GUIAS DE LABORATORIO MATERIALES DE CONSTRUCCIÒN

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1 VERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÌA DE LA CONSTRUCCIÒN LABORATORIO DE MATERIALES Y SUELO ING. JULIO PADILLA MENDEZ GUIAS DE LABORATORIO MATERIALES DE CONSTRUCCIÒN

2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES Y SUELOS ING. JULIO PADILLA M. GUIA GENERAL PARA LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO 1. Para lograr una mayor eficiencia en la ejecución de las prácticas es necesario que se preste debida atención a la práctica que se está desarrollando. 2. En la realización de las prácticas el estudiante debe dividirse en grupos de tres personas como máximo. 3. Antes de empezar un ensaye determinado, es aconsejable que el estudiante se familiarice personalmente con el alcance y propósito del ensaye a efectuar, así como con el procedimiento de trabajo que ello involucra. Recuerde que la falta de preparación personal puede significar un menor aprovechamiento de parte del estudiante en el momento de la ejecución de su práctica. INSTRUCCIONES PARA EL TRABAJO DE LABORATORIO 1. Atender las indicaciones del instructor. 2. Consultar con el instructor el material y equipo a usar. 3. Al operar un equipo por primera vez, consultar previamente al instructor. 4. Todo el material empleado debe ser usado de una manera eficiente y económica.

3 5. Cuidar las piezas pequeñas del equipo tales como pesas, balanzas, escalas, etc. Cualquier daño del equipo deberá ser reportado de inmediato. Daño o pérdida debida a descuido será cargado a la persona responsable del daño. 6. Para identificación posterior, todos los especímenes, taras, etc., deberán ser debidamente marcados. 7. Al terminar la práctica se limpiará el equipo y se eliminarán los desperdicios resultantes, tanto de los bancos de trabajo como del piso. 8. Procurar tomar los datos del ensayo directamente en los formatos existentes. REPORTES: 1. Se entregarán una semana después de efectuado el ensaye. 2. Se entregarán en grupos de tres personas como máximo. 3. Deberá ser breve y claro. 4. Es conveniente que en la portada del reporte se incluya la siguiente información. a. Título de la prueba. b. Número de la prueba. c. Nombre y carnet de los estudiantes. d. Identificación del Grupo. e. Nombre del profesor de práctica. f. Fecha de realización de práctica. g. Fecha de entrega de reporte.

4 El ordenamiento de los incisos anteriores queda a criterio del estudiante. 5. Para una mejor exposición escrita del trabajo, es necesario organizarlo de una manera lógica, y con toda la información correspondiente. Conviene recordar que un reporte se escribe pretendiendo que sea comprensible incluso por personas que no han visto el ensayo, y que dependiendo de la forma de exposición del trabajo escrito se puede lograr este objetivo. A manera de sugerencia y ejemplo se presenta el siguiente ordenamiento en la presentación del reporte: a. Presentar un INDICE del contenido del reporte, a fin de facilitar la búsqueda de información en el texto. b. Definir bien los OBJETIVOS del ensayo, estableciendo adecuadamente el propósito y significado del mismo. Conviene recordar, que los objetivos se entienden como la aplicación práctica de los resultados y conocimientos adquiridos. c. Describir los MATERIALES a emplear en el ensayo, brindando la información pertinente como tipo de material, procedencia, etc. d. Indicar el EQUIPO que se usará en el ensayo, el uso y manejo del mismo, así como sus limitaciones. Para lograr una mejor visualización del tipo de equipo y su operación, puede acudirse al auxilio de diagramas o gráficas. e. PRESENTACIÓN DE DATOS, CALCULOS.- Se debe tomar la costumbre de que los datos obtenidos en el laboratorio sean presentados de una manera tabular. Es lógico que cualquier resultado que se indique sea consecuencia de ciertos cálculos numéricos que deben indicarse en el reporte, mostrando un ejemplo típico.

5 Todas las ecuaciones y fórmulas empleadas serán claramente establecidas junto con las definiciones de símbolos empleados. Los pasos hechos en los cálculos, deberán ser claramente indicados. Deberá tenerse sumo cuidado al elaborar una tabla o diagrama. Estos deberán ser tan claros como sea posible, completos por sí mismo, y en el caso ideal, deberán contener la información deseada sin necesidad de buscar referencia en el texto. f. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS, CONCLUSIONES: Se puede incluir una discusión rápida, enfocada principalmente a los datos más sobresalientes de las tablas o diagramas. Los resultados de las pruebas se comparan con el estándar para obtener las conclusiones que el caso requiera. g. Hay que recordar que el reporte debe escribirse en lenguaje técnico y construcción gramatical correcta, incluyendo REFERENCIA usada. No se debe escribir en primera persona (yo, nosotros), si no en la tercera (se hizo, se calcularon). El estudiante debe apreciar claramente la importancia que significa un reporte, ya que deberá efectuarlo como elemento esencial de la mayor parte de su trabajo como ingeniero, y que de la práctica a que se somete en el laboratorio, en la redacción de informes y en la representación de los datos de una manera técnica obtiene un gran beneficio.

6 TOMA DE LA MUESTRA Lo más importante al tomar una muestra de agregado (árido), es que debe ser del tamaño apropiado y representativo de todo el lote o acopio. La muestra que se tome para el ensaye debe ser lo más representativa que se pueda del material de que procede. Para esto se debe tener una serie de precauciones, las que a continuación relacionamos para el caso en que los áridos (arena y grava) se encuentran almacenados en Stock (forma de pila). 1. Evitar tomar material de las partes que se encuentren igualmente segregados (en algunos casos, la base de la pila). 2. Tomar la muestra de al menos tres partes diferentes de la pila: a) Cerca de la base de la pila. b) Aproximadamente en la mitad de la pila. c) De la parte superior de la pila. Al tomar muestras de árido (arena y grava), las capas externas del material se deben remover (mezclar), con el resto, hasta lograr una muestra homogénea. La cantidad de muestra a tomar depende del tipo árido y de la cantidad de ensayes a realizar. Si la muestra se va a enviar a un laboratorio, las cantidades mínimas necesarias son: Tipo de Árido Peso Mínimo de las Muestras (Kilogramos) Agregado fino (arena) 13 Agregado grueso con diámetro máximo de 20 mm 25 Agregado grueso con diámetro máximo de 40 mm 50 Macadam 120

