Informe Yeso y Cal Laboratorio

UNVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA DE INGENIERA CIVIL

MATERIALES DE CONSTRUCCIN

INFORME N 02

2012 2

Materiales de Construccin

2

NDICE

I. Introduccin..Pg. 3

II. Objetivos.....Pg. 4

III. Justificacin....Pg. 5

IV. Desarrollo del tema

- Fundamento tericoPg. 6

- Descripcin de instrumentos.....Pg. 8

V. Metodologa y procedimiento.Pg. 11

VI. Conclusiones....Pg.24

VII. Recomendaciones...Pg.25


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ii. INTRODUCCIN

La presente prctica desarrolla la temtica para la determinacin de las

propiedades de diferentes tipos de conglomerantes entre ellos de yeso y

cales.

Las actividades estn divididas en 2 partes, las correspondientes a yeso y a

la cal

Dentro de las propiedades a desarrollar en la presente prctica estn para

Yeso: Determinacin de la finura de yeso, fragua de yeso y resistencia a la

compresin: para cales: Determinacin de mdulo del molturacin, tiempo de

fragua y resistencia a la compresin.


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iii. OBJETIVOS

1. Objetivo General:

2. Objetivos Especficos:

Experimentar y conocer tcnicas de control de error.

Realizar el anlisis de los resultados obtenidos.

Comparar resultados con otros equipos.


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iv. JUSTIFICACIN

La presente prctica de laboratorio se realiz con la finalidad de conocer

las diferentes propiedades del Yeso y la Cal y comparar los datos obtenidos

con los determinados por la Norma.


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FUNDAMENTO TERICO

Grado De Finura o Molturacin:

Se define como el anlisis granulomtrico del yeso o finura de

molido, despus de la etapa de pulverizacin a que ha sido sometido

durante su fabricacin. Se dice que mientras el grado de finura sea

mayor tendr mayor poder aglomerante y ms resistente a las cargas

expuestas.

Yeso:

Es un producto preparado a partir de una roca natural

denominada aljez (sulfato de calcio dihidrato: CaSO4 2H2O),

mediante deshidratacin. Este polvo amasado con agua fragua y

endurece con extraordinaria rapidez (mortero de yeso).

Cal:

Es un producto resultante de la descomposicin de las rocas

calizas por la accin del calor. Estas rocas calentadas a ms de 900

C producen o se obtienen el xido de calcio, conocido con el nombre

de cal viva, producto slido de color blanco y peso especfico de 3.4

kg/dm. Esta cal viva puesta en contacto con el agua se hidrata

(apagado de la cal) con desprendimiento de calor.

Alcohol:

El alcohol de botiqun puede tener varias composiciones. Puede

ser totalmente alcohol etlico al 96, con algn aditivo como el cloruro

de benzalconio o alguna sustancia para darle un sabor desagradable.

Es lo que se conoce como alcohol etlico desnaturalizado.

Resistencia a la Compresin:


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Esfuerzo mximo que puede soportar un material bajo una carga de

aplastamiento. La resistencia a la compresin de un material que falla debido a

la rotura de una fractura se puede definir, en lmites bastante ajustados,

como una propiedad independiente.

Peso Especfico:

El Peso de una sustancia se define como el peso por unidad de

volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen

que esta ocupa.

Deformacin:

Es el cambio en el tamao o forma de un cuerpo debido a esfuerzos

internos producidos por una o ms fuerzas aplicadas sobre el mismo o la

ocurrencia de dilatacin trmica.


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MATERIAL Y EQUIPO

MATERIALES:

Se deber traer los siguientes materiales.

- 05 kg de Yeso de construccin.

- 05 kg de Cal de construccin.

- 300 ml de alcohol.

HERRAMIENTAS:

Se deber traer las siguientes herramientas para el desarrollo de la

prctica.

- 01 bandeja de plstico.

- 01 balde de 04 litros de plstico.

- 04 bolsas de polietileno medianas.

- 01 escobilla o brocha.

- Hojas de recopilacin de datos.

