Hornos de Secado y esterilización

El horno de laboratorio es un tipo de horno comúnmente usado para deshidratar reactivos de laboratorio o secar instrumentos. El horno aumenta su temperatura gradualmente conforme pase el tiempo así como también sea su programación, cuando la temperatura sea la óptima y se estabilice, el térmico mantendrá la temperatura; si esta desciende volverá a activar las resistencias para obtener la temperatura programada; posee un tablero de control que muestra el punto de regulación y la temperatura real dentro del horno, está montada al frente para su fácil lectura, aunque algunos modelos anteriores no lo tienen, estos cuentan con una perilla graduada la cual regula temperatura del horno.

Los hornos de secado deben fijarse a una temperatura entre 105°C y 110°C y sus termostatos no deben ser manipulados sin autorización del instructor pues toman un tiempo considerable en estabilizarlos y ajustarlos nuevamente a la temperatura requerida. En los trabajos de mecánica de suelos es esencial mantener esta temperatura en particular. Las muestras horneadas deben ser removidas del horno por la persona encargada a mas tardar 24 horas después de haberlas colocada allí, el instructor puede reservarse el derecho de desechar las muestras que hayan permanecido más tiempo en el horno.

Debido a que comúnmente la temperatura del horno se mantendrá en los valores requeridos, será frecuente que en el momento de ubicar o retirar muestras de él, sus superficies estén a temperaturas superiores a las tolerables por el cuerpo humano (aproximadamente 40°C) y que ante un descuido o manipulación

inadecuada pueda generarse una incómoda quemadura, es conveniente seguir las siguientes recomendaciones:

• En el momento de abrir el horno, se debe sujetar, tirar la perilla y abatir con suavidad la puerta, procurando que el rostro no quede frente al espacio interior del horno; en el momento de abrirlo, la cara y el cuerpo debe estar frente a la parte exterior de la puerta, de esta manera si hay escape de calor, la puerta actuará como una barrera de protección.

• Las muestras deben ser llevadas al horno en recipientes adecuados resistentes al calor y previamente marcados, estos recipientes deben tener capacidad suficiente para almacenar lo que se va a secar.

• Cuando se ubique muestras dentro del horno, se debe procurar hacerlo de manera tal que evite el contacto directo de las manos o antebrazos con las paredes, parrillas o parte interior de la puerta del horno.

• En el momento de retirar las muestras del horno, estas siempre debe sujetarse con alguna pinza, paño seco o guante aislante, extraerlas de la parte interior del horno con suavidad y ubicarlas sobre una superficie fría o preferiblemente dentro de un desecador para facilitar su enfriamiento. Las muestras deben ser enfriadas antes de proceder a su pesaje.

• En el caso de necesitar retirar varias muestras, se debe retirar una por una.

• Por ningún motivo se debe tocar la parte interior del horno o las muestras que están dentro, directamente con las manos sin la protección adecuada.

• No ubicar dentro del horno: vidrio no refractario, elementos de plástico o sustancias combustibles. Si hay duda con el

almacenamiento de algún material, consultar antes de ubicarlo dentro.

• En caso de quemadura avisar inmediatamente al responsable de la práctica. Advertencia: Los hornos son para usos exclusivos del laboratorio, no debe utilizarse para calentar alimentos ni como sitio para almacenar objetos que no tengan que ver con la dedicación del instrumento.

Especificaciones técnicas

Tiene una capacidad para 20 crisoles, aunque también hay modelos que pueden contener hasta 168 crisoles. Está recubierto por múltiples capas de asbesto que impide que el calor llegue al exterior del instrumento y altere el experimento o dañe al operario. El horno funciona mediante resistencias eléctricas ubicadas en la parte inferior y los laterales de las paredes internas del horno. Estas resistencias se encuentran empotradas en paneles moldeados de fibra sobre tabique refractario. Cuenta con pequeños cilindros montados en la parte superior como escape para una ventilación sencilla. Estos se encuentran recubiertos interiormente por tapones plásticos o de goma para evitar que escape calor de más o entre algún material extraño mientras permanecen abiertos. Estos en la parte externa del horno se encuentran protegidos por una pequeña laminita de acero la cual se desliza manualmente para abrir las ventilas o cerrarlas. Sus gabinetes están fabricados en cera soldado, con un acabado recocido. Internamente, cuenta con estantes donde poner los crisoles.

