FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

NB 064 95Cemento Mtodo para determinar la densidad.

1.- OBJETIVO.-

Esta norma establece el mtodo de ensayo para la determinacin de la finura del cemento, en trminos de la superficie especfica expresada en centmetros cuadrados por gramo de cemento, por medio del permeabilmetro segn Blaine.2.- FUNDAMENTO TEORICO.-

Resumen del mtodo

La determinacin de la finura del cemento se basa en el hecho de que la velocidad de paso del aire a travs de una capa de material con determinada porosidad es funcin del nmero y del tamao de los huecos existentes en la capa, los cuales dependen del tamao de las partculas del material, y por lo tanto, de la superficie especfica de ste.

Consiste en aspirar el aire a travs de la capa de polvo por medio de una perilla de caucho y un manmetro.Aparatos

Aparato de Blaine, consiste en una serie de dispositivos:

Celda de permeabilidad, constituida por un cilindro rgido de un dimetro interior de 1,27 0,10 cm construido de vidrio o de metal no corrosible. La parte superior de la celda est cortada perpendicularmente al eje de la misma. La parte inferior del tubo ajustar hermticamente con la parte superior del manmetro. En el interior del tubo y a 5,0 1,5 cm de la parte superior, se encuentra un reborde de 0,5 a 1 mm de ancho para soportar el disco metlico perforado. Disco perforado, de metal no corrosible, de superficie plana y tendr un espesor de 0,9 0,1 mm, provisto de 30 a 40 orificios de 1 mm de dimetro distribuidos uniformemente en su superficie. El disco ajustar suave y perfectamente al interior de la celda. mbolo, de material indeformable y no atacable por el cemento y ajustable en la celda con una holgura mxima de 0,1 mm. La parte inferior del mbolo ser plana y formar un ngulo recto con su eje principal. Tendr una ranura, segn su generatriz, que permita el escape del aire. La parte superior del mbolo tendr un reborde en forma tal que, cuando el mbolo sea colocado en el tubo y el reborde est en contacto con la parte superior del mismo, la distancia entre el fondo del mbolo y la parte superior del disco perforado sea de 1,5 0,1 cm.

Papel filtro, de textura media. Los discos de papel filtro sern del mismo dimetro que el dimetro interior de la celda de permeabilidad y tendrn bordes lisos. Manmetro, tubo en forma de U, empleando tubo de vidrio de 9 mm de dimetro nominal exterior y pared. La parte superior de una de las ramas del manmetro tendr una conexin hermtica con el tubo de permeabilidad. Esta rama tendr una marca grabada alrededor del tubo, a una distancia de la parte superior de la rama lateral de 12,5 a 14,5 cm y a partir de sta marca y hacia arriba deben estar grabadas otras marcas a distancias de 1,5; 7,0 y 11,0 cm. La rama lateral, que est colocada de 25,0 a 30,5 cm arriba de la parte inferior del manmetro, sirve para succionar el aire de la rama del manmetro conectada al tubo de permeabilidad y debe estar provista de una vlvula que haga un cierre hermtico y ubicada a una distancia no mayor de 5 cm de la rama del manmetro. El manmetro debe estar firmemente instalado y en forma tal que sus ramas queden verticales. Lquido para el manmetro, El manmetro se llenar hasta su punto medio con un aceite mineral liviano o con un lquido que no sea voltil ni higroscpico y que tenga viscosidad y densidad baja. Cronmetro, Con mecanismo de arranque y de parada que permita lecturas con aproximacin de 0,5 seg o menos.Calibracin del aparatoLa calibracin del aparato se hace empleando una muestra patrn. En el momento del ensayo, la muestra estar a la temperatura ambiente.Determinacin del volumen de la capa compactada de cementoColocar dos discos de papel filtro en la celda de permeabilidad, haciendo presin sobre sus bordes con una barra cilndrica de dimetro ligeramente inferior al dimetro del tubo hasta que se asienten bien sobre el disco perforado.Llenar luego el tubo con mercurio eliminando las burbujas de aire que se adhieren a la pared. Si el tubo est hecho de un metal que pueda amalgamarse, proteger su interior con una pelcula muy fina de aceite, que se pone inmediatamente antes de agregar el mercurio. Enrasar el mercurio cuidadosamente con una placa de vidrio. Sacar el mercurio, pesar y anotar el peso obtenido (Pa).Quitar del tubo de permeabilidad uno de los discos de papel filtro. Colocar 2,80 gr de cemento sobre ste el mismo disco de papel de filtro antes retirado y hacer presin sobre el cemento.Llenar el espacio que queda en la parte superior del tubo con mercurio, eliminar el aire y enrasar nuevamente. Vaciar el mercurio del tubo, pesar y anotar dicho peso (Pb)

Calcular volumen ocupado por el cemento con aproximacin de 0,005 cm3 como sigue:Donde:

V: Volumen de la cara de cemento, cm3

Pa: Peso del mercurio para llenar la celda, gr

Pb: Peso del mercurio usado para llenar la parte de la celda no ocupada por la capa de cemento, gr.

: Peso especfico del mercurio a la temperatura de ensayo, Tabla IV.5.

