Consistencia normal y tiempos de fraguado del cemento

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Ensayo de Materiales II

Práctica No. 1

Tema:
Consistencia normal y tiempos de fraguado del cemento

Integrantes:
Chicaiza Flores Fernando Javier
Guzmán Ruano Bryan David

Grupo No. 3

Semestre: Cuarto        Paralelo: 2

Fecha de realización: 01/10/2018

Fecha de entrega: 09/10/2018

1. Tema.

Consistencia normal y tiempos de fraguado del cemento.

1. Introducción.

El cemento es un material muy utilizado en construcción por lo que debemos conocer muy bien su significado para de esta manera conocer para que se usa y que es el cemento, según el Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones “ El cemento es un conglomerante hidráulico que al ser amasado con agua, forma una pasta; esta fragua y endurece por medio de reacciones y procesos de hidratación y que una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua”. (IECA, s.f.).

Además, UMACON afirma que “El cemento Portland es un tipo de cemento hidráulico que, al realizarse la mezcla con áridos, agua y fibras de acero, se produce una transformación en la cual obtendremos una masa muy duradera y resistente, denominada hormigón”. (UMACON, 2017)

Con las definiciones anteriores podemos concluir que el cemento es un material utilizado como conglomerante al ser mezclado con agua, y del cual podemos obtener hormigón al añadir agregados finos y gruesos.

Según Hernández: "La consistencia, aunque está relacionada con el concepto de manejabilidad, no es su sinónimo. En términos generales, la consistencia se refiere a su estado de fluidez, es decir, que tan dan dura o blanda es una mezcla de concreto cuando se encuentra en estado plástico, por lo cual se dice que es el grado de humedad de la mezcla. La cantidad de agua que se le agrega al cemento le comunica una determinada fluidez, la cual aumenta al incrementarse el contenido del agua. Existe una determinada fluidez para la cual debe agregarse cierta cantidad de agua. Esta fluidez es lo que se le llama consistencia normal”. (Hernandez, 2017)

La consistencia normal se refiere a su dureza cuando está en estado plástico, y esta dureza se debe al porcentaje de agua que se mezcló con el cemento por lo que se puede concluir que la consistencia normal es el porcentaje de agua en la mezcla.

El cemento al entrar en contacto con el agua empieza un proceso de reacciones químicas que hacen que esta masa formada empiece a endurecerse, este proceso se llama fraguado y existe un fraguado inicial y un final. Según “El fraguado se caracteriza por los tiempos de fraguado, también conocidos como inicio de fraguado y fin de fraguado. Físicamente, el inicio de fraguado es el momento en que la pasta […] deja de ser trabajable.  El fin de fraguado corresponde al momento en que comienza el endurecimiento. Por otra parte, el final de fraguado ocurrirá algo antes de que se produzca el máximo en la velocidad de desprendimiento de calor.” (Gabalec, 2008)

En conclusión existen dos tiempos de fraguado el inicial y final, el tiempo de fraguado inicial nos da como dato el tiempo en el que la mezcla puede ser manipulado ya que si se lo maneja pasado el tiempo de fraguado inicial se dañaría las propiedades de la mezcla quitándole resistencia por lo que se recomienda solo manipularlo entre el tiempo en que inicio el contacto con el agua hasta el tiempo de fraguado inicial, además nunca se debe añadir más porcentaje de agua a la mezcla ya que también afectaría a sus propiedades. El tiempo de fraguado final es cuando la mezcla empieza a endurecerse, este proceso ocurre antes de llegar a desprender de manera violenta todo el calor que contiene.

Para determinar el tiempo de fraguado inicial y final se lo hace mediante el ensayo de resistencia a la penetración con ayuda del aparato de Vicat, el cual utiliza distintos penetradores para cada proceso. Tanto el tiempo inicial como el final se tomarán en un lapso mayor a una hora, y conforme pasa el tiempo el penetrador se inserta menos en la muestra de ensayo. Para una mejor comprensión se detalla minuciosamente la práctica en el presente documento.

