apuntes aridos para hormigon

7/25/2019 Apuntes Aridos Para Hormigon

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ARIDOS PARA HORMIGONARIDOS PARA HORMIGON


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Definicin de rido o Agregado

Conjunto de partculas de origen ptreo, duras de forma

y tamao estable y que debe cumplir una serie de

requisitos. Ocupa entre el 60% y el 80% del volumen

total del hormign.


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FUNCIONES

Resistir esfuerzos internos y externos. Resistir la abrasin.

Resistir al paso de humedad.

Resistir solicitaciones qumicas. Proveer relleno de bajo costo a la pasta de cemento.

Disminuir y evitar efectos de cambios de volumen quesufre la pasta de cemento.

Detener la fisuracin.


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Requisitos Generales

Tener estabilidad fsica

Tener resistencia propia

Tener estabilidad qumica

Tener estabilidad fsica

Tener resistencia propia

Tener estabilidad qumica


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Naturaleza y Propiedades BsicasNaturaleza y Propiedades Bsicas

Procedencia: natural o artificial

RodadosNatural

Chancados o de Machaqueo

Procedencia: natural o artificial

RodadosNatural

Chancados o de Machaqueo


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Propiedades

Resistencia Composicin qumica

Estructura

Dureza

Densidad

Compacidad Color

ROCA DEORIGEN

Depende


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Propiedades

Tamao

Forma Textura

Absorcin

Depende

Formacindel rido


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ROCA DE ORIGENROCA DE ORIGEN

EXPOSICION Y FACTORES DE

PROCESAMIENTO

EXPOSICION Y FACTORES DE

PROCESAMIENTOMICROESTRUCTURAMICROESTRUCTURA

POROSIDAD

DENSIDAD

POROSIDAD

DENSIDAD

COMPOSICION

MINERALOGICA

COMPOSICION

MINERALOGICA TAMAO

FORMA

TEXTURA

TAMAO

FORMA

TEXTURA

HORMIGON FRESCO

CONSISTENCIA

COHESIVIDAD

PESO ESPECIFICO

HORMIGON FRESCO

CONSISTENCIA

COHESIVIDAD

PESO ESPECIFICO

RESISTENCIA TRITURACION RESISTENCIA ABRASION

MODULO ELASTICIDAD

ESTABILIDAD

RESISTENCIA TRITURACION RESISTENCIA ABRASION

MODULO ELASTICIDAD

ESTABILIDAD

HORMIGON ENDURECIDO

RESIST. COMPRESION

RESIST. ABRASION

RESIST. DIMENSIONAL

DURABILIDAD

HORMIGON ENDURECIDO

RESIST. COMPRESION

RESIST. ABRASION

RESIST. DIMENSIONAL

DURABILIDAD

DOSIFICACION DEL

HORMIGON

DOSIFICACION DEL

HORMIGON


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Propiedades Fsicas de los AridosPropiedades Fsicas de los Aridos

Densidad y Peso Especfico

Absorcin, Humedad y Esponjamiento Arenas

Compacidad, Huecos y Leyes de la Compacidad

Superficie Especfica


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La humedad de un rido es importante para

determinar el agua libre. Conociendo la humedad

total, la humedad seca y la humedad para

condicin SSS.

% Humedad


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Seco al horno: se obtiene slo en el laboratorio a 110C constante. Se compara por pesos, cuando el pesofinal es igual al peso anterior enfriado a temperaturaambiente, SECO

Seco al aire: se obtiene slo en verano y es producto

de la temperatura ambiente, la velocidad del viento yla humedad relativa. Es un estado condicionado Saturado superficialmente seco: se obtiene en

laboratorio. Es un estado lmite no prctico. Se

sumerge por 24 h., se saca y se seca con un paohmedo. Hmedo mojado: tiene todos sus poros saturados

ms una pelcula de agua en la superficie.

Estados de Humedad


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Estados de humedad de los ridos

rido seco en Estufa rido parcialmente seco al aire

rido saturado parcialmente seco rido Hmedo


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POROSIDAD Y ABSORCIN

HUMEDADES


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Absorcin en %

Contenido total de humedad interna de un rido en condicin SSS.

Medida de la porosidad del rido, porque absorber tanto como poros

tenga y la porosidad determina la calidad del rido y por lo tanto del

hormign.

