Informe 2-Densidad del cemento PDF

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Ensayo de Materiales II

2. TEMA Densidad absoluta del cemento 3. INTRODUCCIÓN El cemento actualmente se ha convertido en la principal materia prima de cualquier construcción, llegando a ser indispensable en muchos casos por su característica de tomar una forma plástica para luego convertirse en una pasta dura y resistente, presentando propiedades físicas y mecánicas excelentes para la construcción por lo que estudiar algunas características del mismo ayuda a comprender mucho mas la adecuada forma de utilizarlo y sacarle el mayor provecho, como tener el valor de su densidad y a partir de esto preparar una mezcla óptima. (Scribd, 2014) Cemento Portland El cemento portland tal como hoy lo conocemos data del año de 1824 donde el empresario Joseph Aspdin logró patentarlo, siendo así el primer cemento artificial en ser creado gracias a varios años de realizar mezclas con arcillas y cal, este fue un paso significativo dentro del avance de las construcciones civiles ya que se obtuvo métodos y materiales específicos para crearlo dejando atrás métodos ambiguos donde sus materias primas aun no eran las oficiales para realizar un cemento de calidad pero que claramente ayudaron a levantar obras que hasta la fecha se conservan. (Vidaud, 2013) El presente informe trata sobre el trabajo realizado en laboratorio con el fin de encontrar una de las propiedades muy importantes del cemento que es su densidad, el cual además de permitirnos considerar una dosificación adecuado de otras materias nos permite diseñar mezclas apropiadas para distintos fines en obras, por lo que se hablará de dos diferentes tipos de ensayos para comprobar con cual es más factible y confiable encontrar la densidad del cemento. (Erreyes, 2014) La densidad es una propiedad muy importante del cemento ya que desempeña un papel vital dentro la producción y funcionamiento, por lo que al momento de fabricar cemento este es verificado frecuentemente con muchas pruebas físicas así mismo con el producto que ya se lo tiene realizado con el fin de satisfacer con todas las características que debe contener un cemento, teniendo un análisis que cuando este presenta partículas más pequeñas produce en el cemento que este origine una resistencia compresiva mucho más alta. (Erreyes, 2014)

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Ensayo de Materiales II

4. OBJETIVOS GENERALES 

Determinar la densidad del cemento experimentalmente con el método normalizado de Le Chatelier.



Encontrar la densidad del cemento con un procedimiento no normalizado apoyado del principio de Arquímedes conocido como el método del picnómetro. ESPECÍFICOS



Verificar la densidad del cemento encontrada por los dos métodos analizando cual de los dos es más factible utilizar.



Comprobar si la densidad del cemento obtenida por ambos métodos coincide o cuales son las situaciones que podrían darse para que no lo hagan.



Considerar el principio de Arquímedes para la utilización de ambos métodos comparando los resultados obtenidos con los teóricos.

5. EQUIPO, MATERIALES Y HERRAMIENTAS 5.1.

Equipos Equipo

Apreciación y capacidad

Frasco de Le

A ± 0,1 ml

Chatelier

C: 24 ml A ± 0,1 g

Balanza digital C: 4,0 kg A ± 0,15 ml Picnómetro C: 500 ml

5.2.

Herramientas

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Herramienta

Característica

Embudo A ± 5%

Vaso de precipitación Pipeta

C: 500 ml A ± 0,04 ml C: 25 ml

Recipiente de metal Espátula

5.3.

Materiales Materiales

Característica

Cemento Atenas

Masa: 64 g (normalizado)

Gasolina

6. PROCEDIMIENTO Método del Picnómetro

1. Registrar la masa del picnómetro vacío. 2. Introducir una cantidad de cemento dentro del frasco aproximadamente tapando las letras que están en el mismo para luego medir su masa.

3. Introducir gasolina dentro del frasco hasta la línea señalada en el mismo que viene a ser 500 ml aproximadamente.

4. Cubriendo las manos con guantes de caucho tomar el frasco de la parte superior con una mano y con la otra la base con una franela para luego ir frotando el frasco a la vez que lo vamos girando, esto con el fin de quitar el aire atrapado.