7 CUARTEO MANUAL Las muestras antes de someterse, a los distintos ensayes que se van a realizar, necesita una preparación previa la cual se conoce con el nombre de cuarteo. El objetivo del cuarteo de la muestra es homogenizarla, para que la muestra sea representativa, de tal manera que los resultados obtenidos para cada ensaye sean representativos. La muestra debe tomarse siguiendo el procedimiento siguiente: a) La muestra se coloca sobre una superficie lisa, limpia, seca y exenta de materiales extraños. b) Mezclar bien las muestras combinadas, haciendo una pila cónica, echando repetidas veces el material de los bordes hacia el centro. c) Aplanar ligeramente la pila, dándole forma circular, con espesor uniforme. d) Se divide el material en cuatro sectores iguales, abriendo con la pala dos zanjas diametrales y perpendiculares. e) Desechar dos sectores diagonalmente opuestos, mezclar bien los dos restantes y tomándose de ahí las cantidades necesarias para los distintos ensayos.

8 Si se dispone de un cuarteador, el cuarteo a mano no es necesario, ya que la caja tiene compartimentos y conductores que separan la muestra en forma deseada. Cuarteador Charola y Taras

9 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRACTICA No. 1 A: DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECOS SUELTOS Y SECOS COMPACTOS DE LOS AGREGADOS ASTM C 29 AASHTO T 19 B: DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ARIDOS ASTM C

10 DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECO SUELTOS Y SECO COMPACTO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS DESIGNACIÓN ASTM C 29 AASHTO T 19 I.- IMPORTANCIA DEL ENSAYE. El peso unitario de un agregado (árido) es la relación entre el peso de una determinada cantidad de este material y el volumen ocupado por el mismo, considerando como volumen al que ocupan las partículas del agregado y sus correspondientes espacios ínter granulares. Hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema de acomodamiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será Peso Unitario Seco Suelto (PVSS) y Peso Unitario Seco Compacto (PVSC). Ambos sirven para establecer relaciones entre volúmenes y pesos de estos materiales. También los Pesos Unitarios nos sirven para determinar el porcentaje de huecos existente en el árido. II.- MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO Balanzas con precisión de 1.0 gramo. Balanza

11 Varilla de acero de 5/8 pulgadas (16 mm) de diámetro, aproximadamente 24 pulgadas (600 mm) de longitud, con al menos uno de sus extremos acabado en forma de bala. Moldes o recipientes cilíndricos manejables y suficientemente rígidos para evitar su deformación, cumpliendo los siguientes requisitos dimensiónales: Tamaño máximo del agregado Capacidad el recipiente Diámetro interior Altura Interior Pulgadas Milímetros Pies³ Litros Metros³ centímetros centímetros ½ / / / / Pala, cucharón. Una pala o cucharón grande de tamaño conveniente para llenar el recipiente. Placa de vidrio de ¼ pulgada de diámetro, un termómetro, una probeta graduada (equipo para la calibración del recipiente). Horno, que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 C. Hornos Charolas.

12 Pala Cucharon Moldes Cilíndricos Material: a) Agregado grueso (grava). b) Agregado fino (Arena).

13 III.- DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE CALIBRACIÓN DE LOS MOLDES (FC). Los moldes utilizados deberán calibrarse con agua limpia a la temperatura ambiente, usándose el siguiente equipo: Termómetro con capacidad hasta 50 C, con sensibilidad de 0.5 C. Placa de vidrio. Probeta graduada. Balanza con sensibilidad de 1.0 gramos Procedimiento: Pese el molde y anote su peso. Llene el molde con agua a la temperatura ambiente, enrase con la placa de vidrio eliminando las burbujas. Determine el peso neto del agua contenido en el molde mas el molde con aproximación de 1.0 gramos. Mida la temperatura del agua y determine el peso específico de la misma haciendo uso de la tabla siguiente:

14 Pesos Especifico del Agua Temperatura Densidad del agua F C Lb/pie³ Kg/m³ Calcule el volumen V, del molde dividiendo el peso del agua exigido para llenar el molde por la densidad del agua a la temperatura de ensaye. Calcule el factor de calibración (FC) dividiendo la densidad del agua a la temperatura de ensaye por el peso neto de agua para llenar el molde. IV.- PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS. a) Determinación del Peso Unitario o Volumétrico Seco Suelto (PVSS). Seleccione una muestra representativa por cuarteo del agregado a ensayar (Grava o Arena). La muestra debe estar previamente seca (secada al horno). Pese el recipiente adecuado, según tamaño de agregado, y anote su peso. Deposite material en el recipiente, procurando efectuar esta operación con ayuda de un cucharón utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde que no exceda de cinco centímetros (el puño de la mano). Una vez llenado el recipiente enrase, para realizar esta operación si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador. Pese el recipiente con el material contenido y anote su peso. Repita este procedimiento tres veces como mínimo.

15 Calcule el Peso Volumétrico Seco Suelto con la formula siguiente: (Peso del material suelto + el recipiente) (Peso del recipiente) PVSS. (Kg/m³) = Volumen del recipiente Se puede también determinar el PVSS con la formula siguiente: PVSS = [(Peso del material suelto + el recipiente) (Peso del recipiente)] * FC. b) Determinación del Peso Unitario o Volumétrico Seco compacto (PVSC). Se presentan dos posibilidades dependiendo del tamaño del agregado que use. b-1) Peso Volumétrico seco envarillado Aplicables a agregados con tamaño máximo de 2 pulgadas. Seleccione ensayar. una muestra representativa por cuarteo del agregado a La muestra debe estar previamente seca (secada al horno). Pese el recipiente adecuado (según tamaño de agregado) y anote su peso. Deposite material en el recipiente, en tres capas procurando efectuar esta operación con ayuda de un cucharón utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde, que no exceda de cinco centímetros (el puño de la mano). Primero se deposita material hasta un tercio de capacidad del recipiente, aplicándole veinticinco golpes con ayuda de la varilla punta de bala, distribuida en toda el área. Luego se llena con material hasta el segundo tercio y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla punta de bala. A continuación se llena completamente el recipiente y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla.

