lunes, 4 de julio de 2011

TOMA DE NUCLEOS Y VIGAS EN CONCRETOS ENDURECIDOS I.N.V. E - 418

1. OBJETO
1.1.
Esta norma se refiere al procedimiento de obtención, preparación y ensayo de (a) núcleos extraídos de estructuras de concreto para determinaciones de longitud o resistencia a la compresión o a la tracción indirecta, y (b) vigas aserradas de estructuras de concreto para determinaciones de resistencia a la flexión.
2. APARATOS
2.1.
Sacanúcleos.- Para obtener probetas cilíndricas. Si las probetas deben ser extraídas por taladrado perpendicular a una superficie horizontal, resulta satisfactoria un taladro de percusión; pero si las probetas deben ser taladradas en otra dirección o si su diámetro se debe determinar con exactitud para un cálculo más preciso de la resistencia a la compresión, se emplearán brocas de diamante.
2.2.
Sierra.- Para obtener probetas en forma de viga del tamaño adecuado para efectuar ensayos de resistencia a la flexión. La sierra deberá tener un borde cortante de diamante o carburo de silicio y deberá poder cortar las probetas con las dimensiones prescritas, sin calor excesivo o impacto.
3. MUESTREO
3.1.
Generalidades.- Las muestras de concreto endurecido para uso en la preparación de probetas para ensayos de resistencia, no se deberán tomar hasta que el concreto haya endurecido lo suficiente para permitir la remoción de la muestra sin perturbar la adhesión entre el mortero y el agregado grueso. En general, el concreto deberá tener una edad de catorce (14) días antes de la extracción de las probetas. Cuando se preparen probetas para ensayos de resistencia de muestras de concreto endurecido, se deberán descartar aquellas que presenten defectos o que se hayan deteriorado durante el proceso de extracción.
3.1.1.
Nota 1. Los núcleos que contengan refuerzo y estén destinados a la determinación de la resistencia a la compresión, pueden dar resultados mayores o menores que los núcleos sin acero embebido y, en lo posible, se deben evitar o recortar para eliminar el refuerzo, proporcionando simultáneamente una relación L/D de 1.0 o mayor.
Las probetas que contengan acero de refuerzo no se deberán usar para determinar la resistencia a la tracción indirecta. En caso de ensayos para determinar la resistencia a la flexión, no se usarán probetas que tengan refuerzo en la porción sometida a tensión.
3.2.
Extracción de Núcleos.- Siempre que sea posible, los núcleos se extraerán perpendicularmente a una superficie horizontal, de manera que su eje sea perpendicular a la capa de concreto tal como se colocó originalmente y cuidando de no hacerlo en vecindades de juntas o bordes obvios del elemento construido. Las probetas tomadas en dirección perpendicular a una superficie vertical o a una superficie irregular, se deberán extraer lo más cerca que sea posible del centro de la pieza y nunca cerca de juntas o bordes de ella.
3.3.
Remoción de Losas.- Se deberá remover una losa de tamaño suficiente para asegurar las probetas de ensayo deseadas, excluyendo todo concreto agrietado, astillado, mal cortado o con cualquier otra irregularidad.
NUCLEOS
4. PROBETAS PARA DETERMINACION DE LONGITUD
Deberán tener un diámetro de cuando menos cien (100) milímetros. La medida de la longitud de los núcleos se hará conforme se describe en la norma INV E- 419.
5. RESISTENCIA A COMPRESION
5.1.
Probetas de Ensayo.- Los diámetros de los núcleos para la determinación de la resistencia a compresión deberán ser, como mínimo, iguales a tres (3) veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso del concreto. Su longitud, luego del refrentado, deberá ser lo más aproximada posible al doble del diámetro. No se deberán ensayar núcleos cuya altura sea inferior al noventa y cinco por ciento (95%) de su diámetro antes del refrentado o menor de su diámetro después dicha operación.
5.2.
