CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO OBJETIVO Consiste en determinar la cantidad de agua y cemento correspondiente a la denominada pasta cementicia.
EQUIPOS Y MATERIALES ▪
Aparato de Vicat
▪
Bandeja metálica
▪
Cemento (250gr)
▪
Agua (72.5)
▪
Cronómetro
▪
Espátula
▪
Tronco cono de Lucita
PROCEDIMIENTO
Se coloca los 250gr cemento en una bandeja metálica, generando una especie de hueco o foramen, y en este se vierte la cantidad del 29% de agua que equivale a 72.5 gr de agua. Se mezcla estos dos materiales hasta conseguir una masa uniforme, aproximadamente durante dos o tres minutos.
Luego del mezclado se procede a coger con la mano y se forma una especie de semi-esfera a la que se hace chocar de una palma a otra, seis veces a una distancia promedio de 15cm. Luego se introduce la masa del cemento en el tronco cono de Lucita sobre la placa de vidrio y se lo enraza.
Se coloca el tronco cono con la mezcla bajo la sonda Ted Mayer, tocando el borde externo de la sonda se calibra o se encera.
Luego se mueve el espécimen de manera que la sonda quede en el centro de la mezcla en el tronco cono, se afloja el dispositivo y se observa durante 30 segundos su desplazamiento (penetración).
Se dice que se ha conseguido la pasta normal de cemento cuando la Sonda Ted Mayer penetra 10±1mm.
RESULTADOS En nuestro caso, el peso del agua es 75 gr, mientras que el de cemento es 250gr, entonces se determina la consistencia:
= 75 =0.30=30% = 250 La sonda Ted Mayer penetró 10 milímetros en la muestra, es decir, se ha conseguido la pasta normal de cemento.
CONCLUSION CEMENTO
PORCENTAJE (%) (%)
CANTIDAD DE AGUA (gr (gr)
TIEMPO (S) (S)
PENETRACION (mm (mm)
HOLCIM
30
75
30
10
Atendiendo a los datos recolectados en el ensayo de la consistencia normal al cemento Portland y a la norma respectiva, la cual enuncia que una pasta de cemento se considerará que tendrá consistencia normal cuando la aguja de Vicat de 10mm de diámetro la penetre 10mm±1mm; podemos concluir que la consistencia normal del cemento utilizado para llevar a cabo la experiencia se encuentra entre una relación agua cemento entre el 30%, es decir, que la muestra de 250gr de cemento alcanzará una plasticidad ideal y una fluidez óptima cuando se mezcle con una cantidad de agua de 75 gr.
ENSAYO DE FRAGUADO OBJETIVO Consiste en determinar el tiempo inicial en el cual el cemento inicia su rigidización, y debe estar entre 120 a 150 min, es decir se debe rigidizar en un tiempo aproximado de 2 horas y 30 min. El tiempo final de fraguado se presenta entre 5 a 6 horas y media y se caracteriza por presentar los primeros endurecimientos. El tiempo de fraguado f raguado inicial es el tiempo en el que el constructor dispone para elaborar, transportar y colocar concreto en las formaletas.
PROCEDIMIENTO
Para la realización de este ensayo es necesario partir de una pasta de cemento de consistencia normal. Por ello el primer paso es la determinación de la cantidad de agua necesaria para obtener la misma.
Una vez, conocida ésta se determina con dicha pasta el principio y final de fraguado. El
tiempo comienza a correr desde que se junta el agua con el cemento. Luego se
coloca la pasta al interior del tronco cono.
Procedemos a tomar lectura, tomando en cuenta que hay que encerar el aparato de Vicat colocando la aguja en la superficie de la pasta.
Para tomar lectura hay que dejar caer la aguja en la pasta durante 30 segundos y se procede a tomar la lectura de penetr ación.
Se sumerge en agua durante 15 min, y se vuelva a tomar lectura. Se realiza este proceso durante el fraguado inicial, pero en el fraguado final se toma lectura cada 5 min.
Se dice que ha iniciado el fraguado cuando la aguja de Vicat ha penetrado 37+- 1mm.
Se dice que ha concluido el fraguado cuando la aguja de Vicat penetra 3mm +- 1mm.
