TIEMPO DE FRAGUADO John Alexander Torres 0744612- Luisa Fernanda Suárez 0842872- Margie Marín 0835320- Yineth Galindez 0831217 Escuela de ingeniería de materiales Universidad del Valle
INTRODUCCION
MARCO TEÓRICO ¿QUÉ ES EL FRAGUADO? Fenómeno químico – físico conducente al endurecimiento de materias cerámicas como el cemento, yeso, y cales, sin que puedan ablandarse nuevamente. ¿QUÉ ES EL TIEMPO DE FRAGUADO? Se define como el lapso necesario para que una mezcla pase del estado fluido a sólido. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL FRAGUADO • •
Cantidad de agua de amasado Temperatura
• • •
Tiempo de amasado Tamaño de grano Aditivos acelerante o retardantes CEMENTO
Figura 1. Cemento portland El cemento puede definirse como un material pulverizado que además de óxido de calcio contiene sílice, alúmina, óxido de hierro y algunos componentes menores y que forma, por adición de una cantidad de agua, una pasta conglomerante capaz de endurecer tanto en el agua como en el aire. Se excluye de esta definición los yesos. Una mezcla de materiales, caliza, arcilla, debidamente homogenizada, sometida por cocción hasta fusión parcial, da lugar al clinker, material granulado que finalmente se pulveriza con yeso para obtener el cemento portland. Para entender el procedimiento del fraguado se debe tener en cuenta los siguientes términos: Pasta: Es la mezcla de agua, cemento y aire. Superficie específica: es la medida de la finura expresada por el área superficial de las partículas contenidas en un gramo de material (cm2/g). Consistencia normal: Existe una determinada fluidez para la cual debe agregarse cierta cantidad de agua al material en estudio. Esta fluidez es la llamada consistencia normal. Tiempo de fraguado del cemento El fraguado del cemento describe el cambio del estado plástico al estado endurecido de una pasta de cemento. Cuando una cantidad de cemento se mezcla con cierta cantidad de agua, se forma una pasta plástica que se va
perdiendo a medida que el tiempo pasa, hasta que se pierde su viscosidad. El tiempo transcurrido desde la adición del agua se llama tiempo de fraguado inicial, e indica que el cemento está parcialmente hidratado, y la pasta se encuentra semidura. Posteriormente la pasta sigue fraguando hasta que se vuelve rígida y llega al máximo de temperatura; hasta este instante se le denomina tiempo de fraguado final, desde la adición del agua al cemento e indica que el cemento esta mas hidratado aun y la pasta es más dura. A partir de ese momento empieza el proceso de endurecimiento de la pasta y la estructura del cemento fraguado va adquiriendo resistencia mecánica. Los factores que tienen mayor influencia sobre los tiempos de fraguado son los siguientes: 1. La composición química del cemento. 2. La finura del cemento (superficie específica), ya que entre más finos sean los granos, mayor es la velocidad de hidratación. 3. Mientras mayor sea la calidad de agua de amasado, dentro de ciertos límites, es más rápido el fraguado. 4. A menor temperatura ambiente más lentas son las reacciones de hidratación y a mayor temperatura, ocurren más rápido. Es importante respetar las condiciones de temperatura y humedad del lugar donde se realiza el ensayo, ya que estas influyen en proceso de endurecimiento de la pasta de cemento. Un aumento de la temperatura o una disminución de la humedad relativa conllevan a la aceleración del proceso de fraguado y endurecimiento del cemento. Igualmente se debe considerar la temperaturas de las muestras de cemento a ensayar debiendo estar comprendida entre 18 y 22 grados centígrados; una mayor temperatura del cemento puede dar lugar a una determinación errónea de la cantidad de agua necesaria para la pasta de consistencia normal y una aceleración de endurecimiento del cemento. YESO Es un producto preparado a partir de sulfato de calcio, SO4Ca2H20, blanco o ligeramente coloreado y de brillo sedoso. Generalmente se origina de una piedra natural denominada aljez. Calentado por encima de 120 grados centígrados pierde la mayor parte del agua que contiene, denominándosele yeso cocido, en este estado absorbe rápidamente agua y endurece en el proceso de fraguado, muy utilizado en construcción. Los equipos necesarios para la técnica de mezclado son una taza o un recipiente sin grietas en su interior, seca y limpia; una espátula.
