INFORME Nº 01-11 ELTC/FIC A : ING. NAKANDAKA NAKANDAKARE RE SANTANA, SANTANA, JULIO Docente del curso de Laboratorio de Tecnología del Concreto de Ingeniería Civil – UPLA DE : EQUIPO DE TRABAJO DE PRÁCTICA Estudiantes del curso de Laboratorio de Tecnología del Concreto de Ingeniería Civil – UPLA ASUNTO: PROCESO PROCESO DE ELABORACION ELABORACION Y PROPIEDAD PROPIEDADES ES DE LA PASTA FECHA :Huancayo,07 de octubre del 2011 Con un saludo cordial y afectuoso a su persona presentamos el informe detallando información básica, los materiales, procedimientos, objetivo, teoría, conclusiones y recomendaciones del estudio del proceso de elaboración y propiedades de la pasta, realizada como parte practica en el curso de Laboratorio de Tecnología de Concreto, el día 30 de setiembrede presente en el frontis de la Facultad de Ingeniería Chorrillos. Sin otro particular, me despido de usted. Los Estudiantes: Aguirre Galindo, Galindo, Luis Luis | Arco Arimborgo, Arimborgo, Hernan Hernan | Huaraca Ramos, Anibal | Igancio Quinte, Richard | Ibarra Porras, David | D.D.T: Adjunto encontrara el trabajo detallado. ------------------------------------------------INFORME ------------------------------------------------“PROCESO DE ELABORACION Y PROPIEDADES DE LA PASTA “
INTRODUCCION En el presente informe se detalla el procedimiento efectuado en la elaboración de la Pasta, incluyendo la “relación agua cemento (ac )”, y como estas influyen en la mezcla y las
propiedades de esta, además describiremos los aspectos resaltantes así como las propiedades físico y químicas, de dicha relación puesto que al momento de realizar la mezcla de agua con cemento se produce la pasta lo cual adquiere propiedades de resistencia dentro del concreto endurecido. Describiremos los tiempos de fraguado, como los cambios y reacciones producidas durante este proceso de endurecimiento es necesario tomar en cuenta ya que toda obra de construcción se utiliza el agua y el cemento, que son los materiales más utilizados y nosotros como futuros ingenieros civiles estamos inmersos inmersos a la observación y análisis de dicho proceso (agua, cemento). I. RESUMENDEL TRABAJO En la práctica realizada de elaboración de pasta con cemento Portland tipo I, en el curo de Laboratorio de Tecnología de Concreto, realizado con el fin de conocimiento y practica de manejo y realización de la pasta II. OBJETIVOS DEL PROYECTO.
* Objetivo Principal: Identificar y analizar las propiedades, resistencia y trabajabilidad de la pasta elaborado con cemento Portland tipo I. * Objetivos Específicos: Identificar las propiedades que brinda el aglomerante Portland tipo I, con la cual se trabajó. * Identificar la resistencia que muestra tanto el tipo de cemento, y la relación de agua cemento (a/c). * Identificar y analizar la facilidad de trabajo de cada muestra dependiendo de la relación agua cemento. * Identificar y analizar el control de fraguado y compresión de las muestras. III. GENERALIDADES. Informe correspondiente al mes de octubre del 2011 del proceso de elaboración y propiedades de la pasta, donde se inicia el ensayo en el laboratorio el día 30 de setiembre del 2011; y se dará a conocer los resultados en días posteriores, estapráctica comprende. * Conocer las propiedades de la pasta y su proceso de elaboración. * Identificar el fraguado y el comportamiento del gel. * Identificar la compresión de cada muestra IV. MARCO TEORICO: * CEMENTO PORTLAND TIPO I El cemento portland es un producto comercial de fácil adquisición el cual se mezcla con agua, ya sea solo o en combinación con arena, piedra u otros materiales similares, tiene la propiedad de reaccionar lentamente con el agua hasta formar una masa endurecida. Esencialmente es el Clinker finamente molido, producido por la cocción a elevadas temperaturas, de mezclas que contienen cal, alúmina, fierro y sílice en proporciones determinadas. El cemento Portlandtipo I es el cemento destinado a obras de concreto general, cuando en las mismas no se especifica la utilización de los otros 4 tipos de cemento. * AGUA El agua es el elemento fundamental para obtener el Concreto, y el curado. Este debe cumplir con la norma ITINTEC 334.088 y ser de preferencia potable. Se prohíbe el uso de agua ácida, calcaría, o que tenga minerales carbonatados, aguas de relaves, residuos industriales, desagües, o materia orgánica, así