En la siguiente tabla se detalla las lecturas tomadas en el cemento Holcim: CEMENTO HOLCIM TIEMPO (min) PENETRACION (mm) 9:10 40 9:25 40 9:40 40 9:55 40 10:10 40 10:25 39 10:40 38 10:55 38 11:10 37 11:40 36 12:10 28 12:40 27 13:10 24 13:40 21
14:10 14:40 15:10
14 6 1
GRÁFICA DE FRAGUADO TIEMPO (min) 0 5 10 ) m m15 ( N O I C20 A R T E 25 N E P 30 35 40 0
15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375
FRAGUADO INICIAL: 2h y 46 min; FRAGUADO FINAL: 6 h y 7 min
ENSAYO DE FINURA DEL CEMENTO POR EL MÉTODO DEL APARATO DE BLAINE Este método tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar la finura del cemento Portland por medio del aparato Blaine de permeabilidad al ai re (ASTM C-204).
EQUIPOS A UTILIZAR
Equipo a utilizar:
Permeabilimetro de Blaine
Pistón y capsula
PROCEDIMIENTO
Con ayuda de la balanza electrónica, se determinan 2,59 gr de cemento portland y este se debe colocar en el interior del pistón, esta muestra patrón deberá estar temperatura ambiente para la realización de la práctica.
Se coloca la cápsula de cemento que se va a ensayar, en su interior hay un anillo perforado de bronce el cual se coloca como base. Sobre él se coloca el papel filtro y en la parte superior se coloca el cemento a ensayar.
Luego se toma el tiempo en donde ajustamos y detenemos el cronometro para ver el tiempo.
Se toman cuatro tiempo y luego e saca un tiempo promedio.
Y ese tiempo se lo reemplaza en la fórmula:
==√
El valor d k se calcula de una muestra patrón, dada por un fabricante, obtenida en laboratorios especiales.
=76.8585 DATOS OBTENIDOS:
DESCRIPCIÓN Y DATOS DE LA MUESTRA Peso de la muestra = ,
CÁLCULOS La superficie específica se calcula mediante las siguientes fórmulas:
= √
=76.8585 TIEMPOS DETERMINADOS:
DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO Al peso específico se lo designa como peso específico real, es un parámetro que se requiere para diseñar y controlar mezclas de concreto. IMPORTANCIA La importancia de la determinación del peso específico del cemento se lo utiliza en el diseño y control de mezclas de concreto. Este ensayo sirve para determinar el tipo de cemento con que se está trabajando, es decir si es cemento Portland y de qué clase.
EQUIPO A UTILIZAR
Frasco de Le Chaterdier
Queroseno – Gasolina
Termómetro
Brocha
PROCEDIMIENTO
1. La muestra de cemento que se va ensayar debe estar seca. Se la lleva al horno 105° C a 110°C durante 24h. 2. Se pesa 64 gr de cemento, usar balanza con sensibi lidad de milésima de gramo. 3. Se añade al frasco de Le Chatellier la cantidad d gasolina necesaria para alcanzar un nivel comprendido entre (0-1)ml. 4. El interior del frasco por encima del nivel del líquido debe secarse si es necesario; después que se haya vertido el líquido. 5. Se colocará el frasco con liquido dentro de un baño de agua a temperatura igual al del ambiente se debe lograr alcanzar un equilibrio térmico 6. Luego se retira el frasco y se introduce poco a poco el cemento en el interior del frasco. Durante la operación se ira agitando la mezcla con una varilla con el objeto de que no quede ninguna partícula de cemento por encima del nivel de líquido eliminando las burbujas de aire que pudieran quedar ocluidas.
7. Una vez introducida la totalidad de la mezcla se anota volumen total de la mezcla teniendo cuidado que la temperatura sea equivalente a la que se arrancó se acepta
±0.2° de diferencia. DATOS OBTENIDOS:
Ɣ =2940
CONCLUSIONES: EN NUESTRO ENSAYO PUDIMOS DETERMINAR QUE:
EL PESO ESPECIFICO DE NUESTRO CEMENTO HOLCIM NOS DIO 2.94 g/ cm³, y eso equivale a 2940 .
UNA FINURA DE 575.16 m²/ Kg.
GRANULOMETRÍA Es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado, este método de determinación granulométrico tiene por objeto pasar las partículas por una serie de mallas comúnmente llamados tamices; usando el “Método de prueba estándar por el Análisis del tamiz de agregados finos y gruesos – ASTM C33.
