30 abr 13

AGREGADOS FINOS Y GRUESOS: ¿CÓMO INCIDEN EN LA MANEJABILIDAD DEL CONCRETO?

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Tiempo de lectura 3 min

Este artículo está enfocado en la incidencia de la forma y textura de los 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.

Para obtener un mismo nivel de asentamiento, las arenas angulares de forma rugosa requerirán más agua de mezclado en el concreto que un agregado fino redondeado y liso. Esto a su vez,  afectará la relación agua-material cementante si el contenido de cementante se mantiene constante; o requerirá un ajuste en el contenido de cementante si una cierta relación de agua-material cementante es requerida.

Fotografía: Argos

La forma y textura del agregado grueso también afecta el requerimiento de agua de mezclado y la relación agua-material 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.

Se ha demostrado que la falla de una muestra de concreto con mayor frecuencia comienza como micro fisuras entre la pasta o mortero y las superficies de las partículas de agregado más grueso.

Fotografía: Argos

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.

Fotografía: Argos.

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.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.


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Sobre el autor

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Jesús David Osorio ingeniero_civil Ciudad: Ocaña País: Colombia

Soy ingeniero Civil con especialidad en Gerencia de Calidad y Gerencia de Proyectos con 16 años de experiencia en el campo de la tecnología del concreto y sus aplicaciones en obras civiles. Como investigador me han interesado las patologías y la petrografía del concreto, el módulo de elasticidad, contracción y permeabilidad del concreto, así como la reactividad álcali de los agregados. Soy docente de cátedra en la Universidad Javeriana de Cali y actualmente trabajo en Argos como Asesor Técnico del Negocio Industrial. En los últimos años he trabajado en el desarrollo de estrategias de investigación enfocadas a la venta y al mercado de la construcción.


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18 Responses to AGREGADOS FINOS Y GRUESOS: ¿CÓMO INCIDEN EN LA MANEJABILIDAD DEL CONCRETO?

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    luisa beltarn dice:

    Buenos días ingeniero, es posible erradicar las burbujas en el mezclado, producción del concreto o en su defecto los vacíos o poros que quedan en la estructura cuando están ya están fundidas?
    Suele pasar que en ocasiones el diseño de mezclas viene cargado con mucha arena o gravilla, por lo tanto se trata de realizar el respectivo ajusto en obra casi de que manera inmediata, es importante tener en cuenta realizar el volumétrico? sabiendo de que de cierta manera se debe agilizar en las fundidas y que la mayoría de veces los operarios de la plantas mezcladoras en obra lo hacen así al tanteo, si viene muy gravilloso quitan x cantidad de gravilla y la compensan a la del arena manteniendo el volumen del diseño de mezcla.
    Agradezco de su respuesta
    Gracias

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      Jesús David Osorio dice:

      Buenos días Luisa,

      tiene dos inquietudes te aclaro la primera.

      tapar los vacíos cuando el concreto esta en estado endurecido es un proceso adicional que se debe utilizar productos adicionales, se puede evitar cuando esta en estado fresco con un vibrado y con unos golpes para sacar el aire.

      Con respecto a la segunda inquietud lo que se plantea no es una buena practica no se hace el ensayo de la masa unitaria y rendimiento volumetrico para ver la dosificación del diseño y hacer los respectivos ajuste pero no se debe hacer ajuste de quitar grava y ajustar con la arena ya que afecto el diseño de mezclas de concreto

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    Elkin Gutierrez dice:

    Ingeniero Jesus David, buenas tardes, tengo una consulta, ojala me la pueda responder lo mas pronto posible, tengo una arena de trituración la cual por norma debe tener un equivalente de arena como mínimo del 60% y nos esta 50%, la cantidad de material que pasa la malla Nº 200 es máximo 5% y nos esta dando 6.5%, hicimos la mezcla le colocamos un aditivo superplastificante y la resistencia a 7 días ya nos esta dando la resistencia final, esto es para un pavimento rígido MR 42, quisiera saber que tanto afectan estos dos parámetros.

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      Jesús David Osorio dice:

      Buenas tardes apreciado Elkin,

      Muchas gracias por seguri nuestro blog, de acuerdo a la inquietud te hago los siguientes comentarios.