16 Después de haberle aplicado los 25 golpes a la última capa enrase, para realizar esta operación si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador. Pese el recipiente con el material contenido y anote su peso. Repita este procedimiento tres veces como mínimo. Calcule el Peso Volumétrico Seco Compacto con la formula siguiente: (Peso del material compacto + Peso del recipiente) (Peso del recipiente) PVSC. (Kg/m³) = Volumen del recipiente Se puede también determinar el PVSC con la formula siguiente: PVSC = [(Peso del material Compacto + peso del recipiente) (Peso del recipiente)] FC. b-2) Peso Volumétrico seco compactado Para materiales pétreos de tamaño comprendido entre 2 y 4. El recipiente se debe llenar en tres capas, cada capa corresponderá a un tercio de la altura del recipiente. Se compacta mediante el golpeo del recipiente en diferentes posiciones, desde una altura de 5 centímetros, se deja caer el recipiente por su propio peso alternándose las caídas en dos de sus bordes diametralmente opuesto, siendo el numero de ellas de 25 por cada lado hasta completar 50 golpes por capa. Al finalizar el compactado enrase el recipiente a fin de equilibrar los huecos con los salientes que tengan las piedras. Determine el peso del material mas el recipiente. Calcule el PVSC con la formula dada en b-1-7.

17 FORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSS Proyecto: agregado: Procedencia Ensaye no Molde No. Volumen del molde (m³) Peso del molde (kg) Peso del agregado suelto + molde (kg) Peso del agregado suelto en el molde (kg) Peso volumétrico húmedo suelto (kg/m³) Contenido de humedad (%) Peso volumétrico seco suelto (kg/m³) Peso volumétrico promedio seco suelto (kg/m³) FORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSC Proyecto: Material: Procedencia Ensaye no Molde No. Volumen del molde (m³) Peso del molde (kg) Peso del agregado compacto + molde (kg) Peso del agregado compacto en el molde (kg) Peso volumétrico húmedo compacto (kg/m³) Contenido de humedad (%) Peso volumétrico seco compacto (kg/m³) Peso volumétrico promedio seco compacto (kg/m³)

18 DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS Designación: ASTM C I.- INTRODUCCIÓN. Contenido de humedad se puede definir como la cantidad de agua presente en los materiales, al momento del ensaye, expresada en porciento del peso seco de su fase sólida. 1. Equipo Balanza de 0.1 gramo de sensibilidad Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 C. Recipientes volumétricos (taras) resistentes al calor y de volumen suficiente para contener la muestra. Cucharón o espátulas de tamaño conveniente.

19 1. Material Material: La muestra debe ser representativa del material, debiendo tomarse la cantidad a usar en función del tamaño máximo del agregado, como se indica en el cuadro siguiente: Tamaño máximo del agregado mm (pulgadas) Peso recomendado de muestra húmeda a usar en Kilogramos 4.75 (0.187) (No. 4) ( 3/8 ) (1/2) (3/4) (1) (1 ½) 6.0 II.- Procedimiento Seleccione una muestra representativa por cuarteo. Tome un recipiente (tara), anote su identificación y determínele su peso. Pese la muestra húmeda más el recipiente que la contiene. Coloque la tara con la muestra en el horno a una temperatura constante de 110 C, por un periodo de 24 horas (20 horas es suficiente). Retire la muestra del horno y déjela enfriar hasta que se alcance la temperatura ambiente. Pese la muestra seca mas el recipiente y anote su peso. Calcule el contenido de humedad en porcentaje del agregado con la formula siguiente: Peso de Muestra Húmeda Peso de Muestra seca % de humedad = x 100 Peso de muestra seca

20 FORMATO PARA DETERMINCAION DEL contenido de humedad Proyecto: Agregado: Procedencia Ensaye no Tara No. Peso de tara (gr) Peso de tara + agregado húmedo (gr) Peso de agregado húmedo (gr) Peso de tara + agregado seco (gr) Peso de agregado seco (gr) Contenido de humedad (%) Contenido de humedad promedio (%)

21 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRACTICA No. 2 A: DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO. ASTM C 128 AASHTO T 84 B: DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO. ASTM C 127 AASHTO T 85

22 I.- INTRODUCCIÓN. Cada partícula de árido esta constituida por una parte sólida y otra de pequeños huecos o poros. Se define como peso especifico relativo ó gravedad especifica a la relación en peso entre una determinada cantidad de árido seco y el peso de un volumen igual de agua; considerando como volumen de los áridos a la suma de los volúmenes de la parte sólida y poros. Este método determina (después de 24 horas de inmersión del agregado en agua) la gravedad específica corriente (GE), la gravedad especifica saturada superficialmente seca (GEsss), la gravedad especifica aparente (GEa). Las GE y GEsss se utilizan en el cálculo de las dosificaciones de las mezclas de mortero y concreto que contengan dichos agregados, para las relaciones de volumen a peso o de peso a volumen. También la GE se utiliza para el cálculo del porcentaje de huecos de los áridos. La importancia de la absorción radica en que nos indica la cantidad de agua que puede penetrar en los poros permeables de los agregados (áridos) en 24 horas, cuando estos se encuentran sumergidos en agua. DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO (ARENA). Designación: ASTM C 128 AASHTO T Equipo Balanza con capacidad de 1 Kg. o mas y sensibilidad de 0.1 gramos o menos. Frasco Volumétrico (matraz aforado de cuello largo) de 500 cm³ de capacidad, a una temperatura de calibración de 20 C.

23 Frascos Volumétricos (centro de foto) Molde cónico de metal de 40 ± 3 mm de diámetro en la parte superior, 90 ± 3 mm de diámetro en el fondo, con 75 ± 3mm de altura. Un pisón metálico de 340 ± 15 gramos de peso y que tenga una sección circular de 25 ± 3 mm de diámetro. Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 C. Cocina.

