agregados finos y gruesos en la manejabilidad del
concreto.
El concreto cada día se convierte en
el material más utilizado a nivel mundial, por su extraordinaria facilidad para
su colocación y moldeo, sus propiedades físicas y mecánicas lo han llevado en
ser un material sólido para las estructuras. Todos estos beneficios que tiene
el concreto también lo llevan a ser un material muy estudiado e investigado con
el propósito de mejorar sus propiedades mecánicas.
La forma y textura superficial de las
partículas individuales de arena, roca, grava o agregado ligero tienen una
influencia importante en la manejabilidad del concreto tanto en estado fresco
como endurecido.
La
forma y textura del agregado grueso también afecta el requerimiento de agua de
mezclado y la cementante en una forma similar a la del agregado fino. Sin embargo, las
partículas de agregado grueso, debido a su relación área superficial a volumen
mucho menor, afecta la resistencia a través de una relación más compleja de
adherencia agregado-pasta de cemento y la relación agua-material cementante del
concreto.
Por lo tanto, los efectos de la forma
y textura del agregado en la resistencia del concreto endurecido no pueden
generalizarse.
De esta manera, los agregados de
textura rugosa, tienen un área superficial mayor para adherirse a la pasta de
cemento cuando se comparan con partículas redondeadas. Si consideramos todos
los factores que tienen efecto sobre el comportamiento de la adherencia de la
pasta de cemento y agregado, podemos mencionar las siguientes:
·
El tamaño máximo del agregado para
una relación agua/cementante dada: a medida que el tamaño de las partículas es
más grande se incrementa la probabilidad de una falla entre la interfase
agregados-pasta.
·
La rigidez de las partículas del
agregado grueso comparada con la rigidez de la pasta: entre más similares sean
las características de deformación, menores son los esfuerzos entre partículas.
·
El agregado fino si bien no
proporciona resistencia a la adherencia, sí tiene una gran importancia en la
manejabilidad del concreto.
La forma y textura del agregado fino
afectan la cantidad de agua de mezclado requerida para un nivel de asentamiento
dado y los efectos de diferentes agregados finos sobre la resistencia del
concreto pueden ayudar a predecir sus efectos sobre el agua de mezclado y la
relación agua-material cementante.
Otra conclusión importante es sobre
el agregado grueso, donde la situación es diferente y los efectos finales sobre
la resistencia son más difíciles de predecir debido a la importancia de las
características de resistencia a la adherencia en las partículas más grandes.
Esta es la razón fundamental por la cual tamaños máximos diferentes de
agregados gruesos, gradación diferente y diferentes fuentes de agregado grueso,
producirán diferentes relaciones agua-material cementante versus curvas de
resistencia.
Fotografía:
Argos.
Tipos de Agregados
CEMEX oferta una amplia variedad de agregados para satisfacer
las necesidades de nuestros clientes:
Piedra triturada y Arena Manufacturada
Estos productos se obtienen
extrayendo rocas y triturándolas hasta llegar al tamaño deseado. En el caso de
las arenas manufacturadas, el producto se obtiene de la trituración de la roca
hasta que se consigue la forma o textura deseada, asegurando que se cumplan las
especificaciones del producto y del proyecto. Las fuentes de roca triturada
pueden ser ígneas, sedimentarias o metamórficas.
Grava
Los depósitos de grava se
producen por la acción del proceso natural de erosión y la acción de la
intemperie. Este producto se puede utilizar para caminos, para manufacturar
concreto o para efectos de decoración.
Arena
La arena ocurre naturalmente y
está compuesta de material rocoso fino y partículas minerales. Su composición
varía dependiendo de la fuente. La arena puede usar para caminos, para
manufacturar concreto o para proyectos sanitarios.
Concreto
Reciclado
Los agregados se obtienen de minas naturales a cielo abierto o
de fosas de arena y grava, canteras de roca dura, dragado de depósitos
sumergidos o extracción de sedimentos subterráneos.
. POR EL TAMAÑO DEL AGREGADO:
Según su tamaño, los agregados para concr los agregados eto son clasificados en:
•Agregados finos (arenas) y· Agregados gruesos (piedras).
1.
Áridos y Arenas:
El tamiz que separa un agregado grueso de uno fino es el de 4,75 mm. Es
decir, todo agregado menor a 4,75 mm es un agregado fino (arena).
La arena o árido fino es el material que resulta de la desintegración
natural de las rocas o se obtiene de la trituración de las mismas, y cuyo
tamaño es inferior a los 5mm.
Para su uso se clasifican las arenas por su tamaño. A tal fin se les
hace pasar por unos tamices que van reteniendo los granos m’as gruesos y dejan
pasar los más finos.
-Arena fina: es la que sus granos
pasan por un tamiz de mallas de 1mm de diámetro y son retenidos por otro de
0.25mm.
- Arena media: es aquella cuyos
granos pasan por un tamiz de 2.5mm de diámetro y son retenidos por otro de 1mm.
- Arena gruesa: es la que sus granos pasan por un tamiz de 5mm de diámetro y son
retenidos por otro de 2.5mm.
Las arenas de granos gruesos dan, por lo general, morteros más
resistentes que las finas, si bien tienen el inconveniente de necesitar mucha
pasta de conglomerante para rellenar sus huecos y será adherente. En contra
partida, el mortero sea plástico, resultando éste muy poroso y poco
adherente.
El hormigón es un material formado por cemento, áridos de diferentes
granulometrías, agua y aditivos que, mezclado en diferentes proporciones,
permite obtener el hormigón que es distribuido en camiones hormigoneras.
