sanidad, indices, caras fracturadas
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LABORATORIO DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
JORGE AMARÍS
DIANA DURÁN
HOLMES DE LA ROSA
JAIDER SILVA
HUGO SILVA RIBÓN
Presentado al docente:
ING. MIC. ALLEX EDUARDO ÁLVAREZ L.
En la asignatura:
DISEÑO DE PAVIMENTOS Y LABORATORIO
UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
SANTA MARTA
2004.
INTRODUCCIÓN
La caracterización física y mecánica de los agregados que conformarán
la estructura de pavimento es un aspecto fundamental si se quiere
conocer en algún grado el comportamiento funcional y estructural del
proyecto a ejecutar.
Los materiales granulares transmiten cargas por fricción, esta
propiedad depende de la forma del agregado, de su textura superficial,
de la granulometría del agregado a utilizar y de otros factores que de
una u otra forma modifican la efectividad del entrabamiento de las
partículas reflejándose en pérdida o aumento de fricción.
Para tener mayor control e información sobre el diseño se hace
necesario la evaluación de la calidad del agregado, para esto se recurre
a normas técnicas o ensayos que permitan caracterizar el material. De
estos ensayos se obtienen parámetros muy importantes que dan un
estimativo ya sea cualitativo o cuantitativo de qué tan bueno o malo es
un material para utilizarlo en una estructura de pavimento.
Entre los ensayos que se aplican a estos materiales se encuentran los
ensayos de sanidad, porcentaje de caras fracturadas, índices de
aplanamiento y alargamiento. La realización de los ensayos
mencionados proporcionarán valores que se compararán con
especificaciones de diseño (valores que deben tener estos parámetros
para poder ser usados como material constitutivo de capas) y se
conocerá si el material es adecuado o no para un fin determinado.
ÍNDICE DE APLANAMIENTO Y DE ALARGAMIENTO DE LOS
AGREGADOS PARA CARRETERA INV E-230
1. OBJETIVOS
Describir el procedimiento a seguir para la determinación de los
índices de aplanamiento y de alargamiento, de los agregados que se
van a emplear en la construcción de carreteras.
Determinar los índices de aplanamiento y de alargamiento de la
muestra de agregado proporcionada.
2. EQUIPOS Y MATERIALES
Calibradores metálicos, uno de ranuras (calibrador de espesores) y
otro de barras (calibrador de longitudes).
Calibrador de
aplanamiento
Juego de Tamices.
Balanza, con una sensibilidad de 0.1 % en peso de la muestra que se
ensaya.
Equipo misceláneo: cuarteador de agregados, bandejas metálicas y
plásticas, espátula, cuchara.
Agregados.
Calibrador de alargamiento
3. PROCEDIMIENTO
3.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA.
Del material recibido en el laboratorio se separa por cuarteo una
muestra representativa, con cantidad suficiente para la realización
del ensayo.
Luego de separada la muestra para el ensayo se procede a
determinar su análisis granulométrico, de acuerdo con la norma INV
E-213, usando los tamices indicados en la Tabla 1. El porcentaje del
peso retenido entre cada dos tamices sucesivos de la serie se
denomina Ri, siendo i el tamiz de abertura menor.
A continuación, previo cuarteo, se separan por tamizado las distintas
fracciones de la muestra, tal como se indica en la Tabla 1. Las
fracciones del agregado cuyo porcentaje sea inferior al 5% de la
muestra no se ensayan.
De cada fracción del agregado cuyo porcentaje en la muestra esté
comprendido entre el 5% y el 15% se tomará un mínimo de 100
partículas, determinando su peso Pi en la balanza con aproximación
del 0.1%.
De cada fracción del agregado cuyo porcentaje en la muestra sea
superior al 15% se tomará un mínimo de 200 partículas,
determinando su peso Pi en la balanza con aproximación del 0.1%.
Tabla 1. Dimensiones de los calibradores para espesor y longitud.
