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UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

COMPORTAMIENTO DE MATERIALES

NOMBRE: Motoche Apolo Jesús AlbertoFECHA: Machala, 5 de Agosto del 2014.CURSO: Tercero año “A” PRÁCTICA: 6PROFESOR: ING. Wilmer E. Zambrano Zambrano Mg. Sc.TEMA: DETERMINACION DE LA CONSISTENCIA DEL CEMENTO PORTLAND

TIPO 1OBJETIVO:

Determinar la consistencia del cemento portland tipo 1 Observar los factores que influyen en este ensayo.

EQUIPO A UTILIZARSE: Balanza Electronica Probeta de 50 ml Cemento portland Recipiente

DESARROLLO:El cemento Portland es un conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla con áridos, agua y fibras de acero discontinuas y discretas tiene la propiedad de conformar una masa pétrea resistente y duradera denominada hormigón. Es el más usual en la construcción y es utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón (llamado concreto en Hispanoamérica). Como cemento hidráulico tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes.TIPOS DE CEMENTO PORTLAND• TIPO I:cemento de uso general, no se requiere de propiedades y características especiales • TIPO II: Resistente ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberías de drenaje (muros de contención, pilas, presas) • TIPO III: Altas resistencias a edades tempranas, a 3 y 7 días• TIPO IV: Muy bajo calor de hidratación (Presas) • TIPO V: Muy resistente acción de los sulfatos (Plataforma marina)CEMENTOS MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Estos cementos consisten en mezclas, que se muelen juntas, de clinker y ceniza muy fina, puzolana natural o calcinada, o bien, escoria,  dentro  de  los  límites  en  porcentaje  especificados  de  los  componentes. También  pueden consistir en mezclas de cal de escoria y cal de puzolana. En general, pero no necesariamente, estos cementos dan lugar a una resistencia mayor a la reacción álcali-agregado, al ataque por sulfato y al ataque  del  agua  de mar,  pero  requieren  un  curado  de  mayor  duración  y tienden  a  ser  menos resistentes a los daños por la sal para deshelar y descongelar. Dan lugar a una menor liberación de calor y es posible que ganen resistencia con mayor lentitud, en especial a bajas temperaturas.Cementos Puzolánicos1.- Endurecen más lentamente, en especial en ambiente frío, yrequierenen general más agua de amasado que el Pórtland normal; pero a largo plazo llegan asuperar las resistencias de este, confiere al hormigón una elevada densidad,disminuyendo su porosidad y haciéndolo   mas   compacto,   lo   que   aumenta   su  resistencia   química.  Todo   ello   lo   hace recomendable para gran numero de obras(canales,  pavimentos. obras  en aguas muy puras o ambientes medianamente agresivos, hormigonados bajo agua, obras marítimas, etc.).Cemento  de  Alto  Horno.-  Se  obtiene  por  enfriamiento  brusco  en  agua  de  la ganga  fundida procedente de procesos siderúrgicos. Dado su contenido en calcombinada, la escoria no es una simple puzolana, sino que tiene de por si propiedadeshidráulicas, es decir, que es un verdadero cemento, fragua y endurece muylentamente, por lo que debe ser acelerada por la presencia de algo que libere cal, como el clinker de Pórtland.

Motoche Apolo Jesús Alberto Tercer Año “A”

