UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA RESIDENTES, SUPERVISORES Y PROYECTISTAS TEMA :
AGREGADOS PARA EL CONCRETO EXPOSITOR : Ing. Ana Torre Carrillo
Lima, Noviembre del 2002
DEFINICION ADITIVO
Elementos inertes del concreto que son aglomerados por la pasta de cementos para formar una estructura resistente
¿ INERTES ?
0.1% – 0.2%
AIRE CEMENTO
1% – 3% 7% – 15%
AGUA 15% – 22% AGREGADOS 60% – 75%
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CLASIFICACIÓN
PROCEDENCIA
- Naturales - Artificiales
GRADACIÓN
-Ag. Grueso - Ag. fino
DENSIDAD
- Normales
- Ligeros - Pesados
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
PROPIEDADES
F I S I C A S
Q U Í M I C A S
R E S I S T E N T E S
T É R M I C A S
O T R A S
Siguiente
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
Condiciones de saturación
Peso específico
Peso unitario
PROPIEDADES FÍSICAS Regresar
Absorción
Porosidad
% de vacios
Humedad
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
PROPIEDADES QUÍMICAS Reacción Alcali - Silice
Reacción Alcali - Carbonato Reacción Alcali – Sílice
Reacción Alcali – Carbonato
Andesitas
Pizarras opalinas
Dolomitas calcíticas
Ciertas calizas y dolomitas
Cuarcita
Calizas dolomíticas
Cristobalita
Riolita
Dolomitas de grano fino
Dacita
Esquisto
Vidrio Volcánico
Pizarra Siliceas
Gneiss granítico
Vidrio Silíceo y natural
Opalo
Tridimina
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LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
PROPIEDADES RESISTENTES
Resistencia
Dureza
Tenacidad
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LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
PROPIEDADES TERMICAS
COEFICIENTE DE EXPANSION
CALOR ESPECIFICO
CONDUCTIVIDAD TERMICA
DIFUSIVIDAD
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LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
OTRAS PROPIEDADES
Tamaño máximo del agregado
Forma y textura superficial
Peso Volumétrico
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LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
TAMIZ
Tamaño Máximo
Tamaño Nominal máximo
%
% RET.
%
ACUM.
PASA
( Pulg )
( mm )
RET.
2 1/2"
63
-
2"
50
0.0
0.0
100.0
1 1/2"
37.5
0.0
0.0
100.0
1"
25
8.4
8.4
91.6
3/4"
19
19.5
27.9
72.1
1/2"
12.5
30.5
58.4
41.6
3/8"
9.5
18.1
76.4
23.6
N°4
4.75
23.6
100.0
0.0
N°8
2.38
0.0
100.0
0.0
N°16
1.19
0.0
100.0
0.0
FONDO
0.075
0.0
100.0
0.0
Regresar Regresar aa otras otras propiedades propiedades
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL
REDONDEADAS
N A T U R A L E S
A R T I F I C I A L E S
ANGULOSAS
Regresar Regresar
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
REQUISITOS OBLIGATORIOS COMPLEMENTARIOS OPCIONALES Siguiente
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
GRANULOMETRIA DEL AGREGADO GRUESO Tamaño Nominal
Porcentaje que pasa por los tamices normalizados 100 mm ( 4" )
90 mm ( 3 1/2")
75 mm (3")
63 mm ( 2 1/2")
50 mm ( 2" )
35.5 mm ( 1 1/2")
25 mm ( 1" )
19.0 mm ( 3/4" )
12.5 mm ( 1/2" )
9.5 mm ( 3/8" )
4.75 mm ( No 4 )
2.36 mm ( No 8 )
1.18 mm ( No 16 )
100
90 a 100
---
25 a 60
---
0a 15
---
0a5
---
---
---
---
---
---
---
100
90 a 100
---
0a5
---
---
---
---
---
---
---
---
100
0 a 15
---
0a5
---
---
---
---
50 mm a 4.75 mm ( 2" a No 4 )
---
---
---
100
---
10 a 30
---
0a5
---
---
37.5 mm a 19 mm ( 2 1/2" a ¾" )
---
---
---
---
100
---
0a5
---
---
---
37.5 a 4.75 mm ( 2 1/2" a No 4 )
---
---
---
---
100
---
10 a 30
0a5
---
---
25 mm a 12.5 mm ( 1" a 1/2" )
---
---
---
---
---
100
0 a 10
0a5
---
---
---
---
---
---
---
---
100
0a 15
0a5
---
---
---
---
---
---
---
100
---
0 a 10
0a5
---
---
---
---
---
---
---
100
10 a 40 25 a 60 20 a 55
0a5
---
---
---
---
---
---
---
---
100
0 a 10
0a5
---
---
---
---
---
---
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---
100
90 a 100
0 a 15
0a5
---
---
---
---
---
---
---
---
---
100
10 a 30
0a 10
0a5
90 mm a 37.5 mm ( 3 1/2" a 1 1/2" ) 63 mm a 37.5 mm ( 2 1/2" a 1 1/2" ) 50 mm a 25 mm ( 2" a 1" )
