ENSAYO N° 9

INTRODUCCIÓN

La masa unitaria suelta (MUS), es el peso de la cantidad necesaria de cemento en condiciones sueltas que llena un recipiente de volumen conocido. Físicamente es el volumen ocupado por el material cementante. El valor de la masa unitaria suelta puede ser utilizada para la determinación de la relación masa / volumen y para las conversiones en la compra del cemento.

1. TEMA“MASA UNITARIA SUELTA DEL CEMENTO”

2. OBJETIVOS

Determinar la masa unitaria en estado suelto del cemento Establecer diferencias entre MUS de los tipos de cementos analizados

3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

3.1 Masa unitaria suelta del cemento: Se define como el peso de las partículas de cemento más el aire entre las partículas por unidad de volumen. La densidad aparente (MUS) del cemento puede variar considerablemente, dependiendo de cómo se usa y almacena el cemento. Expresada en g/cm³, se calcula de la siguiente manera:

MUS=G−TV

Dónde:MUS = Masa unitaria suelta del cemento (g/cm³)G = Masa del cemento más el recipiente (g)T = Masa del recipiente (g)V = Volumen del recipiente (cm³)

La masa unitaria del cemento puede determinarse suelta o semicompacta. La masa unitaria semicompactada se emplea en algunos métodos de dosificación de mezclas y la masa unitaria suelta sirve para estimar la cantidad de cemento a

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comprar.

4. EQUIPOS E INSTRUMENTAL

Balanza: Con una precisión de por lo menos 0,1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso para este método de ensayo.

Molde: Recipiente cilíndrico con capacidad para 2.8 litros, de metal, preferiblemente provisto de asas. Impermeable, con la parte superior y el fondo, rectos y uniformes. Suficientemente rígido para mantener su forma bajo condiciones agresivas de uso.

Varilla de compactación: Debe ser una varilla recta, lisa, de acero, de 16 mm de diámetro y aproximadamente 600 mm de longitud, teniendo el extremo de compactación o los dos extremos redondeados con punta semiesférica, cuyo diámetro es de 16 mm.

Placa de vidrio: De al menos 6 mm de espesor y por lo menos 25 mm mayor que el diámetro del recipiente a ser calibrado.

Termómetro: Con un rango de al menos entre 10 °C y 32 °C y que permita una lectura de por lo menos 0,5 °C.

Bandejas metálicas Agua Cemento Recolector Pipeta

4.1 Material empleado

15000g de Cemento Puzolánico Tipo IP, INEN 490, Marca: Selva Alegre, presentación Cemento Armaduro.

15000g. de Cemento Chimborazo

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5. ESQUEMA

FIGURA 1: Esquema, materiales empleados en el presente ensayoElaborado por: Edison G. Tierra

6. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

a. Encerar la balanza

b. Determinar la masa del recipiente cilíndrico metálico

c. Aforamos el recipiente con agua para determinar la masa

d. Registrar la masa del recipiente más agua

e. Calcular el volumen del recipiente

f. Retirar el agua del recipiente y secamos

g. Llenamos el recipiente con una proporción lenta y progresiva

h. Nivelamos la superficie del recipiente con movimientos perpendiculares

i. Registrar la masa del recipiente más el cemento

j. Repetir todos los pasos dos veces mas

k. Calculamos el promedio de las masas unitarias sueltas

l. Registramos la masa del cemento en estado suelto

m. Finalmente calcular la masa unitaria suelta del cemento

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7. CALCULOS

7.1 Cálculo tipo del volumen del recipiente

Volumnedel recipiente (V )=(W−M )D

Donde:

Masa placa de vidrio, gr 1811T ( masa del recipiente, gr) 2657Temperatura del agua, °C 18.5W (Masa del agua, placa de vidrio y recipiente en gr.) 7507M (Masa de la placa de vidrio más recipiente, gr) 4468D (Densidad del agua para la temperatura de medición, gr/cm³) 0.99858

