FINURA DEL CEMENTO.
INGENIERIA CIVIL
INFORME DE PRÁCTICA N° 2
I. TÍTULO: Finura del Cemento por medio de la Malla N°230.
II. OBJETIVOS:
1. Determinar la finura del cemento por medio del tamiz N°230(0.0675 mm), bajo norma ASTM C 184 y AASHO T 128. 2. Determinar las diferencia en el resultado a obtener de la finura del cemento para la muestra natural de distintos tipos de cemento.
III. FUNDAMENTO TEÓRICO: 3.1 .CEMENTO 3.1.1. DEFINICION DE CEMENTO: En el sentido más amplio, la palabra cemento indica un material
aglomerante
que
tiene
propiedades
de
adherencia y cohesión, las cuales le permiten unir fragmentos minerales entre sí, para formar un todo compacto con resistencia y durabilidad adecuadas. Esta
definición,
no
solo
abarca
los
cementos
propiamente dichos, sino una gran variedad de materiales de cementación tales como las cales, los asfaltos y los alquitranes. En el medio de la construcción, y más específicamente en el de la fabricación de concreto para estructuras, es reconocido que al mencionar cemento portland, o cemento a base de portland, el cual tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, ya que con ella experimenta una reacción química. Este proceso se llama hidratación, por lo cual son también llamados cementos hidráulicos. El cemento se fragua o endurece por evaporación del líquido plastificante, como el agua, por transformación química interna, por hidratación o por el crecimiento de cristales entrelazados. Otros tipos de cemento se endurecen al reaccionar con el oxígeno y el dióxido de carbono de la atmósfera.
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3.2 . PROPIEDADES FÍSICAS: Las propiedades físicas y mecánicas del cemento portland permiten completar las propiedades químicas y conocer algunos aspectos de su bondad como material cementante. Dentro de estas propiedades físicas se destaca entre otras la finura o superficie especifica.
3.3 . SUPERFICIE ESPECÍFICA O FINURA: La finura del molido es una de las propiedades físicas más importantes del cemento, ya que está íntimamente ligada a su valor hidráulico. Puesto que la hidratación de los granos de cemento ocurre desde la superficie hacia el interior, el área superficial total de las partículas de cemento constituye el material de hidratación. El tamaño de los granos, o sea la finura del cemento, tiene una gran influencia sobre sus propiedades, especialmente sobre la velocidad de hidratación, desarrollo de calor, retracción y aumento de resistencia con la edad. Así, una molienda muy fina da lugar a cementos que endurecen más rápidamente y por lo tanto también tienen un desarrollo rápido de resistencia. Sin embargo, un alto grado de finura representa un costo considerable debido a que aumenta el tiempo de molienda; además, cuanto más fino sea un cemento, se deteriorará con mayor rapidez por la exposición a la atmosfera (es más higroscópico). Adicionalmente, libera mayor cantidad de calor de hidratación dando una mayor retracción y por lo tanto es más susceptible a la fisuración. Pero un cemento fino exuda menos que uno grueso, debido a que retiene mejor el agua al tener mayor superficie de hidratación.
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Si el cemento posee una finura excesiva, su retracción y calor de fraguado son muy altos (lo que en general resulta muy perjudicial); el conglomerante resulta ser más susceptible a la meteorización (envejecimiento)tras un almacenamiento prolongado; disminuye su resistencia a las aguas agresivas. Pero siendo así que las resistencias mecánicas aumentan con la finura, se llega a una situación de compromiso: el cemento Portland debe estar finamente molido pero no en exceso. Por otro lado, los cementos con granos muy gruesos se hidratan y endurecen muy lentamente y pueden producir exudación de agua por su escasa capacidad para retenerla. De hecho, la hidratación de los granos de cemento es muy lenta y se estima que la velocidad de hidratación es del orden de 3.5 micras en 28 días, lo cual significa que las partículas relativamente gruesas pueden durar varios años en hidratarse e inclusive no llegar a hidratarse nunca en forma total, quedando en su interior un núcleo anhídrido, lo cual daría un rendimiento pequeño. De acuerdo con lo anterior, se puede observar entonces que la finura es una propiedad vital del cemento, que tiene que someterse a un control cuidadoso. La medida de la finura, hoy en día, se expresa por el área superficial de las partículas contenidas en un gramo del material, lo cual se denomina “superficie específica” y se mide en cm2/g. la finura se puede medir por métodos directos o indirectos.
3.4 . TAMIZ Tamiz es simplemente una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos huecos cuadrados. Es importante que esos cuadrados tengan todos el mismo tamaño, ya que éste determinará el tamaño de lo que va
a
atravesar el hueco, también conocido como "luz de malla"
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3.5 . TAMIZAR El Tamizar es un método físico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz o colador. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos heterogéneos, como piedras y arena, en la cual la arena atravesará el tamiz y las piedras quedaran retenidas. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan de acuerdo al tamaño de las partículas que contenga la mezcla.
IV. EQUIPOS, MATERIALES E INSTRUMENTOS: 4.1. Equipos:
Balanza sensible a 0.05gr.
Tamiz N°230,base y tapa.
Tamizador.
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4.2. Materiales:
3 muestras de 50 gramos de cemento( tipo I, Ico Mejorado y MS).
50 gramos de fragua.
4.3. Instrumentos
Recipientes.
Espátula.
Recipiente metálico.
V.METOLOGIA EXPERIMENTAL: Procedimiento para la muestra Natural
La muestra natural se empleara tal como se encuentra en las bolsas de cemento.
Procedemos a pesar 50 gramos de la muestra así como el tamiz N°230.
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Se coloca la muestra de 50 gr de cemento sobre el tamiz N°230 que debe estar limpio y seco y con una tapa en su fondo o en su defecto un recipiente en el cual caiga el cemento que pasa a través del tamiz.
