INTRODUCCION

Para la realizacin de un buen diseo de mezcla se necesitan conocer muchas propiedades de los materiales que van a conformar la mezcla, entre ellos estn los agregados y el cemento, en el presente informe se presentan los datos obtenidos en el laboratorio y los resultados calculados con estos mismos con los respectivos anlisis para la determinacin de la finura y la densidad del cemento hidrulico, con el propsito de estudiar a fondo las propiedades de la pasta de cemento, pues es de suma importancia indagar y evaluar acerca de los rangos o posibles variaciones que puedan tener estas para que se encuentre en situaciones ptimas, teniendo como fin ltimo su mejor rendimiento y utilizacin. Para este laboratorio, se analizar la densidad de una muestra de cemento con la ayuda de la NORMA ASTMC 184 y ASSHO T 128. La finura del cemento es de vital importancia conocerla porque esta nos dice que tanta impureza posee este ya que a medida que el cemento tiene ms impureza menor ser la resistencia que bridara el concreto realizado con dicho cemento, el porcentaje de impurezas admitido en el cemento oscila entre 0 y 0,5%. A lo largo de este informe se conocern todos los datos obtenidos en el laboratorio y los clculos realizados con estos mismos con los que se determina la densidad y finura del cemento para despus analizar y concluir si dicho cemento es apto para elaborar un buen diseo de mezcla.

OBJETIVOS

Determinar las diferencias en el resultado a obtener de la finura en los distintos tipos de cemento para la muestra natural, por va seca.

Determinar la finura del cemento por medio del tamiz N 230 (0.0675 mm), bajo la norma ASTMC 184 y AASHO T 128

Comparar los resultados obtenidos con las especificaciones de construccin de carreteras para verificar que tanto cumple el material estas normas y para que puede ser utilizado.

FUNDAMENTO TEORICO

CEMENTO TIPO ICoEl cemento Extraforte ICo es un cemento de uso general recomendado para columnas, vigas, losas, cimentaciones y otras obras que no se encuentren en ambientes hmedos-salitrosos. Este cemento contiene adiciones especialmente seleccionadas y formuladas que le brindan buena resistencia a la compresin, mejor maleabilidad y moderado calor de hidratacin. Propiedades: Moderado calor de hidratacin Mejor trabajabilidad Aplicaciones: Obras de concreto y de concreto armado en general Morteros en general Pavimentos y cimentaciones Estructuras de concreto masivo

Especificaciones tcnicas:

CEMENTO TIPO 1:El cemento Tipo I es un cemento de uso general en la construccin, que se emplea en obras que no requieren propiedades especiales.El cemento portland Tipo I se fabrica mediante la molienda conjunta de clnker Tipo I y yeso, que brindan mayor resistencia inicial y menores tiempos de fraguado.

Propiedades: Mayores resistencias iniciales Menores tiempos de fraguado Aplicaciones: Obras de concreto y concreto armado en general Estructuras que requieran un rpido desencofrado Concreto en clima fro Productos prefabricados Pavimentos y cimentaciones Especificaciones tcnicas:

FINURA DEL CEMENTO

La finura de molido del cemento es una caracterstica ntimamente ligado al valor hidrulico del cemento ya que influye decisivamente en la velocidad de las reacciones qumicas que tienen lugar durante su fraguado y primer endurecimiento.La finura es una propiedad muy importante del cemento y por ello tiene que someterse a un control cuidadoso, especialmente de los fabricantes. Las partculas de cemento, por ser muy pequeas, no pueden ser separadas por mallas. Por esta razn, el grado de finura del cemento se mide por otro tipo de mtodos y parmetros.El parmetro de medicin de la finura del cemento es el rea especfica, expresada como el rea de la superficie total en cm2por gramo de cemento (o m2 por Kg de cemento).El rea especificada en cm2/g significa la cantidad de superficie que un gramo de partculas de cemento puede cubrir. As, un cemento con rea especfica mayor ser ms fino que otro con rea especfica menor.Un aumento en la finura del cemento tiene los siguientes efectos: Hidratacin temprana: un alto grado de finura eleva la cantidad de yeso requerido para propiciar un efecto retardante adecuado, puesto que en cementos ms finos, existe ms cantidad de aluminato triclcico (C3A) libre para una velocidad de hidratacin rpida. Desarrollo rpido de la resistencia a la compresin en el concreto, especialmente a edades mayores o cercanas a los 7 das. Por esta razn, el cemento tipo III (alta y temprana resistencia) es molido ms finamente y con mayores proporciones de silicato triclcico (C3S) y aluminato triclcico (C3A). El concreto hecho con tipo III tiene a los 3 das una resistencia a la compresin igual a la del tipo I a los 7 das. An as, moler las partculas del cemento hasta obtener un alto grado de finura presenta ciertas desventajas: Representa un proceso con costos considerables. Las partculas de cemento al ser ms finas se deterioran con mayor rapidez por la atmsfera. Experimentan una reaccin ms fuerte con los agregados reactivos alcalinos. Forman una pasta con mayor contraccin y ms susceptibilidad de agrietamiento.

TAMIZ

Es simplemente una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos huecos cuadrados. Es importante que esos cuadrados tengan todos el mismo tamao, ya que ste determinar el tamao de lo que va a atravesar el hueco, tambin conocido como "luz de malla".

TAMIZADOEl Tamizar es un mtodo fsico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partculas slidas de diferentes tamaos por un tamiz o colador. Las partculas de menor tamao pasan por los poros del tamiz atravesndolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. Es un mtodo muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de slidos heterogneos, como piedras y arena, en la cual la arena atravesar el tamiz y las piedras quedaran retenidas. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaos y se utilizan de acuerdo al tamao de las partculas que contenga la mezcla.Tamizacin: para aplicar este mtodo es necesario que las fases se presenten al estado slido. Se utilizan tamices de metal o plstico, que retienen las partculas de mayor tamao y dejan pasar las de menor dimetro. Por ejemplo: trozos de mrmol mezclados con arena; harina - corcho; sal fina - pedazos de roca; canto rodado - arena; bolitas de vidrio - azcar; trozos de corcho - arena; aserrn - sal fina; etc. SUPERFICIE ESPECFICA DEL CEMENTO:Las partculas de cemento, debido a su pequeo tamao, no pueden caracterizarse por medio de tamices; de este modo, se necesitan otros mtodos para medir el tamao de partcula. El mtodo ms comn es el de permeabilidad al aire de Blaine, (NB 472; ASTM C204). El ensayo consiste en medir el tiempo en que una columna de agua desciende una altura dada, como se ve en las figuras. Este mtodo depende del flujo de aire a travs de un lecho de cemento preparado en la celda del aparato (permeabilimetro de Blaine). El flujo de aire es funcin del tamao y nmero de poros, lo cual es funcin del tamao de partcula. Para determinar la superficie especfica, se considera a las partculas como esferas. El rea superficial se expresa en m2/kg o cm2/gr de cemento. Los resultados dependern de la temperatura a la que se haga el ensayo.

PROCEDIMIENTO DE HIDRATACIN:

El agua en el cemento hidratado se encuentra en tres formas. Una de ellas, la que esta qumicamente combinada, es el agua de hidratacin de los compuestos y forma parte de la composicin molecular de ellos; otra es el agua que se encuentra en los capilares o poros y la otra es el agua del gel o agua absorbidaEn el cemento portland el agua qumicamente combinada despus de la hidratacin completa es aproximadamente un 25% y la superficie especifica pasa de 3000 a 2000000 cm2/gr. El incremento del rea superficial por agua combinada es el gel, es una de las razones que permite explicar el incremento de resistencia. El valor mximo para el agua combinada tericamente es del orden de 28, ms o menos el 1% del peso del cemento. Este valor se reduce al combinarse a un 25% y el agua del gel representa un 15%. El agua capilar depende de la solucin agua-cemento empleada.La velocidad de hidratacin de los constituyentes del cemento aumenta con la temperatura; sin embargo, un tratamiento prolongado o excesivo de temperatura es perjudicial; no es conveniente pasar de 80C.Los tratamientos trmicos se efectan con vapor de agua o calor seco. Por el contrario la hidratacin se retarda con la diminucin de la temperatura. La hidratacin de los cementos siderrgicos y de los puzolanicos produce los mismos compuestos que se forman en los cementos portland: La slice de las puzolanas y las escorias reaccionan con la cal libre y forman silicatos. Las resistencias se alcanzan a edades tardas y a veces superiores a la de los cementos portland para las mismas edades. Las adiciones de puzolanas se emplean para disminuir el calor de hidratacin especficamente cuando se trata de concretos masivos.El proceso de hidratacin es un proceso exotrmico, que hace que los cementos al fraguar y endurecer aumenten de temperatura; cada compuesto del cemento al hidratarse libera una determinada cantidad de calor en determinado tiempo. El calor de hidratacin se define como la cantidad de calor en caloras por gramo de cemento deshidratado, generado despus de una hidratacin completa a una temperatura dada.

MATERIALES Y EQUIPOS

1.- Brocha

La brocha es unaescobillaque recoge reteniendo entre susfibrasun determinado material para luego distribuirlo uniformemente sobre unasuperficie.

2.- Balanza Sensible a 0.05 gr: Instrumento utilizado en ellaboratorio, que sirve para medir la masa. Su caracterstica ms importante es que poseen muy poco margen de error, lo que las hace ideales para utilizarse en mediciones muy precisas

3.- Recipiente:Es unobjetohondo oreceptculo, destinado a recibir productos slidos, lquidosogases.

4.- Cemento Extrafuerte ICo:El cemento Extraforte ICo es un cemento de uso general recomendado para columnas, vigas, losas, cimentaciones y otras obras que no se encuentren en ambientes hmedos-salitrosos. Este cemento contiene adiciones especialmente seleccionadas y formuladas que le brindan buena resistencia a la compresin, mejor maleabilidad y moderado calor de hidratacin.

5.- Cemento Tipo I:El cemento Tipo I es un cemento de uso general en la construccin, que se emplea en obras que no requieren propiedades especiales. El cemento portland Tipo I se fabrica mediante la molienda conjunta de clnker Tipo I y yeso, que brindan mayor resistencia inicial y menores tiempos de fraguado. 6.- Cemento de Fragua:

Elcemento blancoes un tipo decemento portlandde un color gris muy claro (blancura mayor del 85%),empleado tanto en piezas prefabricadas como en acabados de suelos y albailera en general.

7.- Mallas Tamizadoras:Es simplemente una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos huecos cuadrados. Es importante que esos cuadrados tengan todos el mismo tamao, ya que ste determinar el tamao de lo que va a atravesar el hueco, tambin conocido como "luz de malla".

8.- Vibrador de Tamiz:El tamiz vibratorio se conecta intercalado en un tramo horizontal de la lnea de transporte neumtico por vaco. El movimiento vibratorio se obtiene gracias a la accin del vibrador neumtico a esfera rotante.

METODOLOGIA EXPERIMENTAL

Procedimiento para la Muestra Natural y Va Seca:Para la muestra natural, emplearla tal como se encuentre en la bolsa de cemento Paso 1.- Para la muestra por va seca, antes de usar el cemento este debe estar seca (Por lo cual si es posible se puede dejar la muestra en la hornilla por el lapso de algunos minutos y dejarla enfriar).Pero en nuestro caso solo se procedi a seleccionar la muestra de la bolsa con un vaso de precipitados y no ponerla en la hornilla.

Fig. 2: Bolsa de cemento EXTRAFORTE ICo Fuente: PropiaFig. 1: Vaso de Precipitados Fuente: Propia

Paso 2.- Luego procedemos a pesar 50 gramos de dicha muestra (Cemento EXTRAFORTE ICo). Asegurndonos que una vez sacada la muestra las bolsas estn bien cubiertas ya que el cemento tambin fragua con el aire del medio.

Fig. 5: Pesar el vaso con cemento Fuente: PropiaFig. 4: Balanza Fuente: PropiaFig. 3: Vaso con 50 gramos de cemento Fuente: Propia

Paso 3.- Antes de usar el tamiz debemos asegurarnos que est completamente limpio para no obtener datos errados por partculas que podra contener ya sea de anteriores ensayos hechos o partculas de otras impurezas.

Para la limpieza del tamiz utilizamos una brocha.

Fig. 7: Tamiz N230 Fuente: PropiaFig. 6: Brocha Fuente: Propia

Paso 4.- Pesar el Tamiz y registrar el peso en la Tabla 01.Y luego armar la secuencia Base-Tamiz 230-Tapa e introducir los 50 gramos de muestra en el Tamiz N 230.

Fig. 10: Armado y colocado de la secuencia Fuente: PropiaFig. 9: Base y tapa de la secuencia Fuente: Propia

Fig. 8: Pesar el Tamiz Fuente: Propia

Paso 5.- Ubicamos correctamente en el tamizador la secuencia armada, asegurando la tapa, y encendemos el tamizador durante un periodo de 15 minutos.

Fig. 12: Tamizador encendido Fuente: PropiaFig. 11: Secuencia ubicada en el Tamizador Fuente: Propia

Paso 6.- Por ultimo quitamos la tapa y pesamos la malla N 230 con la muestra retenida. Para luego realizando clculos obtenemos por diferencia el peso de la fraccin de cemento que ha sido retenida en ella(R). Fig. 13: Pesar muestra retenida Fuente: Propia

DATOS EXPERIMENTALES

A continuacin se pone en muestra los datos obtenidos por va seca en el Laboratorio de Materiales Cermicos, durante la prueba de ensayo de finura del cemento por medio del Tamiz N 230, bajo la norma ASTCM 184 y AASHO T 128.

CEMENTO EXTRAFORTE ICo

Peso del cemento50 gr

Peso de la malla N230262,06 gr

Peso del cemento despus de ser tamizado304,50 gr

GRUPO A1:

GRUPO A2:

CEMENTO TIPO I

Peso del cemento50 gr

Peso de la malla N230261,98 gr

Peso del cemento despus de ser tamizado274,00 gr

GRUPO A3:

CEMENTO DE FRAGUA

Peso del cemento50 gr

Peso de la malla N230261,93 gr

Peso del cemento despus de ser tamizado302,36 gr

R = Peso del residuo que no pasa el Tamiz N 230R = W CT W T

W CT = Peso del cemento despus de ser tamizado W T = Peso del tamiz N 230

F = Finura del cemento expresada en porcentaje F = x 100 %

CALCULOS Y RESULTADOS

Reportado los datos, se procede a obtener el peso del residuo que no pasa del Tamiz N 230 y la finura del cemento va seca. GRUPO A1:

WCT = 304.50 gr WT = 262,06 gr R = WCT WT = (304.50 - 262,06) gr = 42,44 gr F = x 100% = 84,88 %

GRUPO A2:

WCT = 274,00 gr WT = 261,98 gr R = WCT WT = (274,00 261,98) gr = 12,02 gr F = x 100% = 24,04 %

GRUPO A3:

WCT = 302,36 gr WT = 261,93 gr R = WCT WT = (302,36 261,93) gr = 40,43 gr F = x 100% = 80,86 %

ANALISIS DE RESULTADOS

Despus de haber hecho las operaciones correspondientes, se obtuvieron los siguientes resultados:

F (%)TIPO DE CEMENTO

84,88Extraforte ICo

24,04Tipo I

80,86De Fragua

DISCUSION DE RESULTADOS

Los datos obtenidos eran demasiado altos sus porcentajes del peso del residuo que no pasa el tamiz, esto nos mostr que deba haber un error en la muestra o que otros factores estaban influyendo en estos datos.

Como se observ durante la elaboracin del ensayo, el cemento Extraforte era ms antiguo que el cemento tipo 1, siendo sus propiedades afectadas.

Con la fragua no era muy antigua pero no tuvimos mucho cuidado al almacenarlo, causando esto un grado de hidratacin con la humedad del ambiente.

La fragua se sabe que posee un tiempo de fragua mayor que los cementos convencionales, esto nos dice que el tamao de su grano no es tan pequeo desde el comienzo.

CONCLUSIONES

1. Los resultados nos muestran que este material no debera ser usado, porque ya estn hidratados siendo su manejo ms complicado.

2. Ninguna de las muestras posee un porcentaje de finura que los califique como un cemento de endurecimiento rpido ni como uso ordinario.

3. El cemento Extraforte ICo es la muestra que mostr mayor porcentaje en peso del residuo.

4. El cemento Extraforte y el tipo 1 presentan un grado de hidratacin, siendo mayor en el cemento Extraforte, causando el aumento de volumen en las muestras.

5. La fragua posee un tamao de grano no muy pequeo desde el comienzo, porque debe poseer un tiempo de fraguado mayor que los cementos convencionales.

6. Las edades de los cementos muestran tambin un efecto negativo en el porcentaje de finura de las muestras.

RECOMENDACIONES

Sera recomendable usar un material ms fresco, ya que la antigedad del producto afecta en los resultados de nuestro ensayo debido a que sus propiedades empiezan a deteriorarse.

Otro factor que podra haber influenciado en nuestro ensayo pudo ser la humedad del ambiente, habiendo causado la hidratacin del cemento por ello se pudo haber secado en la estufa.

La limpieza del tamiz N 230 se debi haber limpiado a presin para tener un mejor resultado.

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