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Guías materiales NTC, Guías, Proyectos, Investigaciones de Mecánica de Materiales

Guías de apoyo ensayo para laboratorios

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2024/2025

Subido el 04/05/2025

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Universidad Militar Nueva Granada
Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS
Materiales de Construcción
Ing. ORLANDO POSSO
GUIAS DE LABORATORIO
PRACTICA N°1
CONTENIDO DE HUMEDAD EN LOS AGREGADOS
NTC 3674
INTRODUCCION
Previamente al realizar ensayos sobre un material en el laboratorio es necesario
asegurarnos de que las muestras disponibles cumplen con dos premisas:
a)
Disponemos de la cantidad de material suficiente para realizar todos los
ensayos programados.
b)
La muestra es lo suficientemente representativa como para conseguir unos
resultados que se aproximen a la verdadera naturaleza y condición de los
materiales que representan.
Las operaciones de toma de muestra requieren de gran cuidado por parte de las
personas responsables de su realización. Para ello deben seguirse los
procedimientos recogidos en las diferentes normativas diseñadas para cada tipo
de material en este caso la norma NTC 3674.
BASE TEORICA
A continuación relacionamos los siguientes conceptos:
Objetivo de un ensayo. Obtener una cuantificación relativa a una propiedad de
un conjunto de material.
Muestra: La muestra de campo del agregado se deberá tomar de acuerdo con
la norma NTC 129, o como lo requieran los métodos individuales de ensayo.
Cuando sólo se contemplan ensayos para análisis granulométrico, el tamaño de
la muestra de campo determinado en la NTC 129, es usualmente, el adecuado.
Cuando se vayan a realizar ensayos adicionales, el usuario deberá verificar que
el tamaño inicial de la muestra de campo sea adecuado para llevar a cabo todos
los ensayos requeridos.
Muestra. Parte o porción extraída de un conjunto por métodos que permiten
considerarla como representativa del mismo.
Muestreo. Acción de escoger muestras representativas de la calidad o
condiciones medias de un todo, evitando las singularidades y reflejando las
heterogeneidades.
TIPOS DE MUESTRA
Muestra bruta. Porción o porciones integradas de material que se toman
directamente de las fuentes de suministro según los métodos establecidos para
ello (en canteras, plantas, almacenes o acopios).
Muestra de envío. Es la que se obtiene reduciendo la muestra bruta hasta
obtener la muestra necesaria para realizar los ensayos y que se enviará al
laboratorio.
Muestra de ensayo. Se obtiene de la muestra de envío, y sobre ella se realizan
los ensayos deseados.1
1 Universidad de Alicante, César García Andreu, Práctica de materiales de construcción.
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Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO PRACTICA N° CONTENIDO DE HUMEDAD EN LOS AGREGADOS NTC 3674 INTRODUCCION Previamente al realizar ensayos sobre un material en el laboratorio es necesario asegurarnos de que las muestras disponibles cumplen con dos premisas: a) Disponemos de la cantidad de material suficiente para realizar todos los ensayos programados. b) La muestra es lo suficientemente representativa como para conseguir unos resultados que se aproximen a la verdadera naturaleza y condición de los materiales que representan. Las operaciones de toma de muestra requieren de gran cuidado por parte de las personas responsables de su realización. Para ello deben seguirse los procedimientos recogidos en las diferentes normativas diseñadas para cada tipo de material en este caso la norma NTC 3674. BASE TEORICA A continuación relacionamos los siguientes conceptos:

  • Objetivo de un ensayo. Obtener una cuantificación relativa a una propiedad de un conjunto de material.
  • Muestra: La muestra de campo del agregado se deberá tomar de acuerdo con la norma NTC 129, o como lo requieran los métodos individuales de ensayo. Cuando sólo se contemplan ensayos para análisis granulométrico, el tamaño de la muestra de campo determinado en la NTC 129, es usualmente, el adecuado. Cuando se vayan a realizar ensayos adicionales, el usuario deberá verificar que el tamaño inicial de la muestra de campo sea adecuado para llevar a cabo todos los ensayos requeridos.
  • Muestra. Parte o porción extraída de un conjunto por métodos que permiten considerarla como representativa del mismo.
  • Muestreo. Acción de escoger muestras representativas de la calidad o condiciones medias de un todo, evitando las singularidades y reflejando las heterogeneidades. TIPOS DE MUESTRA
  • Muestra bruta. Porción o porciones integradas de material que se toman directamente de las fuentes de suministro según los métodos establecidos para ello (en canteras, plantas, almacenes o acopios).
  • Muestra de envío. Es la que se obtiene reduciendo la muestra bruta hasta obtener la muestra necesaria para realizar los ensayos y que se enviará al laboratorio.
  • Muestra de ensayo. Se obtiene de la muestra de envío, y sobre ella se realizan los ensayos deseados.^1 (^1) Universidad de Alicante, César García Andreu, Práctica de materiales de construcción.

