Áridos

Curso Laboratorista
Vial Clase C
Rodolfo Jeria H.
Laboratorio Nacional de Vialidad
Áridos
Los áridos son materiales pétreos compuestos de partículas duras,
de forma y tamaño estable. Habitualmente se dividen en tres
fracciones : grava , gravilla y arena
CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRIDOS
Según tamaño del grano: gruesos > 5 mm
finos  5 mm
Según procedencia: natural o artificial (ríos, pozos o
canteras)
Según granulometría: continua, discontinua e irregular
Según su forma en: chancados y rodados
FUNCIÓN DE LOS ÁRIDOS EN EL
HORMIGÓN
Los áridos ocupan entre un 65 y 75% del volumen
total del hormigón. Debe darse gran atención a su
elección y control, ya que de sus características
dependerán:
Docilidad del hormigón fresco
Resistencia del hormigón endurecido
Durabilidad de las estructuras
Economía en las mezclas
Disminuir la cantidad de cemento, pero teniendo
cuidado de no afectar la resistencia del hormigón,
esto se logra con una buena granulometría del
árido grueso.
Formar un esqueleto rígido, reduciendo
variaciones de volumen. Lo ideal es un esqueleto
bien graduado, con buenas proporciones de
áridos.
TERMINOLOGÍA
Árido natural: Árido procedente de yacimientos pétreos
y que no ha sido sometido a tratamiento alguno
Árido tratado: Árido que ha sido sometido a
tratamiento de trituración, clasificación por tamaños y/o
lavado.
Árido grueso : Árido retenido en tamiz de 5 mm
Árido fino :Árido que pasa por el tamiz de 5mm y es
retenido en el tamiz de 0.08mm
Módulo de finura: Es un índice que sirve para clasificar
los agregados pétreos en función de su granulometría.
MF: es la suma de los porcentajes retenidos
acumulados de un árido, dividido por 100, de una
serie de tamices que están en progresión
geométrica de razón 2 y estos son:
100-50-30-16-8-4-3/8”-3/4”-1 1/2”-3”…….
El MF nos indica el tamaño medio de un árido. A
mayor Módulo de finura mayor tamaño.
Granulometría: Distribución porcentual en masa de los
distintos tamaños de partículas que constituyen un árido
Tamaño Máximo Absoluto (Da): Corresponde a la
abertura del menor tamiz de la serie establecida, que deja
pasar el 100% de la masa del árido.
Tamaño Máximo Nominal (Dn): Corresponde a la
abertura del tamiz inmediatamente menor al Tamaño
Máximo Absoluto, cuando por dicho tamiz pasa el 90% o
más de la masa del árido. Cuando pasa menos del 90% el
Tamaño Máximo Nominal se considera igual al Tamaño
Máximo Absoluto.
MUESTREO DE ÁRIDOS
Terminología
Muestra de yacimiento:
Muestra representativa de pétreo en su sitio de depósito
natural no sometido a tratamiento alguno.
Muestra de producción:
Muestra representativo de un pétreo removido de su
depósito natural y sometido a tratamiento como
trituración, lavado o clasificación y que se encuentra en
cintas transportadoras o almacenado.
Terminología
Muestra de obra:
Muestra representativa de un pétreo que se encuentra en
una obra ya sea sobre vehículo o almacenado.
Muestra gemela:
Conjunto de dos o más fracciones de muestra, separadas por
cuarteo. Dichas muestras pueden emplearse para verificar el
efecto de los procedimientos de ensaye
Extraer y Preparar la Muestra según Métodos
8.202.1 y 8.202.2 Vol. 8 MC
Resumen del Procedimiento
Extraiga muestras que sean representativas de la
naturaleza y condición del material, homogenice y
reduzca de tamaño mediante cuarteo.
Envase las muestras y transporte al laboratorio
identificadas.
Consideraciones
Muestreo en Obra
Utilizar un cargador frontal que tome en varios puntos
rodeando el acopio.
Se toman muestras rodeando el acopio evitando sacar de la
parte interior y superior.
Muestreo en un Vehículo
Extraer porciones en 3 o más puntos hasta la mitad de la
altura de la carga.
Muestreo en Silos y Tolvas
No tomar en el primer y último 10% de la descarga del
material.
Muestreo en cinta transportadora.
Detenga la cinta a intervalos regulares de tiempo y extraiga
porciones de muestra a intervalos mayores a 1mt hasta
completar lo requerido.
TRANSPORTE Y DESCRIPCIÓN
Se deben transportar en bolsas, cajas recipientes
confeccionados de tal manera de evitar perdidas de
material.
Se debe identificar claramente el material con un
registro en que se indican los siguientes datos.
a) Nombre del contrato.
b) Identificación del muestreador
c) Tipo de Material
d) Procedencia del material
e) Tamaño aproximado de la muestra (kg)
f) Fecha de extracción
TAMAÑO DE LA MUESTRA
La cantidad de muestra tomada debe ser tal represente la
naturaleza del material. Debe ser suficiente para realizar los
ensayos de laboratorio y dejara una contra muestra ante
cualquier eventualidad.
La cantidad de muestra necesaria para llevar al Laboratorio
dependerá del tipo y N° de ensayos.
Generalmente las cantidades requeridas para los ensayos
básicos de calidad son:
Pétreos Finos 30 kg
Pétreos Gruesos: una cantidad en kg equivalente a dos veces
el tamaño máximo absoluto del pétreo grueso
Pétreos Integral : deben cumplir las cantidades mínimas
requeridas para los pétreos anteriores.
