8

DETERMINACIN DEL TIEMPO DE FRAGUADO. MTODO DE VICAT.

Titulacin: Ingeniera Civil.

Apellidos: Ros CeliNombres: Cinthya Priscila Materia: Tecnologa del Concreto y acero.Paralelo: AGrupo: 4Ingeniero: Alonso Rodrigo Ziga Surez.

Loja Ecuador

iii

2014NDICE DE CONTENIDOSCaratula.....Indice de contenidos.IIObjetivos.III1 MARCO TEORICO11.1 Introduccin...11.2 Definiciones....11.2.1 Fraguado... ....11.2.2 Falso fraguado.........11.2.3 Endurecimiento prematuro21.3. Tabla de fraguado inicial...21.4. Tabla de fraguado final..22 Mtodo de ensayo...22.1. Materiales..32.2. Procedimiento..43 Clculos y Resultados...53.1 Fraguado en cmara hmeda.63.2 Fraguado normal6 4 Conclusiones ...................................................75 Observaciones. ...76 Recomendaciones..77 Bibliografa. ..8

Objetivos.

Objetivo general: Establece el mtodo de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidrulico por medio de la aguja de Vicat.

Objetivo especfico:Determinara las propiedades del cemento hidrulico con el fin de optimizar su uso en el diseo de mezclas de concreto.

Determinar el tiempo que pasa desde el momento de la adicin de agua hasta cuando la pasta deja de tener fluidez y de ser plstica (llamado fraguado inicial).

Determinar el tiempo requerido para que la pasta adquiera un cierto grado de endurecimiento (llamado fraguado final).

ii

1. MARCO TEORICO.

1.1 INTRODUCCIN.El cemento Portlandes unconglomeranteocementohidrulico que cuando se mezcla conridos, 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 laconstrucciny es utilizado como aglomerante (ENSAYOS CEMENTOS).El inicio del fraguado de la pasta de cemento no debe ocurrir demasiado temprano y el final del fraguado no debe ocurrir muy tarde. Los tiempos de fraguado indican si la pasta est sufriendo o sufriendo reacciones normales de hidratacin. El sulfato de yeso u otras fuentes) en el cemento regula el tiempo del fraguado, pero este tiempo tambin se afecta por la finura, relacin agua-cemento y cualquier aditivo empleado. El tiempo de fraguado del concreto no tiene correlacin directa con el de las pastas debido a la perdida de agua para el aire o substrato (lecho), presencia de agregado y diferencias de temperatura en la obra (en contraste con las temperaturas controladas en el laboratorio).Para los efectos de esta norma, se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 151. 1.2. Definiciones.

1.2.1. Fraguado: desarrollo temprano de la rigidez en las caractersticas de trabajabilidad o plasticidad de la pasta, mortero o concreto de cemento. Este incluye ambos fraguado: el faso y el rpido.

1.2.2. Falso fraguado: El falso fraguado se evidencia por la prdida considerada de plasticidad, inmediatamente despus del mezclado, sin ninguna evolucin de calor. Desde el punto de vista de la colocacin y manejo, las tendencias de fraguado falso en el cemento no van causar problemas, si se mezcla el concreto por un tiempo ms largo. (Steven H. Kosmatka, 2004)

1.2.3. Endurecimiento prematuro: El endurecimiento prematuro es el desarrollo temprano de la rigidez en las caractersticas de trabajabilidad o plasticidad de la pasta, mortero o concreto de cemento. (Steven H. Kosmatka, 2004)

1.3. Tabla de fraguado inicial. 1.4. Tabla de fraguado final.

2. Mtodo de ensayo. La determinacin de los tiempos de fraguado Vicat se realiza en pastas de cemento hidrulico de consistencia normal, preparadas de acuerdo a la NTE INEN 157 las que se mantienen en un cuarto de curado donde inicia el proceso de fraguado. Se realizan penetraciones peridicas en la pasta utilizando la aguja de Vicat de 1 mm de dimetro. El tiempo de fraguado inicial Vicat, es el tiempo transcurrido entre el contacto inicial del cemento con el agua y el instante en el cual la penetracin medida o calculada es de 25 mm. El tiempo de fraguado final Vicat, es el tiempo transcurrido entre el contacto inicial del cemento con el agua y el instante en el cual la aguja no deja una impresin circular completa en la superficie de la pasta.2.1. Materiales. Balanza de precisin Aparato de Vicat

Figura 1 (aparato de Vicat) Anillo

Figura 2 (anillo) Esptula plana Aceite Tazn para mezcla.

2.2. Procedimiento. La pasta de cemento usada para la determinacin del tiempo de fraguado debe ser obtenida por uno de los siguientes mtodos: Preparar una nueva amasada de pasta, mezclando 650 g de cemento con el porcentaje de agua de mezcla requerido para consistencia normal (ver NTE INEN 157), siguiendo el procedimiento descrito en la NTE INEN 155.

