Grava

Ing. Mario Enrique Gómez De Coss

Materia Materiales de Construcción

Alumna: Alejandra Gpe García Bocardo

Semestre 5 Grupo B

ÍndicePág.

Introducción 2Objetivos 3Capítulo I “Marco teórico” 41.1 Grava 4Capítulo II “Desarrollo experimental de la Practica” 62.1 Peso Volumétrico 62.1.1 Material y equipo 62.1.2 Desarrollo experimental de la práctica seco varillado 72.1.3Resultados 92.2 Granulometría de la Grava 102.2.1 Material y equipo 102.2.2 Desarrollo de la práctica para la obtención de granulometría 112.2.3 Resultados 122.3 Absorción 122.3.1 Material y equipo 122.3.2 Desarrollo experimental de la absorción 132.3.3 Calculo de resultados 132.4 Densidad 132.4.1 Material y equipo 132.4.2 Desarrollo de la práctica 142.4.3 Calculo de los datos 15Conclusión 16

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Introducción.La grava o gravilla puede ser producida por el hombre, en cuyo caso suele 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 ha generado formas redondeadas, pasando a conocerse como canto rodado. Existen también casos de gravas naturales que no son cantos rodados.

Estos áridos son partículas granulares de material pétreo, es decir, piedras, 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 o triturado 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.

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Objetivo

Determinación el Peso Volumétrico, la granulometría, densidad y absorción, de la Grava, mediante diferentes tipos de muestreo.

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Capítulo I

“Marco teórico”

1.1 Grava

Determinación del peso volumétrico seco y suelto.

El material por utilizar, se vacía lentamente dentro del recipiente indicado para esta prueba, procurando efectuar dicha operación con la ayuda de un cucharon; el cual se introducirá desde el principio hasta el fondo del recipiente para evitar posible caída del material, ya que esto originaría una cierta compactación que debe evitarse.

El recipiente se deberá mantener ligeramente inclinado para que a medida que se vaya llenando recupere su verticalidad.

La caída máxima del material no deberá ser mayor de 5 cm. Una vez llenado el recipiente se enrasa y se obtiene su peso.

Determinación del peso volumétrico seco varillado.

Este procedimiento de varillado también es aplicable a agregados pétreos con tamaños máximos de 2’’ (5 cm).

El recipiente se deberá llenar con el material por ensayar hasta una tercera parte de su altura y apisonarse 25 veces en diferentes sitios con ayuda de la varilla de compactación, utilizando el extremo de la punta de bala.

Se llena la otra tercera parte del recipiente y se repite la operación de compactado dando otros 25 golpes con la varilla, pero cuidando que la punta no pase a la primera capa ya compactada.

Finalmente se llena el recipiente y se dan otros 25 golpes sin penetrar a la capa anterior. Se enrasa el recipiente y se pesa.

Determinación del peso volumétrico seco compactado.

En este caso el recipiente deberá llenarse en 3 capas, las cuales se compactaran mediante el golpeo del mismo en diferentes posiciones, sobre una base firme que será cubierta con algún material suave para no dañar el fondo del recipiente. El golpeo se realiza alzando el recipiente a una altura aproximadamente 5 cm, desde donde se deja caer por su propio peso, alternando esa caída en 2 de sus bordes diametralmente opuestos.

Cada capa se compactará dejando caer el recipiente 25 veces cada lado hasta completar 50 golpes por capa.

Al finalizar el compactado de las 3 capas, se deberá enrasar el recipiente y proceder a su pesado. En el caso de las gravas el enrasado deberá hacerse con mucho cuidado (con la mano) con la finalidad de equilibrar los huecos con los alientes que tengan las piedras

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En lo que respecta a la granulometría de la grava, debe cumplir con varias curvas límites de acuerdo a su tamaño máximo.El procedimiento que se sigue para el ensaye granulométrico de la grava, es similar al que se describió para la arena, con la diferencia de las mallas empleadas y del peso de las muestras necesarias para ensayar según su tamaño máximo.

En la tabla siguiente, se indica las cantidades necesarias del material para la prueba.

Tamaño máximo nomina de la Peso mínimo de la muestra en gr. (*)Partícula, en pulgadas.

