UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICAFACULTAD DE ARQUITECTURA

INDICE:Concepto y propiedades 02

Ensayos- Ensayo de Finura03

Ensayo de Fraguado12

Ensayo de Resistencia 18

Ensayo de Compresin21

Bibliografa24

CEMENTO PORTLAND1. CONCEPTO Cemento Portland, es el producto resultante de la pulverizacin muy fina del clinkers (o clinquers) obtenidos calcinando a fusin incipiente un mezcla rigurosamente homognea de materiales calcreos y arcillosos. Al clinker no se le agrega ningn producto despus de calcinado a excepcin de agua y yeso (calcinado o no). El clinker se presenta en la forma de pequeas esferas hasta de 2cm de dimetro y de un color gris negruzco. El cemento Portland, es un polvo de color gris, ms o menos verdoso, de gran valor como material estructural, a consecuencia de alcanzar dureza ptrea despus de ser amasado con agua, es tambin un aglomerante hidrulico por excelencia.2. PROPIEDADES FSICAS2.1. FINURA La finura de molido o de molturacin en los materiales, se aprecia por medio de los anlisis granulomtricos, que consiste en hacerlos pasar a travs de tamices, cribas o zarandas, apreciando los porcentajes en peso que atraviesan el material. El grado de finura es la de mayor importancia, porque se ha determinado que el agua no acta sino en una profundidad de 0.1mm de los granos, y como el agua es indispensable para la cristalizacin o fragua, se comprende la necesidad de que el cemento posea la finura conveniente a fin de que la pelcula de agua que rodea cada grano lo atraviese. Las especificaciones usuales prescriben que ms del 78% en peso pase la malla N 200. 2.2. FIRMEZA Llamada tambin indeformabilidad; es la que exige al cemento de no desintegrarse despus del fraguado. Generalmente esta desintegracin se produce en el cemento como en cualquier otro material, por variacin del volumen y en el caso especial del cemento por aumento del volumen. Un cemento tendr firmeza cuando durante y despus de la fragua, no aumenta de volumen. En los laboratorios se comprueba esta cualidad preparando tortas de de pasta normal, que despus se seca al vapor y se examinan para observar si se han presentado fracturas de contraccin, distorsiones, desintegraciones, etc. 2.3. PESO ESPECFICO El cemento debe tener un peso especfico superior a 3.10.