25 a 9.5 mm ( 1" a 3/8" ) 25 a 4.75 mm ( 1" a No 4 ) 19.0 mm a 9.5 mm ( 3/4" a 3/8" )
19.0 a 4.75 mm ( 3/4" a No 4 ) 12.5 a 4.75 mm ( 1/2" a No 4 ) 9.5 mm a 4.75 mm ( 3/8" a No 8 )
35 a 70 90 a 100 95 a 100
0a 15 35 a 70 ---
90 a 100 95 a 100
35 a 70 20 a 55 ---
90 a 100 90 a 100 95 a 100
0a 15 35 a 70 20 a 55 40 a 85 ---
90 a 100 90 a 100
---
0a 15 20 a 55 40 a 70 85 a 100
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
GRANULOMETRIAPorcentaje DEL AGREGADO FINO de peso que pasa Tamiz
Límites totales
C
M
F
9.5 mm ( 3/8" )
100
100
100
100
4.75 mm ( No 4 )
89 - 100
95 - 100
85 - 100
89 - 100
2.36 mm ( No 8 )
65 - 100
80 - 100
65 - 100
80 - 100
1.18 mm ( No 16 )
45 - 100
50 - 85
45 - 100
70 - 100
600 mm ( No 30 )
25 - 100
25 - 60
25 - 80
55 - 100
300 mm ( No 50 )
5 - 70
10 - 30
5 - 48
5 - 70
150 mm ( No 100 )
0 - 12
2 - 10
0 - 12*
0 - 12*
* Incrementar a 15% para agregado fino triturado, excepto cuando se usa para pavimentos de alta resistencia.
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
LÍMITE DE SUSTANCIAS DAÑINAS Agregado fino
Agregado grueso
Partículas deleznables, máx porcentaje
3
5
Material más fino que la malla de 75 mm ( No 200 ), max. Porcentaje
5
1
Carbón y lignito, máx. porcentaje
0.5
0.5
MATERIA ORGÁNICA
El agregado fino que no demuestre presencia nociva De materia orgánica, cuando se determine conforme a la N.T.P. 400.013, se deberá considerar satisfactorio El agregado fino que no cumpla con el ensayo anterior, podrá ser usado si al determinarse el efecto de las impurezas orgánicas sobre la resistencia de morteros (N.T.P. 400.024) la resistencia relativa a los 7 días no es menor de 95%
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LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
RESISTENCIA MECÁNICA Métodos alternativos
No mayor que %
Abrasión (Método de los Angeles)
50
Impacto
30
DURABILIDAD DURABILIDAD DEL DEL AGREGADO AGREGADO AGREGADO FINO
AGREGADO GRUESO
Si se utiliza solución de SULFATO DE SODIO
Si se utiliza solución de SULFATO DE MAGNESIO
Si se utiliza solución de SULFATO DE SODIO
Si se utiliza solución de SULFATO DE MAGNESIO
10%
15%
12%
18%
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LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
REQUISITOS OPCIONALES El agregado utilizado en concreto sujetos permanentemente a la acción de la humedad o contactos con suelos húmedos, no deberá contener sustancias dañinas que reaccionen químicamente con los álcalis del cemento, por cuanto produce expansiones excesivas del concreto. En caso de estar presente tales sustancias, el agregado puede ser utilizado con cementos que tengan menos de 0.6% de álcalis, calculados como óxido de sodio (Na2O + 0.685K2O), con el añadido de un material que prevenga la expansión dañina debido a la reacción álcali – agregado. El equivalente de arena del agregado utilizado en el concreto de f’c = 210 Kg/cm2 de resistencia de diseño y mayores y los utilizados en pavimentos de concreto será igual o mayor a 75. para otros concretos el equivalente de arena será igual o mayor a 65. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
AGREGADO GLOBAL Tamiz
Tamaño Nominal 37.5 mm 100(1 1/2")
Tamaño Nominal 19.0 mm (3/4")
95 a 100 45 a 80
100 95 a 100
Tamaño Nominal 9.5 mm (3/8")
50 mm ( 2" ) 37.5 mm ( 1 1/2" ) 19.0 mm ( 3/4" ) 12.5 mm ( 1/2" ) 9.5 mm ( 3/8" ) 4.75 mm ( No 4 )
25 a 50
35 a 55
8 a 30 5 - 70 0a8
10 a 35 10 - 30 0a8
2.36 mm ( No 8 ) 1.18 mm ( No 16 ) 600 µm ( No 30 ) 300 µm ( No 50 ) 150 µm ( No 100 ) Regresar Regresar
100 95 a 100 30 a 65 20 a 50 15 a 40 10 a 30 5 a 15 0a8
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
MÉTODOS DE ENSAYO NORMA
DESCRIPCION
NTP 400.010
Extracción y prepapración de las muestras
NTP 400.011
Definiciones y clasificación de agregados para uso en morteros y concretos
NTP 400.012
Análisis granulométrco del agregado fino, grueso y global
