Optical gap of Periodic System

La masa unitaria (peso volumétrico) de un material es la masa de dicho material necesario para llenar un recipiente con un volumen unitario especificado. En la masa unitaria, además del volumen ocupado por los agregados, se debe tener en cuenta los vacíos que existen entre las partículas de agregado.

La masa unitaria de un agregado puede establecerse de forma compactada o suelta. Para la dosificación de una mezcla se necesita el valor de la masa unitaria compactada; mientras que, la masa unitaria suelta sirve para estimar la cantidad de material de un agregado para adquirirlo, siempre y cuando, el agregado se venda por volumen (volumen suelto). Los valores de masa unitaria de un agregado en la mezcla hormigón varían de 1200 a 1750

kg/m3_{, resultando mayor el valor de la masa unitaria compactada con respecto a la masa} unitaria suelta.

Para determinar la masa unitaria de los agregados, ya sea en estado suelto o compactado, se utilizó la norma NTE INEN 858. El ensayo se fundamenta en llenar un recipiente estandarizado en una forma normalizada; para luego determinar la masa unitaria como el cociente entre la masa de agregado contenido en el recipiente y el volumen de dicho recipiente.

Según la norma, existen tres procedimientos para la consolidación del agregado en el recipiente dependiendo del tamaño máximo de las partículas que conforman el agregado. Estos procesos son:

- Procedimiento por paladas para determinar la masa unitaria suelta del agregado:

consiste en dejar caer el material libremente desde una altura no superior a 50 mm por encima de la parte superior del recipiente.

- Procedimiento por varillado para determinar la masa unitaria compactada del

material: se aplica en agregados que presenten un tamaño máximo nominal de 37,5 mm o menor y consiste en llenar el recipiente con el material en tres capas compactando cada una de ellas con 25 varilladas.

- Procedimiento por sacudidas para establecer la masa unitaria compactada del

material: se emplea en agregados que presenten un tamaño máximo nominal superior a 37,5 mm y que no excedan de 125 mm; éste procedimiento consiste en llenar el recipiente con el material en tres capas, en donde cada capa se debe compactar levantando el recipiente unos 50 mm sobre la base y dejándolo caer 50 veces de manera que se produzca un golpe seco y fuerte.

Para calcular la masa unitaria por cualquiera del procedimiento escogido según las condiciones que se presenten, se utiliza la siguiente ecuación:

� = � − �_V

Donde:

M = masa unitaria (peso volumétrico) del agregado, kg/m³. G = masa del agregado más el molde, kg.

T = masa del molde, kg. V = volumen del molde, m³.

En la Tabla 4.6. se presenta un resumen de los valores obtenidos de masa unitaria suelta y compactada de los agregados. Ver ANEXO I. ENSAYOS DE LABORATORIO REALIZADOS EN AGREGADOS.

Tabla 4.6. Valores de masa unitaria suelta y compactada de los agregados investigados.

N° ENSAYO

MASA UNITARIA (PESO VOLUMÉTRICO) (kg/m3₎

AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO

COMPACTADA SUELTA COMPACTADA SUELTA

CANTERA RÍO BOQUERÓN

Ensayo N° 1 1658,86 1576,60 1907,97 1775,29

Ensayo N° 2 1659,52 1576,93 1908,14 1773,96

Ensayo N° 3 1658,20 1576,27 1909,63 1774,63

Valor Promedio: 1658,86 1576,60 1908,58 1774,63

CANTERA RÍO MALACATOS

Ensayo N° 1 1533,57 1441,43 1790,00 1625,71

Ensayo N° 2 1539,29 1455,71 1822,86 1651,43

Ensayo N° 3 1540,71 1447,14 1802,14 1677,14

Valor Promedio: 1537,86 1448,10 1805,00 1651,43

Fuente: El Autor

4.1.5. Resistencia a la abrasión o al desgaste del agregado grueso.

La resistencia a la abrasión o al desgaste del agregado es una de las propiedades físicas de mayor importancia al momento de diseñar una mezcla de hormigón y depende básicamente de las características que presente el agregado. La resistencia a la abrasión se usa generalmente como un indicador de calidad de los agregados ya que proporciona cierta información acerca de la durabilidad y resistencia de éstos. Esta propiedad es esencial cuando los agregados van a ser utilizados en hormigón sujeto al desgaste o al roce continuo como es el caso de pisos o pavimentos.