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERATecnologa de los Materiales 3. ENSAYOS MATERIALES 1. La Supervision o la autoridad competente podra ordenar, en cualquier etapa de ejecucion del proyecto, el ensayo de cualquier material empleado en las obras de concreto, con el fin de determinar si corresponde a la calidad especificada. 2. El muestreo y los ensayos de materiales y del concreto deben hacerse de acuerdo con las Normas Tecnicas Peruanas - NTP correspondientes. CEMENTOS 1. El cemento debe cumplir con los requisitos de las NTP correspondientes. 2. El cemento empleado en la obra debe corresponder al que se ha tomado como base para la seleccion de la dosificacion del concreto. 3.1. ENSAYO DE LA FINURA DEL CEMENTO PORTLAND USANDO EL APARATO DE PERMEABILIDAD AL AIRE DE BLAINE Norma: ASTM C 204-84 Standard test method for finess of Portland cement by air permeability apparatus. (Mtodo de la prueba estndar para la finura del cemento Portland por medio del aparato de permeabilidad al aire) Discusin terica:La finura es una propiedad muy importante del cemento y por ello tiene que someterse a un control cuidadoso, especialmente de los fabricantes. Las partculas de cemento, por ser muy pequeas, no pueden ser separadas por mallas. Por esta razn, el grado de finura del cemento se mide por otro tipo de mtodos y parmetros. El parmetro de medicin de la finura del cemento es el rea especfica, expresada como el rea de la superficie total en cm2 por gramo de cemento (o m2 por Kg de cemento). El rea especificada en cm2/g significa la cantidad de superficie que un gramo de partculas de cemento puede cubrir. As, un cemento con rea especfica mayor ser ms fino que otro con rea especfica menor.Un aumento en la finura del cemento tiene los siguientes efectos: Hidratacin temprana: un alto grado de finura eleva la cantidad de yeso requerido para propiciar un efecto retardante adecuado, puesto que en cementos ms finos, existe ms cantidad de aluminato triclcico (C3A) libre para una velocidad de hidratacin rpida. Desarrollo rpido de la resistencia a la compresin en el concreto, especialmente a edades mayores o cercanas a los 7 das. Por esta razn, el cemento tipo III (alta y temprana resistencia) es molido ms finamente y con mayores proporciones de silicato triclcico (C3S) y aluminato triclcico (C3A). El concreto hecho con tipo III tiene a los 3 das una resistencia a la compresin igual a la del tipo I a los 7 das. Aun as, moler las partculas del cemento hasta obtener un alto grado de finura presenta ciertas desventajas: Representa un proceso con costos considerables. Las partculas de cemento al ser ms finas se deterioran con mayor rapidez por la atmsfera. Experimentan una reaccin ms fuerte con los agregados reactivos alcalinos. Forman una pasta con mayor contraccin y ms susceptibilidad de agrietamiento. Para medir la finura del cemento se puede utilizar cualquiera de los dos aparatos que a continuacin se presentan: 1) EL TURBIDIMETRO DE WAGNER, el cual se basa en la teora de la sedimentacin para obtener la distribucin de las partculas en tamaos, con la que se calcula la superficie especfica. En una probeta de vidrio con keroseno se dispersa una muestra de cemento y se toman medidas de la velocidad de sedimentacin por los cambios en intensidad de luz que pasa a travs de la suspensin. 2) EL APARATO DE BLAINE, el cual usa un mtodo de permeabilidad al aire, este es el que se usar en el desarrollo de esta prctica. La superficie especfica se determina haciendo pasar una cantidad definida de aire por una muestra preparada en una determinada forma, la cantidad de aire que pasa es funcin del tamao y de la distribucin de tamaos de las partculas. Material y equipo: 10 g de cemento Portland. Termmetro. Brocha de 1. Pincel de cerdas finas N 5. Enrasador: placa de vidrio de 10 x 10 cm. Embudo de vidrio. Pinza. Esptula pequea. Balanza analtica. Un mortero con un pistilo. Un crisol pequeo. Pisn metlico de 10 mm de dimetro. Grasa. Aparato de permeabilidad: Celda de permeabilidad. Disco de metal de 0.9 0.1 mm de espesor. Embolo. Papel filtro. Manmetro de tubo en U, con su vlvula hermtica de accin directa. Lquido manomtrico: de baja viscosidad y densidad, no voltil, generalmente se usa el aftalato de dibutilo. Cronmetro. Procedimiento decalibracin:La calibracin del aparato de permeabilidad Blaine consiste en la determinacin del peso exacto de cemento que debe introducirse en la celda de permeabilidad con el fin de conocer el factor del aparato. Este factor es una constante que sirve para calcular la finura del cemento Portland en trminos de rea superficial por gramos de cemento. Procedimiento para la determinacin de la cantidad de la muestra de cemento:1) Tome la temperatura del laboratorio y antela. 2) Limpie la celda de permeabilidad muy bien. 3) Introduzca el disco metlico perforado en la celda de permeabilidad. Observe que el disco asiente perfectamente en el fondo de la celda. Luego, introduzca dos discos de papel filttro con la ayuda del pisn metlico. 4) Coloque la celda de permeabilidad en su respectiva base de madera. 5) Llene la celda totalmente con mercurio y enrase con la placa de vidrio. Tenga cuidado de remover cualquier partcula de mercurio que haya caido fuera de la celda. 6) Pese el crisol en la balanza analtica. Este peso ser Wc. Coloque el mercurio que est en la celda de nuevo en el crisol y vuelva a pesar. Este valor ser Wa. 7) Regrese el mercurio al recipiente. Limpie cuidadosamente la celda y coloque de nuevo el disco perforado y un disco de papel filtro. 8) Pese 2.8000 g de cemento e introdzcalos dentro de la celda. Para realizar esta operacin utilice el embudo y con al ayuda del pincel, no permita que ninguna de las partculas se adhiera a las paredes del embudo. Introduzca el otro disco de papel filtro. Presione con el mbolo cuidando que el cemento no se adhiera a las paredes de la celda. 9) Vierta mercurio dentro de la celda y enrase. Luego coloque este mercurio en el crisol y pese. Este peso ser Wb. 10) Calcule el volumen de la muestra de cemento, con la siguiente ecuacin: V = (W1 W2) / D Ecuacin 1Donde:V: volumen de cemento en cm3. W1: gramos de mercurio requeridos para llenar la celda, sin cemento en ella, y se calcula de la siguiente forma: W1 = Wa Wc Ecuacin 2Donde: Wa: peso del crisol + mercurio en g. Wc: peso del crisol en g. W2: gramos de mercurio requeridos para llenar la porcin de la celda no ocupada por el lecho de cemento. W2 : Wb Wc Ecuacin 3Donde:Wb: peso del crisol + mercurio que llena la celda no ocupada por el lecho de cemento, en g. D: densidad del mercurio a la temperatura de prueba (ver tabla siguiente).Temperatura del cuarto (C)

Densidad del mercurio (g/cm3)

Viscosidad del aire en Poises( n)

16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

13.56 13.55 13.55 13.54 13.54 13.53 13.53 13.52 13.52 13.51

0.0001788 0.0001798 0.0001808 0.0001818 0.0001828 0.0001837 0.0001847 0.0001857 0.0001867 0.0001876

0.01337 0.01341 0.01344 0.01348 0.01352 0.01355 0.01359 0.01362 0.01366 0.03169

Tabla 1. Densidad del mercurio y viscosidad del aire a diferentes temperaturas. 11) Repetir los pasos desde 1 hasta 10. Nota: deben hacerse dos determinaciones de volumen de cemento, usando compactaciones separadas para cada una de las determinaciones. La mxima diferencia permisible debe ser 0.005 cm3. 12) Calcule el volumen promedio del lecho de cemento: = (V1 + V2) / 2 Ecuacin 413) Calcular el peso de la muestra de cemento utilizado en la calibracin del aparato de Blaine: El peso de la muestra de cemento estndar W se define por la siguiente frmula: W = (1 - )Donde: W: gramos requeridos de la muestra. : peso especfico del cemento Portland (3.15 g/cm3) : volumen promedio del lecho del cemento, en cm3. : porosidad deseada del lecho en aumento (0.500 0.005). Ver tabla 2.