- 100 ml de aceite.

- 01 cuchara metlica pequea.

- 01 franela de 30 cm x 30 cm aproximadamente

- 01 Cronmetro.

- 12 moldes prismticos de 4cm x 4cm x 8cm 12 especmenes de 2

de dimetro y 4 de altura.

- Placa metlica fina o navaja multiusos.

- Trozos de papel bond de 5cm x 5cm de tamao.

- Tijera mediana.

- Esptula.


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- Un palustre o badilejo.

- Cmara fotogrfica.

Instrumentos

Bolsas plsticas utilizadas

para transportar nuestro material

(yeso y cal)

Tamices no 16, 40, 60 utilizado para

realizar la prctica de finura

Cronmetro utilizado para medir el tiempo

de las galletas de yeso


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Horno utilizado para la realizacin de nuestra

prctica

Mquina de compresin utilizada para obtener la

resistencia de cada una de nuestras probetas


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v. METODOLOGA Y PROCEDIMIENTO

A. DETERMINACIN DE PROPIEDADES DE YESO:

A.1 DETERMINACIN DE GRADO DE FINURA DE YESO:

a. INTRODUCCIN:

Para determinar la calidad y el tipo de yeso, se somete una muestra

de este a ser pasados por los tamices No 16, 40 y 60, para luego ser

comparados con la siguiente tabla:

TABLA 1 Escayola Yeso Blanco Yeso negro

Resumido en T. 16 0 1 % 8 %

Resumido en T. 40 2 % 10 % 20 %

Resumido en T. 60 16 % 20 % 50 %

b. OBJETIVOS:

Determinar el grado de finura de molturacin del yeso.

Experimentar y conocer tcnicas experimentales de

control de error.



c. FUNDAMENTO TERICO:

GRADO DE FINURA O MOLTURACIN:

Se define como el anlisis granulomtrico del yeso o finura de

molido, despus de la etapa de pulverizacin a que ha sido


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sometida durante su fabricacin. Se dice que mientras el grado

de finura sea mayor tendr mayor poder aglomerante y ms

resistente a las cargas expuestas.

d. EQUIPOS, PROBETAS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR:

Equipos:

Balanza, capacidad 8 kg.

Tamices No 16, 40, 60.

Termmetro ambiental.

Materiales:

500 gr de yeso.

e. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES:

Se toma una muestra de 500 gr. De yeso seco al horno

tamizando en la malla No 16, registrndose el peso de la

muestra retenida en dicha malla, la cantidad que pasa se

tamizar en la malla No 40 registrndose tambin el peso

retenido y por ltimo lo que pasa en la malla No 40 se

tamizar en la malla No 60 a continuacin se hallar el

porcentaje retenido en cada malla.

f. RESULTADOS OBTENIDOS:

Peso inicial de 500 gr.

N de Tamices Peso Retenido Porcentaje

Tamiz No 16 0.23 gr 0.046%

Tamiz No 40 68 gr 13.6 %

Tamiz No 60 76 gr 15.2 %

Cazoleta 355.77 gr 71.154 %

Total 500 gr 100 %


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g. ANLISIS:

Mientras mayor sea el nmero de tamiz, mayor ser el

porcentaje retenido de yeso; por lo tanto tendr mayor grado de

finura.

En el ensayo realizado en el laboratorio hemos obtenido los

datos mostrado en el cuadro anterior donde se muestra que en el

tamiz nmero 60 se ha obtenido mayor cantidad de material retenido.

A.2 ENSAYO RELACIN AGUA YESO:

a. DEFINICIN:

Viene a ser el coeficiente entre el peso de la cantidad de agua

necesaria para el amasado de una porcin de yeso y el peso de dicha

porcin. Esta relacin es muy importante porque permite siempre en

el amasado la cantidad de agua para lograr un buen fraguado y

endurecido.

b. EQUIPOS, PROBETAS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR:

Equipos:

Balanza, capacidad 8 kg y 300 gr.

