Ensayo de Fraguado Del Yeso

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA – ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCION

Universidad Nacional FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO - PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

FRAGUADO DEL YESO

CURSO: DOCENTE:

Laboratorio de Materiales de Construcción Ing. Corali Palomino Becerra

ALUMNOS:

Burga Veliz Ysaac Jesús Estela Saldaña Jerson Abraham Rodríguez Moya Robert Anthony Vigo Castillo Arthur Alfredo

SEMESTRE:

2015-I

TRUJILLO - PERÚ

2015

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FRAGUADO DEL YESO 1. RESUMEN:

2. OBJETIVOS:  Obtener en laboratorio el tiempo de fraguado de la pasta de yeso  Determinar el máximo calor de hidratación de la pasta de Yeso  “Determinar el material y la proporción del material para retardar o acelerar el proceso de fraguado de la pasta de yeso

3. FUNDAMENTO TEORICO:

1

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4. MATERIALES E INSTRUMENTOS: 4.1

MATERIALES: Yeso

El yeso fue el material de objeto de estudio de la práctica, el cual al mezclarlo con agua, analizamos su tiempo de fraguado, en diferentes condiciones.

Agua

Este material se usó para mezclarlo con el yeso, y obtener la masa plástica que fue analizada.

Tazones de metal Sal

Luna de vidrio Escuadra de metal Estufa

Esta se utilizó para realizar la mezcla del yeso con el agua. La sal fue utilizada en el experimento, para modificar el tiempo de fraguado de la mezcla, y analizar cómo es que las diferentes proporciones de este la afectan. Esta se usó para vertir en ella, las porciones de la mezcla de yeso. Esta nos sirvió para cortar la masa de yeso . Este nos sirvió para calentar en agua a distintas temperaturas, y poder realizar la mezcla en esas condiciones.

4.2 INSTRUMENTOS:  Este instrumento tiene una precisión de 0.001 g. Este instrumento sirve para hacer mediciones de regulares cantidades de masa. Se utilizó para medir las cantidades de yeso y de agua usadas en la mezcla.

Balanza

Termómetro Digital

 Este instrumento tiene una precisión de Este instrumento sirve para medir las temperaturas de los cuerpos. En el experimento se utilizó para medir la temperatura del 2

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agua utilizada en la mezcla del yeso.

5 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: Colocar 5 muestras de yeso en recipientes diferentes, luego



de haber registrado su peso y volumen. Medir el agua en la siguiente proporción:



Volumen de agua = 60% del volumen de yeso. Mezclar (rápidamente) el yeso con el agua hasta formar una pasta de yeso, dejar reposar e inmediatamente empezar a registrar la temperatura de la masa. Con el uso de un termómetro controlar la temperatura de la pasta de yeso, durante 15 a 20min, (girando el termómetro para que no endurezca con la pasta). Realizar el mismo procedimiento con 3 materiales retardantes de fragua y 1 material acelerador de fragua.







6 ANALISIS, RESULTADOS Y DISCUSIONES: 6.1 RESULTADOS: Los resultados obtenidos en el fraguado del yeso en función de la temperatura son: TABLA Nº1: Datos experimentales para el yeso sin aditivo GRUPO 1 GRUPO 2 Tº (ºC) 50 45 40 35 30 25

t. inicio fraguado (min) 00:01:40 00:01:39 00:01:24 00:01:17 00:01:13 00:02:30

t. final fraguado (min) 00:06:03 00:06:57 00:07:49 00:07:56 00:08:16 00:09:10

t. inicio fraguado (min) 00:01:19 00:01:26 00:01:17 00:01:33 00:01:43 00:02:14

t. final fraguado (min) 00:05:32 00:05:06 00:06:33 00:08:50 00:07:02 00:08:32

TABLA Nº2: Datos experimentales para el yeso con aditivo (NaCl) a 25ºC GRUPO 1 GRUPO 2 % NaCl 1 3 5

t. inicio fraguado (min) 00:02:02 00:01:58 00:01:12

t. final fraguado (min) 00:06:56 00:06:54 00:06:47 3

t. inicio fraguado (min) 00:01:52 00:01:33 00:01:27

t. final fraguado (min) 00:06:42 00:04:18 00:06:47

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7 9 11

00:01:17 00:01:30 00:00:45

00:07:32 00:06:10 00:05:45

00:01:12 00:01:56 00:01:31

00:06:06 00:05:05 00:05:04

GRAFICAS DEL FRAGUADO DEL YESO

INICIO DEL FRAGUADO t inicio(grupo1)

t inicio(grupo2)

