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FACULTAD DE INGENIERÍA DIVISIÓN DE INGENIERÍAS CIVIL Y GEOMÁTICA TESIS ‘‘ESTUDIOS FÍSICOS DE LOS BANCOS DE MATERIALES, CERRO BLANCO DE APAXCO Y LA LUPITA Y LA MAGDALENA DE IXTAPALUCA, PARA SU USO COMO AGREGADOS EN LA PRODUCCIÓN DE CONCRETO HIDRÁULICO DE MASA NORMAL’’. QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PRESENTA JORGE HERMILO GONZÁLEZ GALLARDO DIRECTOR DE TESIS ING. MARCOS TREJO HERNÁNDEZ MÉXICO, D.F. CIUDAD UNIVERSITARIA NOVIEMBRE 2013.

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  • FACULTAD DE INGENIERA

    DIVISIN DE INGENIERAS CIVIL Y GEOMTICA

    TESIS

    ESTUDIOS FSICOS DE LOS BANCOS DE MATERIALES,

    CERRO BLANCO DE APAXCO Y LA LUPITA

    Y LA MAGDALENA DE IXTAPALUCA,

    PARA SU USO COMO AGREGADOS

    EN LA PRODUCCIN DE CONCRETO

    HIDRULICO DE MASA NORMAL.

    QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

    INGENIERO CIVIL

    PRESENTA

    JORGE HERMILO GONZLEZ GALLARDO

    DIRECTOR DE TESIS

    ING. MARCOS TREJO HERNNDEZ

    MXICO, D.F. CIUDAD UNIVERSITARIA NOVIEMBRE 2013.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE INGENIERA DIVISIN DE INGENIERAS CIVIL Y GEOMTICA

    DEDICATORIA

    A mis Padres A quienes Amo con todo mi corazn

    A mi Esposa Por estar siempre conmigo

    A mi Querido Sebastin Eres todo para mi

    A t Beb Que te esperamos con mucho amor

    A mis Hermanos Por todo su cario

    A mis Suegros Por su afecto y apoyo recibido siempre

    AGRADECIMIENTOS

    A Roberto Albarrn Por su incondicional apoyo

    A todos los Ingenieros Por la formacin acadmica

    A la UNAM y Facultad

    de Ingeniera Siempre en mi corazn

    Al Comit de Titulacin Por la oportunidad recibida

    A los Ingenieros del Jurado Por el espacio para acompaarme

    Al Ing. Marcos Trejo Hernndez Muy Especialmente.

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    ESTUDIOS FSICOS DE LOS BANCOS DE MATERIALES, CERRO BLANCO DE APAXCO Y LA LUPITA Y LA MAGDALENA DE IXTAPALUCA, PARA SU USO COMO AGREGADOS EN LA PRODUCCIN DE CONCRETO

    HIDRULICO DE MASA NORMAL.

    INTRODUCCIN 1.- DESCRIPCIN Y LOCALIZACIN DE LOS BANCOS SELECCIONADOS 2.- DESCRIPCIN GENERAL DE LOS AGREGADOS 3- MARCO NORMATIVO (DESCRIPCIN GENERAL DE LA NORMA NMX-C-111-2004) 4.- PRUEBAS DE LABORATORIO 5.- VERIFICACIN DE LA RESISTENCIA MECNICA DEL CONCRETO HIDRULICO CON AGREGADOS DE LOS BANCOS SELECCIONADOS. 6.- CONCLUSIONES

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    ESTUDIOS FSICOS DE LOS BANCOS DE MATERIALES, CERRO BLANCO DE APAXCO Y LA LUPITA Y LA MAGDALENA DE IXTAPALUCA, PARA SU USO COMO AGREGADOS EN LA PRODUCCIN DE CONCRETO

    HIDRULICO DE MASA NORMAL.

    1.- DESCRIPCIN Y LOCALIZACIN DE LOS BANCOS SELECCIONADOS. 1 1.1 Descripcin de los bancos 1 1.2 Aspectos geolgicos de la zona 1 1.2.1 Geologa Regional 1 1.2.1.1 Para la zona de Apaxco 3 1.2.1.2 Para la zona de Ixtapaluca 5 1.3 Tipo de banco (Geologa Local) 6 1.3.1 Para la zona de Apaxco) 6 1.3.2 Para la zona de Ixtapaluca 7 1.4 Localizacin Geogrfica y Rutas de Acceso 9 1.4.1 Para la zona de Apaxco 9 1.4.2 Para la zona de Ixtapaluca 12 2.- DESCRIPCIN GENERAL DE LOS AGREGADOS. 14 2.1 Caractersticas de los agregados 14 2.2 Clasificacin de los agregados 14 2.2.1 Por su tamao de partcula 14 2.2.2 Por su origen 15 2.2.3 Por su fuente 15 2.2.4 Por su forma 16 2.2.5 Por su textura 17 2.3 Propiedades fsicas de los agregados 18 2.4 Manejo de los agregados 24 3.- MARCO NORMATIVO (DESCRIPCIN GENERAL DE LA NORMA NMX-C-111-2004). 26 3.1 Norma NMX-C-111-ONNCCE-2004 26 Especificaciones y mtodos de prueba 26 3.1.1 Agregado fino 26 3.1.1.1 Granulometra del agregado fino 26 3.1.1.2 Materiales mas finos que pasan la criba 0.075 mm (malla No. 200) 27 3.1.1.3 Sustancias nocivas 28 3.1.1.4 Impurezas orgnicas 28 3.1.2 Agregado grueso 29 3.1.2.1 Granulometra del agregado grueso 29

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    3.2 Norma NMX-C-030-ONNCCE 31 Muestreo

    3.2.1 Muestreo 31 3.2.2 Fuentes de abastecimiento 32 3.2.3 Procedimiento 32 a) Muestreo en tajos a cielo abierto 32 b) Muestreo por medio de pozos 32 b.1) Pozos a cielo abierto 32 c) Muestreo de brechas y aglomerados 33 d) Muestreo en canteras 33 e) Muestreo de material almacenado 33

    3.3 Norma NMX-C-170-ONNCCE 34 Reduccin de las muestras de agregados obtenidas en el campo al tamao requerido para las pruebas 3.3.1 Muestreo A cuarteo mecnico 34 3.3.2 Muestreo B cuarteo manual 35 3.4 Norma NMX-C-077-ONNCCE 36 Anlisis granulomtrico 36 3.4.1 Procedimiento de anlisis granulomtrico 37 3.4.1.1 Para agregado fino 37 3.4.1.2 Para agregado grueso 38 3.4.2 Clculos 38 3.5 Norma NMX-C-084-ONNCCE 38 Partculas + finas que la criba 0.075 mm (No. 200) por medio de lavado 39 3.5.1 Procedimiento de lavado 39 3.5.2 Clculos 40

    3.6 Norma NMX-C-073-ONNCCE 41 Masa volumtrica 3.6.1 Procedimiento para determinar la masa volumtrica compacta de un agregado 41 3.6.2 Procedimiento para determinar la masa volumtrica suelta de un agregado 42 3.7 Norma NMX-C-165-ONNCCE 43 Determinacin de la masa especifica y absorcin de agua del agregado fino 3.7.1 Procedimiento de material en condicin saturado y superficialmente seco 45 3.7.2 Procedimiento para determinar masa especfica saturada y superficialmente seca 45 3.7.3 Procedimiento para obtencin de absorcin 46 3.7.4 Procedimiento para obtencin de humedad 46

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    3.8 Norma NMX-C-164-ONNCCE 47 Determinacin de la masa especifica y absorcin de agua del agregado grueso

    3.8.1 Procedimiento de material en condicin saturado y superficialmente seco 48 3.8.2 Procedimiento para determinar masa especfica saturada y superficialmente seca 48 3.8.3 Procedimiento para obtencin de absorcin 49 4.- PRUEBAS DE LABORATORIO. 50 4.1 Agregado fino (andesita) del banco La Lupita de Ixtapaluca. 51 4.1.1 Granulometra y curva granulomtrica 51 4.1.2 Masa volumtrica suelta y compacta 52 4.1.3 Absorcin, densidad y prdida por lavado 52 4.2 Agregado fino (andesita) del banco La Magdalena de Ixtapaluca. 53 4.2.1 Granulometra y curva granulomtrica 53 4.2.2 Masa volumtrica suelta y compacta 54 4.2.3 Absorcin, densidad y prdida por lavado 54 4.3 Agregado grueso (andesita ) del banco La Lupita de Ixtapaluca. 55 4.3.1 Granulometra y curva granulomtrica 55 4.3.2 Masa volumtrica suelta y compacta 56 4.3.3 Absorcin y densidad 56 4.4 Agregado grueso (caliza ) del banco Cerro Blanco de Apaxco. 57 4.4.1 Granulometra y curva granulomtrica 57 4.4.2 Masa volumtrica suelta y compacta 58 4.4.3 Absorcin y densidad 58 4.5 Anlisis de resultados 59 5.- VERIFICACIN DE LA RESISTENCIA MECNICA DEL CONCRETO HIDRULICO CON AGREGADOS DE LOS BANCOS SELECCIONADOS. 60 5.1 Ensayo de concreto a compresin 60 5.1.1 Para el diseo de 200N2014 de losa de cimentacin 60 5.1.2 Para el diseo de 150N2014 para obra exterior 62 5.1.3 Para el diseo de 150N2018 para muros 63 5.1.4 Para el diseo de 250R2014 para losa estructural 64 5.1.5 Para el diseo de 200R2014 para losa 65 5.2 Procedimiento de diseo de concreto con el mtodo ACI 211.1 66 6.- CONCLUSIONES. 71

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  • GLOSARIO

    Agregado Materiales naturales, naturales procesados o artificiales que se mezclan con los cementos y agua para hacer concreto y mortero. Agregado fino Material obtenido de manera natural o de la trituracin de rocas, escoria volcnica, concreto reciclado o una combinacin de stos u otros, que pasa por la criba 4.75 mm (malla No. 4) y se retiene en la criba (No. 200).. Agregado grueso Material obtenido de manera natural o de la trituracin de rocas, escoria de alto horno, escoria volcnica, concreto reciclado o una combinacin de stos u otros, que es retenido por la criba 4.75 mm (malla No. 4) y que pasa por la criba 90 mm (malla No. 3 ). Andesita Roca gnea volcnica cuya composicin mineral comprende generalmente plagioclasa, hornblenda y materiales mficos olivino, biotita y piroxeno. ASTM Siglas que corresponden a la entidad American Society for Testing and Materials (Sociedad Americana para pruebas y materiales). Banco Son depsitos de materiales fragmentados que posteriormente fueron cubiertos por otros y debido a esto se dificulta su explotacin. Caliza Roca sedimentaria compuesta en su mayora por carbonato de calcio (CaCO3) generalmente calcita. Cantera Son fuentes de abastecimiento donde se obtienen agregados por trituracin que generalmente son de buena calidad. Doloma Roca sedimentaria de origen qumico compuesta por el carbonato doble de calcio y magnesio (CaMg (CO3)2). Intemperismo Es el desgaste y descomposicin de las rocas debida a la exposicin a los agentes del medio ambiente. Lignito Es un carbn mineral de color negro o pardo cuya composicin es 70 % de carbono, 25 % de oxgeno y 5 % de hidrgeno.

