mediante

un proceso de mejoramiento se puede optimizar para su uso.

AGREGADO GRUESO:

A diferencia del agregado fino, el agregado grueso si cumple con las

especificaciones establecidas en la norma técnica colombiana NTC174, lo que

dice que si es un buen agregado para la elaboración del concreto. En la grafica 2

se logra observar que efectivamente la curva granulométrica de este agregado si

queda entre los dos limites, ahora solo faltaría hacerle los ensayos de índice de

alargamiento y de aplanamiento para concluir que este agregado cumple al 100%

las condiciones para brindar una excelente resistencia al concreto.

El tamaño máximo nominal es el que nos indica que limites se deben escoger para

elaborar la grafica y saber si cumple la norma, ya que con este se logran saber

dichos limites; en la grafica 2 se observan estos límites y gracias a estos es que se

pudo concluir que el agregado grueso si cumple las especificaciones de la norma.

CONCLUSION

De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que:

El agregado fino no cumple con las especificaciones de la norma NTC174 puesto

que sobrepasa el límite superior establecido y además de esto tampoco cumple

con el modulo de finura por lo que si se quiere utilizar esta arena para la

elaboración del concreto tendría que pasar por un proceso de mejoramiento para

así optimizar sus propiedades y bridarle así al concreto la alta resistencia que éste

necesita.

El agregado fino si se puede utilizar para la elaboración de concreto, pero, ya éste

no brindaría la misma resistencia que brindaría un concreto realizado con arena

que si cumple con la norma NTC174, aun así este agregado fino puede mejorarse

como ya lo habías dicho anteriormente pero lo primordial es tener un agregado

que si cumpla con la norma. El proceso de mejoramiento para este agregado se

realiza una vez ya tengamos más ensayos realizados a dicho agregado por lo que

se conocerá el procedimiento antes de realizar el diseño de mezcla final.

El agregado grueso cumple todas especificaciones para este establecidas en la

norma NTC 174 por lo que sí se puede utilizar para la elaboración de concreto de

alta resistencia.

BIBLIOGRAFIA

[Sánchez de Guzmán, Diego. Tecnología del Concreto y Propiedades; 1997, Pag

67]

NORMA TECNICA COLOMBIANA # 77. Método para el Análisis por Tamizado de los Agregados Finos y Gruesos.

NORMA TECNICA COLOMBIANA # 174. Especificaciones de los Agregados para Concreto. Cuarta Revisión

CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. Sección 5-6.