LABORATORIO # 1 PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO HIDRÁULICO
PRESENTADO POR: LUIS ALFONSO SOSAPANTA
PRESENTADO A: Ing. VICENTE PARRA
UNIVERSIDAD DE NARIÑO FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL 1
1.1.
INTRODUCCIÓN
Esta práctica de laboratorio tiene como objetivo determinar el peso específico del cemento hidráulico, lo cual se hizo con la ayuda del frasco de Le Chatelier, el cual permite medir el volumen correspondiente a una cierta masa de cemento, mediante el desplazamiento de un liquido, que no reacciona con el cemento, en este caso el queroseno; el cual fue medido antes de la adición de cemento y después de ella, con la extracción de vacios que se hizo en el baño de maría. Figura 1.1 El peso específico del cemento no indica directamente la calidad del mismo, pero a partir de él se pueden deducir otras características cuando se analiza en conjunto con otras propiedades. Su principal utilidad está relacionada con el diseño y control de las mezclas de concreto, debido 3 a que estas se diseñan “por peso” para un volumen unitario de concreto (generalmente 1 m ). De manera que hay la necesidad de conocer el volumen que ocupa una masa determinada de cemento dentro de un metro cubico de concreto. El laboratorio correspondió a una práctica o experimentación activa, donde se pudo participar en forma activa en el desarrollo del trabajo con asesoramiento del profesor.
Figura 1.1.- Instalaciones para la determinación experimental del peso especifico del cemento hidráulico. 1.2.
OBJETIVO
Los objetivos de esta práctica de laboratorio son los siguientes: Determinar el experimentalmente el peso específico del cemento hidráulico utilizando el Frasco de Le Tachelier. Comparar los datos medidos en el laboratorio con los reportados en la literatura para el valor del peso específico del cemento.
1.3.
MATERIALES – EQUIPOS: DESCRIPCIÓN
Frasco de Le Chatelier, que debe cumplir con las dimensiones de la Figura 2.1. Kerosene, libre de agua, o nafta con una densidad mayor a 0.73 g/ml a 23°C 2°C. Cemento portland, tipo I, Argos. Termómetro, balanza y equipo para realizar baño de María. 2
Figura 1.2.- Frasco de Le Chatelier. 1.4.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Según (Sánchez, 2001), la densidad o peso especifico del cemento es la relación existente entre la masa de una cantidad dada y el volumen absoluto de esa masa. Su valor varia muy poco y en un cemento portland normal cuando no hay adiciones distintas al yeso, suele estar comprendida entre 3.10 y 3.15 g/cm 3. En el caso de cementos con adiciones, desde luego es menor, ya que el contenido de clinker por tonelada de cemento es menor y su valor puede estar comprendido entre 3.00 y 3.10 g/cm 3, dependiendo del porcentaje de adiciones que tenga el cemento. El peso específico del concreto hidráulico se realiza aprovechando el conocido principio de Arquímedes, por lo que el peso específico viene dado como:
[1.1]
Donde la diferencia entre las lecturas inicial y final representan el volumen de líquido desplazado por el peso del cemento, así:
1.5.
[1.2]
DESARROLLO DEL EXPERIMENTO
En primer lugar se llenó el frasco de Le Tachelier con querosene, hasta un punto ubicado entre las marcas 0 y 1ml. Se seco el interior del frasco por encima del nivel del líquido, si es necesario, después de verterlo. Luego se tomo la primera lectura después de sumergir el frasco en el baño de maría, posteriormente se agrego cemento portland, aproximadamente 64g, en peque3
ñas cantidades, a la misma temperatura que el liquido. Posteriormente se sumergió el frasco en un baño de maría para eliminar los vacios y evitar variaciones mayores a 0.2°C en la temperatura del liquido dentro del frasco, y luego de una hora se tomo la lectura final. 1.6.
PRESENTACIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS
La lectura inicial y final, el volumen desplazado, el peso del cemento y el peso específico se presentan en la Tabla 1.1. Tabla 1.1.- Cálculo del peso especifico del cemento. 1
2
3
4
5
Peso del Cemento
Lectura inicial
Lectura Final [ml]
Volumen Desplazado
Peso especifico
64
0.5
21.5
21
3.05
[g]
[ml]
[g/ml]
[ml]
En la columna 1, se puso el peso del cemento en gramos establecido por la norma INVE 307 e ICONTEC 221. En la columna 2, se coloco la lectura inicial en el frasco de Le Chatelier que corresponde a la lectura antes de agregado el cemento. Que según las normas antes mencionadas debería estar entre 0 y 1 ml. En la columna 3, se coloco la lectura final en el frasco de Le Chatelier que corresponde a la lectura después de agregado el cemento. En la columna 4, se coloco el valor calculado del volumen desplazado (Ecuación 1.2), así:
En la columna 5, finalmente se calculo el peso especifico con la ayuda de la Ecuación 1.1, así:
1.7.
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Los resultados obtenidos en la práctica de laboratorio son similares a los datos teóricos. Estos se encuentran en el rango permisible para el peso específico. 1.8.
CONCLUSIONES
El ensayo realizado para determinar el peso especifico del cemento hidráulico, nos arro jó como resultado 3,05 g/ml, el cual se encuentra dentro del rango 3 g/ml - 3,1 g/ml, lo que quiere decir que el cemento en estudio si tiene adiciones diferentes al yeso. El peso específico nos permite conocer el volumen que ocupara una masa determinada de cemento dentro de una obra o una mezcla.
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1.1.
Debido a que los resultados obtenidos en la práctica se encuentran muy cercanos a los valores reales, se puede decir que las lecturas se hicieron de manera correcta y que los montajes estuvieron en óptima condición y situados adecuadamente. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS
NORMA ICONTEC 221, Método de ensayo para determinar el peso especifico del cemento hidráulico.
NORMA I.N.V.E 307, Peso especifico del cemento hidráulico.
Diego Sánchez De Guzmán, tecnología del concreto y del mortero.
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