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INTRODUCCION Consistencia Normal 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. En el ensayo de laboratorio se utiliza un aparato conocido con el nombre de Aparato de Vicat, dicho aparato 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. Según la norma, el aparato de Vicat debe tener las siguientes especificaciones: Peso de la sonda 300 ± 5 gr Diámetro de la sonda 10 ± 0.05 mm Diámetro de la aguja 1 ± 0.05 Diámetro interior de la base mayor del molde 70 ± 3 mm Diámetro interior de la base menor del molde 60 ± 3 mm Altura de molde 40 ± 1mm Bibliografía: http://ingevil.blogspot.com/2008/10/mtodo-de-ensayo-para-determinar-la.html
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OBJETIVOS 1. Aprender a realizar el ensayo de consistencia normal, mezclado y tiempo de fraguado. 2. Determinar la consistencia normal en una muestra de cemento Holcim. 3. Determinar los tiempos de fraguado, tanto inicial como fraguado final.
EQUIPO 1. Mezcladora electromecánica que cumple con la norma ASTM C305. 2. Balanza Electrónica, capacidad 4000 g. (A ± 0.1 g). 3. Equipo o agujas de Vicat (La escala mide en mm. A ± 1mm). 4. Tronco cónico que sea de un material duro y no absorbente. 5. Agujas de Gillmore. 6. Vasos de precipitación, capacidad 1000 ml. 7. Cronometro (A ± 0.01 s). 8. Pipeta.
MATERIAL 1. Cemento Holcim. 2. Agua Destilada.
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PROCEDIMIENTO Consistencia Normal
1. Colocar el agua en el envase de la electro mezcladora y luego añadimos el cemento una vez colocado todo el cemento dejamos en contacto por 30 segundos a velocidad alta. 2. Apagamos la mezcladora y en 15s recoger los residuos de laa paredes del recipiente, y luego volver a prender la mezcladora durante 1 min a velocidad media.
3. Procedemos el mezclador Hobart en la velocidad más baja (1) y durante 30 segundos dejamos que se mezcle y apagamos la máquina.
4. Una vez terminado se retira de la maquina el envase y se coge una bola del cemento mezclado y se la pasa de mano a mano por 6 veces.
5. Si el material tiene una consistencia plástica colocamos ese volumen de mezcla en el cono truncado de plástico y este se asienta en el vidrio y se enraza la parte superior.
6. Una vez terminado se lo coloca en la maquina Vicat. 7. Dejamos que la aguja de 10mm de diámetro tope sensiblemente con la superficie de la mezcla y enceramos la máquina.
8. Soltamos el tornillo y dejamos que la maquina actué durante 30 segundos y tomamos la lectura de penetración.
Tiempo del Fraguado 1. Preparar la pasta de cemento de consistencia normal y colocarla en el molde. 2. Colocar el molde con la pasta debajo de la aguja del aparato de Vicat, colocar el extremo de la aguja en contacto con la superficie de la pasta y fijar el tornillo. 3. Hacer coincidir el indicador con la marca superior 0 de la escala con una lectura inicial determinada y soltar el dispositivo móvil.
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4. El aparato debe estar libre de vibraciones durante el ensayo. 5. Hacer mediciones sucesivas cada 10 minutos a distancias iguales o superiores de 10 mm del borde interior del molde y a 5 mm entre ellas. 6. Limpiar completamente la aguja después de cada medición. El cemento ha alcanzado el principio de fraguado cuando la aguja se detenga a 4 ± 1 mm sobre el fondo del molde 30 segundos después de haber soltado el dispositivo móvil. 7. La determinación del tiempo de fraguado final se hará con la probeta invertida. La inversión se hará cuando la pasta esté suficientemente rígida. 8. El cemento ha alcanzado el final de fraguado cuando solo la aguja deja una impresión y no el borde circular del accesorio. 9. Los tiempos de fraguado inicial y final se computan desde el instante en que se inicia el mezclado de la pasta de cemento. 10. Los tiempos de fraguado, inicial y final, se expresan en horas y minutos, con aproximación a 10 min.