0:02:53 0:02:10 TIEMPO(MIN) 0:01:26 0:00:43 0:00:00 20

25

30

35

40

45

50

55

TEMPERATURA(°C)

FINAL DEL FRAGUADO t final (grupo1)

t final (grupo 2)

0:10:05 0:08:38 0:07:12 0:05:46 TIEMPO(MIN) 0:04:19 0:02:53 0:01:26 0:00:00 20

25

30

35

40

TEMPERATURA(°C)

4

45

50

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INICIO DEL FRAGUADO t inicio(grupo 1)

t inicio(grupo 2)

0:02:10 0:01:26 TIEMPO(MIN)

0:00:43 0:00:00

0

2

4

6

8

10

12

%NaCl

FINAL DEL FRAGUADO t final(grupo 1)

t final(grupo 2)

0:08:38 0:07:12 0:05:46 TIEMPO(MIN) 0:04:19 0:02:53 0:01:26 0:00:00

0

2

4

6

8

%NaCl

6.2 DISCUSION:

7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: 8 BIBLIOGRAFIA:

5

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9 ANEXOS

FIGURA N° 01: RECIPIENTE Y LA COCINA ELECTRICA Fuente: PROPIA

FIGURA N° 02: TERMOMETRO Fuente: PROPIA

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FIGURA N° 03: MUESTRA DE YESO Fuente: PROPIA

FIGURA N° 04: MUESTRA DE YESO + AGUA Fuente: PROPIA

FIGURA N° 05: MEDICION DEL PESO DEL YESO Fuente: PROPIA

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FIGURA N° 06: AGUA EN PROCESO DE CALENTAMIENTO Fuente: PROPIA

FIGURA N° 07: TERMOMETRO MIDIENDO LA TEMPERATURA DEL RECIPIENTE Fuente: PROPIA

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FIGURA N° 08: REGLA METALICA Fuente: PROPIA

FIGURA N° 09: MUESTRA DE YESO EN PROCESO DE FRAGUADO Fuente: PROPIA

FIGURA N° 10: RECIPIENTE DE METAL Fuente: PROPIA

FIGURA N° 11: MEDICION DEL PESO DEL AGUA Fuente: PROPIA

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10 APENDICE: 10.1 Norma INEN 1684 1. OBJETO 1.1 Esta norma establece las definiciones y términos relacionados con el yeso y materiales afines para la construcción. 2. TERMINOLOGIA 2.1 Acelerante Es el aditivo que reduce el tiempo de fraguado de un mortero de yeso, tales como: sal común, sulfato de sodio, carbonato de sodio, etc. 2.2 Árido. Un material granular inerte que puede adicionarse para formar los morteros de yeso. Se le llama también agregado. 2.3 Agua combinada. El agua químicamente retenida como agua de cristalización por el sulfato de calcio hidratado (cristales hemihidratados). 2.4 Agua libre. Es toda el agua contenida en un panel, tablero o pasta de yeso en exceso del agua combinada (de cristalización). 2.5 Alabastro. Piedra yesera de aspecto semejante al mármol por su albura y granulación cristalina. 2.6 Anhidrita. Mineral consistente principalmente de sulfato de calcio anhidro. 2.7 Cemento Keene o yeso al alumbre. Es el yeso de remates al que se le ha añadido entre 8% y 10% en masa de una solución 10

