aglomerantes yconglomerantes

7/23/2019 AGLOMERANTES YCONGLOMERANTES

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUAENSAYO DE MATERIALES 2

ING. CARLOS ENRQUEZ PINOS


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AGLOMERANTES Y CONGLOMERANTES


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LOS MATERIALES AGLOMERANTESe llaman materiales aglomerantesa aquellos matepulverulentos que, amasados con agua, tienen la propiedfraguar y endurecerse, lo que permite utilizarlos para aglut

otros materiales heterogneos empleados, fundamentalmenconstruccin.

Elfraguado, es el conjunto de reacciones fisico-qumicaposibilitan el establecimiento de enlaces y la solidificacin dtipo de materiales.

CLASIFICACIN.Prescindiendo de aquellos aglomerantes tales como betualquitranes, que tienen su origen en sedimentos orgnicoms importantes se clasifican:

Aglomerantes areos. Son aquellos que no contiene arcilla

fraguan y endurecen al aire. Entre ellos estn: elyesoy area.


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Aglomerantes hidrulicos. Contienen arcilla en canticonsiderable y fraguan tanto al aire como en el agua. Eellos estn: loscementos, laspuzolanasy lacal hidrulic

APLICACIONES GENERALES.

Se emplean fundamentalmente para:

Unir obras de fbrica: ladrillos, piedras, bloques, etc.

Morteros y hormigones para cimientos, rellenos, estructura

Revestimiento de paredes y techos: enlucidos y revoques.

Revestimiento decorativo: pinturas, blanqueados, estucados

Elementos decorativos: cornisas, molduras, plafones..

Prefabricados: ladrillos, bloques, vigas, piedra artifipaneles ligeros, bordillos, piezas de cerramiento, tu

baldosas, etc


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PREPARACIN DEMORTERO DE CEMENTO

ENLUCIDO DE YESOAPLICACIN EN OBRA DE CONSTRUCCIN


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EL YESO

Es el producto aglomerante areo cuya composicin corresposulfato clcico dihidratado (CaSO4. 2H2O).

Se obtiene de la piedra de yeso, presente en la naturaleza ende grandes masas granulares o compactas o en cristales en de flecha. En muchas ocasiones aflora a la superficie, adem

muy abundante y est muy extendido. Debido a esto, material fcil de extraer y barato.

Obtencin.

Se extrae, generalmente, a cielo abierto en las canteras de ycontinuacin se muele con machacadoras de mandbulas o dede acero.

Se somete a un proceso de coccin entre 120-170C que provodeshidratacin parcial y lo convierte en sulfato semihidratado (CaSO4. 1/2H2O), en forma de polvdeshidratacin permite que frage y endurezca, ya que cuaamasa con agua se regenera el dihidrato y da lugar a un prslido.


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Propiedades.

Color blanco.

Blando (dureza 2 en la escala de Mohs)

Baja resistencia mecnica.

Aislante trmico y acstico.

Resistente al fuego.

Sensible a la humedad, por lo que se emplea en interiores.

Absorbe la humedad, se dilata y oxida al hierro.

De fraguado rpido, se adhiere bien a casi todos los materiaFcil de obtener y trabajar y barato.

Tipos y aplicaciones.

Los distintos tipos de yeso son funcin de la calidad dmateria prima empleada, el grado de molido y el mtodo

coccin. En Ecuador se comercializan las siguientes categor


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1.- Yeso negro(o yeso basto). Se obtiene a partirpiedras de yeso impuras y, en muchas ocasiones, en horrudimentarios en los que est expuesto a los gases dcombustin, por lo que suele contener cenizas. Su text

es ms gruesa y su color menos blanco. Se emplea prevoques (revestimientos de techos y paredes) y uninpiezas de fbrica en la ejecucin de paredes y tabiquTambin para la elaboracin de piezas prefabricadas.

2.- Yeso blanco.En este caso la materia prima est mmolida y contiene menos impurezas, adems se cuececontacto con los gases de la combustin. Se utilgeneralmente, para revestimientos de acabado de techoparedes, lisos (enlucidos) o decorados (estucados)

3.- Escayola.De mayor calidad y grado de molidoutiliza en la ejecucin de falsos techos, molduras, plafo

y otros acabados decorativos de interiores.


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LA CAL

Es el producto obtenido de la calcinacin depiedcalizas. Segn la composicin de estas piedras existentipos bsicos.