TamicesDimensiones del calibrador
(mm)
Pasa Retiene Aplanamien
to
(Abertura
de la
ranura)
Alargamiento
(Separación
de las barras)mm in mm in
63 2 ½” 50 2” 33.9 -
50 2” 37.51 ½
”26.3 78.8
37.51 ½
”25 1” 18.8 56.3
25 1” 19 ¾” 13.2 39.6
19 ¾” 12.5 ½” 9.5 28.4
12.5 ½” 9.5 3/8” 6.6 19.8
9.5 3/8” 6.3 ¼” 4.7 14.2
El material utilizado (Agrecón) presenta la siguiente granulometría:
FracciónPeso Retenido
(g)% Retenido
%
Retenido
acumulad
o
% Pasa
1 ½”- ¾” 1284.8 40.0 40.0 60.0
¾” – ½” 1311.2 41.0 81.0 19.0
½” – 3/8” 610.2 19.0 100.0 0
3.2. ENSAYO
Para separar el material de forma aplanada de cada una de las
fracciones de ensayo, preparadas como se indicó anteriormente, se
hace pasar cada partícula en el calibrador de aplanamiento por la
ranura cuya abertura corresponda a la fracción que se ensaya, de
acuerdo con la Tabla 1.
La cantidad total de partículas de cada fracción que pasa por la
ranura correspondiente, se pesa (Pli) con aproximación del 0.1% del
peso total de la muestra en ensayo.
Para separar el material con forma alargada de cada una de las
fracciones de ensayo, preparadas como se indicó anteriormente, se
hace pasar cada partícula en el calibrador de alargamiento por la
separación entre barras correspondiente a la fracción que se ensaya,
de acuerdo con la Tabla 1.
La cantidad total de partículas de cada fracción retenida entre las dos
barras correspondientes, se pesa (Pai) con aproximación del 0.1% del
peso total de la muestra de ensayo.
4. MARCO TEÓRICO
4.1. ÍNDICE DE ALARGAMIENTO.
Se define como índice de alargamiento de una fracción de agregado, el
porcentaje en peso de las partículas que la forman cuya dimensión
máxima (longitud) es superior a 9/5 de la dimensión media de la
fracción.
4.2. ÍNDICE DE APLANAMIENTO.
Se define como índice de aplanamiento de una fracción de agregado, el
porcentaje en peso de las partículas que la forman cuya dimensión
mínima (espesor) es inferior a 3/5 de la dimensión media de la fracción.
Los índices de aplanamiento y alargamiento sirven como estimativo en
cierto modo de la calidad de un agregado. Las partículas planas y
alargadas son problemáticas debido a su poca durabilidad y a que
dificultan la labor de compactación por su entrabamiento pobre.
5. TABULACIÓN DE DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS
Peso total de la muestra para análisis granulométrico = 3619.9 g.
Se tomaron 200 partículas de cada fracción por ser el % Retenido
superior al 15%.
Peso del recipiente = 38.2 g.
Se tabulan los datos originales de cada fracción.
Fracción Peso (Pi), g
Retenido en ¾” 3109
Retenido en ½” 1169
Retenido en 3/8” 463
Fracción
Peso Partículas que pasan por
el calibrador aplanamiento
(Pli), g
Peso Partículas
retenidas en el
calibrador de
alargamiento (Pai), g
Retenido en ¾” 525.8 114.5
Retenido en ½” 297.2 298.2
Retenido en 3/8” 130.8 119.2
Se calculan los índices de aplanamiento y alargamiento de cada fracción
como sigue:
Índice de aplanamiento.
Así para la fracción retenida en ¾”:
Índice de alargamiento.
Así para la fracción retenida en ¾”:
Los demás valores se calcularon con ayuda de una hoja de cálculo de
Microsoft Excel y se tabulan a continuación:
Fracción Peso (Pi), g Pli (g) Pai (g) Ili (%) Iai (%) %R
Retenido en ¾” 3109 525.8 114.5 17 4 40
Retenido en ½” 1169 297.2 298.2 25 26 41
Retenido en 3/8” 463 130.8 119.2 28 26 19
100
Cálculo de los índices de aplanamiento y alargamiento globales.
