Tesis Unah Azucar Morena

INGENIERÍA CIVIL UNAH

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo de investigación es el resultado de una serie de experimentos para determinar Los Efectos En La Resistencia Del Mortero Al Utilizar Azúcar Blanca Como Acelerante Del Fraguado.

Este tema fue seleccionado ya que puede llegar a ser de gran ayuda en el campo de la ingeniería civil especialmente en aquellos lugares donde no se cuenta con algún tipo de acelerante comercial pero si con acceso a este acelerante natural del cual comprobaremos sus propiedades para el uso como tal.

Lo primordial de esta investigación fue ampliar los conocimientos a cerca de los efectos que tiene el azúcar en el mortero al momento de acelerar el fraguado y su incidencia en la resistencia del mismo debido a los escasos estudios realizados sobre este tema, dando como resultado una serie de datos a ser interpretados para su posible aplicación en el campo de trabajo de la ingeniería civil.

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN DR. ROBERTO AVALOS 1


CAPITULO I

1.1 PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION

En nuestro campo de trabajo nos enfrentamos a diferentes problemas que surgen inesperadamente, en los cuales debemos tomar decisiones rápidas y correctas o lo más eficaces posible, uno de estos problemas que se pueden encontrar en el campo seria que en una obra de pegado con mortero hidráulico; para ladrillo, cerámica, mampostería, etc. En el cual se necesitara acelerar su fraguado para asegurar un pegado y endurecimiento rápido, ya sea para pararse en lo realizado lo más antes posible para continuar en otro trabajo de la obra, o cuando se necesita un secado rápido de una zapata de mampostería que esta a punto de entrar en contacto con agua ya sea por un factor climático u otro.

El problema podría solucionarse si tenemos un acelerante natural a la mano y siempre disponible, como lo es el azúcar pero tendríamos que saber la cantidad optima de azúcar que deberíamos agregar. Tomar en cuenta los efectos que podría cuásar en la resistencia del mortero o si formaría algún tipo de costra que podría ser perjudicial.



1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.- ¿Cuál es la cantidad optima del azúcar para un determinado peso de cemento hidráulico, para ser usado como un acelerador natural del fraguado?

2.- ¿Qué tipos de azúcares se ofrecen en el comercio?

3.- ¿Qué influencia tiene el azúcar en la resistencia a la compresión del mortero hidráulico si es perjudicial o no?

4.- ¿Cuál es el tiempo que la azúcar en diferentes proporciones acelera el fraguado del mortero hidráulico y si estas pueden cumplir en algún rango con las normas de la ASTM?

5.-¿El azúcar formara alguna costra perjudicial en el mortero una vez endurecido?



1.3 CARACTERÍSTICAS DE LA INVESTIGACIÓN

Consideramos que la investigación sobre la azúcar como un acelerante e del tiempo de fraguado en el mortero hidráulico y que constituye un aporte al conocimiento de la construcción en general, aunque se sabe que todos los retardantes poseen cierta cantidad de sacarosa pero el demostrar que la azúcar por si sola como funcionara en lo del tiempo de fraguado nos ahorría tiempo y costos en una situación en la cual tengamos la necesidad de utilizar un acelerante.

En el mortero se podrá obtener resultados mas precisos y confiables debido a que este se limita con pocas variables y así en el estudio de los efectos que tendrá el azúcar en este mismo serán eficaces y versátiles a la hora de la aplicación al campo asegurando así un garantía casi segura de lo que se espera o se puede planear.

Mediante los procesos al llevarse a cabo esta investigación se puede determinar que el mortero hidráulico con azúcar forma parte a un resultado directo en la obra si se lleva un control adecuado de las proporciones de azúcar con respecto a la proporción del cemento debido a que este ultimo agregado es el que es afectado en si sus propiedades. De las cuales nos interesa su endurecimiento.



1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GENERAL

Establecer un rango de las cantidades optima de azúcar para un peso determinado de cemento hidráulico para que pueda ser usada como acelerante del mortero hidráulico, cumpliendo con las normas de la ASTM, y determinar la influencia que va tener en la resistencia a la compresión del mortero y si esta puede ser perjudicial y en que proporción determinando así la conveniencia en ciertos tipos de obras. Limitando su uso a la hora de la aplicación en el campo.



1.4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

1.- Efectuar la prueba de Vicat para establecer los tiempos de fraguado para diferentes cantidades de azúcar.

2. Establecer la cantidad optima de azúcar para un volumen determinado del mortero hidráulico para acelerar su fraguado.

3.- Determinar si la aplicación del azúcar como aditivo acelerante afectara la resistencia del concreto.

4.- Determinar si el uso del aditivo natural acelerante del azúcar formara costras perjudiciales en el concreto.

5.- Establecer si el tiempo que el azúcar acelera el fraguado cumplirá con los parámetros establecidos de acelerante por la ASTM.



1.5 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

1. Encontrar una solución práctica y efectiva a problemas del campo en cuanto a acelerar el tiempo de fraguado del concreto y poner a disposición la información obtenida de las cantidades y cuidados al tomar el usar el azúcar como acelerante.

2. Comprender que el azúcar como acelerante puede ser una solución eficaz a problemas inesperados a la hora de trabajar con mortero hidráulico.

3. Determinado el tipo de azúcar a usar sabremos que tan útil puede ser el conocimiento de las propiedades de este acelerante natural en el campo de la Ingeniería Civil.



CAPITULO II

2 MARCO DE REFERENCIA

2.1 MARCO TEORICO

2.1.1.- Elementos teóricos existentes sobre el problema

2.1.1.1 Métodos para medición del tiempo de fraguado:

Método de Gillmore: se ocupan 2 agujas, una fina y liviana y otra gruesa y pesada. Cuando la primera no logra penetrar en la superficie del cemento se dice que es el tiempo de fraguado inicial; cuando la gruesa no logra penetrar, se habla de tiempo final.

Método de Vicat: se ocupa solo una aguja; cuando no atraviesa todo el espesor, se encuentra en el fraguado inicial del cemento.

2.1.1.2 Aparato Vicat

Se utiliza para la determinación del tiempo de fraguado y consistencia de cemento por Vicat Method. El aparato consiste en una estructura metálica con una barra deslizante. Se mueve un indicador ajustable sobre una escala graduada. El émbolo de la aguja o se une al extremo inferior de la barra para compensar el peso de prueba de 300g. Consta de: - Marco de Vicat - Vicat molde - Coherencia del émbolo de 10 mm de diámetro. - Apoyar la placa de vidrio - Aguja inicial 1,13 mm de diámetro. - Final de la aguja 1.13 mm de diámetro. - Peso aproximado: 4 kg aprox..

Ver. Fig. 1 en anexos



2.1.1.3 Método de prueba estándar para Tiempo de fraguado del cemento hidráulico por Vicat Needle1

TIEMPO DE FRAGUADO VICAT ASTM C-91 / AASHTO T-129La determinación del tiempo de fraguado requiere el uso de una mezcla limpia de consistencia normalizada. El ensayo Vicat es el método utilizado para determinar el contenido de agua el cual produce la consistencia deseada. El aparato consiste en un vástago móvil de uso dual (sonda Tetmajer o aguja Vicat). A tal fin se invierten la posición de la aguja con la sonda. El vástago puede fijarse en cualquier posición por medio de un tornillo de sujeción. Un índice se desliza sobre una escala graduada en milímetros solidaria con el soporte, marcando la consistencia. El aparato se provee completo con sonda, aguja, cristal de 10 x 10 cm y molde cónico de bronce. Peso del vástago móvil: 300 gr. Diámetro de la sonda Tetmajer: 10 mm. Diámetro de la aguja standard: 1 mm. Dimensiones del molde: 60 x 70 mm de diámetro y 40 mm de alto. El aparato standard es manual, pero a pedido se provee automático y con registro gráfico de los ensayos.

El aparato que se usa es el “ Aparato de Vicat” original, provisto un soporte (A), una varilla móvil (B) con un peso de 300 gr, la que lleva en uno de sus extremos la sonda de Tetmajer (C) de 10 mm de diámetro y 50 mm de longitud; y en el otro extremo la aguja de Vicat (D) de 1 mm de diámetro y 50 mm también de longitud. El molde es de forma troncocónica (G) de metal inatacable por la mezcla.

Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija C 191; el número inmediatamente siguiente a la designación indica el año deadopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. A superíndice épsilon (e) señala un cambio editorial desde la última revisión o aprobación.

1. Alcance

1.1 Estos métodos de determinar el momento de la configuración de la hidráulica cemento por medio de la aguja de Vicat. Dos métodos de prueba son dado; Método A es el método de prueba de referencia utilizando el aparato de accionamiento manual Vicat estándar, mientras que el Método B permite el uso



de una máquina automática que tiene Vicat, en conformidad con los requisitos de calificación de este método, demostrado un desempeño aceptable.

1.2 Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como el estándar. Los valores entre paréntesis son sólo a título informativo.

1.3 Esta norma no pretende abarcar toda la problemas de seguridad, si las hubiera, asociadas con su uso. Es laresponsabilidad del usuario de esta norma para establecer una adecuada práctica de seguridad y salud y determinar la aplicabilidadde las limitaciones reglamentarias antes de su uso. Ver 1.4 para unaadvertencia específica.

1.4 Advertencia-mezclas cementicias hidráulicas frescas son

Cáusticas y pueden causar quemaduras químicas en la piel y tejidos en caso de una exposición prolongada. El uso de guantes, ropa protectora, y la protección de los ojos se recomienda. Lave el área de contacto con la abundante cantidad de agua después del contacto. Lavar los ojos por un mínimo de 15 minutos. Evite la exposición del cuerpo a la ropa saturado con la fase líquida del material no endurecido. Retire la ropa contaminada inmediatamente después de exposure.2 NOTA 1-Para el método para la determinación del tiempo de ajuste por Agujas Gillmore, consulte Método de Ensayo C 266.

Especificación estándar para Aditivos químicos para Concrete1

Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija C 494 / C 494M, el número inmediatamente posterior a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. Un epsilon (e) señala un cambio editorial desde la última revisión o aprobación. Esta norma ha sido aprobada para su uso por las agencias del Departamento de Defensa.