24 2.- Procedimiento. Preparación de la muestra a) Tome una muestra representativa del Stock de arena a usar. b) Se toman aproximadamente 1500 gramos del agregado fino que se va ensayar y se coloca en un recipiente o depósito adecuado cubriéndola con agua y dejándola reposar por 24 ± 4 horas. c) Después de estar 24 ± 4 horas en el agua, la muestra se dispone sobre una superficie plana, expuesta a una suave corriente de aire caliente, revolviéndolo frecuentemente, para conseguir que seque uniformemente. Esta operación continuará hasta que el árido fluya libremente sin adherirse entre sí las partículas. d) Coloque él agregado fino suelto en el molde cónico, aplíquele 25 golpes con el pisón sobre la superficie, levantando el molde verticalmente, si existe presencia de humedad superficial, el cono de árido fino conservará su forma. Se seguirá secando con mezclados constantes y haciendo la prueba nuevamente a intervalos regulares, hasta que el cono del árido fino se desmorone al levantar el cono. Esto indicara que el árido fino ha llegado a la condición de saturado sin humedad superficial (SSS). Procedimiento de Ensaye 1. Pese 500 gramos de arena en la condición de saturada y superficialmente seca (B). 2. Determine el peso del frasco seco y limpio (C). 3. Coloque los 500 gramos de arena en la condición de SSS en el frasco volumétrico y llénelo de agua hasta cercana a la marca de aforo, dejándolo reposar por cinco minutos. 4. Elimine el aire atrapado, agitando el frasco volumétrico, esta operación tarda de 15 a 20 minutos. 5. Después de eliminar el aire atrapado, agréguele agua hasta la marca de aforo. Determine el peso de frasco más peso de arena y el agua añadida para completar la capacidad del frasco (d).

25 6. Retire el agua y la arena contenida en el frasco, depositándolo en una tara, colocándola en el horno a temperatura de 110 ± 5 C por un periodo de 24 horas. En este tiempo se considera que el árido pierde toda el agua, inclusive la que se encuentra en los poros permeables. 7. Transcurrido este tiempo, retire la tara del horno, refresque la muestra a temperatura ambiente y determine su peso seco (A). 8. Determine la gravedad especifica con las formulas siguientes: GE (Gravedad especifica corriente) = A v w Donde: A = Peso de la muestra seca. B = Peso de la muestra en la condición de saturada superficialmente seca. C = Peso del frasco seco y limpio. d = Peso del frasco más Peso del Material más Peso Agua Añadida. V = Capacidad del Frasco. W = Agua Añadida al Frasco. W = d ( B + C ). GEsss (gravedad especifica en condición de saturado superficialmente seca) = v B w GEa (gravedad especifica aparente) = A ( v w) ( B A) 9. Determine el porcentaje de absorción del agregado fino con la siguiente fórmula. Absorción % = [(500 A)/A] * 100

26 FORMATO PARA LA DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LA ARENA Proyecto: Agregado: Procedencia: Ensaye No. 1 2 Frasco No. Peso del frasco seco y limpio (gr) Peso de la arena en condición SSS (gr) Peso del frasco + la arena + el agua (gr) Peso seco de la arena (gr) Gravedad Especifica de la arena Gravedad Especifica promedio Porcentaje de absorción Porcentaje de absorción promedio DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO (GRAVA). Designación: ASTM C 127 AASHTO T 85 Equipo: El equipo es variable, depende del método a emplear en la determinación; estos métodos se mencionan a continuación: a) Método de la balanza hidrostática. b) Por medio de un picnómetro. c) Método del sifón. Picnómetro

27 Nota. El método que utilizaremos es el de la balanza hidrostática, por lo que el equipo será. - Balanza con capacidad de 1 Kg. o mas y sensibilidad de 0.1 gramos o menos. - Cesta de alambre. - Recipiente adecuado para sumergir la cesta de alambre en agua. - Paños absorbentes. - Horno que mantenga una temperatura constante de 110±5 C. Preparación de la muestra. De la muestra que va a someterse a ensaye deben seleccionarse, después de cuarteada, aproximadamente 5.0 kg de agregado grueso, descartando todo material que pase el tamiz No. 4. Después de seleccionar la muestra se lava, con el objetivo de remover el polvo y las impurezas de la superficie de las partículas. Una vez lavada se sumergirán en agua por un periodo de 24 horas, para que todos los poros permeables se saturen de agua. Procedimiento de ensaye. 1.- Después de haber transcurrido las 24 horas de estar la muestra sumergida en agua, esta se retira del recipiente y con un paño grande y absorbente, se secan las partículas hasta que la película visible de agua se elimine (Es decir que este en la condición de saturada superficialmente seca). 2.- Pese aproximadamente 2000 gramos de la muestra saturada y superficialmente seca y anote su peso (B). 3.- Determine el peso de la cesta sumergida (E). 3.- Coloque la muestra en la cesta y determine el peso de la cesta mas la muestra sumergida (D). 4.- Retire la muestra de la cesta y deposítela en una tara, seguidamente introdúzcala al horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 110±5 C. 5.- Transcurridas las 24 horas, se retira la muestra del horno y se deja enfriar hasta alcanzar la temperatura ambiente, una vez alcanzada se determina el peso de la grava seca. 6.- Calcule la gravedad específica con las formulas siguientes:

28 Gravedad Especifica corriente GE = A / (B - C) Gravedad Específica en condición saturada superficialmente seca. GE sss = B / (B - C) Gravedad Especifica Aparente Ge a = A/A C Donde: A = Peso de la muestra seca. B = Peso de muestra en la condición saturada superficialmente seca. C = Peso de muestra sumergida = D - E. Nota: Algunos usuarios de este método de ensaye, pueden desear expresar los resultados en términos de densidad. La densidad puede ser determinada multiplicando la gravedad específica por la densidad del agua. Siendo su valor a la temperatura de 4 C 1000 Kg/m³ o 1.0 g/cm³ (62.43 lb/ft³) 7.- Calcule el porcentaje de absorción, como sigue: Absorción, % = [(B - A)/A] x 100 Donde: B = Peso de la muestra en condición de saturada superficialmente seca. A = Peso de la muestra seca.