5. Una vez que hayamos logrado quitar el aire atrapado introducir nuevamente gasolina hasta la línea indicado para proceder a medir la masa del picnómetro más la gasolina y el cemento.

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6. Verter en un recipiente la mezcla anterior, limpiando cuidadosamente el frasco utilizado.

7. Una vez limpio y seco el frasco introducir 500 ml de gasolina y registrar la masa del mismo conjuntamente con la gasolina.

8. Registrar los datos obtenidos y proceder a realizar los cálculos pertinentes para encontrar la densidad del cemento.

Método de Le Chatelier

1. Introducir gasolina dentro del frasco hasta la media marcada entre 0 y 1 ml, dejando por preferencia en la mitad para luego registrar su masa y su volumen inicial.

2. Pesar en la balanza 64 gramos de cemento e introducirlo dentro del frasco haciéndolo poco a poco para que este no tapone el orifico.

3. Una vez ingresado todo el cemento, sacar el aire atrapado en el mismo girándolo y frotándolo con una franela en su base de manera inclinada sin derramar la gasolina que se encuentra dentro del mismo.

4. Sacado todo el aire pesar el frasco conjuntamente con el cemento y la gasolina en la balanza digital y además registrar el volumen final marcado en el frasco.

5. Registrar todos estos datos y realizar los cálculos pertinentes para encontrar la densidad del cemento.

7. ESQUEMA DE LA PRÁCTICA Equipos

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Fotografía #1:

Fotografía #2:

Frasco de Le Chatelier

Balanza digital

Fotografía #3:

Picnómetro

Herramientas Fotografía #4:

Fotografía #5:

Fotografía #6:

Vaso de precipitación Embudo

Fotografía #7:

Pipeta

Fotografía #8:

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Recipiente de metal

Espátula

Materiales

Fotografía #9:

Fotografía #10:

Cemento Atenas Gasolina

Procedimiento Método del Picnómetro

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Fotografía #11:

Fotografía #12:

Fotografía #13:

Registrando la masa del picnómetro vacío

Introduciendo el cemento

Introducción de la gasolina conjunto con el cemento

Fotografía #15:

Fotografía #16:

Pesando la masa del picnómetro más gasolina y cemento

Introducción nuevamente de 500 ml de gasolina al frasco

Fotografía #14:

Sacando el aire atrapado

Método de Le Chatelier Fotografía #17:

Fotografía #18:

Fotografía #19:

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Introducción de gasolina hasta la marca registrada Fotografía #20:

Sacando el aire atrapado

Masa del cemento a introducir

Ingreso del cemento al frasco

Fotografía #21:

Fotografía #22:

Pesando la masa del frasco más gasolina y cemento

Datos tabulados

8. TABLAS Y GRÁFICAS: TABLAS DE DATOS:

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Tabla #1: Método del frasco de Le Chatelier A B C

Masa del frasco Le Chatelier +

(g)

283,8

(ml)

0,5

(g)

344,8

(ml) (g/cm3)

21,00 2,98

Gasolina Lectura del volumen inicial Masa del frasco Le Chatelier +

Gasolina + Cemento D Lectura del volumen final (C-A) / (D-B) Densidad del cemento Fuente: J. Campoverde (Octubre, 2018)

Tabla #2: Método del Picnómetro A B C

Masa del picnómetro vacío Masa del picnómetro + Cemento Masa del picnómetro + Cemento +

D E=B-A F=D-A

Gasolina Masa del picnómetro + 500 ml de gasolina Masa del cemento Masa de 500 ml de Gasolina

G=F/500

Densidad de la gasolina

H=F-(C-B)

Masa del líquido desplazado Volumen del líquido desplazado =

I=H/G

Volumen de cemento en frasco

J=E/I

Densidad del cemento

(g) (g)

208,4 503,2

(g)

