INTRODUCCION Para poder realizar el laboratorio de densidad o peso especifico del cemento, se hace necesario tener conocimiento acerca del concepto en forma general. El peso de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que ésta ocupa. En el sistema métrico decimal, se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m^3). En el sistema internacional de unidades, en Newton por metro cúbico (N/m^3). El propósito de estudiar a fondo las propiedades del cemento, es de suma importancia indagar y evaluar acerca de los rangos o posibles variaciones que puedan tener estas para que se encuentre en situaciones óptimas, teniendo como fin último su mejor rendimiento y utilización. Para este laboratorio, se analizará la densidad de una muestra de cemento con la ayuda de la NORMA NTC 221.
OBJETIVO GENERAL Determinar la densidad del cemento hidráulico dada su importancia en el diseño y control de diferentes mezclas de construcción.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar la Mezcla con los 64 gramos de cemento hidráulico con contenido de kerosene en el frasco de le chatelier aforado correctamente. Aplicar los conceptos básicos sobre el cálculo de la densidad. Hallar el volumen líquido desplazado de la mezcla sin vacíos para el cálculo de la densidad. Aprender a usar las normas, como guía experimental para laboratorios de materiales.
RESUMEN La densidad del cemento desempeña un papel significativo en su producción y funcionamiento. Los minerales crudos se calientan en hornos enormes para promover cambios químicos en éstos. De este proceso se obtiene lo que comúnmente es llamado “clinker”. Los pasos finales en la fabricación del cemento implican la molienda y el
mezclado, los cuales producen precisamente ese polvo fino al que llamamos cemento. Cada paso en la fabricación del cemento es verificado por frecuentes pruebas físicas, al
igual que el producto terminado, a fin de asegurar que este cumple con todas las especificaciones necesarias. El cemento se muele hasta una finura determinada puesto que la influencia del tamaño de partícula tanto en su cinética de hidratación así como en el desarrollo de la resistencia de este es bien conocida. Para un contenido de cemento dado, una reducción en los tamaños de partícula medios, produce generalmente una resistencia compresiva más alta. Consecuentemente, la finura de los cementos de Pórtland se ha ido aumentando con el paso de los años a fin de mejorar características tales como altas resistencias tempranas. Sin embargo, algunos otros efectos del aumento de la finura, tales como demandas más altas de agua y generación más rápida de calor en el concreto no pueden ser pasados por alto. A pesar de la disponibilidad de diversos métodos instrumentales para medir distribuciones de tamaño de partícula, el método clásico de penetración de aire(Blaine) todavía es muy usado. La densidad del cemento debe ser conocida en conexión con el diseño y control de mezclas de concreto DENSIDAD: Por si está necesitada para el Blaine, o como valor en la su propia derecha, la densidad ha sido determinada históricamente la dislocación líquida usando, por ejemplo, el keroseno o naptha. Es necesario al termóstato el líquido a dentro +/0.2grados C. La disposición de la muestra usada, mojada no se considera generalmente en métodos estándares y las medidas múltiples incurren en necesariamente esfuerzo mucho del operador. No tanto con los picnómetros automáticos del gas. Las muestras tan grandes como135 cc de volumen a granel se pueden acomodar (de tal modo mejorando estadística del muestreo), purgado del aire automáticamente, funcionan épocas múltiples automáticamente y un informe impreso generado dentro de minutos. La muestra es para ilesa recuperado y se seca, y muy la misma parte alícuota se puede utilizar el análisis subsecuente de Blaine o la otra prueba. Este método ha sido adoptado ya por un número de compañías del cemento por todo el mundo, y es estándar en usos tales como coque del petróleo, echada, capas, carbón, plásticos celulares, suel os, cerámica, catalizadores, etc. La densidad “real” del cemento ó peso específico es aproximadamente 3 g/cm3. No obstante se utiliza mucho la densidad “aparente” del cemento, (la que se utiliza por ejemplo para calcular el cemento que se puede almacenar en un volumen determinado), que es aproximadamente 1,1 g/cm3. EQUIPOS
Frasco patrón de le chatelier
Muestra de cemento hidráulico Balanza Keroseno
PROCEDIMIENTO Se pesaron aproximadamente 64 gramos de cemento hidráulico en una balanza de precisión. Se llenó el frasco de Le Chatelier hasta el 0 de la marca de keroseno, luego se introdujo al baño termostátado dúrate 10 a 15 minutos a 20 grados centígrados.
Se vertió cuidadosamente la totalidad del cemento pesado al frasco con keroseno. Se procedió a sacar los vacíos de la mezcla mediante agitación manual, hasta ver que no se presentaban burbujas en ella. Se vuelve a introducir en el baño termostatado durante otros 12 min con el cemento en su interior.