Usos y aplicaciones de los hornos de secado y esterilización

Los hornos para secar y esterilizar con convección, pueden ser utilizados sobretodo en diferentes aplicaciones en el laboratorio las cuales requieran del secado de productos y de temperaturas 

Desecadores o Estufa de secado de laboratorio.

Son recipientes utilizados para retirar la humedad de los distintos materiales colocados en ellos o para facilitar su enfriamiento sin absorción de humedad. Tenga en cuenta que están fabricados con vidrio no refractario ni templado y contienen cantidades variables de sílica gel, debe tener en cuenta las siguientes precauciones al manipularlo:

• Para abrirlo debe equiparar presiones efectuando apertura de la válvula, posteriormente sujete la tapa de la perilla y deslícela suavemente controlando el movimiento del cuerpo del desecador con la otra mano.

• Evite al máximo efectuar movimientos bruscos o fuertes o tratar de levantar la tapa de manera perpendicular a la superficie de apoyo. • Deposite con cuidado la tapa apoyada en la perilla, con el borde interno hacia arriba sobre el paño que se encuentra al lado del desecador.

• Ubique en el recipiente el material a desecar o enfriar y tápelo deslizando la tapa de igual manera como la retiró y cierre la válvula. • El tiempo de almacenamiento es variable: depende del propósito del desecado y propiedades físicas de la materia.

• Por ningún motivo ingiera la sílica gel.

• Tenga en cuenta que el cambio de color de la sílica depende del estado de hidratación por lo tanto debe preferirse colocar el material a trabajar en el de tono azulado.

• No vierta líquido directamente sobre la sílica gel. Insumos: Incluye elementos de medición, preparación y

almacenamiento de muestras; en casos muy especiales en las prácticas de suelos, estos incluirán reactivos o sustancias químicas. La manipulación de estos materiales debe realizarse con cuidado para evitar deterioro de ellos o que cualquier daño en ellos represente riesgo para quien lo manipula.

La estufa de secado es un equipo que se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio y metal en el laboratorio. Se identifica también con el nombre de Horno de secado.

Los fabricantes han desarrollado básicamente dos tipos de estufa: las que operan mediante convección natural y las que operan mediante convección forzada. Las estufas operan, por lo general entre la temperatura ambiente y los 350°C. Se conocen también con el nombre de Poupinel o pupinel.

Importancia de la Estufa de Secado

La estufa de secado se emplea para esterilizar o secar el material de vidrio y metal utilizado en los exámenes o prueba, que realiza el laboratorio y que proviene de la sección de lavado, donde se envia luego de ser usado en algún procedimiento.

La esterilización que se efectúa en la estufa se denomina de calor seco y se realiza a 180°C durante 2 horas; la cristalería, al ser calentada por aire a alta temperatura, absorbe humedad y elimina

la posibilidad de que se mantenga cualquier actividad biológica debido a las elevadas temperaturas y a los tiempos utilizados.

Compresión Simple o Prensa Multiensayos

El ensayo de compresión simple se realiza con el fin de determinar la resistencia o esfuerzo último de un suelo cohesivo a la compresión no confinada, mediante la aplicación de una carga axial con control de deformación y utilizando una muestra de suelo inalterada tallada en forma de cilindro, generalmente con una relación alto/diámetro igual a 2. Esta prueba tiene la ventaja de ser de fácil realización y de exigir equipo relativamente sencillo, en comparación con las pruebas triaxiales, si se desea ir al fondo de los mecanismos de falla que tienen lugar; por el contrario, los resultados de la prueba son de fácil aplicación a los trabajos de rutina, por lo menos en apariencia.