Preparación de las bases.- Las bases de los núcleos que van a ser ensayados a la compresión, deberán ser sensiblemente lisas, perpendiculares a su eje longitudinal y del mismo diámetro del cuerpo del núcleo. De ser necesario, las bases se deberán aserrar o maquinar hasta cumplir los siguientes requisitos:
5.2.1.
Las salientes, si las hay, no se deberán extender más allá de 0.2 pulgadas (5mm) de la superficie de la base.
5.2.2.
Las superficies de las bases no se podrán apartar de la perpendicularidad al eje longitudinal en más de 5º, y
5.2.3.
El diámetro de las bases no deberá diferir en más de 0.1 pulgadas (2.5mm) del diámetro medio del núcleo.
5.3.
Durante el lapso transcurrido entre el retiro de las probetas del agua y el ensayo, se deberán cubrir con una sábana, una arpillera húmeda u otra tela absorbente que resulte adecuada.
Nota 2. Cuando lo exija la entidad para la cual se realizan las pruebas, los núcleos se podrán ensayar en una condición de humedad diferente a la alcanzada por la inmersión durante un mínimo de 40 horas. Los factores de corrección por la relación longitud/diámetro que se muestran en el numeral 5.7, son aplicables tanto al concreto seco, como al sometido a inmersión en agua. Instrucciones para la consideración del ensayo en condiciones diferentes a las alcanzadas por inmersión por 40 horas o más, se pueden hallar en el capítulo 17 del documento ACI-301 y en el capítulo 4 del ACI-318.
Acondicionamiento en Humedad.- Las probetas de ensayo se deberán sumergir en agua saturada de cal a 23±1.7ºC (73.4±3.0ºF) por un período no inferior a 40 horas, antes someterlas al ensayo de resistencia a la compresión.
5.4.
Refrentado.- Las bases de los núcleos se deberán refrentar antes del ensayo de acuerdo con el procedimiento prescrito en la sección pertinente de la norma de ensayo INV E-403, “Refrentado de cilindros de concreto”. Las superficies refrentadas deberán cumplir los requisitos de uniformidad exigidos en la misma norma.
5.5.
Nota 3. La mayoría de los núcleos no tienen la lisura suficiente para justificar medidas del diámetro con aproximación mayor a la décima de pulgada (2.5mm).
Medida.- Antes del ensayo, se deberá medir la longitud del núcleo refrentado con aproximación a la décima de pulgada (2.5mm), longitud que se empleará para el cálculo de la relación longitud/diámetro. El diámetro se determinará promediando dos (2) medidas tomadas en ángulos rectos entre sí, aproximadamente en la mitad de la probeta. Siempre que sea posible, la medida del diámetro se realizará con aproximación a la centésima de pulgada (0.25mm), pero como mínimo a la décima de pulgada (2.5mm).
5.6.
Ensayo.- El ensayo a compresión de los núcleos se efectuará tal como se describe en la norma INV E-410, “Resistencia a la compresión de cilindros de concreto”.
5.7.
                           Relación L/D                                          Factor de corrección
                                                                                                 de resistencia
Cálculos.- El cálculo de la resistencia a la compresión de cada probeta se realizará utilizando su sección transversal basada en el diámetro medio determinado según se indicó en 5.5. Si la relación longitud/diámetro es apreciablemente inferior a dos (2), la resistencia a compresión calculada se deberá multiplicar por un factor de corrección, como se indica a continuación:a
                                  1.75                                                               0.98
                                  1.50                                                               0.96
                                  1.25                                                               0.93
                                  1.00                                                               0.87
a. Estos factores de corrección se aplicarán a concreto liviano (1600 a 1920 kg/m