1. Objetivos.

1. Objetivos generales.

• Determinar la consistencia normal de pasta de cemento hidráulico.
• Determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico por medio de la aguja de Vicat.

1. Objetivos específicos.

• Realizar el ensayo de consistencia normal con varios porcentajes de humedad para cada cemento ensayado.
• Analizar los datos obtenidos durante el ensayo de tiempo de fraguado inicial y de consistencia normal de los diferentes cementos ensayados.
• Comparar los resultados obtenidos con los ensayos en los diferentes cementos.

1. Equipos herramientas y materiales

1. Equipos

1. Herramientas

1. Materiales

1. Procedimiento

1. Proceso para consistencia normal del cemento

1. Colocar un recipiente en la balanza y encerar
2. Poner cemento en el recipiente y medir 650 g, si es necesario se debe retirar o aumentar cemento en el recipiente.
3. Colocar el vaso de precipitación vacío en la balanza y encerar.
4. Colocar agua en el vaso de precipitación de tal forma que al medir en la balanza nos dé un valor de masa que sea equivalente al porcentaje de contenido de agua asignado de los 650 g de cemento que colocamos en el recipiente.
5. Encerar el aparato de Vicat con la aguja de 10 mm de diámetro para tenerla lista una vez que acabe el proceso de mezclado del cemento con el agua.
6. Colocar los 650 g de cemento en la olla de la mezcladora
7. Colocar la olla en la mezcladora y asegurarse que suene para afirmar que está bien sujeta a la mezcladora
8. Colocar la paleta en la mezcladora
9. Ingresar el agua que está contenida en el vaso de precipitación a la olla con el cemento, y esperar 30 segundos para que el cemento se hidrate poco a poco con el agua.
10. Acabados los 30 segundos subir la olla con ayuda de una palanca que se encuentra a un costado de la mezcladora, encender y activar la velocidad baja de mezcla durante 30 segundos
11. Finalizados los 30 segundos, detener la mezcladora, bajar la olla y mover hacia el centro de la olla todo el cemento que está en la paleta y en los lados de la olla, durante 15 segundos.
12. Ya retirado todo el cemento de los lados de la ola y de la paleta, subir la olla y mezclar a velocidad alta durante 60 segundos.
13. Terminado el tiempo de mezcla bajamos la olla y la retiramos de la mezcladora.
14. Coger con la mano la mayor cantidad de cemento que se pueda y lanzar la mezcla de una mano a la otra, 6 veces, es importante no aplastar la mezcla.
15. Ingresar la mezcla en el cono por la parte ancha hasta que salga por la parte angosta del cono.
16. Cortar con la mano el exceso de mezcla del cono y colocarla en la base de vidrio.
17. Con una espátula retirar la mezcla de la parte angosta del cono para que quede alineado con los bordes del cono. Desde el centro hacia afuera.
18. Colocar el cono con el cemento en el aparato de Vicat. Tomar en cuenta que desde el paso m) hasta aquí deben pasar no más de 15 segundos.
19. Ubicar la aguja del aparato de Vicat muy cerca de la mezcla y soltamos la varilla, luego de 30 segundos observamos cuantos mm penetró y así poder determinar si tiene una consistencia normal según indica la norma, la cual es de 10 mm aproximadamente

1. Proceso para tiempo de fraguado inicial del cemento (consistencia normal)

1. Una vez obtenida la mezcla con consistencia normal, dejar reposar unos 30 minutos tapada con una franela.
2. Encerar el aparato de Vicat con la aguja de 1 mm.
3. Pasado los 30 minutos, ubicar la mezcla con el cono en el aparto de Vicat y soltar la aguja lentamente durante 30 segundos
4. Luego repetir el paso 5.2.3. cada 15 minutos hasta obtener una penetración de 25 mm en 30 segundos para poder determinar el tiempo de fraguado inicial. Es importante anotar el tiempo en que se hace cada prueba de penetración.

1. ESQUEMA DE LA PRÁCTICA.

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