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO OBJETIVO Reconocer físicamente los agregados y realizar la toma y cuarteo de las muestras para obtener una muestra representativa del material. MATERIALES

  • Agregados finos: Arena de río arena de peña. Aprox. 500 g.
  • Agregados gruesos: Grava entre 1000 y 1 500 g. EQUIPOS Método A
  • Separador mecánico o cuartedadores: Tomado de: https://rua.ua.es/dspace Las separadoras de muestras deberán tener un número par de canales, de igual ancho, pero no menos de 8 para agregados gruesos, o 12 para agregados finos, que descarguen alternamente, hacia los lados de la separadora. La separadora debe estar equipada con dos recipientes que contengan las dos mitades de la muestra después de la división. También debe estar equipada con un recipiente de bordes rectos que tenga un ancho igual a o levemente menor que el ancho total de la batería de canales, por la cual se puede alimentar la muestra a una tasa controlada. La separadora y el equipo accesorio deberán ser diseñados de modo tal que la muestra fluya suavemente sin restricción o pérdida de material. PROCEDIMIENTO Se coloca la muestra de campo en el recipiente; se distribuye de manera uniforme de un extremo a otro, de modo que cuando se vacíe hacia los canales, fluyan cantidades aproximadamente iguales a través de cada uno. La tasa a la cual se vacía la muestra deberá ser tal que se permita el flujo libre a través de los canales hasta los recipientes inferiores. Reintroduzca la porción

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO CONCLUSIONES

  • No se recomienda la reducción del tamaño de la muestra de campo previa a los ensayos. Algunas veces no se pueden evitar diferencias substanciales entre las muestras de ensayo seleccionadas, como por ejemplo, en el caso de un agregado que tenga relativamente pocas partículas de tamaño grande en la muestra de campo.
  • Se debe tener en cuenta de manera importante que si el agregado fino puede mantener su forma cuando se moldea en la mano, puede considerarse que tiene humedad superficial. Para el agregado grueso la humedad superficial presenta el brillo del agua en la superficie de las partículas. Y al realizarse el cuarteo el material debe estar completamente seco. BIBLIOGRAFIA
  • ASTM-C- 702 - 75. Reducing Field Samples of Aggregates to Testing Size.
  • NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 3674.
  • http://www.imcyc.com/revistacyt/pdfs/problemas35.pdf. Instituto mexicano del cemento y del concreto. Edición Julio 2010.
  • Guía Laboratorio de Materiales. Universidad Militar Nueva Granada.
  • Universidad de Alicante - Prácticas de Materiales de Construcción I.T.O.P – Práctica Nº 2.(Curso 2.008 – 2.009).César García Andreu.

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO PRACTICA N° CONTENIDO DE HUMEDAD EN LOS AGREGADOS NTC 1776 INTRODUCCIÓN En los agregados existen poros, los cuales encuentran en la intemperie y pueden estar llenos con agua, estos poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber si nos aporta agua a la mezcla. En nuestro laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad total de los agregados. Este método consiste en someter una muestra de agregado a un proceso de secado y comparar su masa antes y después del mismo para determinar su porcentaje de humedad total. Este método es lo suficientemente exacto para los fines usuales, tales como el ajuste de la masa en una mezcla de hormigón. BASE TEORICA Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación:

  • Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas).
  • Parcialmente seco. Se logra mediante exposición al aire libre.
  • Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En un estado límite en el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio.
  • Totalmente Húmedo. Todos los agregados están llenos de agua y además existe agua libre superficial. El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula: P= [ (W – D) / D] * 100 Donde,