Los valores que no estén indicados en la tabla, se obtendrán por interpolación.

Los factores de corrección son aplicables para resistencias nominales a la compresión entre 2000 y 6000 libras por pulgada cuadrada (13.8 a 41.4 MPa). (Los factores de corrección dependen de diferentes condiciones, tales como la resistencia y el módulo elástico. Los valores que se dan en la tabla son promedio).
3) y a concreto normal, y son aplicables tanto a concreto seco como húmedo en el momento del ensayo.
5.8.
Informe.- Los resultados se informarán como lo exige la norma INV E-410, adicionando los siguientes datos:
5.8.1
. Longitud de la probeta antes y después del refrentado.
5.8.2
. Resistencia a la compresión aproximada a 10 libras/pulgada cuadrada (68.9 kPa) cuando el diámetro se haya medido con aproximación a la centésima de pulgada (0.25mm), y a 50 libras/pulgada cuadrada cuando el diámetro se haya medido con aproximación a la décima de pulgada (2.5mm), luego de la corrección longitud/diámetro, si ella se requiere.
5.8.3
Dirección de aplicación de la carga en la probeta con respecto al plano horizontal del concreto.
5.8.4
. Condición de humedad en el momento del ensayo, y
5.8.5.
Tamaño máximo nominal del agregado pétreo del concreto.
6. RESISTENCIA A LA TRACCION INDIRECTA
6.1.
Probetas para Ensayo.- Estarán de acuerdo con los requisitos sobre dimensiones, indicados en 5.1, 5.2.1 y 5.2.2. Las bases no se deberán refrentar.
6.2.
Condiciones de Humedad.- Antes de ensayarlos, los núcleos deberán ser acondicionados como se describe en 5.3.
6.3.
No se usarán probetas con salientes o depresiones superiores a 0.1 pulgadas (2.5mm). Cuando se emplee refrentado, la capa deberá ser tan delgada como sea posible y deberá estar formada de pasta de yeso de alta resistencia.
Superficies de Soporte. La línea de contacto entre la probeta y cada pieza de apoyo deberá ser recta y libre de salientes o depresiones mayores de 0.01 pulgadas (0.25mm). En caso contrario, la probeta deberá ser rectificada o refrentada de manera de producir líneas de apoyo que cumplan estos requisitos.
6.4.
Ensayo.- Las probetas se ensayarán de acuerdo con lo indicado en la norma INV E-411, “Ensayo de tracción indirecta de cilindros normales de concreto”.
6.5.
Cálculos e Informe.- El cálculo de la resistencia y el informe se harán conforme lo indica la norma INV E-411. Cuando se haya requerido rectificación o refrentado de las probetas, el diámetro se deberá medir entre las superficies terminadas. Se deberá indicar que la probeta es un núcleo y su condición de humedad en el momento del ensayo.
7. RESISTENCIA A LA FLEXION
7.1.
Nota 4. En muchos casos, particularmente con prismas cortados de losas de pavimentos, el ancho estará gobernado por el tamaño del agregado pétreo y la profundidad por el espesor de la losa.
Probetas para Ensayo.- Una viga para el ensayo de resistencia a la flexión deberá tener, en general, una sección de 6X6 pulgadas (150mm X 150mm) (Nota 4). El especímen deberá tener, cuando menos, 21 pulgadas (533mm) de longitud, pero cuando se vayan a realizar dos ensayos de resistencia a la flexión sobre un especímen, éste deberá tener no menos de 33 pulgada (838mm) de longitud. La operación de aserrado se deberá efectuar de manera que el concreto no se vea debilitado por golpes o por calor. Las superficies aserradas deberás ser lisas, planas, paralelas y libres de huellas, salientes y ranuras. Se deberá tener cuidado durante el manejo de las vigas aserradas, con el fin de evitar astillamientos o agrietamientos.
7.2.
Nota 5. Cuando lo exija la entidad para la cual se realizan las pruebas, las vigas se podrán ensayar en una condición diferente a la alcanzada por inmersión durante un mínimo de 40 horas.
Cantidades relativamente pequeñas de secado de la superficie de vigas para ensayo de resistencia a la flexión, inducen esfuerzos de tensión en las fibras extremas, los cuales reducen notoriamente la resistencia a la flexión.
Acondicionamiento en Humedad.- Las probetas de ensayo se deberán sumergir en agua saturada de cal a 23±1.7ºC (73.4±3.0ºF) por un período no inferior a 40 horas antes de efectuar el ensayo a flexión. El ensayo se deberá efectuar con la mayor prontitud luego de sacar las probetas del agua. Durante el lapso transcurrido entre la remoción del agua y el ensayo, se deberán cubrir con una sábana, una arpillera húmeda u otra tela absorbente que resulte adecuada.
7.3.
Nota 6. Las resistencias a compresión de porciones de vigas rotas a la flexión, se pueden determinar ensayando dichas porciones como cubos modificados, de acuerdo con la norma INV E-413, “Resistencia a la compresión del concreto usando una porción de viga rota en el ensayo de flexión”.
Nota 7. El aserrado puede producir reducciones sustanciales de la resistencia a la flexión; por lo tanto, las vigas se deberán ensayar con una superficie moldeada en tensión siempre que sea posible. Deberá indicarse la ubicación de la cara de tensión respecto a la posición del concreto como fue colocado, así como la posición de las superficies aserradas.
Ensayo.- Las probetas se ensayarán de acuerdo con las disposiciones de la norma INV E-414, “Resistencia a la flexión del concreto. Método de la viga simple cargada en los tercios de la luz”.
7.4.
Informe.- Los resultados se deberán informar de acuerdo con lo que resulte aplicable de la norma INV E-414 y los requerimientos de este método, incluyendo la condición de humedad de las vigas en el momento de ensayo.
8. CORRESPONDENCIA CON OTRAS NORMAS
AASHTO T-24


