SEMANA 6 Y 7

AGREGADOS

DEFINICIÓN:

 Generalmente se entiende por "agregado" a la mezcla de arena y piedra de granulometría variable. El concreto es un material compuesto básicamente por agregados y pasta cementico, elementos de comportamientos bien diferenciados. Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites  fijados en la NTP 400.011.Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales  que están embebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen  de la unidad cúbica de concreto.



CLASIFICACION POR SU PROCEDENCIA:

se refiere al lugar donde se extrae y a la historia  geológica que lo rodea.

Agregados naturales: 

consisten en materiales compuestos de fragmentos de rocas modificadas por procesos naturales mayormente fluviales pero también se consideran el generado pro volcanes, terremotos y procesos marinos que han contribuido a la formación de los materiales que se usan como agregados. Se pueden obtener en:

Depósitos fluviales:

los ríos acarrean sedimentos de diferentes tamaños y composiciones hacia zonas más bajas en las cuales el hombre extrae según su conveniencia. El transporte puede ser por disolución, suspensión o rodadura.

 

Depósitos eólicos:

 Es el material acarreado por el viento que se deposita y acumula formando dunas y médanos, se reduce a la arena fina y es útil como arena para preparar morteros. Los desplazamientos se realizan por saltación rodamiento y suspensión.

Cono de deyección:

Es una masa de material depositada en la desembocadura de un barranco. Esta clase de depósito se generan al final de los valles torrenciales, en las zonas de bajas del monte, donde la pendiente debe de estar (1 a 10grados) las enlazando con una zona llana constituyéndose en el lugar de deposición de los materiales erosionados en los sectores superiores.

                      

Agregados artificiales:

Provienen de un proceso de transformación de materiales naturales, que proveen productos secundarios que con un tratamiento adicional se habilitan para emplearse en la producción de concreto. Algunos agregados de este tipo los constituyen la escoria de altos hornos, la arcilla horneada, el concreto reciclado, el micro-sílice etc.

Piedra chancada: 

Se obtiene triturando rocas duras mecánicamente. En ingeniería el uso del agregado grueso es para la preparación de concreto. Se puede usar cualquier clase de piedra partida para la preparación del agregado, siempre que sea limpia, durable y cuyas resistencias no sean inferiores a la del concreto, de tal manera que no limite la resistencia de este material.

Sub productos:

 Un subproducto es un producto secundario o incidental, generalmente útil y comercializable, Se llama también subproducto, al desecho de un proceso que se le puede sacar una segunda utilidad. No es un desecho porque no se elimina, y se usa para otro proceso distinto.

CLASIFICACION POR SU PESO:

Agregados de peso ligero:

 Los concretos de peso liviano son concretos de densidades menores a las de los concretos normales hechos con agregados comunes. La disminución de la densidad de estos concretos se produce por una presencia de vacíos en el agregado, en el mortero o entre las partículas de agregado grueso. Dentro de los agregados de tipo ligero se mencionan:

Piedra pómez:

Es un vidrio poroso de contextura espumosa, cuyo color varia del blanco grisáceo al amarillo. Si la estructura es débil y con elevado porcentaje de absorción, puede mejorarse por calcinación a una temperatura próxima a la de su fusión. Los concreto elaborados con agregados de piedra pómez alcanzan pesos volumétricos que varían desde 1400 a 1600 Kg. /m3.

La piedra pómez es la materia prima ideal para el material de un buen muro, porque es porosa, ligera, La extracción puede hacerse utilizando herramientas sencillas como picos para el removido y lampas para amontonar el material. Si la extracción es a gran escala se utiliza equipo mecánico como cargadores frontales que extraen el material y lo depositan directamente en camiones o volquetes.

Escorias y cenizas volcánicas:

Es una roca volcánica vítrea. Su color varía del rojo al negro. Las cenizas son residuos de igual naturaleza que toman el lugar de los agregados finos o arenas en la fabricación de concretos. La escoria es una mezcla de subproductos o desperdicios que proceden de la fusión de metales y aleaciones, La escoria de horno alto se utiliza en: producción de cemento, productos fundidos, "grava" de carretera, material de aislamiento térmico en construcción.

Diatomita:

Es una roca sedimentaria, compuesta principalmente de esqueletos de diatomeas (silicio). Aunque puede usarse en los concretos ligeros, previa calcinación como material inerte fino, no es aconsejable por la mayor cantidad de agua que requiere las masas. Arcillas y pizarras expansionadas: Se obtienen calentando las arcillas rápidamente y a temperatura talque se produzca cierto grado de fusión en la cual se hacen blandas, se dilatan o hinchan considerablemente. Los productos obtenidos o son estables e inertes y dan concretos con pesos volumétricos que varían de 600 a 1600 kg/m3 según la dilatación de los agregados.

