Agregados de roca y su idoneidad

Después de leer este artículo, aprenderá sobre los agregados de roca y su idoneidad.

Las rocas pueden triturarse y clasificarse para formar un agregado que se puede agregar a un material de unión como el cemento para formar concreto o betún para servir como piedra de camino. Varias obras de ingeniería civil necesitan diferentes grados de agregados. La distribución del tamaño de partícula dentro de un agregado se especifica para cualquier situación particular.

Esto generalmente se presenta como una curva de distribución de tamaño de partícula en la que el porcentaje de peso acumulado que pasa un tamaño de malla estándar particular se puede trazar en un gráfico. En las canteras de roca dura, una empresa proporcionará agregados de roca triturada a una curva de clasificación requerida por el cliente.

Es importante tener en cuenta que tanto los depósitos de arena como los de grava y las mezclas de ambos tendrán una distribución de tamaño de partícula única para el depósito en particular. Por lo tanto, el grado específico de material requerido para un proyecto de ingeniería siempre se puede suministrar desde una cantera de roca triturada.

La idoneidad de los agregados como componentes de la calzada o el hormigón depende de las propiedades particulares que se indican a continuación.

1. Piedra de camino:

Las propiedades de los agregados a probar son las siguientes:

(a) Composición de la textura y grado de alteración de la roca:

La mejor piedra del camino es una roca ígnea fresca de grano fino a medio, con un crecimiento de los minerales que produce una unión fuerte y sin vidrio de roca.

La mayoría de las rocas sedimentarias se trituran fácilmente para ser utilizadas como piedras de carretera, pero para este propósito también se pueden usar piedras de arenilla dura. También se pueden usar muchas rocas metamórficas cristalinas, aunque aparte de los talones y el grano esquistoso, son demasiado variables para hacer un buen agregado de piedra de camino.

(b) Resistencia al desgaste de la superficie:

Esto se evalúa midiendo el valor de abrasión agregado y el valor de la piedra pulida. El valor de abrasión agregado (AAV) mide la resistencia al desgaste de la superficie por abrasión. Cuanto menor sea el valor, mayor es la resistencia.

Muchas regulaciones recomiendan un valor inferior a 8 para uso general en carretera. El valor de la piedra pulida (PSV) mide la medida en que el tráfico pule las piedras de la carretera. Cuanto mayor sea el valor, mayor es la resistencia. Los valores altos (superiores a 60) se recomiendan para autopistas, rotondas y carreteras de alta densidad.

Puede haber discrepancia entre los resultados de las pruebas de AAV y PSV y el comportamiento real en las carreteras, ya que se pueden usar rodillos en lugar de neumáticos. Otros factores que pueden influir en la resistencia a la superficie incluyen la adherencia del agregado al betún.

Algunas rocas (basalto, piedra caliza) se unen bien, mientras que otras (cuarcita, esquisto) se unen mal. La presencia de planos de corte en los agregados permitirá que el agua penetre y acelere su desintegración.

(c) Resistencia al impacto y aplastamiento:

Esto puede evaluarse mediante pruebas de valor de impacto agregado (AIV) y valor de trituración agregado (ACV). Los tipos de roca comunes varían en AIV desde bueno (volcánico básico, dolerita, cuarcita, grava de cuarzo), pasando por buen (granito, grava compuesta de fragmentos ígneos o metamórficos) a pobre (rocas ígneas desgastadas, gravas ricas en arcilla). Para un buen agregado de piedra de carretera, la resistencia a la trituración no confinada debe ser superior a 100 N / mm ² .

(d) Otras pruebas útiles:

Estos incluyen la evaluación del levantamiento de escarcha. Un cilindro de árido de roca de 150 mm de alto y 100 mm de diámetro se coloca en condiciones de congelación con su base en agua corriente durante 250 horas. La expansión (o levantamiento) que sufre la muestra debe ser inferior a 12 mm.

