Ensayo de Arenas

Introducción:

Es importante conocer las características que tiene que tener la arena para fundición, el conocimiento de estas características nos ayuda a realizar un trabajo más eficiente; como la permeabilidad, plasticidad son ejemplo de estas características. La arena es utilizada para fundición por ser material refractario que tiene gran abundancia en la naturaleza, esta arena tiene que ser mezc mezcla lada da con con arci arcilla lla,, esto esto adhi adhiere ere cohesi cohesión ón y mold moldea eabi bilid lidad ad,, permaneciendo las características propias de la arena. El ensa nsayo en un lab laborat orator orio io ayud ayudaa para ara sab saber cuá cuáles les son son las las proporciones ideales de agua y de arcilla que tiene que tener la arena para tener las mejores características para ser usado en los moldes de fundición.

Objetivos

Objetivo General: efinir características de la arena de fundición obtenida en el ensayo de arena.

Objetivo Especifico: •

efinir la granulometría de la arena.

•

E!plicar qu" función realiza la arcilla en la arena de fundición.

•

escribir como se realiza la prueba de dureza a la arena.

•

•

efinir proporciones de agua y arcilla utilizadas como agregados a la arena para fundición. #ealizar comparaciones con tablas, de las características obtenidas con la arena de ensayo.

MARCO PRÁCTICO

Granuloetr!a de la arena:

Esta prueba consiste en tomar una muestra de la arena no preparada  y someterla a este análisis de granulometría para $er el tama%o del grano de la misma, y para ello, se hace lo siguiente& • • •

• •

•

'esar ()) gramos de arena, completamente seca Echar la arena pesada en el tamiz de mayor ancho de malla *acer $ibrar el juego de tamices durante () minutos a  $elocidad constante 'esar lo que queda de cada tamiz +ultiplicar los residuos obtenidos, en cada tamiz, por su factor correspondiente i$idir el producto total por la cantidad de arena y se obtiene el índice de finura de la arena analizada.

 bertura +alla mm 1.12 (.23 ).26 ).57 ).64 ).478 ).4(7 ).(67 ).()5 ).)86 ).)51

-amiz o. 2 (4 4) 1) 6) 5) 8) ()) (6) 4)) 48) 'lato

#esiduo /ramos ) ) ) ).2 24.3 4( 5.2 6.5 (.8 (.8 ).2 ).6 73.7

0actor

'roducto

1 5 () 4) 1) 6) 5) 8) ()) (6) 4)) 1))

) ) ) (4 (336 36) 43) 1(5 (8) 413 (4) (4) 1787

9ndice de finura: 1787grm())grm : 17.87

 
Porcentaje de "uedad:

Esta prueba consiste en tomar una muestra de arena no preparada, que debe calentarse a 41)> 0, no debe pasarse de esta temperatura, y  para realizar este análisis, se hace de la siguiente forma& • • •

'esar 5) gramos de arena, seca ?olocar la arena pesada en el deshumidificador @acar la arena y pesarla nue$amente

= de humedad : A5)grmB5)grmCD())5)grm = de humedad : )= #esultado& despu"s de tener la arena en el deshumidificador y   $ol$erla a pesar nos dio como resultado un peso de 5)grm, por lo que se deduce que la arena no traía humedad.

Porcentaje de arcilla: Esta prueba consiste en determinar el porcentaje de arcilla que esta muestra de arena contiene, y para ello& • •

• •

•

'esar 5) gramos de arena ?olocar la arena pesada en un recipiente y agregarle 685cc de agua destilada y 45cc de una solución de soda cáustica al 1= A).85g. de soda cáusticaC +ezclar la arena y la solución, y mezclarla durante 1 minutos Llenar el recipiente con suficiente agua y despu"s dejar que la arena se asiente por unos () minutos y sacarle el agua. ?olocar nue$amente la arena en un recipiente y agregarle 685cc de agua y 45cc de una solución de soda cáustica al 1= A).85g. de soda cáusticaC

•

• •

Echarle agua nue$amente y esperar a que se asiente la arena y  quitar el agua @ecar la arena en una estufa el"ctrica 'esar nue$amente la muestra de la arena, ahora seca

= de arcilla : A5)grmB67.7grmCD())5)grm = de arcilla : ).4= #esultado& luego del tratamiento de la arena y su secado, se $ol$ió a pesar la arena ya seca en su totalidad, y esta $ez su peso fue de 67.7 gramos, por lo que se determinó que tenía ).4= de arcilla.

Preparación de la arena: ( lbs. e arena 6( g. e bentonita 45 ml. e agua Las pruebas efectuadas con la arena preparada son& resistencia, permeabilidad y dureza. Estas pruebas, nos dirán si debemos o no usarla, siendo el ltimo caso $uelta a preparar, hasta que nos d" con las e!igencias que necesitamos, de permeabilidad, resistencia y  dureza.

 An#lisis de dure$a: La dureza de un molde se mide por medio de un durómetro y se da en mil"simas de pulgada AminC. #esultado del análisis de dureza& 66 min

 An#lisis de pereabilidad: ?on la misma probeta utilizada para medir la dureza de la arena, se hace la prueba de permeabilidad. Esta se mide haciendo pasar a tra$"s de la probeta de arena comprimida aire a una determinada

presión. El tiempo que necesita un determinado $olumen de aire que pasa en un determinado tiempo nos da el coeficiente de permeabilidad. La presión del permeámetro será de ())grcm 4 #esultado del análisis de permeabilidad& 6

