2. Agregado para concreto: se define como un conjunto de
partículas, de origen natural o artificial, que pueden ser
tratados o elaborados y cuyas dimensiones están
comprendidas entre límites normalizados.
Agregado fino: es el proveniente de la desintegración
natural (arena) o artificial, que pasa el tamiz 9,5 mm
(3/8) y que cumple con los límites establecidos en la
norma.
Agregado grueso: es el retenido en el tamiz 4,75 mm (N°
4) proveniente de la desintegración natural o mecánica
de la roca, y que cumple con los límites establecidos en
la norma.
3. Arena. La NTP 400.011 define a la arena como el agregado fino
proveniente de la desintegración natural de las rocas. También
se define la arena como el conjunto de partículas o granos de
rocas, reducidas por fenómenos mecánicos, naturales
acumulados por los ríos y corrientes acuíferas en estratos
aluviales y médanos o que se forman en in-situ por
descomposición; o el conjunto de piedras producidas por acción
mecánica artificial, las primeras son las arenas naturales; y las
segundas, las arenas artificiales.
Se clasifican según la “Comisión de Normalización” de la
Sociedad de Ingenieros del Perú como sigue:
Arena Fina 0.05 a 0.5 mm.
Arena Media 0.5 a 2.0 mm.
Arena gruesa 2.0 a 5.0 mm.
4. Grava: La NTP 400.011 define a la grava como el
agregado grueso, proveniente de la desintegración
natural de materiales pétreos, encontrándoseles
corrientemente en canteras y lechos de ríos
depositados en forma natural.
Piedra triturada o chancada: La NTP 400.011 define
como el agregado grueso obtenido por trituración
artificial de rocas o gravas.
El tamaño máximo: es definido por el que
corresponde al menor tamiz, por él pasa toda la
muestra de agregado grueso.
Tamaño nominal máximo: es el que corresponde al
menor tamiz de la serie utilizada que produce el
primer retenido.
5. Definición
Llamados también áridos, son un conjunto de
partículas de origen natural o artificial; que pueden
ser tratados o elaborados y cuyas dimensiones están
comprendidas entre los límites fijados por la Norma
Técnica Peruana 400.011.
Los agregados pueden constituir hasta las tres
cuartas partes en volumen, de una mezcla típica de
concreto; razón por la cual se debe realizar un
análisis minucioso y detenido de los agregados
utilizados en cada zona.
6. Los agregados deberán cumplir con los siguientes
requerimientos:
Los agregados empleados en la preparación de los concretos de
peso normal (2200 a 2500 kg/m3) deberán cumplir con los
requisitos de la NTP 400.037 o de la Norma ASTM C 33, así como
los de las especificaciones del proyecto.
Los agregados fino y gruesos deberán ser manejados como
materiales independientes. Si se emplea con autorización del
Proyectista, el agregado integral denominado “hormigón”
deberá cumplir como lo indica la Norma E.060.
Los agregados seleccionados deberán ser procesados,
transportados manipulados, almacenados y dosificados de
manera tal de garantizar:
1) Que la pérdida de finos sea mínima;
2) Se mantendrá la uniformidad del agregado;
3) No se producirá contaminación con sustancias
extrañas;
4) No se producirá rotura o segregación importante en
ellos.
7. Los agregados deberán cumplir con los siguientes
requerimientos:
Los agregados expuestos a la acción de los rayos solares
deberán, si es necesario, enfriarse antes de su utilización en la
mezcladora.
Si el enfriamiento se efectúa por aspersión de agua o riego, se
deberá considerar la cantidad de humedad añadida al agregado a
fin de corregir el contenido de agua de la mezcla y mantener la
relación agua - cemento de diseño seleccionada.
8. AGREGADO FINO
El agregado fino deberá cumplir con los siguientes
requerimientos:
El agregado fino puede consistir de arena natural o
manufacturada, o una combinación de ambas. Sus
partículas serán limpias, de perfil preferentemente
angular, duro, compacto y resistente.