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saturada de alumbre entre las dos calcinaciones. Tiene la propiedad de recuperar su plasticidad aunque el fraguado haya avanzado. 2.8 Cemento Mack. Yeso para pisos al que se le ha agregado alrededor de 0,5% en masa de sulfato de sodio anhidro o sulfato de potasio. 2.9 Cemento Martín o yeso al carbonato de potasio. Es el yeso para remates al que se le ha añadido una solución al 10% de carbonato de potasio entre las dos calcinaciones. 2.10 Cemento Párian o yeso al bórax. Es el yeso para remates al que se le ha añadido una solución al 10% de bórax entre calcinaciones. 2.11 Consistencia. La propiedad que tiene un material en estado plástico para oponerse a las fuerzas exteriores que actúan sobre él. 2.12 Consistencia normal. El número de cm3 de agua por 100 g de morterno de yeso u hormigón de yeso requerido para producir este estado. 2.13 Estuco. El yeso de París, molido menos finamente; también se le llama Escayola. 2.14 Fraguado. El endurecimiento por hidratación de una pasta de yeso (ver tiempo de fraguado). 2.15 Hormigón de yeso. Es el yeso calcinado mezclado con uno o varios agregados y agua, usado principalmente como revestimiento de cielo raso. 2.16 Hormigón fibroso de yeso. Es el hormigón de yeso al que se le ha añadido virutas o fibras de madera. 2.17 Humedad relativa. Es la relación entre la presión real de vapor de agua con la presión de vapor de agua de saturación a la misma temperatura y expresada en porcentaje. 2.18 Lámina de yeso. Lámina con núcleo incombustible de yeso que no contiene más de 15% de su masa en fibras y que está cubierta con un material adecuado para recibir acabados. 2.19 Material de cuerpo. Material que mejora las características mecánicas de las pastas de yeso, por ejemplo: viruta, aserrín, fibras vegetales, etc.

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2.20 Mortero de yeso. Es la mezcla de pasta de yeso con agregado o cal hidratada, o ambos, que se usa en estado plástico con o sin retardador. 2.21 Pasta de yeso. Es la mezcla de yeso calcinado con agua, que se usa en estado plástico. 2.22 Permeabilidad. Es la propiedad de un material poroso que permite pasar un fluido a través de él; en construcción comúnmente se refiere a la permeabilidad al vapor de agua de una lámina de un material o ensambles, y está definido como el vapor de agua que permanece por unidad de espesor. 2.23 Piedra yesera. El producto natural que se explota para la fabricación de los yesos. 2.24 Plasticidad. Característica de un material que consiste en la capacidad de adquirir y mantener una forma por moldeo. 2.25 Pureza del yeso. Es el porcentaje de sulfato de calcio hemidratado (CaSO4 1/2 H2O) en una porción de yeso calcinado. 2.26 Resistencia a la compresión. La máxima carga soportada por un espécimen normal de un material cuando está sujeto a una fuerza de aplastamiento. 2.27 Retardador. Es un material que retarda o alarga la velocidad de endurecimiento (tiempo de fraguado) de una pasta de yeso. 2.28 Tiempo de fraguado. Es el tiempo requerido por una pasta de yeso para adquirir una dureza y resistencia específica después de mezclarla con agua. 2.29 Trabajabilidad. Es la mayor o menor facilidad que presenta un mortero para mezclarse, transportarse y colocarse. 2.30 Yeso para enchapado. Es un yeso calcinado, especialmente fabricado para proporcionar alta resistencia, dureza y resistencia a la abrasión, cuando es aplicado en capas delgadas sobre una base de pasta para enchapado. 2.31 Yeso calcinado. Un polvo seco principalmente de sulfato de calcio hemihidratado (CaSO4 1/2 H2O), resultado de la calcinación de la piedra yesera, base cementante para la producción de hormigón, mortero y pasta de yeso. 2.32 Yeso para empastar. Yeso calcinado, obtenido de piedra yesera con impurezas, principalmente arcillas, calcinado a

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temperatura entre 169° y 200°C. Es muy plástico y a veces se le agregan retardadores de fraguado. 2.33 Yeso de París. El yeso calcinado más puro de los fabricados consistente en sulfato de calcio hemihidratado, obtenido a temperatura inferior a 200°C y molido como polvo impalpable. Es decolor blanco. 2.34 Yeso para pared. El yeso calcinado al que se le han agregado sustancias adecuadas para aumentar el tiempo de fraguado o la trabajabilidad. 2.35 Yeso al alumbre. Ver cemento Keene. 2.36 Yeso al Borax. Ver cemento Párián. 2.37 Yeso al carbonato de potasio. Ver cemento Martín. 2.38 Yeso para pisos. Yeso de fraguado muy lento susceptible de alcanzar propiedades mecánicas apropiadas para trabajos estructurales. Se obtiene a partir de la deshidratación total de la piedra yesera, a temperaturas entre 800°C y 1 400°C. 2.39 Yeso para remates. Yeso que se caracteriza por la doble calcinación y el añadido de reactivos entre estas calcinaciones que le dan propiedades particulares al producto. Se obtiene a temperaturas entre 800°C y 1 400°C.