Tabla 2. Valores de porosidad del lecho de cemento.

Procedimiento para determinar el factor del aparato de permeabilidad al aire de Blaine:1) Coloque el disco perforado en la celda y luego introduzca el papel filtro. Presione con el pisn metlico. 2) Pese la muestra de cemento estndar (W) y colquela cuidadosamente en la celda. Otro disco de papel filtro se coloca por encima del lecho de cemento. Comprima el cemento con el mbolo y cuidadosamente retrelo una distancia pequea (sin sacarlo de la celda). Rote el mbolo aproximadamente 90, y vuelva a presionar despacio. Retire el mbolo. 3) Ponga la celda de permeabilidad en el manmetro del aparato, asegurndose que exista conexin hermtica; para ello aplique un poco de grasa y presione la celda para evitar el paso del aire. Anote la temperatura. 4) Proceda a evacuar el aire en el manmetro. Abra la vlvula y haga subir el lquido manomtrico hasta que encuentre la marca superior (O) (ver figura 1). Cierre la vlvula. El lquido comenzar a descender, y cuando el menisco alcance la marca (1) accione el cronmetro. Detngalo cuando la parte inferior del menisco alcance la marca (2). Este ser el tiempo T1. 5) Repita dos veces ms los pasos del 1 al 4. Obtendr entonces T2 y T3. Clculos:El factor del aparato Blaine FB, se obtiene de la siguiente ecuacin: FB = Ss / Ts Ecuacin 6Donde: Ss: superficie especfica en cm2/g de la muestra estndar de cemento utilizada en la calibracin. Ts = (T1 + T2 + T3) / 3 Ecuacin 7Es el promedio de las tres determinaciones del tiempo para cada uno de los 3 lechos estndar.

Figura 1. Aparato Blaine de permeabilidad al aire. Calibracin del aparato de permeabilidad al aire de Blaine de la UCA:a) Determinacin del volumen de cemento estndar: Determinacin N 1:Datos: Temperatura del laboratorio: 27 C Peso del crisol: 12.3091 g Wa: 116.3959 g Wb: 91.6132 g Clculos: W1 = Wa Wc = 116.3959 12.3091 = 104.0868 g W2 = Wb Wc = 91.6132 12.3091 = 79.3041 g De la tabla 1 se observa que para 27 C, la densidad del mercurio es D = 13.53 g/cm3. Entonces: V1 = (W2 W1) / D = (104.0868 79.3041) / 13.53V1 = 1.8317 cm3Determinacin N 2: Datos: Temperatura del laboratorio: 27 C Peso del crisol: 12.3091 gWa: 116.3889 g Wb: 91.6131 g Clculos: W1 = Wa Wc = 116.3889 12.3091 = 104.0798 g W2 = Wb Wc = 91.6131 12.3091 = 79.3040 g V2 = (W2 W1) / D = (104.0798 79.3040) / 13.53V2 = 1.8312 cm3Verificacin de la validez de la determinacin del volumen: lV1 V2l 0.005 cm3 1.8317 1.8312 0.005 cm3 0.0005 0.005 cm3 El volumen promedio , ser: = (V1 + V2) / 2 = (1.8317 + 1.8312) / 2 = 1.8315 cm3 b) Clculo del peso de la muestra de cemento estndar:W = (1 - )Donde: Peso especfico : 3.15 Porosidad : 0.500 W = 3.151.8315 (1 0.500) = 2.8846 g c) Prueba de permeabilidad para determinar el factor BlaineDatos: Cantidad de cemento a utilizar En las tres determinaciones: W = 2.8846 g Tiempos requeridos para que el Lquido manomtrico descienda Desde la marca (1) hasta La marca (2) (Ti) : T1 = 76.65 s T2 = 76.60 s T3 = 76.45 s Nota: Para cada tiempo Ti se prepar un lecho de cemento por Separado. Superficie especfica del cemento estndar N 114 : Ss = 3460 UB = 3460 cm2/g Clculos: El factor Blaine FB = Ss / Ts Ts = (T1 + T2 + T3) / 3 = (76.65 + 76.60 + 76.45) / 3 = 76.57 s FB = 3460 / 76.57 = 395.43 Procedimiento de prueba:Una vez calibrado el equipo de Blaine, determine la finura del cemento Portland que se utiliza en laboratorio, observando el siguiente procedimiento: 1. Pese en la balanza aproximadamente 6 gramos de cemento. Si tiene grumos proceda a deshacerlos con ayuda del mortero y el pistilo. Anote la temperatura del cuarto. 2. En la balanza analtica pese el crisol. Este peso es Wc. 3. Pese dentro del crisol, la cantidad de cemento usada en la prueba de calibracin, es decir, 2.8839 gramos. 4. Prepare el lecho del cemento de acuerdo al mtodo descrito en el apartado 1-5-2 en lo que se refiere a la parte a), pasos del 1 al 4. nicamente hasta analizar una determinacin de tiempo de flujo T. Clculos:Calcule la superficie especfica de acuerdo a las siguientes ecuaciones:

