Notas de Laboratorio Ensayos de Cementos

Presentación del tema: "Notas de Laboratorio Ensayos de Cementos"— Transcripción de la presentación:

1 Notas de Laboratorio Ensayos de Cementos
Cementos: composición Pasta de consistencia normal Principio y fin de fraguado Estabilidad de volumen Finura de molido Finura Blaine Pérdida por calcinación Densidad real Fabricación de probetas de mortero Rotura de probetas de mortero Cemento de aluminato de calcio Cemento de albañilería Cementos comunes UNE–EN 197-1 Elección del cemento Recomendaciones de uso Vocabulario Cuestiones Autor: F. Javier Bardisa

2 Cementos Clínker Instrucción para la recepción de cementos RC - 08
Material hidráulico que se obtiene por sinterización de una mezcla especificada: CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 (crudo)y otros compuestos (yeso y adiciones). UNE 80304:2006 Alita  C3 S silicato tricálcico % Belita  C2 S silicato bicálcico % Celita  C4AF ferrito aluminato tetracálcico % C3A aluminato tricálcico % CaO  cal libre MgO  magnesia libre Na2O  álcalis Sulfato de calcio  Di, Hemi, Ahidrita(CaSO4) CaO / SiO2 >= 2 MgO <= 5% 3CaOSiO2 + 2CaOSiO2 >= 2/3 Clínker Instrucción para la recepción de cementos RC - 08 Sinterización del crudo a 1500ºC Ver IECA

3 Pasta de consistencia normal UNE-EN 196-3
La pasta de cemento de consistencia normal tiene una resistencia especificada a la penetración de una sonda normalizada. Se amasan 500 g de cemento con una cantidad de agua durante 3 min. Se transfiere la masa a un molde troncocónico de 40 mm de altura y diámetro de 75 mm. A los 4 min liberamos la sonda de 10 mm de diá- metro y 300 g de peso. Se dice pasta de consistencia normal cuando la distancia entre la sonda y la placa base es de mm. Para conseguirlo añadiremos o quitaremos agua a la cantidad inicial de cemento en sucesivos ensayos. mm

4 Principio y fin de fraguado UNE-EN 196-3
El tiempo de fraguado se determina observando la penetración de una aguja en una pasta de cemento de consistencia normal, hasta un valor especificado. Se quita la sonda y se coloca la aguja de 1’3 mm de diámetro, pesando el conjunto 300 g. Se introduce el molde lleno con la placa base en un recipiente con agua. Principio de fraguado: tiempo transcurrido desde el inicio del amasado hasta que la aguja de Vicat está a mm de la placa base. Final de fraguado: tiempo transcurrido desde el inicio del amasado hasta que la aguja de Vicat penetra por primera vez 0’5 mm de la pasta. 6+-3 mm 0’5 mm

5 Estabilidad de Volumen: Le Chatelier UNE-EN 196-3
La estabilidad de volumen se determina observando la expansión volumétrica de la pasta de cemento de consistencia normal, indicada por el desplazamiento relativo de dos agujas. Se introduce la pasta de consistencia normal en el molde y a las 24 h se mide la distancia entre las puntas “A”. Se introduce en un baño de agua y se lleva ebullición en 30 min, manteniéndolo 3 horas. Se sacan, se enfrían y se vuelven a medir las puntas “C”. La diferencia “A – C” es la expansión del cemento en milímetros. Se produce por un exceso de MgO, de CaO libre, los aluminatos, los álcalis, el yeso y la finura. RC-08 < 10mm

6 Finura de molido UNE 80122 (EN 196-6)
Se tamizan 10 g de cemento por un tamiz con una malla metálica de 90 µ. de este modo se determina la proporción de cemento cuyo grano es mayor. Sirve solamente para detectar partículas gruesas en el cemento y controlar el proceso de producción. Retenido F = 100 - X 100 Muestra original

7 Finura Blaine UNE-EN 196-6 La finura de cemento es medida como superficie especifica mediante la observación del tiempo que tarda una cantidad fija de aire para pasar a través de una capa compactada de dimensiones y porosidad especificada. Se trata de un método más comparativo que absoluto. Finura normal: 3500 cm2/g Gran finura: 5000 cm2/g

8 Pérdida por calcinación UNE-EN 196-2
Se coloca 1 g de cemento en un crisol “m1”y se introduce en la mufla a 950ºC durante 15 min. Se enfría en un desecador y se pesa “m2”. m1 – m2 X 100 L = Muestra Se eliminan el dióxido de carbono y el agua. RC-08 < 5%

9 Densidad real UNE 80103 Se introduce una masa de cemento en el interior del volumenómetro de Le Chatelier previamente lleno de líquido (Bencina) hasta un nivel marcado. El cemento introducido desplaza el líquido hasta un segundo nivel dándonos el volumen de la masa de cemento. M D = V

10 Fabricación de probetas mortero UNE-EN 196-1
Amasadora planetaria: capacidad 5l, la pala gira circularmente y sobre sí misma con dos velocidades. Moldes: disponen tres compartimentos de 40x40x160 mm cada uno. Compactadora: masa total 20 Kg, leva con caída libre de 15 mm, contador de 60 golpes.