Valores de absorcin recomendados para ridos

Gruesos < 2 % Finos < 3 %

Se acepta para hormigones

Pobres hasta 10 % de porosidad

Corrientes hasta 5 % de porosidad Alta resistencia hasta 3 % de porosidad


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Al considerar los diversos tipos de huecos, aparecen las

definiciones y conceptos de las distintas densidades delmaterial:

DENSIDAD ABSOLUTA

DENSIDAD REAL

DENSIDAD APARENTE

= M / Vm

Densidades de los ridos

r = M / (Vm + Vpi + VPa)

a = M / (Vm + Vpi + Vh + Vpa)


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Compacidad, m; es la relacin entre el volumen de slidos

que tiene un material granular y el volumen aparente que

ocupa.

Oquedad, h; o cantidad de huecos, es el complemento dela compacidad, es decir el volumen de huecos por unidad

de volumen aparente.

a

r

V

VCompacidad


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Un conjunto de granos de igual tamao debe ser llenado por

partculas menores. Para ello se debe estudiar la CANTIDAD Y

DIMENSIN DEL RELLENO.

Tomamos un material BASE cuyos granos tienen un tamao

entre d y d/2 y un RELLENO cuyas partculas tienen untamao inferior a d/2 y mayor que d/4

Al mezclar estas partculas y determinar su a se podr

observar que sta vara en funcin de las combinaciones demezclas.

Leyes de la Compacidad


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Primera Ley de la Compacidad

1

1,2

1,4

1,6

de

nsidadapare

ntekg/dm3

100 80 60 40 20 0 BASE

0 20 40 60 80 100 RELLENO


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Se verifica con cualquier par de materiales monogranulares la

siguientePRIMERA LEY DE LA COMPACIDAD:

Se alcanza la mxima Compacidad de una mezcla binaria con

siete partes enmasade material BASE y tres partes de material

de RELLENO, aproximadamente.

Primera Ley de Compacidad


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Interesa la superficie en que se va a repartir la cantidad de

cemento disponible.

Cada vez que se parte una piedra, aparece una nueva cara que

debe ser pintada con pasta de cemento. Hay ms superficie

especfica por unidad de masa en los materiales ms finos. La superficie especfica de un granulado corresponde a la suma

del rea total de las partculas que caben en una determinada

masa.

Generalmente se expresan en cm2/g para los finos y en cm2/kg

para las arenas y ridos gruesos.

Superficie Especifica


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Lo que se persigue es que se asemeje lo ms posible

a una esfera o cubo. Otra forma conducir a

problemas de trabajabilidad.

Partculas alargadas exigirn mayor cantidad de

agua para recuperar la trabajabilidad, ya que

tienden a trabarse por su forma y rugosidad.

Forma y Textura Superficial


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rido Chancado : Similar a Cubo rido Chancado : Similar a Cubo


24/65

rido Rodado : Similar a Esfera rido Rodado : Similar a Esfera


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rido Chancado

Gravilla Gravilla


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La dimensin, las irregularidades, las rugosidades

de las partculas por medio de la compacidad y

superficie especfica, determinan resistencias,docilidad, permeabilidad y otras caractersticas de

los hormigones.

Forma de los Granos


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Coeficiente Volumtrico

El Coeficiente Volumtrico proporciona una idea de laregularidad de las partculas. Es una relacin entre elvolumen v de la partcula y el volumen V de laesfera circunscrita.

d

1

6

3

VvCV

dV


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Anlisis y Condiciones de los ridosAnlisis y Condiciones de los ridos

Granulometra Tamao Mximo

Contenido de Granos Finos Porosidad

Resistencia Intrnseca

Estabilidad Qumica y Fsica


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Anlisis Granulomtrico

Consiste en determinar la distribucin por tamaos de

las partculas que forman el rido.

El estudio se realiza haciendo pasar el rido por la serie

de tamices recomendada por la Nch 163, es decir la serie

ASTM.


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Grficos Granulomtricos

Visualizacin grfica de la distribucin porcentual de los

diferentes tamaos de los granos de un rido.


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Clasificacin segn tamao

Arena (rido fino) = rido que pasa por el tamiz de aberturanominal de 5 mm y es retenido en el de 0.080 mm.

Gravilla (arido grueso) = arido que pasa el tamiz de 20 mm y

queda retenido en el de 5 mm. Grava (rido grueso) = rido retenido en el tamiz de abertura

nominal de 5 mm.

rido Total (rido combinado) = rido resultante de lacombinacin de arena(s) y grava(s) en proporciones definidas.