Una vez estuvo la mezcla se procedió a tomar lalectura final que aumento debido al cemento adicionado.
DATOS DE LABORATORIO Densidad del keroseno: 0.81gr/cm^3 Peso del cemento: 64gr
PRIMERA PRUEBA: Lectura inicial: 0.9 ml^3 Lectura final: 23 ml^3 SEGUNDA PRUEBA: Lectura inicial: 1 ml^3 Lectura final: 23.5 ml^3 TERCERA PRUEBA: Lectura inicial: 1.1ml^3 Lectura final: 23.8 ml^3
CALCULOS 1. Ᵽ = 2. Ᵽ = 3. Ᵽ =
ANALISIS DE RESULTADOS Antes de querer dar una valorización a nuestro valor obtenido en el laboratorio, hay que analizar qué tanto se aproxima éste valor al valor teórico proporcionado por la norma, el cual aparece de 3gr/ml^3 Por esta razón se proseguirá a hallar el Error relativo ER 1 = = ER 1= = ER 1= = 3.6 % 5.3% 6.3%. Obtenido ya el valor del error relativo entre 3% y 6% en las tres pruebas, si bien no es muy grande y se puede decir que es aceptable, es necesario encontrar cuáles han sido las causas de que se produjera este error. Una densidad da menor que la que debería ya sea: a .Debido a que el masa de cemento fue menor al dato que se tomó b. Si el volumen fue mayor al que debió ser. Por el lado el error de la masa, podría atribuírsele a la balanza. Es posible, por el hecho de presentar valores sólo hasta las unidades, haya redondeado un valor de la masa, que pudiera estar entre 64gr y 64,5 gr. Por eso, a la hora de verter el cemento sobre el keroseno, se introdujo algo más de 64 gr, el volumen aumentó más de lo debido, pero se trabajó en los cálculos solo el valor entero de la masa.
CONCLUSIONES Se pudo saber la densidad del cemento hidráulico por medio del laboratorio para hacer comparación con el teórico y que aparatos se utiliza para la práctica.
INTRODUCCION
Para poder realizar un ensayo concerniente con el peso específico del cemento, se hace necesario tener conocimiento acerca del concepto en forma general. El peso de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que ésta ocupa. En el sistema métrico decimal, se mide en kilogramos por metro m etro cúbico (kg/m 3). En el sistema internacional de unidades, en Newton por metro cúbico (N/m3). Ahora, el peso específico del cemento es un factor de cierta relevancia relevancia en el estudio de las propiedades del mismo, aunque cabe destacar que no es un índice de su calidad, sino por el contrario es usado para el cálculo de peso y volúmenes en una mezcla de concreto y para deducir otras características del cemento, principalmente. El valor del peso específico en el cemento se encuentra normalmente entre los siguientes valores: 3,10 gr/cm 3 3 y 3,15 gr/cm 3 3. Es posible que éste valor se encuentre entre 3,00 gr/cm 3 3 a 3,10 gr/cm 3 3, en dicho caso se dice que el cemento es adicionado.
Con el propósito de estudiar a fondo las propiedades de la pasta de cemento, es de suma importancia indagar y evaluar acerca de los rangos o posibles variaciones que puedan tener estas para que se encuentre en situaciones óptimas, teniendo como fin último su mejor rendimiento rendimiento y utilización. Para este laboratorio, se analizará el peso específico de una muestra de cemento con la ayuda de la NORMA ICONTEC 221 método de ensayo para determinar el Peso Específico del Cemento Hidráulico.
1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVO GENERAL Determinar la densidad del cemento hidráulico dada su importancia en el diseño y control de diferentes mezclas de construcción.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Realizar
la Mezcla con los 64 gramos de cemento hidráulico con el contenido de gasolina en el frasco de le chatelier aforado correctamente.
Aplicar Hallar
los conceptos básicos básicos sobre el cálculo de la la densidad.
el volumen líquido desplazado de d e la mezcla sin vacíos para el cálculo de la
densidad. Comparar
los resultados obtenidos con las especificaciones de construcción de carreteras para verificar que tanto cumple el material estas normas y para que puede ser utilizado. Aprender
a usar las normas, como guía experimental experimental para laboratorios de
materiales.
