UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIONTECNOLOGIA DEL CONCRETO I

Semestre 2015-1

Los Agregados para Concreto

Tabla 5.1.- Rocas y constituyentes minerales en agregados para concreto.

MINERALES

ROCAS IGNEAS

ROCAS METAMORFICAS

SILICE

Granito

Mrmol

Cuarzo

Sienita

Metacuarcita

Opalo

Diorita

Pizarra

Calcedonia

Gabro

Filita

Tridimita

Pendotita

Esquisto

Cristobalita

Pegmatita

Anfibolita

SILICATOS

Vidrio Volcnico

Hornfelsa

Feldespatos

Obsidiana

Gneiss

Ferromagnesianos

Pumicita

Serpentina

Hornblenda

Tufo

Augita

Escoria

Arcillas

Perlita

Ilitas

Fetsita

Caolinas

Basalto

Mortmorillonita

ROCAS SEDIMENTARIAS

Mica

Conglomerados

Zeolita

Arenas

CARBONATOS

Cuarcita

Calcita

Arenisca

Dolomita

Piedra Arcillosa

SULFATOS

Piedra Aluvional

Yeso

Argillita y Pizarra

Anhidrita

Carbonatos

SULFUROS DE HIERRO

Calizas

Pirita

Dolomitas

Marcasita

Marga

Pirotita

Tiza

OXIDOS DE HIERRO

Horsteno

Magnetita

Hematita

Geotita

Ilmenita

Limonita

Anlisis GranulomtricoRepresentacin numrica de la distribucin volumtrica de partculas por tamaos

Tabla 5.3.- Tamices standard ASTM.

DENOMINACION

ABERTURA EN

ABERTURA EN

DEL TAMIZ

PULGADAS

MILIMETROS

3

3.0000

75.0000

1 1/2

1.5000

37.5000

3/4

0.7500

19.0000

3/8

0.3750

9.5000

No 4

0.1870

4.7500

No 8

0.0937

2.3600

No 16

0.0469

1.1800

No 30

0.0234

0.5900

No 50

0.0117

0.2950

No 100

0.0059

0.1475

No 200

0.0029

0.0737

MODULO DE FINEZA Concepto general para arena y piedra Duff Abrams 1925 Suma de % retenidos acumulativos hasta el tamiz # 100 dividido entre 100 Proporcional al promedio logartmico del tamao de partculas. Granulometras con igual M.F. Producen mezclas similares en fc, trabajabilidad y cantidad de agua.

MF(P+A) en Volumen Absoluto = %PV x MFP + % AV x MFA

MF(P+A) en Peso = %P x MFP + % A x MFA

FIG. 4.1 Superficie especfica en funcin del fraccionamiento y forma de las partculas.

1 cm

1 cm

1 cm

0.5 cm

4 cm.

1 cm

0.25 cm.

VOLUMEN = 1 cm3

AREA SUPERFICIAL = 6 cm2

SUPERFICIE ESPECIFICA = 6 cm2 /cm3

VOLUMEN = 1 cm3

AREA SUPERFICIAL = 12 cm2

SUPERFICIE ESPECIFICA = 12 cm2/cm3

VOLUMEN = 1 cm3

AREA SUPERFICIAL = 10.5 cm2

SUPERFICIE ESPECIFICA = 10.5 cm2/cm3

Tabla 5.6 .- Requisitos granulomtricos ASTM C-33 para Agregado grueso

en % pasante acumulativo en peso para cada malla standard

(abertura cuadrada)