Es un material vivo, no almacenable, ya que su tiempo de uso se limita a
90 minutos; a partir de los cuales el hormigón pierde sus propiedades.
Las características especiales de este material obligan a fabricar bajo
pedido, adecuando la producción a la situación geográfica, al horario y ritmo
de cada obra, debiendo optimizar los recursos para ofrecer no sólo un producto
de calidad sino un buen servicio al cliente.
Cualquiera sea el tipo de material utilizado, sus partículas deben ser
duras y resistentes, ya que el concreto, como cualquier otro material se
romperá por su elemento más débil. Si el agregado es de mala calidad sus
partículas se romperán antes que la pasta cementicia, o el mortero.
Agregado Fino:Un agregado fino con partículas de forma redondeada y textura suave ha
demostrado que requiere menos agua de mezclado, y por lo tanto es preferible en
los HAD.
Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto
mayor en las proporciones de la mezcla que el agregado
grueso.- Los primeros tienen una mayor superficie específica y como la pasta
tiene que recubrir todas las superficies de los agregados, el requerimiento de
pasta en la mezcla se verá afectado por la proporción en que se incluyan
éstos.
Una óptima granulometría del árido fino es determinante por su
requerimiento de agua en los HAD, más que por el acomodamiento físico.
La experiencia indica que las arenas con un módulo de finura ( MF )
inferior a 2.5 dan hormigones con consistencia pegajosa, haciéndolo difícil de
compactar. Arenas con un módulo de finura de 3.0 han dado los mejores resultados
en cuanto a trabajabilidad y resistencia a la compresión.
Agregado Grueso:
Numerosos estudios han demostrado que para una resistencia a la
compresión alta con un elevado contenido de cemento y baja relación
agua-cemento el tamaño máximo de agregado debe mantenerse en el mínimo posible
(12,7 a 9,5 ).
En principio el incremento en la resistencia a medida que disminuye el
tamaño máximo del agregado se debe a una reducción en los esfuerzos de
adherencia debido al aumento de la superficie específica de las partículas.
Las fuerzas de vínculo dependen de la forma y textura superficial del
agregado grueso, de la reacción química entre los componentes de la pasta de
cemento y los agregados.
2.4. FUNCIONES EN EL CONCRETO:
El agregado dentro del concreto cumple principalmente las siguientes
funciones:
a. Como esqueleto o relleno adecuado para la pasta (cemento y agua),
reduciendo el
contenido de pasta en el metro cúbico.
b. Proporciona una masa de partículas capaz de resistir las acciones mecánicas
de desgaste o de intemperismo, que puedan actuar sobre el concreto.
c. Reducir los cambios de volumen resultantes de los procesos de
fraguado y endurecimiento, de humedecimiento y secado o de calentamiento de la
pasta.
Los agregados finos son comúnmente identificados por un número
denominado Módulo de finura, que en general es más pequeño a medida que el
agregado es más fino. La función de los agregados en el concreto es la de crear
un esqueleto rígido y estable lo que se logra uniéndolos con cemento y agua
(pasta). Cuando el concreto está fresco, la pasta también lubrica las
partículas de agregado otorgándole cohesión y trabajabilidad a la mezcla.
Los agregados finos y gruesos
ocupan comúnmente de 60% a 75% del volumen del concreto (70% a 85% en peso), e
influyen notablemente en las propiedades del concreto recién mezclado y
endurecido, en las proporciones de la mezcla, y en la economía. Los agregados
finos comúnmente consisten en arena natural o piedra triturada siendo la mayoría
de sus partículas menores que 5mm. Los agregados gruesos consisten en una grava
o una combinación de grava o agregado triturado cuyas partículas sean
predominantemente mayores que 5mm y generalmente entre 9.5 mm y 38mm. Algunos
depósitos naturales de agregado, a veces llamados gravas de mina, río, lago o
lecho marino. El agregado triturado se produce triturando roca de cantera,
piedra bola, guijarros, o grava de gran tamaño. La escoria de alto horno
enfriada al aire y triturada también se utiliza como agregado grueso o fino.
2.5. PROPIEDADES:
GRANULOMETRIA:
La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de
un agregado tal como se determina por análisis de tamices (norma ASTM C 136).
El tamaño de partícula del agregado se determina por medio de tamices de malla
de alambre aberturas cuadradas.
La granulometría y el tamaño máximo de agregado afectan las proporciones
relativas de los agregados así como los requisitos de agua y cemento, la
trabajabilidad, capacidad de bombeo, economía, porosidad, contracción.
GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS FINOS:
Depende del tipo de trabajo, de la riqueza de la mezcla, y el tamaño
máximo del agregado grueso. En mezclas mas pobres, o cuando se emplean
agregados gruesos de tamaño pequeño, la granulometria que mas se aproxime al
porcentaje máximo que pasa por cada criba resulta lo mas conveniente para
lograr una buena trabajabilidad. En general, si la relación agua – cemento se
mantiene constante y la relación de agregado fino a grueso se elige
correctamente, se puede hacer uso de un amplio rango de granulometria sin tener
un efecto apreciable en la resistencia.
El modulo de finura del agregado fino es útil para estimar las
proporciones de los de los agregados finos y gruesos en las mezclas de
concreto.
GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS GRUESOS:
El tamaño máximo del agregado grueso que se utiliza en el concreto tiene
su fundamento en la economía. Comúnmente se necesita mas agua y cemento para
agregados de tamaño pequeño que para tamaños mayores, para revenimiento de
aproximadamente 7.5 cm para un amplio rango de tamaños de agregado grueso.
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