  • GLOSARIO

    Masa Unitaria Cantidad de materia contenida en un metro cbico de concreto fresco (Kg/m3). Mdulo de finura Es la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados a partir de criba 4.75 mm (malla N. 4) hasta la criba 0.150 mm (malla No. 100). NMX Normas Oficiales Mexicanas. ONNCCE Organismo Nacional de Normalizacin y Certificacin de la Construccin y Edificacin. Rendimiento Es el volumen de concreto fresco producido por una cantidad de ingredientes, obtenido del cociente del valor de la masa total de los mismos entre el valor de la masa unitaria del concreto fresco. Revenimiento Es una medida de la consistencia del concreto fresco en trmino de la disminucin de altura. Rocas gneas Son rocas que se forman cuando el magma se enfra y se solidifica sobre la corteza terrestre(extrusivas), o a una cierta profundidad de la misma (intrusivas). Rocas Metamrficas Son las que se forman a partir de otras rocas mediante un proceso llamado metamorfismo. Rocas Sedimentarias Son rocas que se forman por la acumulacin de sedimentos que son partculas de diversos tamaos que son transportados por el hielo, el agua o el aire y sometidos a procesos fsicos y qumicos.

  • OBJETIVOS

    GENERAL: Determinar las propiedades fsicas de los agregados de los bancos Cerro Blanco de Apaxco, la Lupita y La Magdalena de Ixtapaluca Estado de Mxico para su uso como agregados en la produccin de concreto hidrulico de masa normal.

    ESPECFICOS: 1. Ubicar y caracterizar los 3 bancos de agregados de los Municipios mencionados. 2. Conocer las principales propiedades fsicas de los agregados y su influencia en el concreto hidrulico. 3. Establecer los requisitos de calidad que deben cumplir los agregados para la produccin de concreto hidrulico de masa normal de acuerdo a la Norma NMX-C-111-ONNCCE-2004. 4. Verificar que los agregados de los bancos mencionados cumplan con los requisitos de calidad establecidos en las Normas Mexicanas mencionadas en los puntos de 3.2 a 3.8. 5. Verificar el cumplimiento de la resistencia de diseo de cada elemento a edad compromiso por medio de especmenes cilndricos moldeados y curados en hmedo en el laboratorio.

  • INTRODUCCIN

    El concreto es el producto artificial de construccin de ms uso en el mundo, ha sido y seguir siendo el material que define el perfil de las construcciones actuales y del futuro. Los agregados representan en volumen, el principal componente del concreto al alcanzar una ocupacin superior al 60 % por metro cbico, por ello su proceso de seleccin y evaluacin tiene gran relevancia en el procedimiento de produccin, ya que influyen en las propiedades y el desempeo tanto del estado fresco como endurecido del concreto. Las propiedades fsicas de los agregados influyen de manera importante en las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido, por ejemplo en la trabajabilidad, durabilidad, resistencia a compresin y flexin, propiedades trmicas y densidad. En Mxico se utiliza la Norma Oficial Mexicana para conocer y analizar las propiedades fsicas de los agregados y tiene como objetivo establecer los requisitos de calidad que deben cumplir los agregados naturales y procesados para la produccin de concreto hidrulico. Para este trabajo de tesis se hace una descripcin geolgica de los bancos y su ubicacin geogrfica, una descripcin de las principales propiedades fsicas de los agregados, la aplicacin general de la Norma Mexicana NMX-C-111-ONNCCE-2004. Especificaciones y Mtodos de Prueba. Se determinan las propiedades fsicas de los agregados y la resistencia mecnica del concreto. Las pruebas fsicas de los agregados se realizan en el laboratorio de una planta de concreto premezclado ubicada en el Municipio de Tecmac, Estado de Mxico. Para evaluar su resistencia mecnica se elaboran cilindros de concreto para ser sometidos a pruebas de compresin y observar que cumplan con los requisitos de diseo para cada elemento. De esta forma de analizarn las propiedades fsicas para verificar que son aptos para su uso como agregados.

  • 1.0 DESCRIPCIN Y LOCALIZACIN DE LOS BANCOS SELECCIONADOS.

    En esta parte se hace una descripcin de la geologa regional y local y se presenta la ubicacin de los sitios y sus rutas de acceso.

    1.1 DESCRIPCIN DE LOS BANCOS.

    Para realizar el estudio de agregados se escogieron los siguientes bancos: uno denominado Cerro Blanco ubicado en el Municipio de Apaxco de donde se extrae agregado grueso (caliza) y los otros denominados La Lupita y La Magdalena ubicados en el Municipio de Ixtapaluca de donde se extrae agregados grueso y fino (andesita). Los bancos a estudiar se escogieron debido a la importancia de su ubicacin geogrfica y su potencial de explotacin, adems de ser los principales proveedores de agregado de una empresa constructora de vivienda en el Municipio de Tecmac Estado de Mxico. Segn inventario del Servicio Geolgico Mexicano del ao 2007, el banco Cerro Blanco cuenta con reservas de 33 000,000 de toneladas con el 94.13 % de CaCO3. El municipio de Ixtapaluca cuenta con una extensin territorial de 315.1 km2 y el 52.99 % esta conformado geolgicamente por roca andesita. La toma de muestras para la realizacin de los estudios fsicos del agregado se realizaron del material almacenado en el depsito de la planta de concreto de dicha constructora.

    1.2 ASPECTOS GEOLGICOS DE LA ZONA.

    1.2.1 Geologa Regional Fisiogrficamente el Estado de Mxico pertenece a las provincias Sierra Madre del Sur y Eje Neo volcnico, que a su vez se dividen en varias sub-provincias. La provincia Sierra Madre del Sur se divide en : sub-provincia Depresin del Balsas y Sierras y Valles Guerrerenses. La provincia Eje Neo volcnico se divide en : sub-provincias Llanuras y Sierras de Quertaro e Hidalgo, Mil Cumbres y Lagos y Volcanes de Anhuac. (Figura 1.1). A esta provincia la integran la cadena de estratovolcanes como el Popocatpetl, Iztacchuatl, Zinantcatl (Nevado de Toluca), Volcn de Colima, Matlalcuyetl (La Malinche) y Citlaltpetl (Pico de Orizaba).

    1

  • Figura 1.1 Provincias Fisiogrficas del Estado de Mxico. 2

  • 1.2.1.1 Para la zona de Apaxco Los municipios de Apaxco, Hueypoxtla y Zumpango se ubican en la regin 15 localizada en el extremo norte central de la Provincia Geolgica llamada Faja Volcnica Transmexicana. (Figura 1.2).

    Figura 1.2. Provincias Geolgicas de Mxico. 3

  • Desde el punto de vista tecno-estratigrfico pertenece al Eje Volcanico Transmexicano. (Figura 1.3). Y tiene como sub-provincias a las Llanuras y Sierras de Quertaro e Hidalgo y Lagos Y Volcanes de Anhuac.

    Figura 1.3. Terrenos Tecno-estratigrficos de Mxico.

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  • sta regin se caracteriza por el emplazamiento de una enorme masa de rocas volcnicas de diferentes tipos, acumuladas durante varios episodios volcnicos sucesivos iniciados a mediados del Terciario Inferior y que continuaron durante el Reciente (CRM, 1996). Las rocas ms antiguas son caliza y doloma del Cretcico Inferior, sobre las que se depositaron extensas coladas lvicas de composicin rioltica, andesitica y basltica terciarias. El Mesozoico en el Estado de Mxico comprende varias unidades litolgicas , una de ellas es La Formacin El Doctor. Esta formacin aflora en el norte del Estado de Mxico en reas de la regin de Tequixquiac-Apaxco. Son bancos de caliza considerada del Albiano Cenomaniano por su correlacion con la Formacin Morelos y en parte con la Formacin Cuautla (CRM 1996). Se caracteriza por tener una facies calcrea y una dolomtica, la caliza esta constituida por una unidad de estratos de diversos espesores de calcarenita, calcirrudita, doloma y caliza de grano fino a medio de color gris.