Notas importantes: Los valores de y 3 se obtienen de las tablas 1 y 2 respectivamente. Las ecuaciones 8 y 9 se utilizan para cementos Portland compactados a la misma porosidad que la muestra estndar utilizada en al calibracin. La ecuacin 8 se utiliza cuando la temperatura de la prueba de la muestra en estudio no vara 3 C de la temperatura que haba cuando se realiz la calibracin, en cambio se usa la ecuacin 9 si la temperatura vara fuera de este rango. Las ecuaciones 10 y 11 se ocupan en el clculo de finuras de cementos Portland compactados a alguna porosidad distinta de la muestra estndar que se us en la calibracin. La ecuacin 10 es usada si la temperatura de ensayo de la muestra de prueba est 3 C de la temperatura del ensayo de calibracin; y la euacin 11 si la temperatura de prueba est fuera de este rango. Las ecuaciones 12 y 13 deben ser usadas en el clculo de la finura de otros materiales distintos al cemento Portland. La ecuacin 12 debe ser ocupada cuando la temperatura de ensayo de la muestra de prueba est 3 C de la temperatura de calibracin de la muestra estndar; y la ecuacin 13 se usa si la temperatura est fuera de este rango. 23.2. ENSAYO DE FRAGUADO NTP.334.056:2002ASTM C 266:1999Mtodo de ensayo para determinar los tiempo de fraguado de pasta de cemento portland pro medio de las agujas de Gillmore.Establece si el cemento cumple con el lmite de la especificacin sobre el tiempo de fraguado. El tiempo de fraguado se afecta no solamente por el porcentaje y la temperatura del agua utilizada y la cantidad de amasado que la pasta ha recibido, sino tambin por la temperatura y humedad del aireNTP 334.122:2002ASTM C 807:2008Mtodo de ensayo para la determinacin del tiempo de fraguado de mortero de cemento portland con la aguja de Vicat modificada. Establece el procedimiento para determinar el tiempo de fraguado de morteros de cemento Portland por el mtodo de la aguja de Vicat modificada. Se aplica a la preparacin del mortero con el cemento que va a ser ensayado, usando cantidades establecidas de cemento, agua y la arena estndar.La fraguaes la perdida de plasticidad o de fluidez que sufre la pasta de cemento con el transcurso del tiempo y que hace que esta soporte, sin dejar huellas aparentes, la presinsuave de un objeto exterior.En el fraguado hay que distinguir dos periodos: el principio de la fragua y el final de la fragua o conclusinde la fragua. El principio de la fragua es el tiempo transcurrido desde el momento en que se vierte el agua del amasado, hasta aquel en que la pasta pierde parcialmente, la plasticidad. El final del fraguado es el tiempo transcurrido desde que la pasta ha comenzado a perder plasticidad, hasta que adquiere suficiente consistencia para resistir determinada presin.AGUJAS DE GILLMOREOBJETO: Esta norma tiene por objeto establecer el mtodo de ensayo para determinar los tiempos de fraguado de pastas de cemento hidrulico, por medio de las agujas de Gillmore. Los valores establecidos en unidades SI deben ser considerados como la norma. Esta norma no pretende considerar los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee establecer prcticas apropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicacion de limitaciones regulatorias antes de su empleo.

