I. Objetivos: Determinar la consistencia normal del cemento y su tiempo de fraguado como indica la

NTP 334.074 y NTP 334.006 respectivamente. Determinar la fluidez de la pasta de mortero como indica la NTP 334.057. Determinar la resistencia a la compresión como indica la NTP 334.051.

II. Marco Teórico: Definiciones importantes:

1. Cemento Portland:Producto obtenido por la pulverización del Clinker Portland con la adición de yeso.

2. Mortero: El mortero de construcción es un material artificial obtenido como resultado de solidificación de una mezcla de un aglomerante, agua y un agregado. En nuestro caso es una mezcla de cemento, agua y arena.

3. Fragua:Se denomina así al endurecimiento de la pasta de cemento. Entonces el tiempo de fragua se denomina el tiempo que pasa el cemento para que pase de forma plástica a forma sólida.

Propiedades del mortero y como se determinan:En estado plástico:1. Trabajabilidad:

Es la fácil que tiene una persona de manipular una cantidad de cemento fresco. Pero no existe un método de directo para medir la trabajabilidad, más bien lo que medimos es la fluidez que consiste en calcular el porcentaje de aumento del diámetro original en que se encontraba en un recipiente con base de tronco de cono. Se aplica en ella impactos sucesivos en una mesa vibratoria estándar. La norma indica que la mezcla tiene una trabajabilidad adecuada si su fluidez esta en el rango de 110±5% .

En estado endurecido:2. Resistencia a la comprensión:

Se mide sometiendo, con varias muestras cubicas de mezcla de mortero de cemento que puestas a prueba en los días 7, 14, 21 y 28 días después de su fabricación. Esto incluye el curado de las muestras y aun incremento de carga durante el ensayo.

III. Equipos de ensayo:1. Mezcladora Eléctrica:

2. Aparato Vicat:

3. Mesa de Fluidez:

4. Equipo de Comprensión:

IV. Procedimiento y resultados obtenidos en el laboratorio:1. Procedimiento y Resultados para la determinación de consistencia

normal del cemento: Preparamos la pasta de cemento:

Preparar la mezcladora y colocar el recipiente de mezcla Poner el recipiente y la paleta de mezcla en la posición de mezclado Agregamos cemento 650 g y reposar 30 segundos Vertimos agua 160g de agua Mezclar durante 30 segundos a velocidad lenta Detener la mezcladora y arrastrar hacia el fondo todo el material que se pueda

haber adherido al recipiente con la espátula, esta operación se hace manualmente en 15 segundos

Mezclar durante 60 segundos con velocidad rápida

Una vez que se tenga la pasta la hacemos una bola y se pasara de una mano a otra 6 veces.

Luego se le introduce en un recipiente de anillo tronco cónico de altura de 40 mm hasta se llene y luego se le coloca en una placa de vidrio y con el cemento en exceso se enrasará con una paleta.

Después se pondrá en el debajo del aparato vicat, calibramos la sonda vicat poniendo en una posición cero.

Ponemos en acción al aparato y esperamos 30 segundos y observamos cuando penetró dándonos el siguiente dato.

Realizamos el siguiente calculo:

CA%= Pesodel aguaPesodelCemento

∗100%

Y observamos con la profundidad que logra la sonda que tiene que ser entre 9-11 mm.Teniendo los siguientes datos: Masa de cemento: 650gMasa de agua: 160gDando el siguiente resultado: CA%= 24.61 % Profundidad con la sonda: 7.4 mm

Observamos que debajo de lo deseado por que realizamos de nuevo agregando de nuevo agua:Nueva cantidad de agua: 175gSiendo: CA%= 26.92% Profundidad con la sonda: 9.3 mmCon este último dato obtenemos la pasta deseada.

2. Procedimiento y resultados del tiempo de fraguado: Con la mezcla de cemento ya hecha en el anterior ensayo lo ponemos de nuevo en el

aparato vicat pero usamos su aguja, y en intervalos de tiempo medimos la profundidad que logra la aguja hasta que llegue a los 0 cm de penetración.