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CUADRO DE DATOS Consistencia Normal del Cemento MARCA DEL CEMENTO
HOLCIM
MASA DEL CEMENTO
650 g
PORCENTAJE DE AGUA
PESO DEL AGUA
PENETRACION
%
g
mm
1
27
175,5
4
2
29
188,5
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MUESTRA DE CEMENTO
Tiempo del Fraguado HORA INICIAL DEL ENSAYO
16:52
HORA INICIAL DEL FRAGUADO DEL CEMENTO
19:07
TIEMPO
PENETRACION
min
mm
84
39
100
36
120
30
130
27
135
25
140
23
La aguja de Vicat de 1 mm de diámetro pentro a la pasta de cemento 25 mm en un tiempo aproximado de 135 min. El tiempo final de fraguado no se hallo ya que la duración total del ensayo es bastante larga.
CALCULOS TIPICOS No existen cálculos típicos.
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PENETRACION vs TIEMPO 40 38 36 34 ) %32 ( N O I C 30 A R T E N E 28 P
26 24 22 20 80
90
100
110
120
130
140
150
TIEMPO (s)
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REGISTRO FOTOGRAFICO CONSISTENCIA NORMAL CEMENTO
TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO CON LAS AGUJAS DE DE VICAT
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REGISTRO FOTOGRAFICO CONSISTENCIA NORMAL CEMENTO
TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO CON LAS AGUJAS DE DE VICAT
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CONCLUSIONES 1. La obtención de la consistencia normal del cemento mediante este método depende mucho de las condiciones del medio ambiente y el cuidado que se tenga al preparar la pasta, pues como hemos observado el tiempo juega un papel muy importante ya que el cemento reacciona inmediatamente al ponerse en contacto con el agua. 2. La consistencia normal esta en función DIRECTA con la cantidad de agua que contiene la muestra 3. El tiempo de ensayo de consistencia Normal esta estandarizado para no permitir que se evapore el agua y no se homogenice la mezcla 4. La consistencia normal del cemento se la obtuvo luego de probar con el 27%, y finalmente con el 29% la aguja penetro los 11mm en los 30 segundos, deduciendo así que la consistencia normal del cemento se encontró a ese porcentaje de agua. 5. No se puede establecer ni un tiempo mínimo ni tampoco un tiempo máximo para el cual se espera que la pasta cementante frague, porque existe gran variedad de tipos de cementos, los cuales van a reaccionar de manera diferente al contacto con el agua, a la temperatura y humedad en la que se encuentran.
RECOMENDACIONES 1. La manipulación de la pasta, la temperatura, humedad y la calidad del agua pueden afectar las lecturas, por lo tanto se tendrá que tener mucho cuidado de proceder con uniformidad haciendo pruebas repetidas. 2. Al terminar cada prueba asegurarse de limpiar todo el material usado para evitar que restos de cemento queden en la sonda, lo que provocaría un mayor roce al bajar la sonda dando lugar a una lectura errónea, y evitar dejar restos de pasta en los recipientes y todo el material usado ya que esto afecta también en la mezcla de la nueva pasta además de deteriorar los implementos.
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3. Para el ensayo de consistencia normal se debería usar agua destilada, para evitar la formación de burbujas, que al actuar como lubricante dan mayor consistencia aparente al cemento.
BIBLIOGRAFIA 1. http://pdf.rincondelvago.com/consistencia-del-cemento.html 2. http://laboratoriosdehormigones.blogspot.com/2010/06/consistencia-normal-delcemento-tiempos.html 3. http://www.ingenieracivil.com/2007/10/metodo-para-determinar-el-tiempo-de.html 4. http://html.rincondelvago.com/cemento-hidraulico.html 5. NORMAS ASTM
