UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICA

CARRERA DE INGENIERA CIVIL

ENSAYO DE MATERIALES II

CONSISTENCIA NORMAL Y TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO

INFORME # 1

ALMEIDA ZURITA JUAN FRANCISCO

CUARTO SEMESTREPARALELO PRIMERO

FECHA DE REALIZACIN DE LA PRCTICA: 29 DE SEPTIEMBRE DEL 2015FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 6 DE OCTUBRE DEL 2015

GRUPO # 1 Martes, 9h00 am1

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1. INTRODUCCIONLa consistencia normal es el grado de plasticidad de una pasta de cemento hidrulico que es apropiada para ensayar y medir por un mtodo estipulado. El resultado de los ensayos de consistencia normal es reportado como la masa de agua requerida para obtener esta plasticidad, dividido para la masa del cemento hidrulico, expresada en porcentaje.La determinacin de la consistencia normal de los cementos hidrulicos se basa en la resistencia que opone la pasta de cemento a la penetracin de la varilla del aparato de Vicat en un tiempo normalizado.Al aadir agua al cemento que se est ensayando en la cantidad necesaria para producir una pasta de consistencia normal. Con esta pasta se moldea un espcimen y se determinan los tiempos de fraguado por medio de las agujas inicial y final de Gillmore. El tiempo de fraguado inicial es el tiempo trascurrido entre el contacto inicial del cemento con el agua y el momento en que la aguja inicial de Gillmore no deja una impresin circular completa en la superficie de la pasta. El tiempo de fraguado final es el tiempo trascurrido entre el contacto inicial del cemento con el agua y el momento en que la aguja final de Gillmore no deja una impresin circular completa en la superficie de la pasta.El aparato de Vicat debe consistir de una armazn A, una varilla removible B, cuya masa est especificada en el mtodo que hace referencia a este aparato, con un extremo punzante C, cuyo dimetro est especificado en el mtodo que hace referencia a este aparato y el otro extremo que contiene una masa o una aguja de acero desmontable D, como se especifica en el mtodo que hace referencia a este aparato. La varilla B, es reversible y puede ser sujetada en cualquier posicin deseada por un tornillo fijador E, tiene un indicador ajustable F, el cual se mueve sobre una escala graduada en milmetros, la que est pegada al armazn A. Las graduaciones de la escala, comparada con otra que tenga una precisin alrededor de 0,1 mm en todos los puntos, no deben mostrar una variacin mayor a 0,25 mm.Bibliografa:NTE INEN 0151 (2010) (Espaol): Cemento hidrulico. Definicin de trminosNTE INEN 0158 (2009) (Espaol): Cemento hidrulico. Determinacin del tiempo de fraguado. Mtodo de VicatNTE INEN 0159 (2010) (Espaol): Cemento hidrulico. Determinacin del tiempo de fraguado de pasta de cemento hidrulico. Mtodo de las agujas de Gillmore.

2. OBJETIVOSObjetivos Generales: Determinar mediante el ensayo de consistencia normal especificado en la Norma INEN 152 con que cantidad de agua en porcentaje se puede conseguir la consistencia normal del cemento.

Establecer el tiempo de fraguado inicial y el tiempo de fraguado final que se necesit para el cemento utilizado en el ensayo de tiempo de fraguado.

Objetivos Especficos: Conocer algunas especificaciones para diferentes tipos de cemento, en cuanto a tiempos de fraguado.

Determinar el posible comportamiento del cemento y el tiempo estimado de fraguado.

Determinar para que sirve saber el tiempo de fraguado en obras de ingeniera.

Conocer la funcin del aparato de Vicat y aprender a manejar este aparato.

Conocer la funcin del aparato de Gillmore y aprender a manejar este aparato.

Determinar el tiempo en el que el cemento no deja huella en el molde con la aguja de Vicat para fraguado inicial como para fraguado final.

Determinar el tiempo en el que el cemento no deja huella en el molde con la aguja de Gillmore para fraguado inicial como para fraguado final.

Determinar el tiempo en que la pasta se demora en pasar de un estado fresco ha endurecido.

Controlar el tiempo exacto de duracin de cada uno de los procedimientos del ensayo de consistencia normal con la ayuda de un cronmetro.

3. MATERIALES Y EQUIPOS

EQUIPOS:APRECIACIN

Batidora mecnica

3 velocidades

Balanza

+- 0.01 gr

Gillmore

+- 113 gr

Vicat

+- 1mm

Vasos de precipitacin ( 500 y 1000mL)

5% - 50 mL

Pipeta Cortadores 0,1 mL

Recipiente

Tronco cono

MATERIALES:

Cemento ( Campen)Cantidad : 650 gr Procedencia: cemento hidrulico de Moderada Resistencia a los Sulfatos tipo MS

Agua destilada Cantidad : 1er 24 % - 0.156 kg2do 26% - 0.169 kg3er 28 % - 0.182kg

