UNIVERSIDAD TCNICA DE MACHALA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

COMPORTAMIENTO DE MATERIALES

Nombre: William P. Lucero C.

Curso: Tercer ao de universidad

Paralelo: D

Tema: Determinacion del tiempo de fraguado inicial y final del cemento

Prctica: 9

Profesor: Ing. Wilmer Zambrano

OBJETIVOS: Conocer el procedimiento que se utiliza para determinar el

tiempo de fraguado inicial y final del cemento higdraulico pr

medio de la aguja del vicat.

Introducir al estudiante sobre el procedimiento que se utiliza

para determinar los tiempos de fraguado inicial y final en

pastas de cemento por medio de las agujas de Gillmore.

Conocer algunas especificaciones ASTM para diferentes tipos de

cemento, en cuanto a tiempos de fraguado

TEORA:

CEMENTO PORTLAND

El cemento Portland es un conglomerante o cemento hidrulico que

cuando se mezcla con ridos, agua y fibras de acero discontinuas y

discretas tiene la propiedad de conformar una masa ptrea resistente y

duradera denominada hormign. Es el ms usual en la construccin y es

utilizado como aglomerante para la preparacin del hormign (en

Hispanoamrica concreto). Como cemento hidrulico tiene la propiedad

de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar

qumicamente con ella para formar un material de buenas propiedades

aglutinantes.

La aguja de Vicat

En este mtodo se utiliza el aparato

de Vicat que se utiliz en la

determinacin de la consistencia

normal, con la diferencia de que en el

extremo inferior, en lugar del mbolo,

se coloca una aguja de 1 mm de

dimetro. El procedimiento resumido es

que primero se elabora una pasta con

el contenido de humedad determinado en

la prueba de consistencia normal, que

se introduce en un molde tronco cnico

de dimensiones estndar, en cuya parte

superior se coloca la aguja de 1 mm de

Confa en ti mismo para conseguir tus objetivos. La espera puede hacerse larga, pero todo esfuerzo tiene su recompensa

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dimetro, el cual soporta un mbolo con una masa de 300 g y se deja

que penetre en la pasta de cemento por su propio peso durante un lapso

de 30 s. La primera lectura se realiza en 30 minutos luego que se

moldea sin ser alterada en un cuarto de curado y luego se realizan

lecturas a 3

intervalos de 15 minutos hasta que se obtenga una penetracin de 25 mm

o menor. Con esta serie de datos se determina por interpolacin el

tiempo correspondiente a una penetracin de 25 mm y ste ser el

tiempo de fraguado inicial del cemento. Posteriormente se realizan

penetraciones hasta determinar el primer instante en el cual la aguja

no deja huella visible en la pasta endurecida de cemento, y se

registra como el tiempo de fraguado final

FRAGUADO

El fraguado es el proceso de endurecimiento y prdida de plasticidad

del hormign (o mortero de cemento), producido por la desecacin y

recristalizacin de los hidrxidos metlicos procedentes de la

reaccin qumica del agua de amasado con los xidos metlicos

presentes en el clnker que compone el cemento.

Tambin se denomina fraguado al proceso de endurecimiento de la pasta

de yeso o del mortero de cal.

En el proceso general de endurecimiento del hormign se presenta un

estado de fraguado inicial en que la mezcla pierde su plasticidad. Se

denomina fraguado final al estado en el cual la consistencia ha

alcanzado un valor muy apreciable. El tiempo comprendido entre estos

dos estados se llama tiempo de fraguado de la mezcla que se estima en

unas diez horas, aunque vara dependiendo de la humedad relativa,

temperatura ambiente, etc.

Se pueden aadir aditivos retardantes o acelerantes del fraguado que

permiten su mejor manejo en obra.