1. Alcance

1.1 Esta especificación cubre los materiales para su uso como producto químico aditivos que se añaden a las mezclas de hormigón de cemento hidráulico- en el campo con el propósito o propósitos indicados para los siete tipos como sigue:

1.1.1 Tipo A de agua aditivos reductores,

1.1.2 Tipo B-retardantes,

1.1.3 Tipo C-Aceleración de aditivos,



1.1.4 Tipo D-reductores de agua y retardantes,

1.1.5 Tipo E-reductores de agua y la aceleración de los aditivos,

1.1.6 Tipo F-reductores de agua, aditivos de alto rango, y

1.1.7 Tipo G-reductores de agua, de alto rango, y retardadoresaditivos.

1.2 Esta especificación estipula ensayos de una mezcla conmateriales adecuados de hormigonado como se describe en 11.1 11.3 o con cemento, puzolana, agregados, y un aditivo incorporador de aire propuesta para un trabajo específico (11,4). A menos que se especifique lo contrario por el comprador, los ensayos se realizarán utilizando el hormigonado materiales como se describe en 11.1-11.3. NOTA 1-Se recomienda que, siempre que sea posible, las pruebas se hicieron usando el cemento, puzolana, agregados, aditivo incorporador de aire, y el proporciones de la mezcla, la secuencia de procesamiento por lotes, y otras condiciones físicas propuesto para el trabajo específico (11,4) debido a los efectos específicos producidos por aditivos químicos pueden variar con las propiedades y proporciones de los demás componentes del hormigón. Por ejemplo, los tipos F y G aditivos pueden exhibir reducción mucho mayor de agua en las mezclas de hormigón tener mayores factores de cemento que la que figura en 12.1.1. Mezclas con una reducción de la gama alta del agua en general, muestran un alto tasa de pérdida de asentamiento. Cuando alta gama aditivos se utilizan para impartir trabajabilidad aumentado (6 a 8-en. Caída [150 a 200 mm]), el efecto puede tener una duración limitada, volviendo a la caída original en 30 a 60 minutos dependiendo de factores normalmente afectan a la velocidad de pérdida de asentamiento. El uso de aditivos químicos para la producción de alto asentamiento (flujo) de hormigón está cubierto por la Especificación C 1017. NOTA 2-El comprador debe asegurarse de que la mezcla suministrada para utilizar en la obra es equivalente en composición a la mezcla sometida a prueba bajo esta especificación (ver Sección 6, uniformidad y equivalencia). Nota 3-aditivos que contienen cantidades relativamente grandes de cloruro pueden acelerar la corrosión de acero pretensado. El cumplimiento de los requisitos de esta especificación no constituye una garantía de aceptabilidad de la mezcla para su uso en hormigón pretensado. 1.3 Esta especificación establece tres niveles de pruebas. 1.3.1 Nivel 1-Durante la fase de aprobación inicial, la prueba del el cumplimiento de los requisitos de rendimiento definidos en la Tabla 1 demuestra que el aditivo cumple los requisitos de esta especificación. Ensayos de uniformidad y equivalencia de Sección 6 se llevó a cabo para proporcionar resultados contra el cual más adelante se pueden hacer comparaciones. 1.3.2 Nivel 2-limitada repetición de la prueba se describe en 5.2, 5.2.1 y 5.2.2. La prueba del cumplimiento de los requisitos de la Tabla 1 demuestra la conformidad continua de la mezcla con los requisitos del pliego de condiciones. 1.3.3 Nivel 3-Para la aceptación de un lote o para la medición de uniformidad dentro o entre lotes, cuando se especifica por el comprador, la uniformidad y



pruebas de equivalencia de la Sección 6 se utilizará. 1.4 Los valores indicados en unidades pulgada-libra o de encendido por chispaser considerados como los estándares. Los valores indicados en cada sistema puede no ser exactamente equivalentes, por lo tanto, cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro, sin combinar Los valores de ninguna manera. 1.5 El texto de esta norma cita notas y notas al pie que proveen material explicativo. Estas notas y notas al pie (Excluyendo aquellas en tablas y figuras) no se considerarán como los requisitos de la norma. 1.6 La siguiente advertencia de precaución se refiere sólo a la secciones del método de ensayo, Secciones 11-18 de esta especificación: Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si existe, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma para establecer la seguridad apropiada y la salud prácticas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

Esta especificación está bajo la jurisdicción del Comité ASTM C09 sobre Los agregados de hormigón y es responsabilidad directa del Subcomité de C9.23 Aditivos químicos. Edición actualizada y aprobada, 01 de enero 2004. Publicado en febrero de 2004. Originalmente aprobada en 1962. Última edición anterior aprobado en 1999 como C 494 - 99ae1.

La norma ASTM 494-92 requiere que los aditivos de Tipo B retarden el fraguado inicial por lo menos una hora, pero no más de 3 ½ horas, en comparación con una mezcla de control. Se permite que la resistencia a la compresión de tres días en adelante sea 10% menos que la resistencia de control. (“ TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ( IMCYC ) Autor: Adam M. Neville )"

La norma ASTM C 494-92 incluye como requisito que cuando se use un aditivo tipo C, el fraguado inicial, medido por la prueba de resistencia a la penetración prescrita en la norma ASTM C 403-92 sea menos de una hora antes, pero antes de 3 ½ horas, que el de la mezcla de control. El análisis precedente indica que ningún acelerante solo es aceptado. Es útil observar que ha disminuido la demanda de acelerantes, ya que existe otro medio de alcanzar una alta resistencia temprana, tal como el empleo de relaciones agua-cemento muy bajas en conjunción con superfluidificantes. Sin embargo continua el uso de acelerantes a bajas temperaturas de colado.

2.1.1.4 Antecedentes Históricos Del cemento

La historia del cemento es la historia misma del hombre en la búsqueda de un espacio para vivir con la mayor Comodidad, seguridad y protección posible. Desde que el ser humano supero a época de las cavernas, a aplicado sus mayores esfuerzos a delimitar su espacio vital, satisfaciendo primero sus necesidades de vivienda Y después levantando construcciones con



requerimientos específicos. Templos, palacios, museos son el resultado del esfuerzo que constituye las bases para el progreso de la Humanidad.El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero − mezcla de arena con materia cementosa − para unir bloques y Lozas de piedra al elegir sus asombrosas construcciones. Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos depósitos volcánicos, mezclados con caliza y Arena producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del agua, dulce o salada. Un material volcánico muy apropiado para estar aplicaciones lo encontraron los romanos en un lugar llamado Pozzuoli con el que aun actualmente lo conocemos como puzolana. Investigaciones y descubrimientos a lo largo de miles de años, nos conducen a principios del año pasado, Cuando en Inglaterra fue patentada una mezcla de caliza dura, molida y calcinada con arcilla, al agregársele Agua, producía una pasta que de nuevo se calcinaba se molía y batía hasta producir un polvo fino que es elAntecedente directo de nuestro tiempo.

El nombre del cemento Portland le fue dado por la similitud que este tenía con la piedra de la isla de Portland del canal ingles. La aparición de este cemento y de su producto resultante el concreto a sido un factor determinante para que el Mundo adquiere una fisionomía diferente.

Edificios, calles, avenidas, carreteras, presas y canales, fabricas, talleres y casas, dentro del más alto Rango de tamaño y variedades nos dan un mundo nuevo de comodidad, de protección y belleza donde Realizar nuestros más ansiados anhelos, un mundo nuevo para trabajar, para crecer, para progresar,Para vivir.

1824: − James Parker, Joseph Aspdin patentan al Cemento Portland, materia que obtuvieron de la Calcinación de alta temperatura de una Caliza Arcillosa.1845: − Isaac Johnson obtiene el prototipo del cemento moderno quemado, alta temperatura, una Mezcla de caliza y arcilla hasta la formación del "clinker".1868: − Se realiza el primer embarque de cemento Portland de Inglaterra a los Estados Unidos.1871: − La compañía Coplay Cement produce el primer cemento Portland en los Estados Unidos.

1904: −La American Standard For Testing Materials (ASTM), publica por primera vez sus estandares de Calidad para el cemento Portland.1906: − En C.D. Hidalgo Nuevo León se instala la primera fábrica para la producción de cemento en México, con una capacidad de 20,000 toneladas por año.

1992: − CEMEX se considera como el cuarto productor de cemento a nivel MUNDIAL con una Producción de 30.3 millones de toneladas por año.

2.1.1.5 Aditivo para el hormigón



Se pueden distinguir dos grupos principales:

Modificadores de la reología, que cambian el comportamiento en estado fresco, tal como la consistencia, docilidad, etc.

Modificadores del fraguado, que adelantan o retrasan el fraguado o sus condiciones.

Los componentes básicos del hormigón son cemento, agua y áridos; otros componentes minoritarios que se pueden incorporar son: adiciones, aditivos, fibras, cargas y pigmentos.

Existen aditivos que incrementan la fluidez del concreto haciéndolo más manejable, los aditivos que aceleran el fraguado son especialmente diseñados para obras o construcciones donde las condiciones climáticas evitan un curado rápido.

Los aditivos retardantes son usados en lugares donde el concreto fragua rápidamente, especialmente en regiones con clima cálido o en situaciones donde el concreto debe ser transportado a grandes distancias; esto con la intención de manipular la mezcla por mayor tiempo.

Clasificación

De acuerdo con su función principal se clasifica a los aditivos para el hormigón de la siguiente manera:

Aditivo reductor de agua/plastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia, permite reducir el contenido de agua de un determinado hormigón, o que, sin modificar el contenido de agua, aumenta el asiento (cono de abrams)/escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

Aditivo reductor de agua de alta actividad/aditivo superplastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia del hormigón, o que sin modificar el contenido de agua, aumenta considerablemente el asiento (cono de abrams)/ escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

Aditivo reductor de agua: Aditivo que reduce la perdida de agua, disminuyendo la exudación.

Aditivo inclusor de aire: Aditivo que permite incorporar durante el amasado una cantidad determinada de burbujas de aire, uniformemente repartidas, que permanecen después del endurecimiento.

Aditivo acelerador de fraguado: Aditivo que reduce el tiempo de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al rígido.



Aditivo acelerador del endurecimiento: Aditivo que aumenta la velocidad de desarrollo de resistencia iniciales del hormigón, con o sin modificación del tiempo de fraguado.

Aditivo retardador de fraguado: Aditivo que aumenta el tiempo del principio de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al estado rígido.

Aditivo hidrófugo de masa: Aditivo que reduce la absorción capilar del hormigón endurecido.

Aditivo multifuncional: Aditivo que afecta a diversas propiedades del hormigón fresco y/o endurecido actuando sobre más de una de las funciones principales definidas en los aditivos mencionados anteriormente.

Existen otra variedad de productos que, sin ser propiamente aditivos y por tanto sin clasificarse como ellos, pueden considerarse como tales ya que modifican propiedades del hormigón, como ocurre con los colorantes o pigmentos que actúan sobre el color hormigón, los generadores de gas que lo hacen sobre la densidad, etc.

2.1.1.6 Fundamentos del Morteros

Los morteros se definen como mezclas de uno o más conglomerantes inorgánicos, áridos, agua y a veces adiciones y/o aditivos. Entendemos por mortero fresco el que se encuentra completamente mezclado y listo para su uso.

Contrariamente a otros materiales constructivos, el mortero tiene la peculiaridad de ser empleado en muy distintas aplicaciones en edificación. Estas posibilidades vienen determinadas por los siguientes factores:

Adaptabilidad formal. El mortero se puede adaptar a cualquier superficie y volumen, forma e intersticio. Tampoco requiere tolerancias dimensionales. Facilidad de aplicación. A diferencia de otros materiales los morteros no requieren especial aparamenta o sofisticación para su puesta en obra. Pueden ser aplicados manualmente o por proyección. Prestaciones diseñables. El mortero ofrece la posibilidad de adaptar sus propiedades a las exigencias que se deseen conforme a la composición y dosificación precisas.

Los morteros principalmente tienen un uso enfocado hacia la albañilería común, si bien pueden tener otras aplicaciones derivadas de las prestaciones específicas de los morteros especiales.

Morteros según su aplicación



Todas estas posibilidades dan origen a una diversa gama de productos designados bajo la acepción de morteros especiales. Podemos establecer una primera clasificación de acuerdo con su aplicación constructiva en la que diferenciamos:

Morteros para formación de fábricas. Morteros de revestimiento. Morteros para solados. Morteros cola. Morteros de reparación. Morteros impermeabilizantes.

Esta clasificación puede diversificarse e incrementarse pero las clases de morteros señaladas cubren la mayor parte de las aplicaciones edificatorias.

