INFORME PRÁCTICAS DE LABORATORIO MATERIALES DE INGENIERIA
LUIS ABRAHAM BOHORQUEZ BARRETO Código: d7301260
Ing. M.Sc CESAR AUGUSTO LOPEZ QUINTERO PROFESOR
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE EDUCACION A DISTANCIA INGENIERIA CIVIL MATERIALES DE INGENIERIA Y LABORATORIO BOGOTA D.C. Diciembre 5 de 2011
PRACTICA PRACT ICA N° N°11 CONTENIDO DE HUMEDAD EN LOS AGREGADOS NTC 3674 INTRODUCCION Previamente al realizar ensayos sobre un material en el laboratorio es necesario asegurarnos de que las muestras disponibles cumplen con dos premisas: a) Disponemos de la cantidad de material suficiente para realizar todos los ensayos programados. b) La muestra es lo suficientemente representativa como para conseguir unos resultados que se aproximen a la verdadera naturaleza y condición de los materiales que representan. Las operaciones de toma de muestra requieren de gran cuidado por parte de las personas responsables de su realización. Para ello deben seguirse los procedimientos recogidos en las diferentes normativas diseñadas para cada tipo de material en este caso la norma NTC 3674. BASE TEORICA A continuación relacionamos los siguientes conceptos: Objetivo de un ensayo.- Obtener una cuantificación relativa a una propiedad de un conjunto de material. Muestra: La muestra de campo del agregado se deberá tomar de acuerdo con la norma NTC 129, o como lo requieran los métodos individuales de ensayo. Cuando sólo se contemplan ensayos para análisis granulométrico, el tamaño de la muestra de campo determinado en la NTC 129, es usualmente, el adecuado. Cuando se vayan a realizar ensayos adicionales, el usuario deberá verificar que el tamaño inicial de la muestra de campo sea adecuado para llevar a cabo todos los ensayos requeridos. Muestra.- Parte o porción extraída de un conjunto por métodos que permiten considerarla como representativa del mismo. Muestreo.- Acción de escoger muestras representativas de la calidad o condiciones medias de un todo, evitando las singularidades y reflejando las heterogeneidades.
TIPOS DE MUESTRA Muestra bruta.- Porción o porciones integradas de material que se toman directamente de las fuentes de suministro según los métodos establecidos para ello (en canteras, plantas, almacenes o acopios). Muestra de envío.- Es la que se obtiene reduciendo la muestra bruta hasta obtener la muestra necesaria para realizar los ensayos y que se enviará al laboratorio. Muestra de ensayo.- Se obtiene de la muestra de envío, y sobre ella se realizan los ensayos deseados. 1
1
Universidad de Alicante, César García Andreu, Práctica de materiales de construcción.
OBJETIVO Reconocer físicamente los agregados y realizar la toma y cuarteo de las muestras para obtener una muestra representativa del material. MATERIALES
Agregados finos: Arena de río arena de peña. Aprox. 500 gr. Agregados gruesos: Grava entre 1000 y 1500 gr.
EQUIPOS Método A Separador mecánico o cuartedadores: cuartedadores:
Las separadoras de muestras deberán tener un número par de canales, de igual ancho, pero no menos de 8 para agregados gruesos, o 12 para agregados finos, que descarguen alternamente, hacia los lados de la separadora. La separadora debe estar equipada con dos recipientes que contengan las dos mitades de la muestra después de la división. También debe estar equipada con un recipiente de bordes rectos que tenga un ancho igual a o levemente menor que el ancho total de la batería de canales, por la cual se puede alimentar la muestra a una tasa controlada. La separadora y el equipo accesorio deberán ser diseñados de modo tal que la muestra fluya suavemente sin restricción o pérdida de material. PROCEDIMIENTO
Se coloca la muestra de campo en el recipiente; se distribuye de manera uniforme de un extremo a otro, de modo que cuando se vacíe hacia los canales, fluyan cantidades aproximadamente iguales a través de cada uno. La tasa a la cual se vacía la muestra muestra deberá ser tal que se permita el flujo libre a través de los canales hasta los recipientes inferiores. Reintroduzca la porción
de la muestra en uno de los recipientes dentro de la separadora hasta reducir la muestra al tamaño t amaño especificado para el ensayo propuesto. MÉTODO B - CUARTEO EQUIPOS Los aparatos consisten en una cuchara normalizada, esta se emplea para mezclar el material y tomar muestras del mismo es importante importante que la cuchara tenga bordes, pala o palustre. Recipientes metálicos o bandejas, de tamaño adecuado, utilizados para el transporte y manejo del material de laboratorio. Estas deben soportar altas temperaturas. Una escoba o cepillo; y una manta de lona de aproximadamente 2 m por 2,5 metros.
PROCEDIMIENTO Se coloca el material procedente del campo, sobre una superficie dura, limpia y nivelada donde no se pierda ni se le adicione material (Bandeja) y se apila el material. Se mezcla el material volcando la muestra completa tres veces. En el último se usa la pala para conformar con la muestra, una pila cónica, depositando cada palada sobre la precedente. Se alisa la pila cónica hasta obtener un alto y diámetro uniformes, presionando el vértice de modo que cada cuarta parte de la pila resultante contenga el material original en ella. El diámetro deberá ser, aproximadamente de cuatro a ocho veces el espesor. Se divide la masa alisada en cuatro cuartos iguales, con una pala o palustre; se remueven dos cuartos diagonalmente opuestos, incluyendo todo el material fino, y se barren los espacios desocupados. Se mezcla y cuartea sucesivamente el material remanente hasta que la muestra se reduzca al tamaño deseado.
CONCLUSIONES No se recomienda la reducción del tamaño de la muestra de campo previa a los ensayos. Algunas veces no se pueden evitar diferencias substanciales entre las muestras de ensayo seleccionadas, como por ejemplo, en el caso de un agregado que tenga relativamente pocas partículas de tamaño grande en la muestra de campo. Se debe tener en cuenta de manera importante que si el agregado fino puede mantener su forma cuando se moldea en la mano, puede considerarse que tiene humedad superficial. Para el agregado grueso la humedad superficial presenta el brillo del agua en la superficie de las partículas. Y al realizarse el cuarteo el material debe estar completamente seco.
BIBLIOGRAFIA
ASTM-C-702-75.Reducing ASTM-C-702-75.Reducing Field Samples of Aggregates to Testing Size. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 3674. http://www.imcyc.com/revistacyt/pdfs/problemas35.pdf. Instituto mexicano del cemento y del concreto. Edición Julio 2010. Guía Laboratorio de Materiales. Universidad Militar Nueva Granada. Universidad de Alicante - Prácticas de Materiales de Construcción I.T.O.P – Práctica Nº 2.(Curso 2.008 – 2.009).César García Andreu.
PRACTICA PRACT ICA N° N°22 CONTENIDO DE HUMEDAD EN LOS AGREGADOS NTC 1776 INTRODUCCIÓN En los agregados existen poros, los cuales encuentran en la intemperie y pueden estar llenos con agua, estos poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber si nos aporta agua a la mezcla. En nuestro laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad total de los agregados. Este método consiste en someter una muestra de agregado a un proceso de secado y comparar su masa antes y después del mismo para determinar su porcentaje de humedad total. Este método es lo suficientemente exacto para los fines f ines usuales, tales como el ajuste de la masa en una mezcla de hormigón. BASE TEORICA Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación: Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas).
Parcialmente seco. Se logra mediante exposición al aire libre.
Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En un estado límite en el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio.
Totalmente Húmedo. Todos los agregados están llenos de agua y además existe agua libre superficial.
El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula: – D) / D] * 100 P= [ (W –
Donde,
P : es el porcentaje de humedad [%] W: es la masa inicial de la muestra [g] D: es la masa de la muestra seca [g] También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está quitando agua a la mezcla. Esta propiedad está regido por la Norma Técnica Colombiana # 1776 "Determinación del Contenido de Humedad Total" donde explica el procedimiento a seguir para realizar el ensayo para determinar dicha propiedad. Este método no se puede aplicar en aquellos casos en el que el calor pueda alterar al agregado, o donde se requiere una determinación más refinada de la humedad. OBJETIVO Determinar el porcentaje de humedad que posee una muestra de agregado para asegurar la calidad y uniformidad dadas al producir la mezcla de concreto.
Conocer el uso del calor, como el medio más apropiado para hacer la extracción de la humedad en agregados.
Saber sobre la relación que existe entre la humedad total, la humedad superficial y la absorción.
MATERIALES Agregados finos: Arena de rio y arena de peña. Agregados gruesos: Grava. EQUIPO Balanza digital o mecánica: Utilizada para determinar la masa o pesos relativos de los cuerpos referidos a unidades patrón como el gramo, palanca de primer genero con una sensibilidad de 0.1% con punto de apoyo en la parte izquierda del brazo, en uno de sus extremos un platillo para la masa que se va a pesar. Horno: Fuente de calor capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°C para secar el material.
Recipiente metálico o bandejas: De tamaño adecuado utilizados para el transporte y manejo del material en el laboratorio, deben soportar altas temperaturas. Cuchara normalizada: Se emplea para mezclar el material y tomar muestras del mismo. Speedy: Instrumento utilizado para medir directamente el porcentaje de humedad de los agregados finos. Tiene capacidad de 6 o 20 gr. según el tamaño. El valor máximo de humedad que mide el Speedy es 20%.
Balanza digital, recipiente metálico y material
Horno
PROCEDIMIENTO
Cuarteo de la muestra de acuerdo a la norma NTC 129. Toma de cantidad de material como indica la norma. Se pesa el recipiente. Se procede a pesar el material húmedo más el recipiente, evitando la pérdida de humedad. Luego se pasa al proceso de secado en horno a una temperatura de110°C de110°C por 24 horas. hor as. Por último peso del material seco.
Se puede determinar la humedad del agregado por diferentes medios como horno, estufa, speedy o alcohol. Por estufa: se coloca el material en recipiente metálico se calienta por 10 a 15 min, revolviendo ocasionalmente, se deja reposar unos minutos, se pesa, se coloca en el fuego nuevamente y se vuelve a pesar. Se repite el procedimiento hasta que el pesaje arroje un valor constante. Por speedy: utilizado únicamente para determinar la humedad de agregados finos, se coloca el material dentro del speedy, recipiente metálico con un manómetro en uno de sus extremos, que al reaccionar con el carburo de calcio marca el grado de humedad del material. El speedy debe estar previamente calibrado con respecto al horno.
Por Alcohol: se coloca alcohol sobre el material hasta que quede completamente cubierto, se inicia combustión, esperamos hasta que el fuego se consuma, se pesa y se repite r epite el proceso hasta obtener peso constante. Los métodos más confiables y recomendados en su orden son: 1. Horno 2. Speedy 3. Estufa 4. Alcohol El medio utilizado en este laboratorio es el del Horno. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Para realizar los cálculos de contenido de humedad, se utiliza la siguiente fórmula:
Porcentaje de humedad Dónde: P1 = Peso recipiente + material húmedo P2 = Peso recipiente + material seco P3 = Peso recipiente Cuadro con datos y Cálculo de humedad (%) Descripción Peso recipiente + Masa húmeda (P1)
Gramos 622,2
Peso recipiente + Masa seca (P2)
614.3
Masa recipiente (P3)
108,7
Masa seca
505,6 HUMEDAD (%) =1,56
CONCLUSIONES
Se conocieron los diferentes medios, de acuerdo a la disponibilidad de equipos y tiempo en el desarrollo de los laboratorios, para poder determinar el contenido de humedad de los agregados. Se entendió que el concepto concepto de humedad, es es importante para el cálculo del agua que necesita la mezcla. Se conoció la fórmula que se debe aplicar para determinar determinar el porcentaje de humedad evaporable en una muestra de agregado sometida a secado. El resultado de porcentaje de humedad es de (1,56%) y es relativamente baja, lo que que quiere decir que el agregado aportara poca cantidad cantidad de agua en la mezcla.