También se determinara la resistencia por medio de carga triaxial con control de deformación.

El ensayo de compresión simple o no confinada es un ensayo relativamente sencillo que nos permite medir la carga última a la que un suelo sometido a una carga compresión falla. Sin embargo es muy importante tener en cuenta las simplificaciones que este ensayo supone, y por las cuales no es un método exacto, sino más bien aproximado, a pesar de esto es un ensayo muy solicitado, ya que la sencillez de su método y el equipo que utiliza lo convierten en un ensayo de bajo costo en relación a otros relacionados, como el ensayo triaxial, que requiere de equipo más especializado.

PROCEDIMIENTO

Muestra Inalterada  

Si se trata de muestra inalterada, se labran los cilindros; también se pueden remoldear tratando de reproducir el peso volumétrico que se requiera, buscando que el diámetro de estos, sea de 3.3 cm y la altura sea de 2 a 2.5 veces el diámetro.

La muestra es medida y pesada y se anota en el registro correspondiente.

Si las muestras son labradas se medirán los diámetros: superior (Ds), central (Dc) e inferior (Di).

De los diámetros anteriores se saca el promedio, el cual es multiplicado por 2.5, esto para obtener la altura que tendrá el espécimen.

Se corta el espécimen a la altura media calculada, después de haberlo cortado, se toma la altura real del espécimen y es la que se anota como altura media (Hm).

Se coloca la muestra en la prensa, se le coloca la placa de aplicación de carga.

Se procede a aplicar la carga a la muestra, tomando lecturas de carga y deformación correspondiente a cada 15 segundos, hasta que el espécimen falle, esto es, que se registren 2 cargas iguales o que de una carga menor que la inmediata anterior.

Se realizan los cálculos del registro y se obtiene el valor de la Cohesión del suelo con la siguiente fórmula:

Cohesión (c) = q/2q = Esfuerzo máximo (kg / cm^2)

Procedimiento de prueba con aplicación directa de la carga. (Esfuerzo controlado)

1. Montar muestra en la base con base y cabezal ya instalado bien centrado bajo el marco de carga. Se verifica que el peso de marco de carga este completamente balanceado por el contrapeso y se coloca una pesa en la ménsula. se coloca el extensómetro o un micrómetro en el soporte pegado al marco de carga ajustado en cero.

2. Al mismo tiempo que aplicamos la priméra carga, activamos el cronómetro y antes de incrementar de nuevo la carga se registra la lectura del micrómetro 5 segundos antes de aplicar el siguiente incremento.

3. Mientras más se acerque la muestra a la falla, debemos observarla para detectar los posibles planos de falla, grietas y otros puntos de interés.

4. Si la muestra falla bruscamente registrase el tiempo transcurrido tras la aplicación del último incremento de carga; después quitense las pesas de la ménsula. Si no hay falla brusca , la prueba se dará por terminada al sufrir la muestra una deformación unitaria DEL ORDEN DE 20%.

5. Cortese la muestra del aparato y hagase un esquema de su falla y agrietamientos a una escala correcta.

6. Cortese una laja delgada, de unos 3 mm de espesor, paralela al plano de falla, para determinación del contenido de agua. El resto de la muestra se pondrá a secar para el mismo fin.

7. Calculase las deformaciones correspondientes a los diferentes esfuerzos, según los datos observados, calculado con áreas corregidas y dibujese un diagrama esfuerzo-deformación. 

Trompo para mezcla de concreto

Mezcladora de Cemento, es una máquina para elaborar el hormigón, el constructor tiene que hacer un gran esfuerzo físico porque bate piedra, arena, cemento y agua, que son materiales pesados. Por ello usar el trompo humaniza el trabajo y lo agiliza.

Una Mezcladora conocida tambien como hormigonera es una de las piezas esenciales del equipo para cualquier empresa de construcción o de la persona que está buscando para completar un trabajo sobre el terreno sin muchos problemas. Un poco de conocimiento acerca de mezcladoras de cemento y la forma en que operan pueden hacer el proceso de selección para una mesa de mezclas mucho más fácil.