2 1988 Annual Book of ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1988. Neville, A. M., Tecnologa del concreto, Tomo I. IMCYC, Editorial Limusa, Mxico D.F., 1988.IMPORTANCIA Y APLICACION: El propsito de este mtodo de ensayo es el de establecer si un cemento cumple con un lmite de especificacin de un tiempo de fragua. El tiempo de fragua es afectado no solamente por el porcentaje y temperatura del agua usada y la cantidad de amasado recibido por la pasta, sino tambin por la temperatura y humedad del aire. EQUIPO: Balanzas y pesas Deben cumplir con los requisitos establecidos en la norma Probetas Deben cumplir con los requisitos establecidos en la norma Aparato de Gillmore, Consta de los siguientes elementos:Un soporte con dos brazos rgidamente unidos a l, que mantiene en posicin vertical los dispositivos de penetracin. Un dispositivo de penetracin inicial Tiene un vstagomvil, con un compensador de peso y una aguja en uno de sus extremos. Un dispositivo de penetracin final Tiene un vstagomvil, con un compensador de peso y una aguja en uno de sus extremos. Las puntas de la aguja deberan ser cilindricas en una distancia de 4.8 0.5 mm .Los extremos de la aguja deberan ser planos y perpendiculares al eje de la barra y se deberan mantener limpios. Cmarahmeda, con dimensiones adecuadas para que las muestras puedan almacenarse con facilidad. Adems de mantener una temperatura de 23 1.7C y a una humedad realstica no menos de 90%.PROCEDIMIENTO: Preparacin de la muestra Se extiende la pasta sobre una placa de vidrio; luego con ayuda del palustre, se lleva la pasta desde la periferia hacia el centro, hasta formar un tronco de cono de bases paralelas, de unos 76 mm (3) de diametro en la base mayor y unos 13 mm (0.5) de altura. Inmediatamente despues se alisa la superficie con el palustre. La placa de vidrio debe ser cuadrada, de unos 100 mm de lado, limpia y plana. Determinacin de los tiempos fraguado El conjunto constituido por la muestra y la placa, se introduce en la camara humeda, hasta que las determinaciones empiecen. El metodo que se sigue para las penetraciones consiste en colocar la muestra debajo de los dispositivos de penetracion y luego bajar estos suavemente hasta que descansen sobre ella. Se repite el metodo hasta que las agujas de los dispositivos de penetracion no dejen huella sobre la muestra. Los extremos de las agujas deben ser planos y perpendiculares a su eje. Entre cada determinacion y la siguiente, la muestra de ensayo debe permanecer en la camara humeda. Se toman como tiempo inicial y final de fraguado (minutos), los transcurridos entre el momento en que se le agrega agua al cemento y aquellos en que los dispositivos de penetracion inicial y final respectivamente, no dejan huella sobre la muestra. Precauciones Como la temperatura, cantidad de agua de amasado y humedad del aire afectan el ensayo, esta determinacion es solo aproximada. 3AGUJAS DE VICATEl molde Vicat se permite tener una forma cilndrica, adems de cono truncado.El tiempo permitido para raspar la goma de los lados y el fondo del recipiente de mezcla se incrementa de 15 s 30 s.El punto final para la determinacin de la consistencia normal se incrementa a (6 2) mm a partir de (6 1) mm.Clusula 6: La determinacin del tiempo de fraguado se lleva a cabo mientras la muestra se sumerge en agua. En la determinacin del tiempo de fraguado, se permite el uso de un aparato automtico de acuerdo con los requisitos del mtodo de referencia. En la determinacin del tiempo de fraguado, la tolerancia en la temperatura de almacenamiento para las muestras se reduce a (20,0 1,0) C a partir de (20 1) C. El punto final para la determinacin del tiempo de fraguado inicial se incrementa a (6 3) mm a partir de (4 1) mm. Se requiere para confirmar el punto final para la determinacin del tiempo de fraguado final de las pruebas realizadas en dos posiciones adicionales en la muestra de ensayo.OBJETIVO: Determinacin de los tiempos de inicio y final de fraguado de un cemento atendiendo a las siguientes definiciones fijadas por la normativa: Tiempo de principio de fraguado: tiempo transcurrido desde que se acaba de anadir agua al cemento hasta que una aguja de 1.13 mm de dimetro (seccin circular de 1mm), lastrada hasta que el conjunto pesa 3001 gramos, penetra hasta quedar a una distancia de entre 3 y 9 mm del fondo de un molde normalizado.