Para lograr una mezcla uniforme es importante no variar la relación agua/yeso una vez comenzada la mezcla, puesto que se producen diferentes etapas de endurecimiento. Para no incorporar burbujas de aire se debe espolvorear el polvo lentamente, espatular la mezcla manualmente o mecánicamente sin presionar el yeso contra las paredes y batir sin sacar la espátula del recipiente que contenga la mezcla. Cortar las burbujas con el filo de la espátula.
Figura 2. Yeso
Tiempo de fraguado del yeso La pasta de consistencia normal se ensaya vertiendo agua en una cantidad de yeso. Se deja reposar la mezcla y luego se bate durante un minuto hasta que se obtenga una fluidez uniforme. La pasta se introduce en el molde previamente engrasado, asentado sobre la placa de vidrio y se desciende la sonda hasta que haga contacto con la pasta. La sonda se penetra por su propio peso. Se considera que la pasta tiene consistencia normal cuando bajo estas condiciones obtiene una penetración de 30 mm. El tiempo de fraguado para el yeso es el tiempo que transcurre desde la mezcla hasta que se endurece la pasta. En este caso, el tiempo de fraguado inicial es el periodo entre la iniciación de la mezcla y la desaparición del brillo. El tiempo de fraguado final está comprendido una vez está preparada la mezcla hasta el endurecimiento de esta. Existen dos métodos para medir el tiempo de fraguado: 1. METODO DE GILMORE: Se utilizan dos agujas, una fina (liviana) y otra
gruesa (pesada). Cuando la aguja fina no logra penetrar la superficie del yeso se dice que es el tiempo de fraguado inicial; cuando la aguja gruesa no logra penetrar, entonces se habla del tiempo final de fraguado.
2. METODO DE VICAT: En la práctica se utiliza este método, el cual,
ocupa una sola aguja; cuando atraviesa la pasta hasta un valor especifico en la escala, se dice que se encuentra en el fraguado inicial del yeso. Uno de los factores del fraguado a la hora del proceso de elaboración de la mezcla es el tamaño de los granos, ya que a menor tamaño es más fácil mojarlos y la reacción será más rápida, por lo tanto se disminuye el tiempo de fraguado. Con respecto al que elabora la mezcla, debe tener en cuenta que entre mayor sea la cantidad de agua, mayor será el tiempo de fraguado, ya que el agua separa los núcleos de cristalización. APARATO DE VICAT El aparato provisto para la determinación de los tiempos de fraguado de materiales en estudios, en este caso, el cemento y el yeso, es el aparato de vicat, compuesto de un soporte (A), una varilla móvil con un peso de 300 gr (B) y lleva en uno de sus extremos una sonda o indentador plano (C) de 10 mm de diámetro y 50 mm de longitud, y en el otro extremo la aguja de vicat (D) de 1 mm de diámetro y 50 mm de longitud. El molde metálico (E) es de forma troncocónica, de 40 mm de 85 mm de diámetro interno de la base inferior y 75 mm de diámetro interno de la base superior. La placa de base es de vidrio y tiene aproximadamente 10 mm de lado. La escala tiene un error de + 1 mm.