Método para el Cuarteo de Muestras
El material debe ser reducido en cantidad de acuerdo al ensayo
que se quiere realizar.
Procedimiento Manual para obtener muestras menores que
100kg:
1) Se debe realizar sobre una superficie horizontal y limpia.
2) Para llevar a cabo el cuarteo el material debe estar húmedo; si
esta seco se debe humedecer con un rociador y agua limpia.
3) Se mezcla bien el material formando un cono . Se aplasta el
cono transformándolo en un tronco cónico de poca altura.
4) Luego se trazan con una pala de borde recto o una plancha de
metal 2 diámetros perpendiculares entre si y se desechan los 2
cuadrantes opuestos.
5) Esta operación se repite las veces necesarias hasta tener la
cantidad que necesito para el ensayo.
Método para el Cuarteo de Muestras
Granulometría
(Método 8.202.3)
Distribución porcentual en masa de los distintos tamaños
de partículas que conforman un pétreo, mediante un
procedimiento de tamizado por varios tamices de
diferentes aberturas.
Se expresa como los porcentajes que pasan de material
por cada tamiz respecto al total de material utilizado.
• Tamices: serán de alambres y abertura cuadrada y sus
tamaños nominales de abertura pertenecerán a las
series según NCh en mm y ASTM en pulgadas.
• Marcos: serán metálicos, rígidos y firmes para fijar y
ajustar telas de alambre, a fin de evitar pérdidas de
material durante el tamizado. Serán circulares, con
diámetros de 200 mm y 300 mm.
Acondicionamiento de la Muestra
a)
Homogeneizar el total de la muestra en estado húmedo y
reducirla por cuarteo, hasta obtener el tamaño de muestra
necesaria.
b)
Secar la muestra hasta masa constante en horno a una
temperatura de 110 ± 5° C.
Secado hasta masa constante. Limite de secado en que
dos pesadas sucesivas, separadas por una hora de secado
en horno, difieren en un % igual o inferior al 0,1% de la
menor masa determinada
Tamaño de la muestra de Ensaye
a) Agregados Finos: cuando se empleen tamices de 200 mm
de diámetro, la muestra de ensaye, en estado seco debe
tener una masa ligeramente superior a los valores indicados
en Tabla 8.202.3B.
Tamiz
% retenido
Masa Mínima
de la muestra
5 mm
 5%
500 g
La cantidad máxima de la muestra será tal que la fracción
retenida en cualquier tamiz al terminar la operación, sea
inferior a 0,6 g/cm2 (en tamiz de 200mm debe ser inferior a
200g)
b) Agregados Gruesos: cuando se empleen tamices de 300 mm
de diámetro, la muestra de ensaye en estado seco debe
tener una masa ligeramente superior a los valores indicados
en Tabla 8.202.3C.
Tamaño máximo absoluto
Da (mm)
Masa mínima de la
muestra
(Kg)
80 - (3”)
32
63 - (2 1/2”)
25
50 - (2”)
20
40 - (1 1/2”)
16
25 - (1”)
10
20 - (3/4”)
8
12,5 - (1/2”)
5
10 - (3/8”)
4
Ensaye
1.-Preparación de tamices. Juego de tamices ordenados
según orden aberturas decrecientes.
2.-Tamizado. En dos etapas: tamizado inicial (manual o
mecánico) y tamizado final (manual).
3.-Determinación de la masa. Determine la masa final del
material retenido y que pasa en cada tamiz. Registre con
aproximación entre 1g y 0.1% de la pesada.
4.-Expresión de resultados. Sume y registre la masa total (100%)
de las fracciones retenidas en tamices y deposito. Esta suma
no debe diferir de la masa inicial en más de 3% finos y 0,5%
gruesos.
Si no se cumpla lo especificado antes, rechace el ensayo y
efectúe otro con una muestra gemela.
• Calcule el % parcial retenido en cada tamiz, referido a la
masa total de las fracciones retenidas, aproximando al 1%.
• Exprese la granulometría como porcentaje acumulado que
pasa, indicando como primer resultado el del menor tamiz
en que pasa el 100% y como último resultado, el del primer
tamiz en que el porcentaje sea 0%.
% Retenido parcial: % en masa correspondiente a la fracción
retenida en un determinado tamiz.
% Retenido acumulado: % en masa de todas las partículas de
mayor tamaño que la abertura de un determinado tamiz.
Se calcula como la suma del % parcial retenido en ese tamiz
más todos los % parciales retenidos en los tamices de
mayor abertura.
% Acumulado que Pasa : % en masa de todas las partículas
de menor tamaño que la abertura de un determinado
tamiz. Se calcula como la diferencia entre 100% y el %
acumulado retenido en ese tamiz.
En el calculo de la granulometría :
Cuando se ocupa un árido no lavado, el calculo se
hace con la sumatoria de cada uno de los tamices,
generalmente esta es la manera mas común en
faena.
Cuando se ocupa árido lavado el calculo se hace
con respecto al peso inicial.
UTILIDADES DE LA GRANULOMETRÍA
Comparar áridos entre sí.
Conocer la variación de un mismo árido.
Conocer si el árido cumple con una banda
determinada que asegure la máxima compacidad
y por consiguiente un hormigón de buena calidad.
Conocer el modulo de finura.
Los áridos que no cumplen con las bandas
especificadas deben someterse a ensayos en
hormigones de prueba si no se conoce su
comportamiento.
Existen zonas en que el árido no cumple con la
granulometría recomendada y sin embargo da buenos
resultados.
Gracias.