Ensayo Nro. 5 - Tiempo de Inicio y Final de Fraguado de Cemento

LABORATORIO Nro. 5 TIEMPO DE INICIO Y FIN DE FRAGUADO DEL CEMENTO 1. OBJETIVO. Determinar el tiempo de inicio y fin de fraguado del cemento utilizando la aguja del aparato de Vicat. Receso 2. FUNDAMENTO TEÒRICO. 2.1. DEFINICIONES 2.1.1. TIEMPO DE FRAGUADO. Se denomina tiempo de fraguado al tiempo que transcurre desde que el agua entra en contacto con el cemento hasta que este pierde plasticidad. Esto se determina mediante el uso del aparato de Vicat con la ayuda de la aguja instalada en la parte inversa del vástago y al extremo opuesto de la sonda. Para determinar el fraguado inicial, se utiliza una aguja redonda o cuadrada, con un área transversal de 1[mm2]. Esta aguja penetra en la pasta de cemento de consistencia normal que se encuentra en un molde troncocónico. Cuando la pasta ha endurecido lo suficiente para que la aguja penetre una distancia aproximada a 25 [mm], se dice que se ha producido el fraguado inicial; y cuando ha endurecido lo suficiente como para que la aguja ya no penetre se conoce como final de fraguado. 2.1.2. INICIO DE FRAGUADO. Se toma como inicio de fraguado, el tiempo que transcurre entre el momento que se agrega agua al cemento hasta que la penetración de la aguja en la pasta de cemento sea de 25 [mm]. Este dato se determina mediante la interpolación de los datos registrados. 2.1.3. FINAL DE FRAGUADO. Se conoce como final de fraguado al tiempo transcurrido entre el momento en el que se agrega agua al cemento hasta que la aguja no deje marca visible en la pasta, realizando esta operación en ambas bases de la muestra ensayada. 2.2. NORMATIVA. Según la Norma Boliviana NB 063 y ASTM C 150-61 el tiempo de fraguado inicial no debe ser menor a 45 minutos y el fraguado final no debe ser mayor a 10 horas. 3. MATERIALES Y EQUIPO. 3.1. MATERIALES. - 500 [gr] de cemento seco. - Agua destilada.

3.2. EQUIPO. -

Aparato de Vicat Balanza con precisión de 0.1 [gr] Placa de vidrio 10 * 10 [cm] Termómetro (capacidad máxima de 100 °C) Cronómetro Cámara húmeda Probeta graduada de 100 a 200 [ml]

3.3. ACCESORIOS. - Espátula - Recipientes no absorbentes - Guantes de goma 4. MONTAJE DEL ENSAYO.

5. PROCEDIMIENTO. 5.1. PREPARACIÓN DE LA PASTA. Se debe preparar la pasta con la cantidad de consistencia normal y de la misma manera que en que la pasta se encuentre ya en el molde se debe húmeda en la que debe estar a una temperatura minutos. ¨

agua calculada en el ensayo de el ensayo ya mencionado. Una vez llevar inmediatamente a la cámara de 23 ± 2°C y dejarla durante 30

5.2. DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO.

Llevar el molde con la plataforma y la pasta a la base del aparato de Vicat; a continuación poner en contacto la aguja con la superficie de la pasta y sujetar con el tornillo de sujeción luego se debe calibrar el equipo llevando el índice de lectura a cero en la escala graduada. Se deja caer la aguja, soltando el tornillo de sujeción, durante 30 segundos y luego apretar nuevamente el tornillo de sujeción para realizar la primera lectura en la escala graduada. Se debe repetir este proceso cada 15 minutos con una separación entre puntos de 6 [mm] y 9 [mm] del borde del molde, después de cada lectura llevar el molde a la cámara húmeda.

6. REGISTRO DE DATOS.

MUESTRA 1 N °

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3

HORA ACUMULADA

TIEMPO ACUMULADO [min]

PENETRACIÓ N [mm]

10:01 10:04 10:34 10:49 11:04 11:19 11:34 11:49 12:04 12:19 12:34 12:49

0 0 30 45 60 75 90 105 170 135 150 165

40 40 40 40 40 40 40 40 38 38

13:04

180

38

13:19

195

38

13:34

210

37

13:49

225

37

14:04

240

34

14:19

255

34

14:34

270

33

14:49

285

27

15:04

300

22

15:19

315

20

15:34

330

12

15:49

345

3

16:04

360

2

2 4

16:19

375

1

MUESTRA 2 N °

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9

HORA ACUMULADA

TIEMPO ACUMULADO [min]

PENETRACIÓ N [mm]

10:08 10:11 10:41 10:56 11:11 11:26 11:41 11:56 12:11 12:26 12:41 12:56

0 0 30 45 60 75 90 105 170 135 150 165

40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

13:11

180

39

13:26

195

38

13:41

210

38

13:56

225

37

14:11

240

37

14:26

255

35

14:41

270

34

14:56

285

29

15:11

300

18

2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6

15:26

315

8

15:41

330

4

15:56

345

2

16:11

360

1

16:26

375

1

16:41

390

0.5

16:56

405

0

7. CÁLCULOS Y GRÁFICAS. 7.1. MUESTRA 1. Para obtener el tiempo de inicio de fraguado de la muestra 1 se interpolaran los siguientes puntos: Penetra ción [mm] 22 25 27

[

x=−

]

(22−25 ) (300−285) +300 ( 22−27)

x=291 min ¿

Tiempo acumul ado 300 X 285

Por lo tanto el tiempo de inicio de fraguado se dio 291 minutos después de las 10:04 horas, es decir a las 14:55 horas. Y el tiempo de fraguado final se registro a la 16:19 horas. 7.2. MUESTRA 2. Para obtener el tiempo de inicio de fraguado de la muestra 2 se interpolaran los siguientes puntos: Penetra ción [mm] 18 25 29

[

x=−

Tiempo acumul ado 300 X 285

]

(18−25 ) (300−285) +300 (18−29)

x=290.45[min] Por lo tanto el tiempo de inicio de fraguado se dio 290.45 minutos después de las 10:11 horas, es decir a las 15:01 horas. Y el tiempo de fraguado final se registro a la 16:56 horas. 8. CONCLUSIONES. Realizando la interpolación para ambas muestras se determino el tiempo del fraguado inicial, se observo que ambas presentan una diferencia muy pequeña. Con un tiempo de inicio de fraguado del cemento de 5 horas aproximadamente se cumple lo establecido en la norma sin embargo es un tiempo demasiado largo, esto se debe a las condiciones de temperatura del ambiente ya que a mayor temperatura más rápido será el proceso de fraguado. El tiempo de fraguado final también cumplió la normativa pero para poder acercarse a resultados ideales se recomienda realizar el ensayo nuevamente con las recomendaciones correspondientes. 9. RECOMENDACIONES. Tener mucho cuidado en el control de la temperatura en todo momento, para el agua de amasado que debe ser de 23 ± 2 °C; la temperatura del ambiente de estar entre 20 a 28 °C con humedad relativa mayor al 50 % y la temperatura dentro la cámara húmeda de ser de 23 ± 2 °C con humedad relativa mayor o igual al 90 %. 10. BIBLIOGRAFÍA. - Guía de laboratorio CIV – 2218 (Egr. Benito Quilla Gonzales) - Norma Boliviana 063.