Tabla 1: Datos para la calibración del recipienteElaborado por: Edison G. Tierra

V=(7507gr−4468 gr )0,99858gr /cm ³

V=3043.32cm ³

7.2 Cálculo tipo MUS cemento

MUS=G−TV

Donde:MUS: Masa unitaria suelta del cemento en g/cm³G: Masa del cemento más recipiente, grT: Masa del recipiente, grV volumen del recipiente cm³

MUS=5721 gr−2657 gr3043.32cm ³

=1,00 gr /cm ³

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8 TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS

8.1 Datos y resultados Cemento Selva Alegre

DESCRIPCIÓN ENSAYO 1 ENSAYO 2 ENSAYO 3

Densidad del agua (gr/cm³) 0.99858 0.99858 0.99858

Masa del recipiente (gr) 2657 2657 2657Masa del recipiente calibrado más agua (gr) 7507 7507 7507

Volumen del recipiente (cm³) 3043.32 3043.32 3043.32

Masa del cemento más recipiente (gr) 5721 5774 5727Masa del cemento (gr) 3064 3117 3070

MUS cemento (gr/cm³) 1.00 1.02 1.00

MUS ( gr/cm³) 1.01

Tabla 2: Resultados masa unitaria suelta del Cemento Selva Alegre – Cemento ArmaduroElaborado por: Edison G. Tierra

8.2 Datos y resultados Cemento Chimborazo

Placa de Vidrio 1811 grCalibrado (H2O+Placa+Recipiente) 7940 gr

Temperatura 18.1° C

DESCRIPCIÓN ENSAYO 1 ENSAYO 2 ENSAYO 3

Densidad del agua (gr/cm³) 0.9987 0.9987 0.9987Masa del recipiente (gr) 3157 3157 3157Masa del recipiente calibrado más agua (gr) 6129 6129 6129Volumen del recipiente (cm³) 2975.998 2975.998 2975.998Masa del cemento más recipiente (gr) 6222 6193 6068Masa del cemento (gr) 3065 3036 2911MUS cemento (gr/cm³) 1.030 1.020 0.978

MUS ( gr/cm³) 1.009

Tabla 3: Resultados masa unitaria suelta del Cemento Chimborazo

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Elaborado por: Edison G. Tierra

9 CUESTIONARIO

¿Afecta al cemento las condiciones en donde se lo almacene?

Es muy importante saber que las condiciones en donde se encuentre el cemento antes de darle su uso ingenieril, pueden cambiar su características físico-químicas razón por la cual es necesario tenerlo en un lugar aislado de agentes contaminantes como la humedad, temperatura y presión.

10 CONCLUSIONES

Para el caso del Cemento Puzolánico Tipo IP Marca: Selva Alegre, presentación Cemento Armaduro, la Masa Unitaria Suelta (MUS) es de 1.01gr/cm³ y para el Cemento Chimborazo 1.00 gr/cm³

La Masa Unitaria Suelta del cemento se utiliza para estimar la cantidad de cemento a comprar

Se encuentra una diferencia mínima entre las MUS del Cemento Selva Alegre y Cemento Chimborazo ya sea por la manera de utilización de este en el ensayo o por la manera de como cada uno estuvo antes almacenado ya que si el cemento analizado está muy suelto pesa menos que uno que estuvo consolidado y es por esta razón que se debe medir el cemento en masa y no en volumen.

11 RECOMENDACIÓNES

Al momento de calibrar el recipiente, utilizar un calibrador de sondeo de 0,25 mm, y si este no puede ser insertado entre el borde del recipiente y la placa de vidrio se dice que el borde superior esta satisfactoriamente plano.

El recipiente debería ser calibrados por lo menos una vez al año o cada vez que exista motivos para dudar de su precisión.

12 BIBLIOGRAFÍA

Norma Técnica Ecuatoriana INEN 858:2010, Inicio. Fecha de Consulta: 07 de junio de 2014. Disponible en: http://www.normalizacion.gob.ec/

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13 ANEXOS

TABLA 4. Densidad del aguaFuente: NTE INEN 858:2010

FIGURA 2. Esquema ensayo, masa unitaria suelta del cementoElaborado por: Edison G Tierra

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