    1.2.1.2 Para la zona de Ixtapaluca.

    Esta regin tambin pertenece a la Provincia Geolgica llamada Faja Volcnica Transmexicana y a la sub-provincia Lagos y Volcanes de Anhuac. El Cenozoico en el Estado de Mxico comprende unidades litolgicas que varan desde conglomerado y rocas calcreas hasta rocas volcnicas, como riolita, toba y andesita. Cubren aproximadamente el 70 % de la entidad, principalmente en el centro, norte y oriente, dentro de la provincia del Eje Neovolcnico. Los depsitos del Cuaternario se ven principalmente en la Cuenca de Mxico y en Toluca; estn representadas por secuencias efusivas de composicin andestico-basltica dentro del Pleistoceno-Holoceno y depsitos aluviales y lacustres del Holoceno. Estos depsitos comprenden varias formaciones, una de ellas es la Formacin Chichinautzin dentro del Pleistoceno Bsico, se encuentra distribuida en la parte meridional de la cuenca de Mxico y parte central del Estado de Mxico. Comprende extensos cuerpos de lava de composicin andestico-basltica y andestica, as como la presencia de andesita basltica de augita, basalto, basalto alcalino y dacita (Bloomfield y Valastro, 1974, 1977; Martin del Pozo 1980). El espesor de esta unidad varia de un sitio a otro; aunque el espesor mximo que se ha asignado es de 1,800 m. (Fries 1960). Esta rocas representan un largo periodo de vulcanismo que duro del final del Pleistoceno al Holoceno (Arnold y Libby 1951). Otra unidad que se deposit contemporneamente a la formacin anteriormente descrita, comprende los derrames lvicos emitidos por el centro eruptivo del Popocatpetl, compuestos mayormente por riodacita, latita, dacita y productos volcnicos mas recientes que forman el crter actual y que han sido cartografiados como Formacin Popocatpetl. 5

  • 1.3 TIPO DE BANCO (Geologa Local)

    1.3.1 Para la zona de Apaxco Dentro del municipio de Apaxco, en el perodo Cretcico, los afloramientos que predominan son de rocas sedimentarias de origen qumico constituidas en lo general de caliza y de caliza y doloma en la porcin oriental del Banco Cerro Blanco, situado inmediatamente al norte de la cabecera municipal. En la porcin occidental del municipio aflora caliza probablemente perteneciente a la Formacin Cuautla del Cenomaniano (Geyne, 1963). La caliza de la Formacin El Doctor, se presenta en estratos gruesos, de aspecto masivo en partes y las de la Formacin Cuautla, en espesores del orden de 40 a 80 cm. Son de color gris claro y de textura fina a media. Constituye la parte alta y la porcin central y occidental del Banco Cerro Blanco, topogrfica y estructuralmente se encuentra cubriendo a la doloma.(Figuras 1.4 y 1.5).

    Figura 1.4. Explotacin de caliza en la porcin central del Cerro Blanco.

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  • Figura 1.5. El banco tiene una superficie de explotacin de 50 hectreas.

    1.3.2 Para la zona de Ixtapaluca. La evolucin y el ambiente geolgico del Estado de Mxico son propicios para contener depsitos de minerales tanto metlicos como no metlicos. Los minerales no metlicos se encuentran asociados a las rocas terciarias y cuaternarias. Los depsitos de minerales no metlicos se distribuyen en todo el territorio del estado, concentrndose notoriamente al este y noreste de la entidad, dentro de la provincia fisiogrfica del Eje Neo volcnico. La arena y grava con que cuenta la entidad, es el material ptreo de mayor importancia econmica en el Estado de Mxico. Estos depsitos resultan de una asociacin gnea volcnica de composicin intermedia a bsica, del Terciario Superior al Holoceno; su origen fue principalmente de productos piroclsticos de los volcanes de las Sierras Las Cruces, Zempoala, Chichinautzin y Guadalupe, as como el Nevado de Toluca y el Iztacchuatl. Los principales depsitos de la entidad se encuentran en los municipios de Huixquilucan, Calimaya, Chicoloapan, Ixtapaluca, Lerma, Naucalpan, Villa del Carbn, Texcoco, Ozumba, Zinacantepec y Metepec. (Figura 1.6).

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  • Figura 1.6. Banco de agregado de andesita La Lupita en Ixtapaluca. 8

  • 1.4 LOCALIZACIN GEOGRFICA Y RUTAS DE ACCESO 1.4.1 Para el Municipio de Apaxco

    El Municipio de Apaxco se localiza en la porcin norte del Valle de Mxico, entre las coordenadas geogrficas 19 58 11 a 20 01 51 de latitud norte y 99 05 00 a 99 11 52 de longitud oeste. La cabecera municipal se ubica a una distancia de 91 kilmetros al N34E de la Plaza de Armas de la Ciudad de Toluca y a 60.5 kilmetros al N04W desde el zcalo de la Ciudad de Mxico. (Figura 1.7). El acceso partiendo de la Ciudad de Mxico, es por la autopista Mxico-Pachuca (No. 85D), tomando la desviacin en el Municipio de Tecmac hacia la carretera federal Mxico-Pachuca (No. 85), se continua por esta ruta hasta tomar la carretera Tecmac-Zumpango, pasando la Plaza Municipal de Zumpango se toma hacia Tequixquiac por la carretera Melchor Ocampo y finalmente Apaxco. (Figura 1.8). El banco Cerro Blanco donde aflora caliza se encuentra en los lmites de los Estados de Mxico y de Hidalgo a 2.19 km en lnea recta al N-W, de la cabecera municipal de Apaxco y a 1 km de la comunidad de Vito en el estado de Hidalgo.

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  • Localizacin Geogrfica

    Figura 1.7. Localizacin de los Municipios de Apaxco e Ixtapaluca, Edo. de Mxico.

    Ixtapaluca

    10

  • Rutas de acceso

    Figura 1.8. Vas de acceso al Municipio de Apaxco, Estado de Mxico. 11

  • 1.4.2 Para el Municipio de Ixtapaluca. El municipio de Ixtapaluca se localiza en la zona oriente del Estado de Mxico, entre las coordenadas geogrficas 1914 a 19 25 de latitud norte y 9838 a 9858 de longitud oeste. La cabecera municipal se ubica a una distancia de 38 kilmetros al S-E partiendo desde el zcalo de la Ciudad de Mxico. (Figura 1.7). El acceso partiendo de la Ciudad de Mxico es por la Calzada Ignacio Zaragoza (No. 150), llegando a Santa Martha se toma la carretera federal Mxico-Puebla (No. 190), pasando por Los Reyes La Paz y Ayotla, despus de Plaza Galeras se encuentra el Palacio Municipal de Ixtapaluca. Para llegar al banco La Magdalena se contina sobre la carretera federal Mxico-Puebla, tomando enseguida la carretera hacia San Francisco Acuautla localizado a 6 kilmetros de la cabecera municipal, despus se toma el camino hacia La Virgen y aproximadamente 5 kilmetros hacia adentro se encuentra el rea de estudio. Para La Lupita despus del pueblo de San Francisco Acuautla se toma la carretera hacia Coatepec distante 10 kilmetros de la cabecera de Ixtapaluca, llegando al centro se toma el camino hacia Las Minas y aproximadamente a 5 kilmetros se encuentra el banco de materiales. (Figura 1.9).

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  • Rutas de acceso Figura 1.9. Vas de acceso al Municipio de Ixtapaluca Estado de Mxico. 13

  • 2.0 DESCRIPCIN GENERAL DE LOS AGREGADOS En esta parte mencionaremos aspectos generales de los agregados con respecto a sus caractersticas fsicas. 2.1 CARACTERSTICAS DE LOS AGREGADOS. Debe estar constituido por partculas limpias, duras, resistentes y durables que desarrollen buena adherencia con la pasta de cemento, libres de recubrimiento de arcilla y de impurezas que interfieran en el desarrollo de la resistencia del concreto.

    2.2 CLASIFICACIN DE LOS AGREGADOS 2.2.1 Por su tamao de partcula Agregado grueso (grava): Comprende los fragmentos de material menores de 76 mm (3) y mayores de 5 mm. (Figura 2.1).

    (Figura 2.1) Agregado fino ( arena): Abarca las partculas de material menores de 5 mm y mayores a 75 micras (0.075 mm). (Figura 2.2).

    (Figura 2.2)

    14

  • 2.2.2 Por su origen

    2.2.3 Por su fuente Agregados Naturales.

    de ro (canto rodado)

    (Figura 2.3)

    de mina (Figura 2.3 a) Agregados semi-triturados (mixtos) (Figura 2.4)

    Rocas gneas: andesita, granito, basalto, escoria, pmez.

    Rocas Sedimentarias: caliza, caliza dolomtica, arenisca.

    Rocas Metamrficas: mrmol, pizarras, esquistos.

    15

  • Agregados triturados (manufacturados). (Figura 2.5)

    2.2.4 Por su forma (Figura 2.6) Influencia de la forma del agregado

    (Figura 2.7)

    16

  • 2.2.5 Por su textura Para fines prcticos la textura superficial se define como el grado de aspereza o rugosidad que presentan las superficies de las partculas. Esta caracterstica se deriva de la naturaleza de la roca y el origen de los agregados ya sea naturales o manufacturados.

    Las partculas de forma redondeada y superficie lisa como las que se encuentran en los depsitos aluviales (ros), producen buena trabajabilidad en las mezclas de concreto, pero no son propicias para lograr una alta adherencia con la pasta de cemento (Fig. 2.8).

    (Figura 2.8)

    Las mezclas de concreto elaboradas con agregados triturados (partculas de forma muy angulosa y superficies speras), presentan una menor trabajabilidad, pero a cambio desarrollan mayor adherencia con la pasta de cemento (Fig. 2.9).