Cal area.

Se obtiene de piedras calizas ms o menos pucompuestas fundamentalmente por carbonato de c(CaCO3). Por calcinacin a 900C se obtienecal viva(de calcio CaO).

CaCO3CO2+ CaO

Por hidratacin, es decir, aadiendo agua se obtieneapagada(hidrxido de calcio) en polvo:

CaCO + H2O Ca(OH)2


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La cal apagada, amasada con agua forma una pasta que fralentamente. Durante el fraguado tiene lugar, primero prdida de agua y luego una reaccin con el dixido de carbatmosfrico. Se forma un producto slido a base de cristalecarbonato de calcio.

Ca(OH)2+ CO2CaCO3+ H2O

Como aglomerante plantea las siguientes dificultades:

El fraguado es muy lento y empieza a las 24 h de habutilizado la pasta, demasiado tiempo para ser empleado caglomerante en las obras de construccin.

El fraguado solo se verifica al aire, por lo que no puedeutilizada en obras hidrulicas.

Durante el fraguado experimenta contraccin, que da lugaraparicin de asientos y grietas en los edificios.

Su resistencia mecnica es baja.


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Estas circunstancias hacen que la cal apenas se use caglomerante en construccin, aunque en algunos pasesutiliza como aditivo del hormign al que proporciona buecaractersticas de compactibilidad.

Cal hidrulica.

Se obtiene de piedras calizas que contienen cierta cantidadarcilla. Durante la calcinacin, se forma xido de calcio (Cdixido de silicio (SiO2) y almina (Al2O3). Estos reaccioposteriormente dando lugar a una mezcla de hidrxidocalcio, silicatos y aluminatos llamada cal hidrulica.presencia de silicatos de calcio deshidratados le confierefacultad de poder fraguar en el agua.

Como el fraguado es lento y la resistencia mecnica baja, solemplea a veces para el enlucido de paredes, revoquerevestimientos.


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LAS PUZOLANAS

Son piedras de origen volcnico constituidas pvtrea que aglutina fragmentos de roca. Molidas ycal originan aglomerantes hidrulicos. Las hay de

Naturales: se extraen directamente de la natura

empleo como aglomerantes solo necesitan ser moliArtificiales: se obtienen sometiendo a coccicalizas, arcillas y pizarras, enfriamiento rpido y p

Las puzolanas naturales fueron utilizadas comopor los romanos en numerosas construcciones.

De entre los muchos tipos de cementos que sconstruccin, existe el llamadocemento puzoluna mezcla de clinker de cemento Portland (mezccalizas molida y calcinada a 1.300C) y puzolanaaade una pequea cantidad de yeso para regulposterior.


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EL CEMENTO

Material pulverulento que, mezclado con agua, forma una mque endurece en un tiempo relativamente corto, dando comun material slido de elevada resistencia a la compresin.

El cemento es un conglomerante hidrulico que fragua tcomo en agua.

Existen muchos tipos de cemento:

Cemento Portland. Es el ms importante y en el que cenexplicacin.

Cemento Portland Blanco: cemento portland cuyas materiasmas puras y su fabricacin tiene lugar en condiciones t

impide su contaminacin por parte de sustancias que pudiersu color

Cementos naturales: por ejemplo las puzolanas.

Cemento aluminoso: que contiene bauxita.

Cemento siderrgico: que contiene escoria de alto horno.

Cementos puzolnicos, que contiene puzolanas.


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CEMENTO PORTLAND.

Producto obtenido de la mezcla de calizas y arcillas que apofundamentalmente CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO y SO3.fabricacin comprende los siguientes pasos:

1.- Preparacin del crudo: trituracin, molido y mezcla dematerias primas.

2.- Calcinacin: se lleva a cabo en un horno rotativo de u150m de largo y ms de 3m de dimetro, que gira sobre uninclinado, utilizando como combustible carbn pulverizado.coccin tiene lugar entre 1.300-1.400C hasta que se alcanzsinterizacin del material; una masa de granos duros que reel nombre declinquer.

3.- Molienda: se muele el clinquer y se le adiciona de un 2-3%yeso para regular el fraguado posterior. Despus de molidobtiene un polvo grisceo muy fino que se almacena en sdesde donde se distribuye en sacos o a granel.