Morteros de receta o prescritos

Son morteros que se fabrican con unas composiciones determinadas y cuyas propiedades dependen de las proporciones de los componentes declarados. Usualmente se denominan según las proporciones de sus componentes según el orden:

conglomerante : arena

En el caso de morteros mixtos, al existir más conglomerantes se suele ordenar:

cemento : cal : arena

Un mortero al que demandamos una determinada resistencia es un mortero diseñado. Un mortero en el que prescribimos la proporción de cemento-arena es un mortero de receta. Lógicamente es obligado atenerse a uno u otro concepto a la hora de demandar el producto. No es consecuente exigir a un mortero cuya proporción de mezcla preestablecemos que alcance una determinada resistencia.

2.1.1.7 Aspectos teóricos respecto al azúcar


http://www.construmatica.com/construpedia/Resistencia


1.-Azúcar

Ampliación de los granos de azúcar, mostrando su estructura cristalina monoclínica hemihedral.

Se denomina azúcar a la sacarosa, cuya fórmula química es C12H22O11,también llamado azúcar común o azúcar de mesa. La sacarosa es un disacárido formado por una molécula de glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o de la remolacha. En ámbitos industriales se usa la palabra azúcar o azúcares para designar los diferentes monosacáridos y disacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque por extensión se refiere a todos los hidratos de carbono.

El azúcar puede formar caramelo al calentarse por encima de su punto de descomposición (reacción de caramelización). Si se calienta por encima de 145 °C en presencia de compuestos amino, derivados por ejemplo de proteínas, tiene lugar el complejo sistema de reacciones de Maillard, que genera colores, olores y sabores generalmente apetecibles, y también pequeñas cantidades de compuestos indeseables.

El azúcar es una importante fuente de calorías en la dieta alimenticia moderna, pero es frecuentemente asociado a calorías vacías, debido a la completa ausencia de vitaminas y minerales.

Calidad del azúcar

El azúcar blanco es sometido a un proceso de purificación químico, haciendo pasar a través del jugo de caña, gas SO2, que proviene de la combustión del azufre. Hay una creencia arraigada de que el azúcar de tono más oscuro es más saludable, pero esto no es totalmente cierto. La película de miel que rodea al cristal de azúcar morena o rubia contiene sustancias como minerales y vitaminas. Estas sustancias se les llama en el argot azucarero: impurezas. Cabe aclarar que durante el proceso a todas las sustancias que no son sacarosa, se les denomina impurezas, pero son inofensivas para la salud. Son éstas las que le otorgan el color y sabor particular, pero se encuentran en ínfimas cantidades que, desde el punto de vista nutricional, no tienen importancia, ya que serían necesarios consumos desmesurados de azúcar de este tipo para que estos otros componentes se ingirieran en cantidades relevantes.

Cada día es mucho más frecuente en platos y dulces preparados, encontrarse otros azúcares diferentes, sólo glucosa, sólo fructosa, básicamente de la planta de maíz (por su asimilación más lenta) o combinados con edulcorantes artificiales. Un grano de azúcar es un 70% más pequeño que el grano de arroz.

Tipos de azúcar


http://es.wikipedia.org/wiki/Edulcorante

http://es.wikipedia.org/wiki/Ma%C3%ADz

http://es.wikipedia.org/wiki/Fructosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Glucosa

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_azufre_(IV)

http://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADa_vac%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_Maillard

http://es.wikipedia.org/wiki/Grado_Celsius

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_descomposici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_descomposici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Caramelo

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidratos_de_carbono

http://es.wikipedia.org/wiki/Disac%C3%A1rido

http://es.wikipedia.org/wiki/Monosac%C3%A1rido

http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcares

http://es.wikipedia.org/wiki/Remolacha

http://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%B1a_de_az%C3%BAcar




http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno

http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono

http://es.wikipedia.org/wiki/Sacarosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Monocl%C3%ADnico


El azúcar se puede clasificar por su origen (de caña de azúcar o remolacha), pero también por su grado de refinación. Normalmente, la refinación se expresa visualmente a través del color (azúcar moreno, azúcar rubio, blanco), que está dado principalmente por el porcentaje de sacarosa que contienen los cristales.

Azúcar prieta, (también llamado "moreno", “negro” o “crudo”) se obtiene del jugo de caña de azúcar y no se somete a refinación, sólo cristalizado y centrifugado. Este producto integral, debe su color a una película de melaza que envuelve cada cristal. Normalmente tiene entre 96 y 98 grados de sacarosa. Su contenido de mineral es ligeramente superior al azúcar blanco, pero muy inferior al de la melaza.

Azúcar rubia, es menos oscuro que el azúcar moreno o crudo y con un mayor porcentaje de sacarosa.

Azúcar blanco, con 99,5% de sacarosa. También denominado azúcar sulfitado.

Azúcar refinado o extrablanco es altamente puro, es decir, entre 99,8 y 99,9 % de sacarosa. El azúcar rubio se disuelve, se le aplican reactivos como fosfatos, carbonatos, cal para extraer la mayor cantidad de impurezas, hasta lograr su máxima pureza. En el proceso de refinamiento se desechan algunos de sus nutrientes complementarios, como minerales y vitaminas

Proceso de producción de azúcar

El procesamiento del azúcar se puede estructurar en las siguientes etapas:

Cosecha. Cortado y recolección de la caña de azúcar. Almacenaje. Se determina la calidad, el contenido de sacarosa, fibra y

nivel de impurezas. La caña es pesada y lavada. Picado de la caña. La caña es picada en máquinas especialmente

diseñadas para obtener pequeños trozos. Molienda. Mediante presión se extrae el jugo de la caña. Se agrega agua

caliente para extraer el máximo de sacarosa que contiene el material fibroso.

Clarificación y refinación. En la clarificación se eleva la temperatura del jugo, se separa un jugo claro. Es posible también refinarlo y para ello se agrega cal que ayuda a separar los compuestos insolubles. También suele tratarse con dióxido de azufre gaseoso para blanquearlo. No todo el azúcar de color blanco proviene de un proceso de refinado.

Evaporación. Se evapora el agua del jugo y se obtiene una meladura o jarabe con una concentración aproximada de sólidos solubles del 55 % al 60 %. La meladura es purificada en un clarificador. La operación es similar a la anterior para clarificar el jugo filtrado.

Cristalización. De la cristalización se obtienen los cristales (azúcar) y líquido.

Centrifugado. Se separan los cristales del líquido.


http://es.wikipedia.org/wiki/Centrifugado

http://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(proceso_f%C3%ADsico)

http://es.wikipedia.org/wiki/Refinaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Clarificaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Molienda

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Picado_de_la_ca%C3%B1a&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Almacenaje

http://es.wikipedia.org/wiki/Cosecha


http://es.wikipedia.org/wiki/Melaza


http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcar_moreno

http://es.wikipedia.org/wiki/Beta_vulgaris



Secado y enfriado. El azúcar húmeda es secada en secadoras de aire caliente en contracorriente y luego enfriada en enfriadores de aire frío en contracorriente.

Envasado. El azúcar seca y fría se empaca en sacos y está listo para su venta.

Producción mundial de azúcar

El 70% del azúcar del mundo se produce a partir de la caña de azúcar y el restante 30% de la remolacha. Los principales productores de azúcar son la República Dominicana, Argentina, Colombia, México, Panamá, India, Guatemala, Unión Europea, China, Cuba, Estados Unidos, Tailandia, Brasil, Australia, Pakistán, Perú y Rusia, que concentran el 75% de la producción mundial. Siendo Cuba el principal productor y exportador de azúcar a nivel mundial.

2.-Azúcares

Se entiende técnicamente azúcares a los diferentes monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque a veces se usa incorrectamente para referirse a todos los glúcidos.

En cambio, se denomina coloquialmente azúcar a la sacarosa, también llamado azúcar común o azúcar de mesa. La sacarosa es un disacárido formado por una molécula de glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera.

Los hidratos de carbono son elementos primordiales, y están compuestos solamente por carbono, oxígeno e hidrógeno.

Clasificación

Los azúcares se clasifican según el número de unidades de los que están formados:

Monosacáridos

Formados solo por una unidad, también se llaman azúcares simples. Los más presentes en la naturaleza son los siguientes:

Glucosa Tractosa Fructosa Galactosa Ribosa Manosa


http://es.wikipedia.org/wiki/Manosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Ribosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Galactosa


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tractosa&action=edit&redlink=1





http://es.wikipedia.org/wiki/Beta_vulgaris_subsp._vulgaris_var._altissima

http://es.wikipedia.org/wiki/Saccharum_officinarum





http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcar

http://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BAcido

http://es.wikipedia.org/wiki/Sabor_dulce

http://es.wikipedia.org/wiki/Polisac%C3%A1rido



http://es.wikipedia.org/wiki/Rusia

http://es.wikipedia.org/wiki/Per%C3%BA

http://es.wikipedia.org/wiki/Pakist%C3%A1n

http://es.wikipedia.org/wiki/Australia

http://es.wikipedia.org/wiki/Brasil

http://es.wikipedia.org/wiki/Tailandia

http://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuba

http://es.wikipedia.org/wiki/China

http://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Europea

http://es.wikipedia.org/wiki/Guatemala

http://es.wikipedia.org/wiki/India

http://es.wikipedia.org/wiki/Panam%C3%A1

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9xico

http://es.wikipedia.org/wiki/Colombia

http://es.wikipedia.org/wiki/Argentina

http://es.wikipedia.org/wiki/Rep%C3%BAblica_Dominicana

http://es.wikipedia.org/wiki/Envasado

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Secado_y_enfriado&action=edit&redlink=1


Disacáridos

Formados por dos monosacáridos, iguales o diferentes, también se llaman azúcares dobles. Los más presentes en la naturaleza son los siguientes:

Maltosa Lactosa Sacarosa Isomaltosa Trehalosa

Trisacáridos

Formados por tres monosacáridos, iguales o diferentes, también se llaman azúcares triples. Los más presentes en la naturaleza son los siguientes:

Maltotriosa Rafinosa

3.-Sacarosa (enfoque químico)

Sacarosa

Nombre (IUPAC) sistemático

n/dGeneral

Fórmula semidesarrollada

β-D-fructofuranosil-(2<->1)-α-D-glucopiranósido

Fórmula molecular C12H22O11

Identificadores

Número CAS 57-50-1Propiedades físicas

Estado de agregación sólidoApariencia cristales blancosDensidad 1587 kg/m3; 1.587 g/cm3

Masa molar 342,29648 g/mol g/mol


http://es.wikipedia.org/wiki/Rafinosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Maltotriosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Trehalosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Isomaltosa


http://es.wikipedia.org/wiki/Lactosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Maltosa

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Saccharose2.svg


Punto de fusión 459 K (185,85 °C)Punto de descomposición 459 K ( °C)Propiedades químicas

Acidez (pKa) 12,62Solubilidad en agua 203,9 g/100 ml (293K)Valores en el SI y en condiciones normales(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.Exenciones y referencias

La sacarosa o azúcar común es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa.

Su nombre químico es:

beta-D-fructofuranosil-(2->1)-alfa-D-glucopiranósido.

Su fórmula química es:(C12H22O11)

Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el reactivo de Tollens.

El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa. En la naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña de azúcar y en un 15% del peso de la remolacha azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada.

Estructura y función

La sacarosa (el azúcar de mesa) es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en plantas, pero no en animales superiores. No contiene ningún átomo de carbono anomérico libre,1 puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos constituyentes se hallan unidos entre sí, covalentemente mediante un enlace O-glucosídico. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee un extremo reductor.