29 FORMATO PARA LA DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LA GRAVA Proyecto: Agregado: Procedencia: Ensaye No. 1 2 Peso de la cesta sumergida (gr) Peso de la grava en condición SSS (gr) Peso de la grava y la cesta sumergida (gr) Peso seco de la grava (gr) Gravedad Especifica de la grava Gravedad Especifica promedio Porcentaje de absorción Porcentaje de absorción promedio

30 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRACTICA No. 3 DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA.

31 DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA. A. Gravedad específica aparente B. Absorción C. Resistencia a la Compresión Propósito: El presente instructivo presenta los métodos de ensayo de principales características de las piedras canteras. las a) Gravedad Específica Aparente. b) Absorción. c) Resistencia a la Compresión simple en estado Seco y Húmedo. A. ABSORCIÓN Y GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE DE LA PIEDRA NATURAL DE CONSTRUCCIÓN. ESPECIFICACIÓN ASTM C ENSAYE DE ABSORCIÓN EQUIPO: ESPECIMENES: Hornos, balanzas de 0.02 grs. de precisión, recipiente con agua destilada o filtrada. Se puede emplear probetas provenientes de las mismas muestras ocupadas en la determinación de la resistencia a la compresión. Se les dará formas de prisma regulares, preferiblemente cubos o paralelepípedos, con una dimensión mínima de cinco centímetros. En la preparación de especimenes se deben usar sierras o elementos desbastadores no percusivos. Según las normas deben hacerse por lo menos tres determinaciones para cada tipo de condición.

32 PROCEDIMIENTO: 1. Obtener las probetas de ensayo según descripción del acápite anterior. 2. Secar las probetas en un horno ventilado por 24 hrs., a una temperatura de grados centígrados. 3. Inmediatamente después de sacar las probetas del horno deberán enfriarse a la temperatura ambiente durante 30 minutos. 4. Pesar las probetas en una balanza de 0.02 gr., de precisión, obteniendo el peso (A) de la muestra seca. 5. Sumergir las probetas en agua destilada o filtrada, a una temperatura de grados centígrados, durante 48 horas, a fin de conseguir la saturación de ellas. 6. AL final del período anterior, se deberán sacar las muestras, de una, en una, secándolas con cuidado (eliminar película agua superficial), hasta dejarlas saturadas y superficialmente secas. 7. Pesar las muestras saturadas y superficialmente secas con la misma precisión indicada en inciso 4, obteniendo el peso (B). CALCULO: El por ciento de agua absorbida se obtiene usando la expresión: Absorción (%) = B - A x 100 A Donde: A = Peso seco de la probeta. B = Peso saturado y superficialmente seco.

33 B. ENSAYE DE GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE MATERIAL Y EQUIPO: Probetas cúbicas aserradas con dimensiones de 5 centímetros de arista. Cesta de alambre. Balanza, con sensibilidad de 0.1 gr. Reservorio con agua. Horno. PROCEDIMIENTO: Suspender la cesta de alambre del brazo de la balanza y sumergir aquella en el depósito de agua destilada o filtrada. Anotar el peso sumergido en agua de la cesta vacía (peso D). Colocar las probetas saturadas, en las condiciones mencionadas en la prueba de absorción (saturada y superficialmente seca), en la cesta suspendida de la balanza dentro del recipiente de agua destilada o filtrada, a grados centígrados, anotando el peso sumergido de la cesta con la probeta (peso E), con la misma precisión del ensayo de absorción. Retirar la probeta de la cesta y depositarla en el horno hasta obtener peso constante. Retirar la probeta del horno, dejarla enfriar a temperatura ambiente, y determinar el peso seco (peso A). CALCULO: Por definición, la gravedad específica aparente se define como: Donde: S m = m W m = Peso específico aparente = Peso Seco Volumen aparente W = Peso específico del agua Se nota que la incógnita principal sería la determinación del volumen aparente el cual se hace por medio de la aplicación del principio de Arquímedes.

34 Sí tenemos que; A = Peso seco de la probeta. B = Peso en el aire de la probeta en la condición SSS. C = Peso sumergido de la probeta saturada. D = Peso sumergido de la cesta vacía. E = Peso sumergido de cesta más probeta. NOTA: En el momento de la ejecución de la prueba se anotan los pesos A, B, D y E, determinándose C por la diferencia de C = E D. Determinación del volumen aparente (Va), para el equilibrio del cuerpo sumergido, se debe cumplir la siguiente condición: Peso en el agua + empuje = peso en el aire. C w Va B Va B - C Va w A ap igualando; A ap B C apar w A w B C apar Gapar w A w B C w A w 1 x B C w A B C Gapar A B C

35 C. ENSAYE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN EQUIPO: Máquina de compresión hidráulica manómetro calibrado en libras o kilogramos, un balín de acero, dos placas de acero. PROBETAS DE ENSAYE: Se debe usar, según especificaciones, un espécimen cúbico con una dimensión mínima de 5cms., y relación alto: ancho no menor de 1:1. CONDICIONES DE CARGA: Las condiciones de carga incluye el uso de especimenes en las condiciones siguientes: a) Probetas con sus caras cargantes perpendiculares a los planos de sedimentación. b) Probetas con sus caras cargantes paralelas a los planos de sedimentación. CONDICIONES DE ENSAYE: Se usarán especimenes en las condiciones siguientes: a) Probetas secadas al horno a gr., centígrado durante 24 horas. b) Probetas completamente saturadas por inmersión en agua a 20 grados centígrados, durante 48 horas. NUMERO DE ENSAYES REQUERIDOS Cada una de las condiciones de carga se combina con cada una de las condiciones de ensayo, dando como resultado cuatro tipos de ensayo diferente para cada clase de piedra; además las normas exigen por lo menos la realización de 3 veces cada ensaye por lo que da como resultado la ejecución de 12 ensayes por cada tipo de material.

