UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE CAJAMARCA
Facultad de ingeniería TEMA: PAPER
ALTERACION EN EL TIEMPO DEL FRAGUADO FR AGUADO DEL CONCRETO CON EL USO DEL AZUCAR AZUCAR (CAJAMARCA (CAJAMARCA 2016)
INTEGRANTES : Aldava Velásquez Emerson
código 711840
Focon Colina Luis Antonio
711109
Toledo Chilon David
704605
Quiroz Marquez Jheral
714912
Rodríguez Cárdenas Daniel
710500
Rodríguez Cotrina Jose
706867
PROFESOR:
Ing. Gerson Quispe Rodríguez
CURSO:
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
CICLO:
5to
FECHA:
21-10-2016
INTRODUCCION: El azúcar ha tenido muchos usos desde la antigüedad, y aunque no fue utilizado como aditivo, es en la india donde se utilizó primero el azúcar, pero no con fines en construcción. Con el paso de los años el uso del azúcar fue investigado llegando a usarse como aditivo, retardante o acelerante para el concreto, variando según la cantidad de azúcar que se le adicione. El fraguado es considerado como el proceso de endurecimiento y pérdida de plasticidad del concreto. En el mundo de la construcción es necesario contar con los materiales aptos que permitan buena ejecución en el proyecto, para ello es necesario conocer las propiedades y características de cada material como es el caso del azúcar. Según Jorge A. Rodríguez y Morgado en Investigación Experimental del Efecto del azúcar en el concreto: “Uno de los problemas para la colocación del concreto en ciertas estructuras
es el retardar el fraguado ya que en algunos casos la forma de estas hace que el colado sea lento o el propio armado no permite fácilmente llegar hasta los lugares previstos”
Teniendo en cuenta esto aprovecharemos un recurso tan accesible en la actualidad como el azúcar para ayudarnos como ingenieros en lugares inaccesibles y en ocasiones en las que sea necesario este recurso.
OBJETIVOS: GENERAL
Determinar el tiempo del fraguado del concreto con el uso del azúcar rubia.
ESPECIFICOS
Efectuar la prueba de Vicat para establecer los tiempos de fraguado para diferentes cantidades de azúcar.
Determinar el tiempo de fraguado al utilizar azúcar con el 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, según el peso del cemento.
Establecer si el tiempo que el azúcar acelera el fraguado cumplirá con los parámetros establecidos por la Norma ASTM C-91
JUSTIFICACION:
Este tema fue seleccionado ya que puede llegar a ser de gran ayuda en el campo de la ingeniería civil especialmente en aquellos lugares donde no se cuenta con algún tipo de aditivo químico comercial, pero si con ac ceso a este aditivo natural del cual comprobaremos sus propiedades para el uso como tal.
Encontrar una solución práctica y efectiva a problemas del campo en cuanto al tiempo de fraguado del concreto y poner a disposición la información obtenida de las cantidades y cuidados a tomar al usar el azúcar como aditivo para el fraguado.
MARCO TEORICO: ADITIVO PARA EL CONCRETO Se pueden distinguir dos grupos principales:
Modificadores, que cambian el comportamiento en estado fresco, tal como la consistencia, docilidad, etc.
Modificadores del fraguado, que adelantan o retrasan el fraguado o sus condiciones.
Los componentes básicos del concreto son cemento, agua agregados; otros componentes minoritarios que se pueden incorporar son: adiciones, aditivos, fibras, cargas y pigmentos. Existen aditivos que incrementan la fluidez del concreto haciéndolo más manejable, los aditivos que aceleran el fraguado son especialmente diseñados para obras o construcciones donde las condiciones climáticas evitan un curado rápido.
Los aditivos retardantes son usados en lugares donde el concreto fragua rápidamente, especialmente en regiones con clima cálido o en situaciones donde el concreto debe ser transportado a grandes distancias; esto con la intención de manipular la mezcla por mayor tiempo. CITA BIBLIOGRÁFICA: (DE GUZMAN, D. A. S. (2001). Tecnología mortero. Pontificia Universidad Javeriana.)
del concreto y del
Clasificación De acuerdo con su función principal se clasifica a los aditivos para el concreto de la siguiente manera:
Aditivo reductor de agua/plastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia, permite reducir el contenido de agua de un determinado hormigón, o que, sin modificar el contenido de agua, aumenta el asiento (cono de abrams)/escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.
Aditivo
reductor
de
agua
de
alta
actividad /aditivo
superplastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia del hormigón, o que sin modificar el contenido de agua, aumenta considerablemente el asiento (cono de abrams)/ escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.
Aditivo reductor de agua: Aditivo que reduce la pérdida de agua, disminuyendo la exudación.