 PESO ESPECIFICO O VOLUMÉTRICO DE LOS AGREGADOS SECOS Y SUELTOS

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIAL

Bascula con aproximación de 5 grs. 
Cepillo de cerdas. 
Cucharon de lámina galvanizada.
Rasero
Cubo o tara de volumen de 9.1 lt. Y 11.8 Kg. 
Palas
Escobas
 

ROCEDIMIENTO
ARENA
Paso 1: Se limpia el área donde será colocada la muestra, con el propósito de evitar contaminantes queinterfieran en la prueba. 
Paso 2: Se coloca una muestra de arena, y se forma un cono para después distribuir el material en 4partes.      

 
Paso 3: Posteriormente se le realiza un truncado a la muestra para después ser dividida en 4 partes, ladivisión se hace lo mas proporcionalmente iguales utilizando una pala y el cepillo de cerdas.      

 
Paso 4: Con el cucharon se toma la muestra de dos de los cuartos de arena y es colocada dentro de latara, una ves llena la tara se le enraza el material cuidando de no hacer presion sobre de esta y se hacedel centro de la muestra hacia fuera.     Paso 5: A continuacion del enrace se limpia todo el material que haya quedado en las orillas de la tara, yposteriormente se pesa en una bascula, cuidando que la bascula este bien calibrada para que no existaningun tipo de errores.
 
Paso 5: A continuacion del enrace se limpia todo el material que haya quedado en las orillas de la tara, yposteriormente se pesa en una bascula, cuidando que la bascula este bien calibrada para que no existaningun tipo de errores.  
 

EQUIVALENTE DE ARENA

EQUIVALENTE DE ARENA

INSTRUMENTAL Y EQUIPOS
Para la realización de este ensayo es necesaria la utilización de los siguientes instrumentos y equipos:
·
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·
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EJECUCIÓN DEL ENSAYO
Las etapas a considerar a la hora de realizar este ensayo son las siguientes:
Preparación de los reactivos
·
1. Cloruro de calcio cristalino, CaCI2.6H20, o cloruro de calcio anhidro, CaCI2
2. Glicerina
3. Solución de formaldehído
4. Agua destilada o desmineralizada
Para su preparación se disuelven 219 ± 2 g de cloruro de calcio cristalino (219g de CaCI2.6H2O equivalen
a 111g de CaCI2) en 350 ± 50ml de agua destilada o desmineralizada, se enfría a temperatura ambiente
y si es necesario, se fi ltra con un papel de fi ltro de poro medio. Se añaden 480 ± 5g de glicerina y 12,5 ± 0,5g de solución de formaldehído, se diluye hasta 1I con agua destilada o desmineralizada, mezclando enérgicamente.
No obstante, existen empresas que suministran la solución concentrada, preparada para su uso.
Se recomienda conservar la solución concentrada en frascos de vidrio o de plástico y protegidos de la luz.
·
Se prepara añadiendo (125 ± 1) ml de solución concentrada en agua destilada o desmineralizada hasta alcanzar un volumen total de (5000 ± 10) ml.
Consideraciones a tener en cuenta:
- Antes de preparar la disolución lavadora, es conveniente sacudir enérgicamente la solución concentrada.
- Enjuagar varias veces el recipiente con agua destilada y verter el agua empleada en el matraz de 5l antes de la dilución para obtener 5l.
- La solución lavadora no debe emplearse 28 días después de su preparación, o si se pone turbia o si se observa la formación de moho.
a
Preparación de la muestra de ensayo
La muestra de ensayo se reduce de acuerdo con la Norma Europea EN 932-2:1999.
La muestra reducida debe tamizarse por el tamiz de 2 mm, desechando el rechazo sobre el tamiz. Se recomienda una masa mínima para la ejecución del ensayo
de 650-700 g, de los que unos 350 g se destinan al ensayo y el resto a la determinación de la humedad de la muestra. La humedad de la muestra de ensayo
debe conservarse, manteniéndola, por ejemplo, encerrada en una bolsa de plástico hermética.
Para la determinación del contenido en humedad se recomienda operar del siguiente modo:
·
·
·
Si la humedad de la muestra reducida y tamizada es superior a la indicada, debe reducirse
la muestra encerrada en la bolsa mediante su permanencia en la sala de ensayo
(acondicionada a una temperatura de (23 + 3) ºC) hasta que sea inferior al 2 %, pero
nunca en una estufa. La masa de cada submuestra, procedente de la bolsa hermética,
se calcula redondeando al gramo más próximo en la siguiente expresión:
Si se realiza el ensayo sobre la fracción 0/4 mm, el procedimiento es el mismo, pero el
contenido en humedad tiene que ser inferior al 8 % en lugar del 2 %.