36 PROCEDIMIENTO: 1. Medir la dimensión de la sección transversal de la probeta. 2. Colocar la probeta de ensaye lo mas centrado posible entre los platos de la máquina. Con el objetivo de distribuir la carga aplicada uniformemente se coloca en la parte superior del espécimen las placas de carga, entre las placas de carga se coloca un balín de acero. 3. Aplicar una pequeña carga inicial a la máquina, de modo que los platos de carga puedan ser ligeramente rotados a fin de asegurar un mejor contacto entre estos últimos y las caras cargantes. 4. Aplicar la carga lentamente a velocidad uniforme hasta que la probeta falle. 5. Anotar la carga de ruptura indicada en el manómetro de la máquina a compresión. CALCULO: Donde: El cálculo se efectúa a base de la relación siguiente: C = W/A C = Resistencia a la compresión en libras por pulgada cuadrada o kilogramos por centímetros cuadrados. W = Carga total de falla, en libras o kilogramos. A = Área de la superficie cargante, en centímetros o pulgadas cuadradas.

37 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRACTICA No. 4 A: DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMETRICO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS ASTM C 136 AASHTO T 127

38 DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMETRICO DE LOS ARIDOS Este ensaye consiste en determinar la distribución del tamaño de las partículas que contiene una muestra de agregado, los cuales desempeñan un papel muy importante en las propiedades de los concretos que lo contienen. Así como la comparación de sus resultados con especificaciones estandarizadas. a) Determinación del análisis granulométrico del agregado fino (arena) Equipo. Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. Tamices correspondientes a la graduación fina. Tamices Abertura libre de tamiz Pulgadas Milímetros 3/ No No No No No No No Tamices Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 C. Charolas y cucharones.

39 Procedimiento. Tome una muestra representativa de la arena a ensayar (aproximadamente 2000 gramos). Deposite la muestra en el horno a una temperatura de 110 ± 5 C, por un periodo de 24 horas. De la muestra secada tome 500 gramos, deposítelo en una tara, cúbralo de agua y déjelo reposar por 24 horas. Lave la muestra saturada, por el tamiz No. 200, hasta que el agua pase limpia o trasparente a través del tamiz. El material retenido en el tamiz No. 200, regréselo a la tara y deposítelo en el horno a la temperatura de 110 ± 5 C, por un periodo de 24 horas. Coloque los tamices de mayor a menor diámetro (en orden descendente) y deposite el material seco y lavado. Comience a cribar por medio de movimiento de vaivén por un periodo de cinco minutos. Estos movimientos facilita que las partículas del árido queden distribuidas en los diferentes tamices de acuerdo con su tamaño. Pese los retenidos en cada tamiz con aproximación de 0.1 gramos. Calcule los porcentajes retenidos parciales, porcentajes retenidos acumulados y porcentajes que pasan. Peso retenido parcial por tamiz Porcentajes retenidos parciales = X 100 Peso seco total Grafique los resultados que pasan del material ensayado y compárelo con las normas de la ASTM.

40 Tamiz Formato de Cálculo para el Análisis Granulométrico de la Arena Peso Retenido en cada tamiz % Retenido parcial Porcentaje retenido acumulado % que pasa Especificaciones % que pasa 3/8 100 No No No No No No No Pasa No. 200 Suma Modulo de finura. El módulo de finura es un índice del tamaño medio de las partículas que componen una muestra de árido y se calcula con la formula siguiente: MF = Sumatoria de lo porcentajes retenidos acumulados desde el tamiz 3/8 hasta el tamiz No. 100 dividido entre 100. b) Determinación del análisis granulométrico del agregado grueso (grava)

41 Equipo. Balanza con sensibilidad de 1.0 gramo. Tamices correspondientes a la graduación gruesa. Tamices Abertura libre de tamiz Pulgadas Milímetros ½ ½ ¾ ½ / ¼ No No Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 C. Charolas y cucharones. Procedimiento: Del material obtenido por cuarteo se toma una cantidad según especifica la siguiente tabla. Aridos gruesos con tamaños mayormente comprendidos entre Peso de árido grueso (gramos) 3 y 2 30,000 2 y 1 20,000 1 y ½ 10,000 ½ y 3/8 2,000 Seque la muestra a una temperatura de 110 ± 5 C por un periodo de 24 horas.

42 Cribe el material por los siguientes tamices (el cribado de el material puede ser manual o mecánico: Coloque los tamices en el siguiente orden de arriba hacia abajo, 3, 2.5, 2, 1.5, 1, ¾, ½, 3/8, ¼, No. 4, No. 8, al final se colocara una charola para recoger cualquier fino. El uso de tamices anteriores estará regido por el tamaño del material a utilizar. Deposite la muestra en el tamiz superior y cribe por un periodo no menor de cinco minutos. Pese el material retenido en cada tamiz y anote su peso. Calcule los porcentajes retenidos parcial, retenido acumulado y porcentaje que pasa. Formato de Cálculo para Análisis Granulométrico de la Grava Tamiz 1 ½ 1 ¾ ½ 3/8 ¼ No. 4 N0. 8 Pasa No. 8 Suma Peso Retenido en cada tamiz % Retenido parcial Porcentaje retenido acumulado % que pasa Compare la grava ensayada con las especificaciones de la ASTM C 33, según tabla.

