Peso volumétrico de materiales

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El peso volumétrico de los materiales es una medida que relaciona al peso con el volumen que ocupa un material. Se puede expresar en diferentes unidades de medidas, dependiendo del sistema de medición por el cual se opte.

La importancia de los pesos volumétricos, varia en relación a la rama del saber en el cual se emplea. Las propiedades físico-mecánica de los materiales de construcción utilizan este parámetro tan importante para llevar a cabo un adecuado control de calidad.

La determinación de pesos volumétricos es especialmente útil en el diseño de mezclas de concreto, debido a que ese parámetro brinda información muy necesaria del estado de los materiales. Un buen diseño de mezcla se logra mediante el control de las condiciones físicas y mecánicas de sus componentes.

¿ Cuánto pesan los materiales de construcción ?

Hemos agrupado algunos materiales de construcción, cuyo valor puede ser de gran utilidad para diferentes fines.

Material Peso  del material (kg/m3)
Agregados  
Arena seca 1600
Arena Húmeda 1800
Arena Saturada 2100
Piedra Partida 1500
Morteros  
Cemento + Arena 2100
Cemento + Cal + Arena 1900
Cal + Arena 1700
Hormigón  
Cemento + arena + piedra triturada 2300
Cemento + arena + piedra triturada + refuerzo 2400

                           Tabla de pesos para materiales de construcción

Peso volumétrico de materiales

Peso volumétrico de un block de concreto

Para un volumen de 12x20x40 cm, el peso promedio por pieza es de 19.4 kg.

Para un volumen de 20x20x40 cm, el peso promedio por pieza es de 17.6 kg.

Peso volumétrico del acero: para calcular pesos de elementos de acero, es pertinente la utilización de su densidad (7850 kg/m3).

Peso de la mezcla de concreto

Para conocer el peso de una mezcla de concreto se deben considerar las sumas de todos los materiales que lo componen.

Por lo general el concreto convencional tiene rangos de pesos unitarios que van desde los 2,240 kg/ma los 2,400 kg/m3. Esta variación va a depender de la densidad de los agregados, cantidad de aire atrapado o incluido, cantidad de cemento y agua.

Para el diseño de estructuras en arquitectura e ingeniería, se contempla la combinación de concreto convencional y acero de refuerzo en los 2,400 kg/m3.

peso volumétrico de mezcla

Peso volumétrico de los agregados

Es importante diferenciar entre peso volumétrico suelto y compactado, lo cual depende de las condiciones de manejo a que estén sujeto los materiales.

El peso volumétrico suelto: suele ser usado para determinación del consumo de agregado por m3 de mezcla.

Peso volumétrico compactado: sirve para conocer el volumen de materiales y está sujeto a asentamientos o acomodamiento del material por el uso o paso del tiempo.

La determinación del peso volumétrico de los agregados, es necesaria para realizar diseños de mezcla de forma adecuada. Además, es una propiedad que nos permite determinar el consumo de agregados en la mezcla por metro cúbico (m3).

La estimación del peso unitario para una mezcla de concreto se realiza en base al peso de concreto que se requiere para llenar un molde de volumen conocido. Consecuentemente, una vez la mezcla de concreto endurezca, su peso unitario será ligeramente menor que el concreto fresco.

Una vez la mezcla de concreto ha endurecido, se puede determinar su peso mediante la toma de cilindros convencionales (resistencia a compresión).

¿ Cómo se calcula el peso volumétrico ?

En la determinación del peso de los agregados, es importante conocer si el material pesado carece de humedad, ya que la presencia de agua agrega peso a la muestra. Es por ello que muchas veces nos encontramos con el termino «peso seco», para denotar el estado del material en mención.

Unidades de medida para el peso volumétrico

 SI: Sistema Internacional de Unidades: kg/m3

Fórmula para el cálculo

Pss = (Wmr – Wr / V) x 1000

Pss : Peso específico del agregado seco y suelto (kg/m3).

Wmr: Peso del material seco(kg) + Peso del recipiente en donde este contenida la muestra (kg)

Wr: Peso del recipiente en donde este contenida la muestra (kg).

V= volumen del recipiente en donde está contenida la muestra (litros).

Diferencia entre peso volumétrico y peso específico

Un tema que genera gran confusión de conceptos, es la diferencia entre peso volumétrico y específico. 

Por definición:

El peso volumétrico de un agregado es el que se requiere para llenar un recipiente con un volumen unitario especificado.

El peso específico (densidad relativa) de un agregado, es la relación de su peso respecto al peso de un volumen absoluto de agua. 

Ahora bien, cuando hablamos de agregados para la mezcla de concreto se emplea el término volumétrico debido a que estos materiales son controlados mediante ensayos de laboratorio. Por ejemplo, una muestra de arena puede tener propiedades distintas a otra, incluso cuando provienen de la misma fuente, pueden existir variaciones en el porcentaje de humedad. Todas estas variaciones deben ser controladas minuciosamente para lograr una mezcla que cumpla con los parámetros de diseño, garantizando así su resistencia y durabilidad.

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