Frasco Beaker de 1000cc. (Pedir de laboratorio de

fsica)


Materiales:

01 kg de yeso.

c. PROCEDIMIENTO:

Pesamos el beaker vaco (F).

Colocamos en el beaker 250 ml de agua para luego pesarla.

(D)

Teniendo el beaker con agua se espolvorea el yeso desde un

altura aproximadamente de 10 cm, dejando caer el yeso en

forma uniforme sobre el agua hasta lograr que dejemos de

notar partculas libres de agua.


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Luego se procede a pesar esta mezcla (E) para luego hallar

dicha relacin.

Para hallar la relacin agua/yeso se realiza tres ensayos

para luego hallar un promedio. Se obtuvo los resultados

siguientes por cada ensayo.

Utilizamos la siguiente forma para hallar dicha relacin.

Dnde:

D: peso de depsito con agua.

E: peso del depsito con agua ms yeso.

F: peso del depsito vaco.

d. RESULTADOS OBTENIDOS:

e. ANLISIS:

Luego de realizar las pruebas de laboratorio hemos obtenido

los datos mostrado en el cuadro anterior lo cual nos indica que la

relacin agua/yeso es del 0.62.

DATOS ENSAYO No 1 ENSAYO No 2 ENSAYO No 3

D 0.432 kg 0.444 kg 0.430 kg

E 0.854 kg 0.824 kg 0.856 kg

F 0.184 kg 0.184 kg 0.184 kg

R A/ Y 0.59 0.68 0.58 R A/Y

Promedio 0.62


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A.3 ELABORACIN DE LOS ESPECMENES:

Habiendo determinado previamente la relacin de agua / yeso

se procede a la elaboracin de los especmenes que para la

presente prctica son en un nmero de 06 (especmenes

prismticos de 4x4x8 cm de 2 de dimetro por 4 de altura).

Posteriormente los especmenes se dejaran por espacio de 05

das a temperatura ambiente. Luego se introduce en el horno

por un periodo de 48 horas a una temperatura de 45 oC 50 oC.

Para finalmente llevarla a la mquina de compresin.

Los moldes sern fciles de desarmar y sern 05 especmenes.

A.4 PESO ESPECFICO DEL ALCOHOL:

a. DEFINICIN

Para determinar el peso especfico () de alcohol se hall mediante la

realizacin de un ensayo para luego hallar dicho peso.

b. MATERIALES:

01 Kg de yeso.

300 ml de alcohol.

c. PROCEDIMIENTO:

Se pesa un depsito vaco (beaker).

Se vierte alcohol hasta completar 300 ml (cm3) para luego

nuevamente pesarlo.

Finalmente se hall el peso especfico con la frmula

siguiente:

Dnde:

A: peso del beaker con 300 cm3 de alcohol.


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B: peso del beaker vaco.

V: volumen del alcohol.


e. ANLISIS:

Despus de realizar la prctica de laboratorio para hallar el peso

especfico del alcohol, damos como resultado que el promedio del peso

especfico del alcohol es de 0.83 gr/cm3.


A 0.432 kg 0.431 kg 0.432 kg

B 0.184 kg 0.184 kg 0.184 kg

V 300 cm3 300 cm3 300 cm3

Alcohol 0.83 gr/cm3 0.82 gr/cm3 0.83 gr/cm3 Promedio

alcohol 0.83 gr/cm3


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A. 5 PESO ESPECFICO DEL YESO ():

a. DEFINICIN

Se define como la relacin del peso (partculas slidas) referidas al

vaco y un peso de volumen igual al agua destilada libre de gas. Ambos

valores tomados a una temperatura definida.

b. OBJETIVO:

Definir el peso especfico del yeso de construccin de Cajamarca.

c. FUNDAMENTO TEORICO

El peso especfico de un agregado es importante ya que es un

indicador de calidad, puesto que los indicadores elevados

corresponden a materiales de buen comportamiento, mientras los de

valores bajos corresponden a agregados dbiles.

d. MATERIALES A UTILIZAR:

100 gr de yeso.