como azúcar o sus derivados. Debe estar limpia también de aceites, ácidos, sales, etc. Y se debe inspeccionar y supervisar mediante exámenes de laboratorio. * PASTA DE CEMENTO Es la mezcla del cemento más agua, aquella parte del concreto endurecido. La pasta es la unión del agua con el cemento esta forma una masa pastosa que es capaz de endurecer. Tiene 4 elementos fundamentales. El Gel, los poros Gel, Cemento Hidratado y Cristales de hidróxido de Calcio. Tiene las funciones de contribuir a dar propiedades físicas y químicas al cemento, separar las partículas de agregado, llenar los vacios entre partículas de agregado y adherirse a ellos fuertemente, así como dar la lubricación a la masa antes de que endurezca. Tiene relación con el grado de hidratación del cemento, es decir la efectividad de la combinación química entre agua y cemento. El concreto está influenciado por las características de la pasta, y de los agregados. A menor la relación A/C mejor concreto y menor porosidad, y mayor el grado de hidratación. ELEMENTOS FUNDAMENTALES: Comprende cuatro elementos fundamentales:
a. El gel; nombre con el que se denomina al producto resultante de la reacciónQuímica e hidratación del cemento. b. Los poros; son los espacios vacíos que se forman dentro de la masa del concreto. c. El cemento hidratado; es la combinación del cemento con el agua. d. Los cristales; son elementos cuya presencia se denota en todo concreto, formado por cristales de hidróxido, calcio. e. Estos cuatro elementos tienen un papel fundamental en el comportamiento del concreto. FUNCIONES DE LA PASTA: La pasta tiene cuatro grandes funciones en el concreto: a. Contribuir a dar las propiedades requeridas al producto endurecido. b. Separar las partículas de agregado. c. Llenar los vacíos entre las partículas de agregado y adherirse fuertemente a ellas. d. Proporcionar lubricación a la masa cuando ésta aún no ha endurecido. PROPIEDADES DE LA PASTA: Las propiedades de la pasta dependen de: a. Las propiedades físicas y químicas del cemento. b. Las proporciones relativas de cemento y agua en la mezcla. c. El grado de hidratación del cemento, dado por la efectividad de la combinación química entre éste y el agua. FRAGUADO Y ENDURECIMIENTO DE LA PASTA DE CEMENTO El cemento al ser mezclado con agua forma una pasta, que tiene la propiedad de rigidizarse progresivamente hasta constituir un sólido de creciente dureza y resistencia. Estas características son causadas por un proceso físico - químico derivado de la reacción química del agua con las fases mineralizadas del clinker y que en su primera etapa incluye la solución en agua de los compuestos anhidros del cemento, formando compuestos hidratados. A partir de ese momento el proceso no es cabalmente conocido, existiendo teorías que suponen la precipitación de los compuestos hidratados, con la formación de cristales entreverados entre si que desarrollen fuerzas de adherencia, las que producen el endurecimiento de la pasta (Teoría cristaloidal de Le Chatelier) o alternativamente por el endurecimiento superficial de un gel formado a partir de dichos compuestos hidratados (Teoría coloidal de Michaelis), estimándose actualmente que el proceso presenta características mixtas. El endurecimiento de la pasta de cemento muestra particularidades que son de interés para el desarrollo de obras de ingeniería: * La reacción química producida es exotérmica, con desprendimiento de calor, especialmente en los primeros días. * Durante su desarrollo se producen variaciones de volumen, de dilatación si el ambiente tiene un alto contenido de humedad o de contracción si este es bajo. El proceso producido es dependiente de las características del cemento, principalmente de su composición y de su finura, los cuales condicionan en especial la velocidad de su generación. INFLUENCIA DE LA PASTA EN EL CONCRETO a. Las propiedades de la pasta son las que influyen directamente sobre la mezcla final. b. Para un cemento dado, las características y porosidad de la pasta dependen de la relación agua-cemento, y del grado de hidratación del cemento. FASES DE LA ELABORACIÓN DE LA PASTA a. Dosificación de los ingredientes b. Modo de añadir el agua c. Mezcla de los ingredientes d. Prueba de consistencia V. INFORMACIÓN BÁSICA. * Ubicación:
* * Ensayo : “proceso de elaboración y propiedades de la pasta.”