3 Reglamento Nacional de Edificaciones Universidad Nacional Autnoma De Chota (UNACH)Normas Tcnicas PeruanasTiempo de Fraguado Del Cemento Hidrulico Mtodo De Las Agujas De GillmoreInstituto Nacional De Vas Tiempo de final de Fraguado: tiempo transcurrido desde que se acaba de anadir agua al cemento hasta que la aguja penetre 0,5 mm en la pasta. MATERIAL UTILIZADO: Muestra (Cemento+agua) Aparato de Vicat (Sonda consistencia normal ,Aguja principio fraguado ,Aguja final ) Molde (troncoconico o cilindrico) Placa base Contenedor Cronometro Probeta Recinto de temperatura controlada (201oC) PROCEDIMIENTO:1. Obtencin de la pasta de consistencia normal: (Aparato de Vicat manual) Definicin: Relacin agua/cemento para que una sonda de seccin circular de 1 cm. de diametro y 300 g. de peso penetre en la pasta hasta quedar a una distancia de entre 8 y 4 mm del fondo de un molde troncoconico normalizado. a) Pesar 500 g. de cemento (precisin 1g.) y 125 g. de agua destilada (o medir 125 cc. en una probeta con precisin 1 ml). b) Mezclar en amasadora: Colocar en el cazo el agua y el cemento. (10 s) Ponemos cronmetro en marcha (Tiempo cero) a la vez que iniciamos amasado a velocidad lenta. (90 s) Detenemos amasadora y eliminamos la masa adherida a las paredes y fondo del cazo y se coloca en el centro del mismo. (30 s) Sigue amasado a velocidad lenta (90 s) (Tiempo total amasado 3 min.) c) Colocar la pasta sin compactar en el molde troncoconico de caucho, hacindola rebosar, situando la base de mayor diametro sobre una placa de vidrio. Enrasar con una esptula para que el molde quede lleno y la superficie superior lisa. d) Colocar el conjunto bajo la sonda en el Aparato de Vicat (previamente escalada a cero) de forma que el extremo de la misma este en contacto con la pasta. e) Transcurridos 4 minutos desde que se puso en marcha el cronmetro dejar caer la sonda. Leer la escala al menos a los 5 s tras el fin de la penetracion o a los 30 s despues de la liberacin de la sonda, lo que ocurra primero. f) Si la distancia entre la placa base y la sonda es de entre 4 y 8 mm, la pasta de consistencia normal para el cemento ensayado se obtendr con una relacin agua/cemento 125/500 = 0,25.g) Si la distancia es menor o mayor a los valores anteriormente mencionados, deber repetirse el ensayo con menos o mas agua respectivamente.2. Determinacion de los tiempos de principio y final de fraguado: (Aparato de Vicat manual o automtico) El ensayo debe realizarse a 201oC de temperatura y sumergido en agua. Las penetraciones se realizan en una pasta de consistencia normal a) Colocamos la aguja de 1 de fraguado del Aparato de Vicat.b) Preparar la pasta de consistencia normal. c) Se introducen el molde lleno y la placa base en el contenedor sumergindolos en agua (pasta sumergida al menos 5 mm).d) Colocamos el conjunto bajo el aparato de Vicat y bajamos la aguja hasta que entre en contacto con la pasta. e) Esperamos 1 o 2 s en la posicin anterior (para evitar aceleracin forzada) y soltamos la aguja para que penetre en la pasta. Leer la escala cuando haya terminado la penetracion o 30 s despues de la liberacin de la aguja, lo que ocurra antes. f) Se realizan penetraciones cada 10 minutos separadas unas de otras no menos de 5 mm (10 mm si es respecto al ltimo pinchazo) y siempre a no menos de 8 mm del borde del molde. g) El tiempo transcurrido entre el tiempo cero y el tiempo en el cual la distancia esta entre 63 mm, medido el minuto mas cercano, ser el tiempo de principio de fraguado (aproximaciones de 5 minutos o menos). h) Una vez determinado el principio de fraguado, damos la vuelta al molde y sustituimos la aguja por la de final de fraguado (con accesorio anular). i) Cada 30 min. realizaremos una penetracion hasta que desaparezca la marca producida por el accesorio anular en la pasta. Leer la escala cuando haya terminado la penetracion o 30 s despues de la liberacin de la aguja, lo que ocurra antes. j) El tiempo de final de fraguado se debe confirmar repitiendo la medida en otras dos posiciones. k) El tiempo de final de fraguado ira desde el tiempo cero hasta que la aguja penetra por primera vez solo 0,5 mm en la pasta. Nota: Entre las sucesivas penetraciones se mantiene la probeta en camara con temperatura controlada y se limpia la aguja. 4