300 ml de alcohol.

e. ENSAYO DE LABORATORIO

Se pesa una porcin de yeso (en este caso una cantidad de

50 gr.)

Se pesa en un depsito 150 ml conteniendo alcohol.

Se coloca el yeso previamente pesado, hasta completar 150

ml, para luego pesarlo.

Finalmente obtenemos el peso especifico con la siguiente

formula


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Dnde:

Wm: Peso de la muestra de yeso (100 gr)

Wb+alc: Peso del liquido + alcohol.

Wb+alc+m: Peso del lquido ms alcohol +muestra

alcohol: Peso especifico del alcohol


g. ANLISIS:

Despus de realizar la prctica de laboratorio para hallar el peso

especfico del yeso, damos como resultado que el peso especfico del

yeso es de .


Wm 0.050 kg 0.050 kg 0.050 kg

Wb+150ml 0.310 kg 0.308 kg 0.300 kg

Wb+alc+m 0.336 kg 0.333 kg 0.330 kg

Yeso 1.73 gr/cm3 1.66 gr/cm3 2.08 gr/cm3 Promedio

yeso 1.82 gr/cm3


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A.6 TIEMPO DE FRAGUADO:

a. DEFINICIN:

El fraguado del yeso comprende el tiempo de inicio y el tiempo

de finalizacin de fragua; estos tiempos se miden desde el

instante en que se convierte el agua para amasado hasta que se

inicia y termina la cristalizacin respectivamente.

b. MATERIAL A UTILIZAR:

Cronmetro.

Placa metlica fina.

Yeso.

Navaja.

c. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES:

Con la relacin agua/yeso previamente establecida (para el

ejemplo 0.58 58 gr. De yeso y 100 gr de agua) espolvoreado

el yeso en el agua y poniendo en marcha el cronmetro en el

instante en que se empieza a echar el yeso en el depsito

luego, se agita rpidamente y esta mezcla es colocada en la

placa la cual previamente ha sido untada con una fina capa

de aceite para evitar la adherencia: se elaboran las galletas

de 9 cm de dimetro y 1.5 de espesor (dimensiones del

molde). En seguida se practican cortes con cuchillo que se

cierra si an no ha empezado la fragua.

La primera lectura en el cronmetro cuando haya dejado de

cerrarse el corte ya que en ese instante se inicia la fragua.

Transcurrido un cierto tiempo (4 a 5 minutos) se presiona la

galleta con el dedo y el agua escurrir por el borde de este

si es que el fragua no ha terminado, repetir las presiones en

forma sucesiva hasta que el agua ya no escurra por el borde


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del dedo, y es en este momento que se lee nuevamente el

cronmetro, porque la fragua ya ha concluido.

d. TIEMPO DE FRAGUADO DEL ENSAYO:

TIEMPOS ENSAYO No 1 ENSAYO No 2 PROMEDIO

T 1 10 25 9 43

T 2 20 06 18 32

e. ANLISIS:

En el cuadro anterior se muestra el tiempo de fraguado de 62 gr

de yeso con 300 gr de agua cada ensayo.

En el primer ensayo (T1) se ha realizado la mezcla de agua/yeso

tomando el tiempo desde el inicio de la mezcla, en seguida se parte el

molde con una navaja y ah se observa que el corte vuelve a su

normalidad, presionando con el dedo se observa que el agua escurre por

lo que la fragua no ha sido concluida.

En el segundo ensayo (T2) realizamos el mismo procedimiento pero

con un tiempo ms largo, cuando presionamos con el dedo vimos que el

agua no escurre por lo que la fragua ha sido concluida.


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A.7 DETERMINACIN A LA COMPRESIN DE YESO:

a. DEFINICIN:

La resistencia a esfuerzos de compresin es una caracterstica de la

calidad de los materiales.

b. OBJETIVOS:

Determinar la resistencia a la compresin del yeso.

Experimentar y conocer tcnicas experimentales y de

control de error.