NTP 400.013
Cambiado por NTP 400.024
NTP 400.014
Método de ensayo para determinar cualitativamente los cloruros y sulfatos
NTP 400.015
Método de ensayo para determinar los terrones de arcilla y las partículas friables en el agregado
NTP 400.016
Determinación de la inalterabilidad de los agregados por medio de sulfato de sodio o sulfato de magnesio
NTP 400.017
Método de ensayo para determinar el Peso Unitario del agregado
NTP 400.018
Determinación del material que pasa por el tamiz normalizado 75µm (N° 200)
NTP 400.019
Determinación de la Resistencia al desgaste en agregados gruesos de tamaño medio por medio de la máquina de Los Angeles
NTP 400.020
Determinación de la Resistencia al desgaste en agregados gruesos de gran tamaño por medio de la máquina de Los Angeles
NTP 400.021
Método de ensayo para determinar el peso específico y absorción del agregado grueso
NTP 400.022
Método de ensayo para determinar el peso específico y absorción del agregado fino
NTP 400.023
Método de ensayo para determinar la cantidad de Partículas livianas en el agregado
NTP 400.024
Método de ensayo para determinar cualitativamente las impurezas orgánicas en el agregado fino para el concreto
NTP 400.037
Requisitos
NTP 400.038
Determinación del valor del Impacto en el Agregado grueso (VIA).
NTP 400.039
Indice de alargamieto del agregado grueso
NTP 400.040
Partículas chatas o alargadas en el agregado grueso
NTP 400.041
Indice de Espesor del agregado Grueso
NTP 400.067
Reactividad alcalina potencial de combinaciones cemento - agregado (Método de la barra de mortero)
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CONCLUSIONES
AGREGADO FINO
AGREGADO GRUESO
OTRAS
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CONCLUSIONES AGREGADO FINO Deberá estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, álcalis, materia orgánica, sales, u otras sustancias dañinas. Deberá estar graduado dentro de los límites indicados en la Norma NTP 400.037. Es recomendable tener en cuenta lo siguiente: a. La granulometría seleccionada deberá ser continua, con valores retenidos en las mallas No 4, No 8, No 16, No 30, No 50, y No 100 de la serie Tyler. b. El agregado no deberá retener más del 45% en 2 tamices consecutivos cualesquiera. c. En general, es recomendable que la granulometría se encuentre dentro de los siguientes limites: LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CONCLUSIONES AGREGADO FINO
MALLA 3/8” No 4 No 8 No 16 No 30 No 50 No 100
% QUE PASA 100 95 – 100 80 – 100 50 – 85 25 – 60 10 – 30 2 – 10
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CONCLUSIONES AGREGADO FINO El Módulo de fineza se mantendrá dentro del límite de más o menos 0.2 del valor asumido para la selección de las proporciones del concreto; siendo recomendable que el valor asumido esté entre 2.35 y 3.15. No deberá haber presencia de materia orgánica cuando ella es determinada de acuerdo a los requisitos de la Norma N.T.P. 400.013. Podrá emplearse agregado fino que no cumple con los requisitos indicados siempre que: a. La coloración en el ensayo se deba a la presencia de pequeñas partículas de carbón, o particulas similares. b. Realizado el ensayo, la resistencia a los 7 días de morteros preparados con dicho agregado no sea menor del 95% de la resistencia de morteros similares preparados con otra porción de la misma muestra de agregado fino previamente lavada con una solución al 3% de hidróxido de sodio. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CONCLUSIONES AGREGADO FINO Partículas inconvenientes Lentes de arcilla y partículas desmenuzables
% 3
Material más fino que la malla No 200 Concretos sujetos a abrasión
3
Otros concretos
5
Carbón Cuando la apariencia superficial del concreto es importante Otros concretos
0.5 1
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI Regresar Regresar