 An#lisis de resistencia: @e saca la probeta del tubo de ensayo y se coloca en el brazo de empuje y del contrapeso del dispositi$o de prueba. @e le da $uelta al  $olante tratando de hacerlo lo más uniformemente posible. El brazo empujador se mue$e mecánicamente hacia la derecha sobre el cuadrante graduado. penas se mue$e el brazo de empuje, "ste ejerce una fuerza que transmitida por la probeta de arena, hace mo$er el contrapeso a lo largo del cuadrante, de esta forma, el mo$imiento positi$o del brazo de empuje y la reacción del contrapeso hacen que el esp"cimen sea sometido a compresión. La prueba contina hasta que la probeta falla. La resistencia es medida en psi. #esultado del análisis de resistencia& 4.2psi

%a si&uiente tabla nos sirve para deterinar la calidad de la arena:

+uy deficiente eficiente +ediana Fuena +uy buena

#esistencia ApsiC +enor de 6.48 6.48B8.(( 8.((B(4 (4.((B(8.)8 +ás de (8

'ermeabilidad +enor de 5 5B(4 (4B45 45B5) +ás de 5)

ureza AminC +enor de 1) 1)B5) 1)B5) 8)B7) +ás de 7)

'or lo que se deduce que la arena de prueba es eficiente.

CO'C%()IO'E)

•

El índice de finura de la arena es relati$amente peque%o

•

La arena no contenía nada de humedad

•

La arena tenía un porcentaje de arcilla muy peque%o

•

@egn los resultados de permeabilidad, resistencia y dureza, de la arena preparada, la arena es deficiente.

MARCO TE*RICO

 An#lisis Granulo+trico: El análisis granulom"trico permite determinar la cantidad respecti$a de los diferentes elementos A/ra$as, renas, Limones, rcillasC que constituyen la materia prima Los resultados del análisis se representan gráficamente bajo la forma de una cur$a granulom"trica Gtrazada sobre un diagrama especialG Este diagrama granulom"trico comporta en abscisa el grosor de los granos y en ordenada el porcentaje de tamizados acumulados. Este porcentaje indica la proporción, en peso, en relación al peso de la muestra en seco, de granos en los que el grosor es inferior al grosor que aparece en la abscisa.

,uedad en la arena:

 La humedad de una arena corresponde a la cantidad de agua que se  $aporiza totalmente a la temperatura de ()) a (()H?. En una arena arcillosa e!iste un determinado porcentaje de humedad para obtener una óptima cohesi$idad.

Porcentaje de Arcilla en la Arena: La arcilla es un silicato de almina hidratado y su porcentaje suele estar en torno al ()=. @e encuentra rodeando a los granos de cuarzo, es decir, acta de aglutinante. %a deterinación de los porcentajes arcilla: se hace mediante un proceso sobre una probeta capaz de diferenciar un elemento y 

otro. La prueba en el porcentaje de arcilla consiste en un horno quemador una balanza y peso y un ele$ador de arena se seca una cantidad de arena y luego se agrega una solución a base de sosa caustica despu"s la muestra de arena seca se pesa y se compara con la muestra original seca y luego se determinan las p"rdidas de arcilla.  -eterinación de la -ure$a en la Arena: Esta se realiza para obser$ar $arias cualidades que se necesitan en la arena en esta se mencionan las siguientes& I

-eforabilidad: se mide por la disminución de longitud de una probeta de arena despu"s de haberla sometido a un ensayo de compresión hasta su rotura.

I

.luencia:  se mide apisonando el e!tremo de una probeta sobre la que se deja caer tres $eces un pisón. espu"s de cada impacto se mide con un durómetro.

I

Pereabilidad:  se determina con un permeámetro midiendo el $olumen de aire, a una presión de ( grcm 4, que atra$iesa una probeta apisonada en un minuto. -ambi"n se puede determinar midiendo el tiempo que tarda en atra$esar la probeta un determinado $olumen de aire.

I

Refractabilidad: se hace mediante aparatos que estiman los $alores específicos, como son los

I

Co"esión: se lle$a a cabo por ensayos de compresión, tracción, fle!ión,J

I

-ure$a: @e mide con un durómetro para obser$ar que tan bien puede mantener su forma/

Pereabilidad de la arena:

La permeabilidad es la propiedad física de la masa de arena moldeada en $erde o en seco de permitir el paso de gas a tra$"s de la misma. El alto contenido de aglutinante y material fino, el porcentaje de humedad, el grado de compactación son factores importantes que influyen en la permeabilidad de una arena.

Resistencia:

Es el estudio de las propiedades de los cuerpos sólidos que les permite resistir la acción de las fuerzas e!ternas, el estudio de las fuerzas internas en los cuerpos y de las deformaciones ocasionadas por las fuerzas e!ternas. B #esistencia en la arena& La resistencia de una mezcla de arena para fundición se puede determinar por medio de ensayos de compresión y corte en $erde y en seco. La resistencia a la compresión y al corte en $erde es la resistencia má!ima que una probeta normalizada es capaz de soportar cuando se aplica una carga creciente en forma continua hasta que se produzca la rotura por la presión aplicada Aen lbplg4C a las dos mitades diametralmente opuestas de las dos superficies planas de la probeta.

0iblio&raf!a •

•

Ensayo de rena. A46)6((C isponible en& Khttp&.utp.edu.coMpublio(8laboratorioensayoNarena. htmO #esistencia. A46)6((C isponible en& Khttp&.arqhys.comconstruccionmaterialesB resistencia.htmlO

Pni$ersidad de @an ?arlos de /uatemala 0acultad de Qngeniería Escuela de +ecánica +etalurgia y +etalografía Qng. *ugo #amírez

Ensa1o de Arenas

'edro Enrique Rug

4))8B(3387

?arlos a$id íaz

4))8B(6236

El$iramaría ?astellanos 4))3B(7167 Fenjamin rriola #odas 4))3B(5125 Simberly Tambrano

4))1B(3727

/uatemala. Lunes.45.bril.4)((