Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería Carrera de Ingeniería Civil Informe de laboratorio. Ensayo de Materiales Docente:
Mgs. Oscar Paredes
Elaborado por:
Paredes Kleber Pilicita Critian Puluche Fernando Salazar Belen Isabel Tello
Semestre: Quinto "B" Calificación:
Tema: Determinación de la consistencia del cemento por medio del ensayo vicat. Informe N°:
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Fecha:
16/04/2018
Fotografía del ensayo:
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Contenido 1.
Objetivo: ................................................ .......................................................................... 3
2.
Marco teórico: .................................................................................... ............................. 3 Definición de consistencia. .................................................. ............................................... 3 La consistencia en el cemento. ....................................................................... .................... 3 Ensayo vicat.............................................. .......................................................................... 4
3.
Materiales y equipos: ........................................................ .............................................. 5
4.
Procedimiento: ................................................................................................................ 7
5.
Gráfico de la practica: .................................................................................................. ... 9
6.
Resultados: ................................................................................................ .................... 10
7.
Observaciones: ............................................................................................ .................. 11
8.
Conclusiones: .............................................................................................. .................. 11
9.
Recomendaciones: ......................................................................................................... 12
10.
Anexos: .............................................. ........................................................................ 13
11.
Bibliografía ................................................. ............................................................... 16
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1. Objetivo: Determinar la consistencia del cemento con el equipo Vicat.
2. Marco teórico: Definición de consistencia. El termino consistencia es relacionado con la capacidad que tiene un cuerpo para mantener su forma, solidez, y firmeza de su estructura. Relacionado con el cemento la consistencia viene dada por la capacidad de mantener su firmeza que presenta la mezcla cuando a esta se le agrega agua.
Ilustración 1 Mezcla de cemento con agregados
La consistencia en el cemento. La consistencia del cemento viene dada por la cantidad de agua que necesaria para que la pasta de cemento alcance una fluidez óptima y una plasticidad ideal. Los valores típicos de la consistencia normal están entre 23% y 33%. Se utiliza principalmente para determinar el tiempo de fraguado, la estabilidad de volumen, el calor de hidratación y la resistencia mecánica. Es un factor que no es índice de calidad del cemento.
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Ilustración 2 Ensayo de consistencia con el equipo vicat.
Para la realización de la práctica y la determinación de la consistencia adecuada de la mezcla es necesario la realización de varios ensayos que nos mostraran cuando el cemento tenga la consistencia adecuada.
Ensayo vicat En el ensayo de laboratorio se utiliza un aparato cono cido con el nombre de Aparato de Vicat, dicho aparato tiene la función de proporcionarnos la penetración lograda por una de sus agujas en cada una de las muestras utilizadas. Consiste en un soporte con un vástago móvil que pesa 300g, uno de sus extremos se llama sondeo, tiene 10 mm de diámetro y 50 mm de longitud y el otro una aguja de 1 mm de diámetro y 50 mm de longitud el vástago es reversible y se ajusta a través de un tornillo, tiene un índice ajustable que se mueve sobre una escala graduada en milímetros, rígidamente unida al soporte. El molde en el cual se coloca la pasta debe ser de forma tronco-cónica y su base mayor debe reposar sobre una placa de vidrio, el molde debe ser de material no absorbente que resista física y químicamente el ataque de la pasta de cemento.
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Ilustración 3 Equipo de vicat, empleado en la determinación de la consistencia del cemento.
La pasta de cemento de consistencia normal tiene una resistencia especificada a la penetración de una sonda normalizada. El agua requerida para la preparación de dicha pasta se determina por medio de sucesivos ensayos de penetración en pastas con diferentes contenidos de agua.