BIBLIOGRAFIA
http://www.construaprende.com/Lab/18/Prac18_2.html http://www.ingenieracivil.com/2007/09/determinacin-de-la-humedad-delos.html NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 1776. Determinación del Contenido de Humedad Total en los Agregados. Guías de estudio Materiales. Universidad Militar Nueva Granada.
PRACTICA PRACT ICA N° N°33 ANALISIS GRANULOMETRIC GR ANULOMETRICO O NTC 77 Y 78
INTRODUCCION Esta práctica se realizó con una muestra de agregado seco previamente pesada, esta se separa a través de una serie de tamices de diferente enumeración o abertura progresivamente más reducidas para la determinación de la distribución de los tamaños de las partículas. BASE TEORICA Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto. El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada t riturada utilizada para preparar morteros y concretos. El análisis granulométrico es la manera para conocer la distribución que presentan las partículas según su tamaño dentro de una masa m asa de agregados. Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran estandarizadas por la Norma Técnica Colombiana # 32. La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾", ½", y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200. La serie de tamices t amices que se emplean para clasificar agrupados para concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz sea aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o sea, que cumplan con la relación 1 a 2. (Relación Arena). La operación de tamizado debe realizarse de acuerdo con la Norma Técnica Colombiana # 77 sobre una cantidad de material seco. El manejo de los tamices se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la máquina adecuada. El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningún caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través del tamiz; Recomendando, que los resultados del análisis en tamiz se coloquen en forma tabular.
Siguiendo la respectiva recomendación, en la columna 1 se indica la serie de tamices utilizada en orden descendente. Después de tamizar la muestra como lo estipula la Norma Técnica Colombiana # 77 se toma el material retenido en cada tamiz, se pesa, y cada valor se coloca en la columna 3 . Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido) del peso total de la muestra, se coloca en la columna 4 . Fórmula. % Retenido =( Peso de material retenido en tamiz/ peso total de la muestra limpia sin recipiente)* 100 En la columna 5 se van colocando los porcentajes retenidos acumulados. En la columna 6 se registra el porcentaje acumulado que pasa, que será simplemente la diferencia entre 100 y el porcentaje retenido acumulado. Fórmula % PASA = 100 – % Retenido Acumulado Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden representar en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas granulométricas. Estas gráficas se representan por medio de dos ejes perpendiculares entre sí, horizontal y vertical, en donde las ordenadas representan el porcentaje que pasa y en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritmética, logarítmica o en algún caso mixto. En el laboratorio observamos factores que se derivan de un análisis granulométrico como son: PARA AGREGADO GRUESO. Tamaño máximo (TM): Se define como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 100% de la muestra o material. Tamaño Máximo Nominal (TMN): Se define como la abertura del tamiz inmediatamente superior donde queda retenido el15% o más. PARA AGREGADO FINO Módulo de Finura (MF): El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el tamaño máximo presente y dividido en 100, para este cálculo no se incluyen los tamices de 1" y ½". MF = % Retenido Acumulado 100
Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 2, 3, y 3,1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una arena fina 2,5 una arena de finura media y más de 3,0 una arena gruesa.
OBJETIVO Este ensayo pretende determinar de una forma clara la distribución del tamaño de una muestra seca de agregado, usando como medio de separación los tamices, dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura dependiendo del agregado a tamizar. Esto se conoce conoce como composición composición granulométrica granulométrica de los agregados. MATERIALES Agregados finos: Arena mínimo 300 g. Agregados gruesos: Grava aproximadamente 5000 g. EQUIPOS Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vacío. Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través de las cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea fino o grueso, su orden es de mayor a menor. En su orden se utilizarán los siguientes tamices: Fondo para el Agregado Grueso; el tamiz # 4,# 8,# 16,# 30, # 50,# 100,# 200 y fondo para el agregado fino. El tamiz frontera entre los agregados finos y grueso es el tamiz No.4. Horno: Instrumento de tamaño adecuado, capaz de mantener una temperatura uniforme de110°C por 24 horas para secar el material. Recipientes: Capaces de soportar altas temperaturas.
PROCEDIMIENTO 1. Tomar una muestra representativa del agregado. En este caso fueron aproximadamente 400 g. 2. Pesar el recipiente, después la muestra sucia para obtener su respectivo peso. 3. Introducir la muestra en el horno por un tiempo de 24 horas a temperatura de110°C. 4. Transcurrido este tiempo, se saca la muestra y se deja enfriar a temperatura ambiente. 5. Pesar la muestra seca. 6. Después de pesado el material se lava hasta lograr que el agua salga limpia, esto se hace con ayuda del tamiz No. 200 para evitar la pérdida del material en este proceso de lavado.
7. El material lavado se lleva nuevamente al horno por un tiempo de 24 horas a temperatura temper atura de110°C. de110°C. 8. Pesar la muestra seca y limpia. 9. Pasar la muestra a través de la serie de matices ordenados, por abertura de mayor a menor. 10. 10. Pesar la cantidad de material retenido en cada tamiz y su dato se transcribe a la tabla de datos.
RESULTADOS Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS
1
2
3
4
5
6
TAMIZ
ABERTURA TAMIZ (m.m)
PESO RETENIDO (g)
% RETENIDO
% RETENIDO ACUMULADO
% QUE PASA
3/8
9.50
0
0
0
100
4
4.75
10.3
2.68
2.68
97
8
2.36
45.2
11.76
14.44
86
16
1.18
52.5
13.66
28.1
72
30
0.60
46.8
12.18
40.28
60
50
0.30
84.6
22.02
62.3
38
100
0.150
98.5
25.63
87.93
12
200
0.075
37.2
9.68
97.61
2.39
Fondo
0
9.1
2.37
99.98
0.02
Curva de Granulometría para agregado grueso 120 100 80 60
ABERTURA TAMIZ (m.m)
40 20 0 0 -20
2
4
6
8
10
MODULO DE FINURA
1.99
TAMA TAMA O MAXIM AXIMO O
3/8" 3/8"
TAMA O MAXIMO IMO NOMINAL
8
Observamos que nuestra curva es uniforme es decir que está bien gradada tienden a semejarse a las curvas granulométricas recomendadas por la Norma Técnica Colombiana #174, la cual establece unos límites para los agregados tanto fino como grueso. El modulo modulo de finura aproximándolo es igual igual a 2 de esta manera manera experimentamos y comprobamos que es una arena arena adecuada para diseñar diseñar una buena mezcla para concreto según especificación NTC 174.
CONCLUSIONES La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. El propósito del análisis granulométrico es conocer que tan grueso o fino es el agregado, determinar el porcentaje del tamaño de partículas, así como los posibles problemas por exceso o escases de algún tamaño en particular. parti cular. Las curvas granulométricas permiten visualizar mejor la distribución de tamaños dentro de una masa de agregados y permite conocer además que tan grueso o fino es. El método del Tamizado fue el elegido para clasificar las muestras, debido a la facilidad y sencillez con que se realiza. En el Agregado Fino se observó que hay gran variedad de tamaños; ya que si tenemos arenas muy finas se obtienen mezclas segregadas y costosas mientras que con arenas gruesas mezclas ásperas; por esto se debe evitar la utilización de cualquiera de los dos extremos. Se considera que una buena granulometría es aquella que está constituida por partículas de todos los tamaños, de tal manera que los vacíos dejados por las de mayor tamaño sean ocupados por otras de menor tamaño y así sucesivamente.
BIBLIOGRAFIA
http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_2.html NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 174-77-78. Guías de estudio Materiales de ingeniería. Universidad Militar Nueva Granada.
PRÁCTICA N° 4. CONTENIDO APROXIMADO DE MATERIA MATERIA ORGANICA ORGANICA EN LA ARENA NTC 127
INTRODUCCION La materia orgánica que se presenta en los agregados, especialmente en las arenas consiste en tejidos animales y vegetales que están principalmente formados por carbono, nitrógeno y agua. Este tipo de materia al encontrarse en grandes cantidades afectan en forma nociva las propiedades del concreto, como la resistencia, durabilidad y buen desarrollo del proceso de fraguado. Por esto es muy importante controlar el posible contenido de materia orgánica de una arena ya que ésta es perjudicial para el concreto. El ensayo más utilizado es el colorimétrico. BASE TEORICA Tarjeta o Tabla de Colores. Corresponde a una tarjeta de colores que contiene cinco intensidades que van desde un ligero color amarillo hasta una coloración oscura. Materia Orgánica. La materia orgánica encontrada generalmente en los agregados finos, consiste en productos de descomposición vegetal, la cual aparece en forma de humus o arcilla orgánica.
En agregados se pueden encontrar algunas sustancias como lo es la materia orgánica, las cuales si se encuentran en grandes cantidades afectan o dañan algunas propiedades del concreto como lo son el tiempo de fraguado, resistencia y durabilidad. De aquí proviene la importancia de detectar éste tipo de materia, saber cómo actúan y hasta que cantidad se pueden tolerar.
Las impurezas orgánicas interfieren en las reacciones químicas de hidratación del cemento durante el proceso de fraguado causando un tipo de retraso, lo cual ocasiona como anteriormente se nombró, una disminución en resistencia y durabilidad. Al hablar de los perjuicios que tiene la materia orgánica en el concreto, también debemos hacer énfasis en los daños que causa en los materiales de refuerzo como el acero; donde aparece la corrosión que es uno de los mayores problemas en el concreto reforzado, produciéndose deficiencia en sus propiedades. Como no todas las impurezas orgánicas son perjudiciales lo más aconsejable es realizar el ensayo colorimétrico, que es un método muy útil para conocer la cantidad de materia orgánica en los agregados y de ésta manera poder tomar decisiones de hacer o no uso del material de relleno. 2 OBJETIVOS Determinar en una muestra de agregado fino el contenido de materia orgánica que existe y saber los perjuicios que trae la materia orgánica en la elaboración de concreto durante las etapas de fraguado f raguado y endurecido de las mezclas. MATERIALES Agregados finos: Arena de río o de peña. Reactivo de solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 3%, es decir disuelto en 97 partes de agua. EQUIPOS Recipientes metálicos o Bandejas: De tamaño adecuado, utilizados para el transporte y manejo del material en el laboratorio. Deben soportar altas temperaturas. Balanza mecánica: Instrumento utilizado para determinar la masa o pesos relativos de los cuerpos referidos a unidades patrón como el gramo, palanca de primer genero con una sensibilidad de 0.1% con punto de apoyo en la parte izquierda del brazo, en uno de sus extremos un platillo para la masa que se va a pesar. A lo largo del brazo tiene pesas consecutivas que se disponen a lo largo de este hasta encontrar el equilibrio, hallando así la masa o peso relativo del objeto a medir. Frasco de vidrio: Transparente, con espesor menor o igual a 60 mm para que permita visibilidad adecuada, provisto de tapa hermética no soluble a reactivos. 2
http://www.construaprende.com/Lab/16/Prac16.html
PROCEDIMIENTO 1. Tomar aproximadamente 500 gr. de muestra de las arenas después de
haber realizado el cuarteo con base en el tamiz No.4.
2. Colocar solución de hidróxido de sodio en el frasco hasta completar un volumen aproximado de 100ml, a temperatura de 20º C. 3. Añadir la muestra del agregado fino producto del cuarteo, al frasco de vidrio hasta que el volumen total del conjunto (agregado y solución) sea aproximadamente de 200ml. 4. Tapar el frasco f rasco y agitarlo vigorosamente hasta que se mezclen muy bien el agregado y la solución. 5. Se deja en reposo el material por 24 horas.
RESULTADOS Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS Pasadas las 24 horas se compara el color de la mezcla con la carta de colores que se encuentra tabulada, para determinar el contenido de materia orgánica. A continuación se adjunta la carta de colores utilizada para determinar el contenido de materia orgánica.