Tipos Mezcladoras

Existen varios tipos de mezcladora: Fijas en las que se elabora el concreto para una o varias obras y después se transporta en camiones especializados, son grandes como una fábrica, y móviles o portátiles, con ruedas para trasladarlas a la propia obra.

Entre estas últimas está el camión hormigonero, que mantiene en movimiento el concreto para que demore en fraguar y se mezcle bien. Sobre la cama o bastidor tiene un recipiente en forma cilíndrica, de tambor, de cuba o de trompo, montado sobre un eje inclinado para que gire, impulsado por un motor auxiliar o el mismo del vehículo.

En las paredes interiores del recipiente hay, en posiciones determinadas, soldadas unas palas que permiten que cuando gire

en un sentido mezcle el hormigón y si lo hace en otro, lo expulse. El recipiente es llenado en la planta con áridos, cemento y agua, según las dosis exigidas por los constructores y, desde ese momento hasta que llega al destino, elabora el hormigón. Esta útil máquina es un invento más de los muchos que el hombre ha realizado para resolver sus necesidades constructivas.

Modo de utilización

Para Encenderla: Revise la bayoneta del depósito de aceite, del aceite del engranaje y el tanque de gasolina (utilizar gasolina regular). Abrir la válvula que se encuentra debajo del tanque de gasolina, acelerar al máximo, aplicar el choke. Utilizar la cuerda de arranque manual para iniciar el motor. Si el motor no enciende inmediatamente, abrir el choke poco a poco para evitar que el motor se ahogue. Cuando el motor encienda, asegúrese de que el choke está abierto o en posición de encendido. Siempre operar el motor acelerado al máximo. (En el caso de motores eléctricos, conecte el motor a la electricidad y mover el botón del térmico a la posición encendido)

Para Apagarla: Girar el botón a la posición de apagado que se encuentra en la parte superior del motor. Y para las concreteras eléctricas, mover el botón del térmico a la posición de apagado y luego desconectarla de la electricidad.

Precaución: Apague el motor (o desconéctelo de la electricidad en el caso de las concreteras eléctricas) cada vez que inspeccione la concretera o ajuste la mezcla.

Usos

Normalmente, las mezcladoras de cemento se utilizan para diversos trabajos de construcción que requieren de una amplia documentación en el lugar de trabajo. Su principal función es la de tener el cemento y mezclarlo con arena y agua, a fin de formar el concreto. Es importante señalar que la mezcladora no sólo combina estas cosas para hacer el concreto, si no también lo hace de forma homogénea. En concreto, esta construcción permite a la gente hacer su trabajo mucho más fácil y sin ninguno de los problemas usuales asociados con el hormigón.

Mediante la adopción de los componentes necesarios y de forma automática convirtiéndolos en concreto, esta máquina hace mucho a tomar la carga de trabajo fuera de los diversos equipos de construcción por lo que les permite realizar otras funciones mientras espera que el hormigón de forma. Con su tambor rotatorio y fácil de usar, este es un producto que realmente hace la vida mucho más fácil para aquellas personas que lo utilizan. Aunque todavía muchos constructores prefieren utilizar el camión de cemento anticuado, muchas de las mejores empresas son ahora de la idea de utilizar un mezclador portátil. Estos son más pequeños y proporcionan mucha más flexibilidad a los constructores, para hacer su trabajo. Para el trabajo en sitio, que a veces puede ser difícil de maniobrar un gran camión de cemento, por lo que una versión más pequeña es una excelente alternativa.

Probeta Graduada

Una Probeta Graduada es un instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo en análisis químico, para contener o medir

volúmenes de líquidos de una forma aproximada. Es un recipiente cilíndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el líquido con mayor facilidad. Las probetas suelen ser graduadas, es decir, llevan grabada una escala (por la parte exterior) que permite medir un determinado volumen, aunque sin mucha exactitud. Cuando se requiere una mayor precisión se recurre a otros instrumentos, por ejemplo las pipetas.