11 Arena normalizada CEN 1350 gr Cemento a ensayar 450 gr Agua 225 gr
Procedimiento operatorio: Se vierte el agua y el cemento. Velocidad lenta 30 s. Se añade la arena durante 30 s. Velocidad rápida durante 30 s. 2) Se para la amasadora 90 s. Se continua amasando a velocidad rápida 60 s. 3) Se introduce el mortero en los moldes en dos capas compactando cada capa con 60 golpes. 4) Se enrasa y se etiqueta. Colocamos una lámina de vidrio y se coloca en la cámara húmeda. A las 24 h se desmoldea.

12 Rotura probetas mortero UNE-EN 196-1
Resistencia a flexotracción: Se utiliza el método de carga de los tres puntos. los dos rodillos de apoyo distan 100 mm 1’5 x F x L MPa Rf = b3 Resistencia a compresión: se ensayan los semiprismas rotos. Los platos para aplicar la carga son de 40x40 mm. Fc MPa Rc = 1600

13 Cemento de aluminato de calcio UNE-EN 14647
Los cementos de aluminato de calcio debe sus propiedades al aluminato monocálcico CaOAl2O3 y debe estar comprendido entre 36 y 55 %. Es resistente a los sulfatos y tiene un endurecimiento rápido, resistiendo las temperaturas elevadas. Aplicaciones Hormigón refractario Reparaciones rápidas Bancadas temporales Dosificación Árido fino EA > 85 Mínimo cemento 400 Kg/m3 Relación A/C < 0’4 Una vez que el proceso de hidratación ha producido las fases hidratadas estables después de la conversión, conserva su resistencia y estabilidad. Ver Anejo 3 de la EHE-08

14 Cementos de albañilería UNE-EN 413-1
Conglomerante hidráulico que cuando se mezcla con arena y agua produce mortero trabajable adecuado para revocos, enlucidos y trabajos de albañilería. TIPO Clínker % Aditivo MC 5 > 25 < 1 MC 12’5, MC 12’5 X > 40 MC 22’5 X Símbolo del cemento de albañilería: MC “X” índica que no se ha incorporado un agente inclusor de aire. Ej. Designación: EN MC 12’5 X Ensayos: Finura de molido EN < 15 % Tiempo inicio de fraguado EN > 60 min. Expansión EN < 10 mm Resistencia a compresión EN y EN con relación A/C de 0’5.

15 Cementos comunes UNE–EN 197-1

16 Elección del Cemento UNE 80300:2000 IN
Para un cemento específico deberemos distinguir en términos de resistencia mecánica, estabilidad de volumen y durabilidad. Es aconsejable siempre que se pueda, utilizar un cemento de uso general, por ejemplo los cementos de tipo II salvo por alguna justificación como: Exigencia de altas resistencias iniciales Resistencia a sulfatos del terreno, al agua de mar La reactividad de los áridos con los álcalis Obras masivas de hormigón donde las altas temperaturas pueden ocasionar tensiones de tipo térmico con la retracción y fisuración correspondiente. La resistencia del hormigón a muy altas temperaturas El color del hormigón. Tipo de cemento Aplicaciones I Altas resistencias iniciales II Uso general III Resistente a sulfatos / mar IV Compactado con rodillo V Bases, subbases, firmes, presas

17 Recomendaciones de uso RC08
Tipos de Cemento en función de la aplicación o elemento estructural.

18

19 Cementos recomendados para cimentaciones A8.2.2.1

20 Cementos recomendados para obras portuarias A8.2.2.2

21 Cementos recomendados para presas A8.2.2.3

22 Cementos recomendados para obras hidráulicas distintas a las presas A8

23 Circunstancia de hormigonado:

24 Recomendación en función de la clase de exposición A8.2.4

25 Cementos recomendados para firmes de carreteras A8.3

26 Hormigones No estructurales A8.4

27 Cementos recomendados para morteros de albañilería A8.5

28 Vocabulario Etringita o sal de Candlot: trisulfoaluminato de calcio hidratado . Yeso + AC3 Protlandita: hidróxido de calcio. Los hidróxidos ocupan más espacio que los óxidos. Tobermorita: silicato de calcio hidratado SC Brucita: hidróxido de magnesio Mg (OH)2 Escorias de alto horno: subproductos de la fabricación de arrabio o fundición. Puzolanas artificiales: cenizas volantes, humo de sílice, ceniza cáscara de arroz. Puzolanas naturales: materiales silicoalumínicos que se presentan como rocas o minerales. Esquistos bituminosos: rocas metamórficas arcillosas (rocas empapadas de petróleo). Filler calizo: carbonato cálcico natural molido.

29 Cuestiones Diferencia entre clínker, puzolana, escoria y filler calizo. Sí el yeso ataca al hormigón ¿Por qué se incluye en los cementos? ¿Qué es la portlandita? Diferencia entre crudo, clínker y cemento ¿De qué depende la velocidad de hidratación o endurecimiento? ¿Qué son los aditivos? ¿Cómo influyen la falta o exceso de CaO en el clínker? Concepto de fraguado. ¿De qué depende la permeabilidad de la pasta de cemento?