• Author / Uploaded
• Freddy Condori Guia

Citation preview

CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO 1.- OBJETIVOS: General: Esta norma tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat o determinar la cantidad de agua requerida para preparar pastas de cemento hidráulico, de consistencia normal, para su posterior ensayo Especifico: El objeto particular de esta práctica es el de obtener una consistencia agradable al manejo del cemento para trabajar en una obra especifica esto para facilitar el trabajo futuro con datos similares a los que se obtendrán en la obra. 2.- FUNDAMENTO TEORICO: Introducción Definición de Consistencia Normal: Es la cantidad de agua necesaria para que la pasta de cemento alcance una fluidez óptima y una plasticidad ideal. Los valores típicos de la consistencia normal están entre 23% y 33%. Se utiliza principalmente para determinar el tiempo de fraguado, la estabilidad de volumen, el calor de hidratación y la resistencia mecánica. Es un factor que no es índice de calidad del cemento. Fundamento La consistencia de la pasta de cemento es la propiedad del concreto fresco que está en relación directa con el grado de humedecimiento de la mezcla determinado de acuerdo al mayor o menor contenido de agua. Básicamente se refiere al grado de solidez de la pasta. La mayor o menor cantidad de agua determina la consistencia de la pasta de cemento. Algunas normas establecen tres tipos de mezcla: mezcla seca, plástica y húmeda. Otras normas establecen un cuarto tipo de mezcla llamada mezcla fluida. La importancia del conocimiento de la consistencia normal de la pasta de cemento nos da una idea del tipo de hormigón que vamos a obtener, a parte nos da un previo conocimiento de su fraguado del nuestro cemento. Debemos controlar bien cinco factores de los cuales son muy importantes en la práctica que son:  La temperatura del ambiente y del agua con que se amasara.  El tiempo de amasado. UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

 La cantidad de agua de amasado.

La relación que acompaña para la determinación de la consistencia normal de la pasta de cemento es:

C.N .P.C. 

agua * 100 cemento

 %

El intervalo del cual deberá encontrarse nuestro dato obtenido en laboratorio de acuerdo a la norma americana debe estar en:

C.N .P.C   24  34%



C.N .P.C   0.24  0.34

Según la normas a utilizar se indica la cantidad de cemento que se requiere en el ensayo para la determinación de la consistencia normal del cemento.

NORMA Americana

500 gr.

Otra

1000 gr.

3.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 3.1.- Equipo y Materiales Equipo     

CANTIDAD

Aparato de Vicat. Probeta de 500 ml. Vaso de precipitado. Balanza de 1000 gr de capacidad. Termómetro.

UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

Materiales  500 gr. de cemento  Agua potable Accesorios       

Recipientes. Espátula. Brocha. Guantes de goma. Toallas pequeñas o paños. Cronómetro. Una placa de vidrio de 10 x 10 cm

Aparato de Vicat Consta de un armazón con un vástago móvil provisto de una Sonda de Tetmayer, un indicador y opcionalmente de un freno. El vástago se puede fijar en cualquier posición mediante un tornillo. El indicador es ajustable y se mueve sobre una escala graduada en mm.

Fig. Aparato para la determinación de la consistencia y de los tiempos de fraguado. Consistencia normal: sonda de TETMAJER. Principio y fin del fraguado: Aguja de VICAT.

Según la norma, el aparato de Vicat debe tener las siguientes especificaciones: Peso de la sonda 300 - 5 grs Diámetro de la sonda 10 - 0.05 mm Diámetro de la aguja 1 - 0.05 Diámetro interior de la base mayor del molde 70 - 3 mm Diámetro interior de la base menor del molde 60 – 3 mm Altura de molde 40 - 1mm

UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

Balanza      

La balanza deberá tener una capacidad de 1000 g y una sensibilidad recíproca de 1 g. La balanza es uno de los instrumentos de medida más utilizados en laboratorio y de la cual dependen básicamente todos los resultados analíticos. Se recomienda para su uso nivelarla y limpiarla Para sustancias liquidas y sólidas cuidar que estén en recipientes adecuados y no dejar muestra sobre la balanza. La balanza es muy sensible así es necesario evitar cualquier argumento que la haga vibrar. Después de su uso déjela completamente limpia.

Probetas graduadas Las probetas graduadas de 100 mL a 200 mL de capacidad que se utilicen para medir e! volumen de agua de amasado, deben permitir hacerlo con una exactitud de + 1 mL a 20°C. La cantidad de agua que se requiere para una pasta de consistencia normal, se expresa como porcentaje del cemento utilizado. Moldes El molde tronco cónico destinado a contener la pasta será de material no absorbente y resistente al ataque del cemento. Placa de vidrio La placa de vidrio sobre la cual se colocará el molde cilíndrico será cuadrada de 10 cm de lado. Cronómetro El cronómetro debe tener un mecanismo de arranque y de parada. La tolerancia debe ser de 0,5 segundos o menos, en intervalos de tiempo de hasta 60 segundos y de 1 % o menos. 3.2.-Procedimiento Preparación de la pasta de cemento UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

Sobre una superficie pulida y no absorbente se coloca una muestra de 500 g en forma de cono y se le hace un hoyo en el centro. Se vierte en el hoyo una cantidad medida de agua destilada y luego, con ayuda del palustre, se pasa al hoyo el cemento seco que lo 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 húmeda para reducir las pérdidas por evaporación y facilitar la completa absorción.