    (Figura 2.9)

    17

  • 2.3 PROPIEDADES FSICAS DE LOS AGREGADOS. Las propiedades fundamentales de los agregados corresponden a las rocas que los conforman, se dividen en carcter intrnseco o inalterables y en carcter extrnseco o que se

    pueden modificar mediante la aplicacin de un proceso de beneficio. Las propiedades fsicas intrnsecas son: Peso especfico Su importancia radica en el control que tiene sobre el peso unitario del concreto. Se define como el peso por unidad de volumen. En general se considera el mismo valor para el peso especfico y para la densidad. Se mide en g/cm3 kg/m3

    Porosidad

    En forma llana la porosidad es el volumen de huecos Vu que se ubican en el interior de una roca con respecto a su volumen total Vt (partculas slidas + huecos). Se representa por Donde: n(%) = porosidad Vu = volumen de huecos Vt = volumen total Es una propiedad que afecta a las caractersticas resistentes y mecnicas, siendo inversamente proporcional a la resistencia y densidad y directamente proporcional a la deformabilidad, ya que la existencia de huecos da lugar a zonas de debilidad. Existen casos como los basaltos vesiculares o tezontle cuya estructura porosa es abundante pero no por ello es permeable o de pobre resistencia mecnica. Tambin existen rocas de baja porosidad como las de grano fino ricas en arcillas que presentan deficiencias en sus propiedades mecnicas. Absorcin

    Es el aumento de la masa de un cuerpo slido con poros, como consecuencia de la penetracin de un lquido en sus poros permeables. Puede expresarse como la relacin entre el peso del agua absorbida y el peso del material. Se representa por:

    18

  • Donde: Abs (%) = absorcin Ww = peso del material saturado en agua Wo = peso del material seco

    Cuando un agregado tiene una elevada absorcin, se tiene como consecuencia una prdida acelerada del revenimiento derivada de la ocupacin con agua del espacio poroso disponible y por ende una reduccin del nivel de agua disponible en la mezcla. Sanidad La sanidad de un agregado se expresa como su capacidad para resistir las acciones agresivas de origen fsico y qumico a las que puede ser expuesto, por las condiciones de servicio a las que es sometido el concreto que lo contiene. A mayor edad mayor tiempo de exposicin a condiciones ambientales que afectan su sanidad. Los lmites aceptados para su uso en concreto estn definidos en la NMX C 111, con base al uso de sulfato de sodio como sustancia control, que indican una prdida mxima del 10 % en el agregado fino y 12 % en el agregado grueso, independientemente de la zona de intemperismo definidas por esta norma, donde el concreto preste su servicio. Resistencia a la compresin. Las rocas deben su valor final a muy diversas causas entre las que se incluyen: el origen, los procesos involucrados en su formacin, su composicin qumico-mineralgica y la historia geolgica que la ha afectado hasta el momento previo a su utilizacin. Como ejemplo se citan rocas como el basalto, granito y caliza. En la evaluacin de concreto endurecido, la prueba que determina la aceptacin del producto y lo califica en aptitud en el desempeo de una estructura es la resistencia a compresin. En el caso de los agregados no se evalan en forma independiente, sino se califica su desempeo en el concreto como un todo. Dos motivos singulares por los que un agregado puede ser puesto en duda al ser evaluado, mediante su comportamiento en concreto, es cuando el tipo de falla en los cilindros de prueba se presenta en los fragmentos individuales o cuando el espcimen presenta una modificacin de la seccin por el aplastamiento de los granos. Resistencia a la abrasin y al impacto stas propiedades se determinan por la prueba con la mquina de Los ngeles (americana) y la mquina de impacto (inglesa) respectivamente. Los resultados son indicadores particulares de la calidad fsica del agregado para usarse en la fabricacin de pisos y pavimentos, donde estarn expuestos en la superficie.

    19

  • Los agregados con altas prdidas en stas pruebas se degradan fcilmente y resulta difcil mantener su curva granulomtrica intacta durante los procesos de manejo de material (produccin, transporte, almacenamiento, mezclado). Este tipo de agregados tambin pueden desintegrarse rpidamente cuando se exponen al trfico y al ambiente, por lo que estas pruebas son buenos indicadores del comportamiento real del agregado. Las caractersticas fsicas y qumicas de los materiales que tienen relacin con estas propiedades son la composicin mineralgica y la composicin qumica de una roca. La primera se determina mediante tcnicas de petrografa y su utilidad radica en poder definir el comportamiento de los agregados a los procesos abrasivos con base en sus caractersticas mineralgicas. . La composicin qumica realiza un anlisis qumico para definir el contenido de xidos totales, que para este caso, define el contenido de xido de Slice (SiO2), que nos indica el porcentaje de cuarzo y/o silicatos que contiene el material y su potencial para desarrollar fases mineralgicas de mayor resistencia fsica. Mdulo de elasticidad. El mdulo de elasticidad se define como la relacin unitaria entre el esfuerzo y la deformacin unitaria ubicada en el intervalo elstico de una curva esfuerzo-deformacin unitaria. Como parte de una investigacin para evaluar la influencia de los agregados de la zona del D. F., se fabric concreto con andesita, caliza y basalto, arrojando resultados en cuanto a las propiedades mecnicas, que la resistencia es prcticamente igual pero en el caso del mdulo elstico existen diferencias significativas muy superiores en favor de la caliza con lo que se demuestra que el agregado ejerce un control bsico sobre esta propiedad en el concreto. En los sismos ocurridos en septiembre de 1985 en la Ciudad de Mxico se considera que uno de los factores de falla fue la baja deformabilidad de los concretos utilizados para la construccin. Composicin qumico-mineralgica.

    La composicin qumica de las rocas se expresa con base en sus xidos fundamentales. De los xidos presentes el xido de slice (SiO2) es el ms comn y de mayor presencia en las rocas, cuando presenta valores por encima del 65 %, puede representar a materiales de gran poder abrasivo. Otros xidos importantes son el hierro, sodio y potasio. En el primero una presencia abundante puede dar origen a especies mineralgicas con inestabilidad volumtrica y los segundos pueden contribuir a la presencia de una reaccin con agregados potencialmente deletreos con los lcalis.

    20

  • En cuanto a la composicin mineralgica formadores de rocas el grupo ms comn sobre la corteza terrestre son los feldespatos, que incluye especies minerales de gran inestabilidad bajo condiciones ambientales normales, su transformacin incluye minerales arcillosos capaces de cambios volumtricos mayores. Los minerales ferromagnesianos dan lugar en su proceso de adaptacin atmosfrica a especies mineralgicas formadas principalmente por xidos de hierro que en presencia de humedad se caracterizan por una inestabilidad volumtrica; de este grupo se distinguen las micas por su baja capacidad para resistir esfuerzos, lo que lo convierte en un grupo mineral capaz de originar una deformacin excesiva. Otro grupo importante son los carbonatos, de ellos es notoria su posibilidad y facilidad de cambio que incluyen transformaciones calcita-dolomita que es reversible, misma que da paso a un proceso de dedolomitizacin que produce expansiones poderosas que dan lugar a una reaccin deletrea en la masa de concreto. Como ltimo grupo tenemos a los minerales de slice que son reconocidos por su capacidad abrasiva y por su estabilidad qumica, que toma un carcter inestable cuando la forma mineral no tiene una estructura cristalina bien definida o se encuentra afectada por una deformacin intensa. Propiedades trmicas.

    Existen mtodos de prueba para la medicin de las principales propiedades trmicas de los agregados entre las que se incluyen: el coeficiente de expansin trmica, la conductividad trmica, el calor especfico y la difusividad trmica. Su aplicacin se encuentra poco difundida y al igual que otras propiedades intrnsecas son evaluadas por su comportamiento en una mezcla de concreto.

    Las propiedades de calidad fsica extrnseca son: Prdida por lavado. Son identificados como los finos, la prdida por lavado representa el resultado del material que pasa la malla No. 200 de acuerdo a ASTM, expresada como porcentaje del total de la muestra analizada. El inters particular radica en 2 condiciones, su nivel de finura introduce una mayor superficie especfica para ser cubierta por la pasta de mortero y el comportamiento plstico de algunas especies minerales en esa clase de tamaos. stos finos se dividen en finos plsticos (arcillas) y no plsticos (limos), para su uso en concreto los finos indeseables son los que representan un comportamiento plstico. En las Especificaciones de la NMX-C-111 se han establecido los siguientes criterios:

    21

  • En el agregado grueso la cantidad de material mximo permisible que pasa la criba 0.075 es de 2 % sin importar el tipo de fino de que se trate, para el agregado fino la propuesta introduce los lmites plsticos y lquidos, adems la cantidad mxima admisible alcanza un valor del 15 % pero su aceptacin depende de la combinacin con los lmites mencionados y una contraccin lineal mxima del 2 %. Materia orgnica. En los agregados existen diversos tipos de contaminacin orgnica que puede ser representada por humus, azcar, algunas races de plantas, fragmentos de madera, carbn y lignito. Para este parmetro existe una especificacin en la NMX-C-111 en donde el criterio para su aceptacin es el porcentaje de resistencia a compresin obtenida en cubos de mortero, que debe ser superior al 95 % de la resistencia medida a siete das. Partculas inconvenientes. En los agregados hay una diversidad de partculas que pueden considerarse inconvenientes y pueden estar representadas por rocas parcial o totalmente alteradas, terrones de arcilla y fragmentos de carbn y lignito y pueden estar presentes en agregados de tipo natural o manufacturados. Sales inorgnicas.

    Los agregados pueden contener 2 tipos de sales: estas son los cloruros y los sulfatos. Los cloruros son encontrados comnmente en materiales en contacto directo con el agua de mar o su rea de influencia por lo que se recomienda verificar su contenido y existe una limitacin en referencia al riesgo de corrosin para el acero de refuerzo en el concreto endurecido del orden del 0.4 % del peso del cemento lo que resulta en un aproximado de 1 a 2 kilogramos de in cloruro por metro cbico de concreto. Desde el punto de vista geolgico las zonas o depsitos tipo con potencial para acumular concentraciones de iones sulfato en la naturaleza son los depsitos lacustres que pueden sufrir la evaporacin del agua y con ello favorecer la concentracin de sales en el material remanente. Tambin los materiales que se encuentren en el rea de influencia del agua de mar son susceptibles de tener altas concentraciones de sales sulfato. Para tal caso las especificaciones de agregados definen cuales son las cantidades mximas permisibles y a cada lmite le asocian un tipo de cemento para limitar los daos.

    22

  • Forma.

    La forma de la partcula debe ser definida por la combinacin de 2 caractersticas conocidas como esfericidad y redondez. La esfericidad puede ser descrita por el radio de los 3 ejes principales: largo, ancho y espesor. En los agregados para concreto no existe una especificacin formal para la partcula, aunque existe una recomendacin de limitar su contenido por los efectos que produce en las caractersticas del concreto en estado fresco y endurecido, el ACI recomienda el uso de un mximo de 20 % de piezas planas y alargadas y por otra parte se indica que no debe exceder el 15 % del peso total de agregado grueso, en la misma referencia se indica el control para el agregado fino aunque no se menciona la manera de medirlo.. Superficie textural.