3/8 10001/2 25003/4 50001 10000

1 ½ 150002 20000

2 ½ 250003 30000

3 ½ 35000(*) Para muestras que pesen 5000 gr o más, se recomienda que las mallas sean montadas en marcos de 16” (40 cm) de diámetro o mayores.

Las diferentes granulometrías que deben cumplir las gravas, así como las mallas que se utilizan para el ensaye granulométrico correspondiente serán hasta de ¾ ’’,21’’, 1 ½ ’’ y 2’’.

Las muestras tomadas del material procedentes del banco escogido para explotar, se combinan entre si y se procede efectuar su cuarteo, para obtener la muestra representativa total que sacada o peso constante es sometido a cribado por todas las mallas especificadas, de acuerdo con su tamaño máximo.

Generalmente el cribado se hace de forma manual por ser de más fácil manejo las piedras utilizadas para el ensaye.

Cada una de las fracciones retenidas por las mallas, se pesa y se determina % que representa del total. Para este caso también se hace cálculo de los % individuales fraccionarios, enteros y acumulados, siendo estos últimos los utilizados para graficarla grafica representativa de la muestra. Con el fin de presentar un ejemplo de análisis granulométrico para una muestra de grava con un tamaño máximo de 1 ½ ’’, se va a considerar que después del ensaye correspondiente, se obtuvieron los valores que a continuación se presentan.

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Calculo del módulo de finura para el caso de la grava.

Este deberá realizarse sumando los por cientos retenidos acumulados en la mallas del No.4, 3/8’’, ¾ ’’, 1 ½ ’’, 3’’ y 6’’. Cuando se tenga piedras de este tamaño, la suma obtenida se le agrega el valor de 500 correspondiente al 100% que retendría en las mallas de las arenas y al total se divide entre 100.

Capítulo II

Desarrollo experimental de la práctica

2.1 Peso Volumétrico

2.1.1 Material y equipo

Equipo:

Una balanza sensitiva al 0.05% del peso de la muestra empleada. Una varilla de acero de forma recta con un diámetro de 5/8’’ (1.6 cm), teniendo por

lo menos un extremo en forma de punta de bala con un largo total de 60 cm. Una serie de medidas o recipientes cilíndricos de metal inoxidable, fáciles de

manejar y con suficiente rigidez para evitar su deformación las cuales deberán cumplir con ciertos requisitos de dimensión.

Muestra:

Para iniciar la prueba se deberá someter la muestra a un secado previo, la cual se mezclara perfectamente antes de determinar su peso.

A continuación se describe cada uno de los procedimientos que se siguen para obtener los pesos volumétricos tanto de los agregados finos y gruesos.

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2.1.2 Desarrollo experimental de la práctica seco varillado Procedimiento Evidencia fotográfica1)Se toma una muestra que tenga diversos tamaños de agregado grueso

Ilustración 1 "Muestra"

2) Se procede a hacer el cuarteo.

Ilustración 2 "Cuarteo"

Para el peso volumétrico seco varillado se siguen los siguientes pasos:

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3) Se toman dos lados opuestos del cuarteo antes realizado. Se coloca la primer capa de agregado grueso en el recipiente (1/3 de su capacidad) y se procede a darle golpes con la varilla 25 veces (en forma de espiral). Se coloca la segunda capa (un tercio más) y se vuelven a dar 25 golpes con la varilla, sin que la varilla pase a la primera capa.

Se le agrega la última capa y se repiten 25 golpes con la varilla, sin que la varilla cruce a la segunda capa.

Ilustración 3 Seco Varillado

4) Pesar

Ilustración 4 Peso de Seco Varillado

2.1.2.1 Para el peso volumétrico seco suelto Procedimiento Evidencia fotográficaTomar los otros dos lados opuestos que quedaron del cuarteo. A una altura de caída de no más de 5 cm se deja caer el material en el recipiente hasta llenarlo.

Ilustración 5 "Llenado el recipiente"

Se enraza con la mano para evitar que queden huecos no deseados

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Pesar

Ilustración 6"Pesado de la grava"

2.1.3Resultados Los resultados obtenidos en el análisis de peso volumétrico fueron:

Recipiente: Volumen: 10 lts= 0.01 m3. Peso: 5 kg.

Seco varillado Peso (grava) + recipiente: 20.600 kg. Peso (grava): 15.600 kg.

Seco suelto Peso (grava) + recipiente: 19.900 kg.Peso (grava): 14.900 kg.