C
B
A D
E
F
Figura 3. Aparato de vicat
DETERMINACION DEL TIEMPO DE FRAGUADO El método de referencia para determinar el tiempo de fraguado se hace por medio de la observación de la penetración de una aguja en una pasta del material en estudio de consistencia normal hasta que alcanza un valor especificado. El agua requerida para la confección de dicha pasta se determina por medios de ensayos de penetración de prueba en pasta de diferentes contenidos de agua. Para la realización del ensayo se necesita disponer de los siguientes equipos: 1. Balanza con precisión de 1 gr para medir 300 gr del material en estudio y la cantidad de agua utilizada en cada ensayo. 2. Aparato de vicat con sonda de penetración de material no corrosible. 3. Molde de vicat de forma troncocónica. 4. Placa de vidrio 5. Cronometro
6. Espátula Inicialmente, se realiza la determinación de la cantidad de agua de amasado que necesita el material (cemento, yeso) para formar una pasta de consistencia normal, para lo cual se pesan la cantidad de material en estudio. A continuación se introduce en un recipiente donde vamos a realizar la mezcla una cantidad conocida de agua determinada mediante la balanza o una probeta graduada, se añade cuidadosamente el material pulverizado al agua para evitar pérdidas en un tiempo donde la mezcla tenga una apariencia homogénea, anotado el instante final de la mezcla, se toma como tiempo cero a partir del cual se efectuara las medidas de tiempos posteriores. Ultimado el amasado se transfiere la pasta al molde colocado sobre la placa de vidrio ligeramente engrasada, para que el material no se adhiera, se llena el molde al ras, y se quita el exceso de pasta con la ayuda de una espátula. Inmediatamente se lleva el molde y la placa base al aparato de vicat, para lo cual se ajusta el cero de la escala descansando la sonda sobre la placa base. Se sitúan el molde y la placa base debajo de la sonda y se baja esta suavemente hasta estar en contacto con la superficie de la pasta esperando en esta posición un tiempo determinado previamente ; transcurrido el tiempo especificado se libera la sonda rápidamente permitiendo que penetre verticalmente en la pasta durante un espacio de tiempo corto, y se anota la lectura de la escala, que indica la distancia que hay entre la cara inferior de la sonda y la placa base, la pasta debe marcar una distancia de 6 mm aproximadamente entre la sonda y la placa base, si no ocurre la anterior debe repetirse el ensayo con una pasta que cumpla con las especificaciones. A continuación se anotan la cantidad de los contenidos de la pasta que produzca el resultado esperado. De ahí que podemos encontrar la relación agua/cemento expresada porcentualmente de la siguiente manera: A = 100 x (H/C)
(1)
Donde, H es la cantidad en gramos de agua y C es la cantidad en gramos de cemento. Esta relación me indica que H es el agua necesaria para la pasta del material con consistencia normal. Una vez determinada la composición para la pasta de consistencia normal, se inicia el proceso de medida de tiempos de fraguado. Primeramente se calibra el aparato de vicat con la aguja correspondiente a la determinación de principio de fraguado haciendo descender la aguja hasta que descanse en la placa base que vaya a utilizarse y ajustando el cero en la escala de medida. Después se prepara la mezcla con la relación agua/ cemento encontrada en el proceso anterior, que me indica que la pasta tiene una consistencia normal y el tiempo se toma como instante cero después de haber realizado el amasado. Se vierte en el molde y se lleva sobre la placa base al aparato de vicat provisto y calibrado con la aguja específica para la determinación del principio de fraguado. Se baja la aguja suavemente hasta que haga contacto con la pasta, se espera entre uno o dos segundos en
esta posición y se sueltan las partes móviles permitiendo que la aguja penetre verticalmente en la pasta, transcurrido un tiempo de 30 segundos desde la liberación de la aguja, se anota la lectura de la escala, junto con el tiempo a partir del instante cero de amasado. Esta lectura indica la distancia que hay entre la punta de la aguja y la placa de vidrio. Se repite el ensayo de penetración en diferentes partes de la pasta en intervalos de tiempos convenientemente espaciados, ya que el proceso es lento. La aguja se limpia después de cada penetración. La determinación del principio de fraguado se da por terminada en el momento en el que se obtenga una distancia de 4 mm entre el extremo de la aguja y la placa base, anotando el tiempo transcurrido desde el tiempo cero, es decir, el tiempo de la determinación de principio de fraguado. A continuación, se procede a la determinación del fin de fraguado, el cual se invierte el molde sobre la misma placa base, se inserta la aguja correspondiente en el aparato de vicat y se sigue el mismo proceso de penetración de la determinación de principio de fraguado, donde los intervalos de tiempo se pueden ampliar. El fin de fraguado es el tiempo transcurrido a partir del instante cero hasta que la aguja penetre 0,5 mm en la pasta. RESULTADOS TEORICOS CEMENTO El principio de fraguado se obtendrá como el tiempo transcurrido desde el instante cero de amasado hasta que en el ensayo de penetración correspondiente se obtenga una lectura en la escala de 4 mm, el resultado se dará con una aproximación de 45 a 60 minutos. PRINCIPIO DE FRAGUADO = HORAPRINCIPIO – HORACERO (2) El final de fraguado se obtendrá como el tiempo transcurrido desde el instante cero de amasado hasta que en el ensayo de penetración correspondiente la aguja penetre solamente 0.5 mm en la pasta, el resultado se dará con aproximación de 10 horas. FIN DE FRAGUADO = HORAFIN – HORACERO (3) YESO El principio de fraguado se obtendrá como el tiempo transcurrido desde el instante cero de amasado hasta que en el ensayo de penetración correspondiente se obtenga una lectura en la escala de 1 mm, el resultado se dará con una aproximación de 2 minutos.