4Cement Test methods Determination of setting time and soundness Universidad de Alicante - Prcticas de Materiales de ConstruccinCsarGarca Andreu, Jos Miguel Saval Prez, Francisco Baeza Brotons, Antonio Jos Tenza3.3. ENSAYO DE RESISTENCIANORMA TCNICA: ASTM C109/C109M 05 Mtodo Normalizado de Ensayo de Resistencia a Compresin.NTP 334.051.2006 mtodo de ensayo para determinar la resistencia a la compresin de morteros de cemento portland usando especmenes de 50mm de lado.La prueba de resistencia a la compresin mide la capacidad del cemento para resistir fuerzas de presin. Combinando cemento, agua y arena para crear el mortero de cemento, los tcnicos prueban las muestras en cubos de mortero de cemento, en condiciones controladas, para determinar su resistencia a la compresin. La hidratacin se produce a ritmos diferentes, por lo que el cemento Portland alcanza diferentes niveles de resistencia con el tiempo. Los tcnicos llevan a cabo pruebas de resistencia en diferentes momentos, dependiendo del tipo de cemento y el uso previsto. Las pruebas se realizan a un da, a tres das, a siete das, a 28 das o a 90 das. Despus de que cada muestra se endurece en el tiempo determinado, los tcnicos la colocan bajo una carga de compresin, en una mquina hidrulica, hasta que se quiebra. Analizan los resultados de acuerdo a los requisitos de resistencia a la compresin especificados por una norma internacional, como la ASTM C150. Los cilindros se deben centrar en la maquina de ensayo de compresin y cargados hasta completar la ruptura. El rgimen de carga con maquina hidrulica se debe mantener en un rango de 0.15 a 0.35MPa/s durante la ultima mitad de la fase de carga.Se debe anotar el tipo de ruptura. La fractura cnica es un patrn comn de ruptura. La resistencia del concreto se calcula dividiendo la mxima carga soportada por la probeta para producir la fractura entre el rea promedio de la seccin.ASTM C 39 presenta los factores de correccin en caso de que la razn longitud dimetro del cilindro se halle entre 1.75 y 1.00, lo cual es poco comn. Se someten a prueba por lo menos dos cilindros de la misma edad y se reporta la resistencia promedio como el resultado de la prueba, al intervalo ms prximo de 0.1 MPa. El tcnico que efecte la prueba debe anotar la fecha en que se recibieron las probetas en el laboratorio, la fecha de la prueba, la identificacin de la probeta, el dimetro del cilindro, la edad de los cilindros de prueba, la mxima carga aplicada, el tipo de fractura y todo defecto que presenten los cilindros o su cabeceo. Si se mide, la masa de los cilindros tambin deber quedar registrada. La mayora de las desviaciones con respecto a los procedimientos estndar para elaborar, curar y realizar el ensaye de las probetas de concreto resultan en una menor resistencia medida. El rango entre los cilindros compaeros del mismo conjunto y probados a la misma edad deber ser en promedio de aproximadamente 2 a 3% de la resistencia promedio.Si la diferencia entre los dos cilindros compaeros sobrepasa con demasiada frecuencia 8%, o 9.5% para tres cilindros compaeros, se debern evaluar y rectificar los procedimientos de ensayo en el laboratorio. Los informes o reportes sobre las pruebas de resistencia a la compresin son una fuente valiosa de informacin para el equipo del proyecto para el proyecto actual.3.4. ENSAYO DE CONSISTENCIAEsta Norma Tcnica Peruana establece el mtodo de ensayo para determinar la estabilidaddel volumen de especmenes prismticos de pastas de cementos al ser sometidos altratamiento de autoclave.El propsito de este mtodo de ensayo es determinar la posibilidad de una expansinpotencial causada por la hidratacin de la cal libre, CaO, o del xido de Magnesio o deambos presentes enel cemento Portland.APARATOS:a) Mecanismos de pesada y pesas: Para la determinacin de las masas(pesos) de los materiales de acuerdo con lo indicado en la NTP 334.079.b) Probetas graduadas: Las probetas graduadas de 200 mL a 250 mL decapacidad que se utilicen para medir el volumen de agua de amasado deben permitirhacerlo con una exactitud de 2 mL a 20C.c) Moldes: Sern de 25,4 mm por 25,4 mm (1 pulg x 1 pulg) de seccintransversal, de acuerdo con lo indicado en la NTP 334.076.d) Esptula de hoja de acero: De 100 mm a 150 mm de longitud.e) Autoclave: El autoclave destinada a este ensayo debe estar constituidopor una cmara de contencin de vapor de agua a alta presin, completada con una vlvulade eliminacin de aire y del vapor, una unidad de calentamiento, un regulador automticode presin, una vlvula de seguridad y un manmetro. Debe tener adems un receptculoque permita introducir un termmetro para medir la temperatura del vapor saturado. Elcalibre de presin tendr una capacidad nominal de 4,1 MPa, ni ms ni menos, un dial conun dimetro nominal de 114 mm y estar graduado de 0 MPa a 4,1 MPa con divisiones dela escala que no excedan de 0,03 MPa. El error en el calibre no exceder de 0,02 MPa auna presin de operacin de 2 MPa. La potencia de la unidad de calentamiento deber sersuficiente para que la presin de vapor saturado en el autoclave pueda ser elevada a unapresin de calibre de 2 MPa (295 psi) en 45 minutos a 75 minutos desde el tiempo de iniciode calentamiento, estando el autoclave con la mxima carga, es decir el agua y losespecmenes de ensayo. El control automtico de presin deber ser capaz de mantener lapresin de calibre a 2 MPa 0,07 MPa, correspondiente a una temperatura de 216C 2C. El autoclave deber ser diseado para permitir que el calibre de presin caiga de 295psi a menos de 10 psi en 1 hora y media despus de que el aditamento de calor ha sidodesconectado.f) Comparador de longitud: El comparador utilizado para medir loscambios de longitud de las probetas estar de acuerdo con los requisitos de la NTP334.076.g) Topes de medida: Los topes de medida deben ser de acero o de otromaterial