PARA AGREGADOS GRUESOS TAMIZ
P.PARCIAL RETENIDO
RETENIDO PASANTE ACUMULADO ACUMULADO
#
gr.
%
%
%
2" 1 1/2" 3/4" 3/8" Nº 4 FONDO TOTAL
0,00 0,00 65,30 4831,60 3868,10 468,60
0,00 0,00 0,71 52,33 41,89 5,07
0,00 0,00 0,71 53,03 94,93 100,00
100,00 100,00 99,29 46,97 5,07 0,00
9233,6
100,00
ASTM C-33
100 95-100 35-70 10-30 0-5
PARA AGREGADOS FINOS TAMIZ
P.PARCIAL RETENIDO
RETENIDO PASANTE ACUMULADO ACUMULADO % %
ASTM
#
gr.
%
3/8" No 4 No 8
0,00
0,00
0,00
100,00
100
112,10
11,23
11,23
88,77
95-100
414,20
41,49
52,71
47,29
80-100
231,10 115,90
23,15 11,61
75,86 87,47
24,14 12,53
50-85 25-60
52,50
5,26
92,73
7,27
10-30
38,60 34,00
3,87 3,41
96,59 100,00
3,41 0,00
2-10 0
998,4
100,00
No 16 No 30 No 50 No 100 FONDO TOTAL
MÓDULO DE FINURA El módulo de finura es un índice de la finura del agregado fino, es decir; entre mayor sea el módulo de finura más grueso será el agregado; este se calcula sumando los porcentajes retenidos acumulados en los tamices estándar (T#4 a T#100) y dividiendo la suma entre 100.
=(11.23+52.71+75.86+87.47+92.73+96.59 )% 100 = 4.17 % AGREGADOS GRUESOS PESO VOLUMÉTRICO VARILLADO (PVV) El ensayo de peso volumétrico varillado consistes en: ▪Lo primero que se debe hacer es obtener el volumen del molde para grava. (V=0.014 m3) ▪Se llena el molde para grava a un tercio y se compacta con la varilla punta de redonda, se hacen 25 movimientos circulares metiendo y sacando la varilla . ▪Se llena el molde a dos tercios y se compacta nuevamente con la varilla, se hacen 25 movimientos circulares metiendo y sacando la varilla ▪Se termina de llenar el molde y se vuelve a compactar con la varilla, de nuevo son 25 movimientos circulares metiendo y sacando la varilla, después se aplana la grava golpeando con la varilla pero de forma horizontal. ▪Se cubren los espacios que quedaron huecos, introduciendo con las pequeño y se enrasa. ▪Se pasa el recipiente a la báscula y se toman datos de los pesos. ▪Realización de cálculos.
manos grava de tamaño
PESO VOLUMETRICO VARILLADO Peso del material + molde
29302,0432 gr
Peso del material
21,3551114 kg
PVV
1525
Kg/m
3
PESO VOLUMÉTRICO SUELTO (P.V.S) Se vierte la arena dejándola caer de manera uniforme hasta llenarla, luego se enrasa de manera que el material no sobresalga en los bordes de la medida, se pesa y se calcula el peso volumétrico suelto. PESO VOLUMETRICO SUELTO Peso del material + molde
Peso del material
PVS
27442,316 gr
19,4953842 gr
1393
Kg/m3
PARA AGREGADOS FINOS El peso unitario o peso volumétrico seco suelto del agregado fino, es el peso de agregado necesario para llenar un recipiente de volumen conocido; volumen ocupado por el agregado y los vacíos entre sus partículas. El peso volumétrico del agregado varía de acuerdo a condiciones intrínsecas, como la forma, granulometría y tamaño máximo. Asimismo, depende de factores externos como la relación del tamaño máximo con el volumen del recipiente, la consolidación impuesta, la forma de colocación, et c. El ensayo se efectúa utilizando un recipiente metálico de volumen conocido
V= 0.0028 y
mediante un procedimiento de consolidación seleccionado de acuerdo al tamaño máximo del agregado, en nuestro caso:
✓
Se procede a llenar el recipiente sin varillar
✓
Se lo enraza
✓
Se toma el peso
Los resultados se expresan como sigue: Peso del molde
2512
gr
Volumen
0,0028
m3
P.V.S+ molde
6529,2 4,0172
gr
P.V.S
1435
kg/m3
ABSORCIÓN Y ADSORCIÓN (%) PARA AGREGADOS GRUESOS Se seca superficialmente el agregado con una franela y se toma el peso húmedo. Luego se coloca en el horno durante 24 horas y se toma el peso seco.