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OBTENCIN DE CLINQUER DE CEMENTO PORTLAND


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Durante la calcinacin, se forman silicatos clcicos aluminatos clcicos, y cantidades pequeas de compuesde hierro y magnesio. Algunos de estos compuestos sinestables y, en presencia de agua reorganizan su estructuy cristalizan, evaporndose el agua sobrante. En eso consi

elfraguadodel cemento.

El fraguado tiene lugar en dos fases:

1.- Algunos componentes cristalizan rpidamente danlugar a un primer endurecimiento en las primeras24 hora

2.- Otros componentes lo hacen ms lentamente duranvarios meses o aos. No obstante se considera que al cabo 1 messe debe haber alcanzado el grado de endurecimiennecesario.

La adicin de una pequea cantidad de yeso, retarda endurecimiento.


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Definicion delcementoportland

- CEMENTO -

El cemento hidraulico

En la norma ASTM 150 se define alcementoportland como un cemento hidraulico

producido al pulverizar clinkers que consistenesencialmente ensilicatos de calcio hidraulico,generalmente que contienen una o mas de lasformas desulfato de calciocomo una adicion enla intermolienda


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Componentes del cementoportland

Cemento

portlandSilicato decalcio

Sulfato decalcio

CALCIO - Carbonatode calcio ( CaO) SILICE Silicato ( SiO2)

Piedra caliza

Conchas marinas

Aluminas

Pizarras


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Compuestos del cementoportland

Silicato de calcio

75%

Aluminatos

OxidosImpurezas

Aditivo

Yeso SO3

Silicato dicalcico

Silicato tricalcico

Aluminato de calc

Ferroaluminato

Alita

Belita Oxido de magnesi

Oxido de calcio


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Elementos quimicosprincipales

Calcio Silicio

HierroOxigeno

Aluminio


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APLICACIONES DEL CEMENTO.

Sus principales aplicaciones en la construccin son:

Mortero de cemento.

Hormign.

Piezas prefabricadas. (bloques, tubos, bordillos, baldosas..)

Mortero de cemento.

Est constituido por una mezcla de cemento, arena y agua q

da lugar a una pasta ms o menos plstica que se utiliza coaglomerante para unir piezas de fbrica (ladrillos, tejbaldosas, rasillones), para rejuntados o rellenos o prevestimiento de suelos y paredes (pavimentados, enlucidosrevoques).

El mortero de cemento blanco, puede tener finalidad

ornamentales en rejuntados y revestimientos, mrmol artificia


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Cementos que contienen silicatos oaluminatos clcicos

Cemento aluminoso

Caliza + bauxita cemento aluminoso

calentamiento hasta fusin

Las pastas:

Fraguan y endurecen rpidamente

Alta resistencia al ataque por sulfatos

!so Fabricacin de hormign refractario


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Cementos de escoria

"scoria

Fundida en alto horno "nfriada

#ipos:

- Cementos de altos hornos escoria granulada +clin$er de cemento %ortland

- Cementos sobresulfatadosescoria granulada +

sulfato clcico o cemento %ortland

"structura

&'trea

C t ti ili t l


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Cementos que contienen silicatos o alumclcicos

Puzolanas

(in propiedades cementantes

%uzolanas +

cementos

) materiales naturales de origen &olcnico

) materiales arti*ciales fabricados calcinando cierarcillas o pizarras

Agua #, ambiente

2)(OHCa


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Cementos expansivos

A diferencia del resto -. sufren unacontraccin sino una expansin durante la

hidratacin

) Cementos tensantes


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Productos derivados del silicato clcico

#ratamiento pastas ricas en cal s'lice o materialess'lice reacti&a

) ladrillos de silicato clcico

) aislantes t/rmicos

) lminas de amianto y silicato clcico


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Cementos que no contienen silicatos o aluminatosclcicos

Cemento de cloruro bsico de magnesio

(cemento Sorel)

Calcinacin 0# ba1a2 0reacti&

+ rido %roducto du

solucin concentrada de

(olucin -o resistencia al agua: pulir con cera y

trementina

3MgCO MgO

2MgCl

MgO

Cementosq enocontienensilicatoso


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Cementos que no contienen silicatos oaluminatos clcicos

Yesos

yeso

"xisten cuatro formas distintas:- 3ihidratado

- 4emihidratado o basanita

- Anhidrita soluble

-

Anhidrita

Deshidratacin parcial o completa

OHCaSO24

2


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Cementos que no contienen silicatos oaluminatos clcicos

Otros cementos

Cementos de aluminato de estroncio y de aluminato dbario

cementos refractarios

Alcanzan temperaturas ms altas que los cementos dealuminato clcico

%roteccin de reactores nucleares


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PROPIEDADES DEL CEMENTO

LOS COMPONENTES POTENCIALES


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LOS COMPONENTES POTENCIALES HIDRULICOS DEL CEMENTO

El silicato triclcico (SC3) es el responsable del endurecimiento rplugar a altas resistencias inciales y a un alto calor de fraguado, siendo ndisminuir su porcentaje para grandes masas de hormign.

