El cemento como agente conglomerante necesita del agua para formar la reacción química que permita la hidratación y el desarrollo de sus propiedades tan importantes en la ingeniería, como es la formación de una roca artificial altamente resistente. El ingeniero francés Vicat, realizó abundantes estudios a mezclas de caliza y algunos conglomerantes con el fin de determinar un método que permitiera comparar el tiempo transcurrido con la consistencia normal de una mezcla, así como el tiempo en que esta dura en fraguar.
Determinar la consistencia del Cemento Guapán Portland Puzolánico Tipo IP, por medio de la aguja de Vicat, para obtener la relación agua/cemento normal.
Conocer la importancia que tiene la consistencia normal, para el uso en la ingeniera civil. Determinar la cantidad del agua necesaria tener una consistencia normal del cemento.
Es la cantidad de agua 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. La prueba de consistencia normal permite conocer la cantidad de agua que es necesaria agregar a un peso de cemento (650 g) para obtener una consistencia normal. El agua de consistencia normal puede definirse como el agua necesaria para que la aguja de 1 cm de diámetro del aparato Vicat penetre 10 mm ± 1 mm durante 30 segundos en la pasta de cemento, después de haberse iniciado la prueba
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.
Figura 1: Aguja de Vicat
Cemento Portland Agua
Aguja de Vicat
Espátula
Placa de Vidrio
Pozuelo
Guantes de Goma
Probeta de 500 ml
Balanza electrónica
Cronómetro
Toalla
1. Mezclar aproximadamente 650g de cemento con una cantidad medida de agua.
Figura 2: Peso de la masa del cemento.
Figura 3: Colocación de agua al cemento.
2. Con las manos enguantadas, rápidamente amasar la pasta de cemento para formar una bola, la cual se lanza seis veces de una mano a otra separadas una distancia libre de alrededor de 150mm, de manera de producir una masa aproximadamente esférica para que pueda ser fácilmente insertada en el anillo de Vicat con una cantidad mínima de manipulación adicional.
Figura 4: Amasado de la pasta de cemento.
Figura 5: Lanzamiento de la pasta de cemento.
3. Insertar la masa presionándola con la palma de una mano por el extremo más ancho de anillo cónico, que es sostenido con la otra mano, llenar completamente el anillo con la pasta, retirar el exceso de pasta del lado más ancho con la
espátula, colocar el anillo por su extremo más ancho sobre la placa de vidrio, cortar el exceso de pasta que sobresale del extremo menor y alisar la superficie.
Figura 6: Colocación de la mezcla de cemento en el anillo de Vicat.
Figura 7: Corte y Alisado de la superficie del anillo de Vicat por medio de la espátula.
4. Centrar la pasta confinada en el anillo sobre la placa, bajo la varilla poner el penetrador en contacto con la superficie de la pasta y ajustar el tornillo, luego ubicar el indicador móvil en la marca cero de la parte superior de la escala o tomar una lectura inicial, soltar la varilla inmediatamente aflojando el tornillo. Todas las operaciones después de completar el mezclado y hasta soltar la varilla, no deben exceder de 30 segundos.
Figura 8: Anillo de Vicat colocado la pasta de cemento y enrazado.
Figura 9: Colocación de la aguja de Vicat en contacto con la superficie de la pasta.
Figura 10: Registro de la penetración de la aguja de Vicat.
5. La pasta está en su consistencia normal cuando la varilla penetra 10mm. 6. Realizar mezclas de prueba variando los porcentajes de agua hasta obtener la consistencia normal. Hacer cada prueba con cemento f resco.
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% y el 35%; es decir, que la muestra de aproximadamente 650gr de cemento alcanzará una plasticidad ideal y una fluidez óptima cuando se mezcle con una cantidad de agua entre 195ml y 227ml. 227 ml. La consistencia normal pretende generalizar un estado de manejabilidad de los morteros elaborados bajo el seguimiento de una norma, durante la práctica se comprobó que a mayor porcentaje de agua/cemento, mayor será la fluidez de la mezcla, pero se debe tener cuidado, ya que se puede llegar a extremos en donde dicho porcentaje sobrepase el de consistencia normal, y por el contrario termine disminuyendo la resistencia del mortero.
Durante las operaciones de cortado y alisado se debe tener cuidado de no comprimir la pasta. A la masa se la tiene que amasar muy vigorosamente. Tomar en cuenta los tiempos indicados en el procedimiento, para el amasado no sobrepasarse de los 4 minutos. En lo posible trabajar con guantes que sean ajustados para así evitar la pérdida de agua. Al terminar cada prueba asegurarse de limpiar todo el material usado para evitar que los restos de cemento queden en la sonda, lo que provocaría un mayor roce al bajar la sonda dando lugar a una lectura errónea.