En el presente ensayo determinamos la resistencia a la compresin del

yeso. Cuya resistencia mxima est dada por el cociente de la carga que

produce la rotura de una muestra entre el rea de la seccin transversal

de dicha muestra.

Cuyas frmulas son las siguientes:

Dnde:

Rm: Resistencia de la compresin axial.

Pi: Carga en Kg en el punto i.

A: Ar = rea de seccin transversal.


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EQUIPOS:

Deformmetro y set de sujecin.

Prensa hidrulica Forney 250.

Cronmetro.


HERRAMIENTAS:

01 Hoja de reporte.

01 Cmara fotogrfica.

12 de trozos de papel bond de 5cmx5cm de tamao.

MATERIALES:

06 especmenes de 4cmx4cmx8cm o 06 especmenes

de 5cm de dimetro y 10cm de altura.

c. PROCEDIMIENTOS Y ACTIVIDADES:

Marcar y codificar cada espcimen.

Medir el rea resistente.

Revisar que las caras estn paralelas, caso contrario

uniformizarlas.

Colocar papel en la base y en la parte superior del

espcimen.

Llevar el espcimen a la prensa hidrulica.

Medir carga y deformacin longitudinal en la mquina de

compresin.

Determinar la resistencia de cada uno de los 6 especmenes

de yeso.

Determinar la deformacin unitaria de cada espcimen.


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Determinar el promedio de la resistencia a la compresin.

Determinar la velocidad de carga. (Kg/min).


MUESTRAS H (cm) D (cm) R (cm)

rea

(cm2)

Carga mxima

(Kg)

Esfuerzo por compresin

(kg/cm2)

m1 9 5 2.5 19.63

m2 9 5.1 2.55 20.43

m3 9.3 4.8 2.4 18.1

m4 9.1 5 2.5 19.63

m5 10.00 5.1 2.55 20.43

m6 9.3 5 2.5 19.63


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B) DETERMINACIN DE PROPIEDADES DE CAL:

B.1 DETERMINACIN DE GRADO DE FINURA DE LA CAL:

a. INTRODUCCIN:

Una de las formas de conocer el tipo de una cal, es de acuerdo a su

Grado de Finura o molturacin. Siendo una cal de menor calidad

cuando el grafo de finura es mayor.

b. OBJETIVOS:

Determinar el grado de finura o molturacin de la cal.


control de error.




La Norma Tcnica correspondiente dice que el porcentaje retenido en

la malla No 20 no debe ser mayo de 15 %.


EQUIPOS:

Balanza, capacidad 8 Kg.

Tamiz No 20.


Horno de 50 Lt. Temperatura 100 5 oC.

HERRAMIENTAS:


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Hoja de reporte.

Balde de la capacidad de 4L.

Bandeja plstica o metlica.

Cmara fotogrfica.

MATERIALES:

01 Kg de cal.

e. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES:

Muestrear 1 Kg de cal.

Este parmetro fsico de determina de la siguiente manera:

Se toma el peso de la muestra de cal aproximadamente 1000 gr,

luego se mezcla con agua utilizando la malla No 20.

La masa se la somete a un chorro de agua de un grifo durante unos

minutos hasta que se clarifique.

La cantidad de muestra que queda retenido en la malla No 20 se la

seca en el horno durante 24 horas y se obtiene su peso seco.


Peso inicial: 1000 gr.

Peso final seco retenido despus de lavar en la malla No 20: 97 gr y

su porcentaje retenido: 9.7%.

g. ANLISIS:

Luego de haber realizado la prctica obtuvimos el porcentaje

retenido en la malla numero 20 el cual fue 9.7%, de acuerdo a la

tcnica correspondiente dice que l % retenido de dicha malla no


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debe ser mayor al 15% por lo tanto el tipo de cal que hemos utilizado

en la prctica est dentro de la norma tcnica y puede ser utilizada

normalmente.

B.2 DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA A LA

COMPRESIN DE LA CAL:

a. INTRODUCCIN:

La resistencia al esfuerzo de compresin es una caracterstica de la

calidad de los materiales.

b. OBJETIVOS:

Determinar la resistencia a la compresin de la cal.


control de error.