Confa en ti mismo para conseguir tus objetivos. La espera puede hacerse larga, pero todo esfuerzo tiene su recompensa

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INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA EN EL FRAGUADO DEL

HORMIGN El hormign puede ser considerado como un sistema de tres fases, agua,

partculas slidas y aire. Justo despus de mezclar el agua con el

cemento, las partculas slidas se encuentran desconectadas o

conectadas por fuerzas de

Van der Waals, con lo que el hormign se comporta c omo un lquido

viscoplstico cuya resistencia ltima depende de la fraccin de

volumen de slidos. Conforme la hidratacin tiene lugar, las

partculas de cemento construyen puentes entre ellas

(percolan),incrementando gradualmente la fraccin volumtrica de

slidos e interrumpiendo la porosidad capilar, que se encuentra

rellena de agua. Estos puentes generados por los productos de

hidratacin son mucho ms fuertes que las fuerzas interparticulares de

Van der Waals, que hacen que floculen existiendo un momentoen el que

la resistencia de la masa crece ms rpidamente que la fraccin

volumtrica de slidos, formando de esta manera el esqueleto slido

del hormign. El fraguado inicial indica el momento en el cual la masa

ya no puede ser vibrada debido a que e ha adquirido la resistencia

suficiente en la cual puede daar la estructura interna. Por lo tanto,

el conocimiento del comportamiento de fraguado del hormign se puede

plantear los tiempos de acabado d

el pavimento.

EQUIPO A EMPLEARSE:

Probeta graduada, capacidad de 100 a 200 cm3.

Aparato de vicat.

Molde tronco cnico.

Aceite.

Cemento.

Esptula.

Balanza.

Agua potable.

Recipiente metlico.

PROCEDIMIENTO:

Se aplica una capa delgada de aceite mineral sobre la placa de

vidrio y la superficie interna del molde.

Se toma 500 gr de cemento de la muestra a ensayarse.

Utilizando una probeta graduada se mide una cantidad exacta de agua

destilada o potable, para ser ms exactos 150 ml.

Se vierte una pequea cantidad de agua en la vasija metlica de la

batidora, continuamente vertimos el cemento y encendemos la

batidora, dejndola funcionar por un lapso de 30 segundos mximo.

Sacamos el contenido y lo colocamos en el molde por la parte ms

ancha hasta llenarlo completamente.

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Se remueve el exceso evitando comprimir la masa, utilizando la

esptula se enrasa con el borde del molde.

Inmediatamente se lleva el conjunto debajo del extremo de la aguja,

el cual se coloca suavemente a ras de la superficie.

Se mide la temperatura y se procede a soltar el vstago con la

aguja, esperamos 30 seg. Y toamos la primera lectura.

Con la misma muestra repetimos la penetracin con la aguja en

intervalos de 15 min, hasta que a penetracin de la aguja sea cero.

MEDICIONES Y CLCULOS:

Determinar por INTERPOLACIN EL TIEMPO REQUERIDO PARA UNA

PENETRACIN CORRESPONDIENTE A 25 mm, el cual se reportar como

EL TIEMPO DE FRAGUADO INICIAL

Datos:

% de agua a utilizar: 32%

Peso de cemento: 500 g

Volumen de agua : 500(32/100) = 160 g = 160cm

N

LECTURA

HORA AL

AMBIENTE

TIEMPO

TRANSCURRIDO

PENETRACION

[mm]

% DE

AGUA

TEMPE-

RATURA(c)

1 9:25 AM 0

2 10:25AM 1h 42,5 32 20

3 11:10AM 1h45min 42,5 32 20

4 11:55AM 2h30min 29 32 26

5 12:15PM 2h50min 14 32 26

6 12:30PM 3h05min 3 32 22,5

7 12:45PM 3h20min 1 32 25

8 13:00PM 3h35min 1 32 26

9 13:15PM 3H50min 1 32 26

10 13:30pm 4h05min 0,5 32 25

11 13:45pm 4h20min 0 32 22

En la lectura 11 no se observa marcas CALCULO DE INTERPOLACION

Donde X

corresponde a los mm de penetracion

Donde Y

Corresponde al tiempo de fraguado

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Fuente:

http://es.ncalculators.com/geometry/linear-interpolation-calculadora.htm

DIBUJOS O GRFICOS:

CONCLUSIONES:

Concluimos que el tiempo de fraguado inicial se encuentra

entre la lectura N4 Y N5(entre 29 mm y 14 mm) resolviendo la

interpolacin para 25 mm nos da un tiempo de 2.58 horas, que

equivale a 155.66 min.

El tiempo de fraguado final se encuentra en la lectura N11

donde no se aprecia marca visible en la muestra, y corresponde

a un tiempo de 4h20min 260 min.