UNIVERSIDAD PERUANA UNINFACULTAD DE INGENIERAEAP Ingeniera Civil

INFORME N 1Informe de las propiedades fsicas del cemento

Informe Presentado en Cumplimiento Parcial de la Asignatura Tecnologa del Concreto

Autor:Alumno: Katherine Janeth Acua Huillca

Profesor:Bach. Isa Ticona Cutipa

Juliaca, Agosto del 2015

ContenidoINTRODUCCIN51.OBJETIVOS61.1.OBJETIVO GENERAL61.2.OBJETIVO ESPECIFICO62.NORMA:62.1.NTP 334.09062.2.NTP 334.00962.4.NTP 334.05162.5.NTP 334.00672.6.NORMA ICONTEC 11073.MARCO TERICO73.1.CEMENTO73.2.IMPORTANCIA DEL CEMENTO PORTLAND73.3.APLICACIONES DEL CEMENTO93.4.PROCESO DE FABRICACIN DEL CEMENTO102.4.1. EXPLOTACIN DE MATERIA PRIMA:112.4.2. TRANSPORTE DE MATERIA PRIMA:122.4.3. TRITURACIN:122.4.4. PREHOMOGENEIZACIN:122.4.5. ALMACENAMIENTO DE MATERIA PRIMA:122.4.6. MOLIENDA DE MATERIA PRIMA:122.4.7. HOMOGENEIZACIN DE HARINA CRUDA:122.4.8. CALCINACIN:132.4.9. MOLIENDA DE CEMENTO:132.4.10. ENVASE Y EMBARQUE DEL CEMENTO:133.5.PROPIEDADES FSICAS Y MECNICAS DEL CEMENTO14TIEMPO DE FRAGUADO14FINURA14PESO ESPECFICO15CALOR DE HIDRATACIN16CONSISTENCIA NORMAL16PESO UNITARIO163.6.CEMENTO FRONTERA172.3.1. ESPECIFICACIONES TCNICAS DEL CEMENTO PORTLAND TIPO I MARCA FRONTERA.174.MATERIALES UTILIZADOS184.1.TIEMPO DE FRAGUADO194.2.FINURA194.3.PESO ESPECFICO194.4.CALOR DE HIDRATACIN194.5.CONSISTENCIA NORMAL194.6.PESO UNITARIO195.EQUIPOS Y HERRAMIENTAS195.1.TIEMPO DE FRAGUADO195.2.FINURA195.3.PESO ESPECFICO205.4.CALOR DE HIDRATACIN205.5.CONSISTENCIA NORMAL205.6.PESO UNITARIO216.PROCEDIMIENTO RECOMENDADO216.1.TIEMPO DE FRAGUADO216.2.FINURA226.3.PESO ESPECFICO226.4.CALOR DE HIDRATACIN225.4.1. DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD CALORFICA DEL SISTEMA225.4.2. PREPARACIN DE LA PASTA DE CEMENTO245.4.3. PREPARACIN DE LA PASTA PARCIALMENTE HIDRATADA PARA EL ENSAYO246.5.CONSISTENCIA NORMAL246.6.PESO UNITARIO255.6.1.PREPARACIN DE LA MUESTRA255.6.2.PESO UNITARIO SUELTO.255.6.3.PESO UNITARIO COMPACTADO (POR APISONADO CON LA VARILLA PISN)..267.PRESENTACIN DE DATOS267.1.FINURA267.2.PESO ESPECFICO267.3.PESO UNITARIO278.MEMORIA DE CLCULO278.1.FINURA278.2.PESO ESPECFICO288.3.PESO UNITARIO299.ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS3010.CONCLUSIONES3011.RECOMENDACIONES3012.REFERENCIAS3113.ANEXOS31

INTRODUCCIN

Por la calidad del cemento se entiende el grupo de propiedades que caracterizan el cemento en su uso final como aglomerante hidrulico en hormigones y morteros, utilizados para actividades de construccin.Dichas propiedades son importantes para la fabricacin, la ejecucin y la vida til de los productos de hormign para los cuales el cemento es utilizado.Los requisitos a la calidad del cemento vienen de los usuarios, y los aspectos importantes pueden variar mucho, dependiente del producto de hormign fabricado y el mtodo de produccin utilizado. Un juego general de requisitos a cumplir son los especificados en las normas nacionales o internacionales. El cumplimiento de las normas mencionadas permite que el cemento sea comercializado y vendido bajo una designacin de tipo especfica.Para la tarea de fabricar un cemento que cumple con los requisitos de las normas y de los usuarios, los fabricantes de cementos disponen de una variedad de materiales, equipos de produccin y parmetros del proceso. Cuanto mejor entiendan los fabricantes la relacin bsica entre dichos factores y las propiedades con respecto al uso final del cemento, mejor podr controlar las propiedades, por ejemplo mantenerlas en un nivel deseado y reducir las variaciones alrededor de ese nivel al mnimo posible.