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  • Recipiente metálico o bandejas: De tamaño adecuado utilizados para el transporte y manejo del material en el laboratorio, deben soportar altas temperaturas.
  • Cuchara normalizada: Se emplea para mezclar el material y tomar muestras del mismo.
  • Speedy: Instrumento utilizado para medir directamente el porcentaje de humedad de los agregados finos. Tiene capacidad de 6 o 20 gr. según el tamaño. El valor máximo de humedad que mide el Speedy es 20%. Balanza digital, recipiente metálico ymaterial Horno Tomado de. Laboratorios de UNMG PROCEDIMIENTO - Cuarteo de la muestra de acuerdo a la norma NTC 129. - Toma de cantidad de material como indica la norma. - Se pesa el recipiente. - Se procede a pesar el material húmedo más el recipiente, evitando la pérdida de humedad. - Luego se pasa al proceso de secado en horno a una temperatura de110°C por 24 horas. - Por último peso del material seco. Se puede determinar la humedad del agregado por diferentes medios como horno, estufa, speedy o alcohol. Por estufa: se coloca el material en recipiente metálico se calienta por 10 a 15 min, revolviendo ocasionalmente, se deja reposar unos minutos, se pesa, se coloca en el fuego nuevamente y se vuelve a pesar. Se repite el procedimiento hasta que el pesaje arroje un valor constante. Por speedy: utilizado únicamente para determinar la humedad de agregados finos, se coloca el material dentro del speedy, recipiente metálico con un manómetro en uno de sus extremos, que al reaccionar con el carburo de calcio marca el grado de humedad del material. El speedy debe estar previamente calibrado con respecto al horno.

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO Por Alcohol: se coloca alcohol sobre el material hasta que quede completamente cubierto, se inicia combustión, esperamos hasta que el fuego se consuma, se pesa y se repite el proceso hasta obtener peso constante. Los métodos más confiables y recomendados en su orden son:

  1. Horno
  2. Speedy
  3. Estufa
  4. Alcohol El medio utilizado en este laboratorio es el del Horno. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Para realizar los cálculos de contenido de humedad, se utiliza la siguiente fórmula: Dónde: Porcentaje de humedad = P1 = Peso recipiente + material húmedo P2 = Peso recipiente + material seco P3 = Peso recipiente Cuadro con datos y Cálculo de humedad (%) Descripción Gramos Peso recipiente + Masa húmeda (P1) 622, Peso recipiente + Masa seca (P2) 614. Masa recipiente (P3) 108, Masa seca 505, HUMEDAD (%) = 1,

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO PRACTICA N° ANALISIS GRANULOMETRICO NTC 77 Y 78 Tomado de. Laboratorios de UNMG INTRODUCCION Esta práctica se realizó con una muestra de agregado seco previamente pesada, esta se separa a través de una serie de tamices de diferente enumeración o abertura progresivamente más reducidas para la determinación de la distribución de los tamaños de las partículas. BASE TEORICA Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto. El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada utilizada para preparar morteros y concretos. El análisis granulométrico es la manera para conocer la distribución que presentan las partículas según su tamaño dentro de una masa de agregados. Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran estandarizadas por la Norma Técnica Colombiana # 32. La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾", ½", y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200. La serie de tamices que se emplean para clasificar agrupados para concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz sea aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o sea, que cumplan con la relación 1 a 2. (Relación Arena). La operación de tamizado debe realizarse de acuerdo con la Norma Técnica Colombiana # 77 sobre una cantidad de material seco. El manejo de los tamices se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la máquina adecuada. El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningún caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través del tamiz; Recomendando, que los resultados del análisis en tamiz se coloquen en forma tabular.

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO Siguiendo la respectiva recomendación, en la columna 1 se indica la serie de tamices utilizada en orden descendente. Después de tamizar la muestra como lo estipula la Norma Técnica Colombiana # 77 se toma el material retenido en cada tamiz, se pesa, y cada valor se coloca en la columna 3. Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido) del peso total de la muestra, se coloca en la columna 4. Fórmula. % Retenido = (Peso de material retenido en tamiz/ peso total de la muestra limpia sin recipiente)* 100 En la columna 5 se van colocando los porcentajes retenidos acumulados. En la columna 6 se registra el porcentaje acumulado que pasa, que será simplemente la diferencia entre 100 y el porcentaje retenido acumulado. Fórmula % PASA = 100 – % Retenido Acumulado Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas granulométricas. Estas gráficas se representan por medio de dos ejes perpendiculares entre sí, horizontal y vertical, en donde las ordenadas representan el porcentaje que pasa y en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en algún caso mixto. En el laboratorio observamos factores que se derivan de un análisis granulométrico como son: PARA AGREGADO GRUESO. Tamaño máximo (TM): Se define como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 100% de la muestra o material. Tamaño Máximo Nominal (TMN): Se define como la abertura del tamiz inmediatamente superior donde queda retenido el15% o más. PARA AGREGADO FINO Módulo de Finura (MF): El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo presente y dividido en 100, para este cálculo no se incluyen los tamices de 1" y ½".