Su nombre abreviado puede escribirse como Glc(a -1à 2)Fru o como Fru(b 2à 1)Glc. La sacarosa es un producto intermedio principal de la fotosíntesis, en muchas plantas constituye la forma principal de transporte de azúcar desde las hojas a otras partes de la planta. En las semillas germinadas de plantas, las grasas y proteínas almacenadas se convierten en sacarosa para su transporte a partir de la planta en desarrollo.

Una curiosidad de la sacarosa es que es triboluminiscente, que produce luz mediante una acción mecánica.



Características del enlace

El enlace que une los dos monosacáridos es de tipo O-glucosídico. Además, dicho enlace es dicarbonílico ya que son los dos carbonos reductores de ambos monosacáridos los que forman el enlace alfa(1-2) de alfa-D-glucosa y beta-D-fructosa

La enzima encargada de hidrolizar este enlace es la sacarasa, también conocida como invertasa, ya que la sacarosa hidrolizada es llamada también azúcar invertido.

Precauciones

Si se calienta pasa a estado líquido, pero es muy peligrosa, ya que se encuentra a alta temperatura y puede quemar la piel. Debido a su bajo punto de fusión, pasa a estado líquido muy rápidamente, y se adhiere al recipiente que lo contiene con mucha facilidad.

Uso comercial

La sacarosa es el edulcorante más utilizado en el mundo industrializado, aunque ha sido en parte reemplazada en la preparación industrial de alimentos por otros endulzantes tales como jarabes de glucosa, o por combinaciones de ingredientes funcionales y endulzantes de alta intensidad.

Generalmente se extrae de la caña de azúcar, de la remolacha o del maíz y entonces es purificada y cristalizada. Otras fuentes comerciales (menores) son el sorgo dulce y el jarabe de arce.



2.1.2 Información indirecta o empírica existentes sobre el problema

2.1.2.1 Efectos del Azúcar en el concreto

1.-Una pequeña cantidad de sacarosa, de 0.03% a 0.15% del peso del cemento, normalmente retarda el fraguado del cemento. El límite superior de este rango varía respecto de los distintos cementos. La resistencia a 7 días puede verse reducida, en tanto que la resistencia a los 28 días podría aumentar. El azúcar en cantidades de 0.25% o más del peso del cemento puede provocar un fraguado rápido y una reducción sustancial de la Resistencia a los 28 días. Cada tipo de azúcar afecta al tiempo de fraguado y a la resistencia de manera distinta.Menos de 500 ppm de azúcar en el agua de mezclado, generalmente no producen un efecto adverso en el desarrollo de la resistencia, pero si la concentración sobrepasa esta cantidad, se deberán realizar ensayos para Analizar el tiempo de fraguado y el desarrollo de la resistencia.

http://www.construaprende.com/t/02/T2Pag15.php

2.- ¿ Que relación hay entre un concreto que no fragua despuès de 36 horas de haber sido colado y haber comprado la arena en costales ?Hemos detectado que los costales que utilizan algunos vendedores de materiales, fueron originalmente utilizados para almacenar azúcar. Por lo cual quedan residuos dentro de ellos.Estas pequeñas cantidades de azúcar se mezclan con la arena y después con el concreto o mortero.La azúcar provoca que los tiempos de fraguado no sean los normales, dependiendo de la cantidad de azucar puede retrasarse o acelerarse el fraguado.En cuanto a su incidencia en la resistencia del concreto, podemos predecir que a cantidades pequeñas parece no influir en ella, sin embargo para cantidades mayores se obtienen concretos fraguados con resistencias bajisimas debido a la disgregacion de los materiales.Les sugerimos vivir el experimento, tomen un poco de concreto de algún colado y ponganle un puño de azucar, verán que interesante es ver que pasen las horas y el concreto parece tener superfluidificante.

Recomendamos no arriesgarse y pedir a su proveedor de arena encostalada que utilice constales limpios.

http://grupos.emagister.com/debate/azucar_para_retardar_de_fraguado_del_concreto/1058-785533

3.-Necesito retardar el fraguado de un concreto de 25MPa empleado para fundir alcantarillas tipo Box culvert, sin embargo estoy en un lugar en el que no se tiene acceso a comprar aditivos comerciales por lo que hay que recurrir a otros formas menos tecnificadas, he sabido que para ello se puede emplear el azucar




http://www.construaprende.com/t/02/T2Pag15.php


pero no tengo mucho conocimiento de esto, osea de proporciones, procedimiento, etc. Quisiera, si alguien tiene conocimiento sobre ello, me ayudaran con algo sobre el tema lo mas pronto posible, es muy urgente. Agradezco mucho la ayuda que me puedan prestar Paola

Hola, le envio esta informacion que encontre e internet y te puede servir.

"Se necesita tener cuidado con el uso de retardantes ya que estos pueden inhibir totalmente el fraguado y endurecimiento del concreto. Los efectos del azúcar dependen de la cantidad usada. Parece que, empleada de manera controlada una pequeña cantidad ( como el. 05% de la masa del concreto) actuara como un retardante aceptable: El retraso del fraguado del concreto es aproximadamente 4 horas. El comportamiento del azúcar y de cualquier retardantes deberá determinar mediante pruebas con el cemento que se va a emplear en la construcción. Como los retardantes se emplean en clima cálido es importante observar que el efecto retardante disminuye a temperaturas altas y algunos cesan de ser efectivos a temperatura ambiente extremadamente altas, alrededor de 60 °C. Los retardantes tienden a aumentar la contracción plástica porque la duración de la etapa plástica se extiende pero la contracción por secado no resulta afectada. La norma ASTM 494-92 requiere que los aditivos de Tipo B retarden el fraguado inicial por lo menos una hora, pero no más de 3 ½ horas, en comparación con una mezcla de control. Se permite que la resistencia a la compresión de tres días en adelante sea 10% menos que la resistencia de control. Los requisitos de la norma BS 5075: Parte 1 1982 son similares. (“ TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ( IMCYC ) Autor: Adam M. Neville )"


4.-ADITIVOS RETARDANTES. Se puede lograr un retraso en el fraguado de la pasta de cemento con la adición a la mezcla de un aditivo retardante ASTM Tipo B. Los retardantes hacen también lento el endurecimiento de la pasta, aunque unas sales pueden acelerar el fraguado pero inhibir el desarrollo de resistencia. Los retardantes no alteran la composición o identidad de los productos de hidratación.

UTILIZACIÓN:

1. Son útiles en la elaboración de concreto en clima cálido cuando el tiempo de fraguado normal se acorta por la alta temperatura.

2. Previenen las juntas frías.3. Prolongan el tiempo de transportación, colocación y compactación.





El retraso del endurecimiento se puede explotar para obtener acabados arquitectónicos de agregado expuesto: el retardante se aplica a la superficie interior de la cimbra de modo que el endurecimiento del cemento adyacente se retrase. El uso de retardantes puede afectar el diseño de estructuras por ejemplo, los colados masivos se pueden practicar con retraso controlado de las partes del colado en lugar de construcción segmental.

La acción retardante la exhiben el azúcar, derivados de carbohidratos, sales solubles de zinc, boratos solubles y otras sales, el metanol es también un retardante posible. En la practica, los retardantes que también son reductores de agua ( Tipo B de ASTM) se usan mas comúnmente. Se necesita tener cuidado con el uso de retardantes ya que estos pueden inhibir totalmente el fraguado y endurecimiento del concreto.

Los efectos del azúcar dependen de la cantidad usada. Parece que, empleada de manera controlada una pequeña cantidad ( como el .05% de la masa del concreto) actuara como un retardante aceptable: El retraso del fraguado del concreto es aproximadamente 4 horas.

El comportamiento del azúcar y de cualquier retardantes deberá determinar mediante pruebas con el cemento que se va a emplear en la construcción. Como los retardantes se emplean en clima cálido es importante observar que el efecto retardante disminuye a temperaturas altas y algunos cesan de ser efectivos a temperatura ambiente extremadamente altas, alrededor de 60 °C. Los retardantes tienden a aumentar la contracción plástica porque la duración de la etapa plástica se extiende pero la contracción por secado no resulta afectada. La norma ASTM 494-92 requiere que los aditivos de Tipo B retarden el fraguado inicial por lo menos una hora, pero no más de 3 ½ horas, en comparación con una mezcla de control. Se permite que la resistencia a la compresión de tres días en adelante sea 10% menos que la resistencia de control. Los requisitos de la norma BS 5075: Parte 1 1982 son similares. (“ TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ( IMCYC ) Autor: Adam M. Neville)

http://www.arqhys.com/construccion/aditivos-acelerantes.html


http://www.arqhys.com/construccion/aditivos-acelerantes.html


2.1.3 Procedimientos de los Ensayos a utilizar para la investigación

Introducción

ensayos de pasta pura y sobre mortero fresco los ensayos sobre pasta pura sólo son efectuados en ciertos casos muy especiales de utilización: los ensayos de fraguado, de retracción. se hacen las más de las veces.

1.- evolución reologica del mortero

para ensayos de investigación es posible trazar la curva de evolución con el tiempo del umbral de cizallamiento (o más sencillamente, de la evolución de la cohesión o de la resistencia a la trac ción) del mortero, a partir del final del amasado y hasta el endurecimiento final (es decir, desde el estado fluido o plástico hasta el estado sólido).

300 dinas/cm2, para una lechada de inyección, 3.000 dinas/cm", para un mortero 1/3 (a/c 0,50)

30.000 dinas/cm2, para un hormigón(a/c 0,50)

pero lo interesante es la explotación completa de la curva, en el raso de investigaciones, y sobre todo si se quiere caracterizar bien la acción de un aditivo. por ejemplo: un fluidificante rebaja el umbral de cizallamiento (a igualdad de relación)

sobre este particular, advertiremos que los principios y finales de fraguado vicat no dan más que dos puntos de la curva:

sobre pasta pura de consistencia normal (aguja de 300 g), principio de fraguado: 200.000 final de fraguado 1.000.000

sobre mortero 1/3 (aguja de 1 000 g) y para obtener aproximadamente los mismos tiempos que con la pasta pura,

principio de fraguado: 600.000 final de fraguados 1000,000

la evolución de las curvas obtenidas sobre pasta pura y sobre mortero, es bastante parecida.

2.1.3.1 Ensayo N.- 1 consistencia normal del cemento

- objetivo

El presente ensayo tiene como objetivo determinar la consistencia normal del cemento, es dcir la cantidad de agua necesaria para que la mezcla alcance una consistencia normal optima por medio del aparto de vicat.

- fundamento teórico

Para determinar el principio y final de fraguado del cemento, es necesario determinar primeramente el contenido de agua que la pasta necesita para producir una pasta normal, es decir el contenido de agua que el cemento necesita para adquirir una `consistencia normal'



la consistencia se mide por medio del aparato de vica, utilizando un émbolo de 10 mm de diámetro, acondicionado dentro se coloca en la forma prescrita por la nb 062 y se coloca en el molde. enseguida se coloca el émbolo en contacto con la superficie superior de la pasta y se suelta. por la accion del propio peso del émbolo, éste penetra en la pasta, y la profundidad de penetración depende de la consistencia de la pasta.

la pasta se considera de consistencia normal cuando la sonda penetra 10 milimetros+- 1 milimetro a los 30 segundos de haber sido soltada, según la norma boliviana y según la norma del servicio nacional de caminos, sin embargo según la norma b.s. 12. 1958 cuando el émbolo o sonda penetra en la pasta hasta un punto distante a 5 o 7 mm del fondo del molde, adquiere su consistencia normal.

el contenido de agua de la pasta pasta estandar se expresa como porcentaje en peso de cemento seco, y el valor normal varia entre 26 y 33 %, es decir entre 130 y 165 ml para 500 gramos de cemento, y según la norma del servicio nacional de caminos el contenido de agua para la consistencia normal varía entre el 25 y 30 % , es decir 125 y 150 ml de agua; sin embargo estos valores establecidos varian de acuerdo a las condiciones en que se realice el ensayo.

