Humedad Agregados

INTRODUCCION

En los agregados existen poros, los cuales se encuentran en la intemperie y puede estar llenos con agua, estos poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber si nos aporta agua a la mezcla.

En nuestro laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad total de los agregados. Este método consiste en someter una muestra de agregado a un proceso de secado y comparar su masa antes y después del mismo para determinar su porcentaje de humedad total. Este método es lo suficientemente exacto para los fines usuales, tales como el ajuste de la masa en una mezcla de hormigón.

Cuando el agregado está expuesto a la lluvia, se acumula una cantidad considerable de humedad en la superficie de las partículas, a excepción de la parte superior de la pila, esa humedad se conserva durante mucho tiempo. Esto ocurre especialmente cuando se trata de agregado fino y la humedad superficial o libre (laque sobra de la que ha mantenido el agregado en su condición de saturado y superficialmente seco), se debe tomar en cuenta en él calculo de cantidades para la muestra. La humedad superficial se expresa como un porcentaje del peso del agregado saturado y superficialmente seco y se le conoce como el contenido de humedad. Cómo el contenido de humedad del agregado cambia con el clima y varia también de una pila a otra, es necesario determinar con frecuencia el valor del contenido de humedad; para ello se han ideado varios métodos. El más antiguo de ellos consiste simple y sencillamente en encontrar la pérdida de peso de una muestra de agregado sometida a secado en una charola colocada sobre una fuente de calor, se requiere cuidado para evitar el sobre secado; la arena debe de estar en condición de flujo libre, sin calentarse más. Este estado puede determinarse al tacto o formando montones de arena mediante un molde cónico; al quitar el molde el material se debe desplazar libremente, cuando la arena adquiere un tono café es indicio inequívoco de sobre secado.

CONTENIDO DE HUMEDAD EN LOS AGREGADOS

OBJETIVOS

Determinar el contenido de humedad de un agregado fino según la Norma ASTM C-535 o NTP339.185.

Determinar el contenido de humedad de un agregado grueso según la Norma ASTM C-535 o NTP 339.185.

MARCO TEORICO

HUMEDAD

Es la cantidad de agua que contiene el agregado en un momento dado. Cuando dicha cantidad se exprese como porcentaje de la muestra seca (en estufa), se denomina porcentaje de humedad, pudiendo ser mayor o menor que el porcentaje de absorción. Los agregados generalmente se los encuentra húmedos, y varían con el estado del tiempo, razón por la cual se debe determinar frecuentemente el contenido de humedad, para luego corregir las proporciones de una mezcla.

Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.

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 la muestra.[1]

DE ACUERDO CON EL CONTENIDO DE AGUA DE LOS ÁRIDOS PUEDEN CLASIFICARSE EN:

Seco:

No existe humedad en el agregado. Se lo consigue mediante un secado prolongado en una estufa a una temperatura de 110 ± 5°C.

Seco al aire o parcialmente seco:

Cuando existe algo de humedad en el interior del árido. Es característica, en los agregados que se han dejado secar al medio ambiente. Al igual que en estado anterior, el contenido de humedad es menos al porcentaje de absorción.

Saturado y Superficialmente Seco

Estado en el cual, todos los poros del agregado se encuentran llenos de agua. Condición ideal de un agregado, en la cual no absorbe ni cede agua.

Húmedo

En este estado existe una película de agua que rodea al agregado, llamado agua libre, que viene a ser la cantidad de exceso, respecto al estado saturado superficialmente seco. El contenido de humedad es mayor que el porcentaje de absorción.

El agregado fino retiene mayor cantidad de agua que el agregado grueso. El contenido de humedad de una muestra, estará condicionada por el estado en el que se encuentre dicho material, es decir que el contenido de humedad variará teniendo en cuenta la variabilidad climatológica.[1]

Condiciones de humedad de los agregados

La cantidad de agua que se adiciona en la planta de concreto se debe ajustar para las condiciones de humedad de los agregados, a fin de que se atienda a la demanda de agua del diseño de la mezcla de manera precisa. Si el contenido de agua del concreto no se mantiene constante, la relación agua-cemento variará de una amasada a la otra, resultando en la variación de otras propiedades, tales como la resistencia a compresión y la trabajabilidad.

Los agregados grueso y fino generalmente tienen niveles de absorción (contenido de humedad a SSS) que varían del 0.2% al 4% y del 0.2% al 2%, respectivamente. Los contenidos de agua libre generalmente varían del 0.5% al 2% para el agregado grueso y del 2% al 6% para el agregado fino. El contenido máximo de humedad del agregado grueso drenado es normalmente menor que aquél del agregado fino. La mayoría de los agregados finos puede mantener un contenido máximo de humedad drenada de cerca del 3% al 8%, mientras que el agregado grueso puede mantener del 1% al 6%.[3]

HUMEDAD LIBRE

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 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. Esta propiedad está regido por la Norma Técnica Colombiana # 1776 "Determinación del Contenido de Humedad Total" donde explica el procedimiento a seguir para realizar el ensayo para determinar dicha propiedad. Este método no se puede aplicar en aquellos casos en el que el calor pueda alterar al agregado, o donde se requiere una determinación más refinada de la humedad. [2]

AGUAS LIBRES

El agua libre o gravitacional es la que circula libremente y puede ser drenada por, métodos, mecánicos conocidos. [9]

AGUA HIGROSCÓPICA

El agua higroscópica es aquella que absorbe un serlo de la humedad del aire. [9]

AGUA CAPILAR

El agua capilar es la retenida por efecto de la tensión superficial, Su drenaje mediante la aplicación de corriente eléctrica continua, se encuentra aun en su fase experimental. [9]

7. HUMEDAD ÓPTIMA

El material al compactarse en un determinado trabajo, para alcanzar la mayor densidad posible del terreno deberá tener una humedad adecuada en el momento de la compactación, por lo que es importante determinar el porcentaje de humedad en el terreno que se trabaje..

Esta humedad, previamente determinada en un laboratorio de suelos, se llama “humedad optima” y la densidad obtenida se conoce con el nombre de densidad máxima.

La humedad en los suelos parcialmente saturados, presente otea propiedad que influye en gran medida sobre las propiedades mecánicas de los suelos; “La habilidad de aglutinar partículas entre sí mediante fuerzas de tensión en la película de agua” Estas películas originan las fuerzas de tensión superficial, que tienden a juntas los granos del suelo, conforme éste se seca.

En arenas las fuerzas de la tensión superficial es relativamente pequeña, pero en los sedimentos coloidales puede ejercer presiones iguales y varios centenares de atmósferas.

La fuerza ejercida po0r la tensión superficial disminuye a medida que el contenido de humedad aumenta. Ya que el radio de la superficie de la humedad aumenta por el contenido aumentando de la humedad.

Por otro lado si se toma en cuenta las densidades tendremos que para los suelos granulares, el incremente de densidad y la disminución del contenido de humedad mejoran las propiedades físicas de un suelo que es de suma importancia en la construcción de caminos.

La resistencia aumenta, la consolidación bajo la carga y el movimiento de agua a través del suelo decrecen totalmente.

La alta compactación de las sobrasantes y de las bases de material granulados se obtiene generalmente con ciertos porcentajes de la humedad y para la construcción de caminos es ya practica común, en especial aprovechando las precipitaciones fluviales.

Finalmente podemos indicar que aumentando el contenido de la humedad de un suelo y sin compactarlo, su consistencia puede variar de semisólida hasta plástica y en caso extremo hasta líquida. [9]

SECADO DE SÓLIDOS

El secado de sólidos consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa final

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