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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAUNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALACENTRO UNIVERSITARIO DE OCCIDENTECENTRO UNIVERSITARIO DE OCCIDENTEDIVISIÓN DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍADIVISIÓN DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍALAB. MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓNLAB. MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓNING. VÍCTOR CIFUENTESING. VÍCTOR CIFUENTES

MODULO DE FINURA

Integrantes: Carne:

René Estuardo Barrios Barrios 200630546Erick Estuardo Ruiz De León 200630669Cristóbal de Jesús Méndez Vásquez 200630347Julio Brandon Ramírez 200530616Iván Alejandro Toc Rojas 200511946

Quetzaltenango, 2 de julio del 2010ÍNDICE

1

CONTENIDO PAGINA

INTRODUCCIÓN …………………………………………………………………. 02

SUMARIO …………………………………………………………………. 03

OBJETIVO …………………………………………………………………. 04

MARCO TEÓRICO …………………………………………………………………. 05

EQUIPO UTILIZADO …………………………………………………………………. 08

FORMULAS UTILIZADAS …………………………………………………………………. 09

DATOS OBTENIDOS …………………………………………………………………. 10

DATOS CALCULADOS …………………………………………………………………. 11

RESULTADOS …………………………………………………………………. 13

DISCUSIÓN DE RESULTADOS …………………………………………………………………. 14

CONCLUSIONES …………………………………………………………………. 16

RECOMENDACIONES …………………………………………………………………. 17

ANEXOS …………………………………………………………………. 18

BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………. 19

INTRODUCCIÓN

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La elaboración del siguiente reporte está relacionada con lo que estudiamos en el

curso de materiales de la construcción como son las propiedades y características

de estos.

Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de

concreto. El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra

triturada utilizada para preparar morteros y concretos.

La limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son importantes

en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos enfocaremos en esta

última, teniendo como propiedad la granulometría.

La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a

su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del

concreto.

En este caso tenemos lo que es el estudio del agregado fino ó arena que utilizamos

para esta práctica y lo que estudiamos fue el modulo de finura que hay en este

usando uno de los métodos más comunes que existen y de los más utilizados en el

ámbito de la construcción el cual consiste en sumar el porcentaje de acumulados

entre los tamices No. 4 al No.100, en esta práctica hicimos uso de un equipo

especial el cual describiremos más adelante.

SUMARIO

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En esta ocasión realizamos un ensayo que se divide en dos partes con el cual se

pretende conocer el Modulo de Finura y la clasificación del agregado fino.

Para la primera parte del ensayo se utilizo una muestra de agregado fino común, el

procedimiento para este ensayo es relativamente fácil, necesitamos un recipiente

de metal que pueda soportar calor de unos 100o C aproximadamente, este

recipiente lo ponemos sobre una balanza vacio y obtenemos su masa, luego

introducimos en él una cantidad de la muestra de agregado fino y lo colocamos

sobre la balanza y obtenemos la masa del recipiente mas el agregado fino aun con

humedad. Para finalizar el primer ensayo colocamos el recipiente con la muestra de

agregado fino húmedo en una estufa con la llama encendida para extraer la

humedad que hay en él, cuando el suelo se encuentre seco, procedemos a calcular

su masa.

Para la segunda parte del ensayo, consiste en utilizar un juego de tamices en el

siguiente orden: No.4, No.8, No.16, No.40, No.50, No.100. Colocamos la muestra

del agregado fino seco en el juego de tamices y procedemos a colocarlo en la

tamizadora durante 5 minutos con el objetivo de separar los diferentes tamaños de

partículas que contiene la muestra con el fin de poder calcular el porcentaje de

partículas acumuladas en cada tamiz y así de esta forma podemos calcular el

modulo de finura de la muestra.

OBJETIVOS

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OBJETIVOS GENERALES

- Comprender la importancia del estudio de los diferentes tipos de materiales de

construcción y sus diferentes propiedades y características.

- Que el estudiante asimile el procedimiento para determinar el modulo de finura en

una fracción de agregado fino.