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Clasificacin segn tamao en mm

Arena (A)

A < 5

Gravilla (g)

5 g 20

Grava (G)

20< G 40 a 50

Grava Gruesa (GG)

GG > 40


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Correspondencia de Tamices

ASTM Nch (mm)

2 63

2 50

1 40

1 25 20

12.5

3/8 10

# 4 5

# 8 2.5# 16 1.25

# 30 0.630

# 50 0.315

# 100 0.160

ARENAS

GRAVAS

GRAVILLA


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Los ridos se clasifican segn el tamao de suspartculas en dos tipos: Arenas y Gravas

La granulometra de las arenas deben cumplir con los lmites especificados en la

siguiente tabla:

Para evaluar el cumplimiento de la granulometra en el caso de las arenas cuyo tamaomximo nominal exceda los 5 mm se debe efectuar conversin de la granulometra

original considerando como 100% el material que pasa por el tamiz de 5 mm deabertura nominal.

Las arenas que no cumplen con los requisitos granulomtricos pueden ser utilizadassiempre que las mezclas de prueba preparadas con estas arenas cumplan los requisitosde las especificaciones particulares de la obra.

TAMICES(MM)

10 5 2,5 1,25 0,630 0,315 0,160

%ACUMULADO

QUE PASA100 95-100 80-100 50-85 25-60 10-30 2-10


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Tipos Granulomtricos de ridos gruesos,

NCh 163% ACUMULADO QUE PASA PARA LOS SIGUIENTES

TAMICES GRADOS (DEFINIDOS POR TAMAOS LIMITES EN mm)

(mm) 63-40 50-25 50-5 40-20 40-5 25-5 20-5 12,5-5 10-2,5

80 100 --- *) --- *) --- --- --- ---63 90-100 100 100 --- --- --- --- --- ---

50 35-70 90-100 90-100 100 100 --- --- --- ---

40 0-15 33-70 --- 90-100 90-100 100 --- --- ---

25 --- 0-15 35-70 20-55 --- 90-100 100 --- ---

20 0-5 --- --- 0-15 35-70 --- 90-100 100 ---

12,5 --- 0-5 10-30 --- --- 25-60 --- 90-100 100

10 --- --- --- 0-5 10-30 --- 20-55 40-70 90-100

5 --- --- 0-5 --- 0-5 0-10 0-10 0-15 10-30

2,5 --- --- --- --- --- 0-5 0-5 0-5 0-101,25 --- --- --- --- --- --- --- --- 0-5

*) Los grados 50 5 mm corresponden a mezclas de los grados 50 25 mm con 25 5 mm y el

grado 40 5 mm corresponde a mezclas de los grados 40 20 mm con 20 5 mm.


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Las gravas que no correspondan a ninguno de los

grados especficados en la tabla, pueden ser empleadas

siempre que las mezclas de prueba preparadas conestas gravas cumplan con los requisitos de las

especificaciones particulares de la obra

Observacin


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Bandas granulomtricas de (G + g), F y (G + g + F)

F

G + gG + g + F


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Granulometras ms usadas en:

rido combinado (rido grueso + rido fino)

Tamices % que pasa, en peso, para los

empleados tamaos mximos indicadosASTM 1 1/2" 3/4"

1 1/2" 100 ---

3/4" 60-80 100

3/8 40-61 90-100

# 4 24-48 20-55

# 8 15-37 0-15

# 16 oct-28 ---# 30 6-19 0-5

# 50 3-11 ---

# 100 2-5 ---

MF = 6,40 a 5,11 MF = 5,90 a 5,25

10-28


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Ajustes Granulomtricos

Granulometra influye sobre:

Docilidad

Dosificacin de Cemento y Agua

Segregacin Exudacin

En general sobre las propiedades del Hormign fresco y

Endurecido.


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Requisitos Generales

Conferir trabajabilidad adecuada

Forma de granos :

Forma regular favorece trabajabilidad y disminuye

necesidad de agua. Porosidad

Relacionada con absorcin del agua. Menor densidad

real implica mayor porosidad.Alta porosidad

Conferir trabajabilidad adecuada

Forma de granos :

Forma regular favorece trabajabilidad y disminuye

necesidad de agua. Porosidad

Relacionada con absorcin del agua. Menor densidad

real implica mayor porosidad.Alta porosidad


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Tamao Mximo del rido

Da= Abertura del menor tamiz que deja pasar el 100% dela masa del rido.

