Preguntas frecuentes sobre agregados de arena y grava
El agregado de arena y grava es un nombre colectivo para materiales como arena, grava, piedra triturada, bloques de piedra y piedra labrada. Es un material básico para la producción de hormigón, mortero, mezcla asfáltica, etc., y se utiliza principalmente en la construcción de infraestructuras como rascacielos, carreteras, ferrocarriles, puentes, ingeniería municipal, proyectos de conservación de agua, aeropuertos y muelles.
El árido con un tamaño de partícula superior a 5 mm se denomina árido grueso, que es lo que solemos llamar piedra. El árido con un tamaño de partícula inferior a 5 mm se denomina árido fino, también conocido como arena.
Este artículo resume 15 preguntas frecuentes sobre agregados de arena y grava. Espero que podamos ayudarle en la construcción.
P: ¿Qué sistemas generalmente se componen de líneas de producción de agregados de arena y grava?
A: Incluye principalmente cuatro sistemas:
Sistema de alimentación: Generalmente se utiliza un alimentador vibratorio que se encarga del suministro de piedra;
Sistema de transporte:La cinta transportadora es responsable del transporte de materiales entre diferentes equipos;
Sistema de trituración: Este es el núcleo de toda la línea de producción, que generalmente consta de varias trituradoras. Su función es triturar diversas materias primas minerales hasta obtener el tamaño de partícula requerido.
Sistema de cribado: Incluye criba vibratoria circular y criba vibratoria lineal.
P: ¿Qué es la gradación de agregados?
A: La gradación del árido es la proporción entre las partículas de diferente tamaño que componen el árido de arena y grava. Es decir, el árido contiene la proporción de partículas con diferentes espesores, lo cual sirve como indicador para medir su espesor.
Las diferentes arenas tienen diferentes gradaciones. Cuanto menor sea el tamaño de partícula y mayor la proporción, más fina será la arena. Por el contrario, cuanto mayor sea la proporción de partículas de mayor tamaño, más gruesa será la arena. Lo mismo ocurre con las piedras.
P: ¿Cuál es el contenido de barro, polvo de piedra y terrones de arcilla?
A: El contenido de lodo se refiere al contenido de partículas con un tamaño de partícula inferior a 75 μm en arena natural;
El contenido de polvo de piedra se refiere al contenido de partículas con un tamaño de partícula inferior a 75 μm en arena artificial;
El contenido de terrones de arcilla se refiere al contenido de partículas en la arena cuyo tamaño de partícula original es mayor a 1,18 mm y menor a 600 μm después de ser sumergidas en agua y amasadas a mano.
P: ¿Cuál es la granulometría y finura de la arena? ¿Qué efecto tienen?
A: Gradación de partículas: Esto se refiere a la situación en la que se combinan arenas de diferentes tamaños de partícula. Si la granulometría es deficiente y la tasa de vacíos es alta, se requiere más pasta de cemento para rellenar. Por el contrario, si la granulometría es buena y la tasa de vacíos es baja, se requiere menos pasta de cemento para rellenar.
El espesor de la arena: Se refiere al espesor promedio de la arena de diferentes tamaños de partícula al mezclarse. Con la misma cantidad de arena, la superficie de las partículas gruesas es pequeña y la de las finas es grande, por lo que la cantidad de pasta de cemento utilizada para envolverlas variará.
Se ha descubierto que, al mezclar hormigón, es necesario considerar simultáneamente el espesor y la granulometría de la arena. Cuando la arena contiene más partículas gruesas, partículas medianas y una pequeña cantidad de partículas finas, se observa una menor tasa de vacíos y una menor superficie total. Además, esto no solo reduce la cantidad de cemento, sino que también mejora la compacidad y la resistencia del hormigón.
P: ¿A qué aspectos hay que prestar atención cuando ingresan agregados gruesos y finos al sitio de producción?
A: El agregado grueso debe controlar principalmente su tamaño de partícula, gradación, forma de partícula, contenido de polvo de piedra y contenido de terrones de arcilla.
El agregado fino debe controlar el módulo de finura, el contenido de lodo y el contenido de terrones de arcilla.
Además, independientemente del árido grueso o fino, se debe realizar una inspección general de cada vehículo, y no se deben descargar vehículos no calificados. Asimismo, de acuerdo con los requisitos de la especificación, los indicadores deben inspeccionarse por lotes.
P: ¿Cuáles son las características de la arena de río? ¿Por qué la arena de montaña, la arena de mar y la arena de desierto no son aptas para la construcción?
A: La arena de río tiene las ventajas de una buena forma de grano, firmeza, durabilidad, abundantes recursos, bajo costo de extracción y menos impurezas.
La arena de montaña se desgasta fácilmente, tiene una superficie rugosa, muchos bordes y esquinas, muchas impurezas y un gran contenido de barro.
Aunque la arena marina es rica en recursos, tiene muchas impurezas e iones de cloruro, que son corrosivos y tienen altos costos de desalinización.
La arena del desierto es demasiado fina, contiene mucha tierra, es demasiado pegajosa y tiene poca plasticidad.
Por lo tanto, la arena de montaña, la arena del mar y la arena del desierto no se pueden utilizar como arena de construcción.
P: Cómo distinguir la arena artificial y la arena de río por su apariencia?
A: La arena artificial es el agregado de arena y grava obtenido tras la trituración con una máquina para fabricar arena, como una trituradora de impacto de eje vertical. A diferencia de la arena de río natural, presenta bordes y esquinas afilados, numerosas agujas y rugosidad.