El agregado fino deberá estar libre de cantidades
perjudiciales de polvo, terrones, partículas escamosas o
blandas, esquistos, pizarras, álcalis, materia orgánica,
sales, u otras sustancias dañinas.
9. El agregado fino deberá cumplir con los siguientes
requerimientos:
El agregado fino deberá estar graduado dentro de los
límites indicados en la NTP 400.037. Es recomendable
tener en cuenta lo siguiente:
1) La granulometría seleccionada deberá ser
preferentemente continua, con valores
retenidos en las mallas Nº4, Nº8, Nº16, Nº30,
Nº50 y Nº100 de la serie de Tyler.
2) El agregado no deberá retener más del 45% en
dos tamices consecutivos cualesquiera.
3) En general, es recomendable que la
granulometría se encuentre dentro de los siguientes
límites: NTP 400.037
AGREGADO FINO
10. Los agregados grueso y fino deben cumplir con las gradaciones
establecidas en las tablas.
TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA
9,5 mm (3/8 pulg) 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
600 m (No. 30) 25 a 60
300 m (No.50) 5 a 30
150 m (No.100) 0 a 10
El porcentaje indicado para las mallas Nº50 y Nº100 podrá ser reducido a 5%
y 0% respectivamente, si el agregado es empleado en concretos con aire
incorporado que contenga más de 225 kgs. de cemento por metro cúbico, o
si se emplea un aditivo mineral para compensar la deficiencia en los
porcentajes mencionados.
AGREGADO FINO
11. El agregado fino que no demuestre presencia
nociva de materia orgánica cuando se determine
conforme el ensayo colorimétrico de carácter
cualitativo, se deberá considerar satisfactorio. El
agregado fino que no cumple con el ensayo
anterior, podrá ser usado si al determinarse el
efecto de las impurezas orgánicas sobre la
resistencia de morteros, la resistencia relativa a
los 7 días no es menor de 95%.
AGREGADO FINO
12. El módulo de fineza del agregado fino se mantendrá
dentro del límite de ± 0.2 del valor asumido para la
selección de las proporciones del concreto; siendo
recomendable que el valor asumido esté entre 2.35 y
3.15.
Si excede el límite indicado de ± 0.2, el agregado podrá
ser rechazado por la Inspección, o alternativamente
ésta podrá autorizar ajustes en las proporciones de la
mezcla para compensar las variaciones en la
granulometría.
Estos ajustes no deberán significar reducciones en el
contenido de cemento.
AGREGADO FINO
13. Se define como agregado grueso al material retenido en el
tamiz 4.75 mm. (N º 4) y cumple los límites establecidos en la
NTP 400.037.
El agregado grueso podrá consistir de grava natural o
triturada, piedra partida. El agregado grueso empleado en la
preparación de concretos livianos podrá ser natural o
artificial.
El agregado grueso deberá cumplir con los siguientes
requerimientos:
Deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil
preferentemente angular, duras, compactas, resistentes, y
de textura preferentemente rugosa.
Las partículas deberán ser químicamente estables y
deberán estar libres de escamas, tierra, polvo, limo,
humus, incrustaciones superficiales, materia orgánica, sales
u otras sustancias dañinas.
AGREGADO GRUESO
14. AGREGADO GRUESO
Es recomendable tener en consideración lo siguiente:
Según NTP400.037 ó la Norma ASTM C33.
1) La granulometría seleccionada deberá ser de
preferencia continua.
2) La granulometría seleccionada deberá permitir
obtener la máxima densidad del concreto, con una
adecuada trabajabilidad y consistencia en función
de las condiciones de colocación de la mezcla.
3) La granulometría seleccionada no deberá tener
más del 5% del agregado retenido en la malla de
11/2” y no más del 6% del agregado que pasa la
malla de ¼ ”.
15. La norma contiene en un apéndice y a manera de
información husos granulométricos considerados
óptimos, para proporcionamientos de finos y
gruesos en el diseño de mezclas, dentro de los
cuales se pueden obtener concretos trabajables y
compactos.