Agregados de peso normal:

Arena, Grava, piedra triturada y escoria de hornos enfriada al ambiente, es decir el concreto que se produce, es un concreto de peso unitario de 2100 a 2400 Kg. /m3

 

Agregados de gran peso:

Funcionan como material de blindaje para proteger a obreros y equipo de los peligros efectos de los rayos x, de los rayos gamma, y de la radiación de neutrones.los recortes de acero y la munición se usan donde se requiere un concreto que pese más de 4800Kg/m3.Los agregados muy pesado como:

Barita- Limonita- Lemanita- Magnetita- Munición

Característica de los agregados:

Resistencia al desgaste:

En los agregados gruesos una de las propiedades físicas en los cuales su importancia y su conocimiento son indispensables en el diseño de mezclas es la resistencia a la abrasión  de los agregados. Esta es importante porque con ella conoceremos la durabilidad y la resistencia que tendrá el concreto para la fabricación de losas, estructuras simples o estructuras que requieran que la resistencia del concreto sea la adecuada para ellas.

Resistencia a la congelación y el deshielo:

La resistencia a la congelación de un agregado, que es una característica importante para el concreto que se aplique exteriormente, se relaciona con su porosidad, absorción, permeabilidad y estructura de los poros. Una partícula de agregado puede absorber tanta agua (hasta la saturación crítica) que no puede soportar la expansión y la presión hidráulica que ocurren durante al congelamiento del agua.

Estabilidad química:

 Ciertos agregados pueden ser inadecuados para una aplicación particular de construcción de carreteras debido a la composición química de las partículas del agregado. En las mezclas de asfalto, ciertos agregados que tienen una afinidad excesiva por el agua pueden contribuir a que se levante o remueva el asfalto, lo que conduce a la desintegración de las superficies de asfalto.

Forma y textura superficial:

Por naturaleza los agregados tienen forma irregularmente geométrica compuestos aleatoriamente por caras redondeadas y angularidades. En términos descriptivos la forma de los agregados pueden ser:

· Angular: Poca evidencia de desgaste en caras y bordes.

· Sub angular: Evidencia de algo de desgaste en caras y bordes.

· Sub redondeada: Considerable desgaste en caras y bordes.

· Redondeada: Bordes casi eliminados.

· Muy Redondeada: Sin caras ni bordes.

Granulometría:

Se denomina  granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica. El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. 

Peso volumétrico unitario:

Relación de la masa del agregado que ocupa un volumen patrón unitario entre la magnitud de este, incluyendo el volumen de vacios propio del agregado, que ha de ir a ocupar parte de este volumen unitario patrón.

Peso unitario suelto:

Se usara invariablemente para la conversión de peso a volumen, es decir para conocer el consumo de agregados por metro cubico de hormigón.

Peso unitario compacto:

Este valor se usara para el conocimiento de volúmenes de materiales apiladas  y que están sujetos a  asentamientos provocados por el transito sobre ellos o por la acción del tiempo.

Peso especifico:

Es la relación entre el peso y el volumen del material sólido. Para determinar el peso específico o densidad se debe tomar el agregado en estado saturado y superficie seca. El peso específico de muchos de los agregados de origen natural ronda alrededor de 2,65gr/cm3, tal como en los agregados silíceos, calcáreos y granitos, con las excepciones del basalto que está en 2,90 gr/cm3, areniscas en 2,55 gr/cm3 y la cuarcítica en 2,50 gr/cm3. Hay agregados pesados como la piedra partida de roca de hematita que anda en 4,25 gr/cm3.

La absorción:

Es el incremento de peso de un árido poroso seco, hasta lograr sucondición de saturación con la superficie seca, debido a la penetración de agua a sus porospermeables.La absorción es el valor de la humedad del agregado cuando tiene todos sus poros llenos de agua, pero su superficie se encuentra seca. En esta condición se hacen los cálculos de dosificación para elaborar el hormigón. Sin embargo el agregado en los acopios puede tener cualquier contenido de humedad (estados 2 a 4). Si la humedad del agregado es inferior a la absorción, se deberá agregar más agua al hormigón para compensar la que absorberán los agregados.

Humedad:

Las partículas de los agregados contienen poros que pueden estar conectados o no con la superficie. Por aquellos poros o capilares que están interconectados con la superficie puede ingresar el agua, hasta saturar los mismos, para luego quedar retenida en la superficie de las partículas formando una película adherida a las mismas.

Materiales perjudiciales para los agregados:

Las sustancias perjudiciales que pueden estar presentes en los agregados incluyen impurezas orgánicas, limo, arcilla, esquisto, óxido de hierro, carbón mineral, lignito y ciertas partículas ligeras y suaves. Además, rocas y minerales, como el chert y el cuarzo deformado y ciertas calizas dolomíticas son reactivas con álcalis. El yeso y la anhidrita pueden causar ataque de sulfatos. Ciertos agregados, como los esquistos causan erupciones por el hinchamiento (sencillamente por la absorción de agua) o por el congelamiento del agua absorbida.

Almacenamiento de los agregados:

En muchos casos cuando son distribuidores cubren las pilas de agregados bajo inmensas construcciones realizadas para el tamaño o extensión de las mismas y en otros casos q son la mayor parte simplemente están libres.

Muestreo de los agregados:

Esta práctica cubre el muestreo de agregados gruesos y finos para los siguientes propósitos: investigación preliminar de los recursos de almacenamiento, control de los productos de los recursos de almacenaje, control de las operaciones en el sitio de uso, y aceptación o rechazo de los materiales.