2. Calidad de los agregados - Pruebas en agregados de roca:

Los principales grupos utilizados como agregados son basalto, gabro, pórfido de granito, hornfels, esquisto, cuarcita, piedra caliza, areniscas, pedernal y tipos artificiales.

3. Forma, textura y tamaño de la partícula:

La tabla 4 muestra las principales características de la forma de las partículas. En general, las partículas redondeadas son más fáciles de trabajar, pero las partículas angulares se unen mejor con la matriz. La unión del agregado también está relacionada con la textura de la superficie. La textura de la superficie se describe mediante uno de los términos descritos en la Tabla-5.

La categoría de textura de la superficie se basa en la impresión obtenida mediante un simple examen visual de muestras de mano y no es una clasificación petro-gráfica precisa. Diferentes especímenes del mismo tipo de roca pueden caer en categorías adyacentes.

El tamaño de partícula se determina mediante un análisis de tamiz en el que un peso dado de agregado se pasa a través de una serie de tamices de tamaños estándar y cada fracción resultante se pesa y se relaciona con el peso original de la muestra, como un porcentaje que pasa por una cierta abertura.

4. La cantidad de arcilla, limo o polvo en agregado fino o grueso:

Tres métodos pueden ser utilizados en esta determinación.

Estos son:

(a) Método de sedimentación :

Este es un método gravimétrico utilizado para partículas de hasta 20 en tamaño (1 µm = 0.001 mm)

(b) Método de decantación:

Esto se usa para material de menos de 75 µm de tamaño

(c) Prueba de ajuste de campo:

Este es un método volumétrico aproximado utilizado para arenas y gravas, pero no se usa para agregados de roca triturada. Proporciona una guía aproximada del porcentaje de limo, arcilla o polvo en un agregado.

5. Índice de descamación:

El índice de descamación de un agregado es el porcentaje de peso de las partículas en él cuya dimensión menor (espesor) es inferior a 0, 6 de su dimensión media. Se utiliza un tamiz con ranuras alargadas.

6. Índice de alargamiento:

El índice de alargamiento es el porcentaje en peso de partículas cuya dimensión mayor (longitud) es mayor que 1.8 veces su dimensión media. Ni esta prueba ni la anterior son aplicables al material fino que pasa un tamiz BS de 6.35 mm (1/4 in).

7. Número de Angularidad:

La angularidad (ausencia de redondeo de partículas agregadas) afecta la facilidad de manejo de una mezcla de agregados y aglutinantes, ya sea concreto o bituminoso. El número de angularidad es una medida de la angularidad relativa basada en el porcentaje de vacíos en el agregado después de la compactación.

Los agregados menos angulares (más redondeados) tienen 33 por ciento de vacíos, y el número de angularidad de un agregado se define como la cantidad en que el porcentaje de vacíos excede de 33. El número de angularidad generalmente varía de 0 a 12.

8. Diez por ciento del valor de las multas:

Esto da una medida de la resistencia de los agregados a la trituración. Cuanto mayor sea el valor, mayor es la resistencia. La carga requerida para producir finos del 10 por ciento a partir de los agregados se puede medir utilizando un equipo de prueba de impacto agregado.

9. Valor de impacto agregado (AIV):

Esto proporciona una medida relativa de la resistencia del agregado al impacto repentino, que puede diferir de su resistencia a una carga de compresión. La cantidad de material fino producido se expresa como un porcentaje del peso inicial de la muestra, tratándose cada muestra agregada de la misma manera.

10. Valor de trituración agregado (ACV):

Esto proporciona una medida relativa de la resistencia de un agregado a la trituración bajo una carga de compresión aplicada gradualmente. La prueba es similar a la de AIV, excepto que una carga se aplica gradualmente. Si los resultados de la prueba de AIV y este son 30 o más para un agregado, el resultado no está claro y se debe llevar a cabo la determinación del 10 por ciento del valor de las multas.