Luego se termina la operación mezclando y amasando con las manos, continua y vigorosamente durante 90 segundos. En este último paso y en el siguiente, el operador debe usar guantes de caucho bien ajustados. Procedimiento de la práctica A continuación se detallara los pasos que se siguieron para realizar el ensayo de la consistencia de la pasta de cemento.

o

o

Pesamos 500 gramos de cemento y lo ponemos en un recipiente.

o

Medimos en la probeta una cantidad de agua.

o

Hacer una especie de cráter y verter una cantidad de agua limpia, es aconsejable empezar con un porcentaje menor al valor indicado en teoría.

o

Mezclar el agua con el cemento con una espátula.

Utilizando los guantes amasar la mezcla, formar una bola con la pasta y tirarla de mano a mano para que la muestra se sature.

UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

o

Introducir la bola de pasta dentro del anillo del aparato de Vicat por el lado del diámetro mayor, presionando hacia abajo sobre una placa de vidrio o sobre el mesón y quitar el exceso del lado mayor.

o

Enrasar el lado superior con una espátula.

o

Colocar el anillo y la pasta bajo el aparato de Vicat, arrimar el extremo ancho de la aguja hasta la superficie de la pasta.

o

Previamente calibrado el aparato de Vicat, aflojar la aguja con su respectivo tornillo tomar la lectura final al cabo de 30 segundos.

o

La consistencia normal se obtiene cuando la aguja penetra 10+-1 mm debajo de la superficie original a los 30 segundos.

UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

o

Mientras no se obtenga este resultado, preparar diversas pastas de prueba, variando la cantidad de agua y utilizando una nueva porción de cemento cada vez.

4.- DATOS Y CÁLCULO: Datos de la Muestra: W muestra = 500 gr Datos del Ensayo: Ensayo Nº 1

Peso Muestra (g) 500

Cantidad de agua (cc) 140

2

500

170

9

3

500

175

18

Ahora calculamos él % de H2O con la siguiente fórmula:

H 2 O=

Penetración en (mm) 2

VOL H 2 O ∗100 ( PESO DE CEMENTO )

Ejemplo: UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

H 2 O=

140 ∗100=28 500

A continuación se tiene una tabla completa ya con los datos calculados. Ensayo Nº 1

Peso Muestra (g) 500

Cantidad de agua (cc) 140

Penetración en (mm) 2

% H2O 28

2

500

170

9

34

3

500

175

18

35

180 170 160 150 140 130 120 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Del grafico se ve que para una penetración de 10 mm se requiere una cantidad de agua de 172 cc entonces el porcentaje de agua será:

H 2 O=

172 ∗100=34.4 500

5.- CUESTIONARIO: 5.1.- Defina que es consistencia del cemento R: La consistencia de la pasta de cemento es la propiedad del concreto fresco que está en relación directa con el grado de endurecimiento de la mezcla determinado de acuerdo al mayor o menor contenido de agua, básicamente se refiere al grado de solidez de la pasta. Es la cantidad de agua necesaria para que la pasta de cemento alcance una fluidez óptima y una plasticidad ideal. UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

5.2.- ¿Cuál es la influencia del exceso de agua en la elaboración del hormigo? R: Muy importante por que mayor agua la consistencia del hormigón es menor como así también su resistencia también que la mayor o menor cantidad de agua determina la consistencia de la pasta de cemento, algunas normas establecen tres tipos de mezclas: mezclas secas, plásticas y húmedas, otras normas establecen un cuarto tipo de mezcla llamada mezcla fluida. 5.3.- ¿Entre que rangos debe variar la consistencia o revenimiento del hormigón de acuerdo a los diferentes tipos de obra? R:

5.4.- ¿Explique a que propiedad del hormigón afecta el exceso o baja cantidad de agua? R: El hormigón tiene menor resistencia al tener demasiada agua esto por distintos factores como la temperatura, por ejemplo en nuestro clima el hormigón al tener mucha agua no se evapora rápido y al congelarse esta aumenta de volumen provocando fisuras en el interior del hormigón, lo cual reduce notablemente la resistencia de dicho material, lo cual implicaría que hay que destruir dicho material y volver a hacer otro lo cual sería más costoso. 6.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: Conclusiones: La obtención de la consistencia normal del cemento mediante este método depende mucho de las condiciones del medio ambiente y el cuidado que se tenga al preparar la pasta, pues como hemos observado el tiempo juega un papel muy importante ya que el cemento reacciona inmediatamente al ponerse en contacto con el agua. Al realizar el presente ensayo se encontró la consistencia normal del cemento (puente) igual a 34.4 %.

Valor que se encuentra dentro de lo admisible de acuerdo a la bibliografía consultada, por lo tanto tomamos este resultado como confiable pese a algunas condiciones que se tuvieron que pasar por alto, por estar fuera de nuestro alcance el acondicionamiento correcto, sobre la temperatura del medio ambiente, y las impurezas del agua. Recomendaciones: La manipulación de la pasta, la temperatura, humedad y la calidad del agua pueden afectar las lecturas, por lo tanto se tendrá que tener mucho cuidado de proceder con uniformidad haciendo pruebas repetidas. Al terminar cada prueba asegurarse de limpiar todo el material usado para evitar que restos de cemento queden en la sonda, lo que provocaría un mayor roce al bajar la UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217

sonda dando lugar a una lectura errónea, y evitar dejar restos de pasta en los recipientes y todo el material usado ya que esto afecta también en la mezcla de la nueva pasta además de deteriorar los implementos.

7.- BIBLIOGRAFIA: Para la realización de esta práctica se utilizo: Apuntes de la materia CIV – 217. Guía de laboratorio digital da la A.B.C.(manual de ensayos de suelos – materiales y hormigones).

UNIV: ARTURO RODRÍGUEZ CORDOVA CIV-217