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Peso (grava) + recipiente: 18.700 kg.Peso (grava): 13.700 kg.

2.2 Granulometría de la Grava

2.2.1 Material y equipo

Equipo:

Una balanza sensitiva al 0.05% del peso de la muestra empleada. Una varilla de acero de forma recta con un diámetro de 5/8’’ (1.6 cm), teniendo por

lo menos un extremo en forma de punta de bala con un largo total de 60 cm. Una serie de medidas o recipientes cilíndricos de metal inoxidable, fáciles de

manejar y con suficiente rigidez para evitar su deformación las cuales deberán cumplir con ciertos requisitos de dimensión.

Muestra:

Para iniciar la prueba se deberá someter la muestra a un secado previo, la cual se mezclara perfectamente antes de determinar su peso.

A continuación se describe cada uno de los procedimientos que se siguen para obtener los pesos volumétricos tanto de los agregados finos y gruesos.

Determinación del peso volumétrico seco y suelto.

El material por utilizar, se vacía lentamente dentro del recipiente indicado para esta prueba, procurando efectuar dicha operación con la ayuda de un cucharon; el cual se introducirá desde el principio hasta el fondo del recipiente para evitar posible caída del material, ya que esto originaría una cierta compactación que debe evitarse.

El recipiente se deberá mantener ligeramente inclinado para que a medida que se vaya llenando recupere su verticalidad.

La caída máxima del material no deberá ser mayor de 5 cm. Una vez llenado el recipiente se enrasa y se obtiene su peso.Determinación del peso volumétrico seco varillado.

Este procedimiento de varillado también es aplicable a agregados pétreos con tamaños máximos de 2’’ (5 cm).

El recipiente se deberá llenar con el material por ensayar hasta una tercera parte de su altura y apisonarse 25 veces en diferentes sitios con ayuda de la varilla de compactación, utilizando el extremo de la punta de bala.

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Se llena la otra tercera parte del recipiente y se repite la operación de compactado dando otros 25 golpes con la varilla, pero cuidando que la punta no pase a la primera capa ya compactada.

Finalmente se llena el recipiente y se dan otros 25 golpes sin penetrar a la capa anterior. Se enrasa el recipiente y se pesa.

Determinación del peso volumétrico seco compactado.

En este caso el recipiente deberá llenarse en 3 capas, las cuales se compactaran mediante el golpeo del mismo en diferentes posiciones, sobre una base firme que será cubierta con algún material suave para no dañar el fondo del recipiente. El golpeo se realiza alzando el recipiente a una altura aproximadamente 5 cm, desde donde se deja caer por su propio peso, alternando esa caída en 2 de sus bordes diametralmente opuestos.

Cada capa se compactará dejando caer el recipiente 25 veces cada lado hasta completar 50 golpes por capa.

Al finalizar el compactado de las 3 capas, se deberá enrasar el recipiente y proceder a su pesado. En el caso de las gravas el enrasado deberá hacerse con mucho cuidado (con la mano) con la finalidad de equilibrar los huecos con los alientes que tengan las piedras.2.2.2 Desarrollo de la práctica para la obtención de granulometría

Procedimiento Evidencia fotográfica

Usar la muestra obtenida en el peso volumétrico seco suelto.Colocar la muestra en la malla 3 y pesar lo que haya quedado en ella y el material que logro pasar, se coloca en la malla 2 lo retenido se pesa y lo que pasa se coloca en la malla 1 ½ lo retenido se pesa y así se sigue sucesivamente con todas las mallas (1, ¾, ½, 3/8, 4).

Ilustración 7 Cribado de la grava

La suma de todos los pesos retenidos en cada malla será el peso total de la muestra.

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Ilustración 8"Separación de los cribados"

2.2.3Resultados

MALLA No

PESO RETENIDO EN GRAMOS

PORCIENTO DEL TOTAL

PORCIENTOS ENTEROS

PORCIENTOS ENTEROS ACUMULATIVOS

3 0 0 0 02 0 0 0 01 ½ 0 0 0 01 1000 7.19 7 7¾ 1730 12.48 13 20½ 5415 38.92 39 593/8 2415 17.36 17 764 3185 22.90 23 99Charola 160 1.15 1 100∑ 13905 100 100 361

Módulo de finura: 76+99+20+500

100 =6.95

2.3 Absorción

2.3.1 Material y equipo

Calculo del por ciento de absorción de agua que tiene un cierto agregado grueso.