* Departamento : Junín * Provincia : Huancayo * Distrito : Palian * Lugar : FAC. de Ingenieria – CU - Chorrillos * Fecha : 30 de setiembre del 2011
* MATERIALES E INSTRUMENTOS UTILZADOS. * 1 bolsa de Cemento Portland tipo I. * 5 probetas de vidrio cubicas (15 cm de lado ). * 1 Jarra graduada * 1 balanza (precisión a 10 gr.) * 1 tina de plástico mediana * 1 Regla de metal * Guantes * Badilejos * cámara VI. INFORMACIÓN TÉCNICA * PROCESO DE ELABORACION: DISEÑO DE LOS ENCOFRADOS: Se elaboró05 encofrados de vidrio, en forma de cubos de 15cm de lado días antes ya que el pegamento utilizado es silicona que tiene que estar seco para este tipo de trabajos. ELABORACION DE LA PASTA: PRIMER PASO.- Se realizó el pesado el cemento según las relaciones solicitadas para el presente laboratorio. Estás de acuerdo con la relación establecida en bolsas separadas para cada mezcla. (Se utilizó cemento fresco, bolsa recién abierta para obtener mejores resultados y evitar que se enfríe el cemento) Donde: a: cantidad de agua c: cantidad de cemento Para realizar los cálculos se trabajo con una proporción de cemento = 4 kg. Y se realizaron los siguientes pesados para cada proporción, como detallamos en el siguiente cuadro. * Se realizo es el cálculo de cantidades de cemento para 500ml de agua para las relaciones de agua cemento de 0.6, 0.5, 0.4, 0.35 y 0.3: * Relación agua cemento (a/c) | * Cantidad de agua | * Cantidad de cemento | * 0.6 | * 2400 ml | * 4000 gr | * 0.5 | * 2500 ml | * 5000 gr | * 0.4 | * 1800 ml | * 4500 gr | * 0.35 | * 2100 ml | * 6000 gr | * 0.3 | * 2100 ml | * 7000 gr | SEGUNDO PASO.- Se procedió a pesar y mezclar en la tina las cantidades respectivas de agua cemento para cada muestra. Relación agua cemento (a/c) | Tiempo de Mezclado | * 0.6 | 3 min |
* 0.5 | 2 min | * 0.4 | 2.32 min | * 0.35 | 5 min | * 0.3 | 8 min | TERCER PASO.- Se introdujo la pasta en los moldes o probetas. CUARTO PASO: Se dejo fraguar 1 día completo y luego de desencofro y se midió la contracción. CONTRACCION | RELACION | MEDIDA INICIAL | MEDIDA FINAL | * 0.6 | 15cm | 13cm | * 0.5 | 15cm | 14cm | * 0.4 | 15cm | 14.5cm | * 0.35 | 15cm | 14.8cm | * 0.3 | 15cm | 1.85cm | * CALCULO DE VOLUMEN DE CONTRACCION: VOLUMEN DE CONTRACCION | RELACION | VOLUMEN INICIAL | VOLUMEN FINAL | DIFERENCIA DE VOLUMEN | * 0.6 | 3375cm3 | 2925cm3 | 450cm3 | * 0.5 | 3375cm3 | 3150cm3 | 225 cm3 | * 0.4 | 3375cm3 | 3262.5cm3 | 112.5 cm3 | * 0.35 | 3375cm3 | 3330 cm3 | 45 cm3 | * 0.3 | 3375cm3 | 3341.25 cm3 | 33.75 cm3 | * PESO DE LAS MUESTRAS ( FINAL) Relación agua cemento (a/c) | PESO FINAL | * 0.6 | | * 0.5 | | * 0.4 | | * 0.35 | | * 0.3 | | VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. * CONCLUSIONES. * A medida que se le va bajando en porcentaje o cantidad de aglomerante la trabajabilidad es mejor; es decir que a mayor relación agua cemento mejor manejo de la mezcla o se podría decir más suelta. * A mayor relación agua cemento se produce un fraguado más lento. * En los primeros instantes de la mezcla de relación agua cemento de 0.3 se da lo que se llama el falso fraguado, debido a que el yeso es muy rápido en el fraguado; es por ello que se debe realizar un mezclado con las manos (como si se amasara). * En las muestras de 0.35 y 0.3 el control de fraguado se hace más complicado ya que es casi imprevisible a simple vista la variación. * A diferencia de las muestras de 0.6 y0.5 las de relación agua cemento de 0.35 y 0.3 es casi imprevisible la medida de la contracción de la pasta. * RECOMENDACIONES: * Es recomendable el uso del aglomerante recién abierto de su envoltura; para evitar
alteraciones de las propiedades * Es preciso que las probetas estén bien selladas y secas; ya que fueron pegadas con un pegamento (silicona) que merece por lo menos 2 a3dias de secado, para así evitar desbordes. * Es de gran importancia que la relación de agua y cemento se haga de manera lo más exacta posible para mejor estudio de estas. * Para el curado es recomendable empozar los moldes completamente por 3 días en agua con cal. VIII. GALERIA FOTOGRAFICA: * Proceso de elaboración: || Colocación de recipientes en una superficie plana | Preparado de la proporción 0.6 | || Vaciado de la probeta Nº 0.6 | Las proporciones varían para cada probeta | || Probeta del 0.6 lista | Mezclado del cemento según proporción | || El mezclado se debe realizar adecuadamente | Y así obtenemos nuestra probeta Nº 0.5 | || Seguimos con la preparación para las demás probetas | Recordando siempre cada proporción a realizar | || Es factible que la proporción trate de cubrir el recipiente sin sobras de la mezcla | La proporción permite que no se desperdicie los materiales empleados para las probetas | Ya finalizado las probetas con sus distintas proporciones se dejara un determinado tiempo para que se compacte y luego mas adelante realizar el curado necesario de este para mantener la resistencia y durabilidad. |
