CONTENIDO DE CEMENTO PORTLAND EN EL CONCRETO ENDURECIDO MTC E

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1 CONTENIDO DE CEMENTO PORTLAND EN EL CONCRETO ENDURECIDO MTC E Este Modo Operativo está basado en la Norma ASTM C 1084, el mismo que se ha adaptado al nivel de implementación y a las condiciones propias de nuestra realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo está sujeto a revisión y actualización continua. Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las cláusulas de seguridad y salubridad correspondientes, y determinar además las obligaciones de su uso e interpretación. 1. OBJETIVO 1.1 Este método de ensayo comprende la determinación del contenido de Cemento portland en una muestra de concreto de cemento hidráulico endurecido. 1.2 Los valores en unidades pulgadas-libra, será considerado como indica la norma y los valores proporcionados en paréntesis son solamente para fines de información. 2.SIGNIFICADO Y USO 2.1 Este método determina el procedimiento de análisis de óxidos, que consiste en dos sub. procedimientos, cada uno requiere un grado sustancial de habilidad química y una instrumentación química relativamente elaborada. Excepto por la influencia de interferencias conocidas, los contenidos de cementos determinados normalmente son iguales ó casi mayores que los valores actuales (nota 1). Nota 1.-El procedimiento también es aplicable el contenido combinado de Cemento Portland y puzolana ó escoria en concreto elaborado con un cemento hidráulico mezclado y mezclas de Cemento Portland con puzolanas ó escoria, debido a que este método de ensayo determina solamente al componente de Cemento Portland de un cemento mezclado. 3.0 APARATOS Y MATERIALES Triturador de mandíbula Pulverizador de disco Malla Nº 50 y Nº Baño de hielo Baño de vapor Embudo de porcelana tipo Büchner Papel de filtro, retentivo Vasos pirex de 250ml, 400ml y 600ml. 4.REACTIVOS ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 1

2 Sub. procedimiento de sílice soluble Ácido clorhídrico, densidad Hidróxido de sodio (10gr/l) Ácido fluorhídrico al 48% Sub. procedimiento del óxido de calcio Usar los reactivos requeridos Método C Agua destilada 5.0 MUESTREO Muestreo es proporcionado en la práctica C-823 y C La muestra de una ubicación escogida tendrá una masa de ± 4.5 kilos Triturar la muestra y pasar por la malla Nº 4, mezclado completamente y tomar una sub. muestra representativa de 0.45kg y secar a C por 1 hora. 6.0 PROCEDIMIENTO ELECCION DEL PROCEDIMIENTO Triturada y secada la muestra, pulverizar y pasar por la malla Nº El procedimiento de sílice soluble será realizado en todos los casos El procedimiento de óxido de calcio, también será empleado, a menos que el agregado incluya cantidades significativas de componentes calcáreos PROCEDIMIENTO DE SILICE SOLUBLE Cada uno de los tres vasos de 250ml, adicionar 25ml de ácido clorhídrico y 75ml de agua destilada, usando un baño de hielo. La solución del vaso debe estar a una temperatura de 3 a 5 C Lentamente adicionar 2 gramos de muestra por 1 minuto y mantener la temperatura de 3 a 5 C por un período de 5 minutos, agitando continuamente (Nº 4). Nota 4.-Al introducir la muestra en la solución del vaso se observa lo siguiente: La efervescencia considerable, señala una cantidad substancial de calcita ó carbonato ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 2