Dn= Abertura inmediatamente inferior a Da, cuando por

dicho tamiz pasa el 90% o ms de la masa de un rido.

Cuando pase menos de este valor, Da = Dn.


42/65

A mayor tamao mximo del rido usado en el

hormign menor ser la cantidad de agua

empleada en l, puesto que la superficie

especfica a mojar es ms pequea.

En HORMIGONES - Tamao Mximo del ridoEn HORMIGONES - Tamao Mximo del rido


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Cuantifica el rea limitada por la curvagranulomtrica.

Para un 100% de rido que pasa por la malla #4

MF = 6 % Pasa #4 a #100

100

Cuantifica el rea limitada por la curvagranulomtrica.

Para un 100% de rido que pasa por la malla #4

MF = 6 % Pasa #4 a #100

100

Mdulo de Finura Arenas PurasMdulo de Finura Arenas Puras


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Para un % de rido distinto del 100% que pase por lamalla #4

MF = Nro Tamices (Tamiz Pasa 100% a la #100)

100

Para un % de rido distinto del 100% que pase por lamalla #4

MF = Nro Tamices (Tamiz Pasa 100% a la #100)

100

Mdulo de Finura ArenasMdulo de Finura Arenas


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Utilizar los tamices de la serie preferida, descartando para elclculo los tamices 2, 1 y . Este valor corresponde a un valormedio, es un ndice que representa a la granulometra por ladistribucin de frecuencias de tamao, con un nmero.

MF = Nro Tamices (Tamices hasta la #100)

100

Utilizar los tamices de la serie preferida, descartando para elclculo los tamices 2, 1 y . Este valor corresponde a un valormedio, es un ndice que representa a la granulometra por ladistribucin de frecuencias de tamao, con un nmero.

MF = Nro Tamices (Tamices hasta la #100)

100

Mdulo de Finura Gravas


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Contenido de Granos FinosContenido de Granos Finos

La Norma Nch 163 Of.79

Aridos para Morteros y Hormigones

Limita la cantidad de finos de tamao menor a

0.08 mm en las arenas a un mximo de 5% y7% segn sean arenas naturales omanufacturadas respectivamente.

La Norma Nch 163 Of.79

Aridos para Morteros y Hormigones

Limita la cantidad de finos de tamao menor a

0.08 mm en las arenas a un mximo de 5% y7% segn sean arenas naturales omanufacturadas respectivamente.


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Requisitos Obligatorios Referencia Nch 163

Destinados a Control de Recepcin:

Granulometra: material retenido en tamiz de 5 mm para

las arenas y tamaos lmites para las gravas.

Material fino menor que 0.080 mm

Impurezas Orgnicas y

Otros que se especifiquen en las Especificaciones

particulares de la obra o que ordene el profesional a cargode la obra para dosificar:

Propiedades crticas de un rido por condiciones locales

(Ej. Sales solubles)

Propiedades requeridas para obtener hormigonesespeciales. (Ej. Hormign de pavimentos)


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Destinados a Control de Calidad y Uso Dosificacin

Granulometra

Densidad Aparente y % huecos

Densidad Real

Densidad Neta Absorcin

Humedad

Finos por Lavado

Materia Organica

Granulometra

Densidad Aparente y % huecos

Densidad Real

Densidad Neta Absorcin

Humedad

Finos por Lavado

Materia Organica


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Frecuencia de Ensayos

Debe coincidir con la frecuencia de muestreo establecida

en la NCh 164 y determinada con el representante

tcnico y/o contratista

Debe coincidir con la frecuencia de muestreo establecida

en la NCh 164 y determinada con el representante

tcnico y/o contratista


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CONTROL DE CALIDAD ADICIONAL

Esponjamiento de las Arenas

Determinacin de Cloruros y Sulfatos (Nch 1444)

Desgaste de los ngeles

Resistencia a la desintegracin

Contenido de carbon y lignito

Esponjamiento de las Arenas

Determinacin de Cloruros y Sulfatos (Nch 1444)

Desgaste de los ngeles

Resistencia a la desintegracin

Contenido de carbon y lignito


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OTROS ENSAYOS PARA EL CONTROL DE CALIDAD

Coeficiente Volumtrico de las Gravas (Nch 1511) Partculas Favorables (Din 4226)

Determinacin Partculas Desmenuzables (Nch 1327)

Coeficiente Volumtrico de las Gravas (Nch 1511) Partculas Favorables (Din 4226)

Determinacin Partculas Desmenuzables (Nch 1327)


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CRITERIOS BASICOS PARA LA ESPECIFICACION

Para la especificacin de ridos para morteros y hormigones, se

deben tener en consideracin los siguientes aspectos bsicos:

Procedencia de los ridos;

Tipo de ambiente en que prestarn servicio; Realizar hormigones de prueba para la verificacin de

resistencias;

Establecer por especificacin los ensayos necesarios paraverificar la calidad del material.