Índice de aplanamiento global.
Índice de alargamiento global.
Iaplanamiento global (%) Ialargamiento global (%)
23 17
6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
El ensayo de índice de aplanamiento y de alargamiento es de fácil
ejecución en laboratorio y arroja estimativos importantes para clasificar
a un determinado agregado como material adecuado o no para
conformar capas granulares.
Los valores obtenidos de los índices de alargamiento y de aplanamiento
globales y para cada fracción de agregado muestran valores admisibles
para la utilización del material como base granular según
especificaciones.
Los datos arrojados tienen un cierto margen de error debido a la
utilización de una balanza con poca precisión.
En general se podría decir que las partículas alargadas o aplanadas se
encuentran en proporción “pequeña” en el agregado y por tanto éste no
presentaría problemas en la compactación. Se podría pensar además,
que el fracturamiento de las partículas aplanadas y alargadas, con su
consecuente aumento de partículas finas no afectaría enormemente las
propiedades y comportamiento del conjunto de agregados.
PORCENTAJE DE CARAS
FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS INV E-227
1. OBJETIVOS
Inspeccionar manualmente las partículas con caras fracturadas.
Determinar el porcentaje en peso, del material que presenta una o
más caras fracturadas de las muestras de agregados pétreos.
2. EQUIPOS Y MATERIALES
Balanza de 5000 g de capacidad y aproximación de 1 g.
Tamices, de 37.5, 25.4, 19.0, 12.5 y 9.5 mm (1½”, 1”, 3/4”, 1/2" y 3/8”).
Cuarteados, para la obtención de muestras representativas. (Debe
realizarse manualmente en el LIIC).
Espátula, para separar los agregados.
3. PROCEDIMIENTO
3.1. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA.
La muestra para ensayo deberá ser representativa de la
granulometría promedio del agregado, y se obtendrá mediante un
cuidadoso cuarteo del total de la muestra recibida. Hágase el análisis
granulométrico de la muestra cuarteada.
Sepárese por tamizado la fracción de la muestra comprendida entre
los tamaños 37.5 mm y 9.5 mm (1½” y 3/8”). Descártese el resto.
El peso total de la muestra dependerá del tamaño del agregado así:
Tamaño del agregado Peso (g)37.5 a 25.4 mm (1½” a 1”) 200025.4 a 19.0 mm (1” a 3/4”) 150019.0 a 12.5 mm (3/4” a 1/2") 120012.5 a 9.5 mm (1/2" a 3/8”) 300
3.2. ENSAYO.
Espárzase la muestra en un área suficientemente grande, para
inspeccionar cada partícula. Si es necesario lávese el agregado sucio.
Esto facilitará la inspección y detección de las partículas fracturadas.
Sepárense con el borde de la espátula, las partículas que tengan una
o más caras fracturadas. Si una partícula de agregado redondeada
presenta una fractura muy pequeña, no se clasificará como “partícula
fracturada”. Una partícula se considerará como fracturada cuando un
25% o más del área de la superficie aparece fracturada. Las fracturas
deben ser únicamente las recientes, aquellas que no han sido
producidas por la naturaleza, sino por procedimientos mecánicos.
Pésense las partículas fracturadas y anótese este valor.
4. MARCO TEÓRICO
CARAS FRACTURADAS.
Se dice que una partícula está fracturada cuando presenta al menos una
cara fracturada mecánicamente y el área fracturada es mayor que el
25% del área total.
En la construcción de carreteras, es primordial que los agregados a
utilizar sean partículas angulosas y con textura superficial tal, que
ofrezcan un entrabamiento y mayor fricción para aumentar la
resistencia del pavimento.
Se necesita que el porcentaje de caras fracturadas existente en la
muestra de agregado sea superior al 50% del peso total de la muestra.