    La superficie textural es un parmetro que se evala de manera subjetiva ya que se realiza en base a la experiencia de la persona. En los agregados manufacturados su caracterstica final es otorgada por la textura de la roca. En los agregados de origen natural con una superficie de textura lisa se recomienda sean sometidos a trituracin para inducir un carcter rugoso y aristas vivas para fomentar la adherencia en la pasta del cemento. Su evaluacin se realiza en la prueba a compresin de los cilindros de concreto. Composicin granulomtrica y tamao mximo.

    En la composicin granulomtrica se definen elementos relevantes para un buen desempeo en las mezclas del concreto en estado fresco y endurecido. Los materiales se segmentan en gruesos que se definen en el mayor tamao contenido en la curva y la malla 4.75 mm y finos que incluyen tamaos comprendidos entre 4.75 y 0.75 mm. Los tamaos despus de esta referencia se consideran indeseables para su uso en concreto. Para ambas fracciones es necesario que existan todos los tamaos posibles logrando as una adecuada distribucin granulomtrica, este concepto se conoce como continuidad o discontinuidad. El establecimiento de una curva granulomtrica se realiza por criterio econmicos, por la geometra de los elementos, por las caractersticas del acero de refuerzo entre otros.

    23

  • 2.4 MANEJO DE LOS AGREGADOS.

    El descuido en el manejo del agregado procesado puede dar como resultado los siguientes problemas que pueden afectar las propiedades de las mezclas de concreto. Segregacin que destruye la uniformidad de la granulometra. Contaminacin o inclusin de materiales dainos. La falta de un mantenimiento adecuado, uniforme y estable de la humedad en el agregado conforme es dosificado, complica todava ms la produccin de un concreto uniforme. La degradacin del material que produce ms finos y tiene un efecto desventajoso en las propiedades del concreto. Recomendaciones para mantener uniformidad en la granulometra y el contenido de humedad:

    La segregacin puede minimizarse cuando los agregados se separan en tamaos individuales y se dosifican separadamente. El material de tamaos menores que el tamao mnimo designado en cada fraccin debe mantenerse en un mnimo prctico; cuando hubiera ocurrido una degradacin significativa, podra requerirse recribado del agregado grueso en la planta de dosificacin para eliminar variaciones inadmisibles en la cantidades de los materiales. El agregado fino debe controlarse para minimizar variaciones de granulometra y contenido de humedad. La relacin de agregado fino a agregado grueso al proporcionarse en la mezcla de concreto est gobernada por el mdulo de finura del agregado fino y la variacin excesiva de las cantidades de tamaos menores de 75 mm (No. 200) tiene un efecto importante en el requerimiento de agua de mezclado, la velocidad de prdida de revenimiento, la resistencia y la contraccin por secado. Cuando es necesaria la combinacin de agregados finos de 2 fuentes distintas deben almacenarse separadamente y emplearse un mtodo de control para asegurar una combinacin uniforme. Las pilas de los materiales almacenados deben construirse en capas horizontales o de inclinacin leve. Deben evitarse las pilas cnicas o cualquier forma de descarga deslizndose por los lados inclinados de las pilas. Mantener en la medida de lo posible un contenido de humedad estable en las agregados, particularmente en los finos. sta depende de la granulometra, la forma de las partculas, la textura de la superficie y las prcticas de almacenamiento de los agregados. Las fluctuaciones en el contenido estable de humedad causadas por el clima pueden compensarse por el uso de medidores de humedad para indicar las pequeas variaciones a medida que los agregados son dosificados. El uso de agregados para compensacin en los ajustes rpidos pueden minimizar las variaciones de humedad en propiedades como revenimiento, contraccin, relacin agua-cemento y resistencia. Los depsitos de almacenamiento deben mantenerse tan llenos como sea prcticamente posible para minimizar la rotura y cambios de graduacin a medida que se retiran los materiales.

    24

  • MANEJO DE LOS AGREGADOS.

    Figura 2.10. Se observa la colocacin de letreros para identificar el material y la separacin de los mismos. Figura 2.10 a. En esta imagen se realiza la homogeneizacin de la arena para tener un mejor control de la humedad.

    25

  • 3.0 MARCO NORMATIVO. (DESCRIPCIN GENERAL DE LA NORMA NMX-C-111-2004).

    En esta parte se describen los lineamientos tcnicos necesarios para el anlisis y caracterizacin de los agregados de los bancos en estudio, segn lo especifica la Norma NMX-C-111-ONNCCE-2004..

    3.1 NORMA NMX-C-111-ONNCCE-2004. Especificaciones Esta norma establece los requisitos de calidad que deben cumplir los agregados naturales y procesados, de uso comn para la produccin de concretos de masa normal (usualmente de 1800 kg/m3 a 2 400 kg/m3).

    3.1.1 Agregado fino: Puede ser de origen natural, arenas manufacturadas, de roca triturada o una combinacin de estos u otros. 3.1.1.1 Granulometra del agregado fino. Debe cumplir con los lmites granulomtricos establecidos en la tabla 3.1 y el mdulo de finura debe estar comprendido entre 2.3 y 3.1. Tabla 3.1. Limites de granulometra para agregado fino. El retenido parcial de la masa total en cualquier criba no debe ser mayor del 45 %. Pueden aumentarse los porcentajes del retenido acumulado de la masa ensayada en las cribas 0.300 mm (No. 50) y 0.150 mm (No. 100) a 95 % y 100 % respectivamente, siempre y cuando el contenido de cemento del concreto en que se vaya a utilizar el agregado sea mayor de 250 kg/m3 para concreto con aire incluido o mayor de 300 kg/m3 para concreto sin aire incluido, o bien aadiendo un adicionante que supla la deficiencia de material que pase por esas cribas.

    26

    Criba (mm.) (No.) Porcentaje que pasa (%)

    9.5 (3/8) 100

    4.75 (No.4) 95-100

    2.36 (No.8) 80-100

    1.18 (No.16) 50-85

    0.600 (No.30) 25-60

    0.300 (No. 50) 10-30

    0.150 (No.100) 2-10

  • Si los agregados no cumplen con los puntos anteriores, pueden usarse siempre y cuando haya antecedentes de comportamiento aceptable o los resultados de las pruebas realizadas en el concreto elaborado con ellos sean satisfactorias o haciendo un ajuste apropiado en el proporcionamiento del concreto, para compensar las deficiencias de la granulometra.

    Mdulo de finura.

    Es la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados a partir de la criba 4.75 mm (malla No. 4) hasta la criba 0.150 mm (malla No. 100) divididos entre 100 (Tabla 3.2).

    Tabla 3.2. Clasificacin de arena segn el mdulo de finura. 3.1.1.2 Materiales finos que pasan la criba 0.075 mm (No. 200). Los agregados finos deben cumplir con lo establecido en la tabla 3.3. Tabla 3.3. Materiales finos que pasan por la criba 0.075 mm (No 200).

    En el caso de agregados triturados, si el material que pasa por la criba 0.075 mm (malla No. 200) es el resultado de la pulverizacin de rocas de arcilla y/o pizarras, este lmite puede incrementarse a 6 % y 10 % respectivamente.

    Mdulo de Finura Clasificacin

    Menor de 2.0 Muy fina

    2.0 a 2.3 Fina

    2.3 a 2.6 Medio fina

    2.6 a 2.9 Media

    2.9 a 3.2 Medio gruesa

    3.2 a 3.5 Gruesa

    Mayor de 3.5 Muy gruesa

    Concepto Material mximo permisible en

    masa de la muestra total en %

    En concreto sujeto a abrasin 5.0

    En concretos presforzados 8.0

    En otros concretos 15.0

    27

  • . 3.1.1.3 Sustancias nocivas en el agregado fino. stas no deben exceder los limites de la tabla 3.4 de la presente norma.

    Tabla 3.4. Limites mximos de partculas deleznables y carbn o lignito en agregados finos. 3.1.1.4 Impurezas orgnicas.

    Los agregados finos deben estar libres de materia orgnica. ste contenido puede determinarse por medio de la prueba de colorimetra. Si arroja un color ms oscuro que la coloracin No.3 debe rechazarse, excepto si se demuestra que la coloracin es debida a la presencia de cantidades pequeas de carbn, lignito o partculas semejantes, o bien, demostrar que el efecto de las impurezas orgnicas en morteros ensayados a 7 das dan resistencias no menores al 95 %.

    Procedimiento: Se toma una muestra de agregado fino de masa aproximada de 450 grs. Se prepara una solucin que consiste en disolver 3 partes por masa de hidrxido de sodio

    (sosa custica) en 97 partes de agua . En una botella graduada de vidrio con capacidad de aproximadamente 240 a 400 ml, se

    colocan 130 ml de la muestra de agregado fino, posteriormente se aade la solucin de hidrxido de sodio hasta que el volumen de ambos marque 200 ml aproximadamente.

    Se tapa la botella se agita vigorosamente el tiempo necesario hasta que la solucin de hidrxido de sodio y el agregado se han mezclado completamente.

    Se deja reposar por 24 horas y se procede a comparar la coloracin del lquido por encima de la arena en la botella de vidrio con la placa orgnica de colores (Fig. 3.1), o en su defecto con una solucin de color patrn que consiste en mezclar dicromato de potasio en cido sulfrico concentrado a una proporcin de 0.25 gr. de dicromato por cada 100 ml. de cido sulfrico.

    Si la coloracin es mayor al No. 3 de la placa de colores o ms intenso que la coloracin patrn se procede conforme a 3.1.1.4. (Figura 3.1).

    Concepto Material mximo permisible en

    la masa total de la muestra en %

    Grumos de arcilla y partculas deleznables. 3.0

    Carbn y lignito:

    En concreto aparente 0.5

    En otros concretos 1.0

    28

  • . Figura 3.1. Coloracin de impurezas orgnicas. Efectos producidos en el concreto con caractersticas fuera de norma:

    Tabla 3.5. Caractersticas del agregado y efectos en el concreto. 3.1.2 Agregado grueso. Esta formado por grava, grava triturada, concreto triturado o una combinacin de mbos. 3.1.2.1 Granulometra para agregado grueso.