798,2

(g) (g) (g) (g/cm3

579,7 294,8 371,3

) (g) (cm3) (g/cm3 )

0,7426 76,3 102,75 2,87

Fuente: J. Campoverde (Octubre, 2018)

9. CÁLCULOS TÍPICOS  ρcem=

Densidad por el método de Le Chatelier (C− A) (D −B)

Donde:

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A: Masa del frasco Le Chatelier + Gasolina B: Lectura del volumen inicial C: Masa del frasco Le Chatelier + Gasolina + Cemento D: Lectura del volumen final (344,8 −283,8 ) (21−0,5)

ρcem=

ρcem=2,98

g ml

Densidad por el método del Picnómetro

 J=

[ ]

E I

Donde: J: Densidad del cemento E: Masa del cemento I: Volumen de cemento en frasco ρcem=

(294,8) (102,75)

ρcem=2,87

[ ] g ml

10. ANÁLISIS DE RESULTADOS 

Se obtuvo que la densidad encontrada experimental de la gasolina que fue de 0,7426

g/cm

3

cumplió con lo requerido en la normativa INEN 156 donde

decía que el reactivo debía tener una densidad mayor a 0,73

g/cm 3 .

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

Al comparar las densidades obtenidas por ambos métodos de 2,87 y 2,98 g/cm3 , vemos que varían en un porcentaje mayor al 3% por lo tanto el valor que se tomaría en cuenta es el encontrado por el método normalizado.



Vemos que la densidad del cemento encontrada con el método de Le Chatelier está entre lo normal que es de 2,90 a 3,20

g/cm

3

, por lo que este método es el

más factible a elegir en un ensayo de densidad. 

Al determinar que la densidad del cemento que fue de 2,98

g/cm

3

en el

método de Le Chatelier nos demuestra que el cemento utilizado está cumpliendo con las especificaciones que debe cumplir un cemento portland. 

Si el error entre las densidades encontradas con el Picnómetro y el método de Le Chatelier es de máximo 0,3% se puede utilizar este método no normalizado para ensayo futuros de densidad del cemento.

11. CONCLUSIONES 

A pesar de que experimentalmente el ensayo con el picnómetro cumplió con el valor requerido de densidad del reactivo de la norma INEN 156 esto no significó que se haya logrado encontrar la densidad del cemento que cumpla con lo estandarizado.



Al encontrarse con valores de error que no están entre lo estimado se debe trabajar con los valores obtenidos por el método normalizado.



Se concluye que el único método del cual se puede fiar es el normalizado por lo que si se requiere trabajar con la densidad de un nuevo cemento se lo tendría que hacer únicamente con el método de Le Chatelier.



Con el valor de la densidad del cemento en los parámetros establecidos permite llevar un control de mezclas más ameno y a la vez considerar la dosificación necesaria en una obra.



A pesar de que en ambos métodos se aplicaba el principio de Arquímedes, se podría decir que el método no normalizado no funcionó fue porque no se tiene normalizado exactamente la cantidad de cemento que se deberá ingresar al momento de realizar el ensayo.

12. RECOMENDACIONES 

Determinar la densidad absoluta de otra marca comercial de cemento y analizar como varían entre ambos.

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

Utilizar otra sustancia como reactivo que cumpla con lo establecido en la norma INEN 156 y comprobar el comportamiento del cemento con la misma.



Considerar para el método del picnómetro masas de cemento ya fijas.

13. BIBLIOGRAFÍA Norma INEN 156 (2009). Erreyes, J. (2014). es.slideshare.net. Obtenido de https://es.slideshare.net/jexndxrio/densidad-real-del-cemento es.scribd.com. (18 de Septiembre de 2014). Obtenido de https://es.scribd.com/document/245675938/Laboratorio-1-Informe-DensidadDel-Cemento Vidaud, E. (28 de Octubre de 2013). www.revistacyt.com.mx. Obtenido de http://www.revistacyt.com.mx/index.php/ingenieria/60-de-la-historia-delcemento

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