Del material almacenado en la obra se toma una muestra, definiéndose por cuarteos sucesivos, otra representativa del total con un peso de 15 kg.

Esta última se somete a secado en horno hasta que tenga un peso constante.

Verificado lo anterior se sumerge la muestra en agua durante 24 horas, cuidando de limpiar antes su superficie para eliminar el polvo y partículas extrañas que tengan adheridas las piedras.

Pasado este tiempo, cada piedra se seca superficialmente con un paño absorbente y se pesa junto a las restantes.

Para el cálculo del por ciento de absorción utilizaremos la siguiente formula:

El pesado del material se realiza en una balanza con capacidad mínima de 5 kg y sensitiva a 0.5 gr o menos.

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2.3.2 Desarrollo experimental de la absorción

Procedimiento Evidencia fotográficaPara la absorción de la arena se usan 590.1 gr en estado saturado con superficie seca y se coloca en el vaso # y se mete al horno.

Ilustración 9 "Grava en el horno"

2.3.3 Calculo de resultados

PGSS 590.1 gr

PGS= 588.2

PAB = PGSS−PGS

PGS(100)=

590.1−588.2588.2

(100)=0.3230%

2.4 Densidad

2.4.1 Material y equipo

Método estándar de ensaye para determinar la gravedad especifica de la grava.

Equipo:

Una cesta de alambre. Una balanza de precisión.

1 picnómetro. Un sifón.

En vista de que el sifón es el aparato que se emplea con mayor frecuencia por ser bastante preciso y de fabricación económica y sencilla, explicaremos el procedimiento seguido con el:

El depósito cilíndrico metálico que constituye propiamente el sifón, se llena con agua limpia hasta el nivel superior coincidente con el codo del tubo de descarga.

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Realizado lo anterior se coloca una probeta graduada en la parte inferior a la boca de descarga y se procede a taparla. Posteriormente se introduce dentro del sifón cada una de las piedras en condiciones de saturadas y superficialmente secas que el total deberá tener un peso de 5 kg. Terminado el paso anterior se destapa la bica del tubo de descarga, recogiéndose el agua excedente en la probeta graduada. A continuación cuidando que se restablezca el equilibrio del líquido se hace lectura de la cantidad de agua desalojada, contenida en la probeta. La lectura deberá realizarse tomando como base la línea horizontal que pasa por la parte inferior del menisco formado. La gravedad específica de la grava se calcula aplicando la siguiente formula:

2.4.2 Desarrollo de la práctica

Procedimiento Evidencia fotográficaPoner agua al picnómetro hasta su nivel de derrame

Humedecer una franela y colocar en ella la grava previamente saturada (antes retirarle el agua excedente), esto servirá para obtener una grava saturada con superficie seca, el hacer el secado sobre una franela mojada evita quitarle humedad de más y a la vez solo para quitar el exceso de agua en la superficie de la grava. De la muestra de grava saturada con superficie seca se toman 500 gr y se colocan dentro del picnómetro con agua (previamente se pone una probeta en la parte inferior de la boca de descarga para recolectar el agua que se derrame).

Ilustración 10"Agua derramada por el picnómetro"

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Se observa el volumen de agua derramado

2.4.3 Calculo de los datos

Pgss 590.1

Vad= 216 ml

GE= PGSSVAD

=590 .1216

=2 . 73gr/ml3

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Conclusión

Estas prácticas se llevan a cabo con el fin de conocer el peso volumétrico, granulometría, densidad y absorción de agregados grueso, es de gran utilidad llevar a cabo estas prácticas ya que al momento de hacer una mezcla es necesario conocer cuál será el material adecuado que utilizaremos.Conocer el tamaño del material sirve para que en el momento de realizar una mezcla y esta sea vertida en el encajonado, se utilice el tamaño correcto y evitar que éste se tape, por ejemplo si tenemos un encajonado de 1’’ no podríamos utilizar una grava de 1’’ ya que esta obstruiría el paso del resto de la mezcla, así que si hablamos de un encajonado de 1’’ el tamaño mayor de grava que podemos utilizar es de ¾’’

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Referencias bibliográficas

Apuntes de clases, Ing Mario Enrique Gomez De Coss

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