    Debe cumplir con los lmites granulomtricos que establece la tabla 3.6. Cuando se tengan agregados gruesos fuera de los lmites indicados en esta tabla, se deben procesar para que satisfagan dichos lmites. Si se aceptan agregados que no cumplan con estos limites debe ajustarse el proporcionamiento del concreto para compensar las deficiencias granulomtricas y demostrar que el concreto tiene un comportamiento adecuado.

    Caractersticas

    Efectos en el concreto

    Impurezas orgnicas Afecta el tiempo de fraguado y el

    endurecimiento

    Material ms fino que 75 mm. Afecta la adherencia, aumenta la demanda de

    agua

    Carbn , lignito u otro material ligero Afecta la durabilidad, puede causar manchas y

    erupciones

    Terrones de arcilla y partculas deleznables Afecta la trabajabilidad y la durabilidad, puede

    causar erupciones

    Granulometra, MF Y TMA Afecta la trabajabilidad, clculos para el diseo

    de mezclas de concreto.

    29

  • Tamao

    Nominal,

    mm.

    (Pulgadas)

    100

    4

    90

    3

    75

    3

    63

    2

    50

    2

    37.5

    1

    25

    1

    19

    12.5

    9.5

    3/8

    No 4

    4.75

    No 8

    2.36

    No 16

    1.18

    90.0 a 37.5

    (3 a 1 )

    100 90.a

    100

    ___ 25.a

    60

    ___ 0 a

    15

    ___ 0 a 5 ___ ___ ___ ___ ___

    63.0 a 37.5

    2 a 1 )

    ___ ___ 100 90 a

    100

    35 a

    70

    0 a

    15

    ___ 0 a 5 ___ ___ ___ ___ ___

    50.0 a 25.0

    (2 a 1)

    ___ ___ ___ 100 90 a

    100

    35 a

    70

    0 a

    15

    ___ 0 a 5 ___ ___ ___ ___

    50.0 a 47.5)

    2 a No. 4)

    ___ ___ ___ 100 95 a

    100

    ___ 35 a

    70

    ___ 10 a

    30

    ___ 0 a 5 ___ ___

    37.5 a 19.0

    (1 a )

    ___ ___ ___ ___ 100 90 a

    100

    20 a

    55

    0 a

    15

    ___ 0 a 5 ___ ___ ___

    37.5 a 4.75

    1 a No. 4)

    ___ ___ ___ ___ 100 95 a

    100

    ___ 35 a

    70

    ___ 10 a

    30

    0 a 5 ___ ___

    25.0 a 12.5

    (1 a )

    ___ ___ ___ ___ ___ 100 90 a

    100

    20 a

    25

    0 a

    10

    0 a 5 ___ ___ ___

    25.0 a 9.5

    (1 a 3/8)

    ___ ___ ___ ___ ___ 100 90 a

    100

    40 a

    85

    10 a

    40

    0 a

    15

    0 a 5 ___ ___

    25.0 a 4.75

    (1 a No. 4)

    ___ ___ ___ ___ ___ 100 95 a

    100

    ___ 25 a

    60

    ___ 0 a 10 0 a 5 ___

    19.0 a 9.5

    (3/4 a 3/8)

    ___ ___ ___ ___ ___ ___ 100 90 a

    100

    20 a

    55

    0 a

    15

    0 a 5 ___ ___

    19.0 a 4.75

    (3/4 a No 4)

    ___ ___ ___ ___ ___ ___ 100 90 a

    100

    ___ 20 a

    55

    0 a 10 0 a 5 ___

    12.5 a 4.75

    (1/2 a No 4)

    ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 100 90 a

    100

    40 a

    70

    0 a 15 0 a 5 ___

    9.5 a 2.36

    (3/8 a No 8)

    ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 100 85 a

    100

    10 a

    30

    0 a 10 0 a 5

    Tabla 3.6. Lmites granulomtricos del agregado grueso, en masa, en porcentaje que pasa. 30

  • 3.2 NORMA NMX-C-030-ONNCCE-2004 Muestreo Esta norma establece el muestreo de agregados que se utilizan para la investigacin preliminar de fuentes potenciales de suministro; el control de agregados en la fuente de abastecimiento; el control de las operaciones en el sitio de uso y la aceptacin o rechazo de los agregados.

    3.2.1 Muestreo Las muestras para la investigacin preliminar las obtendr el responsable de la explotacin

    Las muestras para el control de agregados en la fuente de abastecimiento, o el control de operaciones en el sitio de uso, sern obtenidas por el productor o por grupos responsables de llevar a cabo el trabajo. Las muestras para la aceptacin o rechazo de agregados deben ser obtenidas por el comprador o su representante autorizado. Muestra simple Es la cantidad de material extrado de un solo sondeo de una sola vez de la fuente. Muestra parcial Es la cantidad de material cuya masa no debe ser menor de 1,000 grs y es obtenida de una muestra simple o compuesta. Muestra compuesta Es la cantidad de material que comprende todas las muestras simples.

    Masa mnima de la muestra. La masa mnima de la muestra para su estudio en laboratorio est indicada en la tabla 3.7.

    Tabla 3.7. Masa mnima de la muestra.

    Material Tamao mximo

    nominal (en mm.)

    Pasa por la malla

    (criba No.)

    Masa mnima de la muestra

    de campo (en Kg.)

    Arena Hasta 5 4.75 mm (No. 4) 100

    Grava Hasta 75 75 mm (3) 150

    Grava Mayor de 75 - - - - 200

    Grava Cualquiera - - - - 300

    31

  • 3.2.2 FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGREGADOS. Las fuentes de abastecimiento de agregados son los siguientes: Depsitos fluviales. Se localizan en playones o cauces de los ros. Proporcionan agregados redondeados de fcil y econmica explotacin. Arenas y gravas volcnicas. Suelen encontrarse en las faldas de los volcanes y estn formados por cenizas, basaltos, andesitas y tobas porosas. Arenas de playas martimas y lacustres. Estos agregados sufren una constante clasificacin por el movimiento del agua. Deben determinarse los contenidos de sales que daan los concretos como los cloruros y los sulfatos para determinar si requieren algn tratamiento. Canteras. En estas fuentes de abastecimiento se obtienen agregados por trituracin, que generalmente son de buena calidad, se deben elegir zonas sanas de buena estructura, debiendo eliminarse rocas foliadas como pizarras o esquistos a fin de evitar que al triturarse se produzcan partculas lajeadas o alargadas.

    3.2.3 Procedimiento Se deben localizar las fuentes de abastecimiento que estn cercanos a la obra, as como

    los caminos o las brechas existentes para su acceso.

    Se deben efectuar estudios preliminares a fin de determinar la calidad de los materiales

    existentes y su mejor aprovechamiento, de acuerdo con la normas mexicanas aplicables.

    A fin de obtener muestras representativas de un yacimiento, es importante efectuar el

    muestreo de campo de acuerdo con las siguientes recomendaciones para los diferentes tipos de yacimiento.

    a) Muestreo en tajos a cielo abierto.

    b) Muestreo por medio de pozos. b.1) Pozos a cielo abierto.

    32

  • c) Muestreo de brechas y aglomerados

    d) Muestreo en canteras.

    e) Muestreo de material almacenado.

    Cuando se tenga material almacenado en la zona de explotacin, en la obra, el muestreo se debe hacer tomando porciones aproximadamente iguales de diferente nivel y directriz al del almacn. Las muestras simples obtenidas se mezclan para formar una muestra compuesta que sea representativa del material almacenado. (Figura 3.2).

    Figura 3.2. Muestreo de material almacenado.

    33

  • 3.3 NORMA NMX-C-170-1997-ONNCCE Reduccin de las muestras de agregados obtenidas en el campo al tamao requerido para las pruebas.

    La norma establece los mtodos para la reduccin de las muestras de agregados obtenidas en el campo hasta el tamao apropiado para la prueba, se designan con las letras A y B.

    3.3.1 Mtodo A Cuarteo mecnico

    El cuarteador de muestras debe contar con un nmero igual de conductos, todos del mismo ancho, y que descarguen alternadamente a ambos lados del cuarteador, el nmero de conductos no debe ser menor de 8 para agregado grueso y no menor de 12 para agregado fino. Debe estar equipado con dos receptculos para recibir las dos mitades de la muestra al cuartearse. Tambin debe contar con una tolva con un ancho igual o ligeramente menor al ancho total de los conductos, para alimentar la muestra a velocidad controlada. (Figura 3.3).

    Figura 3.3. Muestreador mecnico.

    34

  • 3.3.2. Mtodo B cuarteo manual

    Se coloca la muestra sobre una superficie plana, dura y limpia, para evitar contaminacin. Se mezcla el material formando una pila cnica, se aplana con cuidado hasta que tenga un espesor y un dimetro uniformes. Se divide la pila aplanada en cuatro partes iguales con la pala o la cuchara y se eliminan dos de las partes diagonalmente opuestas, incluyendo todo el material fino cepillando los espacios vacos para limpiarlos. Se mezcla el material restante y se cuartea sucesivamente hasta reducir la muestra la tamao requerido para las pruebas. (Figura 3.4).

    Figura 3.4. Cuarteo manual. Las muestras de campo que se reduzcan por el mtodo B deben encontrarse hmedas superficialmente de no ser as se deben humedecer y despus deben ser remezcladas. Para el agregado grueso se debe usar cualquiera de los dos mtodos A o B siendo A el ms efectivo. 35

  • 3.4 NORMA NMX-C-077-1997-ONNCCE Anlisis granulomtrico

    Esta norma mexicana establece el mtodo para el anlisis granulomtrico de agregados finos y gruesos, con el fin de determinar la distribucin de las partculas de diferentes tamaos por medio de cribas.

    Granulometra Integral : Si disponemos de agregados bien graduados, podemos producir concreto con la mxima resistencia con la menor cantidad de cemento. Esto es posible debido a la reduccin de vacos. (Figuras 3.5 y 3.6).

    Figura 3.5. Granulometra integral.

    La determinacin de la granulometra nos ayuda a prevenir variaciones en el contenido de agua, en la consistencia y en la trabajabilidad de las mezclas.