Malla

Nmero de identificacin de granulometra ASTM C-33

1

2

3

357

4

457

31/2 a 11/2

21/2 a 11/2

2 a 1

2 a # 4

11/2 a 3/4

11/2 a #4

4

100

3 1/2

90 a 100

3

-----

100

2 1/2

25 a 60

90 a 100

100

100

2

-----

35 a 70

90 a 100

95 a 100

100

100

1 1/2

0 a 15

0 a 15

35 a 70

-----

90 a 100

95 a 100

1

-----

-----

0 a 15

35 a 70

20 a 55

-----

3/4

0 a 5

0 a 5

-----

-----

0 a 15

35 a 70

1/2

0 a 5

10 a 30

-----

-----

3/8

-----

0 a 5

10 a 30

# 4

0 a 5

0 a 5

Malla

Nmero de identificacin de granulometra ASTM C-33

5

56

57

6

67

7

8

1a 1/2

1a 3/8

1 a #4

3/4a 3/8

3/4 a #4

1/2 a #4

3/8 a #8

1 1/2

100

100

100

1

90 a 100

90 a 100

95 a 100

100

100

3/4

20 a 55

40 a 85

-----

90 a 100

90 a 100

100

1/2

0 a 10

10 a 40

25 a 60

20 a 55

-----

90 a 100

100

3/8

0 a 5

0 a 15

----

0 a 15

20 a 55

40 a 70

85 a 100

# 4

0 a 5

0 a 10

0 a 5

0 a 10

0 a 15

10 a 30

# 8

0 a 5

0 a 5

0 a 5

0 a 10

# 16

0 a 5

Mezcla de Agregados en Peso Mtodo AnalticoSea :Pn = Peso retenido acumulativo del agregado P en la malla n.An = Peso retenido acumulativo del agregado A en la malla n.Pt = Peso total del agregado P a mezclarse.At = Peso total del agregado A a mezclarse.K = Proporcin de mezcla en peso = Pt / At El porcentaje retenido acumulativo de la mezcla de P y A para la malla n viene dado por:

K%Pn + %An% Mezcla en peso (P+A)n = K+1

Mezcla de Agregados en Volumen Absoluto Mtodo AnalticoSea :Pn = Peso retenido acumulativo del agregado P en la malla n.An = Peso retenido acumulativo del agregado A en la malla n.%Pn = % retenido acumulativo del agregado P en la malla n en peso.%An = % retenido acumulativo del agregado A en la malla n en peso.VPn = Volumen absoluto acumulativo del agregado P en la malla n.VAn = Volumen absoluto acumulativo del agregado A en la malla n.%VPn = % retenido acum. del agregado P en la malla n en volumen absoluto.%VAn= % retenido acum. del agregado A en la malla n en volumen absoluto.Pt = Peso acumulativo total del agregado PAt = Peso acumulativo total del agregado AGP = Gravedad especfica del agregado P.GA = Gravedad especfica del agregado A.K = Pt / At = Proporcin de mezcla en peso

Z =K(GA /GP ) = Proporcin de mezcla en volumen absoluto

Z%Pn + %An% Mezcla (P+A)n = en volumen absoluto Z+1

Tabla 5.7 Requisitos Granulomtricos para agregado fino y lmites para sustancias perjudiciales en agregado fino y grueso segn ASTM C-33

Requisitos Granulomtricos

Lmites para sustancias perjudiciales

Tamiz

Lmites

Descripcin

Agregado

Agregado

Standard

Totales

Fino

Grueso

%

( % )

( % )

acumulativo

pasante

3/8

100

1) Lentes de arcilla y partculas

desmenuzables.

3.0

2.0 a 10.0 (c)

# 4

95 a 100

2) Material menor que la malla

#200

3.0 a 5.0 (a)

1.0(g)

# 8

80 a 100

3) Carbn y lignito

0.5 a 1.0 (b)

0.5 a 1.0 (d)

# 16

50 a 85

4) Partculas ligeras ( G( 2.4 )

-----

3.0 a 8.0 (e)

# 30

25 a 60

5) Suma de 1), 3), y 4)

-----

3.0 a 10.0 (f)

# 50

10 a 30

6) Abrasin

-----

50.0

# 100

2 a 10

7) Desgaste con Sulfato de Na

10.0

12.0

8) Desgaste con Sulfato de Mg

15.0

18.0

NOTAS:

a) 3% para concretos sujetos a abrasin y 5% para los dems. Si se trata de arena proveniente de chancado y el material (#200 no es arcilla, los lmites pueden subirse a 5% y 7%.

b) 0.5% cuando la apariencia del concreto es importante y 1% para el resto.

c) 2% y 3% para concreto arquitectnico en clima severo y moderado, 3% para losas y pavimentos expuestos a humedecimiento, 5% en estructuras interiores y 10% en zapatas y columnas interiores.