Esta información tiene carácter de orientación y
en ningún caso es prescriptiva.
AGREGADO GRUESO
16. REQUISITOS GRANULOMÉTRICOS DEL AGREGADO GRUESO
El agregado grueso debería estar graduado dentro de los límites
especificados en la NTP 400.037, tal como sigue:
20. Se permite el uso de agregados que no cumplan
con las gradaciones especificadas, siempre y
cuando existan estudios calificados a
satisfacción de las partes, que aseguren que el
material producirá concreto de la calidad
requerida.
Se prescribe que las sustancias dañinas, no
excederán los porcentajes máximos siguientes:
Agregado fino:
Partículas deleznables, 3%, material más
fino que la malla No. 200, 5%.
Agregado grueso: Partículas deleznables 5%,
material más fino que la malla No. 200, 1 %,
carbón y lignito, 0,5%.
El lignito es un carbón mineral que se forma por compresión de la turba.
21. El agregado utilizado en concreto sujeto
permanentemente a la acción de la humedad o
en contacto con suelos húmedos, no deberá
contener sustancias dañinas que reaccionen
químicamente con los álcalis de cemento, por
cuanto producen expansiones excesivas del
concreto.
En caso de estar presentes tales sustanciales,
el agregado puede ser utilizado con cementos
que tengan menos de 0,6% de álcalis,
calculados como óxido de sodio (Na2O + 0,658
k2O), con el añadido de un material que
prevenga la expansión dañina debido a la
reacción álcaliagregado.
22. De presumirse la presencia de sales solubles en
el agregado en especial al tratarse de lugares
vecinos al mar, descargas de afluentes
industriales, etc., el agregado para cemento
deberá cumplir con los siguientes límites
admisibles expresados en porcentaje total en
peso, referidos a resultados obtenidos en
ambos agregados.
Contenido de sulfatos en concreto
pretensado 0.02% (200 ppm), y en
Concreto Armado 0.06% (600 ppm), como
valores máximos.
23. Para proteger al acero de la corrosión en el
concreto armado y pretensado, los
reglamentos estipulan un máximo de ión cloro
como suma total de todos los componentes
(agua, agregados y cementos).
El código del ACI especifica el porcentaje,
(en peso del cemento), del máximo de ión
cloro, como suma en todos los
componentes: .
Concreto Pretensado 0,06%; Concreto
Armado expuesto a cloruros 0,15%;
Concreto Armado seco y Protegido (1 %);
otras construcciones de concreto armado,
0,3%.
24. La forma de los agregados incide en el
comportamiento del concreto.
La forma de los agregados está condicionada
por la estratificación de las rocas en el
yacimiento, el plano de clivaje y la corrección
del proceso de trituración cuando es el caso.
La menor trabajabilidad del concreto con
agregados aplanados o alargados, se encuentra
en la mayor superficie con relación al volumen,
que origina mayor frotamiento interno.
25. L>G>E
La forma de los
elementos granulares
está definida por tres
dimensiones, la
longitud "L", el grosor
"G", y el espesor "E",
de manera.
26. La norma peruana de requisitos de agregados
considera el índice de espesor, que expresa la
relación G/E.
El factor "G" está determinado por el paso de
los agregados por una parrilla, de barras
redondas paralelas, que separa los elementos
inconvenientes cuando la relación es mayor
que 1.58. Los agregados son separados por la
parrilla, en la que la luz libre entre barras
establece una relación G/1.58, que viene a
significar el salto de una dimensión de la serie
27. En la norma peruana el índice de espesor se
encuentra dentro de los requisitos complementarios,
que son de aplicación al agregado utilizado en los
concretos de resistencia 210 kg/cm2 y mayores.
28. Los elementos contaminantes de los agregados
actúan sobre el concreto reduciendo su
resistencia, modificando la durabilidad y dañando
su apariencia externa.
En otros casos, alteran el proceso de mezclado,
incrementando la exigencia de agua o retrasando
el proceso de fraguado.
