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Ensayos de Cemento Portland:
1.- Método de ensayo para la determinación de tiempo de fraguado (IRAM 1619) y método de ensayo para la determinación de la pasta de consistencia normal (IRAM 161)! Teoría: Teoría: el fraguado del del cemento se debe principalmente principalmente a la hidratación hidratación selectiva del AC 3 y del C 3! Para determinar el tiempo inicial y "nal de fraguado se utili#a el $ Aparato de "icat$! El tiempo de fraguado debe comen#ar luego de %& minutos y terminar antes de las 1' horas! Ensayo: Para reali#ar este ensayo se debe observar la resistencia de la pasta a la penetración de una agu(a de 1 mm de di)metro en función del tiempo! Como dicha resistencia es función de la *uide# de la pasta+ para poder comparar resultados+ todas las pastas deben tener la misma consistencia inicial! Para ello previo al ensayo de tiempo de fraguado se debe obtener la $ #asta de consistencia normal$! ,a misma corresponde a una me#cla de agua y cemento moldeada en forma tronco-cónica de base de .cm de di)metro interno+ y di)metro superior de / cm+ con un a altura de % cm0 la cual colocada d e $etmayer $etmayer$ de 1' mm de en el aparato de icat e2uipado con la $ sonda de di)metro4+ es penetrada por la misma a una profundidad 2ue est5 a 1' mm 671 mm del fondo a los 3' segundos de soltado el v)stago! 8btenida la $ pasta de consistencia normal$ se cambia la $ sonda de $etmayer$ por la $ agu%a de "icat$ y se procede a reali#ar el ensayo de tiempo de fraguado! Procedimiento: Determinación del tiempo de fraguado inicial: 1 e cali calibr bra a el el apar aparat ato o de de ic icat at++ con con el ' cuan cuando do la agu agu(a (a est est) ) en la par parte te m)s ba(a del molde! 9 e llen llena a el mold molde e con con la pas pasta ta de de cons consis iste tenc ncia ia nor norma mal+ l+ sin sin com compa pact ctar ar ni ni vibrar ecesivamente y se enrasa el molde! 3 e coloca el mol molde con con la past pasta a de cem cemento+ cent centra rad da deb deba(o de la agu(a+ y se hace descender la agu(a hasta 2ue est5 en contacto con la pasta! % ,uego uego se de(a de(a desc descen ende derr la agu( agu(a+ a+ y se se lee lee en la esca escala la cua cuand ndo o ter termi mina na la penetración o 3' segundos despu5s de soltada la agu(a+ lo 2ue ocurra primero! & e hacen sucesivas vas penetrac raciones+ con un rang rango o de 1' minut nutos por e(emplo+ en distintos lugares0 y se toma el tiempo hasta cuando la agu(a 2ueda detenida a & 67- 14 mm del fondo del molde! Determinación del tiempo nal de fraguado: 1 e invierte el molde lleno usado anteriormente+ de modo 2ue los ensay ensayos os de "nal "nal de frag fragua uado do se real reali# i#an an sobr sobre e la base base 2ue 2ue esta estaba ba apoyada en la placa plana! 9 e hace hace el el mism mismo o proc proces eso o desc descri ript pto o ante anteri rior orme ment nte+ e+ el el rang rango o de tie tiemp mpo o entre penetraciones puede ampliarse+ a 3' minutos por e(emplo!
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e registra como tiempo "nal de fraguado desde 2ue se colocó la pasta en el molde hasta 2ue la agu(a no es capa# de de(ar una impronta sobre la super"cie!
.- Método de ensayo de &nura por tami'ado medo * IRAM 161! 1 9 3 % &
Instrumental: Tami# ;
alan#a analítica! Estufa o plancha calefactora! idrio relo(!
Procedimiento: 1 e pesan aproimadamente &' g de muestra seca a estufa hasta masa constante y se colocan en el tami# de /& micrones ?@ 9''4+ perfectamente limpio y seco! 9 e abre la llave del agua+ y se regula el caudal con la v)lvula esclusa a una presión de &'+' Pa B &+' Pa! 3 El tami#ado se efecta colocando el tami# de manera tal 2ue el borde eterior de la pie#a 2ue mantiene el disco perforado del aspersorio 2uede en su interior+ próimo al borde superior del mismo! e mueve en forma manual o autom)tica el tami# con un movimiento rotatorio a una velocidad aproimada de una vuelta por segundo+ durante & min! % e retira el tami#+ y se lavan cuidadosamente con agua para an)lisis+ las paredes+ el te(ido y el residuo! & e en(ugan la super"cie eterior de las paredes y el te(ido del tami# con una tela limpia+ absorbente y 2ue no se deshilache! D e seca el tami# con el residuo por calentamiento en una estufa o plancha calefactora sosteniendo el tami# de forma tal 2ue el aire pueda pasar libremente a trav5s de 5l! e de(a enfriar el tami# y luego se trans"ere el residuo retenido sobre el tami# a un vidrio de relo(+ previamente tarado+ y se lo pesa en la balan#a al '+'1 g! Expresión de los resultados: e calcula la masa de material retenido sobre el tami# ;laine consiste+ esencialmente+ en un dispositivo para conducir una cantidad determinada de aire! icho aparato se encuentra previamente calibrado con una muestra patrón de $super"cie especí"ca$ 4 y $tiempo blaine$ t 4 conocidos! El aparato para la determinación de la super"cie por permeametría+ consiste en: una c5lula de permeabilidad+ un manómetro+ un lí2uido manom5trico y un cronómetro!