Una vez que tenemos la secuencia Base-Tamiz N°230-Tapa, la ubicamos adecuadamente en el tamizador, encendemos el tamizador durante un tiempo de 5 minutos.
Finalmente se procede a pesar el tamiz junto al material de la muestra retenido.
Para realizar el ensayo de finura del cemento se empleó tres distintos tipos de cemento y un adhesivo (fragua). El proceso es el mismo para cada caso.
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VI. RESULTADOS: Para el análisis de resultados se procederá a utilizar la siguiente formula:
F=(R/W1) *100 En donde: F: finura W1: 50 gr de cemento R: residuo Tabla N° 01: Pesos y Resultados.
Tipo de Cemento TIPO I
Peso Peso Malla Tipo de Cantidad Malla N°230+Material Muestra inicial(gr.) N° de muestra 230(gr.) retenido(gr.)
R (gr.)
F (%)
Natural
50
262.02
298.27
36.25 72.5
Natural
50
262.02
306.51
44.49 88.9
FRAGUA
Natural
50
262.02
299.33
37.31 74.6
MS
Natural
50
262.02
309.23
47.21 94.4
Extraforte ICo
Gráfico de barras de los resultados obtenidos con la muestra natural.
TIPO DE CEMENTO VS %FINURA 100 90 % a r u n i F e d e j ta n e c r o P
80 70 60 50 40
Muestra Natural
30 20 10 0 Tipo I
Extraforte ICo
Fragua
Tipo de Cemento
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MS
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VII. DISCUSION DE RESULTADOS:
Los datos obtenidos para los cuatro tipos de cemento sobrepasan el rango del porcentaje admitido de la finura del cemento esto debido al almacenamiento.
En este estado los cuatro tipos de cementos no son aptos para su uso debido a que no son lo suficientemente finos, por lo tanto su velocidad de hidratación es menor lo que les proporciona una baja resistencia.
De los cuatro cementos el tipo MS es el menos fino, en su estado fresco también debería tener un porcentaje de finura mayor a los otros tipos ya que este cemento tiene una resistencia moderada asi como calor de hidratación.
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Se concluye que el tipo MS tiene menor finura respecto a las otras muestras.
Como vemos en estas cinco muestras el % de cemento permitido sobrepasa el 5% por lo que se concluye que ya ha comenzado su proceso de hidratación pues debido a las agujas de hidratación el %permitido pasa el 70% en las cuatro muestras.
Se puede observar en estas muestras que el cemento no es fresco o no estaba adecuadamente almacenado (Se dio lo primero porque observamos q si estaba bien almacenado) pues debido a las agujas la mayoría de muestra se queda en el tamiz.
El proceso de hidratación se debió dar debido a la humedad del ambiente.
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RECOMENDACIONES
Los resultados obtenidos por la vía natural no está en ningún rango aceptable y equivocadamente podríamos desechar el cemento, para ello se tendría que realizar el ensayo tanto por la vía seca como húmeda.
Un factor que pudo haber influido en la imprecisión del ensayo por vía natural pudo ser la humedad del ambiente pues, las partículas ya estaban adheridas entre sí por la humedad. El cual es prácticamente incontrolable ya que no se puede establecer a simple vista.
IX. BIBLIOGRAFIA:
http://www.ingenieracivil.com/2007/09/determinacin-de-la-finuradel-cemento.html.
Wikipedia
http://www.todointeresante.com/2009/01/que-es-el-cemento-ycomo-se-hace.html.
http://ingevil.blogspot.com/
http://www.cementospacasmayo.com.pe/productos-yservicios/cementos/tradicional/tipo-i/
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X. ANEXOS:
FORMULA PARA EL CÁLCULO DE LA FINURA DEL CEMENTO:
Dónde:
F:
Finura del cemento expresado como porcentaje en peso del residuo que no pasa el tamiz N° 200.
R: Peso del residuo que no pasa el tamiz N° 200 en gramos.
W1: Peso de la muestra de cemento
PROPIEDADES DE LOS CEMENTOS ENSAYADOS(PACASMAYO) a. CEMENTO ANTISALITRE MS Cemento Pacasmayo Tipo MS (moderate sulfate). El cemento Antisalitre MS es un cemento de resistencia moderada a los sulfatos y de calor mesurado de hidratación. Estas propiedades hacen que este cemento sea ideal para usarse en obras en ambientes y suelos húmedos-salitrosos y para obras expuestas al agua de mar o al ataque moderado de sulfatos. Este cemento se fabrica mediante la molienda conjunta de clínker y adiciones minerales, que generan estructuras menos permeables y con mayor resistencia química que protegen contra el salitre y los cloruros.
Propiedades o
Moderada resistencia a los sulfatos.
o
Resistente al agua de mar.
o
Moderado calor de hidratación.
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o
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Baja reactividad con agregados álcali-reactivos
b. EXTRAFORTE El cemento Extraforte ICo. Es un cemento de uso general recomendado para columnas, vigas, losas, cimentaciones y otras obras que no se encuentren en ambientes húmedos-salitrosos. Este cemento contiene adiciones especialmente seleccionadas y formuladas que le brindan buena resistencia a la compresión, mejor maleabilidad y moderado calor de hidratación.
Propiedades o
Moderado calor de hidratación.
o
Mejor trabajabilidad.
c. TIPO I El cemento Tipo I es un cemento de uso general en la construcción, que se emplea en obras que no requieren propiedades especiales. El cemento portland Tipo I se fabrica mediante la molienda conjunta de clínker Tipo I y yeso, que brindan mayor resistencia inicial y menores tiempos de fraguado.
Propiedades o
Mayores resistencias iniciales.
o
Menores tiempos de fraguado.
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