3. Materiales y equipos: MATERIALES Y EQUIPOS CEMENTO CHIMBORAZO
GRAFICOS
CEMENTO HOLCIM ROCAFUERTE
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CEMENTO BLANCO TOLTECA
AGUA
APARATO VICAT
BALANZA DIGITAL
TAZONES
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PIPETA
PROBETA DE 200 ml
CRONOMETRO
ESPATULA
FRANELA
4. Procedimiento: 1.- Para la siguiente practica de ensayo vicat se procedió entre todo el grupo a conseguir los materiales necesarios como son los cementos de diferentes marcas para poder determinar su consistencia y la cantidad de agua necesaria que debe ser aplicada para tener una buena mezcla homogénea en proporción agua-cemento. 2.- Una vez obtenido los cementos se procedió a colocar en una bandeja metálica con ayuda de la balanza para saber el peso de la bandeja y así colocar una cantidad de 5 00 gr de cemento, una vez pesado el cemento se procedió a agregar un 10 por ciento de agua medido con la probeta para ser más exactos y en relación a la cantidad de cemento que había en la bandeja 7
y con la ayuda de una espátula proceder a mezclarla ya que al hacer con la mano este paso, estamos haciendo que el cemento empiece a fraguar debido al calor de hidratación que produce la palma de nuestra mano y para evitar este problema y que falle la práctica es aconsejable realizarlo con la espátula que es de acero y no causa este fenómeno. 3.- Luego de haber empezado a mezclar podemos notar que ira faltando agua así que iremos incrementando el porcentaje de agua poco a poco hasta que tengamos una mezcla consistente la cual se pueda moldear, cabe notar que los porcentajes adecu ados en que la mezcla ya debe estar consistente radica entre el 28 al 33 %. Por lo cual ya debemos ir notando cuando la mezcla ya está lista. 4.- Cuando notemos que la mezcla ya está consistente procederemos a llevarla al equipo vicat donde con la ayuda de la espátula colocaremos la mezcla de cemento procurando haber colocado una hoja de papel debajo del recipiente del equipo vicat, antes de realizar el ensa yo debemos calibrar el equipo colocando en 0 la regla del equipo y el apoyo que caerá sobre la muestra de cemento debe estar colocada justo sobre el cemento y así con la ayuda de un cronometro que marque 30 segundos soltamos el soporte del apoyo el cual cae sobre la muestra y se empieza a hundir, para saber que la muestra esta consistente debemos ver en la regla del equipo que debe llegar a un centímetro en los 30 segundo y en caso de no hacerlo debemos ver hasta donde llego y así ir aumentando el porcentaje de agua hasta que llegue al centímetro, procurando hacerlo lo más rápido posible ya que el cemento empieza a fraguar y su consistencia se va perdiendo. 5.- En caso de que se pase del centímetro la consistencia del cemento debemos agregar mas polvo cementante para conseguir la mezcla ideal. Una ves que realicemos este procedimiento con una mezcla de cemento debemos realizar una comprobación la cual se realiza con la misma cantidad de cemento y colocando directamente con la ayuda de la probeta el porcentaje de agua total que colocamos anteriormente, pero esta vez de una sola y al llevarla al equipo vicat debe darnos el centímetro ya que debe estar bien hecha. 6.- Estos pasos mencionados anteriormente lo debemos realizar con las otras marcas de cemento y así ver con cuanto porcentaje de agua obtienen su consistencia ideal.
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5. Gráfico de la practica:
Ilustración 4 Ensayo de consistencies "Ensayo Vicat"
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6. Resultados: CEMENTO HOLCIM Porcentaje de agua
Asentamiento
28%
2.7mm
30%
4.7mm
32%
6mm
33%
9mm
34%
10mm
En la comprobación con el 34% de agua el cemento tuvo un asentamiento de 10mm CEMENTO BLANCO Porcentaje de agua
Asentamiento
28%
8mm
28.5%
9mm
29%
10mm
En la comprobación con el 29% de agua en cemento tuvo un asentamiento de 10mm CEMENTO CHIMBORAZO Porcentaje de agua
Asentamiento
28%
Sin consistencia
34%
8mm
35%
7mm
En la comprobación con el 35% de agua tuvo un asentamiento de 17mm por lo que se agregó 25g más de cemento lo que hizo que en el ensayo la mezcla tuviera un asentamiento de 11mm
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7. Observaciones:
Una característica importante que pudimos evidenciar al momento de realizar el ensayo de consistencia con el cemento Holcim, es que, su tiempo de fraguado es rápido, con la temperatura ambiente y la temperatura de las manos que se moldeaban, este tendía a endurecerse rápidamente; haciendo que el trabajo se lo realice con rapidez. Pero cuando ya cuando se encontró la relación del agua se verificó que el asentamiento del vástago fueron los 10mm requeridos.