1. OBJETIVOS1.1. OBJETIVO GENERAL Conocer el procedimiento y determinar las propiedades fsicas del cemento portland.

1.2. OBJETIVO ESPECIFICO Verificar si el cemento utilizado cumple los parmetros permisibles segn la norma. Establecer si el uso del cemento es confiable y garantizado.

2. NORMA:

2.1. NTP 334.090Esta Norma Tcnica Peruana establece los requisitos que debern cumplir los cementos Portland adicionados, sus aplicaciones generales y especiales, utilizando escoria, puzolana, caliza o alguna combinacin de estas, con cemento Portland o Clinker de cemento Portland o escoria con cal.

2.2. NTP 334.009El Comit Tcnico Permanente de Cementos y Cales present a la Comisin de Reglamentos Tcnicos y Comerciales -CRT-, por segunda vez con fecha 96-10-16, elPNTP 334.009:1995 CEMENTOS. Cemento Portland. Requisitos, para su revisin y aprobacin, siendo sometido a la etapa de Discusin Pblica el 97-05-12. No habindose presentado ninguna observacin, fue oficializado como Norma Tcnica Peruana NTP 334.009:1997 CEMENTOS. Cementos Portland. Requisitos, 1aEdicin, el 05 de Julio de 1997. (INDECOPI, 1997)

2.3. MTC E 618-2000Definir el mtodo para determinar la resistencia a la flexin, de morteros de cemento hidrulico.

2.4. NTP 334.051La resistencia a la compresin en morteros de cemento Prtland, se denomina llevando a la rotura especmenes de 50 mm de lado, preparados con mortero consistente de 1 parte de cemento y 2.75 partes de arena dosificados en masa. La cantidad de agua de amasado deber ser la que produzca una fluidez de 110 5 luego de 25 golpes en la mesa de flujo. Los especmenes cbicos de 50 mm de lado, son compactados en dos capas por apisonado del compactador. Los cubos se curan un da en su molde y luego son retirados de su molde e inmersos en agua de cal hasta su ensayo.

2.5. NTP 334.006 Determinar el tiempo de fraguado del cemento hidrulico mediante la aguja de Vicat. Este mtodo proporciona un medio para determinar el cumplimiento con una especificacin lmite, luego consultar las especificaciones adecuadas y determinar si se utiliza este mtodo de ensayo.2.6. NORMA ICONTEC 110 Mtodo para determinar la consistencia normal del Cemento Hidrulico.

3. MARCO TERICO

3.1. CEMENTOUn cemento hidrulico producido mediante la pulverizacin del Clinker compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidrulicos y que contiene generalmente una o ms de las formas de sulfato de calcio como una adicin durante la molienda.

3.2. IMPORTANCIA DEL CEMENTO PORTLAND(Uniovi, Generalidades del Cemento Portland, 2013) La enorme importancia del cemento en nuestros das queda constatada por el hecho de ser el material que ms se produce en el mundo, con cerca de 1800 millones de toneladas al ao. El crecimiento en el consumo de cemento est directamente relacionado con el aumento de la poblacin mundial y con el desarrollo de los pases (obras de ingeniera civil, infraestructuras, etc.). Se puede pensar que, al menos a corto plazo, el hormign y el mortero seguirn siendo los medios ms barato de construir, y su consumo no cesar de aumentar proporcionalmente al crecimiento de la poblacin y al desarrollo, con lo que el cemento que es el componente activo de aquellos tambin lo har.

Espaa es un pas con una importante industria cementera. En el contexto mundial, nuestro pas ocupa el sptimo puesto en cuanto a la fabricacin de cemento. El nmero de sociedades cementeras es de 13, aunque, por la posicin accionarial de uno de los grandes grupos en una de estas sociedades y de dos de aquellos en la titular de la importante instalacin de molienda de Arguinegun (Gran Canaria), podran considerarse solamente 11.

La capacidad efectiva de clnker, es decir, la de los hornos que funcionan normalmente, supera los 32 millones de toneladas anuales, mientras la de reserva es de poco menos de 1.9 millones de toneladas anuales. La capacidad anual de molienda de cemento alcanza, casi, los 49 millones de toneladas.

Las capacidades citadas corresponden a 36 plantas con proceso de produccin completo y 5 plantas de molienda, de las que dos ya fueron en su da instaladas con esta finalidad y cuentan con unas altas capacidades unitarias las que funcionan en las Islas Canarias, donde no existen calizas y s en cambio grandes reservas de materias puzolnicas y otras tres son el resultado de la parada de hornos actualmente ineficaces.

Cabe destacar tres aspectos caractersticos del conjunto de las instalaciones del sector cementero espaol:

El estratgico reparto por la totalidad del territorio nacional, tanto peninsular como insular. Un claro predominio de las de gran capacidad unitaria. Y su alto desarrollo tecnolgico.