4. PROCEDIMIENTOConsistencia Normal:Pesar 650 kg de cemento y 26% de agua (169 kg) en la balanza.Poner en la mezcladora primero los 169 kg de agua y luego los 650 kg de cemento, para este procedimiento tenemos un tiempo estimado de 30 segundos.Encender la mezcladora en velocidad baja durante 30 segundos.Parar la mezcladora y recoger todo el material que se esparce por la paleta y la olla de la mezcladora, para este procedimiento tenemos un tiempo estimado de 15 segundos.Encender nuevamente la mezcladora en velocidad media durante 60 segundos.Parar la mezcladora y recoger todo el material retirando la paleta.Formar como un tipo de bola y verificar si esta tiene consistencia lanzando de una mano a la otra a una distancia de 15 cm unas 6 veces.Poner la bola del material en el molde de la aguja de Vicat Retirar el material en exceso y retirar el molde.Encerar la aguja de Vicat para luego proceder a ensayar el material.Para lograr la consistencia normal la aguja de Vicat debe introducirse 10 mm en 30 segundos.En caso de que no se logre la consistencia normal del cemento se debe repetir el ensayo en 3 ocasiones con un porcentaje de agua mayor o menor segn sea el caso.Limpiar con abundante agua los equipos, para que no se queden residuos de pasta en el equipo.Entregar el material en consistencia normal a los posteriores grupos para que realicen los siguientes ensayos.Tiempo de Fraguado Inicial (Aguja de Vicat):Una vez que ya se tiene el material con consistencia normal, mover el molde a un lugar seguro.Poner una franela mojada encima del material para que se mantenga hmedo y no tener perdida de agua durante el fraguado.Espera aproximadamente de 45 minutos a 60 minutos.Encerar la aguja de Vicat para luego proceder a ensayar el material.Se proceder a ensayar el material con la aguja de Vicat para saber si ya llego a su fraguado inicial esta deber penetrar 25 mm en 30 segundos.En caso de no estar en fraguado inicial esperar un tiempo prudencial para volver a ensayar el material en un punto diferente al ensayado anteriormente, hasta lograr su tiempo fraguado inicial.Limpiar con abundante agua los equipos, para que no se queden residuos de pasta en el equipo.Entregar el material con fraguado inicial a los posteriores grupos para que realicen los siguientes ensayos.Tiempo de Fraguado Final (Aguja de Vicat):Esperar hasta que se tenga el fraguado inicial, luego llevarse el material y el equipo que se necesita para hacer el ensayo.Poner una franela mojada encima del material para que se mantenga hmedo y no tener perdida de agua durante el fraguado.Esperar aproximadamente de 6 horas a 8 horas.Encerar la aguja de Vicat para luego proceder a ensayar el material.Se proceder a ensayar el material con la aguja de Vicat para saber si ya llego a su fraguado final la aguja no dejara huella en el material.En caso de no estar en fraguado final esperar de 15 a 20 minutos para volver a realizar el ensayo del material en un punto diferente al ensayado anteriormente, hasta lograr su tiempo fraguado final.Limpiar con abundante agua los equipos, para que no se queden residuos de pasta en el equipo.Devolver el equipo en ptimas condiciones en los laboratorios de ensayo de materiales.Tiempo de Fraguado Inicial (Aguja de Gillmore):Una vez que ya se tiene el material con consistencia normal, con la ayuda de una paleta elaborar una pasta que tenga aproximadamente: dimetro superior = 50 mm, dimetro inferior = 70 mm, altura = 13 mm.Poner una franela mojada encima del material para que se mantenga hmedo y no tener perdida de agua durante el fraguado. Espera aproximadamente de 45 minutos a 60 minutos.Encerar la aguja de Gillmore para luego proceder a ensayar el material.Se proceder a ensayar el material con la aguja de Gillmore para saber si ya llego a su fraguado inicial la aguja de 113g no dejara huella en el material.En caso de no estar en fraguado inicial esperar un tiempo prudencial para volver a ensayar el material en un punto diferente al ensayado anteriormente, hasta lograr su tiempo fraguado inicial.Limpiar con abundante agua los equipos, para que no se queden residuos de pasta en el equipo.Entregar el material con fraguado inicial a los posteriores grupos para que realicen los siguientes ensayos.Tiempo de Fraguado Final (Aguja de Gillmore):Esperar hasta que se tenga el fraguado inicial, luego llevarse el material y el equipo que se necesita para hacer el ensayo.Poner una franela mojada encima del material para que se mantenga hmedo y no tener perdida de agua durante el fraguado.Esperar aproximadamente de 6 horas a 8 horas.Encerar la aguja de Gillmore para luego proceder a ensayar el material.Se proceder a ensayar el material con la aguja de Gillmore para saber si ya llego a su fraguado final la aguja de 456 g no dejara huella en el material.En caso de no estar en fraguado final esperar de 15 a 20 minutos para volver a realizar el ensayo del material en un punto diferente al ensayado anteriormente, hasta lograr su tiempo fraguado final.Limpiar con abundante agua los equipos, para que no se queden residuos de pasta en el equipo.Devolver el equipo en ptimas condiciones en los laboratorios de ensayo de materiales.