- materiales, equipos y accesorios

o materiales:

500 gr. de cemento

agua potable

o equipos:

aparato de vicat.

probeta de 500 ml.

vaso de precipitado.

balanza de 1000 gr de capacidad.

termómetro.

o accesorios:

recipientes.

espátula.



brocha.

hornilla.

guantes de goma.

toallas pequeñas o paños.

cronómetro.

una placa de vidrio de 10 x 10 cm

Acondicionamiento

la temperatura de la sala se mantendrá entre 18 y 27ºc.

la humedad relativa de la sala será superior o igual a 50%.

la temperatura del agua de amasado será de 23 ± 2ºc.

los materiales y aparatos usados en la preparación deberán

estar a una temperatura de 18 y 27ºc.

Preparación de la pasta de cemento

se usara indistintamente uno de los métodos de mezclado nosotros será el

siguiente

- mezclado manual

Colocar la superficie lisa de material no absorbente (ej. vidrio) en forma

de anillo, 500 gr. de cemento a ensayar. verter en el centro del anillo, una

determinada cantidad de agua, y con ayuda de la espátula volcar cemento de la

orilla para el centro, sin demorar mas de 30 seg en esta operación.



Durante un nuevo intervalo de 30 seg esparcir el cemento seco de los

costados del cono sobre la mezcla para reducir la pérdida por evaporación y

provocar la absorción del agua y revolver luego vigorosamente con la espátula

hasta completar 5 min, con todos desde el momento de agregar el agua.

- procedimiento del ensayo

pesamos 500 gramos de cemento y lo ponemos en un recipiente o una superficie no absorvente..

medimos en la probeta una cantidad de agua, previamente puesta en condiciones de temperatura aceptables

hacer una especie de crater y verter una cantidad de agua limpia previamente determinada, es aconsejable empezar con un porcentaje menor al valor indicado en teoría.

mezclar el agua con el cemento con la espátula durante 30 segundos.

dejar reposar la muestra otros 20 segundos.

utilizando los guantes amasar la mezcla durante un lapso de un minuto y medio.

formar una bola con la pasta, pasandola 6 veces de una mano a la otra en caida libre; las manos deben estar separadas a una distancia de 15 cm.

introducir la bola de pasta dentro del anillo del aparato de vicat por el lado del diámetro mayor , presionando hacia abajo sobre una placa de vidrio y quitar el exceso del lado mayor.

enrasar el lado superior con una sola pasada de la espátula.

colocar el anillo y la pasta bajo el aparato de vicat, arrimar el extremo ancho de la aguja hasta la superficie de la pasta.

previamente calibrado el aparato de vicat, aflojar la aguja con su respectivo tornillo tomar la lectura final al cabo de 30 segundos.

la consistencia normal se obtiene cuando la aguja penetra 10+-1 mm debajo de la superficie original a los 30 segundos.



mientras no se obtenga este resultado, preparar diversas pastas de prueba, variando la cantidad de agua y utilizando una nueva porcion de cemento cada vez.

con los datos obtenidos construimos una grafica de la penetración vs. % de agua, dicha grafica nos dará un valor aproximado de la consistencia normal, aunque el ultimo resultado ya podriamos tomarlo como el deseado ya que esta dentro el rango de 10 +- 1 mm

2.1.3.2 Ensayo N.- 2 Tiempo de Fraguado

(covenin 493, 352; astm c403; ccca ce11)

Este ensayo consiste en realizar el mismo ensayo anterior pero colocando el molde de muestra en la posición normal y tomar los datos y luego colocarlos en molde al revés, o sea por su cara posterior y tomar sus datos q se van a conocer respectivamente como inicial hl y final hf y si todo resulta como lo que se explicará enseguida el ensayo es aprobado.

Fundamento teórico

al mezclar el cemento con el agua, se produce una pasta de cemento, por cierto tiempo, esta pasta tiene una consistencia flexible que luego va endureciendo progresivamente. el tiempo que transcurre desde que se mezcló el cemento con el agua, hasta que surgió el endurecimiento se llama tiempo de fraguado. el proceso para detectar el tiempo de fraguado es gradual aunque el fraguado se define en un tiempo preciso. eso obliga a establecer parámetros de validez universal como el usual procedimiento de la aguja de vicat, ensayo establecido en la norma covenin 493 “cemento portland. determinación del tiempo de fraguado por la aguja de vicat”.

el tiempo de fraguado puede ser medido también en morteros y en concreto, empleando una penetrómetro apropiado tal como el que se establece en la norma covenin 352, “método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado de mezclas de concreto para resistencias a la penetración” y astm c403.

nota: aunque este proceso de fraguado también se debe a las relaciones de hidratación del cemento, no hay relación directa entre las relaciones en pasta y las mediciones en concreto, donde se hacen sentir otras variables tales como: los distintos valores de relación agua/cemento de cada caso, las diferentes dosis de cemento y la posible presencia de ciertas sales que provengan del agua o de los agregados.

Tiempo inicial:



Cuando una pasta de cemento de consistencia normal, (una aguja de un milímetro de diámetro penetra 25 milímetros más menos uno) -condición1- tiempo desde haber culminado la mezcla hasta la condición 1.

Tiempo final:

Tiempo en minutos cuando la aguja de 1 milímetro de diámetro no deja marca visible sobre la pasta modelada.

Según la norma covenin 28, para cementos portland tipo i, ii, iii y iv el tiempo inicial de fraguado debe ser mayor a 45 minutos y el tiempo final menor a 8 horas o sea 480 minutos

Procedimiento

se tomara una muestra de 500gr. de cemento y se le mezcla con el agua de consistencia normal.

ponemos una película de aceite en las placas de vidrio y en los moldes en forma de conos truncados donde va ha ser colocada la mezcla.

el agua a ser mezclada debe estar a la temperatura de 23°c + 2. el ambiente apropiado para el ensayo es a una temperatura de 20°c. ponemos el agua en el envase metálico para luego colocarlo en la

mezcladora. adicionamos el cemento a la mezcladora por un tiempo de 30 segundos antes

de empezar a mezclar. accionamos la mezcladora a una velocidad 140 rev./min. por un tiempo de

30 segundo. se detiene la máquina y se mezcla manualmente por medio de una espátula

durante 15 segundos. se vuelve a introducir el recipiente con la mezcla a la máquina y se la

acciona a una velocidad de 280 rev./min. por un minuto. en un tiempo máximo de 45 segundos se debe moldear una muestra

mediante 6 pasos de mano a mano con un recorrido de 15 cm. sin dejar que se compacte la muestra se la coloca en el molde. se la coloca en el aparato de vicat y se comprueba que la penetración esté

dentro de los límites establecidos ( 10+1mm.) se deja en reposo la muestra en un ambiente apropiado ( 20°c ) se debe revisar constantemente la muestra para hallar el tiempo exacto en

que la penetración es de 25mm. en 30 segundos ( tiempo inicial de fraguado ). se continua revisando la muestra hasta que la aguja no deje marca visible

luego de ponerla en contacto.



2.1.3.3Ensayo N.- 3

Resistencia a la compresión de los morteros de cemento hidráulico

Este ultimo ensayo no lo colocamos en el marco teórico debido a que estos ya los hemos aprendido en los laboratorios de la carrera de ingeniería civil en la asignatura de materiales de construcción y sus procedimientos, como fundamentos teóricos, cálculos los tomaremos de los folletos dados en el laboratorios utilizando como tabla de resultados la siguiente:



2.2 MARCO CONCEPTUAL

1. El cemento portland El poso de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón o concreto es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con la adición de una o más formas de sulfato de calcio. Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica. El proceso de solidificación se debe a un proceso químico llamado Hidratación mineral.

2. Lechada de Cemento Pasta muy fluida de cemento y agua, y eventualmente adiciones, utilizada principalmente para inyecciones de terrenos, cimientos, túneles, etc.

3. Mortero Los morteros se definen como mezclas de uno o más conglomerantes inorgánicos, áridos, agua y a veces adiciones y/o aditivos. Entendemos por mortero fresco el que se encuentra completamente mezclado y listo para su uso.

4. El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes:Agregado y pasta. La pasta, compuesta de Cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o Piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción Química entre el Cemento y el agua. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos.

5. Método de Vicat: se ocupa solo una aguja; cuando no atraviesa todo el espesor, se encuentra en el fraguado inicial del cemento.

6. Aparato Vicat Se utiliza para la determinación del tiempo de fraguado y consistencia de cemento por Vicat Method. El aparato consiste en una estructura metálica con una barra deslizante. Se mueve un indicador ajustable sobre una escala graduada. El émbolo de la aguja o se une al extremo inferior de la barra para compensar el peso de prueba de 300g.

7. Aditivo se define como un producto químico que se agrega a la mezcla de concreto en cantidades no mayores de 5% por masa de cemento durante el mezclado o durante una operación adicional antes de la colocación del concreto.


http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrataci%C3%B3n_mineral

http://es.wikipedia.org/wiki/Clinker_portland

http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n


Los aditivos pueden ser orgánicos o inorgánicos en cuanto a su composición pero su carácter químico, que difiere del mineral, es su característica esencial.

8. Aditivo acelerante de fraguado: Aditivo que diminuye el tiempo del principio de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al estado rígido.

9. Aditivos acelerante. Se puede lograr un aceleramiento en el fraguado de la pasta de cemento con la adición a la mezcla de un aditivo retardante ASTM Tipo C. Los acelerantes hacen también lento el endurecimiento de la pasta, aunque unas sales pueden acelerar el fraguado pero inhibir el desarrollo de resistencia. Los acelerantes no alteran la composición o identidad de los productos de hidratación.

10. Azúcar Se denomina azúcar a la sacarosa, cuya fórmula química es C12H22O11,también llamado azúcar común o azúcar de mesa. La sacarosa es un disacárido formado por una molécula de glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o de la remolacha. En ámbitos industriales se usa la palabra azúcar o azúcares para designar los diferentes monosacáridos y disacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque por extensión se refiere a todos los hidratos de carbono.

11. Azúcares Se entiende técnicamente azúcares a los diferentes monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque a veces se usa incorrectamente para referirse a todos los glúcidos. En cambio, se denomina coloquialmente azúcar a la sacarosa, también llamado azúcar común o azúcar de mesa. La sacarosa es un disacárido formado por una molécula de glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera.

12. La sacarosa en un enfoque químico pero es azúcar común, es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa. Su nombre químico es: beta-D-fructofuranosil-(2->1)-alfa-D-glucopiranósido

13. Tiempo de fraguado: tiempo transcurrido desde la mezcla hasta que se endurece la masa.

14. Tiempo de fraguado inicial: período entre la iniciación de la mezcla y la desaparición del brillo. Determina el tiempo que el yeso puede ser mezclado y vaciado (período de trabajo).


http://es.wikipedia.org/wiki/Beta_vulgaris_subsp._vulgaris_var._altissima





http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcar

http://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BAcido

http://es.wikipedia.org/wiki/Sabor_dulce

http://es.wikipedia.org/wiki/Polisac%C3%A1rido



http://es.wikipedia.org/wiki/Hidratos_de_carbono



http://es.wikipedia.org/wiki/Az%C3%BAcares

http://es.wikipedia.org/wiki/Remolacha










15. Tiempo de fraguado final: tiempo comprendido desde el inicio de la mezcla hasta el endurecimiento total de la masa.

16. Control del tiempo de fraguado: cualquier método que regule la formación de los núcleos de cristalización es efectivo para controlar el tiempo de fraguado.