3.3. APLICACIONES DEL CEMENTO(Fernndez Jimenez, 2009) Teniendo en cuenta las buenas propiedades mecnicas as como su extraordinaria adherencia matriz-acero su estabilidad dimensional y su resistencia al fuego los morteros y hormigones en base ceniza volante activada alcalinamente pueden ser utilizados en la industria de lo prefabricados para la fabricacin de diferentes tipos de elementos (elementos tan sofisticados como las traviesas monobloque para el ferrocarril que estn sujetas a unos valores de prestaciones muy exigentes, como otros tipos de elementos menos exigentes desde el punto de vista tecnolgico como postes de la luz, bloques para edificacin pavimentacin.

La idea, por lo tanto, de utilizar hormigones elaborados con cenizas volantes activadas alcalinamante, como componente conglomerante, para producir elementos prefabricados de uso en la construccin deriva de los siguientes hechos constatados:

Muchos de los elementos prefabricados de hormign son piezas de tamao "manejable", pero de una extraordinaria complejidad tecnolgica. Su diseo y produccin solo pueden abordarse con materiales que garanticen el desarrollo de propiedades resistentes, durables, de adherencia con las armaduras, de estabilidad de volumen, etc. Los hormigones de cenizas volantes activadas cumplen todas estas exigencias.

Los procesos convencionales de produccin en prefabricacin exigen en la mayora de las ocasiones un curado trmino acelerado del hormign. La activacin alcalina de las cenizas volantes se optimiza en condiciones de curado trmico similares. Los procesos de produccin, consecuentemente, no se ven modificados sustancialmente por el hecho de cambiar una materia prima (cemento Prtland) por otras (cenizas volantes y activadores alcalinos).

En el caso de los elementos pretensados, la operacin del pretensado de la armadura metlica se realiza antes de verter el hormign en el molde. Teniendo en cuenta que estos hormigones de ceniza activada alcalinamente pueden desarrollar unas elevadas resistencias iniciales (en las primeras 12-20 horas) as como presentan una muy buena adherencia a la armadura, se podra disminuir el tiempo necesario para llevar a cabo el desmoldado de las piezas. Ello podra dar lugar a un aumento significativo de la produccin de estos elementos en las factoras.

Los problemas que plantea el proceso trmico de curado acelerado del hormign tradicional respecto a la calidad y a la durabilidad de los productos acabados no tienen hoy da una fcil solucin ya que las medidas recomendadas en los cdigos de buena prctica (limitar la temperatura de curado a 60C, seleccionar ridos que mantengan su condicin de inertes a elevadas temperaturas, etc.) son generalmente insuficientes, y casi siempre incompatibles o de difcil conciliacin con las necesidades de un sistema de produccin masiva de elementos. La utilizacin de cenizas activadas podra cambiar radicalmente el escenario actual. En este terreno de la durabilidad se puede prever un buen comportamiento del hormign alcalino de cenizas activadas dada la similitud qumico-mineralgica existente entre el nuevo material y algunas zeolitas naturales, materiales extraordinariamente estables.

Finalmente no se debe dejar de aludir a los aspectos econmicos y ecolgicos que entran en juego. No hay que olvidar que el material que se est proponiendo como sustituto del cemento Prtland en la elaboracin de hormigones es un subproducto industrial ampliamente extendido por los 5 continentes que en gran parte se acumula en grandes extensiones de terreno por la imposibilidad de consumirlo.

3.4. PROCESO DE FABRICACIN DEL CEMENTO(Ortiz, 2013) El proceso de fabricacin del cemento (Figura 1) comprende cuatro etapas principales: extraccin y molienda de la materia prima, homogeneizacin de la materia prima, produccin del clnker y

La materia prima para la elaboracin del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso)se extrae de canteras o minas y dependiendo de la dureza y ubicacin del material, el sistema de explotacin y equipos utilizados vara.

Una vez extrada la materia prima es reducida a tamaos que puedan ser procesados por los molinos de crudo.

La etapa de homogeneizacin puede ser por va hmeda o por va seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales.

En el proceso hmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneizacin y de all hasta los hornos en donde se produce el clnker a temperaturas superiores a los 1500 centgrados. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control qumico es ms eficiente y el consumo de energa es menor, ya que al no tener que eliminar el agua aadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son ms cortos y el clnker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.

El clnker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneizacin, es luego molido con pequeas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.

PASOS DE LA FABRICACIN:

2.4.1. EXPLOTACIN DE MATERIA PRIMA:

De las canteras de piedra se extrae la caliza, y las arcillas a travs de barrenacin y detonacin con explosivos.

2.4.2. TRANSPORTE DE MATERIA PRIMA:

Una vez que las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o bandas.

2.4.3. TRITURACIN:

El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras, cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presin son reducidos a un tamao mximo de una o media pulgada.

2.4.4. PREHOMOGENEIZACIN:

Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de arcilla, caliza o cualquier otro material que lo requiera.