Para determinar la resistencia a la abrasión en el agregado grueso, se usó la norma NTE INEN 860. Se coloca una cantidad especificada de agregado de gradación normalizada y una carga abrasiva (esferas de acero) dentro de un tambor cilíndrico de acero conocido como Máquina de los Ángeles y se aplica un número determinado de revoluciones, de manera que se produzca el choque entre el agregado y las bolas de acero. El choque continuo de las partículas de agregado con la carga abrasiva permitirá evaluar la resistencia a la abrasión por medio de la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje.

La masa requerida de agregado a utilizarse en el ensayo y que debe presentar una gradación normalizada, se indica en la Tabla 4.7.

Ecuación 4.12

Tabla 4.7. Gradación de la muestra de ensayo.

Tamaño de las aberturas de tamiz (mm) (aberturas cuadradas)

Masa por tamaños indicada (g) Tipo de Gradación Pasante de Retenido en A B C D 37,50 25,00 1250 + 25 --- --- --- 25,00 19,00 1250 + 25 --- --- --- 19,00 12,50 1250 + 10 2500 + 10 --- --- 12,50 9,50 1250 + 10 2500 + 10 --- --- 9,50 6,30 --- --- 2500 + 10 --- 6,30 4,75 --- --- 2500 + 10 --- 4,75 2,36 --- --- 5000 + 10 TOTAL= 5000 + 10 5000 + 10 5000 + 10 5000 + 10

Fuente: Norma NTE INEN 860:2011 Primera Revisión.

De igual manera la masa de carga abrasiva que consiste en esferas de acero se debe seleccionar en función al tipo de gradación granulométrica del agregado utilizado, como se muestra en la Tabla 4.8.

Tabla 4.8. Carga abrasiva en función de la gradación del agregado.

Tipo de Gradación Número de esferas Masa de la carga (g)

A 12 (5000 + 25)

B 11 (4584 + 25)

C 8 (3330 + 20)

D 6 (2500 + 15)

Fuente: Norma NTE INEN 860:2011 Primera Revisión.

Además en el ensayo se debe tomar en cuenta que:

 El peso de las esferas entre 390 y 445 gramos.

 El diámetro de las esferas es de 1 27_/

32 pulgadas.

 El número de revoluciones a que debe girar la Máquina de los Ángeles es de 500.

 La velocidad a que debe girar la máquina esta entre 30 a 33 r.p.m.

El desgaste o valor de la abrasión experimentado por la muestra del agregado grueso se calcula con el uso de la ecuación:

� % =B − C_{B �} Donde:

C = masa de la muestra retenida en el tamiz de 1,70 mm, después del ensayo, g. En la Tabla 4.9. se presenta un resumen de los valores obtenidos de resistencia a la abrasión del agregado grueso. Ver ANEXO I. ENSAYOS DE LABORATORIO REALIZADOS EN AGREGADOS.

Tabla 4.9. Valores obtenidos de resistencia a la abrasión del agregado grueso.

N° ENSAYO RESISTENCIA A LA ABRASIÓN CANTERA RÍO BOQUERON CANTERA RÍO MALACATOS Ensayo N° 1 34,99 31,87 Ensayo N° 2 35,89 32,38 D (%) = 35,44 32,13 Fuente: El Autor.

De la Tabla 4.9. se puede decir que los resultados de las dos muestras son satisfactorios dado que la norma NTE INEN 872 (Áridos para hormigón. Requisitos.) establece un valor de desgaste máximo del 50 %.