2. MARCO TEÓRICO La densidad del cemento desempeña un papel significativo en su producción y funcionamiento. Los minerales crudos se calientan en horn os enormes para promover
cambios químicos en éstos. De este proceso se obtiene lo que comúnmente es llamado “clinker”. Los pasos finales en la fabricación del cemento implican la molienda y el mezclado, los cuales producen precisamente ese polvo f ino al que llamamos cemento. Cada paso en la fabricación f abricación del cemento es verificado por f recuentes pruebas físicas, al igual que el producto terminado, a fin de asegurar que este cumple con todas las especificaciones necesarias. El cemento se muele hasta una finura determinada puesto que la influencia del tamaño de partícula tanto en su cinética de hidratación así como en el desarrollo de la resistencia de este es bien conocida. Para un contenido de cemento dado, una reducción en los tamaños de partícula medios, produce generalmente una resistencia compresiva más alta. Consecuentemente, la finura de los cementos de Pórtland se ha ido aumentando con el paso de los años a fin de mejorar características tales como altas resistencias tempranas. Sin embargo, algunos otros efectos del aumento de la finura, tales como demandas más altas de agua y generación más rápida de calor en el concreto no pueden ser p asados por alto. A pesar de la disponibilidad de diversos métodos instrumentales para medir distribuciones de tamaño de partícula, el método clásico de penetración de aire (Blaine) todavía es muy usado. La densidad del cemento debe ser conocida en conexión con el diseño y control de mezclas de concreto
Tamaño De Partícula
El permeámetro asociado lo más de cerca posible a la industria del cemento es el aparato de Blaine. Este método requiere a operador embalar una cama del polvo hasta la porosidad del 50%, +/- 0,5% presiones del pulgar que usan solamente. Esto significa que la densidad verdadera del cemento bajo prueba esté sabida, a excepción del cemento de Pórtland cuando una densidad de 3,15 g/cm3 se asume. A pesar de las dificultades experimentales, el método puede solamente ser tan exacto como el valor de densidad asumió. Más bien que si se asumeue una densidad, o midiendo por un cierto método mojado, se recomienda para utilizar un picnómetro seco del gas. Estos dispositivos, como el Ultrapycnometer, pueden mejorar perceptiblemente la precisión debido a de la medida de Blaine y se prefieren sobre métodos mojados su modo de operación intrínsecamente limpio y eliminación de los problemas solventes de la disposición.
Densidad
Por si está necesitada para el Blaine, o como valor en la su propia derecha, la densidad ha sido determinada históricamente la dislocación líquida usando, por ejemplo, el keroseno o naptha. Es necesario al termóstato el líquido a dentro +/0.2oC. La disposición de la muestra usada, mojada no se considera generalmente en métodos estándares y las medidas múltiples incurren en necesariamente esfuerzo mucho del operador. No tanto con los picnómetros automáticos del gas. Las muestras tan grandes como 135 cc de volumen a granel se pueden acomodar (de tal modo mejorando estadística del muestreo), purgado del aire automáticamente, funcionan épocas múltiples automáticamente y un informe impreso generado dentro de minutos. La muestra es para ilesa recuperado r ecuperado y se seca, y muy m uy la misma parte alícuota se puede utilizar el análisis subsecuente de Blaine o la otra prueba. Este método ha sido adoptado ya por un número de compañías del cemento por todo el mundo, y es estándar en usos tales como coque del petróleo, echada, capas, carbón, plásticos celulares, suelos, cerámica, catalizadores, etc. La densidad “real” del cemento ó peso específico es aproximadamente 3 g/cm3. No obstante se utiliza mucho la densidad “aparente” del cemento, (la que se utiliza por ejemplo ejem plo para calcular el cemento que se puede almacenar en un volumen determinado), que es aproximadamente 1,1 g/cm3.
3. EQUIPOS Y MATERIALES Frasco
patrón de le chatelier
Muestra
de cemento hidráulico Pórtland
Petróleo Balanza
4. PROCEDIMIENTO Se
pesaron aproximadamente 64 gramos de cemento hidráulico Portland en una balanza de precisión.
Se
llenó el frasco de Le Chatelier hasta el 0 de la marca de aforo con petróleo, que fue el líquido usado con el cual el cemento no reacciona al entrar en contacto.
Se
vertió cuidadosamente la totalidad del cemento pesado al frasco con petróleo.
Se
procedió a sacar los vacíos de la mezcla mediante agitación manual, hasta ver que no se presentaban burbujas en ella.
Una
vez estuvo la mezcla sin vacíos se procedió a tomar la lectura f inal que aumento debido al cemento adicionado
CONCEPTO Petróleo en chatelier Lectura final Cemento Cemento 61 gr Desperdicio
VALOR Lectura inicial
0,2 ml (marca)
23,4 ml (marca) 64 gr Desperdicio 4 gr 5%
