DENSIDAD DEL CEMENTO HIDRAULICO BASADO EN LA NORMA NTC 221
KAREN LIZETH TIRADO GALEANO
2130287
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
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YAURI DANIELA JAIMES VILLAMIZAR
2135179
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
[email protected]
DAVID FERNANDO SILVA ARCHILA
2135039
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
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JEFFERY GIOVANNY CHIQUILLO SALAMANCA
2123017
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
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RESUMEN
Teniendo en cuenta lo leído en la norma y siguiendo su respectivo proceso 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 esta ocupa.
El peso específico del cemento es un factor de relevancia en el estudio de las propiedades del mismo, es usado para el cálculo de peso y volúmenes en una mezcla de concreto y para deducir otras características del cemento.
Con el fin 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 y utilización. En esta ocasión, se analizará el peso específico de una muestra de cemento portland.
PALABRAS CLAVES
Ensayo
Densidad
Cemento hidráulico
ABSTRACT
Considering what they read in the standard and following their respective process to perform a test concerning the specific weight of the cement, it is necessary to have knowledge about the concept in general. The weight of a substance is defined as the weight per unit volume. It is calculated by dividing the weight of the substance between the volume it occupies.
The specific gravity of cement is an important factor in the study of the properties thereof, is used to calculate weight and volume of a mixture of concrete and other cement characteristics inferred.
In order to thoroughly study the properties of the cement paste , it is paramount to investigate and evaluate about ranks or possible changes that may have these to be in optimal conditions , with the ultimate aim their best performance and utilization. This time, the specific weight of a Portland cement sample is analyzed.
KEYWORDS
Essay
Density
Hydraulic cement
INTRODUCCION
La N.T.C. consta de una serie de parámetros o normas que se deben seguir para asegurar una obra eficiente y consistente. La densidad del cemento hidráulico se define como la masa del volumen unitario y ésta es una de las primeras pruebas que se deben realizar a un cemento, que se efectúa hasta que el volumen se pueda considerar estable.
MARCO TEORICO
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México, Centroamérica y parte de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.
Densidad: magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. Usualmente se simboliza mediante la letra rho ρ del alfabeto griego. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.
Formula de densidad
Densidad relativa: comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión. La densidad relativa es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.
MATERIALES
Vasija
Figura 1: vasija
Balanza
Figura 2: Balanza error 0,1
Frasco de le chatelier
Figura 3: Frasco le Chatelier
Cemento
Figura 4: Cemento
PROCEDIMIENTO
Se pesa aproximadamente 60 gr de la muestra de cemento.
Se Introduce en el frasco de Le Chatelier el kerosene con la ayuda de un embudo de vidrio; La norma indica usar cualquier liquido cuya densidad sea menor a 1[gr/cm3.
La cantidad de kerosene en el frasco de Le Chatelier debe estar entre 0 y 1 ml.
Figura 5: Keroseno en el frasco le Chatelier
Se sumerge el frasco de Le Chatelier en recipiente lleno de agua, para realizar el baño de maría con temperatura ambiente, esa será la lectura inicial.
Se toma la temperatura del kerosene y la registramos como la temperatura inicial.
Usando un embudo se va introduciendo la muestra de cemento en el frasco de Le Chatelier teniendo el máximo.
Una vez introducido el cemento en el frasco inclinamos el frasco aproximadamente 45º y la hacemos girar sobre la bayetilla con el fin de llenar los vacíos y sacar el aire que podría contener la muestra.
Figura 6: Llenado de vacios
Se vuelve a introducir el frasco en el baño maría donde se deja para estabilizar su temperatura, que no debe variar más de 1 [ºC] de la temperatura inicial.
Se toma nuevamente la temperatura de la muestra con kerosene y si no varía más de 1 [ºC] entonces esa es la temperatura final, se toma la lectura del volumen final.
C A L C U L O S
Para determinar la densidad del cemento se hace uso de la siguiente ecuación:
c = M / (Vf – Vi)
Donde:
M : Masa de la muestra de cemento.
Vi : Volumen inicial del líquido introducido al frasco Le Chatelier, en cm3
Vf : Volumen final del líquido (después de introducir los 64 g de cemento), en cm3
c : Densidad del cemento, en g/cm3
El peso específico relativo del cemento se calcula de la siguiente forma:
PERc = c / H2O
Donde:
c : Densidad del cemento en g/cm3
H2O : Densidad del agua a 4 C = 1 g/cm3
PERc : Peso específico relativo del cemento (adimensional).
ANALISIS DE DATOS
Muestra
Lectura Inicial 1
0,4
Lectura Incial
0,4
Lectura Final 1
21
Lectura Final 2
20,6
Lectura final 3
20,5
Lectura Final
20,5
Tabla 1: Datos obtenidos
Cemento Ultracem
Lectura inicial=0,4 ml
Lectura final=20,5ml
Volumen= lecf-leci
Volumen=20,5-0,4
Volumen=20,1 ml
Densidad o peso específico del cemento
La densidad del cemento se calcula de la siguiente forma:
Cemento Ultracem
ρ=Masa del cemento gVolumen desplazado cm3
ρ=60 [g]20,1 [ml]
ρ=2.98507gml
CONCLUSIONES
Una vez realiza la práctica de laboratorio se halló el peso específico, para así poder determinar si esta clase de cemento es apto o no para la ingeniería civil. El valor de la densidad del cemento nos dio 2,98507 y según lo que establece la norma para cemento portland el rango esta entre 2,9 y 3,15 [gr/cm^3], concluyendo que si es apto.
BIBLIOGRAFIA
1 Definición ABC. (s.f.). Obtenido de http://www.definicionabc.com/general/cemento.php
2 UCA. (s.f.). UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA "JOSE SIMEON CAÑAS". Obtenido de http://www.uca.edu.sv/mecanica-estructural/materias/materialesCostruccion/guiasLab/ensayoCemento/DETERMINACON%20DEL%20PESO%20ESPECIFICO%20DEL%20CEMENTO.pdf
3 Universidad de Alicante. (s.f.). Experiencias de Física. Obtenido de http://www.dfists.ua.es/experiencias_de_fisica/index05.html
ICONTEC. (s.f.). Norma técnica colombiana. En N.T.C – 221 Método estándar para la obtención de la densidad del cemento hidráulico.