Llenado de las probetas graduadas
Se sifona la disolución lavadora en una probeta graduada hasta alcanzar la marca inferior de la misma.
Se vierte la submuestra con la ayuda del embudo en la probeta, manteniéndola en posición vertical.
Se golpea varias veces la base de cada probeta sobre la palma de la mano para desalojar las burbujas de
aire y favorecer el contacto total de la disolución con la submuestra.
Se pone en marcha el cronómetro, dejando reposar la probeta durante (10 ± 1) min. para remojar la
submuestra.

Agitación de las probetas
Transcurridos 10 min., se tapa la probeta con un tapón de caucho y se fija en la máquina de agitación,
agitando la probeta durante (30 ± 1) seg. se vuelve a colocar en la mesa de ensayos, en posición vertical.
d
Lavado
Se quita el tapón de caucho de la probeta y se lava sobre la misma disolución,
para asegurar que todo el material caiga dentro de la probeta.
Se introduce el tubo lavador en la probeta, enjuagando, en primer lugar, las paredes
de la misma con la disolución lavadora, y a continuación, se empuja el tubo hacia
abajo, a través del sedimento, hasta el fondo de la probeta.
Se mantiene la probeta en posición vertical dejando que la solución lavadora agite
el contenido y favorezca la subida de los finos y los componentes arcillosos,
aplicando a la probeta un movimiento lento de rotación.
Cuando el nivel de líquido se aproxime a la marca superior, se levanta lentamente
el tubo lavador y se regula el caudal para que el nivel alcance exactamente la
marca superior de la probeta, retirando por completo el tubo lavador y poniendo
en marcha el cronómetro.
Se deja reposar la probeta durante (20 ± 0,25) min. en un lugar sin perturbaciones
ni vibraciones.

Medidas
Transcurrido el periodo de reposo, se mide con la regla la altura h1 del nivel superior del floculado con
relación a la base de la probeta.
Se baja suavemente el pistón en la probeta hasta que su pie repose sobre el sedimento, operación
durante la cual el disco deslizante no debe bloquear la varilla del pistón, quedando en contacto con la
parte superior de la probeta.
Se determina la altura del sedimento h2, midiendo la distancia entre la cara inferior del lastre cilíndrico del
pistón y la cara superior del disco, introduciendo la regla graduada en la ranura de éste último.
Se anotan las alturas h1 y h2, redondeadas al milímetro más próximo.
Se repite el mismo proceso de ensayo con la segunda submuestra.
Pese a que la norma permite la ejecución simultánea de ambas probetas, se recomienda que se ejecuten
desfasadas en el tiempo para disminuir la dispersión en el resultado final.
f
c 
CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS
Se calcula para cada probeta la expresión:Para la primera probeta (h2,1 / h1,1) x 100
Para la segunda probeta  (h2,2 / h1,2) x 100
De manera que si ambos valores difieren en más de 4 unidades, no se dará por finalizado el ensayo, debiendo repetirse por completo.
Se calcula el equivalente de arena (SE) como la media de las expresiones obtenidas para
cada probeta y se anota el resultado, redondeando al número entero más próximo.

SE = [  (h2,1 / h1,1) x 100 + (h2,2 / h1,2) x 100 ] / 2
Si se realiza el ensayo sobre la fracción 0/4mm, el procedimiento es el mismo pero al valor del equivalente de arena se le denomina SE4.



Pesar las submuestras una vez secas (ms), determinando la humedad como el valor medio de humedad de ambas.
Meterlas en estufa a (110 + 5) ºC hasta masa constante (diferencia entre dos masas consecutivas en el transcurso de 1 hora inferior al 0,1 %).
Pesar 2 submuestras de 130-140 g, colocándolas sobre bandejas y anotando su masa (mh).
Solución lavadora:
Solución concentrada, compuesta de:
Bandejas, cepillos, tapones de caucho
Maquina de agitación
Tubo lavador y embudo
Reactivos
Balanza de 0,1 g de precisión (mínimo)
Dos cronómetros
Tamiz de 2 mm (o 4 mm)
Regla graduada de 500 mm
Pistón tarado
Dos probetas cilíndricas graduadas

ENSAYO PARA OBTENER EL MODULO DE FINURA DE LOS AGREGADOS.