d) 0.5 % en concreto al exterior, 1% en el resto.

e) 3% en concreto arquitectnico, 5% en concreto a la intemperie, 8 % en el resto.

f) 3% y 5% para concreto estructural en clima severo y moderado, 7% en concreto a la intemperie, 10% en el resto.

g) Este lmite puede incrementarse a 1.5% si el material (#200 no es arcilla o si el agregado fino tiene un %(#200 inferior al lmite permisible, en cuyo caso el lmite se calcular usando la frmula L=1+[(P)/(100-P)](T-A), donde L es el nuevo lmite, P es el % de arena con respecto al total de agregados, T es el lmite de la Tabla para la arena y A es el %(#200 en la arena.

Tabla 5.2.- Minerales, rocas y materiales sintticos que pueden ser potencialmente reactivos con los lcalis del cemento.

REACCION

REACCION

ALCALI - SILICE

ALCALI - CARBONATO

Andesitas

Pizarras Opalinas

Dolomitas Calcticas

Argillitas

Filitas

Calizas Dolomticas

Ciertas Calizas y Dolomitas

Cuarcita

Dolomitas de grano fino

Calcedonia

Cuarzosa

Cristobalita

Riolitas

Dacita

Esquistos

Vidrio Volcnico

Pizarras Silicias y ciertas otras formas de cuarzo

Gneiss Grantico

Vidrio Silceo, Sinttico y Natural

Opalo

Tridimita

2500

1000

750

500

250

100

75

50

25

10

7.5

5.0

2.5

1

Agregados Considerados Inocuos

Agregados

considerados

potencialmente

reactivos

Agregados Considerados

Reactivos

( milimoles por litro )

Cantidad Rc - Reduccin en alcalinidad

Cantidad Sc - Slice Disuelto ( milimoles por litro )

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

FIG. 5.3 Grfico para evaluar Reactividad Potencial a los lcalis

( Mtodo qumico ASTM C-289 )

( milimoles por litro )

Cantidad Rc - Reduccin en alcalinidad

Cantidad Sc - Slice Disuelto ( milimoles por litro )

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0

100

200

300

400

500

600

700

FIG. 5.3 Grfico para evaluar Reactividad Potencial a los lcalis

( Mtodo qumico ASTM C-289 )

Recordemos las realidades del mercado del cemento y el concreto en nuestro medio y como repercute en el mercado de agregados

Grfico5

260

200

1980

Distribucin aproximada de la produccin de concreto en el Per en porcentaje

Hoja1

PremezcladoUsos varios en minasConcreto por contratistasConcreto informalAlbalera y acabados

26018020019808003420

Hoja1

Distribucin aproximada de la produccin de cemento en el Per en miles de Toneladas

Hoja1 (2)

PremezcladoUsos varios en minasConcreto por contratistasConcreto informalAlbalera y acabados

26018020019808003420

Hoja1 (2)

Distribucin aproximada de la produccin de cemento en el Per en porcentaje

Hoja1 (3)

PremezcladoConcreto por contratistasConcreto informal

26020019802440

Hoja1 (3)

Distribucin aproximada de la produccin de concreto en el Per en porcentaje

Hoja2

Hoja3

Realidades de las canteras en Lima y Provincias

1) El control de calidad lo ejecutan de manera regular slo la industria del premezclado y los contratistas grandes en las obras cuya magnitud y precios lo costean .2) El 89% del mercado de productores de concreto no lo exige a los proveedores ni lo ejecuta.

Canteras de Agregados en Lima1) Cono Norte : Trapiche, Los Primos3) Centro : La Molina, Manchay, Jicamarca, La Gloria2)Cono Sur : Lurn, Tocto

Canteras de Agregados en Provincias1) Situacin general similar3) Slo en proyectos puntuales importantes se tienen agregados calificados2) Crculo vicioso Mercado-Demanda

Observaciones

1) La mayora de las canteras en Lima y provincias tienen exceso de material pasante de la malla # 200, contaminacin de sales solubles y variaciones frecuentes en granulometra de piedra y arena.2) Los proveedores de agregados slo procesan adecuadamente el 11% de su produccin ya que esa es la demanda de la industria del premezclado.

FIN

71.

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