3 La efervescencia lenta, sugiere un agregado dolomítico. La carencia de efervescencia, indica la aplicabilidad del procedimiento de óxido de calcio Decantar a través de un embudo tipo Büchner, colocando dos discos de papel filtro retentivo. Una vez que la filtración se ha efectuado, tener cuidado que el material y el residuo acumulado no sequen completamente hasta que el proceso de filtración sea completa Retener en lo posible el residuo en el vaso, y regular la succión de goteo, manteniendo una velocidad rápida, durante la mayor parte de la filtración Lavar por decantación varias veces con agua caliente, conservar el filtrado y transferir el papel de filtro del embudo al vaso que contiene el resto de residuo, teniendo cuidado que no se pierda ese residuo Adicionar 75ml de solución de Na (OH) caliente (10g x litro) al vaso, donde se halla el residuo, mientras se agita, macerar el papel de filtro y digerir sobre una baño de vapor por 15 minutos. Durante la digestión agitar la mezcla ocasionalmente. Transferir el residuo al embudo Büchner, decantar como antes y lavar varias veces con agua caliente, hasta que el filtrado sea neutro al papel de tornasol, combinar los filtrados Transferir a una cápsula grande los filtrados enjuagando varias veces el frasco filtrado, este filtrado contiene el ácido silícico. En el caso donde el agregado fino de la muestra original contiene cantidades substanciales de material que produce óxido de calcio (CaO) en tratamiento, adicionar 10ml de ácido clorhídrico (gravedad específica 1.19) a la solución. Evaporar a sequedad con cuidado para evitar el salpicado, calcinar a no más de 120 C por 1 hora, humedecer con HCl evaporar y calcinar otra vez. Adicionar 75ml de HCl (1+3), calentar a ebullición y filtrar a través de un papel de filtro retentivo y lavar el residuo con 50ml de HCl caliente (1+9), y luego con agua destilada caliente, hasta que los lavados estén libres de cloruros. Determinar la sílice presente en la muestra, por tratamiento con HF y H 2 SO 4 de acuerdo con el procedimiento dado en la Norma ASTM C-114. Calcular el porcentaje de cemento (Cs) dividiendo el porcentaje de Sílice en el Concreto por el porcentaje de sílice en el cemento y multiplicando por 100. Si el valor de la sílice del cemento no es conocido, debe ser asumido a 21.0%. ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 3

4 PROCEDIMIENTO DEL OXIDO DE CALCIO Efectuar el procedimiento como se describe en 6.2 excepto en el tratamiento con HF y H 2 SO 4 es omitido y el residuo de sílice puede ser descartado El filtrado contiene el constituyente de CaO. Soluble. Separar los hidróxidos de Fierro y Aluminio de este filtrado y continuar de acuerdo a los métodos de prueba ASTM C-114, si los agregados en este ensayo no contienen cantidad substancial de material que produce CaO en tratamiento ácido Calcular el porcentaje de cemento, Cc dividiendo el porcentaje de óxido de calcio en el concreto por el porcentaje de CaO en el cemento y multiplicando por 100. Si el valor del CaO del cemento no es conocido, puede ser asumido a 63.5%. 7.0 DETERMINACION DE LA DENSIDAD DEL CONCRETO Tomar una muestra, separada del concreto, que tiene una dimensión mínima de tres veces el tamaño máximo del agregado Secar la muestra a 105 a 115 C por 24 horas, enfriar y pesar (W 1 ) Introducir luego la muestra en agua en el lapso de 1 minuto obtener el peso de la muestra dentro del agua (W 2 ). Todas las pesadas son registradas a la aproximación de 0.1gr CÁLCULO Calcular la densidad D 1 en libras por pie cúbico (kilogramos por metro cúbico), como: D 1 = W 1 P W 1 W 2 D 1 = Densidad libra/pie 3 (kg/m 3 ) W 1 = Peso, secado al horno después de enfriar W 2 = Peso, sumergido en agua en un minuto P = Densidad del agua, 62.4 libras/pie 3 (1,000kg/m 3 ) Calcular la densidad D 2 en libras por pie cúbico (kilogramos por metro cúbico) como: D 2 = W 3 P. W 3 -W 4 ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 4

5 W 3 = Concreto sumergido en agua por 24h, secado la superficie y pesado. W 4 = La muestra sumergida en 24 horas y pesada dentro del agua. P = Densidad del agua, 62.4 libras/pie 3 (1,000 kg/m 3 ) 8.0 CALCULO ALTERNATIVO Calcular el contenido de cemento en el concreto, de acuerdo al procedimiento empleado, como sigue: Contenido de Cemento, libras/yarda 3 = C x D x Contenido de Cemento, kg/m3 = C x D 100 C = Porcentaje de cemento determinado, % por peso como Cs ó Cc D = Densidad del concreto, como D 1 ó D INFORME Informar en porcentaje el contenido de cemento Determinado el óxido de silicio y óxido de calcio, informar el más bajo de los dos. 10. ANTECEDENTES ASTM C ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 5