ENSAYO PARA OBTENER EL MODULO DE FINURA DE LOS AGREGADOS.

MATERIAL Y EQUIPOS
  • Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vacío.
  • Serie de Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través de las cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea fino o grueso, su orden es de mayor a menor.
En su orden se utilizarán los siguientes tamices: tamiz 1½". 1", ¾". ½" ,?", # 4 Fondo para el Agregado Grueso; el tamiz # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200 y fondo para el Agregado Fino.
 
    BASE TEÓRICA
La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor.
Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran estandarizadas por la Norma Técnica Colombiana # 32.
La denominación en unidades inglesas ( tamices ASTM) se hacía según el tamaño de la abertura en pulgadas para los tamaños grandes y el número de aberturas por pulgada lineal para los tamaños grandes y el numeral de aberturas por pulgada lineal para tamices menores de ? de pulgada.
La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾", ½", ?", # 4 y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200.
La serie de tamices que se emplean para clasificar agrupados para concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz sea aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o sea, que cumplan con la relación 1 a 2.
La operación de tamizado debe realizarse de acuerdo con la Norma Técnica Colombiana # 77 sobre una cantidad de material seco. El manejo de los tamices se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la máquina adecuada.
El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningún caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través del tamiz; Recomendando, que los resultados del análisis en tamiz se coloquen en forma tabular.
Siguiendo la respectiva recomendación, en la columna 1 se indica la serie de tamices utilizada en orden descendente. Después de tamizar la muestra como lo estipula la Norma Técnica Colombiana # 77 se toma el material retenido en cada tamiz, se pesa, y cada valor se coloca en la columna 2. Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido) del peso total de la muestra.
Fórmula. % Retenido = Peso de material retenido en tamiz * 100
Peso total de la muestra
Este valor de % retenido se coloca en la columna 3.
En la columna 4 se van colocando los porcentajes retenidos acumulados.
En la columna 5 se registra el porcentaje acumulado que pasa, que será simplemente la diferencia entre 100 y el porcentaje retenido acumulado.
Fórmula % PASA = 100 – % Retenido Acumulado
Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas granulométricas.
Estas gráficas se representan por medio de dos ejes perpendiculares entre sí, horizontal y vertical, en donde las ordenadas representa el porcentaje que
 
 
pasa y en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en algunos casos mixta.
Las curvas granulométricas permiten visualizar mejor la distribución de tamaños dentro de una masa de agregados y permite conocer además que tan grueso o fino es.
En consecuencia hay factores que se derivan de un análisis granulométrico como son:
  • PARA AGREGADO FINO
  1. Módulo de Finura ( MF )
El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo presente y dividido en 100 , para este cálculo no se incluyen los tamices de 1" y ½".
MF = å% Retenido Acumulado
100
Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 2, 3, y 3,1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una arena fina 2,5 una arena de finura media y más de 3,0 una arena gruesa.
  • PARA AGREGADO GRUESO.
  1. Tamaño máximo ( TM)
     
     
    Se define como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 100% de la muestra.
  2. Tamaño Máximo Nominal (TMN)
  3. El tamaño máximo nominal es otro parámetro que se deriva del análisis granulométrico y está definido como el siguiente tamiz que le sigue en abertura (mayor) a aquel cuyo porcentaje retenido acumulado es del l5% o más. La mayoría de los especificadores granulométricos se dan en función del tamaño máximo nominal y comúnmente se estipula de tal manera que el agregado cumpla con los siguientes requisitos.
  • El TMN no debe ser mayor que 1/5 de la dimensión menor de la estructura, comprendida entre los lados de una formaleta.
  • El TMN no debe ser mayor que 1/3 del espesor de una losa.
  • El TMN no debe ser mayor que 3/45 del espaciamiento libre máximo entre las barras de refuerzo.
  1. Granulometría Continua.
     
     
    Se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de agrupados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor hasta el más pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua.
     
     
  2. Granulometría Discontinua
Al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando hay ciertos tamaños de grano intermedios que faltan o que han sido reducidos a eliminados artificialmente.