- Establecer los requisitos de gradación y calidad para la muestra de agregado fino

para uso en concreto.

- Familiarizar al alumno con las definiciones básicas del ámbito de los materiales de

construcción y de los materiales a utilizar en el laboratorio del mismo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Capacitar al alumno para la realización de un ensayo de modulo de finura para

determinar la calidad de una muestra de agregado fino.

- Determinar los diferentes porcentajes de material de agregado fino retenido en el

juego de tamices.

- Calcular si el agregado fino se encuentra dentro de los límites para hacer un buen

diseño de mezcla.

- Asimilar el término modulo de finura y su relación con los materiales de la

construcción, el proceso para determinar su valor numérico y saber que significa

ese valor.

MARCO TEÓRICO

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- TAMIZADO DE AGREGADO FINO

La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del

tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una

muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por

abertura, de mayor a menor.

Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se

encuentran estandarizadas.

La denominación en unidades inglesas (tamices ASTM) se hacía según el tamaño de

la abertura en pulgadas para los tamaños grandes y el número de aberturas por

pulgada lineal para los tamaños grandes y el numeral de aberturas por pulgada

lineal para tamices menores de pulgada. Para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30,

# 50, # 100, # 200. La serie de tamices que se emplean para clasificar agrupados

para concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz sea

aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o

sea, que cumplan con la relación 1 a 2.

La operación de tamizado debe realizarse de acuerdo con las normas

estandarizadas sobre una cantidad de material seco. El manejo de los tamices se

puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la máquina adecuada

(tamizadora).

El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en

movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningún

caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través del tamiz;

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Recomendando, que los resultados del análisis en tamiz se coloquen en forma

tabular.

Siguiendo la respectiva recomendación, en la columna 1 se indica la serie de

tamices utilizada en orden descendente. Después de tamizar la muestra se toma el

material retenido en cada tamiz, se pesa, y cada valor se coloca en la columna 2.

Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido) del peso

total de la muestra.

Fórmula:

%Retenido=Peso delMaterial retenido en tamizPeso total de lamuestra

∗100

Este valor de % retenido se coloca en la columna 3. En la columna 4 se van

colocando los porcentajes retenidos acumulados. En la columna 5 se registra el

porcentaje acumulado que pasa, que será simplemente la diferencia entre 100 y el

porcentaje retenido acumulado.

Fórmula:

%PASA=100 –%Retenido Acumulado

Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en

forma gráfica y en tal caso se llaman curvas granulométricas. Estas gráficas se

representan por medio de dos ejes perpendiculares entre sí, horizontal y vertical,

en donde las ordenadas representan el porcentaje que pasa y en el eje de las

abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en

algunos casos mixtos.

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Las curvas granulométricas permiten visualizar mejor la distribución de tamaños

dentro de una masa de agregados y permite conocer además que tan grueso o fino

es.

En consecuencia hay factores que se derivan de un análisis granulométrico como

por ejemplo:

PARA AGREGADO FINO

- Módulo de Finura (MF)

El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes

retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la

relación 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo presente y

dividido en 100 , para este cálculo no se incluyen los tamices de 1" y ½".

MF= Σ%Retenido Acumulado100

- Clasificación de la arena por modulo de finura (MF)

Gruesa 2.9 a 3.2

Media 2.2 a 2.9

Fina 1.5 a 2.2

Muy Fina Menos de 1.5

Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto debe estar

entre 2.2, y 3.2.

EQUIPO UTILIZADO

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Para poder realizar las prácticas en el laboratorio nos fue necesario hacer uso de un

equipo adecuado con los cuales tomamos varios datos para llegar al resultado que

buscábamos y entre este equipo tenemos:

Serie de Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través de las cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea fino o grueso, su orden es de mayor a menor.

En su orden se utilizaron los siguientes tamices: el tamiz # 4, # 8, # 16, # 40, # 50, # 100 y fondo para el Agregado Fino.

Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vacío.

Horno de secado (a la falta de este, para el secado se utilizo una estufa convencional).

Cepillo, para mallas de tamices.