Aditivo inclusor de aire: Aditivo que permite incorporar durante el amasado una cantidad determinada de burbujas de aire, uniformemente
repartidas,
que
permanecen
después
del
endurecimiento.
Aditivo acelerador de fraguado: Aditivo que reduce el tiempo de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al rígido.
Aditivo acelerador del endurecimiento: Aditivo que aumenta la velocidad de desarrollo de resistencia iniciales del hormigón, con o sin modificación del tiempo de fraguado.
Aditivo retardador de fraguado: Aditivo que aumenta el tiempo del principio de transición de la mezcla para pasar del estado plástico al estado rígido.
Aditivo hidrófugo de masa: Aditivo que reduce la absorción capilar del hormigón endurecido.
Aditivo multifuncional: Aditivo que afecta a diversas propiedades del hormigón fresco y/o endurecido actuando sobre más de una de las funciones principales definidas en los aditivos mencionados anteriormente. Existen otra variedad de productos que, sin ser propiamente aditivos y por tanto sin clasificarse como ellos, pueden considerarse como tales ya que modifican propiedades del hormigón, como ocurre con los colorantes o pigmentos que actúan sobre el color hormigón.
CITA BIBLIOGRÁFICA: (DE GUZMAN, D. A. S. (2001).
Tecnología del concreto y del
mortero. Pontificia Universidad Javeriana.)
Fundamentos del Morteros Los morteros se definen como mezclas de uno o más conglomerantes inorgánicos, áridos, agua y a veces adiciones y/o aditivos. Entendemos por
mortero fresco el que se encuentra completamente mezclado y listo para su uso. Contrariamente a otros materiales constructivos, el mortero tiene la peculiaridad de ser empleado en muy distintas aplicaciones en edificación. Estas posibilidades vienen determinadas por los siguientes factores:
Adaptabilidad formal. El mortero se puede adaptar a cualquier superficie y volumen, forma e intersticio. Tampoco requiere tolerancias dimensionales.
Facilidad de aplicación. A diferencia de otros materiales los morteros no requieren especial aparamenta o sofisticación para su puesta en obra. Pueden ser aplicados manualmente o por proyección.
Prestaciones diseñables. El mortero ofrece la posibilidad de adaptar sus propiedades a las exigencias que se deseen conforme a la composición y dosificación precisas. Los morteros principalmente tienen un uso enfocado hacia la albañilería común, si bien pueden tener otras aplicaciones derivadas de las prestaciones específicas de los morteros especiales.
CITA BIBLIOGRÁFICA : ( Alonso, J., Montoro, R. B., Díaz, C., Carrió, J. M., & Azevedo, I. S. W. (2009). Glosario de Morteros. Revista electrónica ReCoPaR , (6), 33-40.)
Morteros según su aplicación Podemos establecer una primera clasificación de acuerdo con su aplicación constructiva en la que diferenciamos:
Morteros para formación de fábricas.
Morteros de revestimiento.
Morteros para solados.
Morteros cola.
Morteros de reparación.
Morteros impermeabilizantes.
Esta clasificación puede diversificarse e incrementarse pero las clases de morteros señaladas cubren la mayor parte de las aplicaciones edificatorias.
AZÚCAR Se denomina azúcar a la sacarosa, cuya fórmula química es C12H22O11, también llamado azúcar común o azúcar de mesa. La sacarosa es un disacárido formado por una molécula de glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o de la remolacha.
Tipos de azúcar El azúcar se puede clasificar por su origen (de caña de azúcar o remolacha), pero también por su grado de refinación. Normalmente, la refinación se expresa visualmente a través del color (azúcar moreno, azúcar rubio, blanco), que está dado principalmente por el porcentaje de sacarosa que contienen los cristales.
Azúcar prieta, (también llamado "mor eno", “negro” o “crudo”) se obtiene del jugo de caña de azúcar y no se somete a refinación, sólo cristalizado y centrifugado. Este producto integral, debe su color a una película de melaza que envuelve cada cristal. Normalmente tiene entre 96 y 98 grados de sacarosa. Su contenido de mineral es ligeramente superior al azúcar blanco, pero muy inferior al de la melaza.
Azúcar rubia, es menos oscuro que el azúcar moreno o crudo y con un mayor porcentaje de sacarosa.
Azúcar blanco, con 93% de sacarosa. También denominado azúcar sulfitado.