17. Variable Bivariado: Una Variable Dependiente que es el mortero y Otra Variable independiente que es los agregados Prueba de tiempo de fraguado Vicat norma ASTM C 191-04

18. La tensión es una fuerza que tira; por ejemplo, la fuerza que actúa sobre un cable que sostiene un peso. Bajo tensión, un material suele estirarse, y recupera su longitud original si la fuerza no supera el límite elástico del material. Bajo tensiones mayores, el material no vuelve completamente a su situación original, y cuando la fuerza es aún mayor, se produce la ruptura del material.

19. La compresión es una presión que tiende a causar una reducción de volumen. Cuando se somete un material a una fuerza de flexión, cizalladura o torsión, actúan simultáneamente fuerzas de tensión y de compresión. Por ejemplo, cuando se flexiona una varilla, uno de sus lados se estira y el otro se comprime.



CAPITULO III

3-1 VIABILIDAD DEL PROYECTO

Debido a los materiales utilizados en nuestra investigación y que tenemos acceso al equipo necesario para realizar nuestros experimentos sobre el tiempo de fraguado del concreto podemos concluir que la viabilidad del proyecto es alta ya que el costo para la realización del mismo es relativamente bajo y el personal requerido es mínimo para poder llevar a cabo con éxito todas las actividades requeridas por el mismo, el tiempo necesario para efectuar las pruebas en el concreto sobre la resistencia y el tiempo de fraguado abarca nuestras posibilidades para poder realizarlas en el término que dura el primer periodo académico del año 2012.



3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN

Esta Investigación es Descriptiva con una la relación causa-efecto, debido a que la única manera de ver los efectos que se producen en la variable dependiente que es el mortero será cambiando los valores de la variable independiente que son los agregados como el azúcar y sus respectivas variantes de cantidad o su ausencia.

La investigación es de manera de observación, medición y comparación de los diferentes cambios que puede presentar el mortero al modificar solo una variante que es los porcentajes del azúcar en relación al peso del cemento. Así llevando acabo que causa y que efectos producen al mortero al utilizar el azúcar mediante la relación causa efecto.



3.3 HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN

Esta investigación surgió como una duda sobre el uso que se le da en el campo al azúcar como un aditivo natural retardante del fraguado, debido a que no se encuentran especificaciones ni las cantidades necesarias u optimas de azúcar para que actué de manera adecuada sin afectar otras propiedades del mortero hidráulico, Para esto procedemos al análisis de Pasta dura y sobre mortero fresco mediante el ensayo de Fraguado Vicat teniendo variables como:

1.Mortero Variable dependiente2.Agregados del Mortero Variable independiente

Al demostrar el cambio que ay en el tiempo de fraguado del mortero hidráulico a causa del aditivo natural el azúcar con el ensayo Vicat en el cual dependeremos de: El tiempo y el endurecimiento. Aplicaremos el ensayo de mortero endurecido para determinar que la azúcar no afectara la resistencia del mortero a la compresión.

Entre el tiempo y el endurecimiento ay una relación proporcional, entre el aumento del tiempo ay un aumento del endurecimiento del mortero.

Las propiedades de la azúcar como aditivo harán que el mortero endurezca rápidamente.

Si se usa la cantidad óptima de azúcar el tiempo de endurecimiento será el adecuado y se podrá calcular en relación a ambas.

La cantidad óptima de azúcar asegura no solo cuanto tiempo acelera el fraguado, si no también que no se formaran costras en la parte superior y no afectara la resistencia del mortero a compresión.



3.4 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Esta investigación se llevara con un diseño experimental por el tipo de mecánica que aplicaremos en el tema de interés, basándonos en los ensayos de la pruebas de pasta dura, mortero fresco y mortero endurecido, para obtener datos precisos del tiempo de fraguado del mortero al agregarle el aditivo acelerante natural el azúcar y también los datos de laboratorio de la resistencia del mortero endurecido sin el aditivo y con el aditivo mediante estas pruebas de laboratorio obtendremos todos los datos necesarios y relación con las graficas y tablas establecidas en los documentos de las normas.



3.5 CONSIDERACIONES DE LA INVESTIGACIÓN

Consideraciones Éticas

Procuramos en todo momento que nuestra investigación se hiciera con la respectiva honestidad, responsabilidad y prudencia del caso de manera que los resultados no fueran afectados por ningún sesgo de opinión o práctica durante las distintas pruebas que realizamos y que estos resultados sean de la mayor confiabilidad para posibles aplicaciones o estudios en el futuro.

Consideraciones Ambientales

Debido a que nuestra investigación se basa en la experiencia adquirida mediante pruebas de laboratorio procuramos realizar estas de manera de no afectar ningún factor ambiental entendiendo que este termine con lleva un sin número de situaciones que se podrían considerar como contaminación ambiental.

Debido a las instalaciones que utilizamos, procuramos tener el menor efecto posible sobre las demás actividades que se realizan en el laboratorio, tuvimos el cuidado de que los materiales utilizados por nosotros no contaminaran ninguna parte sensible en las instalaciones así como realizar la menor contaminación sonora posible debido a que en las instalaciones donde se encuentran los laboratorios también se llevan a cabo labores académicas tanto de nuestra facultad como de otras dependencia universitarias.

Consideraciones De Riesgo

Para nuestra investigación los riesgos que consideramos fueron de manera muy especial la posibilidad de no tener las instalaciones adecuadas para realizar los experimentos necesarios así como no contar con el equipo óptimo para llevar a cabo con éxito cada una de las actividades programadas.

El factor tiempo fue otra de las principales preocupaciones ya que las pruebas a realizar con llevan un factor importante en cuanto a los tiempos necesarios para realizar cada una de ellas y así poder presentar el informe final en tiempo y forma adecuadas.

También se considero la posibilidad de obtener resultados inesperados lo que obligara a cambiar factores importantes de la investigación como ser incluso el titulo de la investigación, objetivos o hipótesis fundamentales.



Consideraciones De Género

La investigación realizada no tiene ningún tipo de sesgo en cuanto al género de las personas que se verán beneficiadas por los resultados de esta; la aplicación y posibles nuevas investigaciones con respecto al tema podrán ser llevadas a cabo por cualquier género sin que estos influya de manera alguna en resultados o puntos de vista a cerca de la misma.



3.6 METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

Esta Investigación como ya hemos dicho es Descriptiva con una la relación causa-efecto, debido a que la única manera de ver los efectos que se producen en la variable dependiente que es el mortero será cambiando los valores de la variable independiente que son los agregados como el azúcar y sus respectivas variantes de cantidad o su ausencia.

Para esto elaboraremos los siguientes números de muestras para cada ensayo que vamos a llevar a cabo siendo 3 diferentes, estadísticamente nos basaremos en un promedio aritmético o media aritmética dependiendo del numero de especímenes o muestras de cada respectivo ensayo. Para tener resultados más confiables, aproximados al un resultado mas exacto y real. En cuanto a los ensayos comparativos solo variaremos las cantidades de agua y azúcar y nos basaremos en comparaciones de graficas y no de promedios estadísticos.

A. ENSAYO N.- 1 Consistencia del Cemento Elaboraremos n muestras usando el mismo peso de muestra y variando solo la cantidad de agua.

ENSAYO NRO:

PESO DE LA MUESTRA

[gr]

CANTIDAD DE AGUA

[ml]

PENETRACION

[mm]% DE AGUA

1 500 125

2 500 150

3 500 155

4 500 160

5 500 165

B. ENSAYO N.- 2 Tiempo de Fraguado Elaboraremos n muestras con las diferentes cantidades de azúcar para obtener la mas adecuada a retardar el fraguado respetando la normas al menos acelerándolo menos de 1 hora a 3 horas. Para esto no utilizaremos media aritmética por razones que son solo comparativas entre ellas mismas. Al encontrar cada tiempo podemos hacer la graficas y en ellas nos podrán dar una cantidad de azúcar aceptable para poder ser usadas en los morteros.

C. ENSAYO N.- 3



Resistencia a la compresión de los morteros de cemento hidráulico

Estos dos últimos ensayos con sus procedimientos nos darán 3 especímenes que por medio de la media aritmética podremos encontrar la resistencia, haciendo tres veces este ensayo uno normal sin azúcar que será el testigo y los 2 valores extremos de los rangos de la cantidad optima de azúcar que cumple con las normas ASTM.

Numero de ensayo de mortero

Cantidad de azúcar Resistencia promedio a compresión a los 7 días

(MN/m2) de las 3 especímenes

1 0%2 Cantidad optima inferior3 Cantidad optima superior



3.7 POBLACIÓN Y MUESTRA

Para poder realizar la investigación usamos cemento portland marca piedra Azul, Azúcar el Cañal con un 99.6 % de sacarosa y 0.4 de vitamina A y arena de rio tamizada y lavada según lo requerido para el ensayo.

Lo primero que realizamos fue la consistencia normal del cemento para encontrar la cantidad de agua necesaria para que la mezcla alcanzara la consistencia normal óptima por medio del aparato de vicat.

Realizamos varios ensayos con diferentes cantidades de agua con un peso de 500 gr de cemento y encontrando diferentes penetraciones realizamos una cantidad de 22 pastas distintas de cemento con diferentes cantidades de agua logrando una consistencia normal con una cantidad de agua de 105 ml y logrando una penetración de 10.8 mm.

Lo segundo que hicimos fue hallar el tiempo de fraguado inicial obteniéndolo a las 2 hrs y a su vez encontramos el final al mismo tiempo el fraguado final obtenido alas 4 hrs.

Luego se empezó a hacerse pruebas para obtener la cantidad de azúcar óptima para acelerar el fraguado haciéndose con 15 g, 30, 45, y 60 g de azúcar.

Luego hicimos diferentes morteros para verificar la resistencia que fueron 3 sin azúcar, 3 para 45, y 3 para 60 grs. Por que estos cumplen con las norma ASTM. Rompiéndose a los 7 días.



3.8 DIAGRAMA DE GANTT DE LA INVESTIGACIÓN

N Actividad MarzoSemanas Semana 1 Semana 2 Semana 3Días 13 14 15 16 19 20 21 22 23 26 27 28 29 30

1 Compra de materiales (Arena, Cemento, azúcar blanca)

2 Tamizado agregados

3 Determinación de los volúmenes de agua, pesos de cemento, arena y azúcar para la muestras.

4 Ensayo de Vicat para Pasta Pura para determinar la consistencia normal del cemento

7 horas c/u

5 Procesamiento de Datos

6 Ensayo de Vicat para Pasta Pura con consistencia normal y con cantidades variantes de azúcar

7 horas c/u

7.- Procesamiento de Datos

8.- Resistencia a la compresión de los Morteros de cemento hidráulico sin la cantidad optima de azúcar.

1 día al aire6 en agua

9 Resistencia a la compresión de los morteros de cemento hidráulico con la cantidad

1 día al aire6 en agua



optima de azúcar.