La arena de río se extrae directamente del río, por lo que se mezclará con pequeños guijarros y arena fina.
La arena de río se erosiona por el agua durante mucho tiempo, y sus bordes y esquinas son relativamente redondeados. Los bordes y esquinas de la arena artificial producida por la máquina de arena y grava son relativamente afilados y definidos.
P: ¿Qué tipos de arena se pueden clasificar según los requisitos técnicos?
A: La arena se divide en Clase I, Clase II y Clase III según los requisitos técnicos:
La clase I es adecuada para hormigón con grado de resistencia superior a C60;
La clase II es adecuada para hormigones con grados de resistencia entre C30 y C60 y con resistencia a las heladas, impermeabilidad u otros requisitos;
La clase III es adecuada para hormigón y mortero de construcción con un grado de resistencia inferior a C30.
P: ¿Cuál es el papel de los agregados de arena y grava en la producción de hormigón?
A: Los agregados de arena y grava proporcionan buena estabilidad, resistencia al desgaste y durabilidad al hormigón. Además, pueden reducir la retracción, inhibir la propagación de grietas y reducir el calor de hidratación. Añadir la mayor cantidad posible de agregado al hormigón puede reducir su costo sin afectar sus propiedades.
P: Si la arena es demasiado fina, ¿qué efecto tiene en el hormigón? ¿Qué ocurre si solo se dispone de arena fina?
A: Si la arena es demasiado fina, aumenta la demanda de agua del hormigón. Además, el hormigón preparado con arena fina presenta baja bombeabilidad y plasticidad, lo que disminuye su resistencia y facilita la formación de grietas.
Si la fuente de arena solo contiene arena fina, el hormigón bombeado puede prepararse añadiendo arena artificial a la arena fina. Por ejemplo, se puede mezclar arena fina con un módulo de finura inferior a 2,0 con arena artificial con un módulo de finura de 3,0 a 3,2. La proporción entre ambas es de aproximadamente 6 a 4; después, se debe observar la fluidez y la bombeabilidad. La proporción específica puede determinarse experimentalmente.
P: Si la arena contiene mucho barro, o incluso tiene terrones de arcilla, ¿tendrá un gran impacto en el hormigón?
A: Esto afecta al hormigón. Si la arena contiene una gran cantidad de lodo, la demanda de agua del hormigón será mayor, la plasticidad será baja, la retracción aumentará, la resistencia del hormigón disminuirá y la estructura se agrietará con facilidad. Por lo tanto, es necesario controlar el contenido de lodo en la arena para que sea menor o igual a 3% (C30~C50), y el contenido de lodo en el hormigón de alta resistencia debe ser menor.
En cuanto a los terrones de arcilla, además de los efectos mencionados, también afectan gravemente la resistencia del hormigón. Por ejemplo, pueden debilitar las secciones de hormigón, flotar al verter el suelo y formar hoyos en la superficie tras la contracción.
P: ¿Cuál es la cantidad adecuada de polvo de piedra en el hormigón?
A: Añadir polvo de piedra al hormigón es beneficioso. Sin embargo, el contenido de polvo de piedra debe ser adecuado.
El componente principal del polvo de piedra en la arena fabricada a máquina es el carbonato de calcio, pero la hidratación no es ilimitada y también está limitada por la composición del cemento.
Un contenido excesivo de polvo de piedra dificulta la adhesión del agregado de arena y el cemento, lo que reduce el rendimiento del hormigón. Además, si el contenido de polvo de piedra supera el límite, perjudica la durabilidad del hormigón. Esto se debe a que la capacidad de retención de agua del polvo de piedra se reduce significativamente y la retracción por secado es significativamente mayor.
Los experimentos muestran que, en general, el contenido de polvo de piedra en el hormigón por debajo de C50 debe controlarse entre 10% y 15%, mientras que el contenido de polvo de piedra en el hormigón por encima de C50 no debe superar los 10%.
P: ¿Por qué la resistencia del hormigón de guijarros es 3~4 MPa menor que la del hormigón de piedra triturada para la misma proporción de hormigón?
A: La superficie rugosa del agregado grueso es beneficiosa para mejorar la resistencia de la interfaz entre la pasta de cemento y el agregado.
Según las pruebas, el hormigón preparado con guijarros contiene más piedra meteorizada y su índice de trituración es menor que el de la piedra triturada. Además, su superficie es lisa y la resistencia de la interfaz es baja, por lo que la resistencia del hormigón preparado con guijarros será de 3 a 4 MPa menor que la del hormigón de piedra triturada con la misma proporción.
P: ¿Qué es la reacción álcali-agregado? ¿Cuál es su impacto?
A: El álcali (Na₂O, Ka₂O) del hormigón reacciona químicamente con el árido, cuya composición química es sílice activa, para formar un gel de sílice-álcali que absorbe agua y se expande. La tensión de expansión provoca la fisuración del hormigón. Este proceso se denomina reacción álcali-árido. Esta reacción provoca una expansión local del volumen dentro del hormigón, e incluso puede provocar una falla expansiva en la estructura.
P: ¿Cómo prevenir la reacción entre el álcali y el agregado?
A: Si el árido grueso local contiene sílice activa, el contenido alcalino del aditivo para hormigón debe limitarse estrictamente. Al utilizar áridos alcalinos, el contenido alcalino total de los diversos materiales en el hormigón debe ser inferior o igual a 3% de la masa del hormigón.