Piceta Molde Espátula Aparato Vicat Aceite

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Estos cementos presentan poca retracción y un débil calor de hidratación, por lo quepueden ser utilizados sin riesgo en grandes macizos. A cambio y por la misma razón,son muy sensibles a las bajas  temperaturas, que  retardan apreciablemente suendurecimiento, por  lo que no deben utilizarse por debajo de los + 5 ºC.PARA   MAMPOSTERÍA,   ASTM   C91,   TIPO   N,   S   Y   M .  Son  cementos  de  baja  resistencia utilizados exclusivamente en albañilería. El tipo M tiene la resistencia más alta, alcanzando20MPa. Una característica de este tipo de cemento es su mayor plasticidad. Este tipo se usa también para revoque;  asimismo,  suele  contener  una  piedra  caliza  finamente  molida  junto con el clinker y un plastificante inclusor de aire. Una marca que se encuentra en el mercado es CALCEMIT.CEMENTO BLANCO. Este tipo cumple con los requisitos del tipo I o del tipo III, o los deambos. En él se utilizan materias primas de bajo hierro y bajo manganeso y un apagadoespecial para producir un color blanco puro.API  especial  10  para   pozos   petroleros.   Este  tipo  consta  de  varias  clases  y  está diseñado  para satisfacer  las condiciones de presión y  temperatura elevadas que seencuentran en  la  inyección de grout   en  los  pozos  petroleros.  Este  tipo  produce  una  pasta aguada  de  baja viscosidad  y  fraguado lento,  tan  líquida como es posible para  facilitar elbombeo a presión en  los pozos profundos. Es de bajo  contenido  de  C3A,  de  molido grueso  y  no  puede  contener  alguna  sustancia  para  ayudar  a  la pulverización.TIPOS  EXPANSIVOS.   Estos  tipos  se  usan  para  inhibir  la  contracción  del  hormigón  y minimizar  el agrietamiento. Tienen baja resistencia al sulfato.CEMENTOS DE ALTA ALÚMINA.  Este  tipo contiene aluminatos de calcio,  en  lugarde silicatos de calcio.  Tiene  una  elevada  resistencia  temprana  (a  las  24hrs)  y  propiedades  refractarias. Puede experimentar  un  40%  de  regresión  en  la  resistencia después  de  secar  durante  un periodo  de  6 meses, si el hormigón no se mantiene frío durante las primeras 24 h después de mezclar y vaciar.TIPO I, cemento común, para usos generales, es el que más se emplea para fines estructurales cuando no se requieren de las propiedades especiales especificadas para los otros cuatro tipos de cemento.En las tablas 1.5 y 1.6 se dan diferentes características para los cementos Tipo I.

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TABLA 1.6

ESPECIFICACIONES QUÍMICAS PARA LOS CEMENTOS TIPO ICONSISTENCIA DEL CEMENTO: Para determinar el principio y final de fraguado del cemento, es necesario determinar primeramente el contenido de agua que la pasta necesita para producir una pasta normal, es decir el contenido de agua que el cemento necesita para adquirir una `consistencia normal'La consistencia se mide por medio del aparato de Vica, utilizando un émbolo de 10 mm de diámetro, acondicionado dentro se coloca en la forma prescrita por la NB 062 y se coloca en el molde. Enseguida se coloca el émbolo en contacto con la superficie superior de la pasta y se suelta. Por la accion del propio peso del émbolo, éste penetra en la pasta, y la profundidad de penetración depende de la consistencia de la pasta.La pasta se considera de consistencia normal cuando la sonda penetra 10 milimetros+- 1 milimetro a los 30 segundos de haber sido soltada, según la Norma Boliviana y según la Norma del Servicio Nacional de Caminos, sin embargo según la Norma B.S. 12. 1958 cuando el émbolo o sonda penetra en la pasta hasta un punto distante a 5 o 7 mm del fondo del molde, adquiere su consistencia normal.El contenido de agua de la pasta pasta estandar se expresa como porcentaje en peso de cemento seco, y el valor normal varia entre 26 y 33 %, es decir entre 130 y 165 ml para 500 gramos de cemento, y según la norma del Servicio Nacional de Caminos el contenido de agua para la consistencia normal

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ESPECIFICACIONES

Norma Boliviana NB 011

Norma Española UNE 80-301

Tipo   I I

Categoría resistente 40 45

Composición

clinker % 95-100 95-99

componentes adicionales % 0 a 5 1 a 5

Requerimientos Químicos

Perdidas por calcinación,  % Máx. 5,0 5,0

Residuo insoluble,  % Máx. 3,0 5,0

Trióxido de azufre,  % Máx. 3,5 4,5

Oxido de magnesio,  % Máx. 6,0 -

Requerimientos Físicos

Resistencia a la compresión,  Mpa

Mínima a los :3 días 17,0 -

                       7 días 25,0 30,0

                      28 días 40,0 45,0

Fraguado Vicat

      Mínimo inicial, Minutos 45 60

      Máximo final, Horas 10 12

Superficie especifica mínima, cm2/g 2600 -

Expansión

Autoclave, % máximo 0,8 -

Le Chatelier, mm máx. 10 10

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS(NB 061)

TIPO DE CEMENTO

I IP IF P

Perdida por calcinación (% máx.) 5 7 7 8

Residuo insoluble (% máx.) 3 - 5 -

Trióxido de azufre (S03) (% máx.) 3,5 4 4 4

Oxido de magnesio (MgO) (% máx.) 6 6 6 6

Puzolanicidad 8 o 15 días - - - > 0

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varía entre el 25 y 30 % , es decir 125 y 150 ml de agua; sin embargo estos valores establecidos varian de acuerdo a las condiciones en que se realice el ensayo.