UtilizaciónSe emplean para medir determinados volúmenes de líquidos o

soluciones en los casos en que no se necesite mucha exactitud.Se añade líquido hasta que el menisco coincida con un

determinado nivel. Las dos formas convenientes de graduar una probeta son:

Cuando está marcada con un solo número, cada línea indica el volumen del líquido que contendría la probeta si el fondo del menisco coincidiera con dicha línea.

En las probetas que tienen dos números en cada línea de graduación, el segundo número indica el volumen del líquido que tendría que añadirse al líquido de la probeta para obtener un volumen igual a su capacidad total de aforo

Tipos

Puede estar constituido de vidrio o de plástico. En este último caso puede ser menos preciso; pero posee ciertas ventajas, por ejemplo, es más difícil romperla, y no es atacada por los ácido,

existen diversa mediciones las más usuales son: 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1.000 mI

Dentro de los tipos más frecuentes en los laboratorios se encuentran:

Probetas graduadas base plástico sin tapa Probetas graduadas base plástico sin tapa con certificado de

lote Probetas graduadas base plástico sin tapa con certificado

individual Probetas graduadas base plástico tapa de plástico Probetas graduadas base plástico tapa de vidrio Probetas graduadas base plástico tipo "mac" para gas

carbónico

Marco de carga del C.B.R o Prensa Triaxial

La prensa de carga CBR, se utiliza para forzar la penetración del pistón en la muestra compactada CBR. La carga se aplica a través de un gato de tipo mecánico. La relación de engranaje del gato ha sido seleccionada para proporcionar una velocidad que a mano puede mantenerse cómoda, particularmente con suelos de alta resistencia CBR. Incluye avance rápido para aproximación o retroceso.

Especificaciones Técnicas Liviano, fácil de transportar  Capacidad máxima de 45 kN exactitud 1% del valor de la

fuerza Gato manual, de dos velocidades  Fabricado en acero de alta resistencia

Columnas roscadas para la graduación de la altura Disponible con anillo de carga de 27 kN (6.000 lb) ó 45kN

(10.000 lb) Pistón de penetración de 49.5 mm de diámetro y longitud

mínima de 101mm  Fijador Magnético Incluye informe de inspección

La prensa triaxial consiste en un marco de dos columnas con una viga transversal móvil (marco de carga) y una base que contiene la unidad de empuje mecánico, el motor eléctrico, los componentes electrónicos y los controles. La acción de carga es realizada por un motor (stepper motor) de alta resolución. La unidad de sincronización que maneja el motor es controlada por un microprocesador. Mediante este microprocesador es posible obtener un desplazamiento predeterminado de la unidad de carga (empuje), constante durante el ensayo, cualquiera que sea la fuerza de resistencia.

Tamizadora Circular Vibratoria

La tamizadora circular vibratoria, combina las características de las tamizadoras vibratorias y rotativas. Son máquinas compactas y autónomas que realizan separaciones mecánicas, precisas, de acuerdo con el tamaño de las partículas, por medio del eficiente uso de las técnicas de vibración inercial multiplanar.

Están diseñadas y construidas para solucionar los problemas más difíciles de clasificación, separación y deshidratación. Se pueden

montar de 1 a 4 tamices para obtener hasta 5 fracciones de tamaños predeterminados. Existe la posibilidad de instalar un sistema de ultrasonidos para la limpieza automática del tamiz impidiendo su colmata miento.

Tamizadora Eléctrica

La Tamizadora eléctrica, realiza movimientos verticales alternos, continuos, a razón de 60 Hz, permitiendo la distribución y separación rápida de los materiales asegurando un preciso tamizado en los ensayos de granulometría.

Es un equipo que realiza los movimientos apropiados para un correcto tamizado de la muestra de agregado cuenta con un modulo de operación en el cual se puede programar la duración de la operación de agregados por ser un equipo calibrado se puede garantizar el mismo grado de agitación de los tamices en cada ensayo.