10.2 

Norma IRAM 1607

Propiedades físicas de los Yesos (Norma IRAM 1607) La Norma IRAM 1607 establece las características, propiedades o requisitos que debe cumplir el “yeso cocido”. Definiendo a este como el material obtenido por parcial deshidratación de la piedra de yeso natural (Algez), de modo que en su forma esté constituido por sulfato de calcio hemihidratado (S4O Ca ½ H2O). Requisitos

Unid ad

Clase

Método de Ensayo A

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B

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Material que pasa el tamiz IRAM 1.2 mm (16)

Finur a

IRA M

(mínim o)

160 8

100

93

Material que pasa el tamiz IRAM 590 (30)

95

85

Material que pasa el tamiz IRAM 149 (100)

70

45

Inici al

minuto s

Tiempo de Fraguado



g /100 g

3 MI 3 N - MIN 25 MA - X

Final

Resistencia a la compresión mínima

da N /cm2

80

50

Contenido de sulfato de calcio hemihidratado

g/ 100 g

80

60

Descripción del Ensayo de Tiempo de Fraguado.

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-

-

35 MA X

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El aparato que se usa es el “ Aparato de Vicat” original, provisto un soporte (A), una varilla móvil (B) con un peso de 300 gr, la que lleva en uno de sus extremos la sonda de Tetmajer (C) de 10 mm de diámetro y 50 mm de longitud; y en el otro extremo la aguja de Vicat (D) de 1 mm de diámetro y 50 mm también de longitud. El molde es de forma troncocónica (G) de metal inatacable por la mezcla, de 40 mm de altura, 85 mm de diámetro interno de la base inferior y 75 mm de diámetro interno de la base superior. La placa de asiento (H) es de vidrio y tiene aproximadamente 100 mm de lado. Antes de explicar el procedimiento para determinar al tiempo de fraguado es necesario definir la “pasta de consistencia normal”, ya que como se trata de un ensayo de penetración, el resultado está afectado por la consistencia de la pasta ensayada. La pasta de consistencia normal se ensaya con el “Aparato de Vicat modificado”; similar al original, solo que la varilla es de latón, con un peso de 50 gramos y lleva en su extremo un émbolo hueco de aluminio de 19 mm de diámetro y 44 mm de longitud. El procedimiento es el siguiente: en un recipiente adecuado se coloca un volumen de agua comprendida entre 110 y 160 ml, que esté a una temperatura entre 19 y 23 ºC, en la que se haya disuelto 2 gr de borax puro para actuar como retardador. Se vierte en esta agua 200 gr de yeso, se deja reposar la mezcla por un minuto y luego se bate durante un minuto hasta obtener una fluidez uniforme. Colocada la pasta así obtenida en el molde previamente lubricado y asentado sobre la placa, se hace bajar la sonda o embolo de aluminio hasta que haga contacto con la pasta; permitiendo luego que esta penetre por su propio peso. Se considera que la pasta tiene consistencia normal cuando, en estas condiciones, se obtiene una penetración de 30 mm. Este valor debe repetirse en 2 o 3 pruebas. Para realizar el ensayo de tiempo de fraguado se debe preparar la pasta de consistencia normal usando 200 gr de yeso y mezclando con la cantidad de agua necesaria para preparar una pasta de consistencia normal, pero sin usar retardador. Se llena el molde, previamente lubricado y asentado sobre la placa de asiento; se lo coloca en el aparato de Vicat original y se hace descender la aguja hasta que tome contacto con la pasta, dejándola penetrar por su propio peso. Se repite la operación cada 2 minutos penetrando en distintos lugares de la probeta y cuidando de limpiar bien la aguja después de cada penetración. Se considera iniciado el fragüe cuando la aguja se detiene a 1 mm del fondo del molde y se registra el tiempo transcurrido desde el momento en que se puso en contacto el yeso y el agua; este será el “tiempo de fraguado inicial” en minutos.

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Se considera terminado el fragüe cuando la aguja no logra penetrar mas de 0.5 mm; el tiempo transcurrido desde el contacto entre agua y yeso y este instante es el “tiempo de fraguado final” y se expresa en minutos.

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