e coloca la celda de permeabilidad con el disco de cemento preparado sobre el manómetro+ de manera de obtener un cierre herm5tico! e de(a abierta la llave de paso de la rama lateral y se reali#a una succión hasta 2ue el lí2uido manom5trico de la rama ascendente del manómetro alcance la marca superior+ en ese momento se cierra la llave de paso! El lí2uido manom5trico comen#ar) a descender+ cuando la parte inferior del menisco alcan#a la segunda marca se pone en funcionamiento el cronómetro+ y se detiene cuando alcance la tercer marca+ midi5ndose el tiempo t! ,a super"cie especí"ca se calcula de la siguiente manera: onde: 1!
: super"cie especí"ca de la muestra de ensayo+ en cm 97g!
9!
: super"cie especí"ca de la muestra patrón utili#ada en la calibración del aparato!
3!
t: tiempo de escurrimiento de la caída manom5trica de la muestra de ensayo+ en seg!
%!
t: el tiempo de escurrimiento de la caída manom5trica de la mu estra patrón+ utili#ada en la calibración del aparato+ en segundos!
.- Método de ensayo de la e/pansión en autocla0e * IRAM 16! Teoría: es esencial 2ue la pasta de cemento fraguado no sufra un cambio notable de volumen 2ue en condiciones limitantes de lugar a una epansión apreciable 2ue ocasione la ruptura de la pasta endurecida! Estas epansiones pueden ocurrir debido a distintas reacciones! Ensayo: Para evaluar esta epansión se moldean barras de sección cuadrada de 9+& 9+& 9& cm+ de pasta de consistencia normal curadas en aire hmedo durante 9% hs! ,uego se colocan en el autoclave y se calientan a trav5s de vapor a alta presión 9 =Pa4 durante 3 horas hasta los 91% @C! ,uego de las 3 hs se suspende el calentamiento y se de(a enfriar hasta 2ue la presión descienda a '+'& =Pa+ luego se enfrían las probetas en agua hasta 2ue su temperatura descienda 9' @C! Finalmente se mide el largo de la barra y la epansión debe ser menor al 1G!
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1!
Silicatos: son los componentes m)s importantes y los causantes de la resistencia de la pasta de cemento hidratada! ?o son componentes totalmente puros dado 2ue presentan óidos menores en solución sólida! El C3 es el encargado de la ad2uisición de la resistencia a corta y mediana edad hasta los 9. días4! Por ende su reacción presenta un alto calor de hidratación y velocidad moderada! El C9 es el encargado de la ad2uisición de la resistencia a mediana y larga edad+ comen#ando a partir de los / días! u reacción es lenta y presenta poco calor de hidratación!
2.
Aluminato tricálcico (A ! ": es el encargado del proceso y el tiempo de fraguado del cemento! ?o aporta pr)cticamente resistencia! En su forma pura+ el AC 3 reacciona instant)neamente con el agua+ provocando lo 2ue se denomina $fraguado instantáneo$! Para evitar esto se agrega yeso luego se eplica4! e esta manera la reacción libera mucho calor de hidratación y su velocidad de reacción es r)pida! El contenido de AC 3 no es del todo deseable+ ya 2ue como se di(o aporta poca resistencia+ y por otro lado cuando la pasta de cemento se encuentra endurecido el AC 3 es muy vulnerable a la acción de sulfatos ya 2ue se combina con los mismos formando sulfoaluminatos de calcio Ettringita4+ 2ue son compuestos epansivos el volumen "nal es 9+9D veces el volumen inicial4! ?o obstante no todo es negativo0 la presencia de AC 3 favorece la combinación entre el i8 9 y el Ca8!
!.
#erroaluminato tetracálcico (#A $ ": casi no in*uye en las propiedades del cemento! ,e otorga el color gris verdoso particular! ?o aporta pr)cticamente resistencia y en contacto con los sulfatos forma sulfoferrita de calcio+ 2ue acelera la hidratación de los silicatos! ,a velocidad y entrega de calor de la reacción son moderadas!