      Tener agregados perfectos es muy complicado y agregados que cumplan toda la normatividad en algunas ocasiones no es posible. cuando se decide hacer concreto con estos agregados es importante validar los diseños de concreto y hacer validaciones en campo que nos de la tranquilidad que el concreto cumple con las especificaciones del producto final, te sugiero que sigas controlando y verificando la calidad de las arenas con los ensayos de pasa 200, modulo de finura, equivalente de arena.

      saludos,

      Jesús David Osorio

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    Oscar Mauricio Sierra Acuña dice:

    Muy interesante Articulo, primordial es la caracterización completa de cada uno de los agregados a utilizar en nuestros concretos, como productores nos enfocamos en proporcionar agregados para obtener el menor porcentaje de vacíos (sin dejar a un lado las curvas granulométricas teóricas como Fuller o Bolomey fundamentales para el diseño de mezcla), y este proporcionamiento varía en función al producto que nuestros clientes soliciten, por ejemplo la gran diferencia en un proporcionamiento de agregados que hay entre un Pavicreto con un concreto autonivelante. Los felicito e importante darle la importancia que se merece a nuestros agregados, me gustaría ver más información sobre la diversidad de materiales que tenemos en el país, SIlíceos en el interior y calizos en el norte del país.

    Saludos

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      Jesús David Osorio dice:

      Buenos días Oscar,

      Muchas gracias por tus comentarios, con respecto a la información te recomiendo que leas la norma NTC 174 y hay un articulo de calidad de Pedro Nel.

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    Buenas noches. ¿Qué puede suceder si se invierten las proporciones de agregados en el concreto? Es decir, si se pone más arena que grava para una proporción. La resistencia se afecta demasiado?

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      Jesús David Osorio dice:

      Buenos días Adriana,

      La pregunta que haces genera inquietud pero el cambiar las proporciones de agregado van a depender de las curvas granulométricas de cada agregado, es importante saber que tipo de estructura se va a realizar, que asentamiento se necesita para la colocación del concreto. el definir las proporciones de cada agregado en la mezcla va a depender de las curvas de granulometría que tiene cada material.

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    Renzo Rosado dice:

    Estimado David, me parece muy interesante el articulo, de casualidad tienes informacion de como repercute en el concreto trabajar con porcentaje de pasante de malla 200 elevadas en la arena.

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      Jesús David Osorio dice:

      Buenos días apreciado Renzo,

      En Colombia hay una Norma NTC 174 que habla sobre los criterios de la calidad de los agregados para concreto y menciona sobre lo máximo de contenido de pasa 200 y no debe superar el 3 % cuando el agregado es natural, porque hace énfasis en el control del pasa 200 esto afecta el contenido de agua al tener mayor cantidad de pasa 200 nos altera la relación agua cemento y por ende nos afecta la calidad del concreto.

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    Soy estudiante de ingenieria civil y me gustaria que me proporcionen informacion sobre tecnologia del concreto y otras materias relacionadas a mi carrera. Gracias.

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      Redacción 360° en concreto dice:

      Buen día Jeffrey, gracias por el mensaje. En este blog encuentras artículos relacionados con diversos aspectos de la Tecnología del Concreto, sin embargo, si hay algún tema en específico que te interese, agradecemos lo compartas para analizar su inclusión dentro de nuestra agenda editorial.

      Saludos del equipo editorial.

      Verónica Echeverry.

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    Jesús David Osorio dice:

    Buenas tardes,

    Muchas gracias por sus buenos comentarios, Armando es fundamental lo que mencionas las caras fracturadas ayudan a mejoran la adherancia entre la pasta y el agregados y es de reflexionar cuanto deber ser la cantidad minima de caras fracutaradas en los agregados.

    Existe algunas especificaciones que algunas regiones del pais puedan que no se cumplan pero hay que resaltar que los grandes proyectos se especifican la cantidad de caras fracturadas.

    Cordial saludo

    Jesús David Osorio

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    Armando Sandoval Rodríguez dice:

    Es importante aclarar que la superficie áspera o rugosa del agregado grueso desempeña un papel importante en la adherencia de este con el mortero, y por ende en la resistencia del concreto, creo que es conveniente se controle a los suministradores de agregados de materiales triturados que se cumpla un % mínimo de caras fracturadas. Entiendo que en varias regiones apartadas de nuestro país se trabaja con lo que se explota en las playas de los ríos para obras de pavimentación, pero para quienes seguimos Normas en bién de la calidad del concreto y su durabilidad es de capital importancia esta exigencia.

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      Jesús David Osorio dice:

      Buenas noches Jhon Jairo,

      Muchas gracias por el comentario y totalmente de acuerdo se debe reflexionar sobre la calidad de los agregados que se utilizan en las bases

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    jHON jAIRO dice:

    Interesante el artículo, ya que nos invita a reflexionar sobre los materiales granulares que se van a utilizar en la mezcla, de manera que la mezcla presente una buena manejabilidad, pero cumpliendo con las condiciones de resistencia.

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