resistente al ataque qumico y fsico de pastas de cementos; su seccin debe sercircular de 6,4 mm de dimetro. Deben colocarse de manera que sus ejes principalescoincidan con el eje principal del molde, que queden introducidos 15,9 mm y que ladistancia entre sus extremos interiores sea de 254 mm 2,5 mm.CONDICIONES AMBIENTALES: La temperatura ambiente en la sala de trabajoas como la de las herramientas y materiales excepto el agua, deben ser mantenidas entre20C y 28C. La temperatura del agua de amasado debe estar comprendida entre 18C y22C. La humedad relativa del aire ambiental no debe ser menor de 50%.PREPARACIN DE LAS PROBETAS: Prepare las probetas de acuerdo con los requerimientos de la NTP 334.076 con laexcepcin que los moldes no necesitan ser sellados.PREPARACIN DE LOS ESPECMENES DE ENSAYOa) Preparacin de la pasta: La preparacin de la pasta se efecta segn elprocedimiento descrito en la NTP 334.003. La cantidad de cemento a emplearse ser de650 g y la cantidad de agua, la que se haya determinado para obtener una pasta deconsistencia normal segn el procedimiento descrito en la NTP 334.074.b) Se limpian perfectamente los moldes y los topes de medida; se armanaquellos y se los recubre interiormente con una delgada capa de aceite mineral para queposteriormente el especmen de ensayo se pueda retirar con facilidad. Luego se colocan ensu lugar los topes libres de aceite y se verifican las medidas.c) El llenado de los moldes se hace en dos capas aproximadamente igualespresionando la pasta con los dedos pulgares o ndices para obtener un llenado lo msperfecto posible y cuidando de obtener una perfecta compactacin alrededor de los topesde medida. Se alisa la cara superior con un pasaje de esptula al ras del molde y se retocanlas caras si fuera necesario. Durante las operaciones de llenado se protegen las manos conguantes de goma.d) Curado: Terminada la preparacin de los especmenes de ensayo, secolocan los moldes en la cmara hmeda donde deben permanecer no menos de 20 h antesde abrirlos y retirar los especmenes de ensayo, los que se colocan nuevamente en lacmara hmeda hasta el momento de ser ensayados.PROCEDIMIENTOTranscurridas 24 h 30 min, desde el momento del llenado del molde,los especmenes de ensayo se retiran de la cmara hmeda, se mide la longitud entre losextremos libres de los topes de medida y se colocan en el autoclave a la temperaturaambiente en un soporte adecuado de manera que sus cuatro caras mayores quedenexpuestas a la accin del vapor.El autoclave debe ser cargado con agua en cantidad suficiente para quedurante el ensayo, el vapor se mantenga en estado de saturacin.El volumen de agua necesario a este efecto es en general, del 7% al 10% del total de lacmara. Al iniciarse el calentamiento del autoclave, debe permanecer abierta la vlvula deeliminacin de aire hasta que por ella comience a salir vapor. Se le cierra entonces y seregula el calentamiento del autoclave en forma de obtener la presin de ensayo de 20,7kgf/cm2 (2 Mpa) entre los 45 min y 75 min siguientes al momento en que se inici elcalentamiento. Durante las 3 h siguientes la presin debe mantenerse entre un mnimo de20 kgf/cm2 y un mximo de 21,4 kgf/cm2 (2 + 0,07 MPa). Al trmino de ese plazo sesuprime el calentamiento y se enfra el autoclave de manera que al cabo de 90 min lapresin manomtrica sea inferior a 0,7 kgf/cm2 (10 psi).La presin residual se elimina lentamente dejando escapar el vapor por la vlvula citada,hasta alcanzar la presin atmosfrica. Se abre entonces el autoclave colocndose los especmenes de ensayo en agua a ms de 90 C la que se hace disminuir de manera uniforme por la adicin de agua fra, de modo que descienda en 15 min a 21 C. Semantiene esta temperatura por un perodo adicional de 15 min, al cabo del cual se retiranlos especmenes, se secan cuidadosamente sus caras y se mide entonces nuevamente lalongitud entre los extremos libres de los topes de medida.Si se prefiere hacer todas las medidas a 26,5C se recomienda que al retirar losespecmenes de la cmara hmeda, sean colocados a 26,5C durante 15 min como mnimo.Luego se mide su longitud y se colocan en el autoclave. Retirados de l y puestos en elagua a ms de 90C, sta debe hacerse descender en 15 min a 26,5C y transcurrido unperodo adicional de 15 min (durante el cual la temperatura se mantiene constante), seretiran los especmenes y se miden.EXPRESIN DE RESULTADOS: Se mide la longitud de cada especmen antes y despus del ensayo y se determina sudiferencia. Se expresa esa diferencia en porcentaje de la longitud primitiva, con unaaproximacin de 0,01. Reportar el porcentaje del incremento en longitud como laexpansin en autoclave. En caso de que hubiera una contraccin, el resultado se indica conun nmero negativo.PRECISIN: Para un mismo operador (en el laboratorio), la desviacin tpica ha sido establecida en0,024% para un rango de expansin entre 0,11% a 0,94%; entonces, dos resultados deensayos del mismo operador, realizados con tandas similares, no diferirn en ms de 0,07%de expansin establecida en 0,030% para un rango de expansin entre 0,11% a 0,94%; luego losresultados de dos ensayos realizados por doslaboratorios diferentes, con material similar, no diferirn en ms de 0,09% de expansin.5

5NORMA TCNICAPERUANA334.004:1999Comisin de Reglamentos Tcnicos y Comerciales-INDECOPI

BIBLIOGRAFIA

1. http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/semana_7_cemento_tecnologia_2013.2.pdf2. http://www.uca.edu.sv/mecanica-estructural/materias/materialesCostruccion/guiasLab/ensayoCemento/DETERMINACION%20DE%20LA%20FINURA%20DEL%20CEMENTO%20PORTLAND.pdf3. http://revistaiv.lanamme.ucr.ac.cr/sitio-nuevo/images/ensayos/2-cemento/2.07.pdf4. ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-306-07.pdf5. http://docslide.us/documents/ensayo-de-autoclave-para-cementos.html

Construccin I Cemento Portland Pg. 21