El agregado tiene un contenido de materia orgánica aceptable hasta el N° 3 color Ámbar, si el resultado es un número mayor puede que exista la presencia de materia orgánica en el agregado. Esto debe verificarse con otros ensayos como resistencia en cubos de morteros. Adicionalmente este valor de materia orgánica puede relacionarse con la Escala calorimétrica de Gardner, que se presenta a continuación:
Contaminación Salina : : Cuando los agregados provienen de depósitos marinos o playa, presentan un alto contenido de sal que produce como resultado final manchas de color amarillo en las mezclas, pero no afectan la estabilidad de la estructura, solamente su apariencia. Partículas Deleznables: Es la presencia en los agregados de materiales inestables como son partículas blandas, terrones de arcilla, madera, carbón, los cuales pueden afectar la resistencia de las mezclas y su durabilidad.
CONCLUSIONES Cuando la cantidad de materia orgánica es grande, la medida correctiva que se toma es tratar el agregado con solución de soda cáustica al 3%; luego se lava con agua pura para realizarle nuevamente el ensayo colorimétrico. Es importante también resaltar que el alto contenido de restos vegetales y tejidos animales en el agregado ocasiona variación en las propiedades del concreto causando deficiencia en la resistencia, durabilidad y en el proceso de fraguado, debido a que las impurezas orgánica interfieren en las reacciones químicas de hidratación del cemento. En conclusión general se hace necesario el ensayo colorimétrico para el agregado antes de diseñar nuestra mezcla de concreto.
BIBLIOGRAFIA
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GUÍA LABORATORIO DE DISEÑO DE MEZCLAS. Colorimetría. U.F.P.S. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 127. Colorimetría de los Agregados. CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento. GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada.
PRÁCTICA N° 5. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN NTC 237 AGREGADOS FINOS NTC 176 GRUESOS INTRODUCCIÓN Entre las propiedades propiedades físicas de los agregados encontramos la densidad. Al realizar este laboratorio podemos decir que de acuerdo a los tipos de agregados encontraremos partículas que tienen poros saturables como no saludables que dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacíos parcialmente saturados o totalmente llenos de agua, generando así una serie de estados de humedad y densidad. BASE TEORICA La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad, descritos en las Normas Técnicas Colombianas 176 y 237; la que más interesa en el campo de la tecnología del concreto y específicamente en el diseño de mezclas es la densidad aparente que se define como la relación que existe entre el peso del material y el volumen que ocupan las partículas de ese material incluidos todos los poros (saturables y no saturables). Este factor es importante para el diseño de mezclas porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. El valor de la densidad de la roca madre varía entre 2.48 y 2.8 kg/cm³. El procedimiento para determinarla está se encuentra en la NTC 176 para los agregados gruesos y la NTC 327 para los agregados finos. Existen tres tipos de densidad las cuales están basadas en la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber: Densidad Nominal: es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida.
Densidad Aparente: la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.
Densidad Aparente (SSS): la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.
La densidad aparente es la característica usada generalmente para el cálculo del volumen ocupado por el agregado en diferentes tipos de mezclas, incluyendo el concreto de cemento Portland, el concreto bituminoso, y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas sobre la base de un volumen absoluto. La densidad aparente es también usada en el cálculo de los vacíos en el agregado en la NTC 1926. La densidad aparente (SSS) se usa si el agregado está húmedo, es decir, si se ha satisfecho su absorción. Inversamente, la densidad nominal (seco al horno) se usa para cálculos cuando el agregado está seco o se asume que está seco. La densidad nominal concierne a la densidad relativa del material sólido sin incluir los poros saturables de las partículas part ículas constituyentes. La absorción en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como "seco" cuando se ha mantenido a una temperatura de 110°C ± 5°C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada. La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos descritos en la Norma Técnica Colombiana 176, para agregados gruesos, y la Norma Técnica Colombiana 237, para los agregados finos. Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24 horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad aparente (SSS); obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción. Para el cálculo, tanto las densidades como la absorción para el agregado grueso se calculan de la siguiente manera:
Densidad Aparente
Donde :
D = A / [B – C]
A es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (gr) B es la masa en el aire de la muestra de ensayo saturada y superficialmente seca (gr) C es la masa en el agua de la muestra de ensayo saturada (gr)
Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca). D = B / [B – C]
Densidad Nominal. D = A / [A – C]
ABSORCIÓN Absorción = ([B – A] / A) * 100
Para el agregado fino la densidad se calcula de la siguiente manera:
Densidad Aparente Daparente = A / [B + S – C]
Donde: A es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (gr) B es la masa del picnómetro lleno con agua S es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca (gr) C es la masa del picnómetro con la muestra y el agua hasta la marca de calibración (gr), y D densidad gr / cm³
Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca). Dsss = S / [B + S – C]
Densidad Nominal. D = A / [B + A – C]
ABSORCIÓN Absorción (%) = ([S – A] / A) * 100
OBJETIVO Determinar la densidad y la absorción de los agregados finos y gruesos a partir del humedecimiento de los agregados en un tiempo determinado. MATERIAL Y EQUIPOS Se usaron los siguientes materiales y equipos: Para el agregado grueso:
Balanza digital o mecánica calibrada. Recipiente de la muestra. Una canasta de malla con abertura de 3,35 mm cuadrados Tamiz N°4
Balanza digital
Canasta de malla con abertura de 3,35 mm cuadrados
Tamiz N°4
Para el agregado fino
Balanza análoga Picnómetro, frasco volumétrico de vidrio con capacidad de 500 cm³ a temperatura normal. Molde Metálico, debe ser de forma tronco cónico con las medidas siguientes: 40 mm de diámetro en la base superior, 90 mm de diámetro en la inferior y 75 mm de altura.
Pisón Metálico, debe tener un peso de 340 g y una sección plana de 25 mm de diámetro. Secador de Pelo, aparato utilizado para secar el agregado.
Picnómetro Molde Metálico cónico, Pisón Metálico
PROCEDIMIENTO Para agregado grueso
Cuarteo de la muestra de acuerdo a la norma NTC 129. Tomar la cantidad de material según TMN. Sumergirla en un recipiente con agua durante 24 horas permitiendo que las partículas de la muestra se saturen a una temperatura de 20 a 25°C.
Muestra sumergida en un recipiente con agua durante 24 horas
Transcurrido el tiempo indicado, se extrae el material y se extiende sobre una toalla para proceder a secarlo superficialmente.
Al presentar la muestra un aspecto saturado y seco, se pesa para determinar la masa de las partículas en dicha condición. Al introducirla en la canasta metálica y sumergirla se tomó nuevamente el dato de la masa. Finalmente se lleva la muestra al horno durante 18 horas ± 2 horas a una temperatura constante de 110°C ± 5, cuantificando el peso de la muestra seca después de éste proceso.
Para agregado fino Cuarteo de la muestra de acuerdo a la norma NTC 129. Tomar la cantidad de material según TMN Sumergirla en un recipiente con agua durante 24 horas permitiendo que las partículas de la muestra se saturen a una temperatura de 20 a 25°C. Transcurrido el tiempo indicado, se extrae el material y se extiende sobre un recipiente metálico para proceder a secarlo superficialmente. Aplicamos calor constante con el secador tratando de conseguir uniformidad en el secado. Se colocó la muestra en el tronco cónico, en dos ocasiones se dejó caer el pistón desde una altura de 1 cm 10 veces, nuevamente desde la misma altura 3 veces, y finalmente 2 veces, para un apisonamiento total de 25 veces. Al tener nivelado y razado el material se procede a retirar el molde, al hacer esto la muestra se comienza a agrietar o colapsar, y así se obtuvo una muestra de material saturado necesario.
Material Saturado Seco Superficialmente
Luego se tomó una muestra del material y lo introdujimos en el picnómetro, llenando éste con agua a temperatura ambiente. Se procede a eliminar las burbujas de aire contenidas, proceso que se pudo realizar manualmente y con el extractor de aire.
Muestra introducida en picnómetro
Tomamos el peso del picnómetro con la muestra y el agua, pudiendo con ese valor denotar luego el valor de cada uno. Finalmente se transfiere la muestra a un recipiente y se lleva al horno durante 24 horas, para luego de transcurrir éste tiempo pesar nuevamente la muestra y determinar los valores.
Muestra para llevar al horno
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Para agregado grueso Material Agregado seco Agregado SSS Agregado en el agua
Masa (gr) 3935,3 4035,3 2357,0
Densidad del agua= 1 gr/cm3
Resultados al remplazar remplazar en fórmulas fórmulas Densidad Densidad Aparente Densidad SSS Densidad Nominal
(gr/cm3) 2.34 2.40 2.49
Porcentaje de Absorción = 2.54 %
Para agregado fino Descripción Picnómetro Recipiente Agua Muestra seca Muestra SSS Picnómetro + Agua Picnómetro + Agua Picnómetro + Agua + Muestra
Masa (gr) 148.85 102.57 508.15 491,1 500 643,5 948,6
Densidad del del agua = 1 gr/cm3
Resultados al remplazar remplazar en fórmulas fórmulas Densidad Densidad Aparente Densidad SSS Densidad Nominal
(gr/cm3) 2.52 2.56 2.64
Porcentaje de Absorción Absorción = 1.81 % CONCLUSIONES
Se conoció el procedimiento experimental y matemático para determinar la densidad y absorción de agregados, al igual se analizó el criterio técnico de la norma NTC ( agradados grueso y fino) , para el cumplimiento de los requerimientos al usar agregados agregados en los diseños de de mezclas; conociendo la importancia he influencia que tiene la l a densidad y absorción de los agregados en el concreto. El resultado de la absorción del agregado grueso fue 2.54%, es decir que este es un material muy poroso, debido a que un agregado grueso optimo es el que nos arroja un cálculo en la absorción entre 0,5 y 1%. El resultados de la absorción absorción del agregado fino fue 1,81%, decir que este es un material óptimo para concretos
El resultado de la densidad aparente del agradado grueso fue 2,34 gr /cm³, encontrándose dentro dentro del intervalo permitido por la norma (2,2 y 2,9 gr /cm³).
BIBLIOGRAFIA http://www.construaprende.com/Lab/17/Prac17_1.html http://es.scribd.com/doc/20869782/LA-ABSORCION-EN-LOS-AGREGADOS GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada.
PRÁCTICA N° 6. MASA UNITARIA SUELTA Y PORCENTAJE DE VACIOS NTC 92 INTRODUCCION El presente Laboratorio tiene como objetivo, obtener la masa unitaria suelta y porcentaje de vacios de acuerdo a las Norma Técnica Colombianas NTC 92 la cual involucra una muestra de agregado en un recipiente de volumen conocido y luego se resta la masa del recipiente. La masa unitaria suelta se realiza por medio del llenado con el agregado del recipiente, a una altura no mayor de 50 mm, se enraza y se pesa (3 veces), se saca la masa promedio y se divide sobre el volumen y nos da la masa unitaria suelta. Para la masa unitaria compacta se realiza el mismo procedimiento, con la variación de que el recipiente se llena en tres capas y cada capa es golpeada según la Norma y luego se procede igual. BASE TEORICA La masa unitaria es importante porque indica el grado de acomodamiento de las partículas. Al haber un mejor acomodamiento de las partículas, habrá mayor cantidad de granos y menos espacios vacíos, lo cual depende de la granulometría, forma, textura y tamaño del agregado. La masa unitaria indica la calidad del agregado y su aptitud para ser utilizado en la fabricación de concreto. Existen dos tipos de masas unitarias cuyo valor suele oscilar entre 1.100 y 1.600 kg/m3 para agregados naturales, según su grado de compactación, de la siguiente forma: Masa Unitaria Compacta
Es el grado de acomodamientos de las partículas del agregado cuando se han sometido a un proceso de compactación aumentado aumentado la masa unitaria. Con este factor se determina los volúmenes absolutos de agregados en el diseño de mezcla, ya que las partículas de los agregados quedarán confinadas y compactadas dentro de la masa de agregado. Masa Unitaria Suelta
Es el grado de acomodamiento de las partículas de agregado cuando el material es colocado normalmente sin ningún tipo de presión, aumentando su volumen y disminuyendo la masa unitaria. Es importante para el manejo, transporte y almacenamiento de los agregados porque todos estos procesos se hacen con el material suelto. La masa unitaria
suelta y el porcentaje de vacíos de los agregados, se determina a través del ensayo regulado por la norma ICONTEC NTC 92. OBJETIVOS Establecer el procedimiento que se debe seguir para determinar la determinar la masa unitaria de los agregados pétreos y el porcentaje de vacíos. MATERIALES
Agregados Finos: Arena de rió o arena de peña. Agregados Gruesos: Gravas.