Área Fracturada.
5. TABULACIÓN DE DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS
El material utilizado (Agrecón) presenta la siguiente granulometría:
Tabla 5.1. Granulometría Original
Tamiz Peso Retenido (g) % Retenido = D
% Retenido acumulado
% Pasa
1 ½”- ¾”
1284.8 40.0 40.0 60.0
¾” – ½” 1311.2 41.0 81.0 19.0½” – 3/8”
610.2 19.0 100.0 0
A continuación se tabulan los datos originales y los resultados
obtenidos:
Tabla 5.2. PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS
TAMAÑO DEL AGREGADOA (g) B (g) C
(B/Ax100)D (%) E (CxD)Pasa
tamizRetenido en tamiz
1½” 3/4” 1500 606 40.40 40 1616
3/4” 1/2" 1200 588.7 49.06 41 2011.39167
1/2" 3/8” 300 93.4 31.13 19 591.533333
TOTAL 3000 1288.1
100 4218.925
Porcentaje de Caras Fracturadas (total E / total D)
42.19 %
Donde las columnas representan:
A Peso exacto de las porciones de la muestra tomadas para el ensayo
comprendidas entre los tamaños especificados.B Peso del material con caras fracturadas para cada tamaño.
C % de caras fracturadas para cada tamaño, se calcula como:
D Corresponde a los valores de los % retenidos de cada tamaño en la granulometría original.
E Se calcula multiplicando la columna C por la D:
Por último el porcentaje de caras fracturadas se calculó así:
6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
Resultó algo complicada la clasificación de las partículas del material
en fracturadas, ya que en algunas de éstas no se presentaba a simple
vista este fenómeno.
El valor del porcentaje de caras fracturadas está por debajo del 50%,
valor mínimo según algunas especificaciones.
Este agregado no podría utilizarse como elemento conformador de un
concreto asfáltico ya que según especificaciones y tolerancias se
necesita que el valor del porcentaje de caras fracturadas
mecánicamente sea superior al 65%.
Este ensayo es muy subjetivo, depende de la experiencia de la
persona a cargo y de un aguzado sentido de la visión.
BIBLIOGRAFÍA
INV. Normas De Ensayo Para Materiales De Carreteras, Tomo II.
Editorial Escuela Colombiana De Ingeniería. BOGOTÁ, COLOMBIA.
1998.
MONTEJO, Alfonso. Ingeniería de Pavimentos Para Carreteras.
Universidad Católica de Colombia. 2ª. Edición. 1998.
INTERNET. www.google.com.
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN.
ENSAYO: PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS.
Objetivos.
Equipos y materiales.
Procedimiento.
Marco teórico.
Tabulación de datos, cálculos y resultados.
Observaciones y conclusiones.
ENSAYO: ÍNDICE DE APLANAMIENTO Y DE ALARGAMIENTO.
Objetivos.
Equipos y materiales.
Procedimiento.
Marco teórico.
Tabulación de datos, cálculos y resultados.
Observaciones y conclusiones.
BIBLIOGRAFÍA.
SANIDAD DE LOS AGREGADOS FRENTE A LA ACCIÓN DE LA SOLUCION DE SULFATO DE
SODIO
1. INTRODUCCIÓN.
La estructura de pavimento cuando se pone en servicio, no sólo va a
estar sometida a la acción del tránsito, su comportamiento se verá
afectado por la acción de los agentes atmosféricos.
El clima es una variable importante y el estudio de sus efectos sobre
los materiales que conforman el pavimento es imperante. El ensayo
de sanidad que se le aplica a los materiales granulares busca de
alguna manera modelar la acción del intemperismo sobre éstos,
aunque las condiciones en las cuales se realiza el ensayo no son tan
semejantes a las climáticas.
El ensayo de resistencia a sulfatos descrito en la norma INV E-220, no
es representativo para climas tropicales, sin embargo por carecer de
otras pruebas es ampliamente usado para este tipo de zonas.