Para la especificacin de ridos para morteros y hormigones, se

deben tener en consideracin los siguientes aspectos bsicos:

Procedencia de los ridos;

Tipo de ambiente en que prestarn servicio; Realizar hormigones de prueba para la verificacin de

resistencias;

Establecer por especificacin los ensayos necesarios paraverificar la calidad del material.


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EJEMPLO DE METODOLOGIA PARA CLASIFICAR UN ARIDO

Sugerencias para establecer clasificacin:

Fabricar series de hormigones de prueba.

Curvas granulomtricas dadas por el proveedor de ridos. Realizar amasadas utilizando cementos de la misma partida

para cada evaluacin.

Determinar valores de resistencia, de consistencia y

trabajabilidad.

Sugerencias para establecer clasificacin:

Fabricar series de hormigones de prueba.

Curvas granulomtricas dadas por el proveedor de ridos. Realizar amasadas utilizando cementos de la misma partida

para cada evaluacin.

Determinar valores de resistencia, de consistencia y

trabajabilidad.


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Requisitos Cdigo 318Cdigo de Diseo del Hormign Armado


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Normas para Ensayos y Materiales

Registros de Ensayos de Materiales.

NCh 163 y NCh 170 ASTM C 33 y ASTM C 330.

Limitaciones del tamao mximo del rido.


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Para DISEO DE HORMIGONESTamao Mximo Nominal del rido

Debe ser igual o inferior al menor de los siguientesvalores:

de la menor distancia horizontal libre entrearmaduras.

1/5 de la menor distancia entre paredes delmoldaje.

1/3 del espesor de losas armadas.


58/65

de la menor distancia horizontal libre entre

armaduras.


59/65

1/3 del espesor de losas armadas.1/3 del espesor de losas armadas.

1/3


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Requisitos Manual de CarreterasVolumen N8


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Capitulo 8.200 Agregados Petreos

Esta especificacin establece los requisitos que deben cumplir los

ridos para hormigones y morteros de cemento hidrulico. Se aplicaa los ridos de densidad neta entre 2.000 y 3.000 kg/m3 que seemplean en la elaboracin de morteros y hormigones.

Terminologa: rido Natural

rido Tratado

rido Fino

rido Grueso

rido Combinado rido Integral


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Capitulo 8.200 Agregados Petreos Finos


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Muestra de laboratorio. La cantidad de muestra

necesaria para ser enviada al laboratorio depende deltipo y nmero de ensayos a los cuales ser sometido elmaterial. Las cantidades mnimas requeridas para losensayos bsicos de calidad son las siguientes:

Ptreo Fino: 30 kg Ptreo grueso: una cantidad en kg equivalente a 2 veces el

tamao mximo absoluto del ptreo grueso, expresado en mm.

Ptreo Integral: en este caso se cumplir simultneamente conlas cantidades mnimas requeridas para los distintos tipos deptreos antes mencionados.

Capitulo 8 200 Agregados Petreos


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Frecuencias de Muestreo

Control de Recepcin.

Al menos 1 muestra cada 500 m3 cuando se cambie de

proveedor.

Control para el Uso. Una o ms muestras por cada 250 m3 de cada tipo de material

ptreo.

Cuando se cambie de fuente de abastecimiento.


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En resumen, hay una cantidad de relleno y una dimensin de relleno

ptima y cuando estan bien proporcionados los pares BASE-RELLENO,se puede considerar que no existen prdidas de compacidad de las

mezclas.

La compacidad depende de la granulometra y hay soluciones tanto

continuas como discontinuas.

La compacidad alta es favorecida por la forma regular de las

partculas. Los granos de cantos rodados dan ms altas compacidades

que los materiales chancados.

Ley de CompacidadLey de Compacidad

apuntes aridos para hormigon

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