EQUIPOS Varilla de apisonamiento : Varilla de acero, lisa, redondeada y recta, de 16 mm de diámetro y 600 mm de longitud aproximadamente, con uno de sus extremos redondeado en una punta semiesférica del mismo diámetro de la varilla. Molde : Recipiente cilíndrico, provisto preferiblemente de manijas. Debe ser impermeable y con sus bordes superior e inferior alineados y uniformes, suficientemente rígido como para mantener la forma bajo un uso fuerte. El molde debe tener una altura aproximadamente igual a su diámetro, pero en ningún caso debe ser su altura menor del 80% o mayor del 150% por ciento de su diámetro. Cuchara normalizada: Se normalizada: Se emplea para mezclar el material y tomar muestras del mismo. Equipo de calibración: Vidrio calibración: Vidrio plano, mínimo de 6 mm y mínimo 25 mm más largo que el diámetro del molde que va a ser calibrado. Para prevenir escapes puede usarse una grasa viscosa. Balanza mecánica: Instrumento mecánica: Instrumento utilizado para determinar la masa o pesos relativos de los cuerpos referidos a unidades patrón como el gramo, palanca de primer genero con una sensibilidad de 0.1% con punto de apoyo en la parte izquierda del brazo, en uno de sus extremos un platillo para la masa que se va a pesar. A lo largo del brazo tiene pesas consecutivas que se disponen a lo largo de este hasta encontrar el equilibrio, hallando así la masa o peso relativo del objeto a medir. PROCEDIMIENTO 1. El tamaño de la muestra debe ser aproximadamente del 125 al 200% de la cantidad requerida para llenar el molde, y debe ser manipulada de tal forma que evite la segregación. 2. Secar la muestra de agregado a una masa esencialmente constante preferiblemente en un horno a una temperatura de 110 º C. 3. El procedimiento por paleo debe ser usado para la determinación de la masa unitaria suelta.
4. La masa unitaria compacta debe determinarse por el procedimiento de apisonamiento para agregados con tamaños máximos nominales de 38 mm o menores, o por el procedimiento de vibrado para agregados que tienen un tamaño máximo nominal superior a los 38 mm y que no exceda los 150 mm. A. Masa Unitaria Suelta La masa unitaria suelta se determina usando el método de paleo para el cual sigue el siguiente procedimiento: Determine la masa del recipiente y llene de modo que el agregado se descargue de una altura no mayor de 50 mm por encima del borde. Enrase la superficie y pese el recipiente lleno. Repita esta operación tres veces y determine el promedio. B. Método Apisonado (Se utiliza para agregados de tamaño nominal menor o igual a 38mm)
Llene una tercera parte del molde y nivele la superficie con los dedos. Apisone la capa de agregado con 25 golpes de la varilla de apisonamiento, distribuidos uniformemente sobre la superficie. Luego complete las dos terceras partes del molde y nivele y apisone nuevamente. Finalmente, llene el molde completo y apisone de nuevo en la forma antes descrita. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con una plantilla recta de tal forma que las partes sobresalientes de las partículas más grandes que conforman el agregado grueso compensen aproximadamente los vacíos dejados en la superficie bajo el borde del molde. En el apisonamiento de la primera capa, no se debe permitir que la varilla de apisonamiento golpee el fondo del molde. En el apisonamiento de la segunda y
tercera capas, aplicar un esfuerzo vigoroso, pero no tan exagerado que cause la penetración de la varilla de apisonamiento en la capa previa de agregado. Determine la masa del molde más su contenido y la masa del molde por separado y registre los valores con una aproximación de 0.05 kg. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
La masa unitaria suelta y apisonada, es el cociente entre la masa de la muestras suelta y apisonado respectivamente sobre el volumen del recipiente. A. Masa Unitaria Suelta
Método de Paleo
Masa del molde vacío = 4.759 Kg Primer resultado Masa del molde lleno = 13.010 Kg Segundo resultado Masa del molde lleno = 12.983 Kg Tercer resultado Masa del molde lleno = 12.914 Kg Masa promedio = (13.010 + 12.983 + 12.914) Kg 3 Masa promedio = 12.969 Kg Masa Total = 12.969 Kg - 4.759 Kg Masa Total = 8.21 Kg B. Masa Unitaria Apisonada Primer resultado: Masa del molde lleno = 13.410 Kg Segundo resultado: Masa del molde lleno = 13.350 Kg
Tercer resultado: Masa del molde lleno = 13.356 Kg Masa promedio = (13.410 + 13.350 + 13.356) Kg 3 Masa promedio = 13.372 Kg Masa Total = 13.372 Kg - 4.759 Kg Masa Total = 8.613 Kg Diámetro del molde (d) = 6 plg Altura (h) = 12 plg
A = (p d2)/4= p (6 plg) 2 /4= 28.2744 plg2 V=Axh V = (28.2744 plg2)(12 plg) = 339,2928 plg3
Masa Unitaria Suelta = 8.21 Kg /339,2928 plg3 = 8.21 Kg / 5.56 x 10-3 m3 Masa Unitaria Suelta = 1476.61529811 Kg/m 3 Masa Unitaria Apisonada = 8.613 Kg / 5.56 x 10-3 m3 Masa Unitaria Apisonada = 1549,09714526 Kg/m 3 CONCLUSION Es importante conocer la masa unitaria del agregado para seleccionar las proporciones adecuadas para el diseño de mezclas de concreto.
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. http://www.construaprende.com/Lab/13/Prac13.html Norma Técnica Colombiana NTC 92.
PRACTICA No.7 RESISTENCIA AL DESGASTE O ABRASION NTC 98
INTRODUCCION En los agregados gruesos la propiedad física de la resistencia a la abrasión o desgaste, es de gran gran importancia ya que es indispensable indispensable en el diseño de mezcla. En esta práctica se da a conocer conocer del agregado grueso el porcentaje de desgaste que este sufrirá en condiciones de roce continuo de las partículas y las esferas de acero. Esto indica si el agregado agregado grueso grueso a utilizar es el adecuado para el diseño de mezcla y la fabricación de concreto. BASE TEORICA La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros. Para determinar la dureza se utiliza un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra descrito en la Normas ICONTEC 93 y Norma ICONTEC 98 para los agregados gruesos. Dicho método más conocido como el de la Máquina de los Úngeles, consiste básicamente en colocar una cantidad especificada de agregado dentro de un tambor cilíndrico de acero que está montado horizontalmente. Se añade una carga de bolas de acero y se le aplica un número determinado de revoluciones. El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo como porcentaje inicial.
Porcentaje de desgaste = [ P a – Pb ] / Pa Donde: Pa es la masa de la muestra seca antes del ensayo (gr) Pb es la masa de la muestra seca después del ensayo, lavada sobre el tamiz 1.68 mm En el ensayo de resistencia a la abrasión o al desgaste se utiliza la Maquina de los Ángeles. Esta es un aparto constituido por un tambor cilíndrico hueco de acero de 500 mm de longitud y 700 mm de diámetro aproximadamente, con su eje horizontal fijado a un dispositivo exterior que puede transmitirle un movimiento de rotación alrededor del eje. El tambor tiene una abertura para la introducción del material de ensayo y de la carga abrasiva; dicha abertura está provista de una tapa que debe reunir las siguientes condiciones: 1. Asegurar un cierre hermético que impida la pérdida del material y del polvo. 2. Tener la forma de la pared pared interna del tambor, excepto en el caso de que por la disposición de la pestaña que se menciona más abajo, se tenga certeza de que el material no puede tener contacto con la tapa durante el ensayo. 3. Tener un dispositivo de sujeción que asegure asegure al mismo tiempo la fijación rígida de la tapa al tambor y su remoción fácil. El tambor tiene fijada interiormente y a lo largo de una generatriz, una pestaña o saliente de acero que se proyecta radialmente, con un largo de 90 mm aproximadamente. Esta pestaña debe estar montada mediante pernos u otros medios que aseguren su firmeza y rigidez. La posición de la pestaña debe ser tal que la distancia de la misma hasta la abertura, medida sobre la pared del cilindro en dirección de la rotación, no sea menor de 1250 mm. La pestaña debe reemplazarse con un perfil de hierro en ángulo fijado interiormente a la tapa de la boca de entrada, en cuyo caso el sentido de la rotación debe ser tal que la carga sea arrastrada por la cara exterior del ángulo. Una carga abrasiva consiste en esfera de fundición o de acero de unos 48 mm de diámetro y entre 390 y 445 gramos de masa, cuya cantidad depende del material que se ensaya, tal como se indica en la siguiente tabla TIPO IPO A B C D
N MEROS DE ESFERAS 12 11 8 6
MASA DE LAS ESFERAS (gr) 5000 ± 25 4584 ± 25 3330 ± 25 2500 ± 15
OBJETIVOS El ensayo tiene como objeto determinar la resistencia al desgaste del agregado grueso, hasta 37.5mm mediante la máquina de los Ángeles. MATERIALES
Agregado grueso de tamaño menor a 37,5 mm de acuerdo a la norma técnica Colombiana NTC 98.
EQUIPOS Maquina de los ángeles : Tambor de acero de 710 ± 6 mm de diámetro interior y de 510 ± 6 mm de longitud interior montado horizontalmente por sus vástagos axiales con una tolerancia de inclinación de 1 en 100, uno de los cuales debe tener un dispositivo de polea o similar, para acoplar el motor. En su manto cilíndrico debe tener una abertura para introducir la muestra, con una tapa provista de dispositivos para fijarla firmemente en su lugar y que asegura una estanqueidad al polvo.
Debe llevar en su superficie interior una aleta consistente en una plancha de acero desmontable, fijada rígida y firmemente a todo lo largo de una generatriz del cilindro de modo que se proyecte radialmente hacia el interior en 90 ± 3 mm. La distancia entre la aleta y la abertura, medida a lo largo de la circunferencia exterior del cilindro y en la dirección de rotación, debe ser igual o mayor que 1.25 m. Su rotación debe estar comprendida entre 30 y 33 revoluciones por minuto. Debe estar contrapesada e impulsada de modo de mantener una velocidad periférica uniforme. Balanza: Con una capacidad superior a 10 kg. Y una precisión igual o mayor al 0.1%. De la pesada. Tamices: De malla y alambre y abertura cuadrada. Horno: Con circulación de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensaye. Esferas: (Carga abrasiva), Un juego de esferas de acero de 45 a 50 mm de diámetro y con una masa de 440 ± 50 gr cada una.
PROCEDIMIENTO
Seleccionar el material de acuerdo a la gradación. gradación. Se toma una muestra (5000 gr aprox.) del agregado y se lleva al horno a una temperatura de 110°C +/- 5°C, por 24 horas. Transcurridas las 24 horas se extrae el material dejándolo a temperatura ambiente para que se enfríe. Tamizamos la muestra y de cada tamaño (1 -3/4 - 1/2 -3/8) se extrae una cantidad adecuada.
