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Agregados pétreos. Se les llama agregados a los materiales minerales naturales utilizados en las mezclas de concretos y morteros. Se trata de rocas pequeñas.

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Presentación del tema: "Agregados pétreos. Se les llama agregados a los materiales minerales naturales utilizados en las mezclas de concretos y morteros. Se trata de rocas pequeñas."— Transcripción de la presentación:

1 Agregados pétreos

2 Se les llama agregados a los materiales minerales naturales utilizados en las mezclas de concretos y morteros. Se trata de rocas pequeñas de orígenes y características que describiremos a continuación. Al igual que las rocas comunes, los agregados pueden ser de origen 1)Ígneo 2)Sedimentario 3)Metamórfico

3 Como fuente de abastecimiento se pueden distinguir las siguientes situaciones: Bancos de sedimentación: son los bancos construidos artificialmente para embancar el material fino-grueso que arrastran los ríos. Cauce de río: corresponde a la extracción desde el lecho del río, en los cuales se encuentra material arrastrado por el escurrimiento de las aguas. Pozos secos: zonas de antiguos rellenos aluviales en valles cercanos a ríos. Canteras: es la explotación de los mantos rocosos o formaciones geológicas, donde los materiales se extraen usualmente desde cerros mediante tronaduras.

4 Por su tamaño, los agregados se clasifican en agregados finos (arena) y agregados gruesos (grava), y ambos son fundamentales cuando se utilizan en una mezcla de concreto hidráulico. Las arenas, ya sean naturales o manufacturadas, son partículas que van desde 5 mm. hasta 60 µm. Los segundos, son partículas que van desde mayores a 5 mm. hasta 125 mm. De acuerdo a su peso específico, los agregados se dividen en: ligeros, normales y pesados. Estas diferencias los hacen aptos para producir concretos con cierta variedad en el peso unitario, el cual es una característica básica del producto final.

5 Características generales Otras características importantes de los agregados son la forma y la textura de las partículas, la porosidad, la absorción, la densidad, la adherencia, la resistencia, etc. También es de suma importancia la granulometría y el tamaño máximo del agregado (para la grava) para el comportamiento del concreto; tanto en estado plástico, como en su estado endurecido.

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9 Los agregados gruesos o gravas, son materiales extraídos de rocas de cantera, triturados o procesados, piedra bola o canto rodado, cuyas partículas comprenden tamaños desde unos 5 milímetros hasta 6 pulgadas para los fragmentos más grandes; aunque no existe una unicidad de criterios para este límite. Por sus propiedades, es necesario que las gravas provengan de materiales duraderos, resistentes y sólidos mecánicamente, sin contaminantes o partículas dañinas que afecten el fraguado del concreto. Por su tamaño, las gravas pueden ser desde muy pequeñas (de 3/6 a 3/8 de pulgada) hasta gravas extra grandes (de 3 a 6 pulgadas). Grava

10 Estos áridos son partículas granulares de material pétreo de tamaño variable. Este material se origina por fragmentación de las distintas rocas de la corteza terrestre, ya sea en forma natural o artificial. En este último caso actúan los procesos de chancado utilizados en las respectivas plantas de áridos. El material que es procesado, corresponde principalmente a minerales de caliza, granito, dolomita, basalto, arenisca, cuarzo y cuarcita. Pueden ser producidas por el hombre, en cuyo caso suelen denominarse piedra partida o chancada, y naturales. En este caso además suele suceder que el desgaste natural producido por el movimiento en los lechos de ríos haya generado formas redondeadas y se denominan canto rodado. Existen también casos de gravas naturales que no son cantos rodados.

11 Qué tanta grava se use en una mezcla depende de la solidez que se requiera al final. Un ejemplo: si se usa grava de 1 1/2 pulgadas y se quiere concreto de alta resistencia (unos 300 kilos por centímetro cuadrado, el triple de los morteros para pisos y muros), por cada saco de cemento se usará un bote de agua, 2 1/3 botes de arena y /4 botes de grava. Especificaciones Técnicas TiposOrigenUsos principales 3/8" Se encuentran en las rocas de tipo andesítico Fabricación de blocks y otros elementos prefabricados 1/2" - 3/4" Se encuentran en las rocas de tipo caliza dolomítica, andesita y basalto andesítico Es la más común y se utiliza en concretos de resistencias normales a la compresión y en la fabricación de tubos y mezclas. 1" - 1 1/2" Se utiliza en concretos de resistencias altas y concretos especiales de resistencia a la flexión

12 Arena Los agregados finos o arenas consisten en arena natural extraída de los ríos, lagos, depósitos volcánicos o arenas artificiales, esto es, que han sido triturados. Estos agregados abarcan normalmente partículas entre 4.75 y mm. Se le llama así a la masa desagregada e incoherente de materias minerales en estado granular fino, que consta normalmente de cuarzo (sílice) con una pequeña proporción de mica, feldespato, magnetita y otros minerales resistentes. Es el producto de la desintegración química y mecánica de la rocas bajo meteorización y abrasión. Cuando las partículas acaban de formarse suelen ser angulosas y puntiagudas, haciéndose más pequeñas y redondeadas por la fricción provocada por el viento y el agua.

13 El componente más común de la arena, en tierra continental y en las costas no tropicales, es el sílice, generalmente en forma de cuarzo. Sin embargo, la composición varía de acuerdo a los recursos y condiciones locales de la roca. Gran parte de la fina arena hallada en los arrecifes de coral. En algunos lugares hay arena que contiene hierro, feldespato o, incluso, yeso. Según el tipo de roca de la que procede, la arena puede variar mucho en apariencia. Por ejemplo, la arena volcánica es de color negro mientras que la arena de las playas con arrecifes de coral suele ser blanca. La arena es un conjunto de partículas de rocas disgregadas. En geología se denomina arena a la compuesta de partículas cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2 mm. Una partícula individual dentro de este rango es llamada grano de arena.