5. TABLAS-DATOS-DIAGRAMASTabla N1: Valores para la Consistencia Normal:

Tabla N2: Valores de Fraguado Inicial (Aguja de Vicat):

Tabla N3: Valores de Fraguado Inicial (Aguja de Gillmore):

Tabla N4: Valores de Fraguado Final (Aguja de Vicat):

Tabla N5: Valores de Fraguado Final (Aguja de Gillmore):

DIAGRAMA N1: Valores de Consistencia Normal

6. CALCULOS TIPICOSNo existe ningn clculo en este ensayo.

7. CONCLUSIONESComo estudiante de la carrera de Ingeniera Civil despus del ensayo de consistencia normal ya se tiene una idea de la cantidad de agua que necesita un cemento para que llegue a su consistencia normal.Se tiene que el porcentaje de agua que necesito 650 kg de cemento Campen fue de 28% de agua (182 kg) teniendo un resultado segn la aguja de Vicat que penetro 10,5 mm en 30 segundos dando un porcentaje de error admisible para este tipo de ensayos.

Segn los datos obtenidos gracias a la interpolacin se puede concluir que el tiempo de fraguado inicial mediante el aparato de Vicat es de 137 minutos, as mismo se hall el tiempo de fraguado final el cual fue 406 minutos.Segn los datos obtenidos gracias a la interpolacin se puede concluir que el tiempo de fraguado inicial mediante el aparato de Gillmore es de 110 minutos, as mismo se hall el tiempo de fraguado final el cual fue 440 minutos.Para beneficios de ingeniera es muy importante conocer el tiempo de fraguado para poder estimar el tiempo disponible para mezclar, transportar, colocar, vibrar y afinar concretos en obra, as como para curarlo y colocarlo en servicio.

Adems podemos decir que de los dos mtodos realizados, se obtiene una mayor precisin del tiempo de fraguado inicial con el aparato Vicat, ya que este si nos da un tiempo definido y no un rango de tiempo.

8. RECOMENDACIONESCumplir con todas las especificaciones de la norma para lograr un ensayo bien hecho.En el ensayo de consistencia normal se debe trabajar con mucha agilidad debido a que la mezcla de este material en este ensayo dura aproximadamente 2min 30 seg segn la norma.Se requiere usar siempre guantes para la preparacin de la muestra de cemento, ya que de no hacerlo, se alterara dicha muestra al contacto con la piel.En estos ensayos se debe usar, preferiblemente, agua destilada.Poner una franela hmeda encima del material para su que no se pierdan propiedades fsicas del cemento durante se espera para el fraguado.La aguja de 1 mm de dimetro debe ser recta y estar limpia, pues la acumulacin de pasta en su periferia puede retardar la penetracin, as como la pasta en la punta puede aumentar la misma.Cuidar el equipo que se lo llevo para realizar el ensayo de fraguado final para posteriormente devolverlo en ptimas condiciones al laboratorio de ensayo de materiales.

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS NTE INEN 0151 (2010) (Espaol): Cemento hidrulico. Definicin de trminosNTE INEN 0152 (2012) (Espaol): Cemento portland. RequisitosNTE INEN 0155 (2009) (Espaol): Cemento hidrulico. Mezclado mecnico de pastas y morteros de consistencia plstica.NTE INEN 0157 (2009) (Espaol): Cemento hidrulico. Determinacin de la consistencia normal. Mtodo de VicatNTE INEN 0158 (2009) (Espaol): Cemento hidrulico. Determinacin del tiempo de fraguado. Mtodo de VicatNTE INEN 0159 (2010) (Espaol): Cemento hidrulico. Determinacin del tiempo de fraguado de pasta de cemento hidrulico. Mtodo de las agujas de Gillmore.

10. ANEXOS

Figura 1: Colocando la medida exacta de agua para la mezclaFuente: Cristhian SuquilloFigura 2: 650 kg de cemento Campen Fuente: Cristhian Suquillo

Figura 3: Poniendo los 650 kg de cemento en la olla de la mezcladoraFuente: Cristhian SuquilloFigura 4: Compaero retirando la paleta para recoger el material.Fuente: Cristhian Suquillo

Figura 5: Haciendo una bola la pasta verificando que tenga consistenciaFuente: Cristhian SuquilloFigura 6:Dandole la forma en el tronco cono quitando el material sobranteFuente: Cristhian Suquillo

Figura 7: Material ya dado su forma al quitar el tronco conoFuente: Cristhian SuquilloFigura 8: Ensayando mediante la aguja de Vicat el materialFuente: Cristhian Suquillo

Figura 15: Dndole molde al material para posteriormente ensayarlo mediante la aguja de GillmoreFuente: Cristhian Suquillo

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Hoja1Intento AguaPenetracionTiempo%grmmseg12616943022818210.5303281828.530

Hoja2

Hoja3

Hoja4

Hoja1Hora InicialHora final Tiempo de Fraguadohorasminutos11h5214h092 horas 17 min137

Hoja1Hora InicialHora final Tiempo de Fraguadohorasminutos11h4013h301 hora 50 min110

Hoja1Hora InicialHora final Tiempo de Fraguadohorasminutos11h5218h386 horas 46 min406

Hoja1Hora InicialHora final Tiempo de Fraguadohorasminutos11h4019h007 horas 20 min440