El final de fraguado se obtendrá como el tiempo transcurrido desde el instante cero de amasado hasta que en el ensayo de penetración correspondiente la aguja penetre solamente 0.5 mm en la pasta, el resultado se dará con aproximación entre 15 minutos y 20 minutos.
Figura 4. En la imagen izquierda se puede observar la mezcla de yeso y agua y a su derecha está la mezcla de agua y cemento. PROCEDIMIENTO Para identificar el tiempo de fraguado de cada una de las muestras de materiales cerámicos desde el momento de amasado hasta el fraguado final hemos efectuado el ensayo de Vicat, el cuál recibe su nombre del Ingeniero Francés Louis Vicat quién se caracterizó por sus conocimientos en cerámicos como cemento gris portland. Esta prueba nos permite determinar aquella condición en la cual se ha perdido la plasticidad de la mezcla, también llamado tiempo final de fraguado a partir de constantes penetraciones de la aguja de Vicat a la pasta cerámica durante un periodo de tiempo determinado. La PRUEBA DEL TIEMPO DE FRAGUADO Ó ENSAYO DE VICAT, se desarrolló para un total de tres muestras de la siguiente manera: 1. Se seleccionaron en dos recipientes separados una cantidad de material cerámico determinada y una porción de agua aproximada. (En caso de que se agreguen aditivos, como en la Muestra N° 3 se depositó en un recipiente aparte que fue pesado posteriormente). 2. Se pesan cada uno de los materiales cerámicos, agua y aditivos al momento de Iniciar la prueba para cada muestra, estableciendo una relación de proporción entre los mismos. Se toma nota de los datos anteriores. 3. En un recipiente aparte se incorporan el ó los materiales cerámicos, junto con el agua y los aditivos correspondientes, en la relación establecida. A partir de este momento se inicia el Tiempo Inicial o Tiempo Cero. 4. Se mezclan los materiales, agua y/o aditivos entre sí por un tiempo determinado hasta que la mezcla se torne como una pasta cerámica consistente.
5. A partir de ello, se deposita un poco de muestra en el Molde respectivo enumerado con anticipación, el cual se ubica sobre la superficie de Madera, la cual se posiciona en la Plataforma del Equipo de Vicat. 6. En primer lugar se toma la Longitud inicial de la Muestra, es decir aquella Dimensión a ras de la pasta cerámica haciendo descender la Aguja de Vicat lentamente hasta la superficie sin penetrarla. Después se hace descender nuevamente hasta que tome contacto con la muestra, dejándola penetrar por su propio peso. Se registran ambos datos. 7. Este procedimiento se repite cada 20 Minutos, para la Muestra N° 1, cada 30 Segundos para la Muestra N° 2, cada minuto para la muestra N° 3, penetrando en distintos lugares y cuidando de limpiar bien la aguja después de cada penetración. La variación del tiempo depende del material puesto que aquellas muestras que contienen Yeso como la N° 2 reacciono más rápidamente al añadirle agua. 8. Para cada una de las muestras se toma un registro de los datos en los tiempos correspondientes, tanto Longitud Inicial, como Longitud de Penetración o Final hasta terminar la Etapa de Fraguado. 