MF =  % Retenido Acumulado

Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 2, 3, y 3,1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una arena fina 2, una arena de finura media y más de 3,0 una arena gruesa.

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO 10

7. El material lavado se lleva nuevamente al horno por un tiempo de 24 horas a temperatura de110°C. 8. Pesar la muestra seca y limpia. 9. Pasar la muestra a través de la serie de matices ordenados, por abertura de mayor a menor. 10. Pesar la cantidad de material retenido en cada tamiz y su dato se transcribe a la tabla de datos. RESULTADOS Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS 1 2 3 4 5 6 TAMIZ ABERTURA TAMIZ (m.m) PESO RETENIDO (g) % RETENIDO % RETENIDO ACUMULADO % QUE PASA 3/8 9.50 0 0 0 100 4 4.75 10.3 2.68 2.68 97 8 2.36 45.2 11.76 14.44 86 16 1.18 52.5 13.66 28.1 72 30 0.60 46.8 12.18 40.28 60 50 0.30 84.6 22.02 62.3 38 100 0.150 98.5 25.63 87.93 12 200 0.075 37.2 9.68 97.61 2. Fondo 0 9.1 2.37 99.98 0.

Curva de Granulometría para agregado

grueso

120 100 80 60 ABERTURA TAMIZ 40 (m.m) 20 0

  • 20

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO MODULO DE FINURA 1. TAMAÑO MAXIMO 3/8" TAMAÑO MAXIMO NOMINAL 8

  • Observamos que nuestra curva es uniforme es decir que está bien gradada tienden a semejarse a las curvas granulométricas recomendadas por la Norma Técnica Colombiana #174, la cual establece unos límites para los agregados tanto fino como grueso.
  • El módulo de finura aproximándolo es igual a 2 de esta manera experimentamos y comprobamos que es una arena adecuada para diseñar una buena mezcla para concreto según especificación NTC 174. CONCLUSIONES
  • La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto.
  • El propósito del análisis granulométrico es conocer que tan grueso o fino es el agregado, determinar el porcentaje del tamaño de partículas, así como los posibles problemas por exceso o escases de algún tamaño en particular.
  • Las curvas granulométricas permiten visualizar mejor la distribución de tamaños dentro de una masa de agregados y permite conocer además que tan grueso o fino es.
  • El método del Tamizado fue el elegido para clasificar las muestras, debido a la facilidad y sencillez con que se realiza.
  • En el Agregado Fino se observó que hay gran variedad de tamaños; ya que si tenemos arenas muy finas se obtienen mezclas segregadas y costosas mientras que con arenas gruesas mezclas ásperas; por esto se debe evitar la utilización de cualquiera de los dos extremos.
  • Se considera que una buena granulometría es aquella que está constituida por partículas de todos los tamaños, de tal manera que los vacíos dejados por las de mayor tamaño sean ocupados por otras de menor tamaño y así sucesivamente. BIBLIOGRAFIA
  • http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_2.html
  • NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 174 - 77 - 78.
  • Guías de estudio Materiales de ingeniería. Universidad Militar Nueva Granada.

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO Las impurezas orgánicas interfieren en las reacciones químicas de hidratación del cemento durante el proceso de fraguado causando un tipo de retraso, lo cual ocasiona como anteriormente se nombró, una disminución en resistencia y durabilidad. Al hablar de los perjuicios que tiene la materia orgánica en el concreto, también debemos hacer énfasis en los daños que causa en los materiales de refuerzo como el acero; donde aparece la corrosión que es uno de los mayores problemas en el concreto reforzado, produciéndose deficiencia en sus propiedades. Como no todas las impurezas orgánicas son perjudiciales lo más aconsejable es realizar el ensayo colorimétrico, que es un método muy útil para conocer la cantidad de materia orgánica en los agregados y de ésta manera poder tomar decisiones de hacer o no uso del material de relleno. 2 OBJETIVOS Determinar en una muestra de agregado fino el contenido de materia orgánica que existe y saber los perjuicios que trae la materia orgánica en la elaboración de concreto durante las etapas de fraguado y endurecido de las mezclas. MATERIALES Agregados finos: Arena de río o de peña. Reactivo de solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 3%, es decir disuelto en 97 partes de agua. EQUIPOS Recipientes metálicos o Bandejas: De tamaño adecuado, utilizados para el transporte y manejo del material en el laboratorio. Deben soportar altas temperaturas. Balanza mecánica: Instrumento utilizado para determinar la masa o pesos relativos de los cuerpos referidos a unidades patrón como el gramo, palanca de primer genero con una sensibilidad de 0.1% con punto de apoyo en la parte izquierda del brazo, en uno de sus extremos un platillo para la masa que se va a pesar. A lo largo del brazo tiene pesas consecutivas que se disponen a lo largo de este hasta encontrar el equilibrio, hallando así la masa o peso relativo del objeto a medir. Frasco de vidrio: Transparente, con espesor menor o igual a 60 mm para que permita visibilidad adecuada, provisto de tapa hermética no soluble a reactivos. Tomado de. Laboratorios de UNMG