    Trmino usado para describir la distribucin de las partculas que constituyen un agregado fino y grueso (arena y grava).

    36

  • Granulometra Figura 3.6. Reduccin de vacos. 3.4.1 procedimiento de anlisis granulomtrico: 3.4.1.1 Para agregado fino: Se seca la muestra a masa constante a una temperatura de 383 K +- 5 K (110 C +- 5 C). Se arman las cribas que van a emplearse en la determinacin en orden descendente de aberturas, terminando con la charola (fondo) y se coloca la muestra en la criba superior y se tapa bien. Se agitan las cribas a mano o con un aparato mecnico por un tiempo suficiente, que se establece por experiencia o por comprobacin. Se continua la criba individual con su charola y tapa bien ajustadas en posicin ligeramente inclinada en una mano, se golpea el lado de la criba con rapidez, se le da un movimiento hacia arriba y golpeando con la palma de la otra mano a una frecuencia de 120 por minuto, se gira la criba un sexto de vuelta cada vez que se le dan 25 golpes. Se determina la masa retenida en cada criba por medio de una balanza o bscula con una aproximacin de 0.1 % de la masa de la muestra y se calculan los porcentajes hasta los dcimos.

    37

  • 3.4.1.2 Para agregado grueso: Para este mtodo, se utilizan 3 charolas de tamao adecuado a la muestra; en la primera se coloca la muestra seca con su masa previamente determinada, sobre la segunda se pone la criba de mayor tamao a utilizar colocando porciones de la muestra de tal manera que no cubran la malla en ms de una capa de partculas y se agita con las manos cuidando visualmente que todas las partculas tengan movimiento sobre la malla. Cuando ya no pase material, el retenido se pasa a la tercer charola y se continua con la siguiente porcin en la misma forma hasta cribar toda la muestra.

    Se determina la masa del retenido total en esa criba y se registra; se continua con las siguientes cribas en la misma forma hasta la No. 4.75 mm (malla No. 4), la No. 2.36 mm (malla No. 8), segn el caso. (Figura 3.7.) 3.4.2 Clculos. Se calculan los porcentajes basndose en la masa total de la muestra incluyendo el del material que pas la criba No. 0.075 (malla No. 200). Figura 3.7. Anlisis granulomtrico.

    38

  • 3.5 NORMA NMX-C-084-ONNCCE-2006 Partculas + finas que la criba 0.075 mm (No. 200) por medio de lavado.

    Esta norma especifica el mtodo de prueba para determinar el contenido de partculas ms finas que la criba 0.075 mm (No. 200) por medio de lavado. Las partculas de arcilla y otras que se disgregan por el agua de lavado y las que son solubles en el agua son separadas durante esta prueba. La masa del espcimen de prueba, despus del secado, debe ser aproximadamente igual a lo especificado en la tabla 3.8. Tabla 3.8. Masa del espcimen de prueba. 3.5.1 Procedimiento de lavado Secar la muestra a masa constante a una temperatura de 383 K +- 5 K ( 110 +- 5C) y determinar su masa con una aproximacin de 0.1 %, antes y despus del lavado. La muestra de agregados se lava por agitacin adicionando detergente si se desea y el agua que contienen los materiales disueltos y en suspensin se separa por decantacin, pasndola por la criba 0.075 mm (No. 200).

    Se lava hasta que el agua se observe limpia incorporando a la muestra todo el material retenido en la criba. (Figura 3.8).

    Se llama prdida por lavado a todo aqul material consistente en arcilla, limo y polvo de trituracin cuyo tamao es menor de 0.075 mm (malla No. 200).

    Tamao mximo del agregado

    (mm.) (No.)

    Masa (grs.)

    2.36 (No.8) 100

    4.75 (No.4) 500

    9.5 (3/8) 2 000

    19.0 (3/4) 2 500

    38.0 (1 ) o Mayores 5 000

    39

  • (Figura 3.8). Prdida por lavado de agregado para concreto. La prdida de masa resultante del tratamiento de lavado se calcula como por ciento de la masa de la muestra original y se informa como el porcentaje del material ms fino que la criba

    0.075 mm (No. 200) obtenida por lavado. 3.5.2 Clculos. La cantidad de material que pasa la criba 0.075 mm (No. 200) por lavado se calcula con la frmula siguiente:

    En donde: % ppl es el porcentaje del material que pasa la criba 0.075 mm (No. 200) determinado por lavado, en dcimas del porcentaje, excepto cuando el resultado sea 10 % o mayor se reporta el porcentaje al nmero entero ms prximo. Mo es la masa original de la muestra, en gramos. Ms es la masa de la muestra seca despus de lavada, en gramos.

    Efectos negativos en el concreto: 1. Aumento en el consumo de agua 2. Disminucin de resistencia 3. Aumento de contraccin 4. Interferencia en la adherencia entre el agregado y la pasta

    40

  • 3.6 NORMA NMX-C-073-ONNCCE-2004 Masa volumtrica

    Esta norma establece el mtodo de prueba para la determinacin de la masa volumtrica de los agregados finos y gruesos o de una combinacin de ambos, aplicable a agregados cuyo tamao mximo nominal no excedan de 150 mm.

    Masa seca El agregado es considerado seco cuando se ha mantenido a una temperatura de 383 K +- 5 K (110 C +- 5 C) durante el tiempo necesario para lograr masa constante. El material se considera seco cuando la diferencia entre dos pesadas sucesivas es igual o menor que 0.1 % de la masa de material. 3.6.1 Procedimiento para determinar la masa volumtrica compacta de un agregado: Procedimiento de compactacin con varilla para agregados que tengan un tamao mximo nominal de 40 mm o menor. El recipiente se llena hasta la tercera parte de su volumen, nivelando la superficie con los dedos. El material se compacta con la varilla con 25 penetraciones distribuidas uniformemente sobra la superficie cuidando de no daar el agregado. Se agrega material hasta dos terceras partes y nuevamente se compacta con 25 penetraciones. Se llena totalmente sobrepasando el borde superior y se vuelve a compactar con 25 penetraciones. Cuando se trate de agregado fino, se enrasa con el enrasador cortando horizontalmente. Cuando se trate de agregado grueso se quitan y se ponen partculas manualmente de modo que las salientes sobre la superficie del borde compensen las depresiones por debajo del mismo. a) Se determina la masa total del recipiente con el material. b) Se calcula la masa neta del material en kg contenida en el recipiente. c) La masa volumtrica del material de obtiene multiplicando la masa neta del agregado en kg. por el factor de calibracin determinado del recipiente. (Se maneja como un factor dado).

    Su obtencin es en esencia til para saber si cumple con los requisitos de peso unitario del concreto que se va a fabricar con el agregado motivo de la prueba para el diseo y control de las mezclas del concreto.

    Es la masa del material por unidad de volumen, siendo el volumen el ocupado por el material en un recipiente especificado.

    41

  • 3.6.2 Procedimiento para determinar la masa volumtrica suelta de un agregado. Determinacin de masa volumtrica suelta para agregados que tengan un tamao mximo nominal de 100 mm o menor. El recipiente se llena hasta que el material sobrepase el borde del mismo sin derramarse, por medio de una pala o cucharn dejando caer el agregado de una altura no mayor de 50 mm sobre el borde distribuyndolo uniformemente para evitar la segregacin. El enrase se hace de la misma manera que el punto anterior para agregado fino o grueso. a) Se determina la masa total del recipiente con el material. b) Se calcula la masa neta del agregado en kg contenida en el recipiente c) La masa volumtrica del agregado se obtiene multiplicando la masa neta del agregado en kg. por el factor de calibracin del recipiente. Figura 3.9. Peso volumtrico del agregado. Rangos aproximados de pesos unitarios de los agregados segn el tipo de concreto. Tabla 3.9. Fuente Construccin de Pavimentos de Concreto Hidrulico Modulo V. CMIC.

    Tipo de concreto Rango aproximado (Kg/m3).

    Pesado Mayor a 1,700

    Peso normal 1,200 a 1,700

    Ligero estructural 500 a 1,100

    Ligero aislante 100 a 1,100

    42

  • 3.7 NORMA NMX-C-165-ONNCCE. Determinacin de la masa especfica y absorcin de agua del agregado fino.

    Esta norma establece el mtodo de prueba para la determinacin de la masa aparente y la absorcin del agregado fino en la condicin saturado y superficialmente seco. Estos datos se emplean para el clculo y la dosificacin del concreto elaborado con cemento hidrulico. La humedad de un agregado est compuesta por humedad de saturacin (o bien de absorcin) y humedad libre o superficial. Para corregir el peso del material al hacer mezclas de concreto, es necesario obtener el porcentaje de humedad contenida adems del porcentaje de absorcin del agregado. Los agregados pueden estar en alguno de los cuatro estados siguientes: a. Seco al horno, completamente seco y absorbente. b. Seco al aire, seco en su superficie pero con algo de contenido de humedad, menor que la requerida para saturar las partculas. Algo absorbente. c. Saturado y de superficie seca, que es la condicin ideal que debe tener el agregado para

    que no adicione o absorba agua del concreto. d. Hmedo o mojado, contiene exceso de humedad en la superficie de las partculas. Para proporcionar mezclas de concreto, todos los clculos deben basarse en agregado en

    condicin seco saturada (Figura 3.10).

    Figura 3.10. Estados de humedad del agregado

    La masa especfica o densidad de un material slido es la razn entre su masa y la masa de un volumen igual de agua.

    La determinacin de la masa saturada superficialmente seca es importante para: El diseo de mezclas El calculo de consumo de materiales / m3.

    43

  • Masa especfica saturada y superficialmente seca (Messs). Es la relacin de masa a volumen, considerando la masa de las partculas saturadas de agua y superficialmente secas y el volumen slido de las partculas que incluye los volmenes de los poros que se encuentran dentro de las mismas.

    Masa especfica aparente seca (Mes) Es la relacin de masa a volumen considerando la masa de las partculas secas y el volumen slido de las partculas, que incluyen los volmenes de los poros dentro de las mismas.

