Propósito

“El cemento es un conglomerante formado fundamentalmente de óxido de calcio con anhídrido silícico, óxido de aluminio y óxido de hierro .”(1)

Durante la hidratación del cemento se produce una sucesión de fenómenos físicos que constituyen la manifestación del proceso químico en marcha: perdida de plasticidad, fraguado, y endurecimiento.

La perdida de plasticidad se debe a la reducción del agua libre del sistema por las primeras reacciones de hidratación, por adsorción física sobre la superficie de los productos de hidratación débilmente cristalinos y por evaporación. Posteriormente esta pérdida de agua conduce al fraguado y endurecimiento.

El fraguado implica la rigidización de la pasta del cemento, y se desarrolla en forma progresiva. El comienzo de la solidificación se llama fraguado inicial y en ese punto la pasta se torna no trabajable. El momento en que se alcanza la solidificación completa recibe el nombre de fraguado final.

Sin embargo el fraguado no implica resistencia mecánica. Una pasta de cemento que recién ha completado su fraguado posee una resistencia pequeña, pues solo representa el comienzo de la hidratación del SC3.

Con la hidratación de los silicatos se desarrolla el proceso de endurecimiento que se prolonga durante varias semanas. Se produce el llenado progresivo de los vacios del material con los productos de hidratación y, como consecuencia de ello un decrecimiento de la porosidad y permeabilidad, y un incremento de la resistencia.

“Determinar el tiempo de fraguado es fundamental a la hora de conocer las propiedades de los diferentes tipos de cemento, para así poder saber cuando están listos para ser sometidos a cargas.”(1)

Para saber el tiempo de fraguado se realiza el ensayo Vicat. Previamente se prepara una pasta de consistencia normal mediante un ensayo que determina la cantidad de agua.

Objetivos

1. Determinar una pasta de consistencia normal según norma IRAM 1612.2. Determinar el tiempo desde la adición del agua al cemento hasta el

momento en que inicia y termina el fraguado de la pasta de consistencia normal según norma IRAM 1619.

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Datos hechos y demostraciones

Para los ensayos de pasta de consistencia normal, y tiempo de fraguado se usa:

Materiales:

Cemento portland tipo 1 Agua

Instrumental:Balanza digitalMezcladoraCronómetroMolde troncocónicoAparato de Vicat

1. Pasta de consistencia normal

Procedimiento

Se pesó en la balanza digital 500 gramos de cemento para preparar la pasta.

Con la mezcladora puesta en marcha, se agregó en un principio 120 ml de agua y a continuación se volcó el cemento; se controló con el cronómetro 3 minutos de mezclado lento.

Se llevo la pasta al molde troncocónico apoyado sobre una base (estos previamente engrasados) y usando una espátula se lleno el molde, una vez llenado, con una llana se enrasa con movimiento de vaivén, tratando de no comprimir la pasta.

Luego se colocó el conjunto debajo del aparato de Vicat, se hizo descender el vástago hasta que el extremo de la sonda tocó la superficie de la pasta y se fijó en esta posición leyendo la lectura del índice. Luego se soltó el vástago y se anotó la lectura final que penetró la sonda. En este ensayo la sonda sólo penetró 8 mm. Entonces se rehace el ensayo.

El procedimiento para preparar la pasta es el mismo, pero en esta ocasión se aumenta la cantidad de agua a 125 ml. Luego en el aparato de Vicat, se midió que la sonda penetró 17ml. Se concluye que la cantidad de agua necesaria para la pasta es de 122ml.

A continuación se indica las cantidades para los diferentes ensayos realizados

Determinaciones 1ra determinación 2da determinación 3ra determinaciónCant. de cemento (gr) 500 500 500

Relación a/c 0,24 0,25 0,244Penetración (mm) 8 17 10Cantidad de agua (ml) 120 125 122

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2. tiempo de fraguado

Procedimiento:

Para realizar este ensayo se tomó la pasta de consistencia normal realizada en el ensayo anterior según la norma IRAM 1612.

Se engrasó el molde troncocónico y su base; en éste se introdujo la pasta hasta llenarlo totalmente y con una llana se enrasó la superficie, cuidando de no comprimir la pasta.

Se llevó el molde al aparato de Vicat, colocándolo debajo, se hizo bajar la aguja hasta tocar la base, fuera del molde y se anotó la lectura inicial (ver figura 1 y 2).

Se subió la barra y se colocó la probeta debajo de la aguja, se hizo descender ésta hasta que tomó contacto con la superficie de la pasta, luego se soltó la barra que llego hasta el fondo del molde.

Se repitió esta operación cada media hora aproximadamente, en puntos separados 6 mm entre sí; hasta obtener una penetración que diste 5 mm o más de la base. Se registro los resultados de todas las penetraciones 30 s después de soltar la barra.

A continuación se muestra los valores medidos

Se graficó estos valores:

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penetración (mm)

tiempo (min) tiempo (hs)

10 0 010 30 1/210 75 1 1/410 120 211 210 3 1/235 290 4 50´48 350 5 50´50 430 7 10´50 540 9

Del grafico se puede decir que el tiempo de fraguado inicial desde que se hizo la primera medición es de 3 h 42´, en el mismo la aguja penetra a 5mm de la base.El tiempo de fraguado final 7 hs 10 min.

Conclusiones:

Se tomó como valor 122 ml; con esta cantidad de agua la pasta era de consistencia normal.

Para el ensayo del tiempo de fraguado, el tiempo de fraguado inicial medido fue de 3hs 42´min, está dentro de lo establecido por la norma, pues esta indica que no debe ser menor a 45 min.La norma indica que el tiempo de fraguado final no debe ser mayor a 10 hs; el tiempo de fraguado final medido fue de 7 hs 10 min por lo tanto esta dentro de lo indicado.

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Referencias: Norma IRAM 1612 Norma IRAM 1619 Teoría de cemento (material de cátedra) (1)www.buenastareas.com (2) www.alein.com

Anexos:

Figura 1

Figura 2

(2)

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