PROCEDIMIENTO
Se selecciona una muestra la más representativa posible y luego se deja secar al aire libre durante 8 días.
Durante estos 8 días se palea la arena para obtener un secado más rápido. Una vez secada la muestra se pesan 500 gramos de cada agregado fino y 10000 gramos de agregado grueso.
Después la muestra anterior se hace pasar por una serie de tamices o mallas dependiendo del tipo de agregado. En el caso del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en orden descendente ( 1½" ,1", ¾", ½" , ?" , # 4 y Fondo)
La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se cuantifica en la balanza obteniendo de esta manera el peso retenido.
Lo mismo se realiza con el agregado fino pero se pasa por la siguiente serie de tamices ( # 4, # 8, # 25, # 30 #50, #100, #200 y Fondo).

ENYADO DE COLORIMETRIA

ENYADO DE COLORIMETRIA
 
MATERIAL Y EQUIPOS
  • Probeta de 250 ml. Tubo de vidrio cerrado por un extremo en el cual se le introducirá la muestra de agregado fino.
  • Agregado Fino. Muestra representativo del agregado del cual se utilizará para la elaboración del concreto.
  • Hidróxido de Sodio mezclado con agua. Sustancia química que reacciona con el agregado.
  • Tarjeta o tabla de colores. Indicador de colores que nos indican parámetros que contiene la muetra.
BASE TEÓRICA
  • Tarjeta o Tabla de Colores. Corresponde a una tarjeta de colores que contiene cinco intensidades que van desde un ligero color amarillo hasta una coloración oscura.
  • Materia Orgánica. La materia orgánica encontrada generalmente en los agregados finos, consiste en productos de descomposición vegetal, la cual aparece en forma de humus o arcilla orgánica.
En agregados se pueden encontrar algunas sustancias como lo es la materia orgánica, las cuales si se encuentran en grandes cantidades afectan o dañan algunas propiedades del concreto como lo son el tiempo de fraguado, resistencia y durabilidad. De aquí proviene la importancia de detectar éste tipo de materia, saber cómo actúan y hasta que cantidad se pueden tolerar.
Las impurezas orgánicas interfieren en las reacciones químicas de hidratación del cemento durante el proceso de fraguado causando un tipo de retraso, lo cual ocasiona como anteriormente se nombró, una disminución en resistencia y durabilidad.
Al hablar de los perjuicios que tiene la materia orgánica en el concreto, también debemos hacer énfasis en los daños que causa en los materiales de refuerzo como el acero; donde aparece la corrosión que es uno de los mayores problemas en el concreto reforzado, produciéndose deficiencia en sus propiedades.
Como no todas las impurezas orgánicas son perjudiciales lo más aconsejable es realizar el ensayo colorimétrico, que es un método muy útil para conocer la cantidad de materia orgánica en los agregados y de ésta manera poder tomar decisiones de hacer o no uso del material de relleno.
  
PROCEDIMIENTO
La siguiente prueba se denomina ensayo colorimétrico y consiste en lo siguiente:
Se toma la probeta de 250 ml y se llena de agregado fino o arena hasta ocupar una cantidad del 40% de la probeta (es decir 100 ml de agregado fino). Luego se le añade la solución de hidróxido de sodio con agua, de tal manera que ésta cubra la arena con una capa de 3 centímetros de espesor.
El siguiente paso es agitar la probeta con el anterior conjunto y dejar en reposo durante 24 horas al cabo de los cuales se compara la coloración de la solución con una tarjeta de colores que contiene cinco intensidades de colores.

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DE LOS AGREGADOS POR MEDIO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DE LOS AGREGADOS POR MEDIO  DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES
 