Depositamos la muestra seca junto con las esferas en el cilindro, haciéndolo girar a una velocidad entre 30 y 33 rpm, permitiendo que complete 500 vueltas a una velocidad angular que es constante. Al concluir el proceso retiramos el material del cilindro y lo tamizamos nuevamente; se procede a lavar el material retenido y se lleva al horno a una temperatura entre 105 °C y 110 °C. 24 horas después se pesa la muestra.
El choque entre el agregado y las bolas da por resultado la abrasión y los efectos se miden por la diferencia entre la masa inicial de la muestra seca y la masa del material desgastado expresándolo expresándolo como porcentaje inicial. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Rpm 33/3
PASA T. 1" 3/4" 1/2" 3/8
N. de vueltas 500
RETENIDO T. 3/4" 1/2" 3/8” ¼”
Total
cantidad 5000+_10gr
PESO RETENIDO (gr) 1250 1250 1250 1250 5000
Método A 12 esferas 500 vueltas Peso seco del ensayo lavado sobre el tamiz (Pb) = 3320 gr Porcentaje de desgaste = ([Pa – Pb] / Pa) * 100 Porcentaje de desgaste = ([5000 - 3320] / 5000) * 100 Porcentaje de desgaste = 34% CONCLUSIONES
Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede concluir que contamos con un agregado de buena resistencia al desgaste, de acuerdo con la norma donde el porcentaje de desgaste no debe ser mayor al 35%. Se pude pude decir decir que que existe la posible que el material material usado usado en el ensayo ensayo sea de tipo canto rodado semiesférico porque su su resistencia al desgaste desgaste es muy buena, también se se pude decir decir que esta buena resistencia resistencia al desgaste desgaste que presenta el material depende principalmente por las características de la roca madre de donde es originario.
Se conoció el funcionamiento de de la máquina de de los ángeles, y los cuidados para su utilización, especialmente en lo referente a seguridad industrial. Según los resultados obtenidos en el laboratorio se puede concluir que contamos con un agregado de alta resistencia al desgaste. desgaste.
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. NORMA TECNICA COLOMBIANA # 98. Determinación de la resistencia al desgaste de los tamaños menores de agregado grueso utilizando la máquina de los ángeles. CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento.
PRACTICA No. 8 PESO ESPECÍFICO DEL CEMENTO NTC 221
INTRODUCCIÓN Para poder realizar un ensayo referente con el peso específico del cemento, se hace necesario tener conocimiento acerca del concepto en forma general. El Peso de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que esta ocupa. En el sistema métrico decimal, se mide en kilogramo por metro cúbico (kg/m³). En el Sistema Internacional de Unidades, en newton por metro cúbico (N/m³). BASE TEORICA CEMENTO = KLINKER+YESO
CAL ADICIONES PUZOLANAS CENIZA ESCORIA El valor del peso específico en el cemento se encuentra normalmente entre los siguientes valores: 3.10 gr/cm3 y 3.15 gr/cm3. 2.80 gr/cm3 a 3.10 3.10 gr/cm3 - Cemento Cemento adicional adicional tipo I La determinación del peso específico relativo de los cementos consiste en establecer la relación entre una masa de cemento (gr) y el volumen (ml) de líquido que ésta masa desplaza en el matraz de Le-Chatelier. El frasco de chatelir chateli r con kerosene y es sometido a un baño de maría a 20° C.
OBJETIVO El principal objetivo del ensayo de laboratorio consisten en Establecer el método de ensayo para determinar el peso específico del Cemento, su principal utilidad esta relaciona con el diseño y control de mezclas. Además esta norma tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar la densidad del cemento Pórtland hidráulico por medio del Frasco de Le Chatelier. MATERIAL Cemento, material pulverizado, aglomerante, que tiene propiedades de adhesión y cohesión, las cuales le permiten unir fragmentos minerales, para formar un todo compacto con resistencia y durabilidad, color gris. Kerosene libre de agua. EQUIPOS
Frasco de Le Chatelier: Su material de fabricación debe ser vidrio, de la mejor calidad y transparente, lleva número de identificación y tapón. El frasco debe cumplir con las dimensiones indicadas en la norma.
PROCEDIMIENTO
Primeramente tomamos muestras de los cementos a ensayar por separado Pesamos 64 gramos de cemento calibrando previamente la balanza Introducimos en el frasco de Le Chatelier el kerosene con la ayuda de un embudo. Previamente dejamos calentando agua en un recipiente hasta que alcance una temperatura entre 20 ºC, una vez alcanzada la temperatura deseada introducimos el frasco de Chatelier en baño baño maría en el agua que tenemos ya en la temperatura deseada con el fin de estabilizar la temperatura y por ende el volumen del kerosene por un lapso de 5 minutos. Tomamos la temperatura del kerosene y la registramos como la temperatura inicial Usando un embudo embudo preferentemente de papel papel vamos introduciendo la muestra de los 64 gr de cemento cemento en el frasco de Le Chatelier Chatelier teniendo el máximo de cuidado en no perder o dejara caer parte de la muestra fuera del frasco Una vez introducido el cemento en el frasco inclinamos el frasco aproximadamente 45º y la hacemos girar con el fin de llenar los vacíos y sacar el aire que podría contener la muestra.
Nuevamente introducimos el frasco en el baño maría donde la dejamos por un momento para estabilizar nuevamente su temperatura. tomamos la temperatura de la muestra con kerosene y si no varía más de 1 [ºC] como mencionamos ya, entonces esa es la temperatura final, en ese mismo momento tomamos la lectura del volumen final.
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
La cantidad utilizada de cemento fue de 64gr. La temperatura a la cual se realizó el ensayo fue de 20ºC. La diferencia entre las lecturas final e inicial representará el volumen de líquido desplazado por la masa del cemento usado en la práctica de tal manera que la densidad o peso específico será: PESO ESPECIFICO = ( 64 GRS. ) / ( Lf - L0 ) (Lf - L0) = volumen desplazado
LECTURA INICIAL: 0.2 cm3 LECTURA FINAL: 22,7 cm3 D= m/Lf-Li= 64/22.7-0.2= 2.84 gr/cm3 Con lo cual finaliza la parte de toma de datos. CONCLUSIONES Después de realizado el ensayo para determinar el peso específico del cemento portland, y teniendo en cuenta que los valores típicos para el cemento normal y el cemento adicionado son de 3.10 gr/cm3 a 3.15 gr/cm3 y de 2.80 gr/cm3 a 3.10 gr/cm3 respectivamente, se puede confiar que el cemento utilizado para la práctica de laboratorio es un cemento adicionado.
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 221. CEMENTOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DEL CEMENTO HIDRÁULICO
PRACTICA No. 9 SUPERFICIE ESPECÍFICA O FINURA DEL CEMENTO NTC 33 INTRODUCCION El método llamado superficie especifica consiste en estudiar el grosor de los granos del cemento, es decir, que tan fino o que tan grueso es el cemento que se está trabajando; esto se verifica haciendo pasar cierta cantidad de aire por el material en cierto tiempo y al igual que en otros casos comparar los valores obtenidos con los normativos En materia de obras civiles el cemento es uno de los materiales más indispensables en cuanto a la construcción, por ende se debe evaluar su calidad por medio de ensayos. Este es un ensayo que consiste en la determinación del tamaño de las partículas del polvo de cemento, y ya que este es muy fino no se puede calcular con un proceso granulométrico a través de tamices, por esta razón se desarrolló desarrolló a través del permiabilímetro Blaine como como el más usado. Así mismo, es necesario que los estudiantes de construcción civil se involucren cada vez más desde los primeros trimestres de la carrera con lo que será su campo de trabajo en un futuro. BASE TEORICA El permeabilímetro de Blaine es un aparato para determinar la superficie específica del cemento, cemento, basado en la Permeabilidad de una capa capa de cemento en cierto grado de compactación al paso del aire. El principio de este método consiste en hacer pasar una cantidad determinada de aire a través de una capa de cemento de porosidad definida. La cantidad y el tamaño de los poros existentes en dicha capa, son función del tamaño de las partículas y determinan el gasto de aire a través de la capa. El cemento se coloca en un recipiente, éste es compactado por un émbolo y mediante una pera de caucho conectada se hace pasar aire el cual al pasar mueve un líquido que se encuentra en un manómetro instalado al recipiente. OBJETIVO Detectar qué tan fino o grueso es el cemento en función de la superficie específica por medio del aparato de Blaine de permeabilidad al aire. MATERIAL Y EQUIPO Aparato de Blaine : El aparato Blaine de permeabilidad al aire consiste en un medio para hacer pasar una cantidad determinada de aire a través de una capa
de cemento de porosidad definida. El número y tamaño de los poros existentes en dicha capa, son función del tamaño de las partículas, y determinan la velocidad del flujo del aire a través de la capa. El aparato consta de las siguientes partes, ver la Figura 1. La cámara de permeabilidad: Consta de cilindro rígido, de diámetro interior de 12,70 mm ±0,10 mm en acero inoxidable austenítico. El interior de la cámara debe tener un terminado de 0,81 mm. La parte superior debe estar dispuesta en ángulo recto, con respecto al eje de la misma.
La parte inferior se ajusta herméticamente con la parte superior del manómetro, de manera que no exista posibilidad de salida del aire entre las superficies de contacto. En el interior de la cámara y a 55 mm ± 10 mm de la parte superior, se debe hacer un reborde de 0,5 mm a 1 mm de ancho, con el fin de soportar un disco metálico perforado. La parte superior debe estar ajustada con un reborde para facilitar la remoción del manómetro. El papel de filtro : Debe ser del tipo de retención mediana correspondiente al tipo 1, Grado B, de acuerdo con la Federal Specification for Paper: Filtering (UU-P-236). Su forma debe ser circular, sus bordes regulares y debe tener el mismo diámetro (véase la nota 2) que el interior de la cámara de permeabilidad.
PROCEDIMIENTO Se tomó una célula que previamente fue tarada para saber cuál es la cantidad de cemento a ser usada, en este caso trabajamos con 2,8 de cemento, cabe destacar que antes de vaciar el cemento en la célula se debe colocar un papel de filtro. Luego se realizó la compactación con el embolo presionándolo una
primera vez hasta donde la célula permita. Seguidamente se gira 90 grados y se vuelve a compactar. Después de estos pasos se lubrica con vaselina la parte exterior de la célula y se coloca en el aparato de Blaine y con el manómetro se va hacer pasar cierta cantidad de aire por la muestra (mientras mayor sea el tiempo más fino es el cemento). RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
S= Superficie especifica de la muestra Sp = Superficie Especifica patrón Tp= Tiempo patrón
Nota. Para el cemento patrón se maneja una constante Mediante la siguiente formula se procederá a la determinación de la superficie especifica = Sp. t/tp CONCLUSIONES Se puede puede decir que el modelo de ensayo ensayo aplicado aplicado es esencial para medir la calidad y eficacia de los cementos que serán utilizados en las obras civiles, además de aportar las prácticas necesarias para desarrollar habilidades y destrezas en el estudiante lo que le servirá en su futuro campo de trabajo.
Al hacer estos experimentos se obtuvo como conclusión que para que el cemento sea aceptado en el campo de construcciones debe ser trabajable y resistente
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 33. MÉTODO PARA DETERMINAR LA FINURA DEL CEMENTO HIDRÁULICO POR MEDIO DEL APARATO BLAINE DE PERMEABILIDAD AL AIRE.