El silicato biclcico (SC2)es el que otorga la resistencia a largo plazo. Tbajo calor de hidratacin y alta estabilidad, complementando, de alguna fanterior.

El aluminato triclcico (AC3) tiene una velocidad altsima de fragu

muy alto calor de hidratacin y da lugar a valores importantes de retracciEl aluminoferrito tetraclcico (AFC4)su presencia es necesaria por ede fuentes de hierro en la fabricacin del clinker.,el yeso, la cal libre, la magnesia, lcalis, etc.


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PROPIEDADES DEL CEMENTO


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PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Caractersticas qumicas:Mdulo u!de!teCom"uestos secu!darios

Perdida "or calci!aci!Residuo i!solu#le

Caractersticas sicas:Su"er$cie es"ec$ca%iem"o de ra&uadoFalso ra&uadoEsta#ilidad de 'olume!Resiste!cia mec(!icaCo!te!ido de aireCalor de )idrataci!

Ejemplo: Norma C-150 ASTM

Fi!ura

SuperfcieespecifcaBlaine

3270 cm2!"r

Esta#ilidadde 'olume!

E#pansi$n %eau&ocla'e 0(2)

%iem"o dera&uado

*rue+a ,ica&:

ra"ua%o inici

2. /minal 3. 55m

Resiste!ciaa lacom"resi!

3 %as:170"!cm2

7 %as:225"!cm2

2 %as:

254"!cm2


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FINURA DEL CEMENTO

La finura del cemento influye en el calor de hidra

Los cementos mas finos experimentan una reaccfuerte con los agregados reactivos alcalinos, porentre mas fino, sangra menos que uno mas grue

La finura aumenta la cantidad de yeso requeripropiciar un efecto Retardante requerida puesto qmas C3A libre para una hidratacin temprana.


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NORMAS PARA MODULO DE FINURA

Podemos observar entonces que la finura es una pvital del cemento y tiene que someterse a control cu

La fraccin de cemento retenida en un tamiz de pm. ASTM Nm. 325

ASTM 430-92. Para tamao de abertura del tamiz.


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PRUEBA DEL TAMIZ

SUPERFICIEESPECIFICADELCEMENT


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SUPERFICIE ESPECIFICA DEL CEMENTde nurse).

La superficie especifica puede determinarse tambimtodo de permeabilidad.

El desarrollo de resistencia temprana es mejor si ael 50% - 95% se encuentra entre 3 y 30m conduresistencia temprana y una buena resistencia ultima


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MTODO DE ABSORCIN DEL NITRGE

El rea superficial de polvos mas finos que el cemento portland, t

humo de slice y ceniza volante, requiere el mtodo de absorcin de gas.


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FRAGUADO DEL CEMENTO

El fraguado del cemento es el paso del estado plstico al estado solido


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FRAGUADO INICIAL

Para determinar el fraguado inicial se utiliza una agu

dimetro de 1.13+- 0.05mm, penetrando de 5+-1 mm de la bas

Se considera desde el momento en que el cemento reacciagua.

ASTM C 150 94 Prescribe un tiempo de 45 min. Usando

de Vicat.


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FRAGUADO INICIAL


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FRAGUADO FINAL

Se determina por medio de una aguja similar adaptaaditamento metlico ahuecado, de forma tal que corte circular de 5mm de dimetro, colocado 0.5mm la aguja.

Penetracin de aguja de 0.5mm-+0.1.


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FRAGUADO FINAL


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CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO La reaccin de la hidratacin entre el cemento y el agua es nica: el material fragua y luego se endhidrulica de la reaccin permite que el cemento hidratado se endurezca an bajo el agua.

La pasta de cemento de consistencia normal tiene una resistencia especificada a la penetrnormalizada. El agua requerida para la preparacin de dicha pasta se determina por medio de penetracin en pastas con diferentes contenidos de agua.