Determinamos el tiempo que es necesario para tenga penetración de 25 cm ya que empieza el tiempo de fraguado.

Finalmente tenemos los siguientes datos y su respectiva gráfica:

Ensayo para la determinación del tiempo de Fraguado

Tiempo (min)

Lectura de la Aguja Vicat (mm)

Tiempo (min)

Lectura de la Aguja Vicat (mm)

0 40 160 31.815 40 170 24.375 40 185 11.1

120 39 195 2.5130 39 210 1.3140 38.5 220 0.3150 37.4 225 0

0 50 100 150 200 25005

1015202530354045

Penetración(mm) VS Tiempo (min)

Tiempo (min)

Pene

trac

ión

(cm

)

Tiempo de fragua inicial: 169 minTiempo de fragua Final: 225 min

3. Procedimiento y Resultados del ensayo de la determinación de fluidez del mortero: Preparamos el mortero de cemento:

Preparar las herramientas y la mezcladora de igual manera que en la pasta Agregamos 650g de cemento y mezclar durante 30 segundos a velocidad lenta.

Vertimos 360.9 g de agua.

Agregamos 1375 g de arena en esos 30 segundos sin detener el equipo, ello tratando de que la arena caiga en el centro del recipiente de mezcla.

Detener la mezcladora, cambiar a velocidad rápida y mezclar por 30 segundos Detener la mezcladora 90 segundos. Durante los primeros 15 segundos arrastrar

hacia el fondo el material adherido con la espátula Mezclar durante un minuto a velocidad rápida

Preparar la mesa de fluidez y el anillo humedeciendo las superficies que estarán en contacto con la pasta. Colocar el anillo sobre la mesa de fluidez

Con la cuchara colocar la pasta dentro de la anillo de diámetro de 10.16 cm, este proceso se realizará en dos capas debidamente compactada. Para ello, llenar el anillo hasta las ¾ partes de su altura y luego compactar la muestra con el pisón 20 veces. En la segunda capa llenar el anillo hasta sobrepasar la altura del mismo y volver a compactar conforme a lo indicado.

Alisar la superficie de la pasta con la plancha triangular

Retirar suave y verticalmente el anillo de la mesa dejando así la pasta desmoldada en el centro

Cronometro en mano, girar la manivela de la mesa de fluidez, dando en total 25 golpes en 15 segundos.

Luego, hacer cuatro mediciones de diámetro sobre la pasta ya extendida en la mesa, con una precisión de 1 mm. Finalmente mostramos un cuadro donde presentamos los datos obtenidos (Para pasar de KN/cm2 a Kg/cm2 se le multiplica por 101.94)

Determinamos la fluidez del cemento:

FLUIDEZ=Dp−DiDi

×100%

Cantidad de agua inicial: 360.9g Diámetro inicial: 10.16cm

Diámetro 1 Diámetro 2 Diámetro 3 Diámetro 4 Diámetro Prom.21.8 21.8 22.2 22 21.95

F=21.95−10.1610.16

∗100%

F= 116.04 %Este resultado indica que la mezcla tiene mucha agua y se encuentra fuera del rango que se requiere de realizar una nueva mezcla con menos agua. Esta vez se mezclara con 344.5g de agua y realizando los mismos pasos obtenemos los siguientes datos:Nueva Cantidad de agua: 344g

Diámetro 1 Diámetro 2 Diámetro 3 Diámetro 4 Diámetro Prom.21.5 21.3 21.2 21.2 21.275

F=21.275−10.1610.16

∗100%

F= 109.4 %

Este dato se encuentra dentro del rango establecido por lo que esta mezcla es aceptada y será usada para el ensayo compresión

4. Procedimiento y Resultados del ensayo de la resistencia a la compresión:

Preparación de las probetas:

1) Ensayamos con la mezcla preparada anteriormente en el ensayo 3. 2) Verter el mortero en la mezcladora y mezclar durante 15 segundos en velocidad baja.3) Aplicamos un agente desmoldante sobre la superficie interior de los moldes.4) Colocamos el mortero en tres capas de aproximadamente 1/3 de altura, compactando

cada una con 32 golpes en 10 segundos. Estos golpes aplicar en 4 etapas de 8 golpes cada una, tal como se muestra en la figura.