PRACTICA No. 10 CONSISTENCIA DE LA PASTA NTC 110
INTRODUCCION El modelo de ensayo para medir la eficacia del cemento llamado consistencia normal consiste en someter a una pasta del material a una serie de pruebas de laboratorio que nos van a determinar la calidad y cantidad de la misma, o nos darán una serie de valores que se deberán comparar con los normativos y así poder llegar a concluir de manera adecuada acerca de la utilidad del material. El tiempo de fraguado del cemento es aquel modelo que nos proporciona unos patrones de tiempo inicial y final determinados a través de su ensayo para comprobar si verdaderamente se obtuvo una consistencia normal a través del ensayo anterior. BASE TEORICA Este ensayo se realiza para medir la consistencia de la mezcla. La variación de los valores de la consistencia obtenida indica la variación del contenido de agua o de las proporciones de la mezcla, por lo que es útil para comprobar la calidad del mortero producido. El aparato utilizado para el ensayo consiste en un molde de acero de 100 mm de diámetro en la parte superior, 200 mm en la inferior y 300 mm de altura, y se utiliza en combinación con un atacador de acero de 16 mm de diámetro y 600 mm de longitud redondeado en un extremo (estas dimensiones variarán según las normas locales). El interior del molde debe estar limpio antes de someterlo a ensayo y éste debe colocarse sobre una superficie plana y dura. Se llena el molde con cuatro capas, cada una de las cuales se compacta 25 veces con el atacador. Una vez compactada la capa superior se enrasa el nivel del mortero. Se limpia el mortero que pueda escaparse por la base del molde y éste se levanta verticalmente.
La consistencia será la diferencia entre la altura de la mezcla antes y después de haber levantado el molde. Si alguna probeta se quiebra lateralmente o se desploma debe repetirse el ensayo. Utilizando la mezcla y la relación agua-cemento correctas antes de realizar un moldeo cualquiera, la consistencia media obtenida con varios ensayos nos dará el margen de consistencia aceptable cuando se realice el moldeo. Como la mezcla es una mezcla de mortero, la consistencia puede resultar exagerada con un pequeño aumento de la relación agua-cemento. Por lo tanto, ello resulta una referencia práctica, pero no debe convertirse en un factor predominante cuando las exigencias de la construcción impongan la plena impregnación del refuerzo durante el moldeo. RELACIÓN AGUA-CEMENTO (EN PESO) Las dos propiedades esenciales del mortero fraguado son su duración y resistencia. Ambas propiedades están estrechamente relacionadas con la densidad. En general, cuanto más compacto es el mortero más resistente y duradero será. El mortero debe ser denso para que resulte impermeable al agua y proteja los refuerzos ref uerzos metálicos debidamente. La resistencia y durabilidad del mortero viene determinada por la cantidad de agua utilizada para la mezcla pero la granulación general del agregado tiene un efecto indirecto. Los agregados finos exigen más agua que los gruesos para conseguir el mismo grado de docilidad. De ello se desprende que en la práctica la granulación del agregado incide en la cantidad de agua que debe agregarse. Se ha demostrado que la resistencia del mortero depende primordialmente de las proporciones relativas de agua y cemento. Cuanto mayor es la proporción de agua, más débil será el mortero. Hay que tener siempre en cuenta un margen para la humedad presente en la arena. He aquí una lista normal de relaciones agua-cemento:
CEMENTO
RELACI N EN %
650
AGUA EN ML 169
650
182
28
650
195
30
650
191.75
29.5
26
La relación agua-cemento para la construcción en ferrocemento que da la resistencia y docilidad requeridas se sitúa en la región de 0,35 - 0,45, si bien de acuerdo con las normas provisionales fijadas por la sociedad de clasificación Det Norske Veritas no debe excederse del coeficiente del 0,40. Si debido a las condiciones locales se necesita una mezcla más trabajable tal vez sea preciso utilizar agregados para reforzar la trabajabilidad siempre que resulten adecuados.
OBJETIVO Esta norma tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat y determinar la cantidad de agua requerida para preparar pastas de cemento. MATERIALES Cemento: material pulverizado, aglomerante, que tiene propiedades de adhesión y cohesión, las cuales le permiten unir fragmentos minerales, para formar un todo compacto con resistencia y durabilidad, color gris. Agua: Incolora, insabora e inolora, si es posible se puede utilizar agua destilada.
EQUIPOS 1. Masas de referencia y equipos para la determinación de masa: Los cuales deben estar conformes a los requisitos de la NTC 4073. Los equipos para la determinación de masa deben estar evaluados para precisión y sesgo en una carga total de 1 000 g. (Balanza). 2. Probetas graduadas de 200 ml o 250 ml de capacidad y que estén conformes con los requisitos de la NTC 3938. 3. Aparato de Vicat: El aparato de Vicat consiste de un soporte rígido rígido (A) que sostiene un vástago móvil (B), que pesa 300 g. Uno de sus extremos (C) es el émbolo, el cual tiene 10 mm de diámetro y una longitud mínima de 50 mm; el otro extremo tiene una aguja removible (D) de 1 mm de diámetro y 50 mm de longitud. El vástago (B) es reversible, puede sostenerse en la posición deseada por medio de un tornillo (E) y tiene un índice ajustable (F) que se mueve sobre una escala graduada en milímetros y rígidamente unida al soporte. La pasta se coloca en un molde fijo de forma tronco-cónica (G), que está apoyado sobre una placa de base no absorbente (H) de aproximadamente 100 cm². El vástago (B) debe ser de acero inoxidable con una dureza no menor de 35 HRC (véase la Nota 1) y debe estar sobre el mismo eje que el émbolo (C). El molde debe ser de material anticorrosivo, no absorbente, además debe tener un diámetro interior de 70 mm en la base mayor y 60 mm en la base menor y una altura de 40 mm. La escala graduada, comparada con una escala patrón con exactitud de ± 0,1 mm en todos sus puntos, no debe tener en ninguna parte una desviación mayor de 0,25 mm. 4. Palustre , con una hoja de acero, afilada y recta de 100 a 150 mm de longitud. 5. Recipientes y espátula: Son utilizados para el transporte y manejo del material en el laboratorio. 6. Cronómetro: Este es un instrumento que permite tomar t omar lecturas en centésimas de segundo. 7. Mezcladora mecánica: Este es un instrumento que sirve para mezclar el agua con el cemento, tiene dos revoluciones (140 rpm – 285 rpm).
8. Tamiz: Para este laboratorio se utiliza el tamiz No. 200, para separar el cemento de granos del cemento finalmente pulverizado.
APARATO DE VICAT
PROCEDIMIENTO PREPARACION DE LA PASTA DE CEMENTO:
Sobre una superficie y no absorbente se coloca una muestra de 650g previamente tamizada y pesada en la balanza, con el cemento se hace una forma de cono allí se le hace un hoyo en el centro, en el hoyo se vierte una cantidad medida de agua destilada o limpia y luego, con ayuda del palustre, palustre, se pasa al hoyo de cemento seco que los rodea exteriormente, empleando en esta operación 30 segundos. Durante los siguientes 30 segundos, mientras se permite la absorción del agua, el cemento que aún permanece seco en el exterior del cono debe mezclarse suavemente mediante el palustre con la pasta humedad para reducir las pérdidas por evaporación y facilitar la completa absorción. Luego se termina la operación mezclando y amasando con las manos, y vigorosamente durante 90 segundos.
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Se considera que la pasta tiene consistencia normal cuando el embolo penetra 10mm+_1mm 10mm+_1mm en la superficie original 30 s. después después de haberla soltado. Se debe repetir el ensayo nuevamente variando la cantidad de agua hasta obtener la consistencia normal. En cada repetición se debe emplear cemento fresco. Calcule la cantidad de agua requerida para obtener una pasta de cemento con una consistencia consistencia normal, normal, se debe calcular calcular con aproximación de 0.1% y se debe expresar con aproximación de 0.5% del cemento seco. CONCLUSIONES Esta práctica de de laboratorio es una una pieza fundamental fundamental en la determinación determinación cuantitativa y cualitativa de los diferentes factores que influyen en el cemento, donde se pudo ver de manera práctica algunas de las características básicas que este puede adoptar ante ciertas situaciones. Se puede evaluar los pasos pasos de cómo cómo el cemento puede llegar a una pasta pasta normal.
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 110. Método para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico. http://ingevil.blogspot.com/2008/10/mtodo-de-ensayo-para-determinar-la.html
PRACTICA No. 11 TIEMPOS DE FRAGUADO NTC 118 INTRODUCCION Al estar el cemento y el agua en contacto, se inicia una reacción química exotérmica que determina el endurecimiento de la mezcla. Dentro del proceso de endurecimiento se presenta un estado en que la mezcla pierde apreciablemente su plasticidad y se vuelve difícil de manejar; tal estado corresponde al fraguado inicial de la mezcla. A medida que se produce el endurecimiento normal de la mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable; este estado se denomina fraguado final. La determinación de estos dos estados, cuyo lapso comprendido entre ambos se llama tiempo de fraguado de la mezcla, es muy poco precisa y sólo debe tomarse a título de guía comparativa. El tiempo de fraguado inicial es el mismo para los cinco tipos de cemento enunciados y alcanza un valor de 45 a 60 minutos, el tiempo de fraguado final se estima en 10 horas aproximadamente. En resumen, puede definirse como BASE TEORICA El tiempo de fraguado de una pasta de cemento varía de acuerdo a factores como temperatura, proporción de agua a cemento, tipo de cemento y aditivos añadidos. Para establecer un procedimiento estándar se escoge la proporción de agua a cemento resultante de la prueba de consistencia normal del cemento, no se incluyen aditivos y las demás condiciones se mantienen constantes. El método a ser utilizado será el del aparato Vicat. Esto es una designación arbitraria de tiempo de fraguado. El fraguado inicial se produce cuando la aguja de 1 mm de diámetro penetra 25 mm, el mismo toma de 1 a 4 horas con un mínimo especificado de 45 minutos. Esta condición es aquella donde se ha perdido la plasticidad de la mezcla. m ezcla. El cemento: Requiere de rigurosos rigurosos controles cuando sale de su fabricación, fabricación, por lo tanto se realizan diversas pruebas en los laboratorios de las fabricas de cemento para asegurar que este posee la calidad deseada y esta dentro de las normas, uno de estos controles es el inicio y final de fraguado del cemento. Fraguado: Este es el término utilizado para describir la rigidez de la pasta del cemento, el fraguado se refiere a un cambio de un fluido a un estado rígido.
OBJETIVOS Establecer el método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento, mediante la aguja de vicat Y determinar el tiempo en en el que que el cemento no deja huella en el molde con la aguja de Vicat. MATERIALES Cemento : material pulverizado, aglomerante, que tiene propiedades de adhesión y cohesión, las cuales le permiten unir fragmentos minerales, para formar un todo compacto con resistencia y durabilidad, color gris. Agua: Incolora, insabora e inolora, si es posible se puede utilizar agua destilada.
EQUIPOS 1. Balanza mecánica: instrumento utilizado para determinar la masa o pesos relativos de los cuerpos referidos a unidades patrón como el gramo, palanca de primer genero con una sensibilidad de 0.1% con punto de apoyo en la parte izquierda del brazo, en uno de sus extremos un platillo para la masa que se va a pesar. A lo largo del brazo tiene pesas consecutivas que se disponen a lo largo de este hasta encontrar el equilibrio, hallando así la masa o peso relativo del objeto a medir. 2. Probeta: Este instrumento sirve para medir el agua de amasado, debe tener capacidad de 150 ml. a 250 ml. El error admisible debe ser hasta de +/- 1 ml. Se pueden omitir las graduaciones por los primeros 5 ml. En probetas de 150 ml y para los primeros 10 ml en los 200 ml. 3. Aparato de Vicat: Este debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma NTC 118. La escala graduada, comparada con una escala patrón con exactitud de 0.1 mm en todos los puntos, no deben indicar en ninguna parte una desviación mayor de 0.25 mm. 4. Molde aparato de Vicat: Es el molde en el cual se coloca la pasta, debe ser de forma troncocónica y su base mayor debe reposar sobre una base de vidrio. El molde debe ser de material no absorbente que resista física y químicamente el ataque de la pasta de cemento. Las medidas del molde troncocónico deben ser: base mayor de 35 mm, base menor 30 mm y altura de 40 mm. 5.Cronómetro: Este es un instrumento que permite tomar lecturas en centésimas de segundo. 6. Mezcladora mecánica: Este es un instrumento que sirve para mezclar el agua con el cemento, tiene dos revoluciones (140 rpm – 285 rpm). 7. Recipientes y espátula: Son utilizados para el transporte y manejo del material en el laboratorio. 8. Placa de vidrio: Este instrumento sirve como soporte del molde troncocónico. 9. Tamiz: Para este laboratorio se utiliza el tamiz No. 200, para separar el cemento de granos del cemento finalmente pulverizado.