10 Prueba de los morteros


12 Elaboración de Tablas, Graficas y conclusiones

13 Creación del Informe Final

14 Entrega

Actividad AbrilSemanas Semana 4 Semana 5 Semana 6Días 9 1

011

12

13

16

17

18

19

20 23

24

25

26

27/30

1 Compra de materiales (

2 Tamizado3 Determinació

n de los volúmenes de

4 Ensayo de Vicat para

7 horas c/u


6 Ensayo de Vicat

7.-

Procesamiento de Datos

8.-

Resistencia a la compresión

9 Resistencia10

Prueba de los morteros

11

Procesamiento de Datos

12

Elaboración de Tablas, Graficas y conclusiones

13

Creación del Informe Final

14

Entrega



Actividad MayoSemanas Semana 7 Semana 8 Semana 9 final de

clasesDías 1 2 3 4 7 8 9 10 11 14 15 16 17 18

1 Compra de materiales (Arena, Grava, Cemento, azúcar blanca)

2 Tamizado agregados, peso volumétrico, peso especifico Bulk

3 Determinación de los volúmenes.

4 Ensayo de Vicat para Pasta Pura


6 Ensayo de Vicat7.- Procesamiento de

Datos8.- Resistencia a la

compresión9 Resistencia a la

compresión10 Prueba de los

morteros11 Procesamiento de

Datos12 Elaboración de

Tablas, Graficas y conclusiones

13 Creación del Informe Final

14 Entrega



CAPITULO IV

4.1 DATOS OBTENIDOSS PARA LOS 3 ENSAYOS

1-Consistencia Normal Del Cemento

Cemento Seco 500 gramos

Cantidad De Agua Penetración de aguja vicat desde la superficie inferior

50 ml 38 mm

75 ml 35.5 mm

90 ml 29.2 mm

105 26mm

Cemento en Condición normal

Cantidad De Agua Penetración de aguja vicat desde la superficie inferior

105 ml 38 mm

110 ml 37 mm

115 ml 28 mm

120 ml 11 mm

125 ml 0 mm

155 ml 0 mm



2- Cantidad Óptima De Azúcar

Sin Azúcar

Hora penetración

11:35(inicial masado) 9.5 mm

12:35 15 mm

13:15 35 mm

13:30 38 mm

F→13:45 38.5 mm

15 Gramos de Azucar ,500 gr de cemento,120 ml de agua

Hora Penetración

I→ 11:30 0 mm

I→ 11:40 26 mm

11:47 40 mm



30 gramos de azúcar,500 gr de cemento ,120 ml de agua

Hora Penetración

13:35 0 mm

13:50 24 mm

14:19 40 mm

45 gramos de Azúcar, 500 g de cemento, 120 ml de agua

Hora Penetración

I→ 8 :40 0 mm

8:51 0 mm

8:58 1mm

9:06 7 mm

I→9:15 26 mm

9:23 38 mm

9:30 39 mm

9:42 40 mm



60 gramos de azúcar,500 gr de cemento ,120 ml de agua

Hora Penetración

I→ 11:35 0 mm

12:16 1mm

12:35 10.5 mm

I→ 12: 45 25 mm

13:00 38 mm

13:10 40 mm



3.- Resistencia a la compresión de los Morteros

→ Granulometria

%RA Peso del agregado acumulado

% pase Pase en gramos

#16 0% 0 gramos 100% 1375 gr

#30 3% 41.250 gramos

97% 1333.75 gr

#40 32.5% 405.625 gramos

67.5% 928.125 gr

#50 77.5% 618.750 gramos

22.5% 304.375 gr

#100 99% 295.625 gramos

1% 13.75 gr

Fondo = -1361.25gr +1375 gr

= 13.75 gr

Sin Azúcar

P1 = 332 kg

P2= 200 kg

P3= 304 kg



9 % Azúcar

P1 = 120 kg

P2= 152 kg

P3= 160 kg

12 % Azúcar

P1 = 216 kg

P2 = 248 kg

P3 = 0 kg(descartado)



4.2 CALCULOS ESPECIFICOS DE LOS 3 ENSAYOS

1-Consistencia Normal Del Cemento

1-Determinando cantidad de agua para consistencia normal de cemento seco

Extrapolamos con los dos últimos valores XA = 29.2 mm YA = 105 ml XB = 26 mm YB = 120 ml

m=Yb−Ya /(Xb−Xa) m = 120-105 / 26-29.2 = -4.6875

Completamos la función Y = -4.6875X + n

Para predecir un resultado, tenemos que escoger uno de estos dos puntos, escogemos (26 ml ,120 ml) 120 ml = -4.6875 (26) + n n= 241.875

Ahora Predecimos una penetración a 10 mm de la superficie inferior y = -4.6875 (10) + 241.875 y = 195.125 ml

Por lo tanto para obtener una penetración a 10 mm de la superficie inferior se debe utilizar 195.125 ml.



2-Determinando porcentajes de agua

C = % consistencia normal

Mw = masa de agua (gr)

ML = masa del cemento (gr)

C =Mw X 100% /ML

C = 120 X 100 % /500 gr = 24 %

3- Tabla resumen para cemento en condición normal

Ensayo

Peso de la muestra de cemento

Cantidad de agua

penetración % de agua

1 500gr 105 ml 38 mm 21%

2 500gr 110 ml 37 mm 22%

3 500gr 115 ml 28 mm 23%

4 500gr 120 ml 11 mm 24%

5 500gr 125 ml 0 mm 25%

6 500gr 155 ml 0 mm 31%

4- RESULTADO: La consistencia normal del cemento es el 24% agua del peso de la muestra



2- Cantidad Óptima De Azúcar

Encontrando por interpolación la hora aproximada de fraguado inicial para la muestra sin azúcar.

12:35→ Enhoras equivale a→ 12.583 horas con15 mm penetracion

13:15→ enhoras equivalea→ 13.25 horascon35 mm penetracion

35−1513.25−12.283

= 25−15y−12.583

y = 12.9165 donde 0.9165 horas = 54.49 min.

y = 12:55 es la hora de fraguado inicial



Encontrando tiempos de Fraguado:

→ sin azucar H . I 11:35 →11.58−¿H .F 12:55→ 12.92+¿

1.34 Horas

H.I 11:35 → 11:58−¿H.F 13:45 → 13.75+¿ 2.17 horas

Con 15 gramos de Azúcar

H.I → 11:30 H.F→ 11:40 10 minutos

H.I → 11:30H.F→ 11:47 17 minutos




H.I→ 13:35H.F→ 13:50 15 minutos

H.I → 13:35H.F→ 14 :19 44 minutos


H.I → 8 :40H.F→ 9 :15 35 minutos

H.I→ 8 :40H.F→ 9 :42 1:02 minutos




H.I→ 11:35H.F→ 12: 45 1:10 minutos

H.I→ 11.35H.F→ 13:10 1:35 minutos

RESULTADO

Por lo tanto las cantidades que cumplen con las normas ACI son las cantidades de 45 y 60 gramos para 500 gramos.

CANTIDADES DE AZÚCARTIEMPO DE FRAGUADO

EN HORAS:MINUT.

0 g 60 g 45g 30g 15g

INICIAL 1:20 1:10 0:35 0:15 0:10FINAL 2:35 1:35 1:02 0:34 0:17



3.- Resistencia a la compresión de los Morteros

Modulo De finura

MF =Σ %RA (tamiz¿16 al¿100 )

100 %

MF = (0% +3% + 32.5%+77.5%)/100%

MF = 212/100 = 2.12

Aceptada en el rango de 2-5 del ACI

Esfuerzos

Tomando los 2 valores más altos

Sin Azúcar

P1 = 332 Kg

P2 = 304 Kg



Calculando el Esfuerzo

σ= PA

σ 1= 33225.81

=12.86 Kg /Cm2

σ 2= 30425.81

=11.78 Kg /Cm2

Calculando una media de los esfuerzos

σ=12.86+11.782

=12.32 Kg /Cm2



Con 9% de Azúcar

P1 = 152 Kg

P2 = 160 Kg

σ 1= 152 Kg

25.81 cm2=5.89

kg

cm2

σ 2= 160 kg

25.81 c m2=6.20 kg /cm2


σ=5.89+6.202

=6.045 Kg /Cm2



12% de Azúcar

P1 = 216 kg

P2 = 248 kg

σ 1= 216 kg

25.81 c m2=8.36 kg/cm2

σ 2= 248 kg

25.81 cm2=9.60 kg /cm2


σ=8.36+9.602

=8.98kg/cm2



4.3 ANALISIS DE PASTAS Y MORTEROS CON / SIN AZÚCAR

ANALISIS CON PASTA DE CEMENTO DEL ENSAYO DE VICAT CON EL AZUCAR

En cuanto a los tiempos de aceleramiento fraguado por un aditivo tipo C con las normas ASTM de acelerar al menos el fraguado inicial menos de una hora y el fraguado final menos a 3 horas y media, por lo tanto las cantidades que cumplen son las cantidades de 45 y 60 gramos para 500 gramos de cemento.

CANTIDADES DE AZÚCARTIEMPO DE FRAGUADOEN HORAS:

MINUT.

0 g 60 g 45g 30g 15g

INICIAL 1:20 1:10 0:35 0:15 0:10FINAL 2:35 1:35 1:02 0:34 0:17

45500

X 100=9 %de azucar del pesodel cemento



60500

X 100=12% de Azucar del peso del cemento

Entonces por lo tanto él % optimo de azúcar a utilizar según el peso del cemento es de 9%-12%

Con 9% azúcar del peso del cemento

Acelera el Fraguado inicial: 1:20 - 0:35 = 0: 45 horas: minutos

Acelera el Fraguado final: 2:35 - 1:02 = 1: 33 horas: minutos

Con 12% azúcar del peso del cemento

Acelera el Fraguado inicial: 1:20 - 1:10 = 0: 10horas: minutos

Acelera el Fraguado final: 2:35 - 1:35 = 1: 00 horas: minutos



ANALISIS DE LA RESISTENCIA CON LOS ESPECÍMENES CÚBICOS DE MORTEROS CON / SIN AZUCAR

Porcentajes De Reducción de la resistencia por % de azúcar agregado

9% de Azúcar

Calculando una media de los esfuerzos obtenidos con es % de azúcar

σ=5.89+6.202

=6.045 Kg /Cm2

Calculando una media de los esfuerzos obtenidos sin azúcar

σ=12.86+11.782

=12.32 Kg /Cm2

% dereducción=12.32−6.04512.32

100=50.93 %



Para esta cantidad de Azúcar podemos observar una reducción del 50.93% de la resistencia.

12% de Azúcar

Calculando una media de los esfuerzos obtenidos con es % de azúcar

σ=8.36+9.602

=8.98 kg/cm2

Calculando una media de los esfuerzos obtenidos sin azúcar

σ=12.86+11.782

=12.32 Kg /Cm2

% dereducción=12.32−8.9812.32

100=27.11%



Para esta cantidad de Azúcar podemos observar una reducción del 27.11% de la resistencia.

ANALISIS DE LA CANTIDAD DE AZÚCAR ÓPTIMA CON RESPECTO A LAS BOLSAS DE CEMENTO.