9. El procedimiento finaliza cuando la Aguja de Vicat no penetre por más de 1 mm la muestra, es decir cuándo esta haya llegado a su Tiempo Final de Fraguado. 10. Se retira el material del Aparato de Vicat, en conjunto con la Superficie de Madera y se limpia el Área de Trabajo. De este modo se finaliza el ensayo de Vicat, con el objetivo de determinar los resultados que nos permiten establecer los Tiempos de Fraguado de cada uno de los materiales. DATOS, CALCULOS, RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS Los siguientes datos se obtuvieron a partir del Ensayo de Vicat, de estos se establecieron Tablas para facilitar la comprensión de los mismos. Los datos en color azul se obtuvieron en el momento de los Ensayos, mientras que los datos de color verde son aquellos calculados a partir de los anteriores. La tabla 1 reúne aquellos datos generales utilizados para el Ensayo de Vicat, en ella se evidencian composición de cada una de las Muestras, la relación entre estas y el Tiempo de Repetición para la Penetración de la Aguja de Vicat. Tabla 1. Composición de las muestras utilizadas en el desarrollo de la práctica experimental TIEMPO DE PENETRACIÓN
CANTIDADES N° DE Agua MUESTRA (gr
Limó n (gr)
Muestra N° 1 430 Cemento Portland + Agua Muestra N° 2 430 Cemento + Limón + Agua Muestra N° 3 500 Yeso + Agua
AGUJA DE VICAT
Yeso (gr)
Relaci ón (gr)
Segund os
Minut os
-
Cemento Gris Portland (gr) 1000
-
0,43
-
20
10
1000
-
0,43
-
20
-
-
500
1
30
-
En las siguientes tablas se exponen los datos recogidos en el ensayo como longitudes iniciales y finales en milímetros, junto con la variable de penetración calculada con base en los tiempos determinados para cada muestra expuestos anteriormente. Además en esta también se evidencian las horas en las cuáles se tomaron las muestras y los tiempos de repetición para cada uno de los datos. Tabla 2. Penetración Muestra N° 1 (Cemento Gris Portland + Agua) MUESTRA N° 1: CEMENTO GRIS PORTLAND + AGUA N° Tiempo Tiempo Longitud Longitud Penetraci Hora (Min) Inicial Final ón (mm) (mm) (mm) 0 2:50 p.m. 0,0 0 0 0 1 3:10 p.m. 20,0 5 36 31 2 3:30 p.m. 40,0 1 38 37 3 3:50 p.m. 60,0 3 38 35 4 4:10 p.m. 80,0 3 38 35 5 4: 30 p.m. 100,0 3 37 34 Para la Muestra N° 1 en la cual se utilizó el material cerámico sin ningún aditivo, podemos visualizar que no se alcanzó el Tiempo de Fraguado Final, puesto que la última penetración no indica un valor igual a cero. De acuerdo a la Prueba de Vicat pudimos comprobar que la velocidad de pérdida de humedad de este material cerámico no es tan rápida con relación a otros materiales como el Yeso, ya que los cambios en la penetración acontecidos en 1 Hora y 40 Minutos no fueron muy drásticos. Tabla 3. Penetración Muestra N° 2 (Yeso + Agua)
N° 0
MUESTRA N° 2: YESO + AGUA Tiempo Tiempo Longitud Longitud Penetrac Hora (Min) Inicial Final ión (mm) (mm) (mm) 3:15:00 0 0 0 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
p.m. 3:20:00 p.m. 3:20:30 p.m. 3:21:00 p.m. 3:21:30 p.m. 3:22:00 p.m. 3:22:30 p.m. 3:23:00 p.m. 3:23:30 p.m. 3:24:00 p.m. 3:24:30 p.m. 3:25:00 p.m.