MATERIAL Y EQUIPOS
  • Balanza. Un aparato sensible, fácil de leer, con precisión del 0.05% de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo.
  • Estufa de Secado. Se debe mantener la temperatura uniforme
  • Tamices. Serie de tamices que deben cumplir con la Norma ICONTEC 32. Se utilizaron los tamices 1 ½", 1", ¾", ½", ?", N°4.
  • Maquina de los Angeles. Aparato especificado por la Norma ICONTEC 98.
BASE TEORICA
La resistencia a la abrasion, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros.
Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra descrito en la Normas ICONTEC 93 y Norma ICONTEC 98 para los agregados gruesos. Dicho método más conocido como el de la Máquina de los Angeles, consiste básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje inicial.
Porcentaje de desgaste = [ Pa – Pb ] / Pa
Donde
Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (grs)
Pb es la masa de la muestra seca despues del ensayo, lavada sobre el tamiz 1.68 mm
En el ensayo de resistencia a la abrasion o al desgaste se utiliza la Maquina de los Angeles. Esta es un aparto constituido por un tambor cilíndrico hueco de acero de 500 mm de longitud y 700 mm de diámetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de rotación alrededor del eje. El tambor tiene una abertura para la introducción del material de ensayo y de la carga abrasiva; dicha abertura está provista de una tapa que debe reunir las siguientes condiciones:
  1. asegurar un cierre hermético que impida la perdida del material y del polvo.
  2. Tener la forma de la pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la disposición de la pestaña que se menciona más abajo, se tenga certeza de que el material no puede tener contacto con la tapa durante el ensayo.
  3. Tener un dispositivo de sujeción que asegure al mismo tiempo la fijación rígida de la tapa al tambor y su remoción fácil.
El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de una generatriz, una pestaña o saliente de acero que se proyecta radialmente, con un largo de 90 mm aproximadamente. Esta pestaña debe estar montada mediante pernos u otros medios que aseguren su firmeza y rigidez. La posición de la pestaña debe ser tal que la distancia de la misma hasta la abertura, medida sobre la pared del cilindro en dirección de la rotación, no sea menor de 1250 mm. La pestaña debe reemplazarse con un perfil de hierro en ángulo fijado interiormente a la tapa de la boca de entrada, en cuyo caso el sentido de la rotación debe ser tal que la carga sea arrastrada por la cara exterior del ángulo.
Una carga abrasiva consiste en esfera de fundición o de acero de unos 48 mm de diámetro y entre 390 y 445 gramos de masa, cuya cantidad depende del material que se ensaya, tal como se indica en la siguiente tabla
 
TIPO
NÚMEROS DE ESFERAS
MASA DE LAS ESFERAS (grs)
A B
C
D
12 11
8
6
5000 ± 25 4584 ± 25
3330 ± 25
2500 ± 15

PROCEDIMIENTO
 
Se mide unos 5000 grs de muestra seca con una aproximación de 1 gramo y se coloca junto con la carga abrasiva dentro del cilindro; se hace girar este con una velocidad entre 30 y 33 rpm, girando hasta completar 500 vueltas teniendo en cuenta que la velocidad angular es constante.
Después se retira el material del cilindro y luego se hace pasar por el tamiz # 12 según lo establecido en la Norma ICONTEC 77. El material retenido en el tamiz #12 debe ser lavado y secado en el horno a una temperatura comprendida entre 105 °C y 110 °C. Al día siguiente se cuantifico la muestra eliminando los finos y luego fue pesada.



FACTOR DE ESPONJAMIENTO

ESPONJAMIENTO
Todos los terrenos al ser excavados sufren un aumento de volumen. Este aumento de volumen, causado por la absorción de agua o vapor, por encima de su volumen normal cuando está seco expresado en porcentaje del volumen en sitio, se llama esponjamiento. Si el material se emplea como relleno, puede en general, recuperar su volumen e incluso puede reducirse (Volumen compactado).  También se le conoce como “dilatación por humedad”. Para la cubicación del material de la excavación, se considera su volumen antes de ser excavado (En banco); en ningún caso el volumen transportado, que es mayor debido al esponjamiento.
Una característica de los suelos es que cambian de volumen cuando son sacados de su lugar en el subsuelo. Se denomina “factor de esponjamiento”, B, a la relación entre el volumen dragado en relación con el volumen “in situ”. En la Tabla 4.1 se 10 indican factores de esponjamiento para los suelos más usuales. El factor de esponjamiento es un aspecto muy importante en el análisis de los volúmenes de transporte y deposición del material.
Factor de esponjamiento del suelo excavado
Tipo de suelo
B
Roca dura (volada)
1,50 – 2,00

Roca mediana (volada)
1,40 – 1,80

Roca blanda (volada)
1,25 – 1,40

Grava, compacta
1,35

Grava, suelta
1,10

Arena, compacta
1,25 – 1,35

Arena, mediana a dura
1,15 – 1,25

Arena, blanda
1,05 – 1,15

Limos, recién depositados
1,00 – 1,10

Limos, consolidados
1,10 – 1,40

Arcillas, muy duras
1,15 – 1,25

Arcillas, medianas a duras
1,10 – 1,15

Arcillas, blandas
1,00 – 1,10

Mezclas de
arenas/gravas/arcillas

1,15 – 1,35