PROCEDIMIENTO
1. Con el porcentaje de agua obtenido de la norma NTC - 110, se mezclan 500 gr. de cemento, pasado por el tamiz No. 200. 2. Colocar en la mezcladora el agua y el cemento a una velocidad de 140 rpm durante 30 segundos. 3. Pasando los 30 segundos, detener la mezcladora y limpiar el recipiente y el aspa con la espátula de caucho, durante 15 segundos. 4. Luego aumentar la velocidad de la mezcladora a 285 rpm durante 60 segundos. 5. Terminado ese tiempo, la pasta de cemento se moldea con las manos dándole una forma esférica y luego se lanza 6 veces de una mano a otra a una distancia aproximada de 15 cm. 6. Con la pasta ya lista en una mano, llenar completamente el molde por la base mayor y quitar con la otra mano el exceso de pasta. 7. El molde se coloca sobre la placa de vidrio y suavemente se sacude quitando el exceso de pasta con el palustre o espátula, el molde se coloca en la cámara húmeda durante 30 segundos. 8. Teniendo el molde listo, se lleva al Aparato de Vicat, teniendo en cuenta en colocar la aguja de 1 mm de diámetro, centrar el molde debajo del vástago y
hacer descender hasta que este haga contacto con la superficie de la pasta y se fija en esta posición por medio del tornillo de sujeción. 9. Hacer coincidir la escala en 40 mm hasta la marca que se encuentra en el vástago. 10. Dejar caer el vástago en caída libre sobre la pasta de cemento, durante 30 segundos y tomar la lectura en la escala. 11. Después de 15 minutos, correr el molde aproximadamente 0.6 cm o 1 cm de la penetración anterior y dejar descender la aguja nuevamente y tomar la lectura. 12. Este paso se repite cada 15 minutos hasta que la toma de la lectura de penetración sea de 25 mm, en donde comienza el fraguado inicial. 13. Después que la aguja penetre los 25mm, se empiezan a tomar las lecturas cada 10 minutos, hasta lograr un fraguado final, es decir que la pasta se encuentre endurecida. 14. Consignar los tiempos tomados y las lecturas. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS La fuente de información de la siguiente tabla son datos obtenidos del laboratorio de materiales de antiguos laboratorios:
PENETRACIÓN 0 40 40 40 37 37 37 36 36 36 34 27 26 24 22 20 12 12
TIEMPO MIN 0 30 45 60 75 90 105 120 135 150 210 225 240 255 270 285 300 315
TIEMPO DE FRAGUADO TIEMPO MIN
PENETRACIÓN PENETRACIÓN
240 255 247.5
26 24 25
Como se observan observan los resultados consignados en la tablas no mostro mayor cambio en el tiempo de fraguado, esto pudo ser, debido a una forma lenta en las tomas de lecturas. Fue muy constante y no se acelero el fraguado, más bien fue un fraguado lento, lo que pudo haber sucedido es que no se tomó bien el porcentaje de agua para la mezcla, o también la mezcla pudo haber sido sobre hidratada. CONCLUSIONES Con los datos obtenidos se concluye que los factores que más inciden en los tiempos de fraguado son:
Composición química del cemento. Finura del cemento: entre más fino sea, es mayor la velocidad de hidratación.
Mientras mayor sea la cantidad de agua de amasado, dentro de ciertos límites, mas rápido es el fraguado. A menor temperatura ambiente, las reacciones de hidratación son más lentas.
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 118. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO MEDIANTE EL APARATO DE VICAT http://ingevil.blogspot.com/2008/10/mtodo-de-ensayo-para-determinar-la.html http://www.ingenieracivil.com/2007/10/metodo-para-determinar-el-tiempode.html http://elconcreto.blogspot.com/2009/01/fraguado-del-cemento.html
PRACTICA No. 12 FLUIDEZ DEL MORTERO NTC 111 INTRODUCCION Se define como mortero la combinación de cemento, arena y agua; sin presencia de agregado grueso. La mezcla de estos materiales varía según la proporción que agregamos de cada uno a la mezcla, pero una proporción de mucha importancia en cuanto a la consistencia, fluidez y resistencias alcanzadas, es la relación agua cemento. A continuación presento todo lo referente a esta práctica realizada en el laboratorio para determinar la fluidez de morteros. BASE TEORICA La trabajabilidad de una mezcla de mortero tiene que ver con: la facilidad con que el albañil puede manejar la mezcla sin que se produzcan problemas de segregación, el tiempo en que la mezcla se puede trabajar sin que frague o se seque, la facilidad de colocación y la capacidad que posee la mezcla para retener el agua aun estando en contacto con superficies absorbentes como los tabiques u otros elementos constructivos. Como se puede uno imaginar, resulta muy difícil calificar la trabajabilidad de una mezcla con una simple prueba, sin embargo se ha logrado evaluar de manera indirecta la trabajabilidad de una mezcla por medio de la prueba de fluidez, aunque en realidad la prueba de fluidez se relaciona más concretamente con lo aguado de la mezcla. En esta prueba se obtiene el porcentaje que aumenta el diámetro original de la base de un cono truncado formado previamente con un molde al centro de la mesa de fluidez, la medición del diámetro final se hace después de que la mesa ha sido sometida a una serie de caídas por medio de una hélice truncada que la levanta y la deja caer súbitamente ( b ), la norma ASTM C-230 presenta algunos principios aplicables al control de la fluidez en los morteros. Otra prueba que se ha empleado para medir la fluidez del mortero tanto en campo como en laboratorio es la prueba del cono de fluidez, esta prueba implementada por el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos de Norteamérica permite evaluar aquellas mezclas que se desean hacer penetrar en cavidades, y para las cuales la prueba de revenimiento empleada en concretos y otras pruebas no funcionan. El cono, semejante al mostrado en la Figura 8.4 se monta en una base firme, se tapa la salida del cono, se llena con el mortero hasta el nivel especificado para el volumen a ensayar, posteriormente se destapa el cono y se toma el tiempo que tarda el mortero en fluir hacia abajo por gravedad. Al comparar la consistencia de diversas mezclas
por investigar, la prueba del cono de fluidez debe arrojar tiempos iguales para poder calificarlas con un mismo grado de consistencia. Debe tomarse en cuenta que al hablar de consistencia de los morteros no se debe restringir restringir la aplicación al caso de los morteros empleados en pegar tabiques, sino que es posible enfrentar una gran variedad de aplicaciones que requerirán en muchas ocasiones de nuevos métodos para evaluar la consistencia de las mezclas de la manera más adecuada, todo en función de la problemática en cuestión. OBJETIVOS Esta norma específica los requisitos que debe tener la mesa de flujo y aparatos accesorios usados en la realización del en ensayo de fluidez para consistencia de morteros en ensayos de cementos hidráulicos. EQUIPO Y MATERIALES
Molde Calibrador de extremo fijo y móvil Mesa de flujo y soporte Motor ( 40w de potencia el adecuado)
Mesa de flujo y soporte El aparato debe constar de un soporte de hierro fundido integralmente y una plataforma circular rígida de (255 ± 2,5) mm de diámetro, con un eje roscado unido perpendicularmente a la mesa. La plataforma con el eje rígidamente unido a ella debe montarse en el soporte de tal forma que pueda bajar y subir verticalmente a través de una de una altura de (12,7 ± 0,13) mm para mesas nuevas y (12,7 ± 0,38) mm para mesas en uso, por medio de una leva l eva giratoria.
Base de soporte de la mesa de flujo Debe ser de hierro fundido de alta resistencia grano fino y debe tener tres refuerzos integrales, que se extiendan en la altura total del soporte, colocados con una separación de 120°. El extremo superior del soporte debe ser moldeado a una profundidad de aproximadamente 6 mm. La cara debe ser plana, pulida, y perpendicular al agujero para lograr un contacto de 360° con la contratuerca del eje. La cara inferior de la base del soporte debe ser maquinada para asegurar un contacto completo con la placa inferior del acero. Motor La mesa de flujo debe ser manejada por un motor (véase la Nota 2) conectado al eje de leva a través de un engranaje cerrado de un tornillo sin fin, f in, reductor de velocidad y acople flexible. La velocidad del eje de leva debe ser de aproximadamente 100 r/min. El mecanismo conductor del motor no debe ser fijado o montado sobre la placa de base de la mesa o del soporte.
PROCEDIMIENTO El trabajo realizado en este laboratorio se llevó a cabo de acuerdo a lo establecido en el procedimiento ASTM, práctica para la preparación de concreto y sus distintos agregados, y modificado para una experiencia de laboratorio estudiantil .Primeramente definimos dos relaciones Agua/cemento entre el rango optimo que es entre 0.4 y 0.7 para nuestra practica usaremos 0.4 y 0.55 además de realizar la prueba usando un aditivo plastificante. Según las relaciones que decidimos y para media libra de cemento, definimos el peso de arena y agua necesaria para nuestras mezclas. Luego procedemos a realizar la mezcla con un aparato mezclador agregándola cantidad de agua y cemento y mezclándolos por 30 segundos. Luego vamos agregando la arena poco a poco y volvemos a Mezclado volvemos a mezclar por un minuto a velocidad media. Cuando tenemos lista la mezcla, procedemos a aplicarla en el depósito de la mesa de flujo, aplicándola en dos capas y compactando cada una hasta que rebose el depósito. Luego cuando hemos aplicado la mezcla en el depósito correspondiente lo retiramos, giramos la manivela de la mesa de flujo y contamos 25 golpes, luego
medimos cuatro veces el diámetro en diferentes puntos de la mezcla ya desplazada. Anotamos así los diámetros respectivos para cada mezcla de diferente relación agua cemento y calculamos el diámetro promedio que nos permitir a definir el porcentaje de liquidez del mortero. ANALISIS DE RESULTADOS RESULTADOS Para la relación agua/cemento= 0.4 el porcentaje de fluidez obtenido es -85% la mezcla realizada con esta proporción no tenía mucha fluidez por el contrario se mostraba un poco seca y dura. Para la relación agua/cemento= 0.55 el porcentaje de fluidez obtenido es 2.85%, la mezcla realizada con esta proporción mostraba fluidez y manejabilidad. Para la relación agua/cemento= 0.55 + plastificante el porcentaje de fluidez obtenido es 30.9 %, la mezcla realizada bajo esta proporción mostraba excesiva fluidez y era casi inmanejable, el desplazamiento de su diámetro fue rápido y excesivo. CONCLUSIONES La prueba de laboratorio para determinar el porcentaje de fluidez de un mortero se realiza bajo el principio de las proporciones, principalmente se deber definir una relación agua/cemento adecuada para obtener mezclas que presenten fluidez y manejabilidad ya que son características importantes al momento de alcanzar mejores resistencias y consistencias en las mezclas de concreto.
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 111. ESPECIFICACIONES PARA LA MESA DE FLUJO USADA EN ENSAYOS DE CEMENTO HIDRÁULICO. http://www.elconstructorcivil.com/2011/01/fluidez-en-morteros-de-cementoportland.html
PRACTICA No. 13 RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL MORTERO NTC 220 INTRODUCCION Para comprender el comportamiento de cualquier sistema estructural se requiere como punto de partida poseer conocimientos de los materiales componentes. Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto, tales como los cilindros moldeados y los núcleos extraídos. BASE TEORICA La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’ c. Para determinar la
resistencia a la compresión, se realizan pruebas especímenes de mortero o de concreto.