Este parámetro combinado con otros tales como desgaste en la
máquina de los Ángeles sirven para determinar la aptitud del material
para ciertos usos; por tanto es un indicador de calidad para las
partículas de agregado.
2. OBJETIVOS.
Describir el procedimiento que debe seguirse, para determinar la
resistencia a la desintegración de los agregados, por la acción de
soluciones saturadas.
Obtener información útil para juzgar la calidad de los agregados que
han de estar sometidos a la acción de los agentes atmosféricos.
Determinar los valores de porcentajes de pérdidas admisibles, que
generalmente difieren para agregados finos y agregados gruesos.
2. EQUIPOS.
Juego de tamices.
Recipientes.
Balanzas.
Horno.
Agregados tipo granzón.
Agua.
Sal anhidra de sodio.
3. PROCEDIMIENTO
3.1. PREPARACIÓN DE SOLUCION DE SULFATO DE SODIO.
La solución saturada de sulfato de sodio, se prepara disolviendo el peso
necesario de sal del tipo “comercial”, en agua a la temperatura de 25 a
30°C (77 a 86°F). Se añade suficiente cantidad de sal, bien de la forma
anhidra (Na2SO4) o cristalizada (Na2SO4, 10H2O), para asegurar no
solamente que la solución esté saturada, sino también que quede un
exceso de cristales cuando la solución esté preparada. Se agita bien la
solución mientras se está preparando. Se enfría la solución a 21 1°C
(140 2°F) y se mantiene a esta temperatura por lo menos durante 48
horas antes de emplearla; se agita bien inmediatamente antes de
usarla, y en este momento debe tener un peso especifico entre 1.151 y
1.174. La solución que presente impurezas debe filtrarse y debe
volverse a comprobar su peso especifico.
Nota: La comprobación del peso específico debe hacerse
frecuentemente, por lo menos para cada 50 Kg de sal.
Para conseguir la saturación a 22°C (71.6°F) de 1 dm3 de agua, son
suficientes 215 g de la sal anhidra o 700 g de la hidratada. No obstante,
como estas sales no son completamente estables y puesto que es
preferible que haya un exceso de cristales en la solución, se recomienda
como mínimo, el empleo de 350 g de la sal anhidra y 750 g de la sal
hidratada.
Se preparó una solución con 3 litros de agua y 1050 gramos de sal
anhidra.
3.2. MUESTRAS
Agregado fino: La muestra del agregado fino debe pasar toda por el
tamiz de 9.5 mm (3/8 “). La muestra tendrá peso suficiente para poder
obtener 100 g de cada una de las fracciones que se indican a
continuación, que estén presentes en la muestra en cantidad mayor del
5%.
FRACCIONES
Pasa Tamiz Retenido en tamiz
9.5 mm (3/8”)
4.75 mm (No 4)
2.36 mm (No 8)
1.18 mm (No 16)
600 m (No 30)
4.75 mm (No 4)
2.36 mm (No 8)
1.18 mm (No 16)
600 m (No 30)
300 m (No 50)
Agregado grueso: La muestra del agregado grueso debe ser un material
del que se han eliminado todas las fracciones inferiores al tamiz de 4.75
mm (No 4). Estos tamaños eliminados se ensayan de acuerdo con el
procedimiento para el agregado fino. La muestra debe tener, como
mínimo, el peso suficiente para obtener de ella, las cantidades de las
frecuencias indicadas en la tabla No 1, que estén presentes en cantidad
del 5% como mínimo.
Si las muestras contienen menos del 5% de algunas de las fracciones
indicadas anteriormente, no se ensayará esta fracción, pero para el
calculo de los resultados del ensayo se considerará que tienen la misma
pérdida a la acción de los sulfatos, de sodio o magnesio, que la media
de las fracciones, inferior y superior mas próximas, o bien si una de
estas fracciones falta, se considera que tienen la misma pérdida que la
fracción inferior o superior que esté presente. Cuando las fracciones de
9.5 a 19.0 mm, 19 a 37.5 mm a 63 mm indicadas anteriormente no
pueden prepararse debido a la falta de uno de los dos tamaños
indicados, el tamaño del que se disponga en exceso se utilizará para
preparar la fracción de ensayo de la que no había cantidad suficiente.