CONCLUSIONES AGREGADO GRUESO El agregado grueso deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente angular o semi angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa. El tamaño máximo nominal del agregado grueso no deberá ser mayor de: a. 1/5 de la menor dimensión entre caras de encofrados; b. 1/3 del peralte de las losas; o c. 3/4 del espacio libre mínimo entre barras o alambres individuales de refuerzo; paquetes de barras; torones; o ductos de presfuerzo . LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CONCLUSIONES AGREGADO GRUESO Partículas inconvenientes
%
Arcilla Partículas deleznables
0.25 5.0
Material más fino que la malla No 200
1.0
Carbón y lignito Cuando la apariencia superficial del concreto es importante
0.50
Otros concretos
1.0
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
CONCLUSIONES AGREGADO GRUESO El agregado grueso empleado en concreto para pavimentos, o en estructuras sometidas a procesos de erosión, abrasión o cavitación, no deberá tener una pérdida mayor del 50% en el ensayo de abrasión realizado de acuerdo a las normas NTP 400.019 ó 400.020, o a la norma ASTM C 131.
Regresar Regresar Conclusiones Conclusiones
LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
OTRAS CONCLUSIONES I. II.
III.
a. b. c. d.
Cumplir con los requisitos de la norma NTP 400.037 o ASTM C 33, así como las especificaciones del proyecto. Si no cumplen los requisitos indicados serán utilizados únicamente si el Contratista demuestra , a la Inspección, con resultados de ensayos de laboratorio o certificaciones de experiencia en obra que, bajo condiciones similares a las que se espera, pueden producir concreto de las propiedades requeridas. El procesado, transporte, manipuleo, almacenaje y dosificación debe garantizar : Se mantendrá la uniformidad del agregado No se producirá contaminación con sustancias extrañas No se producirá rotura o segregación importante en ellos. La pérdida de finos mínima LABORATORIO N° 1:será ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
OTRAS CONCLUSIONES IV. Los concretos que han de estar sometidos
a humedecimiento; exposición a atmósferas húmedas; en contacto con suelos húmedos; no deberán tener en su composición mineralógica elementos que sean potencialmente , reactivos con los álcalis.
V.
El ensayo Durabilidad se efectuará en agregados que van ha ser empleados en concretos sometidos a procesos de congelación y deshielo bajo condiciones de exposición moderada o severa. El agregado se someterá a 5 ciclos del ensayo de estabilidad de volumen. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
OTRAS CONCLUSIONES La ASTM contempla que los agregados que no cumplan con lo indicado podrían ser utilizados si un concreto de propiedades comprobables, preparado con agregado del mismo origen, ha demostrado un comportamiento satisfactorio cuando estuvo sometido a condiciones de intemperismo similares a las que se espera; o cuando se obtuvo resultados satisfactorios en concretos sometidos a ensayos de congelación y deshielo realizados de acuerdo a las recomendaciones de la Norma ASTM C 666. Los agregados fino y grueso no deberán contener sales solubles totales en porcentaje mayor del 0.04% si se trata de concreto armado; ni del 0.015% si se trata de concreto presforzado. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
OTRAS CONCLUSIONES
No será empleado el agregado de procedencia marina; pero si ello fuera inevitable deberá contarse con autorización de la Inspección y el agregado deberá ser tratado por lavado con agua potable antes de utilizarlo en la preparación del concreto. Los agregados expuestos a la acción de los rayos solares deberán enfriarse antes de su utilización en la mezcladora y se deberá considerar la cantidad de humedad añadida al agregado a fin de corregir el contenido de agua de la mezcla y mantener la relación a/c de diseño seleccionada. LABORATORIO N° 1: ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI
