UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ENSAYO DE MATERIALES II

TÍTULO: CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO Y TIEMPOS DE FRAGUADO

NÚMERO DE INFORME: 1

NOMBRE: ENRÍQUEZ LÓPEZ IVÁN DARÍO

SEMESTRE: 4

PARALELO: 3

FECHA DE REALIZACION: 02/10/2015

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 09/10/2015

GRUPO: 1

DÍA Y HORA: VIERNES 9 DE LA MAÑANA

1. INTRODUCCIÓN.EL CEMENTO.Definición.Es un aglutinante hidráulico, pulverulento de color grisáceo, que al mezclarse con el agua produce reacciones químicas y constituye una pasta plástica, manejable. Se puede añadir agregados pétreos gruesos o finos, adquiriendo mayor resistencia, generalmente es utilizado como aglutinante.Esta mezcla al fraguar y posteriormente endurecer, estableciendo productos con buena resistencia mecánica y estabilidad requerida. Hidratación . Consta de tres etapas:1era etapa: Ocurre a temperatura ambiente, después de 3 a 10 minutos de haberse iniciado el amasado.2da etapa: Formación de cristales pequeños. La reacción es evidente únicamente en la parte superior de la pasta, con una duración promedio de 24 horas, lo que garantiza un correcto desarrollo de la resistencia del material.3era etapa: La hidratación total, es decir, los poros existentes en la mezcla se llenan con productos de hidratación producidos en cada caso.La importancia de este proceso radica en que si se desconoce la cantidad precisa de agua, su reacción no es adecuada, y la probabilidad de perder resistencia en el producto y calidad en la obra.

Método de determinación de la consistencia normal

Por Aparato de Vicat.La obtención de la consistencia normal del cemento hidráulico, es la resistencia que impone la pasta a la penetración de la varilla del aparato de Vicat en un periodo de tiempo normalizado.El aparato de Vicat se conforma de un armazón el cual posee una varilla móvil de acero inoxidable, esta pesa 300g, los dos extremos de la varilla cumplen la funcionalidad de penetración, ambos poseen una longitud de 50mm, la diferencia está en sus diámetros y que la aguja de menor diámetro es desmontable, la una posee un diámetro de 10mm y el otro extremo, 1mm.El cono truncado sobre el cual se vierte la mezcla o pasta, debe ser de un material no corrosivo, no absorbente, además de esto, las medidas de este cono truncado están especificadas y deben ser, 70mm en su base y 60 mm en el orificio superior con una altura de 40mm.

Método del frasco volumétrico de Le Chatelier.

La obtención de la densidad del cemento por este método consiste en implantar una relación entre la masa de cemento y el volumen de un líquido que no sea reactivo que la masa de cemento desplaza en el recipiente de Le Chatelier.Las normas que rigen este ensayo son:INEN 157-2009, que se podría decir es una traducción de la norma ASTM 187.INEN 155, la cual ser refiere al proceso de mezclado de los elementos agua y cemento.

2. OBJETIVOS.2.1. Objetivos Generales.

o Determinar la consistencia normal del cemento campeón

Selvalegre.o Aprender la metodología para establecer tiempos de fraguado

inicial y final.2.2. Objetivos Específicos.

o Determinar el porcentaje de agua óptimo para el correcto

funcionamiento y desarrollo de la pasta mediante el aparato de Vicat.

o Analizar las causas del comportamiento de la pasta de acuerdo

al porcentaje de agua.o Comparar la plasticidad de la mezcla.

3. EQUIPO Y MATERIALES.

3.1. EQUIPO. Aguja de Vicat.

Capacidad: 50 mmApreciación: + 1mm

Balanza. Capacidad: 4000gApreciación: + 0,1g

Mezcladora Mecánica.Velocidad baja 140 -5 rpmVelocidad media 258-10rpm

Cronómetro. Apreciación: + 0,01s

Pipeta. Capacidad: 10mL Apreciación: + 0,1mL

Vaso de Precipitación. Capacidad: 150mL

3.2. MATERIALES.

Cemento (Campeón Selva Alegre)…………………. Agua Espátulas Cono truncado:

Base 70mmBoca 60mmAltura 40mm

Placa de vidrio

4. PROCEDIMIENTO. 1. Se enciende la balanza, se coloca la bandeja metálica y se encera la

balanza.2. Verter sobre la bandeja metálica ubicada sobre la balanza la cantidad

de cemento hasta que en la misma marque 650 g, cantidad utilizada para todos los porcentajes variables de masa de agua.

3. Quitar la bandeja metálica que contiene la masa de cemento de la balanza, a cambio ubicar en ella el recipiente, vaso de precipitación, y se procede a encerar nuevamente la balanza.

4. Ayudándonos de una pipeta graduada ubicamos la medida correspondiente de masa de agua.

5. Obtenidos las respectivas masas de agua y de cemento, se vierte ambos elementos en el recipiente de la mezcladora eléctrica y se deja reposar 30 segundos, permitiendo que se produzcan las reacciones propias del material y registrar el tiempo de fraguado inicial.