La consistencia normal del cemento es la cantidad de agua necesaria para hidratar todas y cada de cemento de forma que se conforme una pasta de cemento que alcance una fluidez ptima.

El agua de consistencia normal puede definirse como el agua necesaria para que la aguja de 1aparato Vicat penetre 10 mm 1 mm durante 30 segundos en la pasta de cemento, despus d

prueba.

Los valores tpicos de la consistencia normal estn entre 23% y 33%. Se utiliza principalmenttiempo de fraguado, la estabilidad de volumen, el calor de hidratacin y la resistencia mecnlaboratorio se utiliza un aparato conocido con el nombre de Aparato de Vicat, dicho aparatoproporcionar la penetracin lograda por una de sus agujas en cada una de las muestras utilizadas.

La consistencia normal se obtiene cuando la aguja penetra 10 mm en la muestra despus de 30 seg


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CALOR DE HIDRATACIN DEL CEMENT

De acuerdo a las reacciones qumicas la hidratacin del cemento es exot

puede liberarse hasta 500 j/s (120 cal./g).Agrietamientos producido por el enfriamiento interior del concreto.


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SANIDAD DEL CEMENTO

Es en esencia que la pasta de cemento una vez que ha fr

sufra gran cambio en su volumen, en partculas no dexpansin apreciable.

Tal expansin puede tener lugar debido a una hiretardada o lenta o a otra reaccin, de algn compuesto precemento endurecido como lo son cal libre, la magnesia libre

de calcio.


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RESISTENCIA DEL CEMENTO.

La resistencia mecnica del cemento endurecido es la prop

material que posiblemente resulta mas obvia en cuarequisitos para usos estructurales.

La resistencia de un mortero o concreto depende de la cohepartculas.

Los especmenes son probados en cubos de 40 por 40 por 1

Mortero de composicin fija arena normal, naturalarena/cemento 3 y agua/cemento es 0.50.

Desmolde despus de 24 hrs.

Atmosfera hmeda de 20 grados centgrados.


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RESISTENCIA A LA COMPRESIN SIMPL

El contenido de cemento.

La eficiencia lograda entre el cemento y el suelo.

Caractersticas y efectividad de los aditivos usados.

Tipo y cantidad de materia orgnica en la mezcla.

Relacin agua/cemento.

Grado de compactacin. Curado.

Precauciones tomadas para evitar el agrietamiento.

Tipo de suelo.


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RESISTENCIA A LA FLEXIN.

Se ha observado que la resistencia varia directamente con la resistenc

compresin simple. La relacin varia entre 1:5 a 1:10 resistencia a la flexin / resistencia a compresin.


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MODULO DE RUPTURA


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DENSIDAD DEL CEMENTO

La densidad absoluta del cemento es una propiedad fsica, que nos permi

peso o el volumen en una mezcla de concreto, a pesar que esta no se relcalidad del mismo.

La densidad absoluta del cemento se la puede calcular relacionando emasa del material (masa seca o slida) y el volumen que ocupa, excluporos, saturables y no saturables.

La densidad del cemento desempea un papel significativo en su p

funcionamiento


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DENSIDAD DEL CEMENTO

Mtodos de determinacin de la densidad del cemento

Existen diversos mtodos para determinar la densidad, pero en este ensayo utilizaremos los sigumtodo del Picnmetro (que no est normalizado), y el mtodo del frasco de Le Chatellier (segn INEN 156:2009).

Mtodo del picnmetro

El picnmetro es un frasco de vidrio, cuya cualidad es mantener el volumen fijo al colocar diversointerior. Este nos permite medir la densidad de un lquido, una vez conocida la densidad en refermercurio).

En nuestro caso, no podremos determinar la densidad del cemento, simplemente pesando, por lo

el Principio de Arqumedes, diciendo que el volumen del cemento es igual a la masa de la gasolinentre su densidad, para luego calcular la densidad absoluta del cemento.

Mtodo del frasco de Le Chatellier

En cambio, el mtodo del frasco de Le Chatellier consiste en relacionar la masa del cemento y ellquido no reactivo (gasolina, kerosene). En la norma NTE INEN 156: 2009 seala que el frasco dsumergido en un bao de agua (bao Mara), a fin de mantener su temperatura constante.

aglomerantes yconglomerantes

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