2.4.5. ALMACENAMIENTO DE MATERIA PRIMA:

Cada uno de los materias primas es transportado por separado a silos en donde son solidificados para la produccin de diferentes tipos de cemento.

2.4.6. MOLIENDA DE MATERIA PRIMA:

Se realiza por medio de un molino vertical de acero, que muele el material mediante la presin que ejercen tres rodillos cnicos al rodar sobre una mesa giratoria de molienda. Se utilizan tambin para esta fase molinos horizontales, en cuyo interior el material es pulverizado por medio de bolas de acero.

2.4.7. HOMOGENEIZACIN DE HARINA CRUDA:

Se realiza en los silos equipados para lograr una mezcla homognea del material.

2.4.8. CALCINACIN:

Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes hornos rotatorios en cuyo interior a 1,400 C la harina cruda se transforma en clinker, que son pequeos mdulos gris obscuro de 3 a 4 cm.

2.4.9. MOLIENDA DE CEMENTO:

El clinker es molido a travs de bolas de acero de diferentes tamaos a su paso por las dos cmaras del molino, agregando el yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento.

2.4.10. ENVASE Y EMBARQUE DEL CEMENTO:

El cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas neumticos o mecnicos, siendo transportado a donde ser envasado en sacos de papel, o surtido directamente a granel. En ambos casos se puede despachar en camiones, tolvas de ferrocarril o barcos.Figura 1 - Proceso de fabricacin del cemento

Fuente: (Uniovi, Generalidades del Cemento Portland, 2013)

3.5. PROPIEDADES FSICAS Y MECNICAS DEL CEMENTO

TIEMPO DE FRAGUADOEl fraguado es el proceso de endurecimiento y prdida de plasticidad del hormign (o mortero de cemento), producido por la desecacin y recristalizacin de los hidrxidos metlicos procedentes de la reaccin qumica del agua de amasado con los xidos metlicos presentes en el Clinker que compone el cemento.

Tambin se denomina fraguado al proceso de endurecimiento de la pasta de yeso o del mortero de cal.

En el proceso general de endurecimiento del hormign se presenta un estado de fraguado inicial en que la mezcla pierde su plasticidad. Se denomina fraguado final al estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable. El tiempo comprendido entre estos dos estados se llama tiempo de fraguado de la mezcla que se estima en unas diez horas, aunque vara dependiendo de la humedad relativa, temperatura ambiente, etc.

Se pueden aadir aditivos retardantes o acelerantes del fraguado que permiten su mejor manejo en obra.

FINURA Representa el rea total de la superficie de todos los granos contenidos en una unidad de peso del cemento. La finura del cemento influye en el calor liberado y en la velocidad de hidratacin. A mayor finura del cemento, mayor rapidez de hidratacin y por lo tanto mayor desarrollo de resistencia y generacin de calor.

Influye decisivamente en la velocidad de reacciones qumicas que tienen lugar durante el fraguado y el principio de este. Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento solo se hidratan en una profundidad de 0,01 [mm], por lo que si dichos granos fuesen muy gruesos, su rendimiento sera muy pequeo, al quedar en su interior un ncleo prcticamente inerte, como se ilustra en la figura 2.

Figura 2 - Hidratacin de los granos de cemento en funcin a la finura

Fuente: Proyectos, apuntes y normas tcnicas de Ingeniera Civil para compartir con todos, como tambin el conocimiento.

Si el cemento posee una finura excesiva, su retraccin y calor de hidratacin sern muy altos, se vuelve ms susceptible a la meteorizacin y disminuye su resistencia a las aguas agresivas, lo que en general resulta muy perjudicial.

La finura influye sobre las propiedades de ganancia de resistencia, en especial hasta un envejecimiento de 7 das. Por esta razn, el cemento del Tipo III se muele ms fino que los otros tipos. Aun cuando las especificaciones (NTP 334.006; ASTM C150) sealan una finura mnima la mayor parte de los cementos sobrepasan este mnimo en entre un 20 y un 40%. Una seal prctica de que las partculas son muy pequeas, es cuando durante el almacenamiento y manejo, una cantidad muy pequea de humedad pre-hidrata el cemento. (Domnech, 1998)

PESO ESPECFICOLa densidad o peso especfico se define como la relacin de peso a volumen; su valor vara entre 3.08 a 3.20 gr/cm3 para el cemento portland tipo 1, pero el cemento que tiene adiciones tiene un peso especfico menor porque el contenido de Clinker es menor. (Miranda, 2009)

El peso especfico del cemento no indica la calidad del cemento, pero se emplea en el diseo y control de mezclas de concreto; sin embargo un peso especfico bajo y una finura alta indican que el cemento tiene adiciones.

CALOR DE HIDRATACINSe genera por la reaccin entre el cemento y el agua. La relacin agua-cemento, la finura del cemento y la temperatura de curado tambin son factores que intervienen en la generacin de calor.