Comparar resultados con otros quipos.


c. EQUIPOS, PROBETAS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR:

EQUIPOS:

Balanza, capacidad 8 Kg.

Prensa hidrulica 500 Tn.f.

Cronmetro.


HERRAMIENTAS:

01 hoja de reporte.

01 cmara fotogrfica.

01 regla metlica para enrasar.

MATERIALES:

02 Kg de cal.


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06 moldes de 4cmx4cmx8cm o 06 especmenes de

4cm de dimetro y 8cm de altura.

d. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES:

Pesar una muestra de 2000 gr de cal.

Colocar la cal sobre la bandeja.

Agregar 1000 ml de agua hasta obtener una mezcla

uniforme.

La cantidad de agua variar de acuerdo al grupo, en nuestro

caso nos toc 1000 ml.

Colocar la mezcla en los recipientes prismticos y enrazar.

Determinar la relacin A/Y utilizado en la mezcla, en peso.

Dejar fraguar por un tiempo de 7 das.

Desencofrar y determinar el rea resistencia.

Revisar que las caras estn paralelas, caso contrario

uniformizarlas.

Colocar papel entre las caras de la probeta y de la mquina.

Llevar a la prensa hidrulica y determinar la resistencia de

cada uno de los especmenes de cal.

Dnde:

c: Esfuerzo de compresin.

Ar: rea resistente.

e. RESULTADOS OBTENIDOS:


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MUESTRAS H (cm) D (cm) R (cm)

rea

(cm2)

Carga mxima

(Kg)

Esfuerzo por compresin (kg/cm2)

m1 8.2 5.1 2.55 20.43

m2 8.5 5.1 2.55 20.43

m3 8.3 4.8 2.4 18.1

m4 8.4 5.1 2.55 20.43

m5 8.6 4.8 2.4 18.1

m6 8.7 5.00 2.5 19.63

f. ANLISIS:

Con los datos obtenidos la carga mxima mayor es mientras

que la menor


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vi. CONCLUSIONES

- Mediante este trabajo llegamos a la conclusin que el yeso tiene

mayor resistencia a la compresin en comparacin con la cal.

- Hemos llegado a determinar el peso especfico del yeso con mucha

precisin y exactitud ya que este tambin es un indicador de

calidad de yeso.

- A mayor grado de finura mejor enlucido.


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vii. RECOMENDACIONES

- Para realizar una construccin siempre debemos saber qu cantidad de

agua vamos a aadir al yeso y que mejor forma de hacerlo con el ensayo

de relacin agua/yeso, de la misma manera la relacin para agua/cal.

- Para obtener datos correctos y que den buen resultado a nuestro

trabajo debemos realizar cada procedimiento con sumo cuidado y con

orden leyendo bien la gua.

- Los instrumentos de laboratorio son equipos que merecen ser utilizados

con cuidado y con responsabilidad, por ello durante el trabajo en

laboratorio tenemos que tener en cuenta el orden, paciencia, y la

limpieza.

- Si queremos trabajar con materiales de seguridad y de buena calidad

siempre hay que someterlos a un anlisis.


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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS O ELECTRNICAS

Instron

http://www.instron.com.es

Wikipedia

http://es.wikipedia.org/wiki/Deformaci%C3%B3n


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ANEXOS

IMAGEN No 1: Determinacin de la

relacin de Agua/Yeso mediante la cual se

introduce un determinado volumen de agua

con una cantidad especfica de yeso.

IMAGEN No 3: Despus de haber

tamizado la Cal, est se somete a un

chorro de agua durante un

determinado tiempo hasta que se

clarifique.

IMAGEN No 6: Elaboracin de

galleta de yeso en la cual

determinamos el tiempo de fraguado

con la ayuda de un cronmetro.


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IMAGEN No 7:

Elaboracin de los

especmenes tanto de

yeso como de cal, los

cuales se secaron al

IMAGEN No 8: Cal sometida a la

resistencia mediante la mquina d

compresin.

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