% = −. . ∗ % = . % PARA AGREGADOS FINOS Se seca superficialmente el agregado sobre un papel, se lo extiende para que tenga mayor facilidad de secado y se toma el peso húmedo. Luego se coloca en el horno durante 24 horas y se toma el peso seco.
−486.1 ∗100 % = 500486.1 % = 2.86 % DENSIDAD SATURADA SUPERFICIALMENTE SECA (DSSS) La densidad superficialmente seca o aparente está definida como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupan las partículas de es e material incluidos todos los poros saturables y no saturables.
Densidad aparente= PS / Vm Donde
Ps= peso seco de la masa m Vm= volumen ocupado por la masa m
MATERIALES Y EQUIPOS.
Balanza Canasta de alambre Recipiente para inmersión de la canasta Franela Frasco de Chapman
MUESTRA 5000 gr. De agregado grueso 1500 gr. De agregado fino
PROCEDIMIENTO
AGREGADO GRUESO
Se satura la muestra con agua durante 24 horas.
Se retira la muestra del agua y se seca con la franela.
Se pesa la muestra superficialmente seca y saturada.
Se coloca la balanza encima del depósito con agua y se introduce la pasta con el agregado dentro del depósito con agua y se anota este peso.
Se introduce la muestra en el horno durante 24 horas.
Se saca la muestra del horno y se pesa. Los resultados se expresan como sigue.
1000 = 1000−2690−2100 DENSIDAD A
Psss
1000 gr
B
Peso de canastilla
2100 gr
sumergida
C
Peso de canastilla sumergida + material
D
C-B Dsss
2690 gr 590 gr
2,439 kg/m3
AGREGADO FINO
Se satura la muestra durante 24 horas.
Se retira la muestra del agua y se seca de la siguiente manera: se esparce la muestra sobre la superficie lisa y se somete a una corriente de aire caliente al tiempo que se frota con las manos;
Se pesa el frasco de Chapman vacío. Se pesan 500 gr. De la muestra en el frasco y se
vierte agua hasta aforo y se pesa el conjunto. ( Volumen Inicial = 200
3)
Se agita el frasco con la muestra y el agua, con el fin de liberar posibles burbujas atrapadas en la muestra, se vierte el contenido en un recipiente, se deja reposar unos minutos y se separa la muestra del agua.
Se introduce la muestra en el horno durante 24 horas
Se saca la muestra y se pesa.
Los resultados se expresan como sigue:
Densidad (Gravedad específica Bulk) Psss
500 gr
Lectura inicial
200
Lectura final
397
Dsss
2,538
= 500 = − 500 = 500 = −200 397−200 =2538
Resistencia a la compresión f’c= 220 kg/ cm Revenimiento= 10 cm T.M.A= ¾”= 19 mm
Finura: 575.16 m2/ Kg
Densidad= Ɣ =2940 Fraguado inicial: 2 horas y 46 min Fraguado Final: 6 horas y 7 min
D.S.S.S= 2439 kg/ m3 P.V.V=1525 Kg/m3 P.V.S=1393 Kg/m3
= 2940 / =1000 D.S.S.S=2,538 kg/m3 P.V.S=1435 kg/m3 VAGC=0.59 MF=3
Primer paso Para el revenimiento y T.M.A deseado; la tabla #1 indica 202.5 lts por cada
.
Cantidad de agua: 202.5 lts
Segundo Paso
f’c viendo la tabla #2 se obtiene la relación Resistencia del concreto: f’c= 250 ⁄ Para la resistencia del concreto ( agua/cemento .
A/C= 0.55
= . .