El concreto de uso generalizado tiene una resistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm cuadrado. un concreto de alta resistencia tiene una resistencia a la compresión de cuando menos 420 kg/cm cuadrado. resistencia de 1,400 kg/cm cuadrado se ha llegado a utilizar en aplicaciones de construcción . La resistencia a la flexión del concreto se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se puede utilizar como índice de la resistencia a la flexión, una ves que entre ellas se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño del elemento en cuestión. La resistencia a la flexión, también llamada modulo de ruptura, para un concreto de peso normal se aproxima a menudo de1.99 a 2.65 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión. Las proporciones en masa para formar el mortero usado están compuestas de una parte de cemento y 2,75 partes de arena. Los cementos Pórtland o los cementos Pórtland con incorporadores de aire son mezclados con una relación agua/cemento especificada. Para los demás cementos la cantidad de agua de amasado debe ser aquella que produzca una fluidez de 110 ± 5 en 25 golpes con la mesa de flujo. Los cubos de ensayo de 50 mm ó 50,8 mm se apisonan en dos capas. Los cubos son curados un día en los moldes, luego se desmoldan y se sumergen en agua con cal hasta el momento del ensayo.
OBJETIVO Este laboratorio tiene por objeto establecer el método para determinar la resistencia a la comprensión de morteros de cemento hidráulico utilizando cubos de 50 mm ó 50,8 mm de lado. EQUIPOS Y MATERIA M ATERIALES LES
Pesas y equipos de pesaje Probetas graduadas Moldes Mezcladora y mesa de flujo Compactador Palustre Cámara Húmeda Máquina de ensayo Arena gradada: la arena para hacer cubos debe ser natural, de sílice, normalizada para ensayo. ensayo. Por dificultad para obtener la arena natural de sílice (Ottawa, Canadá) es posible trabajar con arenas nacionales, tales como la del Guamo, que que cumplan la granulometría y propiedades de la de Ottawa, siempre y cuando se haga ensayos para correlacionarla.
PESAS Y EQUIPOS DE PESAJE : Deben cumplir con lo establecido en la NTC 4073 (ASTM C 1005). Los equipos de pesaje deben ser evaluados para determinar la precisión y el sesgo con una carga total de 2000 g. PROBETAS GRADUADAS: Deben tener la capacidad suficiente para que permitan medir el agua de amasado en una sola operación. La variación admisible no debe ser mayor de ± 2 ml a 20 °C. Deben estar graduadas por lo menos cada 5 ml y la graduación puede empezar a partir de 10 ml para las de 250 ml y a partir de 25 ml para las de 500 ml. Las líneas principales de graduación deben ser circulares y deben estar numeradas. Las líneas menores deben extenderse por lo menos un séptimo de la circunferencia completa y las líneas intermedias, por lo menos un quinto de ella. MOLDES: Los moldes para las probetas cúbicas de 50 mm ó 50,8 mm no deben tener más de tres compartimientos y deben se separables en no más de dos partes sin incluir la base. Estos deben estar dotados de dispositivos que aseguren una perfecta y rígida unión.
MEZCLADORA: Debe cumplir con los requisitos establecidos en la NTC 112 (ASTM C 305). MESA DE FLUJO: Debe cumplir con los requisitos establecidos en la NTC 111 (ASTM C 230). COMPACTADOR: Debe fabricarse de un material que no sea absorbente, abrasivo ni quebradizo tal como caucho de dureza Shore A 80 ± 10; o roble curado que no presente absorción absorción después después de haber sido sumergido sumergido en
parafina, a 200 °C, durante 15 min. La sección transversal del compactador debe ser aproximadamente de 13 mm por 25 mm y su extremo debe ser plano y perpendicular al eje longitudinal. La longitud debe estar entre 120 mm y 150 mm. PALUSTRE: La hoja del palustre debe ser de acero, con una longitud de 100 mm a 150 mm y debe tener los bordes rectos. CÁMARA HÚMEDA: Las cámaras o cuartos húmedos deben cumplir con los requisitos de la NTC 3512 (ASTM C 511). MÁQUINA DE ENSAYO: Puede ser hidráulica o mecánica. La distancia entre sus caras superior e inferior debe ser lo suficiente para que permita la utilización de los aparatos de verificación. La carga aplicada al cubo se debe medir con una exactitud de ± 1,0 %. Si la carga aplicada por la máquina de compresión se registra sobre un dial, este debe estar provisto de una escala graduada que pueda ser leída por lo menos 0,1 % del mayor valor de carga en la escala dada. Si la carga de la máquina de ensayo se registra en forma digital, la pantalla debe ser lo suficientemente grande para facilitar su lectura. El incremento numérico debe ser menor o igual a 0,10 % del mayor valor de la carga en la escala dada. PROCEDIMIENTO Las proporciones en masa para formar un mortero normal deben ser de una parte de cemento por 2,75 partes de arena gradada normalizada seca. Para todos los cementos Pórtland constituidos por clinker y yeso únicamente, debe emplearse una relación agua/cemento de 0,485 y de 0,460 para todos los cementos Pórtland con incorporadores de aire. Para los demás cementos la cantidad de agua de amasado debe ser la que produzca una fluidez de 110.
Inmediatamente después de finalizado el ensayo de fluidez, se retorna el mortero de la mesa de flujo al recipiente de mezcla; con la espátula se arrastra hacia el fondo del recipiente el mortero adherido a las paredes y se remezcla durante 15 s a velocidad media. Al finalizar el mezclado, la paleta para debe sacudirse remover el exceso de mortero dentro del recipiente de mezcla. 5, y debe expresarse como un porcentaje del peso del cemento determinado de acuerdo como se establece en la NTC 111 (ASTM C 230)
Cuando se vaya a preparar una nueva mezcla para cubos adicionales, puede omitirse el ensayo de fluidez y se deja reposar el mortero en el recipiente de mezcla durante 90 s sin cubrirlo. Durante los 15 s finales de este intervalo, rápidamente se empuja hacia abajo el mortero adherido en las paredes del recipiente de mezcla. Luego se remezcla durante 15 s a velocidad media.
El proceso de llenado de los moldes se debe iniciar antes de 150 s, contados desde la terminación de la mezcla inicial del mortero. En cada compartimiento se coloca una capa de mortero de 25 mm (aproximadamente la mitad de la profundidad del molde). Se apisona con 32golpes del compactador en 10 s en
4 etapas de 8 golpes adyacentes, como se ilustra en la Figura 1.En cada etapa debe golpearse siguiendo una dirección perpendicular a los de la anterior. La presión del compactador debe ser de dirección perpendicular a los de la anterior. La presión del compactador debe ser de forma que asegure un llenado uniforme de los compartimientos. Se deben completar las cuatro etapas de compactación (32 golpes) en cada compartimiento antes de seguir con el siguiente. Una vez terminada la operación anterior, en todos los compartimientos, se llenan con una segunda capa y se apisonan como se explicó anteriormente. Durante la compactación de la segunda capa, al completar cada etapa y antes de iniciar la siguiente, se introduce en el compartimiento, con ayuda de los dedos, el mortero que se ha depositado en los bordes del molde. Durante estas operaciones, el operario debe usar guantes de caucho bien ajustados. Al finalizar la compactación, las caras superiores de los cubos deben quedar un poco más altas que los bordes superiores del molde. El mortero que se ha depositado en los bordes del molde debe verterse en los compartimientos con ayuda del palustre. La superficie de los cubos debe alisarse con el lado plano de éste, una vez en sentido perpendicular a la longitud del mismo y otra en su sentido longitudinal. El mortero que sobresale de la cara superior del molde se quita con el palustre, sosteniéndolo casi perpendicularmente, con un movimiento de vaivén a lo largo de la longitud del molde. Terminada la operación de llenado, las formaletas se deben colocar en un gabinete húmedo o cuarto húmedo durante un período de 20 h a 72 h con las caras superiores de los cubos expuestos al aire húmedo, pero protegidas contra la eventual caída de gotas de agua. Si los cubos se retiran de los moldes antes de 24 h deben dejarse en la cámara húmeda hasta que se complete este tiempo. Los cubos que no van a ser ensayados a las24 h se deben sumergir en agua saturada con cal dentro de tanques de almacenamiento construidos de material no corrosivo. El agua de almacenamiento debe cambiarse según se requiera para mantenerla limpia.
ANALISIS Y RESULTADO EXPERIMENTAL Los cubos que van a ser ensayados a las 24 h, se sacan de la cámara húmeda se desmoldan y pasan inmediatamente a la máquina de ensayos; si se sacan varios al mismo tiempo, deben cubrirse con un paño húmedo hasta el momento de iniciar el ensayo. En el caso de los otros cubos que se van a fallar a otras edades también se desmoldan y se sumergen completamente en agua a una temperatura de 23 ºC ± 2 ºC hasta el momento del ensayo. Todos los cubos deben ser ensayados dentro de las tolerancias de tiempo especificadas en la siguiente tabla ESTADO DEL ENSAYO 24 h 7 días 14 días 28 días
TOLERANCIA PERMISIBLE ±½h ± 1h ± 3h ± 12 h
La superficie de los cubos debe secarse y los granos de arena sueltos o las incrustaciones sobre las caras que van a estar en contacto con los bloques de apoyo de la máquina de ensayo deben retirarse; debe comprobarse, por medio de una regla, que estas caras sean perfectamente planas (véase la Nota 8). En caso de que tengan una curvatura apreciable deben pulirse hasta obtener superficies planas; si esto no es posible, se debe desechar el cubo. Se debe realizar una verificación periódica del área de la sección transversal de los cubos. Se coloca cuidadosamente el cubo, teniendo en cuenta que las superficies sobre las que se va a ejercer presión sean las que estuvieron en contacto con las paredes del molde. Se centra debajo del bloque superior de la máquina de ensayo y se comprueba que el bloque pueda inclinarse libremente en cualquier dirección. No deben utilizarse materiales amortiguadores entre el cubo y los bloques. Cuando se espera que el cubo resista una carga máxima mayor de 15 KN, se aplica a este una carga inicial igual a la mitad del valor esperado, a una velocidad conveniente; si se espera que la carga sea menor de 15 KN, no se debe aplicar carga inicial al cubo. La velocidad de aplicación dela carga se calcula de forma que la faltante para romper los cubos con una resistencia esperada mayor de 15 KN y la carga total en los otros se aplique sin interrupción en un tiempo comprendido entre 20 s y 80 s. Cuando el cubo esté cediendo antes de la rotura, no debe hacerse ningún ajuste a los controles de la máquina. CALCULOS Se registra la carga máxima, indicada por la máquina de ensayo, en el momento de la rotura y se calcula la resistencia a la comprensión mediante la siguiente expresión:
En donde: = resistencia a la compresión en MPa P = máxima carga total en N A = área de la superficie cargada, mm2
Sí el área real de la sección transversal del cubo varía en más del 1,5 % de la nominal, se hace el cálculo en función del área real. La resistencia a la compresión debe ser el promedio de todos los cubos aceptables preparados con la misma muestra y ensayados al mismo tiempo .Se debe expresar con una aproximación del 0,1 MPa
CONCLUSIONES Se puede ver que en este ensayo al aplicar mayor fuerza hay mayor resistencia pero me parece que esto se debería hacer con varios morteros y de diferentes mezclas para hacer una mejor comparación. Los cubos defectuosos o los que den resistencias que difieran en más del 10% del promedio de todas las muestras hechas de la l a misma mezcla y ensayadas al mismo tiempo, no se tendrán en cuenta al determinar la resistencia. Cuando se trate de ensayos especiales, se fundirá un número mayor para obtener un promedio final de más de tres (3) resultados.
BIBLIOGRAFIA GUIA LABORATORIO DE MATERIALES DE INGENIERIA. Universidad Militar Nueva Granada. NORMA TECNICA COLOMBIANA NTC 220. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO USANDO CUBOS DE 50 mm ó 50,8 mm DE LADO. http://www.arqhys.com/resistencia-concreto.html