5,00
14
46
32
5,50
14
46
32
6,00
8
30
22
6,50
9
42
33
7,00
9
29
20
7,50
9
16
7
8,00
9
11
2
8,50
8
9
1
9,00
8
9
1
9,50
8
9
1
10,00
8
8
0
Esta Muestra se caracterizó por presentar un proceso de fraguado supremamente rápido, gracias a las características físicas del material cerámico y por consiguiente de la pasta preparada. Su tiempo de fraguado total fue de 10 Minutos exactos, en los cuáles se midieron diferentes penetraciones con la Aguja de Vicat. El fraguado de esta muestra es exotérmica, por tanto muy rápida y va acompañada por un aumento de volumen lo cual se evidencia en la Penetración N° 4. Tabla 4. Penetración Muestra N° 3 (Yeso + Limón + Agua)
N° 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
MUESTRA N° 3: YESO + Limón + AGUA Tiempo Tiempo Longitud Longitud Hora (Min) Inicial Final (mm) (mm) 3:35 p.m. 0,00 0 0 3:39 p.m. 4,00 6 45 3:40 p.m. 5,00 6 45 3:41 p.m. 6,00 7 45 3:42 p.m. 7,00 7 38 3:43 p.m. 8,00 8 31 3:44 p.m. 9,00 7 17 3:45 p.m. 10,00 6 14 3:46 p.m. 11,00 7 9 3:47 p.m. 12,00 7 8 3:48 p.m. 13,00 7 8
Penetraci ón (mm) 0 39 38 38 30 24 11 7 2 1 1
11
3:49 p.m.
14,00
7
7
0
A diferencia de la muestra anterior esta se encuentra comprendida por un aditivo: Limón, que generó un comportamiento diferente en la Etapa de Fraguado. Como podemos observar esta probeta posee un tiempo total de fraguado mayor que la anterior, en la cual las penetraciones de la Aguja de Vicat siempre se presentaron de manera descendiente, probablemente por el aditivo que actúo como retardante en la pasta cerámica. De igual modo, el proceso aconteció de manera rápida ocasionando el endurecimiento total de la pieza. Para hallar los datos acerca de la penetración de la aguja de vicat en cada muestra, el tiempo de fraguado total y los tiempos iniciales y finales del fraguado, es necesario realizar los siguientes cálculos desarrollados de modo explicativo con la tercera Muestra. En primer lugar se definirán cada uno de los datos recogidos en el Ensayo de Vicat: 1. Tiempo Inicial o Tiempo 0: Este dato se define como el Tiempo Inicial, tomado a partir del momento en que se incorporan los compuestos de la mezcla para la formación de la pasta cerámica. Para la Muestra N° 3 el tiempo 0 se asume a las 3: 15: 00 p.m. 2. Tiempo de penetración de la Aguja de Vicat: Determinado como la cantidad de tiempo que se utiliza para realizar las penetraciones de la aguja de vicat en la pasta cerámica. Varía dependiendo del material utilizado y de la reacción de este con el agua. 3. Longitud Inicial: Esta dimensión se comprende como aquella distancia en mm desde la marcación 0 del aparato de vicat hasta el nivel inicial de la superficie de la pasta cerámica, es decir sin que la aguja de vicat penetre en el material. A partir de ella se establece la penetración total de la aguja. 4. Longitud Final: Es otra de las medidas fundamentales para calcular la penetración de la Aguja de Vicat, la cual se comprende como la longitud que marca el Aparato de Vicat al dejar caer la aguja en caída libre sobre la pasta cerámica. 5. Tiempo Final de Fraguado: Es el último dato que se recoge en el ensayo de vicat, el cual se comprende como el tiempo final en el cuál el material cerámico ha perdido su plasticidad, por lo que la aguja de vicat no logra penetrarlo por más de 1 mm de profundidad. 6. Tiempo Total de Fraguado: Es la cantidad total de tiempo que requiere el material para alcanzar un estado de fraguado, es decir ahora bien comprendiendo los anteriores datos procedemos a determinar la Penetración de la aguja de vicat para la muestra N° 3 de Yeso + Agua, con el fin de determinar el Tiempo de Fraguado. Calculo N° 1: Penetración Aguja de Vicat