Se determinar cuanto de azúcar en libras se puede utilizar para morteros con relación a cantidad de bolsas de cemento a utilizar

9% de azúcar

Cantidad de bolsas de cemento

Peso de las bolsas en

libras

Con cantidad

optima del 9% azúcar

Peso del azúcar en

libras

1 110 9% 9.92 220 9% 19.83 330 9% 29.7

Teniendo una reducción de la resistencia del 50.93%



Acelera el Fraguado inicial 0: 45 horas: minutos

Acelera el Fraguado final 1: 33 horas: minutos

Se determinar cuanto de azúcar en libras se puede utilizar para morteros con relación a cantidad de bolsas de cemento a utilizar

12% de azúcar

Cantidad de bolsas de cemento

Peso de las bolsas en

libras

Con cantidad

optima del 9% azúcar

Peso del azúcar en

libras

1 110 12% 13.22 220 12% 26.43 330 12% 39.6

Teniendo una reducción de la resistencia del 27.11%

Acelera el Fraguado inicial 0: 10 horas: minutos



Acelera el Fraguado final 1: 00 horas: minutos

4.7 GRAFICAS DE LOS ENSAYOS ELABORADOS

1. Penetración Vs Agua con Cemento Seco

40 60 80 100 120 140 160 180 200 2200

5

10

15

20

25

30

35

40

penetracion

2. Penetración Vs Agua con Cemento en condición Normal



100 110 120 130 140 150 1600

5

10

15

20

25

30

35

40

penetracion

Penetración Vs Tiempo con 120ml de agua, 500g cemento y 0g de azúcar

11:02 11:31 12:00 12:28 12:57 13:26 13:550

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Penetracion

Penetración Vs Tiempo con 120ml de agua, 500g cemento y 15 g de azúcar



11:28 11:31 11:34 11:36 11:39 11:42 11:45 11:480

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Penetracion


13:26 13:33 13:40 13:48 13:55 14:02 14:09 14:16 14:240

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Series2




8:24 8:38 8:52 9:07 9:21 9:36 9:500

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Penetracion




11:16 11:31 11:45 12:00 12:14 12:28 12:43 12:57 13:12 13:260

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Penetracion

Penetracion

CONCLUSIONES

1. En los resultados obtenidos de la consistencia normal del cemento se puede determinar que para condiciones normales de temperatura y humedad que presenta el laboratorio donde se efectuó dicha practica la consistencia normal del cemento es del 24% de agua con respecto al peso del cemento, y que esta misma si se efectúa calentado



previamente el cemento para mayor control de la variante de la humedad y temperatura esta aumentara la consistencia normal del cemento dando un 39% de agua con respecto al peso del cemento y esta será la misma para cualquier lugar donde se efectué la practica de Vicat de consistencia normal por que se controlan las variaciones de humedad y temperatura que pueden haber durante el día siempre y cuando se utilice los mismo cemento Portland.

2. De acuerdo a los resultados obtenidos mediante las pruebas de la aguja de penetración Vicat con las pastas de cemento y las diversas cantidades de azúcar especificadas, se puede determinar que el azúcar blanca con un 99% de sacarosa con un 1% de vitamina A es efectivamente un acelerante natural del fraguado del mortero cuando se utiliza cemento Portland tipo 1.

3. Con la norma ASTM C 494- con la especificación que cuando se use un aditivo tipo C, el fraguado inicial, medido por la prueba de resistencia a la penetración prescrita en la norma ASTM C 403-92 sea menos de una hora antes, pero antes de 3 ½ horas, que el de la mezcla de control. Para lo cual al comparar con los resultados obtenidos de las pruebas de la resistencia a la penetración Vicat mencionada anteriormente que resultaron aceptables o que



cumplieron con la ASTM son con 45g y 60 g de azúcar blanca para 500g de cemento que equivalen el 9% y el 12%, ahora ;

Con 0% azúcar del peso del cemento el fraguado inicial es de 1:20 y el fraguado final es de 2:35

Con 9% azúcar del peso del cemento Acelera el Fraguado inicial 0: 45 horas: minutos y Acelera el Fraguado final 1: 33 horas: minutos

Con 12% azúcar del peso del cemento Acelera el Fraguado inicial 0: 10horas: minutos y Acelera el Fraguado final 1: 00 horas: minutos

4. La cantidad óptima de azúcar queda determinada mediante los ensayos los elaborados de un 9% a 12% en relación del peso del cemento cumpliendo con todos los requisitos de las normas ASTM.

5. Con los resultados de los ensayos de la compresión de los morteros utilizando 3 espécimen para cada % de azúcar se determina la media de los esfuerzos de los tres y con estos se determina las siguientes porcentajes entre la resistencia del mortero testigo o sin azúcar el cual es de comparación con las medias de los esfuerzos de los morteros con las cantidades optimas de azúcar.



Con 9% de azúcar con relación al peso se va obtener una reducción del 50.93% de la resistencia a la compresión de los morteros.

Con 12% de azúcar se va obtener una reducción del 27.11% de la resistencia.

6. Con los especímenes a los 7 días de curado en agua se formo una costra de azúcar bastante visible pero con una fácil remoción tomando en cuenta esto se puede determinar que la costra posible que formara el azúcar al emplearse como acelerante del fraguado del mortero no afectara en lo absoluto las condiciones ni propiedades de uso y empleo del mismo.

RECOMENDACIONES

Tomar las precauciones necesarias en la realización de las pruebas de vicat debido a que el cemento es muy reactivo a la piel humana



pudiendo dañarle gravemente con llagas en las manos por lo cual se recomienda utilizar los guantes de hule o impermeables.

Usar arena especificada según los tamices establecidos en las normas y para un posterior lavado para reducir variables que puedan afectar los resultados de los especímenes cúbicos a probar su resistencia.

Si se busca una ampliación de esta investigación algunas de las recomendaciones seria entrar en los costos beneficios que trae utilizar azúcar como acelerante debido a que para obras grandes seria una cantidad elevada de azúcar la cual se debería comparar con otras acelerantes comerciales.

También se podría incluir que la investigación de determinar los efectos que surgen al utilizar azúcar de otros tipos como la rubia, morena, la refinada o tanto así como la mayoría de las marcar comerciales seria una gran tentativa de investigación.

ANEXOS

Figura 1; especificaciones del aparato VICAT




http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zucker_150_fach_Polfilter.jpg


Cristales de azúcar bajo el microscopio polarizante.

Cristales de azúcar bajo el microscopio óptico.

Sacarosa granulada

COSTRA DE AZÚCAR FORMADA A LOS 7 DIAS DE CURADOS


http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Azucar_log.JPG

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sugar_2xmacro.jpg


Procedimiento Ilustrado

ENSAYO N.- 1

CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYOSEMINARIO DE INVESTIGACIÓN DR. ROBERTO AVALOS

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Primeramente tomamos la muestra y la dejamos secar en la hornilla por un lapso de 10 minutos, ya para el ensayo el cemento debe estar frio y seco.

Pesamos 500 gramos de cemento y lo ponemos en un recipiente o una superficie no absorvente..

Medimos en la probeta una cantidad de agua, previamente puesta en condiciones de temperatura aceptables.



Hacer una especie de crater y verter una cantidad de agua limpia previamente determinada, es aconsejable empezar con un porcentaje menor al valor indicado en teoría.

Mezclar el agua con el cemento con la espátula durante 30 segundos.

Dejar reposar la muestra otros 20 segundos.



Utilizando los guantes amasar la mezcla durante un lapso de un minuto y medio.

Formar una bola con la pasta, pasandola 6 veces de una mano a la otra en caida libre; las manos deben estar separadas a una distancia de 15 cm.



Introducir la bola de pasta dentro del anillo del aparato de Vicat por el lado del diámetro mayor , presionando hacia abajo sobre una placa de vidrio y quitar el exceso del lado mayor.



Enrasar el lado superior con una sola pasada de la espátula. Colocar el anillo y la pasta bajo el aparato de Vicat, arrimar el extremo ancho de la aguja hasta la superficie de la pasta.

Previamente calibrado el aparato de Vicat, aflojar la aguja con su respectivo tornillo tomar la lectura final al cabo de 30 segundos.La consistencia normal se obtiene cuando la aguja penetra 10+-1 mm debajo de la superficie original a los 30 segundos.



NOTA: Mientras no se obtenga este resultado, preparar diversas pastas de prueba, variando la cantidad de agua y utilizando una nueva porcion de cemento cada vez.

Una vez que obtuvimos la cantidad de agua adecuada para la consistencia normal del cemento realizamos las Pruebas de Vicat para determinar el tiempo de fraguado de la muestra testigo sin azúcar así como con diferentes cantidades de azúcar en la mezcla de agua y cemento.



Determinamos los tiempos en que el azúcar tiene un efecto acelerante en el fraguado de la muestra.

Repetimos las Pruebas De Vicat unas 13 veces hasta obtener los porcentajes de azúcar con respecto a la cantidad de cemento para acelerar el fraguado de manera que se colocaran dentro de los parámetros de las normas ASTM.



ENSAYO N.- 2

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE LOS MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

Antes de comenzar el procedimiento del ensayo fue necesario pesar, tamizar, lavar y secar la arena para ser utilizada en el ensayo cumpliendo con la granulometría indicada.

Primero pesamos los materiales con las cantidades indicadas para hacer 3 briguetas de 3 cubos cada una para la prueba a compresión. Son 687.5 gramos de arena con la granulometría necesaria para el ensayo, 250 gramos de cemento, 122 ml de agua y las proporciones del 9% y 12% de azúcar para la cantidad de cemento de la prueba.



Alistamos los moldes a ser utilizados para los cubos de la prueba con aceite para un fácil desmolde posterior.

Preparamos la mezcladora para el ensayo con todos los materiales listos para la prueba. Colocamos la paleta y la fuente seca para agregar uno por uno los distintos materiales.



Colocamos el aguan en la fuente de la mezcladora para luego agragar el cemento y encenderla a velocidad baja (140 +/- 5 rpm) por 30 segundos.

Añadir la arena lentamente en 30 segundos a la misma velocidad baja.



Paramos la mezcladora y cambiamos a velocidad media (285 +/- 10 rpm) y mezclamos por 30 segundos.

Paramos la mezcladora raspando con una espátula durante 15 segundos y dejamos en reposo por 1 minuto y medio.Terminamo la mezcla por 1 minuto a la misma velocidad media.



Con los moldes ya listos procedemos a montar la mezcla lista en ellos colocando una primera capa y apisonándola con 32 golpes en 4 vueltas por 10 segundos.



La segunda capa se llena por completo el molde y se apisona con 32 golpes en 4 vueltas por 10 segundos y enrasamos.

Repetimos el proceso para las dos briguetas restantes dando un total de 9 cubos a ser probados a compresión, 3 testigos sin azúcar y 6 con azúcar, 3 con 9% de azúcar y 3 con 12% de azúcar. Una vez realizados se dejamos el el cuarto húmedo por 24 horas.



Pasadas las 24 horas desmoldamos los cubos y los dejamos en agua durante 6 dias.



Después de los 6 días sacamos los cubos del agua para prepararlos para la máquina de compresión. Secamos bien la superficie de cada bloque antes de colocarlos en la máquina.



Calibramos la maquina a la escala adecuada y colocamos los discos para ajustar al tamaño de los cubos.

Una vez preparado todo colocamos los cubos sobre una cama de cemento seco y una capa en la parte superior para q no quede en contacto directo con las placas de metal.



Sometemos a compresión los cubos hasta que estos fallan, tomamos la lectura de la carga que soportan para luego analizar esos datos.



NOTA: realizamos esta prueba con los 9 cubos para poder así comparar los datos y saber cuál es el efecto que tiene el azúcar en la resistencia del mortero.



BIBLIOGRAFIA

Aditivo y tratamientos de morteros y hormigones, M. VENUAT, editores técnicos asociados, s.a. Barcelona España, 1972. Pág. 60 – 70

Aspectos del hormigón, MADAM, editores técnicos asociados, s.a. Barcelona España. Pag 70 – 75

CFE Sección 1 MANUAL DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO, México LIMUSA; Noriega editores pág. 186- 240

CFE Sección 2 MANUAL DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO, México LIMUSA; Noriega editores pág. 226-247


Tesis Unah Azucar Morena

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