Granulometría Y Densidad De Aridos

Introducción

La granulometría de los áridos es uno de los parámetros más importantes empleados para la estabilidad de calzadas, aceras, rellenos estructurales para sellos de fundación, confección de hormigones, morteros en base a cemento, puesto que constituye su esqueleto y tiene una gran influencia sobre sus propiedades.

El análisis granulométrico de un árido consiste en determinar la distribución por tamaños de las partículas que lo forman, o sea, en separar al árido en diferentes fracciones de partículas del mismo tamaño, o de tamaños comprendidos dentro de determinado límites y en hallar el porcentaje que entra en el árido cada uno de estos, luego se visualiza la tendencia que tienes los tamaños de los granos de las partículas con la curva granulométrica, el procedimiento del análisis granulométrico se rigüe según la métodos de acuerdo a la norma NCh165Of.77.

El estudio de la distribución por tamaños de un árido se hace cribandolo a través de una serie de tamices normalizados y que pueden corresponder a las series: internacional ISO, americanas Tyler o ASTM, y viendo la cantidad que queda retenida en cada uno de ellos.

Se entiende por grava o árido grueso al material al material que queda sobre la malla 4, donde es importante determinar la densidad en que se encuentra el material en su estado de acopio natural en sus diferentes posibilidades de depósito, donde esta tiene que estar entre los 2000 y 3000 Kg/m3.

Gracias a la densidad aparente de un árido podemos relacionar cantidades de masa con cantidades de volumen, debido a que esta considera el volumen de las partículas más el volumen de los poros y de los huecos, mientras que la densidad aparente compactada de un árido compactado reduce el tamaño ocupado por los poros, de esta forma mejora las propiedades del árido, en donde se emplearon los métodos de acuerdo a la NCh1116Of.77.

Objetivos

La confección y dosificación de hormigones y morteros exigen generalmente especificaciones sobre el contenido granulométrico a utilizar (tamaño de partículas, porcentajes, etc), es por eso que en este laboratorio nos enfocaremos a determinar la composición, porcentaje y densidad, de una muestra de grava, que en la práctica, se utilizaría en la fabricación de un material de construcción como lo es por ejemplo el hormigón.

En este ensayo lograremos a través de la granulometría, separar al árido en diferentes fracciones de partículas de diversos tamaños y hallaremos el porcentaje que hay en el árido de cada uno de estos, junto con determinar las densidades en diferentes condiciones, ya sea en un estado compactado o suelto.

Marco Teórico

A continuación daremos a conocer algunos conceptos básicos que debemos conocer previamente para la realización correcta del laboratorio.

Densidad Aparente (ρa): Densidad en que se considera el volumen macizo de las partículas de un árido, más el volumen de los poros y de los huecos. Este volumen corresponde a la capacidad de la medida que lo contiene.

Densidad Aparente Compactada (ρac): Densidad aparente del árido compactado en la medida según el procedimiento indicado.

Densidad Aparente Suelta (ρas): Densidad del árido vaciado en la medida según el procedimiento indicado.

Picnómetro: Frasco volumétrico con una capacidad igual o mayor que 100ml o una botella con tapón con una capacidad igual o mayor que 50ml; el tapón debe ser del mismo material que la botella, de forma y tamaño tales que pueda ser insertado fácilmente a una profundidad marcada en el cuello de la botella, y debe tener una perforación central que permita la eliminación de aire y agua sobrante.

Árido: Es un conjunto de partículas pétreas de diferentes tamaños.

Granulometría: Es la distribución por tamaños de las partículas de un árido. Para conocer la distribución de tamaños de las partículas que componen una muestra de árido se separan estos mediante cedazos o tamices.

Tamices: Son unos elementos con un marco metálico y con una malla en el que parte del árido quedará retenido.

Luz de malla: Es la separación libre entre los alambres de la malla.

Fracción granulométrica: Es la cantidad de árido que pasa por un tamiz y que queda retenido en otro.

Ajustes granulométricos: Consiste en ajustar la granulometría de un árido a un huso granulométrico.

Porcentaje parcial retenido en un tamiz: Porcentaje en masa correspondiente a la fracción directamente retenida en un determinado tamiz.

Porcentaje acumulado retenido en un tamiz: Porcentaje en masa de todas las partículas de mayor tamaño que la abertura de un determinado tamiz. Se calcula como la suma del porcentaje parcial retenido en ese tamiz más todos los porcentajes parciales retenidos en los matices de mayor abertura.

Porcentaje acumulado que pasa por un tamiz: Porcentaje en masa de todas las partículas de menor tamaño que la abertura de un determinado tamiz. Se calcula como la diferencia entre el 100% y el porcentaje acumulado retenido en ese tamiz.

Resumen del ensayo

Determinación de la Granulometría

Materiales y equipo

Tamices

Balanza

Horno de secado

Implementos: pala, poruña, brocha, otros.

Procedimiento del ensayo

En primer lugar utilizaremos los tamices normalizados según la Tabla N°1 que especifica la abertura de cada tamiz. Sin embargo para este ensayo utilizaremos sólo los tamices de 2 1/2’’ a #4 para el contenido de suelo granular como son las gravas.

También utilizaremos un horno para secar nuestra muestra a una temperatura de 110°C, el cual tendrá circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensaye. Necesitaremos para mover nuestra muestra pala, espátulas, recipientes para el secado de las muestras así como para su pesaje.

A. S. T. M TAMIZ ABERTURA

MALLA NCh(mm) REAL (mm)

3" 80 75

2 1/2" 63 63

2" 50 50

1 1/2" 40 37,5

1" 25 25

3/4" 20 19

3/8" 10 9,5

#4 5 4,75

#10 2 2

#40 0,5 0,425

#200 0,08 0,075

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