Áridos en Construcción: Granulometría, Tamices y Módulo de Finura para Hormigón

Fundamentos de Áridos en Ingeniería Civil

1. Definición de Árido

Un árido es un conjunto de partículas de origen pétreo, duras, de forma estable y que deben cumplir una serie de requisitos específicos para su uso en construcción. Estos materiales ocupan entre el 60% y el 80% del volumen total del hormigón, siendo un componente fundamental en su composición.

2. Granulometría

La granulometría consiste en la distribución del tamaño de los granos de un material. La gradación de los áridos juega un papel crucial en su uso como componente del concreto, ya que afecta directamente la calidad, trabajabilidad y durabilidad del material resultante.

3. Acopio de Árido Grueso

Para el acopio de árido grueso, es fundamental adoptar medidas que aseguren la homogeneidad y eviten la segregación. Una práctica recomendada es la formación de pilas con una geometría de torta circular, lo que ayuda a minimizar la segregación por tamaños y facilita una extracción uniforme del material.

4. Objetivo del Cuarteo de Árido

El cuarteo de árido tiene como objetivo principal reducir el tamaño de una muestra representativa de áridos, tomada en terreno, sin que esta pierda sus características originales. Este proceso es esencial para obtener submuestras adecuadas que serán utilizadas posteriormente en ensayos de caracterización del material en laboratorio, garantizando la fiabilidad de los resultados.

5. Sistema de Tamices y Clasificación

El proceso de clasificación de áridos se realiza mediante un sistema de tamices. Cada tamiz se caracteriza por su abertura, es decir, por la dimensión del lado interior de cada uno de sus cuadrados elementales.

• Abertura del tamiz (t): Se expresa en milímetros (mm).
• Fórmula de Abertura: t = 2^(n/4), donde n es un número entero.
• Progresión Geométrica: Los tamices forman una progresión geométrica de razón 2^(1/4).
• Rango de Tamices: Existen tamices para la sucesión de números enteros desde n = 27 hasta n = -19, lo que corresponde a aberturas desde t = 107,6 mm hasta t = 0,037 mm. (Cabe destacar que existen aproximadamente 47 tamices en este rango para una clasificación detallada).

6. Tamaño Máximo del Árido

La determinación del tamaño máximo del árido es crucial para el diseño de mezclas de concreto.

• Da (Tamaño Máximo Absoluto): Es el tamaño de la partícula correspondiente al menor tamiz por el cual pasa el 100% del material.
• Dn (Tamaño Máximo Nominal): Es el tamaño de la partícula correspondiente al tamiz inmediatamente siguiente a aquel por el cual pasa el 100% (Da). Si por este tamiz pasa el 90% o menos del material, entonces Dn se considera igual a Da.

7. Módulo de Finura (MF)

El Módulo de Finura (MF) es un valor medio, un índice numérico que representa la granulometría de un árido a través de la distribución de frecuencias de tamaño de sus partículas. Es una medida importante para evaluar la finura o la grosería de un árido.

• Se aplica solo a las mallas que siguen la progresión geométrica de razón 2^(1/4).
• Nota importante: El Módulo de Finura pivota, por lo que su valor solo varía cuando la posición de la curva granulométrica cambia en sentido horizontal, y no cuando gira sobre el punto de pivote.

Fórmulas para el Cálculo del Módulo de Finura:

1. MF = Σ(% Retenido Acumulado) / 100
2. MF = [Σ(Nº MALLAS x 100) - Σ(% Que Pasa)] / 100