Taras, para colocación de muestras de agregado fino.

Sacudidor de mallas o de tamices (maquina tamizadora la cual acelera el proceso de sacudido).

FORMULAS UTILIZADAS

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%Retenido=Peso delMaterial retenido en tamizPeso total de lamuestra

∗100

%Perdida=Peso total de lamuestra−Peso tot al tamizadoPeso total de lamuestra

∗100

%PASA=100 –%Retenido Acumulado

MF= Σ%Retenido Acumulado100

Retenidoacumulado=retenido 1+retenido2……… ..+retenido n

DATOS OBTENIDOS

- MUESTRA DE AGREGADO FINO HÚMEDO

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W Humedo=600.00 gm s

- MUESTRA DE AGREGADO FINO SECO

W tara=110.00 gm s

W seco=(326.7−110 )+ (414.10−110)=520 .80 gm s

- Después de acoplar los tamices en el aparato mecánico (sacudidor de mallas) por un

periodo suficiente, hasta que no más del 0.30% en peso del retenido en el tamiz pase por

este en cinco minutos en la tamizadora.

- Peso de la muestra de agregado fino utilizado = 520.80 gms

Tamiz Peso retenido

(Gramos)

#4 16.60

#8 33.80

#16 65.60

#40 241.30

#50 75.50

#100 61.80

Bandeja de fondo 24.60

Total 519.20

DATOS CALCULADOS

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- PORCENTAJE DE MATERIAL RETENIDO EN CADA TAMIZ

%Retenido1=16.60 gms520 .80 gms

∗100=3.20%

%Retenido2=33.80 gms520.80 gms

∗100=6.51%

%Retenido3=65.60 gms520.80 gms

∗100=12.63%

%Retenido4=241.30 gms520.80gms

∗100=46.48%

%Retenido5=75.50 gms520.80 gms

∗100=14.54%

%Retenido6=61.80gms520.80 gms

∗100=11.90%

%Retenido7=24.60 gms520.80 gms

∗100=4.74%

%Perdida=520.80 gms−519.20gms520.80 gms

∗100=0.31%

- PORCENTAJE DE MATERIAL QUE PASA EN CADA TAMIZ

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%Pasa1=100−3.20=96.80%

%Pasa2=100−9.71=90.29%

%Pasa3=100−22.34=77.66%

%Pasa4=100−68.82=31.18%

%Pasa5=100−83.36=16 .64%

%Pasa6=100−95.26=4.74%

%Pasa7=100−100=0.00%

- MODULO DE FINURA

MF= Σ%Retenido Acumulado100

Σ%Retenido Acumulado=3.20+9.71+22.34+68.82+83.36+95.26=282.69

MF=282.69100

=2.8269≈2.83

RESULTADOS

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TamizPeso Retenido

(Gramos)

% Retenido

(%)

% Retenido

Acumulado

(%)

% Pasa

(%)

#4 16.60 3.20 3.20 96.80

#8 33.80 6.51 9.71 90.29

#16 65.60 12.63 22.34 77.66

#40 241.30 46.48 68.82 31.18

#50 75.50 14.54 83.36 16.64

#100 61.80 11.90 95.26 4.74

Bandeja de fondo 24.60 4.74 ------- -------

Total 519.20 100.00 282.69 0.00

%Perdida=520.80 gms−519.20gms520.80 gms

∗100=0.31%

Observamos que el porcentaje de perdida obtenido en el ensayo es de 0.31% lo cual es aceptable en comparación con el establecido el cual es 0.30%.

MF=2.83

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

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Luego de observar los resultados obtenidos al realizar el ensayo de modulo de finura para

un agregado fino se analizan los resultados para poder llegar a conclusiones concretas:

- ESPECIFICACIONES:

En la norma de la ASTM C-33 se estipulan los requisitos que permiten una relativa

amplitud de variación en la granulometría del agregado fino.

El agregado fino deberá estar graduado dentro de los límites siguientes:

Al comparar la tabla de la norma ASTM C-33 con la tabla de valores obtenidos con los

porcentajes que pasan observamos que la muestra de agregado fino que se utilizo para la

práctica esta dentro de las especificaciones requeridas por la ASTM para el uso de

agregados finos para su uso como material de la construcción.