Agitadores de pantallaPantallas de Pruebas Gilson (mano de sujeción)

Es ideal para el dimensionamiento de las muestras de piedra triturada, arena grava, escoria, carbón, coque, virutas de madera, minerales, pellets, y materiales similares. Se recomienda el modelo hidráulico de sujeción para situaciones de uso pesado. Estas pantallas de prueba con sujeción hidráulica o la mano son ideales para las determinaciones de tamaño de partícula de cascajo, arena y grava, escoria, minerales, astillas de madera y materiales gruesos similares. Las muestras se procesan rápidamente en un máximo de

siete separaciones en tan sólo tres a cinco minutos. Los tamaños típicos de lotes de hasta un pie cúbico (0.028m3) o más varían con el tipo de material. Ambas pantallas de prueba se utilizan a menudo con tamaños de malla fina a # 200 en muestras más grandes cuando menos separación eficiente es aceptable. Baja amplitud ejes de accionamiento y accesorios de variación de velocidad están disponibles para optimizar el rendimiento de la máquina cuando se analizan muestras más finas o materiales especiales. Ambas unidades disponen de cribado de alta capacidad para muestras grandes, mecanismo de accionamiento cerrado para la seguridad, y los pies robustos diseñados para un montaje permanente.

Fijación con pernos de anclaje a un piso de hormigón se recomienda. Las dimensiones para la colocación de tornillos de anclaje están disponibles bajo petición. Dimensiones generales: 23x31x43in (584x787x1,092mm), LxFxA.

Bandejas de pantalla y sartenes de polvo se compran por separado. Especificar los tamaños con el pedido. El recogedor puede ser opcionalmente colocado en el estante inferior de la unidad, la liberación de una ranura para una bandeja de pantalla adicional. 

PRENSA ELECTRICA

La prensa de compresión FIICSA ha sido diseñada para realizar ensayos de concreto. Consiste en un marco de carga para servicio pesado con una capacidad de 120 ton. Bomba eléctrica con regulador variable de flujo acoplada a un constado del marco, manómetro digital con capacidad de 120,000 kgf. Con división mínima de 10 Kgf. voltaje a 110 v.

Recuperación elástica por torsión

Este método sirve para determinar la recuperación elástica por torsión que presentan los betunes asfálticos modificados, en particular con polímeros de aplicación en construcción de carreteras, midiéndose el ángulo recuperado por una muestra después de un lapso prefijado y expuesto al esfuerzo.

El aparato de torsión es básicamente un recipiente metálico donde se coloca la muestra, un disco o émbolo-buzo que se penetra en la muestra y se aplica manualmente una torsión leída en grados que se mantiene durante un tiempo determinado, pasado el cual se libera y se toma la lectura de la recuperación elástica. El ensayo se realiza manteniendo la muestra termostáticamente controlada.

Introducción

El siguiente informe cumple con la finalidad de reconocer los equipos presentes en el laboratorio de suelos. Por lo general es de gran importancia saber su funcionalidad y características, debido a estos equipos nos ayudaran a cualquier estudio de suelo que deseamos realizar a lo largo de nuestra carrera de ingeniería.

Por lo cual es importante saber las normas de seguridad de un laboratorio de suelos, por eso recomendamos conocer cada uno de estos equipos que se encuentren en el laboratorio de suelo.

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Extensión Caracas

Escuela de Ingeniería Civil 42

Profesor: Autor:

Irseb Gil Muchacho Gedelmar

C.I: 19.929.716

Pérez Rudy

C.I.: 18.020.270

Rausseo Guillermo

C.I: 18.022.130

Caracas, 29 de Junio del 2016

Hornos de Secado y esterilización

Desecadores o Estufa de secado de laboratorio.

Compresión Simple o Prensa Multiensayos

Trompo para mezcla de concreto

Probeta Graduada

Marco de carga del C.B.R Prensa Triaxial

Tamizadora Circular Vibratoria

Tamizadora Eléctrica

Agitadores de pantalla

PRENSA ELECTRICA

Recuperación elástica por torsión