Temperatura CDensidad del mercurio g/cm3Viscosidad del aire en poises

n

1613,560,00017880,01337

1813,550,00017980,01341

2013,550,00018080,01344

2213,540,00018180,01348

2413,540,00018280,01352

2613,530,00018370,01355

2813,530,00018470,01359

Tabla IV.5 Peso especfico del mercurio a temperatura de ensayo

Hacer como mnimo dos determinaciones por separado del volumen de la capa compactada de cemento. El volumen a emplear en los clculos correspondientes ser el promedio de dos resultados que no difieran en 0,005 cm3. Anotar la temperatura del ambiente vecino a la celda inmediatamente antes y despus de cada determinacin.

Preparacin de la muestra patrnIntroducir la muestra patrn, inmediatamente antes de ser utilizada, en un frasco de 100 a 150 cm3 de capacidad y agitar vigorosamente durante 2 minutos, a fin de deshacer los grumos y obtener su esponjamiento.

Peso de la muestra patrn

Ser tal que permita lograr una capa de cemento que tenga una porosidad de 0,500 0,005 y se calcular como sigue:

P = V (1 e)

Donde :

P: Peso en g de la muestra patrn

: Peso especifico del cemento, g/cm3 (para el cemento Prtland = 3.15)

V: Volumen de la capa de cemento, cm3.

e: porosidad de la capa de cemento (0,500 0,005)

Preparacin de la capa compactada de cemento patrnAsentar el disco perforado en el reborde de la celda de permeabilidad. Colocar un disco de papel filtro sobre el disco perforado, y los bordes se presionan hacia abajo con una barra cilndrica de dimetro ligeramente inferior al dimetro del tubo. Poner luego en la celda la cantidad de cemento que se determin y pesar con una tolerancia de 0,001 gr. Golpear suavemente el tubo a fin de nivelar la capa de cemento. Colocar encima del cemento otro disco de papel filtro y comprimir el cemento con el mbolo, hasta que el reborde de ste asiente en la parte superior del tubo. Sacar lentamente el mbolo. Usar discos nuevos de papel filtro en cada determinacin.

Ensayo de permeabilidad con la muestra patrnConectar la celda de permeabilidad con el manmetro, cerciorndose que se ha tenido una conexin hermtica y tener cuidado que la capa de cemento no se altere. Dejar salir lentamente el aire contenido en la rama del manmetro hasta que el lquido alcance la marca mas alta. Cerrar hermticamente la vlvula.

Poner el cronmetro en marcha en el momento en que el menisco del lquido en el manmetro llegue a la segunda marca, es decir, a la marca que sigue a la mas alta, y el cronmetro se detiene en el momento en que el menisco llegue a la tercera marca. Anotar el intervalo de tiempo observado, en seg. Anotar tambin la temperatura ambiente a que se hizo el ensayo en grados centgrados. Para la calibracin del aparato hacer como mnimo tres determinaciones del tiempo de flujo usando cada vez porciones diferentes de la misma muestra.

La calibracin debe hacerla la misma persona que efecte las determinaciones de la superficie especfica.

Podr usarse la misma muestra en la preparacin de la capa compactada de cemento, se mantendr seca y todo el ensayo se har dentro de 4 horas despus de haber abierto la muestra.

Recalibracin El aparato ser recalibrado a intervalos peridicos para corregir el desgaste posible en el mbolo o en la celda de permeabilidad, si hay alguna prdida en el lquido del manmetro, y si se efecta algn cambio en el tipo o calidad del papel filtro empleado en los ensayos. Muestra patrn secundariaEs conveniente preparar una muestra patrn secundaria para ser usada en la contrastacin del instrumento entre las calibraciones regulares con la muestra patrn primaria.

3.- MATERIALES, EQUIPO Y ACCESIRIOS.-

MATERIALES:

Cemento.EQUIPOS:

Balanza de simple. Aparato de Blaine. Papel filtro.ACCESORIOS:

Esptula.

Brochas.

Guantes de goma. Toallas.

Platos.4.- MONTAJE DE ENSAYO.-

Aparato de Blaine5.- PROCEDIMIENTO.-

La muestra de cemento estar a la misma temperatura que la del ambiente en donde se hace el ensayo.

La muestra de ensayo tendr el mismo peso que la muestra patrn utilizada para la calibracin excepto cuando sea determinada la finura de un cemento de alta resistencia, en cuyo caso el peso de la muestra ser el necesario para producir una porosidad de 0,530 0,005.

Cuando este mtodo sea utilizado para otros cemento que no sea cemento portland, el peso de la muestra ser ajustado de tal forma, que en el proceso de compactacin se obtenga una capa firme en lo posible de igual porosidad a la muestra patrn.

Se preparar la capa compactada de cemento, segn lo descrito anteriormente. Y finalmente se realizar el ensayo de permeabilidad segn ya se explic.

8.- CONCLUSIONES.-Despus de haber realizado la investigacin correspondiente concluimos que es muy importante conocer este ensayo como su ejecucin ya que para la practica es de mucha importancia9.-RECOMENDACIONES.-

Se recomienda tener un permeabilimetro de Blaine con todos sus accesorios completos para la determinacin de la superficie especifica del cemento se requiere una gran precisin en caso de que este no se lo realice segn Norma este cemento no seria til.10.- BIBLIOGRAFIA.-

Tecnologa del hormign.. Neville

http://www.construaprende.com/Trabajos/T2/T2Pag7.html11.-ANEXOS.-

Tecnologa del hormign

CIV-2218 B