Para el mtodo A, a opcin del laboratorista, utilizar el espcimen de ensayo usado para determinar la consistencia normal. 1. Dejar que el espcimen para tiempo de fraguado, descanse en el gabinete hmedo o en la cmara de curado durante 30 minutos despus del moldeo sin ser perturbado. Determinar la penetracin de la aguja de 1 mm en este momento y cada 15 minutos de all en adelante (cada 10 minutos para cementos tipo III) hasta que se obtenga una penetracin de 25 mm o menos. Para realizar el ensayo de penetracin, bajar la aguja de la varilla hasta que tope la superficie de la pasta de cemento. Ajustar el tornillo de presin y encere el indicador en el extremo superior de la escala, o tomar una lectura inicial. Soltar la varilla aflojando rpidamente el tornillo de presin y permitir a la aguja descender por 30 segundos.

2. Luego tomar la lectura para determinar la penetracin. A criterio del laboratorista, si la pasta est obviamente muy suave durante las lecturas iniciales, amortiguar la cada de la varilla para evitar que la aguja de 1 mm se doble, pero, cuando se efecten las determinaciones efectivas para el tiempo de fraguado, liberar la varilla solamente por el tornillo de presin.

Figura 1 (toma de medida de penetraciones)3. Realizar cada ensayo de penetracin por lo menos a 5 mm de distancia de cualquier penetracin previa y por lo menos a 10 mm de distancia de la cara interior del molde. Registrar los resultados de todos los ensayos de penetracin y, por interpolacin, determinar el tiempo en que se obtiene una penetracin de 25 mm.

4. El tiempo transcurrido entre el contacto inicial del cemento y el agua y cuando la penetracin es de 25 mm se conoce como tiempo de fraguado Vicat o tiempo de fraguado inicial Vicat.

5. Determinar como el tiempo de fraguado final Vicat, a la primera medicin de la penetracin que no marque en la superficie del espcimen una impresin circular completa. Verificar el fraguado final con la realizacin de dos mediciones de penetracin adicionales en reas diferentes de la superficie del espcimen. Obtener las mediciones de verificacin dentro de 90 segundos de la primera lectura de tiempo de fraguado final. El lapso entre el contacto inicial del cemento con el agua y la ltima determinacin arriba indicada se conoce como el tiempo de fraguado final Vicat.

3. Clculos y resultados. Calcular la cantidad de agua requerida para la consistencia normal con una aproximacin de 0,1 % y reportar con una aproximacin de 0,5 % de la masa del cemento seco, mediante la siguiente ecuacin:

Tiempo de fraguado inicial

Dnde: E=Tiempo en minutos de la ltima penetracin mayor que 25mmH=Tiempo en minutos de la primera penetracin menor que 25mm C=Lectura de penetracin al tiempo ED=Lectura de penetracin al tiempo H3.1. Fraguado en Cmara hmedaCmara Hmeda

30min40mm

45min40mm

90min40mm

120min38mm

150min35mm

285min5mm

315min1mm

3.2. Fraguado Normal.Normal

30min40mm

45min39mm

75min39mm

210min20mm

240min5mm

4. Conclusiones.Se ha encontrado que la desviacin estndar de un solo operador (en el mismo laboratorio) es de 12 minutos para el tiempo de fraguado inicial, para un rango de 49 a 202 minutos y 20 minutos para el tiempo de fraguado final para un rango de 185 a 312 minutos. Por lo tanto los resultados de dos ensayos realizados apropiadamente por el mismo operador en el tiempo de fraguado inicial de una pasta similar, no debe diferir entre si, en ms de 34 minutos y en el tiempo de fraguado final de pastas similares no debe diferir entre si, en ms de 56 minutos.En cmara hmeda la penetracin de 25 mm de la aguja de Victa est entre un rango de tiempo de 150 min a 190 min.En cambio con fraguado normal la penetracin 25 mm esta en un rango de tiempo de 75 min a 210 min.

5. Observaciones.El laboratorio de suelos no cuenta con un espacio fsico amplio, lo cual dificulta las prcticas, as como tambin su escases de materiales para las mismas.6. Recomendaciones.Las mezclas frescas de cemento hidrulico son custicas y pueden producir quemaduras qumicas a la piel y a los tejidos por exposicin prolongada. Es recomendable el uso de guantes, mandiles y proteccin para los ojos. En caso de contacto lavar el rea con abundante cantidad de agua, lavar los ojos por un mnimo de 15 minutos. Evitar exposiciones del cuerpo con opa saturada con la fase lquida de un material no endurecido. Cambiarse de ropa inmediatamente despus de la exposicin. 7. BIBLIOGRAFA.(n.d.). Retrieved diciembre 27, 2013, from http://www.buenastareas.com/ensayos/Determinar-La-Densidad-Del-Cemento-Hidraulico/4876851.htmlCartuche Malla Juan Miguel. tesis Universidad Tecnica Particular de Loja. (2012, junio). Retrieved octubre 17, 2013, from http://dspace.utpl.edu.ec/bitstream/123456789/2290/3/Tesis.pdf Steven H, K. B. (2004). Diseo y Control de Mezclas de Concreto. Mexico: Portlan Cement Association.NTE INEN 158:2009. Cemento hidrulico. CEMENTO HIDRULICO. DETERMINACIN DEL TIEMPO DE FRAGUADO. MTODO DE VICAT. Norma ASTM C 187 04. Standard Test Method for Normal Consistency of Hydraulic Cement. American Society for Testing and Materials. Philadelphia, 2004.