Con el cemento blanco se pudo evidenciar que este es un cemento que adquiere una consistencia blanda y moldeable con una cantidad relativamente menor a la de los otros cementos ensayados. Cuando se encontró la relación de agua y cemento se comprobó que efectivamente la relación de agua y cemento era la correcta.
Cuando realizamos la practica con el cemento Chimborazo, pudimos evidenciar que este había sufrido algún tipo de alteración, ya que con la cantidad inicial de agua el cemento no tenía una consistencia similar a la que obtuvieron los otros cementos ensayados. Sin embargo, se procedió a realizar el ensayo con el fin de medir la cantidad de agua que este cemento necesitaría para obtener na consistencia adecuada.
8. Conclusiones:
El tiempo de fraguado del cemento Holcim es relativamente más rápido, debido a que cuando se ensayó este tendía a fraguarse al contacto de las manos y la temperatura ambiente. Con la comprobación se concluye que con el 34% de agua el cemento Holcim tuvo un asentamiento de 10mm
El cemento blanco adquiere la consistencia requerida con u na cantidad relativamente menor de agua a comparación de los otros cementos ensayados. Podemos concluir que este cemento es bastante moldeable con 28% de cantidad de agua y al llegar al 29% ya es apta su consistencia.
El cemento Chimborazo adquirido presentó irregularidades al momento de realizar la mezcla con el agua, se puede concluir que presumiblemente el cemento se encontraba
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alterado con algún tipo de sustancia o efecto ambiental que afecto al momento de encontrar la relación necesaria para obtener la consistencia requerida por lo que en este ensayo fue el cemento que más porcentaje utilizo siendo así apto con 35% de agua.
9. Recomendaciones:
Verificar que el vástago se encuentre justo al nivel del mortero, es decir ni muy arriba ni muy abajo de la superficie para evitar errores en mm.
No tomarse mucho tiempo en la mezcla del cemento con el agua para evitar que este pierda el porcentaje de humedad.
No manipular por demasiado tiempo el mortero con las manos porque por el calor de hidratación este tiende a secarse y perder humedad lo que afectaría al porcentaje de humedad final.
Encerar después de cada medición con el aparato de Vicat tomando en cuenta que la aguja se encuentre justo en 0 mm.
Evitar el movimiento del lugar donde esté ubicado el aparato Vicat porque de lo contrario produciría vibraciones y haría que se produjera un mayor asentamiento del que debería.
No dejar de mezclar el mortero para evitar que empiece a fraguar.
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10.
Anexos:
Ilustración 5 Pesaje de 500g de cada cemento
Ilustración 7 Colocación del 28% de agua en los cementos
Ilustración 6 Finalización del pesaje
Ilustración 8 Mezcla de la muestra
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Ilustración 9 Toma de agua en base con la ayuda de la Pipeta
Ilustración 10 Colocación del mortero en el molde
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Ilustración 11 Alisado del mortero
Ilustración 12 Asentamiento de 9mm en el cemento blanco
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Bibliografía
González, E. y Alloza, A.M. (2014). Método de ensayo de cementos. Determinación del tiempo de fraguado y de la estabilidad de volumen . 2018-04-16, de U.L.L Sitio web: https://campusvirtual.ull.es/ocw/pluginfile.php/2081/mod_page/content/1/FichasTemas/te ma07-fraguadocto.pdf
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