Azúcar refinado o extrablanco es altamente puro, es decir, entre 99,8 y 99,9 % de sacarosa. El azúcar rubio se disuelve, se le aplican reactivos como fosfatos, carbonatos, cal para extraer la mayor cantidad de impurezas, hasta lograr su máxima pureza. En e l proceso de
refinamiento
se
desechan
algunos
complementarios, como minerales y vitaminas.
de
sus
nutrientes
Efectos del Azúcar en el concreto Una pequeña cantidad de sacarosa, de 0.03% a 0.15% del peso del cemento, normalmente retarda el fraguado del cemento. El límite superior de este rango varía respecto de los distintos cementos. La resistencia a 7 días puede verse reducida, en tanto que la resistencia a los 28 días podría aumentar. El azúcar en cantidades de 0.25% o más del peso del cemento puede provocar un fraguado rápido y una reducción sustancial de la Resistencia a los 28 días. Cada tipo de azúcar afecta al tiempo de fraguado y a la resistencia de manera distinta. Los efectos del azúcar dependen de la cantidad usada. Parece que, empleada de manera controlada una pequeña cantidad (como él. 05% de la masa del concreto) actuara como un retardante aceptable: El retraso del fraguado del concreto es aproximadamente 4 horas. El comportamiento del azúcar y de cualquier retardantes deberá determinar mediante pruebas con el cemento que se va a emplear en la construcción. Como los retardantes se emplean en clima cálido es importante observar que el efecto retardante disminuye a temperaturas altas y algunos cesan de ser efectivos a temperatura ambiente extremadamente altas, alrededor de 60 °C. Los retardantes tienden a aumentar la contracción plástica porque la duración de la etapa plástica se extiende pero la contracción por secado no resulta afectada. La norma ASTM 494-92 requiere que los aditivos de Tipo B retarden el fraguado inicial por lo menos una hora, pero no más de 3 ½ horas, en comparación con una mezcla de control. Se permite que la resistencia a la compresión de tres días en adelante sea 10% menos que la resistencia de control. CITA BIBLIOGRÁFICA: (SARAZ, J. A. O., ARISTIZABAL, F. V., & MEJÍA, J. A. H. (2007). Comportamiento mecánico del concreto reforzado con fibras de bagazo de caña de azúcar. Dyna, 74(153), 69-79.)
MÉTODOS PARA MEDICIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO Método de Gillmore: se ocupan 2 agujas, una fina y liviana y otra gruesa y pesada. Cuando la primera no logra penetrar en la superficie del cemento se dice que es el tiempo de fraguado inicial; cuando la gruesa no logra penetrar , se habla de tiempo final.
Método de Vicat: se ocupa solo una aguja; cuando no atraviesa todo el espesor, se encuentra en el fraguado inicial del cemento.
Equipo vicat. Se utiliza para la determinación del tiempo de fraguado y consistencia de cemento por el método Vicat. El aparato consiste en una estructura metálica con una barra deslizante. Se mueve un indicador ajustable sobre una escala graduada. El émbolo de la aguja o se une al extremo inferior d e la barra para compensar el peso de prueba de 300g. Consta de:
Marco de Vicat.
Vicat molde.
Coherencia del émbolo de 10 mm de diámetro.
Apoyar la placa de vidrio.
Aguja inicial 1,13 mm de diámetro.
Final de la aguja 1.13 mm de diámetro.
Peso aproximado: 4 kg aprox.
TIEMPO DE FRAGUADO VICAT ASTM C-91 / AASHTO T-129 La determinación del tiempo de fraguado requiere el uso de una mezcla limpia de consistencia normalizada. El ensayo Vicat es el método utilizado para determinar el contenido de agua el cual produce la consistencia deseada. El aparato consiste en un vástago móvil de uso dual (sonda tetmajer o aguja Vicat). A tal fin se invierten la posición de la aguja con la sonda. El vástago puede fijarse en cualquier posición por medio de un tornillo de sujeción. Un índice se desliza sobre una escala graduada en milímetros solidaria con el soporte, marcando la consistencia. El aparato se provee completo con sonda, aguja, cristal de 10 x 10 cm y molde cónico de bronce. Peso del vástago móvil: 300 gr. Diámetro de la aguja vivat: 10 mm. Diámetro de la aguja standard: 1 mm. Dimensiones del molde: 60 x 70 mm de diámetro y 40 mm de alto. El aparato standard es manual, pero a pedido se provee automático y con registro gráfico de los ensayos. El aparato que se usa es el “Aparato de Vicat” original, provisto un soporte
(A), una varilla móvil (B) con un peso de 300 gr, la que lleva en uno de sus extremos la sonda de Tetmajer (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 también de longitud. El molde es de forma troncocónica (G) de metal inatacable por la mezcla. Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija C 191; el número inmediatamente
siguiente
a
la
designación
indica
el
año
de
adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. A superíndice épsilon (e) señala un cambio editorial desde la última revisión o aprobación.