Un aumento de la finura, del contenido del cemento y de la temperatura de curado aumenta el calor de hidratacin. Por otro lado, el aumento de la temperatura en el concreto causado por el calor de hidratacin es frecuentemente beneficioso en clima frio, pues ayuda a mantener las temperaturas favorables para el curado.

En el ensayo de calorimetra, las primeras medidas de calor se obtienen aproximadamente siete minutos despus de la mezcla de la pasta cuando es necesario minimizar la generacin de calor en el concreto, los diseadores deben escoger un cemento con ms bajo calor tales como el cemento portland tipo II.

CONSISTENCIA NORMALSe define como aquella fluidez determinada por una cierta cantidad de agua. Tiene relacin con la calidad del cemento y el tiempo de fraguado. EL requerimiento de agua vara entre distintos cementos y puede llegar a suponer una variacin de un 20-30%.

PESO UNITARIOEl peso unitario es el peso de la unidad de volumen de material a granel en las condiciones de compactacin y humedad es que se efecta el ensayo, expresada en kg/m3. Aunque puede realizarse el ensayo sobre agregado fino y agregado grueso; el valor que es empleado en la prctica como parmetro para la dosificacin de hormigones, es el peso unitario compactado del agregado grueso. PESO UNITARIO SUELTO (PUS) Se denomina PUS cuando para determinarla se coloca el material seco suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y a continuacin se nivela a ras una carilla. El concepto PUS es importante cuando se trata de manejo, transporte y almacenamiento delos agregados debido a que estos se hacen en estado suelto. Se usara invariablemente para la conversin de peso a volumen, es decir para conocer el consumo de ridos por metro cubico de hormign. PESO UNITARIO COMPACTADO (PUC) Se denomina PUC cuando los granos han sido sometidos a compactacin incrementando as el grado de acomodamiento de las partculas de agregado y por lo tanto el valor de la masa unitaria.

3.6. CEMENTO FRONTERAEL cemento Frontera fue comprado por la empresa Yura S.A., siendo esta la primera empresa de fabricacin de cemento en el Per que obtuvo los reconocimientos de las Normas Internacionales (ISO 9001 e ISO 14001) por parte de SGS. Actualmente estamos realizando los trmites para tentar la Norma OHSAS 18001; que especifica requisitos para el Sistema de Gestin de Seguridad y Salud Ocupacional, para hacer posible que una organizacin controle sus riesgos en Seguridad y Salud Ocupacional, y mejorar de forma sistemtica el nivel del desempeo en ese sentido, estableciendo objetivos, indicadores, metas y planes de accin.

2.3.1. ESPECIFICACIONES TCNICAS DEL CEMENTO PORTLAND TIPO I MARCA FRONTERA.El cemento Portland Frontera Tipo I, es elaborado con Clinker de alta calidad y yeso, molidos industrialmente hasta lograr un alto grado de finura. Cumple con la norma NTP 334.009 (Tabla 1) y la ASTM C150 (Tabla 2).

Su fabricacin es controlada bajo un sistema de gestin de calidad certificado con ISO 9001 y de gestin ambiental ISO 14001.

Tabla 1 - Requerimientos Qumicos.

Fuente: (Yura, 2012)

Tabla 2 Requerimientos Fsicos.

Fuente: (Yura, 2012)

4. MATERIALES UTILIZADOS

4.1. TIEMPO DE FRAGUADO Cemento

4.2. FINURA Cemento

4.3. PESO ESPECFICO Cemento portland tipo I.

4.4. CALOR DE HIDRATACIN Cemento Portland tipo I

4.5. CONSISTENCIA NORMAL Cemento Portland tipo I.

4.6. PESO UNITARIO Cemento Portland tipo I

5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

5.1. TIEMPO DE FRAGUADO Aparato Vicat Masa de referencia y dispositivos de determinacin de masa Probetas graduadas Placa plana no absorbente Paleta plana Anillo cnico

5.2. FINURA Recipiente Cucharn Badilejo Balanza Tamiz N200

5.3. PESO ESPECFICO Frasco de Le Chatelier. Balanza electrnica. Recipiente para bao de mara. Termmetro. Kerosene. Hielo.

5.4. CALOR DE HIDRATACIN Calormetro Recipiente aislante Termmetro diferencial y de referencia Embudo Dispositivo de Agitacin Mezcladora Mortero Tubos de plstico Horno de secado Frascos para pesado Cronmetro Tamices Crisoles Horno Balanzas y Pesas Analticas Pesos Pureza de los reactivos cido fluorhdrico cido ntrico Cera xido de Zinc

5.5. CONSISTENCIA NORMAL Aparato de Vicat: Molde y base de vidrio. Balanza. Probetas graduadas de vidrio. Guantes. Palustre. Recipientes.