TABLA No.1
Tamices mm (pulg) Peso (g)
Compuesta de material
De 4.75 mm a 9.5
mm
De 9.5 mm a 19.0
mm
Compuesta de material
De 9.5 mm a 12.5
mm
(No 4 a 3/8”)
(3/8” a ¾”)
(3/8” a ½”) 33%
(1/2” a ¾”) 67%
(3/4” a 1 ½”)
300 5
1000 10
330 5
670 10
1500 50
De 12.5 mm a 19 mm
De 19 mm a 37.5 mm
Compuesta de material
De 19 mm a 25 mm
De 25 mm a 37.5 mm
De 37.5 mm a 63 mm
Compuesta de material
De 37.5 mm a 50 mm
De 50 mm a 63 mm
Tamices mayores
obtenidos en
incrementos de 25 mm
(1”)
(3/4” a 1”) 33%
(1” a 1 ½”) 67%
(1 ½” a 2 ½”)
(1 ½” a 2”) 40%
(2” a 2 ½”) 60%
500 ( 30
1000 ( 50
5000 ( 300)
2000 ( 200)
3000 ( 300)
7000 ( 1000)
3.3. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Agregado fino: La muestra de agregado fino se lava bien sobre un tamiz (No. 50), se seca
hasta peso constante, a una temperatura de 110 ( 5° C (230 ( 9° F) y se separa en las
diferentes fracciones por medio de un tamizado realizado de la siguiente manera: se hace
primero una separación aproximada, por medio de una serie de los tamices. De cada una de
las fracciones obtenidas de esta forma se separa la suficiente cantidad de muestra para
poder obtener 10 g, después de tamizar sobre el correspondiente tamiz hasta rechazo (en
general, son suficientes unos 110 g). Las partículas de agregado fino que quedan encajadas
en la malla del tamiz, no se emplean en la preparación de la muestra. Las muestras de 100
g, de cada una de las fracciones, después del tamizado final, se pesan y colocan por
separado en los recipientes para ensayo.
Agregado grueso: La muestra de agregado grueso se lava bien, se seca hasta peso constante,
a una temperatura de 110 ( 5° C (230 ( 9° F) y se separa en las diferentes fracciones
indicadas. La cantidad requerida de cada una de estas fracciones, se pesa y se coloca, por
separado, en los recipientes para ensayo. En el caso de las fracciones con tamaño superior
a (3/4”), se cuentan también el número de partículas.
3.4. Ciclos de inmersión y secado.
Inmersión de las muestras en la solución. La muestra se sumerge en la solución de sulfato
de sodio, durante un periodo no menor de 16 horas ni mayor de 18 horas, de manera que el
nivel de la solución quede por lo menos 13 mm por encima de la muestra. El recipiente se
cubre por evitar la evaporación y la contaminación de sustancias extrañas. Las muestras
sumergidas en la solución, se mantienen a una temperatura de 21 ( 1° C (70 ( 2° F), durante
todo el tiempo de inmersión.
Para los agregados livianos es conveniente tapar los recipientes que contienen las muestras
con una rejilla pesada de alambre, con l o cual se evitan pérdidas de la muestra.
Secado de las muestras: posterior a la inmersión, después del período de inmersión, la
muestra se saca de la solución dejándola escurrir durante 15 ± 5 minutos y se la introduce
en el horno, cuya temperatura se habrá regulado previamente a 110 ( 5° C (230 ( 9° F). Se
secan las muestras hasta peso constante a la temperatura indicada. Durante el período de
secado se sacan las muestras del horno, enfriándolas a la temperatura ambiente, y se pesan
a intervalos de tiempo no menores de 4 horas ni mayores de 18 horas. Se puede considerar
que se ha alcanzado un peso constante, cuando dos pesadas sucesivas de una muestra,
difieren menos de 0.1 g en el caso del agregado fino, o menos de 1.0 g en el caso del
agregado grueso. Una vez alcanzado el peso constante, se sumergen de nuevo las muestras
en la solución.