43 Tamaño Nominal Requerimiento de graduación para agregado grueso Valores mas finos que las mallas de laboratorio, porcentaje que pasa 2 1 ½ 1 ¾ ½ 3/8 No.4 No.8 No ½ a N a a a 30 0 a 5 1 a No a a 60 0 a 10 0 a 5 ¾ a No a a 55 0 a 10 0 a 5 ½ a No a a 70 0 a 15 0 a 5 3/8 No a a 30 0 a 10 0 a 5

44 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRACTICA No. 5 DETERMINACIÓN A LA RESISTENCIA AL DESGASTE POR CARGAS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES DEL AGREGADO GRUESO. ASTM C 131

45 DETERMINACIÓN A LA RESISTENCIA AL DESGASTE POR CARGAS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES DEL AGREGADO GRUESO. ASTM C 131. I.- Alcance. En este ensaye se mide la resistencia que ofrecen los agregados gruesos a la abrasión o golpes, para lo cual se introducirá una determinada cantidad de este material junto con esferas de acero, dentro de un cilindro metálico que se pondrá a rotar hasta un determinado número de revoluciones. Las esferas constituyen la carga abrasiva que tiende a destruir el material. Es imprescindible que los áridos usados en la construcción, ya sea para la fabricación de concretos o morteros, tengan una adecuada resistencia a la abrasión que garantice la no excesiva fragmentación durante su manipulación o uso. II.- Equipo. Maquina de los Ángeles Esta consta en un cilindro de acero hueco, cerrado a ambos extremos, teniendo un diámetro interior de 28 ± 0.2 pulgadas (711 ± 5 mm), y una longitud interior de 20 ± 0.2 pulgadas (508±5 mm). El cilindro está montado sobre ejes de topes sujetos a los extremos del cilindro pero sin penetrar en su interior y esta montado de semejante manera que pueda girar sobre un eje en posición horizontal. El cilindro tiene una abertura para introducir la muestra de ensayo. Esta abertura cierra con una tapa movible a prueba de polvo, que se sujeta por medios de tornillos. Maquina de Los Angeles

46 Cargas abrasivas: Esferas de hierro fundido o acero de 47.6 mm de diámetro aproximadamente y con un peso entre 390 y 445 gramos Tamices de las dimensiones siguientes: 3,2.5,2,1.5,1,3/4,1/2,3/8,1/4, No.4, No.8, No. 12. Horno que mantenga una temperatura constante de 110±5 C. III.- Procedimiento El peso del material a usar en el ensayo dependerá del grado de la muestra. Para los grados A, B, C, y D se emplean 5000 ± 10 gramos y gramos para los grados E, F, y G. Las cantidades de cada fracción del tamaño que se debe usar en el ensayo, de acuerdo con el grado de la muestra se observan en la siguiente tabla. Cantidades de cada fracción de tamaño de acuerdo con el grado de Tamices la muestra (gramos) Pasa Retiene por en A B C D E F G ± ± ± ± ± ± ±50 1 ¾ 1250± ±50 ¾ ½ 1250± ±10 ½ 3/8 1250± ±10 3/8 ¼ 2500±10 ¼ No ±10 No. 4 No ±10 Total 5000± ± ± ± ± ± ±50 Para determinar el grado de la muestra es necesario determinar su granulometría, usando los tamices de la serie gruesa. El grado de la muestra corresponderá a aquel en que la granulometría del material usado en el ensaye sea la que mas se acerque a la granulometría de la muestra.

47 Después de obtener el peso total a usar, según el grado establecido, Se toman la cantidad de esferas de acero a usar según el grado utilizado, por medio de la tabla siguiente: Grado de la Muestra Número de esferas Peso de carga gramos A ±25 B ±25 C ±20 D ±20 E ±25 F ±25 G ±25 Coloque el material para el ensaye en la máquina de los Ángeles. Introduzca las cargas abrasivas (esferas de hierro fundido), empleando la cantidad especificada según tabla anterior. Cierre la abertura con la tapa movible. Ponga en marcha la maquina hasta completar 500 revoluciones para lo grados A, B, C, D y 1000 revoluciones para los grados E, F, y G, a una velocidad de 30 a 33 rpm. Saque el material de la maquina y tamícelo por la malla No. 12. Lave la muestra por el tamiz No. 12, colóquelo en una tara y deposítelo en el horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 110±5 C. Transcurrido este tiempo, retire la muestra del horno, déjela enfriar a temperatura ambiente y pese la muestra seca con una aproximación de 1.0 g. Calcule el porcentaje de desgaste por medio de la formula siguiente. Peso inicial Peso final Porcentaje de desgaste = Peso inicial

48 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRACTICA No. 6 DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO HIDRAULICO DESIGNACION de AASHTO: T DESIGNACION de ASTM: C

49 DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO HIDRAULICO DESIGNACION de AASHTO: T DESIGNACION de ASTM: C I.- Importancia del ensayo El objetivo fundamental de este ensayo es el de determinar la cantidad de agua correspondiente a la denominada pasta de consistencia normal. La consistencia normal se expresa mediante la relación en peso entre la cantidad de agua y cemento, expresado en tanto por ciento, cuando a una pasta de cemento previamente moldeado, penetra 10 ± 1 milímetro un embolo de diámetro de 10 mm. Para los cementos normales la consistencia normal estará entre 20 y el 30%. La temperatura del cuarto donde se realice el ensaye, así como las herramientas, materiales y agua deberán estar comprendidos dentro del orden de 20 ± 2 C. La humedad relativa del laboratorio no será menor al 50%.

50 II.- Equipo. Balanza con sensibilidad de 0.1 gramos. Probetas graduadas de 200 o 250 ml de capacidad. Aparato de Vicat (ver especificaciones y figura a continuación). Embolo de 10 mm de diámetro Aparato de Vicat Embolo móvil Indicador ajustable de la escala Escala graduada Marco soporte Tornillo de fijación del embolo móvil Aguja de Vicat de 1.00mm de diámetro Molde cónico Placa de vidrio

51 Placa de vidrio para mezclar el cemento. Espátulas. Cronometro. III.- Procedimiento. Pese 500 gramos de cemento y colóquelo sobre la placa de vidrio, forme un cono cráter central, ayúdese para esta operación con una espátula. Calcule la cantidad de agua para el ensaye multiplicando los 500 gramos por un porcentaje que oscile entre 20 y 30%. Mida la cantidad de agua en ml. Añada el agua limpia en el cráter del cono por un periodo de 30 segundos. Deje reposar la mezcla por 30 segundos, para que el cemento absorba el agua. En este periodo el operador puede colocarse los guantes de hule que usará para manipular la mezcla. Humedezca ligeramente los guantes de hule y proceda a amasar la pasta de cemento a mano durante un periodo de 90 segundos a fin de lograr una pasta homogénea. Transcurrido este tiempo se hace una pelota en forma ovalada y se bolea de una mano a la otra seis veces, en una distancia aproximada de 15 centímetros. Introduzca la pelota formada en el molde cónico por la parte inferior quitando el sobrante con la mano. Se apoya el molde cónico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una espátula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades. Inmediatamente después se coloca el conjunto debajo del embolo de 10 mm de diámetro que tiene el aparato de vicat, el extremo del embolo se colocará en contacto con la superficie y se apretará el tornillo de presión para evitar que el embolo caiga libremente. Afloje el tornillo de presión y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetración de la misma dentro de la pasta.