5.6. PESO UNITARIO Cilindro estndar Varilla pisn de 24 de largo y 5/8 de dimetro Brocha y esptula Balanza de 0.1 gr de precisin Horno

6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO

6.1. TIEMPO DE FRAGUADO Moldeado de los especmenes. Formar una masa esto se arrojar 6 veces de una mano a la otra separado de 150 mm. Determinacin el tiempo de fraguado (Figura 3). Determinar la penetracin de la aguja vicat de 1mm y luego cada 15 min, hasta que se obtenga una penetracin de 25 mm o menos, y dejar que la aguja asiente durante 15 seg. Desviacin estndar: Fraguado inicial 12 minutos, para un rango de 49 min a 202 min. Fraguado final 20 minutos, para un rango de 185 min a 312 min (esto para un mismo operador).

Figura 3 - Tiempo de fraguado inicial y final segn tipo de cemento

Fuente: Proyectos, apuntes y normas tcnicas de Ingeniera Civil para compartir con todos, como tambin el conocimiento.Comment by HP-PC: Comment by HP-PC: Comment by HP-PC: Comment by HP-PC:

6.2. FINURA Se pesa sobre un recipiente una muestra de cemento de 50 gr. Se criba o tamiza la muestra en el tamiz N 200. Se pesa la muestra retenida en el tamiz para obtener el peso de impureza. Se determina el porcentaje de finura.6.3. PESO ESPECFICO Se llen un frasco con Kerosene hasta un punto entre 0 y 1 ml asegurndose de que qued seco en el interior por encima de este nivel, esta lectura fu L0 (lectura Inicial). Luego, se agreg 64 gramos de Cemento Portland tipo I en pequeas cantidades, teniendo cuidado de no derramar el lquido ni untar las paredes por encima del nivel. Se coloc el frasco en bao de Mara, adicionando hielo para alcanzar la temperatura inicial. Por ltimo, se tom la lectura final Lf.

6.4. CALOR DE HIDRATACIN5.4.1. DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD CALORFICA DEL SISTEMA Para determinar la capacidad calorfica del sistema (esto es, el nmero de julios o caloras requeridas para elevar la temperatura del calormetro y su contenido en 1 C), se mide la elevacin corregida de la temperatura obtenida al disolver 7 g de ZnO calcinados en la mezcla cida especificada (vase los numerales 6.2 a 6.7). Se vierten aproximadamente 400 g del HNO3 2 N enfriado a la temperatura indicada por el lmite inferior del termmetro Beckmann (que normalmente es de 4 C a 5 C por debajo de la temperatura de la sala de trabajo) dentro del vaso. Se adicionan 8,0 ml de HF (gravedad especfica 1,15) al vaso que contiene la solucin cida. Luego se aade suficiente HNO3 2 N hasta completar un peso total de mezcla de 425 g Se coloca el calormetro en posicin de trabajo y la mezcla se agita mediante el dispositivo de agitacin, durante todo el ensayo. Se debe tener cuidado de que el dispositivo de agitacin no toque el termmetro, los lados o el fondo del vaso ni el tapn de corcho. El extremo del vstago del embudo debe quedar aproximadamente 6 mm por debajo de la cara inferior del tapn, y por lo menos 12 mm por encima del nivel del lquido. La parte superior del bulbo del termmetro Beckmann debe quedar por lo menos 38 mm por debajo del nivel del lquido y se debe colocar a la misma profundidad en todas las determinaciones. Despus de un perodo inicial de al menos 20 min de mezclado, para permitir que la temperatura del sistema sea uniforme, se lee la temperatura de la sala de trabajo con aproximacin al 0,1 C y la temperatura del cido con una aproximacin de 0,001 C, y luego se empieza a contabilizar el tiempo e inmediatamente se introduce el ZnO preparado (numeral 5.5) por el embudo a una velocidad uniforme (vase la nota 4). El tiempo que toma adicionar el ZnO debe estar entre 1 min y 2 min. El ZnO adherido a las paredes del embudo se debe empujar al calormetro con un pincel de pelo de camello. Se lee la temperatura, a los 20 min y a los 40 min, contados apartir del inicio de la adicin de la muestra al calormetro, con una aproximacin de 0,001 C. En los primeros 20 min se obtiene un cambio de temperatura correspondiente al perodo de disolucin. El segundo perodo de 20 min sirve para hallar los posibles cambios de temperatura del sistema. La diferencia entre la lectura al final del primer periodo y la correspondiente al final del segundo periodo es la correccin que se debe sumar o restar al cambio de temperatura del primer periodo, ya sea que la temperatura del calormetro suba o baje durante el segundo periodo.