C=
La cantidad necesaria por cada
de cemento:
Cantidad de cemento= 368,2 kg
TERCER PASO Cemento:
= 368,2 = 0.1207 = 120,7 3050 /
Agua:
= 202.5 = 0,2025 = 202,5 1000 / Agregado grueso: CONSIDERANDO QUE TENEMOS: PVVV= 1525 kg/
MF=3 Entonces obtenemos VAGC=0.59
..∗... = 1525 ∗0.59 = 0,3689 = 368,9 ... 2439 kg/
DSSS=2439 kg/
Por el T.M.A. se obtiene una cantidad aproximada de aire atrapado en el hormigón.
TMA = 19mm. El porcentaje de aire es: 2%= 20
TOTAL DE VOLUMEN=
1 = 1000
1000- (120,7 +202,5+368,9+20)= 287,9
= 0.2879
Hay que comprobar si el % de agregado fino no excede del 40%.
Arena= 287,9 Piedra= 368,9
Piedra + Arena= 656,8
287,9 656,8
100 X
X= 43,83 %
Entonces se realiza la corrección: 656,8
X
100 40
X= 262,72
= 0,2627 Volumen de piedra corregida= 394,1 = 0,3941 Volumen de arena corregida= 262, 72
Volumen de arena corregida+ volumen de piedra corregida= 656,8
= ∗ 3050 Kg/*0.1207 = 1000 Kg/ * 0,2025= 2439 Kg/ ∗0,3941 = 2538 Kg/ ∗0,2627 =
CUARTO PASO
TOTAL: 2198.5 kg
CORRECCIÓN POR ABSORCIÓN Piedra= (1.3 /100)= 0.013 % Arena= (1.8 /100) = 0.018 %
–
AGUA CORREGIDA= 202,5 (961,2*0.013)-(666,7*0,018) AGUA CORREGIDA = 177,6 Kg
PESO DEL SACO DE CEMENTO: 50 Kg
= 0,6568
368,1 kg 202,5 kg 961,2 kg 666,7 kg
CEMENTO= 3050 Kg *
0.1207 m= 368,135 kg
, =7,36 Coeficiente (# de sacos que se va a utilizar por m3) , = 50,0 kg 1 saco de cemento , , Agua= , = 27,51 kg , Piedra= , = 130,6 kg , Arena= , =90,58 kg Cemento=
ENSAYO DE REVENIMIENTO
El revenimiento consiste en medir el hundimiento que sufre un tronco de cono de concreto fresco al retirarle el apoyo; para hacer esta prueba se usa un molde metálico, cuyas medidas son 30 cm de altura, 10 cm en su base superior y 20 cm en su base de apoyo (llamado cono de Abrams).
•
La muestra de concreto fresco es colocada y compactada mediante varillado en un en un
molde con forma de cono truncado. El molde es levantado y el concreto se hunde.
•
La distancia entre la posición original y desplazada del centro de la cara superior del
concreto es medida y reportada como el revenimiento del concreto. Para nuestro diseño se consideró un revenimiento proyectado de 10 cm, el cual luego de realizar el ensayo dio como resultado un revenimiento de cm. Esto es un buen indicio de que el diseño y elaboración de nuestro concreto está bien realizado.
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE LOS CILINDROS El objetivo principal del ensayo consiste en determinar la máxima resistencia a la compresión de un cilindro frente a una carga aplicada axialmente. Se realizaron 6 cilindros de concreto, previamente diseñada con un f´c=220k/cm2. RESISTENCIA DE LOS CILINDROS A LOS 7 DÍAS
Los cilindros desde su desencofrado, fueron sumergidos en una piscina de agua para así obtener; su RESISTENCIA Y CARGA que pueda soportar. Se sometió a Prueba los dos primeros cilindros, los cuales cumplieron con la resistencia requerida. diámetro altura DISEÑO
6" 12" 220
15,24 30,48
cm cm
Kg/cm²
Primer cilindro
18000 =98,68 182.41 98.68∗100 = 39,47 /cm² 250 Segundo cilindro
20000 =109,64 182.41 109,64∗100 =43,85 2 250 cm Á diámetro altura DISEÑO
6" 12" 250 lectura 1 lectura 2
15,24 30,48
cm cm
Kg/cm² 18000 20000
EDAD PESO DEL CILINDRO(Kg) AREA (cm²) VOLUMEN(cm³) PESO UNITARIO (Kg/m³) RESISTENCIA (Kg/cm²)
%
7
12,5777
182,41
5560,00
2262,18
39,47
16
7
12,8355
182,41
5560,00
2308,54
43,86
18