Procedimiento de ensayo:

1.- Medimos las dimensiones de los cubos con los cuales ensayaremos (500mm).

2.- Colocamos el cubo en su respectiva posición para luego aplicarle una carga la cual se incrementara entre 0.1 y 0.2 KN por segundo.

3.- Se dejara de aplicar carga sobre el cubo cuando este falle.

4.- Este proceso se repite con los otros dos cubos.

En nuestro caso se realizó este ensayo a los 7 días y 14 días después de su elaboración de los cubitos.

Ensayo para la determinación de Ensayo de Materiales - FICMuestra Fecha de

FabricaciónFecha de ensayo a (cm) A (cm) P(KN) Rc (KN/cm2) Rc (Kg/cm2) Rprom

(Kg/cm2)A1 25/09/2014 02/10/2014 5.1 26.01 82.78 3.183 324.436

300.53A2 25/09/2014 02/10/2014 5.1 26.01 69.54 2.674 272.545A3 25/09/2014 02/10/2014 5.1 26.01 77.72 2.988 304.605B1 25/09/2014 09/10/2014 5x5.1 25.5 90.4 3.545 361.387

330.26B2 25/09/2014 09/10/2014 5.1x5.1 25.755 83.42 3.239 330.182B3 25/09/2014 09/10/2014 5.1 26.01 76.34 2.935 299.196

Para saber si estos datos están correctos necesitaremos realizar el siguiente cálculo: [Rc−10%RC ,Rc+10%RC ]

Si los datos usados están dentro de ese rango entonces están correctosEntonces:Para el ensayo de primeros 7 días: 10%Rc: 30.05 [270 .48 ,330 .58 ]

Para el ensayo de primeros 14 días: 10%Rc: 32.9 [297 .24 ,363 .28 ]

Se observa entonces que en cada caso los 6 están en sus respectivos rangos por lo que se hizo correctamente el ensayo.

0 2 4 6 8 10 12 14 160

50

100

150

200

250

300

350Resistencia a la compresión

Días

Resis

tenc

ia (K

g/cm

2)

V. Conclusiones: Al momento de preparar la mezcla de mortero, la arena no es la normada, cuando se

prepara el mortero con la arena de Ottawa la cantidad agua está entre 200 y 300 gramos, pero al momento de hacer nuestra mezcla la arena era de una cantera peruana la cual era muy fina, por ello al encontrar la fluidez del mortero la cantidad de agua agregada es 344 gramos lo que nos quiere decir que si la arena es muy fina se tiene que agregar más agua para tener una buena trabajabilidad .

Como en las tablas de compresión del mortero está dentro del rango de la norma eso quiere decir que se ha hecho una buena mezcla y además el cemento es óptimo para ser utilizado en la construcción.

Como la norma específica que materiales usar y procedimientos, a veces no es factible hacer el ensayo como nos indica la norma, pues los materiales son muy caros para hacer el ensayo, entonces podemos asemejar con algunos materiales que se disponen y más baratos para realizar dicho ensayo, tal es el caso para nuestro mortero la arena de Ottawa es muy cara por eso realizamos el experimento con arena de canteras peruanas.

VI. Recomendaciones: Para hacer un buen ensayo ya sea al preparar el mortero tenemos que hacer lo que

nos indica la norma porque si se hacen errores técnicos el ensayo puede salir mal. Al momento de hacer la mezcla y se ve que la arena es fina entonces se debe agregar

más agua de la indicada por la norma