5.4.2. PREPARACIN DE LA PASTA DE CEMENTO Se deben almacenar el cemento y el agua de mezcla en un cuarto a temperatura constante de 23 C + 2 C de manera que los materiales alcancen la temperatura ambiente antes de la preparacin de la pasta. Con una esptula, se mezclan 150 g de cemento y 60 ml de agua destilada y luego se agita la mezcla vigorosamente en la mezcladora durante 5 min. Una vez preparada la mezcla, se colocan cantidades aproximadamente iguales de pasta en cuatro o ms tubos de plstico, llenndolos hasta unos 13 mm por debajo del borde. Inmediatamente despus de llenados los tubos, se cierran con tapones de corcho (si es necesario, se sella con cera de base parafnica). Luego, los tubos se guardan en posicin vertical dentro de un bao de agua a una temperatura constante de 23 C 2 C hasta el momento del ensayo.5.4.3. PREPARACIN DE LA PASTA PARCIALMENTE HIDRATADA PARA EL ENSAYO Despus del tiempo especificado para el ensayo se saca uno de los tubos de su almacenamiento dentro de las tolerancias de tiempo y mientras transcurren los 20 min del perodo inicial de mezclado en el calormetro, se rompe el tubo para sacar la muestra y rpidamente se pulveriza en el mortero, hasta que pase totalmente por el tamiz de 850 m (No.20); inmediatamente se pasa a un frasco para pesado bien tapado. Se debe tener cuidado de exponer al aire el menor tiempo posible las muestras, especialmente aquellas parcialmente hidratadas de 7 d, con el fin de reducir a un mnimo la accin del CO2 e impedir las prdidas de humedad por evaporacin. 6.5. CONSISTENCIA NORMAL

Sobre una superficie no absorbente, se colocaron 500gr de cemento Portland en forma de cono Previamente pesados en la balanza, haciendo un orifico en su interior sobre el cual se verti agua y se llen el orifico con el cemento seco que lo rodea utilizando el palustre. A continuacin se mezcl con las manos, para darle a la pasta una forma esfrica y pasarla 6 veces de mano a mano. Al finalizar, se llen el molde por la parte inferior colocando sobre esta base la placa de vidrio, volteando todo el conjunto de tal manera que se nivel con palustre la pasta en la base menor. El conjunto constituido por la placa, la pasta y el molde se llev al aparato y se centra bajo el vstago, el cual se hace descender hasta que la sonda toque la superficie de la pasta y se fija en esta posicin luego se lleva la escala al cero superior. Finalmente esta se deja caer durante 30 segundos.

6.6. PESO UNITARIO5.6.1. PREPARACIN DE LA MUESTRA Para ambos casos se debe obtener las muestras del centro de acopio esta debe ser la ms representativa de todo el material. Secar en el horno hasta peso constante y luego por cuarteo obtener la cantidad necesaria tratando de que esta sea la ms uniforme posible

5.6.2. PESO UNITARIO SUELTO. Colocar el agregado distribuyndolo dentro del cilindro uniformemente en el cilindro estndar hasta llenar el mismo, a una altura no ms de 5 cm del borde superior de la muestra, limpiar y engrasar con la varilla pisn. Pesar el cilindro ms la muestra. Calibrar el molde para obtener el volumen del mismo. Calibrado dela muestra se debe llenar el cilindro con agua, engrasar el mismo con una placa de vidrio y obtener el peso neto del agua, determinar la temperatura del agua para determinar el volumen del mismo.

5.6.3. PESO UNITARIO COMPACTADO (POR APISONADO CON LA VARILLA PISN) Colocar el agregado en tres capas iguales en el cilindro estndar y compactar cada capa con 25 golpes con la varilla pisn; la primera capa se le debe llenar teniendo el cuidado de no golpear la base del cilindro en las dems capas se le debe pre realizar con suficiente energa como para pasar la ltima capa. Limpiar con la brocha y engrasar el cilindro con la varilla pisn Pesar el cilindro ms la muestra Pesar el cilindro y obtener el volumen del mismo

7. PRESENTACIN DE DATOS

7.1. FINURATabla 5 Presentacin de datos del ensayo de finuraN DE ENSAYO123

Peso tara (gr)276276276

Peso tara + muestra (gr)326326326

Peso muestra (gr)505050

Peso impureza (gr)323431

Fuente: Acua, 2015

7.2. PESO ESPECFICOTabla 4 Presentacin de datos del ensayo de peso especfico.N DE ENSAYO123

Volumen de alcohol(ml o cm3)500500500

Peso fiola (gr)156156176

Peso fiola + alcohol (gr)559558580

Peso recipiente (gr)298298298

Peso recipiente + muestra (gr)548553552

Peso muestra (gr)250250250

Peso fiola + alcohol + muestra (gr)736741769

Fuente: Acua, 2015

7.3. PESO UNITARIOTabla 5 Presentacin de datos del ensayo de peso unitario suelto y compactadoN DE ENSAYOSUELTOCOMPACTADO