Numero de ciclos: El proceso de inmersión y secado de las muestras se prosigue, hasta
completar el número de ciclos que se especifiquen. En este caso se completaron 3 ciclos.
3.4.1. EXAMEN CUANTITATIVO.
Después de terminado el ultimo ciclo y de que la muestra se halla enfriado, se lava hasta
que quede exenta de sulfato de sodio, lo cual se reconoce en las aguas de lavado por
reacción al contacto con cloruro bárico (BaCl2).
Nota: Durante el lavado se debe evitar someter las partículas a impactos y frotamientos que
puedan facilitar su fracturamiento o desgaste.
Después de eliminar todo el sulfato de sodio, cada fracción de la muestra se seca hasta peso
constante, a una temperatura de 110 ( 5° C (230 ( 9° F), y se pesa. Se tamiza el agregado
fino sobre los mismos tamices en que fue retenido antes del ensayo, y el agregado sobre los
tamices indicados, según el tamaño de las partículas.
Nota: Como complemento, puede conseguirse mas información examinando visualmente
cada fracción, para observar si hay o no un excesivo cuarteamiento de las partículas.
También puede se de interés, después de haber pesado cada fracción, juntar todas las
fracciones, incluidos los desperdicios de cada una de ellas y determinar la granulometría
total, con los tamices necesarios para hallar el modulo de finura de la muestra total. El
resultado del análisis granulométrico se dará en tanto por ciento acumulativo retenido por
cada tamiz.
3.4.2. EXAMEN CUALITATIVO.
Las fracciones de la muestra con tamaño mayor de 19.0 mm (3/4”) se examinan
cualitativamente después de cada inmersión.
El examen cualitativo constara de dos partes:
1. La observación del efecto que produce la acción del sulfato de sodio y la naturaleza
de esta acción.
2. El recuento del número de partículas afectadas.
La acción del sulfato puede manifestarse de muy diversas maneras; en general, podrá
clasificarse como desintegración, resquebrajamiento, desmenuzamiento, agrietamiento,
formación de lajas, descascaramiento, etc. Aunque solo se requiere el examen cualitativo de
las partículas con tamaño mayor de 19.0 mm (3/4”), se recomienda que también se
examinen los tamaños inferiores, para observar si se produce n resquebrajamiento excesivo.
4. marco teórico
4.1. sanidad.
Se define sanidad como la resistencia al desgaste de los agregados ante la acción de los
sulfatos. La resistencia a la acción del clima, es decir al intemperismo de las partículas
del agregado, se ha tratado de determinar con el ensayo de sanidad o solidez. Este
ensayo consiste en sumergir una muestra del material en una solución saturada de
sulfato de sodio o magnesio, el material se deja sumergido durante un período de 16 a
18 horas, teniendo la precaución que la superficie de la solución quede 15mm por lo
menos por encima de la muestra. Posteriormente se retira la muestra y se deja la
solución escurrir durante 15 minutos, luego se pone a secar hasta peso constante. Todo
este proceso se denomina un ciclo a los agregados para concretos o morteros las
especificaciones exigen 5 ciclos y las pérdidas máximas permitidas, ponderadas de
acuerdo con la granulometría del material son las siguientes:
Agregado fino: Sulfato de sodio-pérdida máxima = 10%
Sulfato de magnesio-pérdida máxima = 15%
Agregado grueso: Sulfato de sodio-pérdida máxima =12%
Sulfato de magnesio-pérdida máxima = 18%
5. Tabulación de datos, cálculos y resultados.
Tipo de solución: Solución de sulfato de sodio, preparada con 3 litros de agua y 1050 g
de sal anhidra.