Para calcular la Penetración de la Aguja de Vicat, comprendida como la longitud de inserción a la pasta cerámica debemos realizar una diferencia entre la longitud final registrada y la longitud Inicial, para cada uno de los tiempos en los cuáles se realizó la prueba. Para el tiempo 0, la penetración de la aguja de Vicat siempre tendrá un valor cero (0), puesto que en este momento aún no se da inicio a la prueba con el Equipo de Vicat. De este modo para la muestra N° 3 tenemos: Para el Tiempo N° 1, Penetración de la Aguja (mm) = Longitud Final Tiempo 1 – Longitud Inicial Tiempo 2 De Vicat Tiempo N° 1 L2 – L1 = 46 mm – 14 mm = 32 mm Para el Tiempo N° 2, Penetración de la Aguja (mm) = Longitud Final Tiempo 2 – Longitud Inicial Tiempo 2 De Vicat Tiempo N° 2 L2 – L1 = 46 mm – 14 mm = 32 mm Para el Tiempo N° 3, Penetración de la Aguja (mm) = Longitud Final Tiempo 2 – Longitud Inicial Tiempo 2 De Vicat Tiempo N° 2 L2 – L1 = 30 mm – 8 mm = 22 mm Para calcular las penetraciones siguientes se realiza la misma operación hasta que la Aguja de Vicat sea igual a la longitud inicial, es decir cuando esta no pueda perforar la superficie de la pasta cerámica indicando una penetración de valor cero (0). Ahora bien, a partir de lo anterior se exponen las gráficas de Penetración de la Aguja de Vicat vs. Tiempo para cada una de las muestras, donde se evidencia el comportamiento del material cerámico en el proceso de fraguado con relación al Tiempo.
Gráfica 1. Muestra N° 1 Cemento Gris Portland + Agua De la Muestra N° 1 (Cemento Gris Portland + Agua) se observa que durante el tiempo estimado para la prueba de laboratorio (100 minutos) que la mezcla de agua + cemento gris no fraguo, una de las razones puede ser que con la alta humedad relativa que tenemos por este tiempo con las lluvias, el cemento al destaparse de la bolsa haya reaccionado con la humedad del ambiente, es decir que las reacciones de hidratación ya han empezado con el H 2O en estado gaseoso, pues son los silicatos los que reaccionan para formar los silicatos de calcio hidratados, y al prepararse la mezcla con el agua, ya no se daría la reacción de hidratación y no habría fraguado.
Gráfica 2. Muestra N° 2 Yeso + Agua En la gráfica de la Muestra N° 2 (Yeso + Agua) donde el punto 5 muestra un cambio contradictorio con relación al punto anterior y posterior a él, pudo ser porque en el segundo en que bajo la aguja pudo chocar contra grumos de yeso que no se humedecieron lo suficiente o la mezcla no quedo homogénea. Pues ya que en los puntos siguientes a este se observa la disminución de la penetración de la aguja lo que indica el fraguado de la mezcla.
Gráfica 3. Muestra N° 3 Yeso + Limón + Agua En la Muestra Nº 3, Al adicionar limón al yeso, en el caso de nuestra practica de laboratorio el fraguado del material se vio afectado por la propiedad de agente retardante que proporciona el limón en la mezcla, pues como se puede observar en las gráficas; la diferencia del tiempo de fraguado entre la mezcla de Yeso – agua (tiempo de fraguado total: 10 minutos) y Yeso- Agua – Limón (tiempo de fraguado: 14 minutos) es de 4 minutos, lo que confirma el efecto retardante del limón en la mezcla, esto debido a que las adiciones de este componente actúan como retenedores de agua cubriendo las partículas del sulfato cálcico (yeso) impidiendo que se hidrate de forma instantánea, tomándole así más tiempo o impidiendo por completo su fraguado Se puede observar como el limón aparentemente homogeniza el fraguado de la mezcla así sea un retardante, ya que en la gráfica se aprecia una uniformidad en los puntos de penetración de la agua de Vicat, lo que nos podría dar cuenta de un fraguado homogéneo, pues por el procedimiento se sabe que cada marca de la aguja se realizó en superficies diferentes de la muestra.
CAUSAS DE ERROR CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA • •
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http://www.jdblab.com/Img/img100.jpg http://html.rincondelvago.com/yesos-y-cales.html http://www.icpa.org.ar (Instituto de Cemento Portland Argentino) http://www.arqhys.com http://www.allstudies.com/aditivos-hormigon.html