De acuerdo al tipo de acción, podemos clasificar los
contaminantes como de carácter físico o químico.
Los físicos actúan sea en el exterior del agregado,
como es el caso de los finos y de las partículas
adheridas, o de manera externa, como los
elementos con exceso de poros o partículas de
diferente expansión térmica.
29. Los factores químicos se distinguen según actúen
directamente sobre el cemento. como las
impurezas orgánicas; o independientes del
aglomerante como los materiales solubles.
La mayoría de los agregados presentan algún grado
de contaminación. pero la norma determina el
porcentaje máximo admisible. Los elementos
perjudiciales que generalmente se encuentra en los
agregados son: los muy finos, que exigen exceso de
agua; los recubrimientos que afectan la adherencia;
las partículas débiles. inestables o impurezas. que
actúan sobre la hidratación.
Los excesos, en la mayoría de los casos, pueden
eliminarse fácilmente mediante el proceso de
lavado, como sucede en los materiales finos ligeros.
30. IMPUREZAS ORGÁNICAS
Los agregados eventualmente pueden estar
contaminados con materias orgánicas, originadas
por la descomposición de elementos vegetales, en
forma de margas orgánicas. Estas impurezas
pueden afectar las reacciones de hidratación,
modificando el fraguado o reduciendo la
resistencia.
El control inicial del agregado se realiza de manera
cualitativa, mediante una prueba colorimétrica,
aplicable especialmente a las arenas. El valor de
este ensayo es indicar la presencia potencial de
compuestos orgánicos, nocivos permitiendo así la
realización de ensayos adicionales de mayor
precisión.
31. PRUEBA COLORIMÉTRICA
El procedimiento de ensayo consiste en comparar una solución de
referencia, de color-patrón, con la coloración de líquido que
sobrenada, después de un período de 24 horas, sobre una muestra
de arena, de aproximadamente 500 g, luego de mezclada con una
solución al 3% de hidróxido de sodio en agua. La solución de
referencia, debe ser preparada, en cada caso, disolviendo
bicromato de potasio (K2Cr2O7) (grado de reactivo) en ácido
sulfúrico concentrado (peso específico 1,84) a razón de 0,250 g,
por 100 cm3 de ácido. Cuando el color del líquido de la muestra
de ensayo es más oscuro que el color de referencia, se puede
inferir la presencia de materia orgánica.
En los casos en que el ensayo sea positivo, se establece una
prueba adicional, consistente en comparar la resistencia de la
compresión de mortero, fabricados con la arena cuestionada y
otra reconocida como sana. En el caso de que la resistencia
obtenida estuviera por debajo del 95% de la alcanzada con la
arena patrón, no deberá emplearse el agregado, por inadecuado.
32. PARTÍCULA LIVIANA
Algunos materiales de baja densidad, como el
carbón, los materiales fibrosos y la madera,
pueden afectar la durabilidad del concreto. Las
normas establecen el máximo de partículas livianas
permisible, las mismas que son evaluadas mediante
separación por suspensión en líquido de alta
densidad.
33. MATERIAL MÁS FINO DE 74 MICRONES
El material muy fino, constituido por arcilla y limo,
se presenta recubriendo el agregado grueso, o
mezclado con la arena.
En el primer caso, afecta la adherencia del
agregado y la pasta.
En el segundo, incrementa los requerimientos de
agua de mezcla.
En principio, un moderado porcentaje de muy finos
puede favorecer la trabajabilidad, pero su
incremento afecta la resistencia del concreto.
34. PARTÍCULAS INESTABLES
Algunos elementos que contaminan los agregados
no mantienen su integridad o experimentan en
contacto con el agua expansiones destructivas. Tal
es el caso de la pizarra y otras partículas de baja
densidad. En otros casos, inclusiones blandas, como
el carbón.
Las piritas de hierro presentan características
expansivas, al reaccionar con el aluminato cálcico
del cemento. La mica puede alterarse en el proceso
de hidratación del cemento, además de requerir un
exceso de agua de mezcla.