52 Se dice que la pasta tiene consistencia normal cuando la penetración es de 10±1 mm. Si el valor obtenido resulta mayor o menor al indicado, se repite la operación con menor o mayor cantidad de porcentaje de agua, cuantas veces sea necesario, hasta conseguir una pasta en que la penetración del embolo este comprendida entre los limites fijados. IV.- CÁLCULO El procedimiento se debe repetir para pastas con diferentes porcentajes de agua, hasta obtener una penetración de milímetros (siendo el porcentaje de agua que corresponde a esta penetración la consistencia normal). Este porcentaje de agua puede obtenerse directamente en el laboratorio cuando en uno de los tanteos se obtuviera la penetración de 9 ó 10 ú 11 milímetro. Si no se obtiene en uno de los tanteos, se debe obtener de forma indirecta por interpolación. Para obtener por interpolación la consistencia normal del cemento, se debe realizar una gráfica a escala que contenga los puntos obtenidos de diferentes pastas realizadas (mínimo 4 puntos), colocando en el eje de las ordenadas (eje y ), el % de Agua y en el eje de las abscisas (eje x ), la penetración en milímetros. Como producto de los errores experimentales se obtiene una línea quebrada (puntos no colineales), por lo tanto la gráfica debe ajustarse para que se obtenga una gráfica colineal. Posteriormente se procede a ubicar la penetración de 10 mm en el eje x, el cual se hace se interceptar con la línea ajustada, determinándose el % de agua correspondiente. Este porcentaje de agua que se determinó es la Consistencia Normal del Cemento ensayado.

53 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRACTICA No. 7 DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de VICAT DESIGNACION de AASHTO: T (1990) DESIGNACION de ASTM: C DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL CEMENTO DESIGNACION de AASHTO: T DESIGNACION de ASTM: C

54 DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de VICAT. DESIGNACION de AASHTO: T (1990). DESIGNACION de ASTM: C I. Alcance del ensaye Este método de prueba se utiliza para determinar el tiempo de fraguado inicial y final del cemento hidráulico por medio de la aguja de Vicat de 1 mm de diámetro. El tiempo de fraguado inicial determina el período de tiempo, desde el amasado de la pasta, en el cual esta se encuentra en un estado que permite ser moldeada con relativa facilidad sin que se alteren considerablemente su propiedades físicas y químicas. El tiempo de fraguado final es el período de tiempo, medido desde el amasado de la pasta, hasta el momento en que debido a las reacciones de hidratación esta tiene la consistencia de un material rígido. El tiempo de fraguado inicial y final dependen principalmente de los siguientes factores: Composición mineralógica del cemento, finura de molido del mismo, relación agua/cemento de la mezcla, temperatura a que se encuentran los materiales en el momento de la fabricación de la mezcla, temperatura ambiente y humedad relativa. El tiempo de fraguado inicial, es el tiempo desde el inicio que el agua se agrega para la elaboración de la pasta, hasta que la aguja de vicat de diámetro 1 mm marque una penetración de 25 mm. El tiempo de fraguado final es el tiempo transcurrido desde el inicio que el agua se agrega al cemento, hasta que la aguja de vicat de diámetro 1 mm, no deje huella apreciable sobre su superficie (0 a 3 mm).

55 II. Equipo a utilizar. Balanza con sensibilidad 0.1 gramos. Aparato de Vicat. Placa de Vidrio. Cronometro. Cuarto de curado. Probetas graduadas de 200 ó 250 ml. III. Procedimiento. Nota: Para la realización de este ensaye es necesario haber obtenido el porcentaje de agua de la consistencia normal. La humedad relativa del laboratorio no estará menor del 50 por ciento. El cuarto húmedo debe mantener una humedad relativa de no menor de 90 por ciento. Pese 500 gramos de cemento, colóquelo en la placa de vidrio y forme un cono cráter central. Mida el agua de consistencia normal en la probeta graduada. Añada el agua limpia en el cráter del cono por un periodo de 30 segundos. Deje reposar la mezcla por 30 segundos, para que el cemento absorba el agua. En este periodo el operador puede colocarse los guantes de hule que usará para manipular la mezcla. Humedezca ligeramente los guantes de hule y proceda a amasar la pasta de cemento a mano durante un periodo de 90 segundos a fin de lograr una pasta homogénea. Transcurrido este tiempo se hace una pelota en forma ovalada y se bolea de una mano a la otra seis veces en una distancia aproximada de 15 centímetros.

56 Introduzca la pelota formada en el molde cónico por la parte inferior quitando el sobrante con la mano. Se apoya el molde cónico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una espátula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades. Inmediatamente después se coloca el conjunto en el aparato de Vicat. Se lleva el equipo a un cuarto de curado y cuando han transcurrido treinta minutos desde el amasado, coloque la aguja de diámetro 1 mm en contacto con la pasta de cemento, la escala de lectura en cero y afloje el tornillo de presión y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetración de la misma dentro de la pasta. Anote el valor de la penetración y regrese el conjunto al cuarto de curado. Después de este tiempo y cada 15 minutos (10 minutos para el cemento tipo III), repita el procedimiento anterior y realice pruebas de penetración hasta que la aguja de vicat de diámetro 1 mm penetre n la pasta de cemento de 3 a 0 mm. Grafique penetración en milímetros (eje y) versus tiempo en minutos (eje x). De este gráfico obtenga el tiempo de fraguado inicial y final. En el caso del fraguado inicial se expresa en minutos y el de fraguado final en horas.