14 La arena es más importante para darle finura al cemento. Por ejemplo, si se quiere hacer una mezcla para aplicarla a muros y pisos, la proporción de ingredientes es más o menos así: por cada saco de cemento se necesitarán 2 1/2 botes de agua, 3/4 de bote de grava y 6 1/2 botes de arena. Especificaciones Técnicas TiposOrigenUsos principales 0-4 Se encuentran en las rocas de tipo andesítico En la fabricación de blocks, celosías, colados de firmes y banquetas y enjarre rústico de paredes 0-5 En la unión de bloques, afine de enjarres, unión de mosaicos, como complemento de concreto asfáltico Cribada En el zarpeo de acabados muy finos

15 Pruebas a agregados: Antes de las pruebas de laboratorio, se deben realizar ciertos preliminares, como por ejemplo: Muestreo de agregados pétreos: Obtener y traer una muestra representativa del material que se va a emplear en la elaboración de las mezclas de concreto, para poder realizar los estudios o pruebas correspondientes de dicho material en el laboratorio. Cuarteo: Obtener una muestra representativa y del tamaño adecuado, para la prueba que se trate, de la muestra obtenida en campo. Una vez realizados estos preliminares se pueden realizar las pruebas de laboratorio que se consideren necesarias para un óptimo diseño de una mezcla de concreto. Para una obra común es poco común realizarlas todas, sin embargo, cuando se requiere un estricto control de calidad, se procede con varias (incluso todas) de las siguientes pruebas:

16 Humedad actual en arenas: Determina el porcentaje de humedad que contiene una arena en el momento que se va a utilizar para elaborar una mezcla, para así poder realizar la corrección correspondiente por humedad. Humead superficial y humedad de absorción en arenas: Determina la capacidad máxima de absorción de una arena, expresada en porcentaje. Gravead específica en arenas: Determina el peso de la unidad de volumen de ese material, sin considerar los vacíos que existen entre partícula y partícula. Las partículas se consideran saturadas en agua y superficialmente secas. Este resultado se utilizará en los proporcionamientos de concreto. Determinación del peso volumétrico seco y suelto en una arena (PVSS): Determina el peso por unidad de volumen de una arena cuando el acomodo de sus partículas está en forma libre o natural. Determinación del peso volumétrico seco y varillado de una arena (PVSV): Obtiene el peso por unidad de volumen de una arena, cuando el material tiene una determinada compactación. Análisis granulométrico en arenas: Pasar por una serie de mallas la muestra representativa de arena, para conocer la distribución de los diámetros de las partículas y el módulo de finura.

17 Prueba de colorimetría en arena: Determinar el contenido de materia orgánica en una arena, en forma comparativa, utilizando una solución de color normal. Sedimentación en arenas: Determinar si el contenido de material fino que contiene una arena es aceptable para definir si se acepta o no para la elaboración de un concreto. Material que pasa por la malla 200 en arena: Determinar la cantidad de materia fina que contiene una arena, cribándola por la malla No Prueba de terrones de arcilla en arena: Conocer la cantidad de terrones de arcilla que contiene una arena, ya que son partículas de baja resistencia estructural, que además al contacto con el agua, forman lodos que contaminan el concreto. Densidad de la arena: Obtener el volumen obstáculo de las partículas de arena, es decir, el volumen efectivo, excluyendo los vacíos que se forman entre las partículas de arena cuando se acomodan una sobre otra. Equivalente de arena: Determinar las proporciones volumétricas relativas de las partículas gruesas de un suelo respecto a los finos plásticos que contiene empleando un procedimiento que amplifica el volumen de los materiales finos plásticos.

18 Muestreo en gravas: Obtener una muestra representativa de este material para llevarla al laboratorio donde se le realizarán las pruebas correspondientes para el estudio representativo. Cuarteo en gravas: Obtener una muestra representativa y del tamaño adecuado para realizar la prueba correspondiente al material de estudio. Humedad actual en gravas: Determinar la cantidad de agua que contiene una grava en porcentaje, en estado natural, es decir, en el momento que va a ser utilizada. Humedad de absorción en gravas: Determinar la capacidad máxima de absorción de una grava expresándola en porcentaje respecto a su peso seco. Densidad en gravas: Determinar el volumen absoluto de las partículas de grava en peso por unidad de volumen. Peso volumétrico seco y suelto en gravas (PVSS): Determinar el peso por unidad de volumen cuando la grava se encuentra en estado natural seco y suelto. Peso volumétrico seco y varillado en gravas (PVSV): Obtener el peso de la grava por unidad de volumen cuando es sometida a cierto grado de compactación.

19 Granulometría en gravas: Obtener la distribución de los tamaños de las partículas de la grava, así como el tamaño máximo de la grava; valor que se utiliza para el cálculo del proporcionamiento. Conclusiones: Para obtener un concreto óptimo se debe buscar una estructura de agregados con la forma y secuencia de tamaños adecuados, para que se acomoden lo más densamente posible, combinándose esta estructura con la cantidad de pasta de cemento necesaria para recubrir dichos agregados. La trabajabilidad del concreto es afectada por diversas características de los agregados, tales como la absorción, la forma de la partícula, la textura superficial, el tamaño y la granulometría. Los agregados influyen en las características del concreto endurecido, tanto por su propia resistencia, como por la cantidad y tamaño de las partículas, y sobre todo, aquellas que facilitan la adherencia con la pasta de cemento. La mayor porosidad de los agregados propicia una mejor adherencia, pero generalmente va acompañada de mayor desgaste.


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