    Absorcin Es el incremento en la masa de un agregado seco, cuando es sumergido en agua durante 24 h a temperatura ambiente, el aumento de masa es debido al agua que se introduce en los poros y no incluye el agua adherida a la superficie de las partculas.

    Se expresa como por ciento de la masa seca y es ndice de la porosidad del material. A mayor peso especfico los agregados tendrn menor absorcin. Contenido de humedad Es la cantidad de agua que posee una muestra de arena con respecto al peso seco de la muestra. sta se lleva a cabo antes de hacer una mezcla de concreto con el fin de hacer los ajustes en el peso de los agregados y en la cantidad de agua de diseo. Equipo: Balanza con una sensibilidad de 0.1 grs. Horno de secado y/o fuente indirecta de calor (estufa) Picnmetro Molde y pisn de mano

    44

  • 3.7.1 Procedimiento de material en condicin saturado y superficialmente seco: Por el mtodo del cuarteo se toma una muestra de aproximadamente 1 o 2 Kg de material, se coloca en una charola, se seca en el horno a 110 C hasta alcanzar masa constante y se deja enfriar. Se sumerge en agua durante 24 horas. Se decanta el exceso de agua y se extiende la muestra en una superficie lisa y no absorbente expuesta a una corriente de aire tibio y removiendo con frecuencia hasta alcanzar un secado uniforme. Se coloca el material en el molde cnico hasta copetearlo, se consolida con el peso propio del pisn 10 veces sin altura de cada, se llena nuevamente el molde, se compacta 10 veces, nuevamente se llena el molde compactndose 3 veces ms y al final se llena y se compacta 2 veces para completar las 25 compactaciones. Si rebasa el borde del molde se enrasa con el pisn. Se levante el molde verticalmente debiendo adquirir la forma mostrada para saber que el material se encuentra en condicin saturada superficialmente seca ( Figura 3.11). Figura 3.11. Muestra saturada y superficialmente seca despus de retirar el molde. 3.7.2 Procedimiento para determinar masa especfica saturada y superficialmente seca:

    Se determina la masa del picnmetro lleno con agua hasta su nivel de aforo (Mpa). Se determina la masa de un volumen de muestra en condicin saturada y superficialmente seca (Msss). sta se introduce en el picnmetro y se agrega agua en exceso hasta que cubra la muestra, se tapa y se agita para retirar las burbujas de aire, despus se llena con agua hasta nivel de aforo, se seca superficialmente y se determina su masa con una aproximacin de 0.1 % (Mpamsss). 45

  • Se determina la masa especifica saturada y superficialmente seca con la siguiente

    expresin: En donde: Messs es la masa especfica saturada superficialmente seca en, gr/cm3

    Msss es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca, en grs. Mpa es la masa del picnmetro lleno con agua, en grs. Mpamsss es la masa del picnmetro, agua y muestra, en grs. 3.7.3 Procedimiento para obtencin de la absorcin: Se toma otra muestra en condicin saturada y superficialmente seca, se determina su masa (Msss) y se seca a 110 C. Se deja enfriar a temperatura ambiente y se determina la masa de la muestra seca (Ms). El % de absorcin se determina con la siguiente expresin: En donde: % Abs es el porcentaje de absorcin en base a la muestra seca, en por ciento. Msss es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca, en grs. Ms es la masa de la muestra seca, en grs. 3.7.4 Procedimiento para obtencin de humedad: Se toma una muestra del material en su condicin normal, se determina su masa(Mh), se

    seca a 110 C. Se deja enfriar a temperatura ambiente y se determina la masa de la muestra seca (Ms).

    En donde: % Hum Es el porcentaje de humedad del material, en por ciento % Mh Es la masa de la muestra hmeda ,en grs. Ms Es la masa de la muestra seca, en grs.

    46

  • 3.8 NORMA NMX-C-164-ONNCCE Determinacin de la masa especfica y absorcin de agua del agregado grueso.

    Esta norma establece el mtodo de prueba para la determinacin de la masa especfica y la absorcin del agregado grueso.

    Masa especifica saturada y superficialmente seca (Messs)

    Es la relacin de masa a volumen, considerando la masa de las partculas saturadas de agua y superficialmente secas y el volumen de las partculas que incluye los volmenes de los poros que se encuentran dentro de las mismas. El material se considera saturado y superficialmente seco cuando al retirarse del picnmetro se seca con una tela hmeda y las partculas pierden el brillo acuoso.

    Masa especfica aparente seca (Mes)

    Es la relacin de masa a volumen considerando la masa de las partculas secas y el volumen slido de las partculas, que incluyen los volmenes de los poros dentro de las mismas.

    Absorcin

    Es el incremento en la masa de un agregado seco, cuando es sumergido en agua durante 24 h a temperatura ambiente, el aumento de masa es debido al agua que se introduce en los poros y no incluye el agua adherida a la superficie de las partculas. Se expresa como por ciento de la masa seca y es ndice de la porosidad del material.

    Masa seca (Ms)

    El agregado es considerado seco cuando se ha mantenido a una temperatura de 383 K +- 5 K (110 C +- 5 C) durante el tiempo necesario para lograr la masa constante. El material de considera seco cuando la diferencia entre dos pesadas sucesivas es igual o menor que 0.1 % de la masa del material. El tamao de la muestra necesario para la prueba se menciona en la tabla 3.10. Contenido de humedad ( % Humedad) Se procede como en 3.7.4. 47

  • Tabla 3.10. Tamao mnimo de la muestra. Equipo: Balanza y/o bscula con una aproximacin de 0.1 % de la masa por utilizar Criba del No. 4 Horno y/o fuente indirecta de calor (estufa) Picnmetro de sifn Probeta graduada 3.8.1 Procedimiento de material en condicin saturado y superficialmente seco: Se toma una muestra de acuerdo a la tabla 09, se lava todo el material sobre la criba 4.75 mm (No. 4) para eliminar los tamaos menores y polvo. Se seca a masa constante a 110 C y se deja enfriar a temperatura ambiente. Se sumerge en agua durante 24 horas. Se decanta el agua, se secan las partculas superficialmente con una tela hmeda hasta que pierdan el brillo acuoso, con lo que el material queda saturado y superficialmente seco.

    3.8.2 Procedimiento para determinar masa especfica saturada y superficialmente seca: Se determina la masa de una fraccin de la muestra preparada en condicin saturada y superficialmente seca (Msss). Se llena con agua a 22 C el picnmetro tipo sifn dejando que fluya el agua hasta que deje de gotear.

    Tamao mximo

    nominal en mm.

    Masa mnima de la

    muestra de prueba

    en kg.

    Tamao mximo

    nominal en mm.

    Masa mnima de la

    muestra de prueba

    en kg.

    13 2 76 18

    20 3 90 25

    25 4 100 40

    40 5 112 50

    50 8 125 75

    64 12 150 125

    48

  • Se tapa la salida del sifn y se introduce la muestra poco a poco evitando que arrastre burbujas de aire. Cuando la superficie libre del agua quede en reposo, se destapa el sifn y se recibe el agua en una probeta graduada, se mide su volumen o se determina su masa (Vad). Con la expresin mostrada a continuacin se determina la masa especfica saturada y seca.

    En donde: Messs es la masa especfica saturada y superficialmente seca en Kg/cm3. Msss es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca en Kg Vad es el volumen de la masa del agua desalojada en ml

    3.8.3 Procedimiento para obtencin de la absorcin: Se toma otra muestra del material en estado saturado y superficialmente seco, y se determina su masa (Msss); posteriormente se seca a masa constante a 110 C, se enfra a temperatura ambiente y se determina su masa (Ms). En donde: % Abs es la absorcin expresada en por ciento de la masa seca. Msss es la masa de la muestra en estado saturado y superficialmente seco, en Kg. Ms es la masa de la muestra seca en Kg.

    49

  • 4. PRUEBAS DE LABORATORIO Para analizar las propiedades fsicas de los agregados se realizaron las pruebas de granulometra, masa volumtrica suelta y compacta, absorcin, densidad y prdida por lavado. Las pruebas fsicas se realizaron en el laboratorio de una planta de concreto premezclado elaborado mediante un sistema de dosificacin automatizado y que suministra concreto hidrulico para la construccin de vivienda de inters social y tipos semi-residencial y residencial, adems de instalaciones integrales como: La construccin de escuelas (Jardines de Nios, Secundarias, Preparatorias) Centros de Salud Zonas Deportivas Tanques de Tormenta y Centros Comerciales en el Municipio de Tecmac, Estado de Mxico. Tabulacin y anlisis de resultados. En esta parte se muestran los resultados de las pruebas de laboratorio en base al marco terico. El punto 4.1 Agregado fino (andesita)del Banco La Lupita de Ixtapaluca. El punto 4.2 Agregado fino (andesita) del Banco La Magdalena de Ixtapaluca. El punto 4.3 Agregado grueso (andesita) del Banco La Lupita de Ixtapaluca. El punto 4.4 Agregado grueso(caliza) del Banco Cerro Blanco de Apaxco. .

    50

  • 4.1 Agregado fino (andesita) del banco La Lupita de Ixtapaluca, Estado de Mxico. 4.1.1 Granulometra y curva granulomtrica. Tabla 4.1. Granulometra del agregado fino del banco La Lupita. . Figura 4.1. Curva granulomtrica.

    CRIBA PESO DEL

    MATERIAL

    RETENIDO

    PARCIAL

    RETENIDO

    ACUMULADO

    % QUE PASA

    No. Grs. % % %

    3/8 100

    No. 4 99.1 9.2 9.2 90.8

    No.8 226.3 21.1 30.3 69.7

    No. 16 171.1 16.0 46.3 53.7

    No. 30 129.2 12.0 58.3 41.7

    No. 50 120.6 11.2 69.5 30.5

    No. 100 106.7 10.0 79.5 20.5

    No. 200 110.6 10.3 89.8 10.2

    CHAROLA 109.9 10.2 100.0 0.0

    SUMA 1,073.5 100.0 100.0 0.0

    Mdulo de finura 2.93 %

    51

  • 4.1.2 Masa volumtrica suelta y co