TABLA NORMA ASTM C-33

Malla Porcentaje que pasa

9.5 mm 3/8” 100

4.75 mm No. 4 95 a 100

2.36 mm No. 8 80 a 100

1.18 mm No. 16 50 a 85

450 μm No. 40 15 a 45

300 μm No. 50 10 a 30

150 μm No. 100

2 a 10

TABLA OBTENIDA

Malla Porcentaje que pasa

9.5 mm 3/8” --------

4.75 mm No. 4 96.80

2.36 mm No. 8 90.29

1.18 mm No. 16 77.66

450 μm No. 40 31.18

300 μm No. 50 16.64

150 μm No. 100

4.74

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Notamos que el Modulo de Finura de nuestra arena es de 2.83 la cual estaría clasificada

como una arena Media que va de un MF de 2.2 a 3.2, siendo así la arena media la más

recomendable para utilizarse en un diseño de mezclas de concreto.

En el Agregado Fino se observó que hay gran variedad de tamaños; ya que si tenemos

arenas muy finas se obtienen mezclas segregadas y costosas mientras que con arenas

gruesas mezclas ásperas; por esto se debe evitar la utilización de cualquiera de los dos

extremos.

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CONCLUSIONES

En la realización del ensayo observamos que la muestra de agregado fino hay gran variedad de tamaños de los granos que lo conforman; si tenemos arenas muy finas se obtienen mezclas segregadas y costosas mientras que con arenas gruesas mezclas ásperas; por esto se debe evitar la utilización de cualquiera de los dos extremos y siempre verificar que el agregado fino que se va a utilizar en cualquier tipo de proyecto de construcción cumpla con las especificaciones requeridas.

Se considera que una buena granulometría es aquella que está constituida por partículas de todos los tamaños, de tal manera que los vacíos dejados por las de mayor tamaño sean ocupados por otras de menor tamaño y así sucesivamente.

Al realizar el cálculo del módulo de finura se obtuvo un resultado de 2.83. Esto nos indica que contamos con una arena que se encuentra entre los intervalos especificados que son 2.2 y 3.2; concluyendo de esta manera que es una arena adecuada para diseñar una buena mezcla para concreto.

Pudimos reconocer y aplicar un nuevo ensayo el cual va a ser de mucha utilidad en futuro muy cercano, reconociendo también algunas de las propiedades y características de la arena.

Las normas internacionales ASTM establecen las normas a seguir al momento de realizar pruebas relacionadas a la mecánica de suelos, están nos dan los parámetros correspondientes a seguir al momento de practicar cualquier clase de ensayo.

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RECOMENDACIONES

Se recomienda poner bajo el sol la muestra del agregado fino que se

requiera examinar en el laboratorio para remover de esta forma una gran

parte de humedad que la muestra pueda contener, removiendo así una

pequeña parte de humedad utilizando un horno o en nuestro caso una

estufa de gas y esta tomaría mucho tiempo, riesgos y consumo de gas a la

hora de remover la humedad del suelo así variando la cantidad de suelo a

utilizar.

Utilizar una balanza bien graduada para evitar errores en los valores

tomados de los pesos de las muestras del agregado fino.

Es necesario tomar las medidas de precaución pertinentes ya que tanto los

recipientes y la arena al momento de calentarse en la estufa puede alcanzar

temperaturas de hasta 1000C, por lo tanto hay que tener la protección

adecuada para evitar cualquier tipo de lesiones al momento de cualquier

accidente en el laboratorio.

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ANEXOS

- FOTOGRAFÍAS DE LA PRACTICA

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BIBLIOGRAFÍA

Normas UNE G1:

- UNE 103103-1994

- UNE 103104-1993

Normas ASTM

- ASTM C-33

Sitios Web:

- http://www.ingenieracivil.com/2007/05/modulo_de_finura.html

- http://es.wikipedia.org/wiki/modulo_de_finura