La granulometría de los agregados se refiere a la distribución de tamaño de las partículas, generalmente son de interés en esa distribución el tamaño máximo permisible y el tamaño mínimo permisible, sin embargo existen aplicaciones en las cuales se puede preferir un cierto tamaño uniforme en las partículas. La distribución de las partículas se determina por medio de ensayos de cribado empleando mallas, donde los alambres que integran las mallas se entretejen formando espacios cuadrados con diversas aberturas. Las mallas que se usan dependen en cuanto a su abertura y nomenclatura de las normas que se adopten, entre algunas normas y mallas de uso a nivel mundial se encuentran las americanas y las inglesas que se presentan a continuación:
Tabla 7.1. Mallas Estándar para Normas Americanas e Inglesas.
Cualesquiera que sean las mallas a emplear, éstas se colocan en un ensayo granulométrico de la siguiente manera: arriba la malla con abertura mayor y hacia abajo en orden decreciente de abertura las demás mallas, finalmente hasta abajo se coloca una charola para recoger aquellas partículas menores a la malla más cerrada. El ensayo consiste en depositar hasta arriba una muestra del agregado a cribar, después se coloca una tapa sobre la malla de arriba y el conjunto se pone en un agitador mecánico por el tiempo especificado por la norma (también se puede hacer con agitado manual, pero esto es lento), posteriormente se determinan los pesos retenidos en las mallas y en la charola y sé grafican los resultados para checarlos contra los límites especificados. El dibujo granulométrico puede considerar los porcentajes retenidos en las mallas o los porcentajes que pasan las mallas empleadas, siendo este último el más usado. Debido a que en la construcción se pueden adoptar una gran variedad de especificaciones para controlar el uso de los agregados, solo se presentarán algunos de los requisitos granulométricos más usuales en diversos trabajos con concretos y materiales de base en carreteras. La Tabla 7.2 presenta los límites granulométricos que se usan como control en la elaboración de varios materiales de construcción donde se emplean agregados.
Tabla 7.2. Límites Granulométricos de Agregados para Algunas Aplicaciones.
Como ejemplo del tipo de gráfica que se obtiene con los límites especificados para los agregados, se presenta la Figura 7.1 para una grava de tamaño máximo de 19 mm (3/4 de pulgada) que se acostumbra a usar en el concreto hidráulico. En la figura se aprecian dos límites, el inferior y el superior, la curva granulométrica de la grava que se pretenda usar en el concreto deberá caer dentro de dichos límites, no deberá presentar discontinuidades para poder ser aceptada, de otra manera se rechazaría el material.
Cabe mencionar que los límites granulométricos que se presentan en la tabla 7.2 no representan todas las posibilidades, sólo son ejemplos, los límites dependen de las especificaciones que se adopten.
Figura 7.1. Límites Granulométricos de una Grava para Concreto Hidráulico.
Los requisitos granulométricos de los agregados varían con la aplicación, ya que generalmente las especificaciones que establecen estos requisitos se basan en la experiencia, no quiere esto decir que deba bastar el proporcionar granulometrías que caigan dentro de los límites especificados para que las cosas salgan bien por sí solas, aún dentro de los límites se debe buscar una optimización para lograr una mejor calidad del producto final. Los límites granulométricos sólo regulan el trabajo.
La buena granulometría de los agregados (también la forma de las partículas) es clave para lograr diversos objetivos, por ejemplo, es muy deseable pretender una alta densidad en materiales como el concreto hidráulico o el concreto asfáltico, puesto que esto repercute en mejores cualidades estructurales. Además, tal objetivo se puede lograr de una manera económica ya que la alta densidad se logra gracias a que la buena granulometría permite que las partículas sólidas se acerquen más entre ellas reduciendo los vacíos a un mínimo, con un porcentaje de vacíos mínimo se requerirá consecuentemente menos pasta de cemento en el caso del concreto hidráulico y menos asfalto en el caso del concreto asfáltico.
Módulo de finura.- El módulo de finura es un valor útil en la elaboración de los concretos hidráulicos, este valor está relacionado con la granulometría de los agregados. El módulo de finura se puede calcular tanto en las gravas como en las arenas, sin embargo es más significativo en las arenas, a este parámetro se le llega a utilizar en algunos métodos de diseño de mezclas. El módulo de finura de la arena se calcula primero sumando los porcentajes retenidos acumulados en las mallas No. 4, No. 8, No. 16, No. 30, No. 50 y No. 100 y luego dividiendo esta cantidad por 100. Valores altos del módulo de finura (arriba de 3.00) indican arenas gruesas y valores bajos (cercanos a 2.00) indican arenas finas. Debe indicarse que el parámetro es útil para evaluar el consumo de pasta de cemento que se puede emplear en los morteros o concretos ya que dependiendo del tamaño de las arenas se requerirá más o menos pasta para rodear las partículas, las arenas finas (mayor superficie específica) consumirán más pasta y consecuentemente más cemento, por el contrario las arenas gruesas (menos superficie específica) consumirán menos pasta y consecuentemente menos cemento.