PROCEDIMIENTO:1. Pesamos 500 gr de cemento portland tipo 1 y colocamos agua en este

caso al ya saber los anteriores ensayos se miden alrededor de 150-160 ml de agua destilada.

2. Realizamos la mescal según las normas ASTM para lo cual teníamos q tardar un minuto en realizar la mezcla agua cemento

3. Luego de ya realizada la mezcla se procede a colocar el cemento en el molde y se lo enraza con ayuda de la espátula, previamente ya haber aceitad el molde y la base sobre la cual lo vamos a colocar para que no se pegue.

4. Luego se coloca el molde en el aparato Vicat y se deja caer el pistón ten-mayer durante 30 segundos y se obtiene la lectura la cual debe estar entre un rango de 9 a 11.

5. Además se calcula el porcentaje de agua colocado en la mezcla

MEDICIONES Y CALCULOS:PARA CADA ENSAYO SE REALIZARON DOS LECTURAS EN EL APARATO VICAT

ω%=160500

∗100=32 %

El contenido de humedad de la mezcla es de 32%, el cual es correcto pues las lecturas de penetración del aparato Vicat fueron de 9mm y de 9,2mm por lo tanto si se sujetan a la norma ASTM-C187

ω%=175500

∗100=35 %

El contenido de humedad de la mezcla es de 35%, el cual es incorrecto pues las lecturas de penetración del aparato Vicat fueron de 19mm y de 16mm por lo tanto no se sujetan a la norma ASTM-C187

ω%=160500

∗100=32 %

El contenido de humedad de la mezcla es de 32%, en el primer ensayo este contenido de humedad fue correcto pero debido a que en este ensayo al realizar la mezcla se demoraron mucho tiempo y además no realizaron una mezcla uniforme no resulto satisfactorio pues las lecturas en el aparato Vicat fueron de 11,5mm y 7mm por lo tanto no se sujetan con la norma ASTM-C187, no la cumplen.

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PRIMERA LECTURA EN EL APARATO VICAT = 9.2mm Y 9mm

SEGUNDA LECTURA EN EL APARATO VICAT = 19mm Y 16mm

TERCERA LECTURA EN EL APARATO VICAT = 11,5mm Y 7mm

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PARA LAS DOS ULTIMOS ENSAYOS SE REALIZO SOLAMENTE UNA LECTURA EN EL APARATO VICAT

ω%=160500

∗100=32 %

El contenido de humedad de la mezcla es de 32%, como ya he detallado anteriormente este ensayo está mal realizado debido a diferentes factores como tiempo temperatura y mezcla de agua-cemento no uniforme por ello la lectura en el aparato Vicat en este ensayo fue de 17mm por lo tanto al no cumplir con la norma no es correcto.

ω%=160500

∗100=32 %

El contenido de humedad de la mezcla es de 32%, el cual es correcto pues la lectura de penetración del aparato Vicat fue de 10mm por lo tanto si se sujetan a la norma ASTM-C187 pues este ensayo se realizó en el tiempo debido y la mezcla fue realizada de forma correcta.

ANEXOS:

Motoche Apolo Jesús Alberto Tercer Año “A”

PRIMERA LECTURA EN EL APARATO VICAT = 17mm

PRIMERA LECTURA EN EL APARATO VICAT = 10mm

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CONCLUSIÓN Puedo concluir en que el contenido de humedad adecuado para una

correcta consistencia del cemento portland tipo 1 está alrededor del 32% Al no cumplir con la normal y realizar el ensayo de una forma inadecuada

los valores cambian y varían incluso si el contenido de humedad esta correcto

RECOMENDACIONES Una recomendación muy importante es que al momento de realizar el

ensayo existen factores muy importantes como el tiempo el cual no debe sobrepasarse pues de ser así la humedad del suelo se evapora además otro factor que influye es la temperatura, por lo cual es ideal realizar este tipo de ensayo a una temperatura entre los 18°C a 20°C.

Además es muy recomendable que el cemento con el cual se realice la practica no este caduco sino que este en buenas condiciones

FIRMA DE RESPONSABILIDADMotoche Apolo Jesús Alberto

C.I. 0704882554

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