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO PROCEDIMIENTO

  1. Tomar aproximadamente 500 g. de muestra de las arenas después de haber realizado el cuarteo con base en el tamiz No.4.
  2. Colocar solución de hidróxido de sodio en el frasco hasta completar un volumen aproximado de 100ml, a temperatura de 20º C.
  3. Añadir la muestra del agregado fino producto del cuarteo, al frasco de vidrio hasta que el volumen total del conjunto (agregado y solución) sea aproximadamente de 200ml.
  4. Tapar el frasco y agitarlo vigorosamente hasta que se mezclen muy bien el agregado y la solución.
  5. Se deja en reposo el material por 24 horas. RESULTADOS Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS Pasadas las 24 horas se compara el color de la mezcla con la carta de colores que se encuentra tabulada, para determinar el contenido de materia orgánica. A continuación se adjunta la carta de colores utilizada para determinar el contenido de materia orgánica. Tomado de: https://www.goconqr.com/ficha/7250730/andon El agregado tiene un contenido de materia orgánica aceptable hasta el N° 3 color Ámbar, si el resultado es un número mayor puede que exista la presencia de materia orgánica en el agregado. Esto debe verificarse con otros ensayos como resistencia en cubos de morteros. Adicionalmente este valor de materia orgánica puede relacionarse con la Escala calorimétrica de Gardner, que se presenta a continuación:

Facultad de Estudios a Distancia - FAEDIS Materiales de Construcción Ing. ORLANDO POSSO GUIAS DE LABORATORIO PRÁCTICA N° 5. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN NTC 237 AGREGADOS FINOS NTC 176 GRUESOS INTRODUCCIÓN Entre las propiedades físicas de los agregados encontramos la densidad. Al realizar este laboratorio podemos decir que de acuerdo a los tipos de agregados encontraremos partículas que tienen poros saturables como no saludables que dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacíos parcialmente saturados o totalmente llenos de agua, generando así una serie de estados de humedad y densidad. BASE TEORICA La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad, descritos en las Normas Técnicas Colombianas 176 y 237; la que más interesa en el campo de la tecnología del concreto y específicamente en el diseño de mezclas es la densidad aparente que se define como la relación que existe entre el peso del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros (saturables y no saturables). Este factor es importante para el diseño de mezclas porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. El valor de la densidad de la roca madre varía entre 2.48 y 2. kg/cm³. El procedimiento para determinarla está se encuentra en la NTC 176 para los agregados gruesos y la NTC 327 para los agregados finos. Existen tres tipos de densidad las cuales están basadas en la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber:

  • Densidad Nominal: es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida.
  • Densidad Aparente: la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.

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  • Densidad Aparente (SSS): la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida. La densidad aparente es la característica usada generalmente para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, incluyendo el concreto de cemento Portland, el concreto bituminoso, y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas sobre la base de un volumen absoluto. La densidad aparente es también usada en el cálculo de los vacíos en el agregado en la NTC
  1. La densidad aparente (SSS) se usa si el agregado está húmedo, es decir, si se ha satisfecho su absorción. Inversamente, la densidad nominal (seco al horno) se usa para cálculos cuando el agregado está seco o se asume que está seco. La densidad nominal concierne a la densidad relativa del material sólido sin incluir los poros saturables de las partículas constituyentes. La absorción en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada. La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma Técnica Colombiana 176, para agregados gruesos, y la Norma Técnica Colombiana 237, para los agregados finos. Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24 horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad aparente (SSS); obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción. Para el cálculo, tanto las densidades como la absorción para el agregado grueso se calculan de la siguiente manera:
  • Densidad Aparente D = A / [B – C] Donde: A es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (g) B es la masa en el aire de la muestra de ensayo saturada y superficialmente seca (gr) C es la masa en el agua de la muestra de ensayo saturada (g)