6. Encender la mezcladora, primero con una velocidad baja de 140 5 rpm durante 30 segundos.

7. Se apaga la mezcladora y se limpia el excedente de la mezcla ubicado en la paleta, todo esto en 15 segundos.

8. Encender la mezcladora nuevamente, ahora con una velocidad media de 258 10 rpm durante 60 segundos.

9. Se retira la pasta del recipiente de la mezcladora, con las manos se procede a formar una esfera lanzando la mezcla de una mano a otra 6 repeticiones.

10. Verter en el cono truncado la pasta y retirar el excedente ayudándonos de la espátula o de la misma placa de vidrio.

11. Ubicar el cono con la mezcla contenida sobre la placa de vidrio y en el aparato de Vicat, enceramos el aparato y dejamos caer la aguja sobre la pasta, el paso 9, 10, y 11 se los debe llevar a cabo en un tiempo de 30 segundos.

12. Se toma la medida de penetración de la aguja en la pasta, y si procede de la misma manera con cada una de las diferentes cantidades de masa de agua.

13. Dejar reposar la pasta hasta que llegue al fraguado final y registrar el tiempo y penetración la cual debe ser imperceptible.

14. Elaborar tabla de datos.

5. TABLAS – DATOS – DIAGRAMAS.

TABLA No. 1 Consistencia Normal del Cemento.Masa de Cemento (g)

Volumen de Agua (g)

Lectura Inicial (mm)

Lectura Final (mm)

Penetración (mm)

Consistencia Normal (%)

650 162,5 0 2 2 25650 175,5 0 7 7 27650 178,75 0 24 24 27,5650 182 0 13 13 28650 188,5 0 9 9 29

TABLA No. 2 Tiempos de fraguado finalHora Inicial

Hora Final

Tiempo de FraguadoObservación

HH:MM HH:MM HH:MM11:07 14:22 3:15 Marca visible11:07 15:22 4:15 Marca visible11:07 16:22 5:15 Marca visible11:07 16:52 5:45 Marca visible11:07 17:07 6:00 Marca visible11:07 17:22 6:15 Marca visible11:07 17:38 6:31 Sin señal, Fraguado Final

0 5 10 15 20 25 3023

24

25

26

27

28

29

30

DIAGRAMA N° 01: CONSISTENCIA NORMALvs PENETRACIÓN

Penetración (mm)

Con

sist

enci

a N

orm

al (%

)

6. CÁLCULOS TÍPICOS.CN=Consistencia normal delcementomH 2O=masade aguamC=masadecemento

CN=mH 2OmC

x 100 %

mH 2O=CN xmC100

mH 2O=650 g x27,5100

mH 2O=178,75

7. CONCLUSIONES.o La consistencia de la pasta varía de acuerdo a la finura del

cemento, cuanto más fino es, mejor hidratación posee y por lo tanto mayor penetración.

o La pasta plástica, con 25% de masa de agua, no tiene buena

trabajabilidad, es muy seca, se dificulta al momento de elaborar la esfera previa a ingresarla al cono truncado.

o La pasta plástica, con 29% de masa de agua no es adecuada, fácil

de manipular, muy gelatinosa y la aguja de Vicat fácilmente penetra excediendo la medida determinada en la norma.

8. RECOMENDACIONES.o Limpiar y secar bien los recipientes utilizados tanto para la medida

como para la mezcla de los elementos, ya que si permanece una cierta cantidad de agua residuo de la limpieza del instrumento varían los resultados de la práctica.

o No realizar el ensayo de fraguado final en un lapso demasiado

corto de haberse producido la pasta, ya que la pasta no presenta una oposición notoria a la penetración de la aguja y por lo general cuando esto ocurre la aguja tiende a torcerse. Tampoco se debe descuidar y estar pendiente del tiempo transcurrido.

o Limpiar la aguja del aparato de Vicat, ya que los residuos de una

pasta anterior afectan los resultados de la penetración en la muestra actual.

9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.o https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.0155.2009.pdf

o https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.0157.2009.pdf

o https://law.resource.org/pub/ec/ibr/ec.nte.0156.2009.pdf

o http://practicadelaboratorio1iupsm.blogspot.com/2006/07/

determinacin-de-capacidad-y-apreciacin.html

o http://www.buenastareas.com/ensayos/Ejemplos-De-Objetivos-

Generales-y-Especificos/3588723.html

10. ANEXOS.

Bandeja metálica, con balanza encerada.

Bandeja contenido los 650g de cemento campeón Selvalegre.

Agua de acuerdo al % especificada en la tabla 1.

Unión de los dos elementos.

Mezclado 30 segundos a velocidad baja 140 + 5 rpm

Remoción del excedente de material en la paleta.

Mezclado 60 segundos a velocidad media 258 + 10 rpm.

Formación de la esfera.

Colocación de la pasta en el cono truncado y remoción del excedente.

Preparación y unificación de la superficie de la pasta.

Encerado del aparato de Vicat.

Se deja caer la aguja y se registra el tiempo.