No. de Ciclos de Inmersión – secado: 3
Granulometría de la muestra (Granzón)
Tamiz Peso Retenido (g) % Retenido % Retenido % Pasa
acumulado1” 1263 63.75 63.75 36.25¾” 671 33.55 96.7 3.3½” 66.9 3.3 100 0
Peso inicial de la muestra antes del ensayo.
Fracción Peso (g) No Partículas1 ½”-
¾” 1530 56
¾” – ½” 670 85Se tomaron los pesos anteriormente tabulados, de la tabla No.1, basándose en la
granulometría original de la muestra.
Análisis cuantitativo.
Cálculo de % Pérdida por fracción y total
1 2 3 5 6 7
Fracción Wo(g) Wf (g) W %Pérdida %Retenido PérdidaCorregida (%)
1 ½”- ¾” 1530 1428 102 6.67 63.75 4.25¾” – ½” 670 628 42 6.27 33.55 2.10
Pérdida total 6.35 %
Para hallar la columna 3, se tomó el peso de cada fracción que quedó
en el respectivo tamiz después del último ciclo.
Para la columna 4, se halló la diferencia entre el peso inicial de cada
fracción y el peso final de ésta, así:
La columna 5, se hallo así: % Pérdidas =
La columna 6, se tomó el valor de la granulometría.
La columna 7, se halló multiplicando la columna 5 por la columna 6,
ambas expresadas en tanto por uno, luego se multiplicó este valor
por 100.
La pérdida total se calculó sumando el porcentaje de perdidas
corregidas de cada fracción.
Análisis cualitativo
FracciónNo de
Partículas
# Partículas agrietadas
# PartículasDisgregadas
# Partículasque pasaron la fracciónC1 C2 C3 C1 C2 C3
1 ½”- ¾” 56 2 7 6 3 8 1 4¾” – ½” 85 3 8 9 7 5 1 7
Nota: La C indica ciclo.
Fracción# de Partículas al finalizar el ensayo
1 ½”- ¾” 57¾” – ½” 82
6. CONCLUSIÓN
El valor máximo de desgaste permitido para las partículas de
agregado grueso es del 12% de su peso; para el agregado en
estudio el valor calculado de desgaste para la fracción 1½”- ¾” fue
de 4.25%. Este resultado daría una apreciación inicial de poder
utilizar este agregado en la construcción de pavimentos, sin
embargo habría que evaluar otros parámetros de calidad para estar
seguros de su aptitud. De la fracción de agregado comprendida en
los tamices ¾”-½” podría pensarse de igual manera, debido a que
el valor máximo de desgaste permitido es 10% y el valor calculado
mediante el ensayo fue de 2.10%.
La norma dice que el máximo desgaste aceptado ante la acción de
la solución de sulfato de sodio es del 12%, el valor de perdida total
obtenido fue de 6.35%, el cual es menor y esto indica que el
agregado es relativamente bueno.
La solución de sulfato de sodio afectó al material, esto se notó a
medida que aumentaba el número de ciclos. Se observo en las
grietas presencia de solución cristalizada, lo que provocó fisuras y
desprendimiento de material en las partículas.
Las “inconsistencias” en algunos valores del análisis cualitativo se
presentaron debido a la diversidad de criterios en el momento de la
clasificación de las partículas, también se ve influenciado esto por
la susceptibilidad visual de cada persona. El número de partículas
subió en algunas fracciones debido al disgregamiento de ciertas
partículas.
7. BIBLIOGRAFÍA.
INV. Normas De Ensayo Para Materiales De Carreteras, Tomo II.
Editorial Escuela Colombiana De Ingeniería. BOGOTÁ, COLOMBIA.
1998.
MONTEJO, Alfonso. Ingeniería de Pavimentos Para Carreteras.
Universidad Católica de Colombia. 2ª. Edición. 1998.
INTERNET. www.google.com.