123123

Peso molde436743674367436743674367

Peso molde + muestra521952275213540554215466

Peso muestra852860846103810541099

Fuente: Acua, 2015

Dimetro del proctor: 10,1 Altura del proctor: 11.7

8. MEMORIA DE CLCULO

8.1. FINURA

Frmula para hallar la finura del cemento

Donde:R : Peso impureza

Tabla 6 Resultados de la finura del cementoN DE ENSAYO123

Peso tara (gr)276276276

Peso tara + muestra(gr)326326326

Peso de muestra (gr)505050

Peso impureza (gr)323431

Finura del cemento (%)646862

Finura del cemento promedio (%)64.66666667

Fuente: Acua, 2015

8.2. PESO ESPECFICO

Frmula para hallar el peso especfico del alcohol

Donde:

= volumen del alcohol (cm3)A = Peso fiola + alcohol (gr)B = Peso fiola (gr)

Frmula para hallar el peso especfico del cemento

Donde:C = Peso de muestra de cemento (gr)D = Peso de fiola llena de alcohol (gr)E = Peso de fiola con alcohol y muestra (gr)

Tabla 7 Resultados del ensayo de peso especfico del cementoN DE ENSAYO123

Volumen de alcohol(ml o cm3)500500500

Peso fiola (gr)156156176

Peso fiola + alcohol (gr)559558580

Peso especfico del alcohol (gr/cm3)0.8060.8040.808

Peso recipiente (gr)298298298

Peso recipiente + muestra (gr)548553552

Peso muestra (gr)250250250

Peso fiola + alcohol + muestra (gr)736741769

Peso especfico cemento (gr/cm3)2.7602739733.31147541

Promedio peso especfico cemento (gr/cm3)3.023916461

Fuente: Acua, 2015

8.3. PESO UNITARIO

Frmula para calcular el volumen del cilidro

Donde:D : Dimetro del proctorh : Altura del proctor

Tabla 8 Resultados del volumen del proctorDimetro del proctor10.1

Altura del proctor11.7

Volumen del proctor937.38606

Fuente: Acua, 2015

Frmula para calcular el P.U.S

Donde:W : Peso de la muesraV : Volumen del recipiente o proctor

Tabla 9 Resultados del peso unitario suelto y compactadoN DE ENSAYOP.U.SP.U.C

123123

Peso molde436743674367436743674367

Volumen del molde937.38606937.38606937.38606937.38606937.38606937.38606

Peso molde + muestra521952275213540554215466

Peso muestra852860846103810541099

Peso unitario0.90891050.917444840.902509691.107334581.124403321.17240916

Peso unitario promedio0.9096216631.115868952

Fuente: Acua, 2015

9. ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS

En la norma NTP 334.006 indica que el cemento portland Tipo I indica que el tamao mnimo de finura se encuentra entre 20% y 40%, y los resultados del ensayo nos dieron un total de 64.67% de fineza, siendo este concreto muy til para la construccin de casas ya que este resultado indica mejora en la resistencia del concreto. El peso especfico debe de variar entre 3.08 y 3.20 gr/cm3 para el cemento portland tipo I, pero en el ensayo realizado nos dio como resultado 3.024 gr/cm3, aunque el peso especfico no indique calidad, este cemento se puede emplear en el diseo y control de mezclas de concreto. Como nos dimos cuenta el cemento cuenta con un peso especfico bajo y una finura alta, pudiendo esto indicar que tal vez dicho cemento contiene adiciones extras. 10. CONCLUSIONES Se realizaron ensayos para determinar las propiedades fsicas del cemento, teniendo estos resultados en algunos casos satisfactorios. El cemento portland utilizado para los ensayos cumple casi todos los estndares realizados en laboratorio, siendo el de finura el ms resaltante ya que dicho concreto tendr buena resistencia. El cemento portland Rumi tipo I est garantizado para usar en construcciones de cualquier ndole, si desea construir una vivienda con este tipo de cemento est garantizado.

11. RECOMENDACIONES Por su alto porcentaje de finura es recomendable usar en medianas proporciones para evitar que se eleve mucho el calor de hidratacin. Se recomienda cerrar bien las bolsas una vez abiertas, ya que esto puede hacer variar los resultados vistos anteriormente.REFERENCIASDomnech, . (1998). concreto. Aspectos Fundamentales del Concreto, 56-78.Fernndez Jimenez, A. (2009). Propiedades y aplicaciones del cemento alcalino. scielo, 4-6.INDECOPI, C. d. (1997). NORMA TCNICA PERUANA 334.009.1997. el peruano.Miranda, A. (2009). CONCRETOS Y SUS PROPIEDADES . concreto , 23-35.Ortiz, D. (2013). PROPIEDADES FSICAS Y MECNICAS DEL CEMENTO - FRAGUADO Y ENDURECIDO. APUNTES INGENIERIA CICVIL , 8-15.RIVERA, G. (1997). Prioridades y ensayos del concreto . concretos y prioridades , 51-76.Uniovi. (Agosto de 2013). Generalidades del Cemento Portland. Obtenido de http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion1.CementoPortland.GENERALIDADES.B.pdfYura, C. (2012). Yura S.A. Obtenido de Fuente: http://www.frontera.com.pe/info/ficha_tecnica_1.pdf

12. ANEXOS3