PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS FÍSICOS PARA CEMENTOSmcalidad.cpsaa.com.pe/ListMstr/archivos/S-CC-P-25 VE13 Procedimiento de... · etapas de producción, almacenamiento y despacho, de la

PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS FÍSICOS PARA CEMENTOS

Página 1 / 26 S-CC-P-25 Versión 13

1. Objetivo y Alcance

Definir los diferentes procedimientos a utilizar en la realización de ensayos físicos de muestras de cemento. Este procedimiento tiene alcance al Analista físico y Jefe de Control de Calidad para realizar ensayos en las muestras de cementos Portland y cementos adicionados, en las etapas de producción, almacenamiento y despacho, de la planta de Cementos Selva S.A.

2. Riesgos

Mecánico

Equipos/máquinas/objetos en movimiento

Atrapamiento por contacto con equipos, máquinas, objetos en movimiento

1. Estándar de Seguridad de "Resguardo de máquinas y equipos"

Manipulación de herramientas y objetos varios

Golpes por contacto con herramientas y objetos varios

1. Estándar de Seguridad de "Herramientas Manuales". 2. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal". 3. Verificación del uso obligatorio y correcto del EPP necesario.

Herramientas manuales cortantes Cortes por contacto con herramientas cortantes

1. Estándar de Seguridad de "Herramientas Manuales". 2. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal". 3. Verificación del uso obligatorio y correcto del EPP necesario.

Sistemas presurizados

Golpes/ cortes por desacople fortuito de manqueras y conexiones/ Explosión

1. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal".

Químico

Polución Inhalación/Ingestión de polvo/falta de visibilidad

1. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal". 2.Señalización referida al uso de EPP's 3. Verificación del uso obligatorio y correcto de EPP's necesarios.

Otras sustancias tóxicas

Contacto químico con sustancias tóxicas (por vía: cutánea, respiratoria, digestiva y ocular)

1. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal".

Eléctrico

Fallas Eléctricas de equipos Contacto con energía eléctrica/Incendio

1. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal". 2. Estándar de Seguridad de "Trabajos con presencia de riesgo eléctrico".

Calor / radiación

Materiales/ objetos a elevadas temperaturas

Contacto con materiales/objetos a elevadas temperaturas

1. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal". 2. Estándar de Seguridad de "Trabajos en caliente".



Ruido / vibración

Ruido Exposición a niveles de ruido superiores al límite permitido

1. Estándar de Seguridad de "Equipos de protección personal". 2. Señalización referida al uso de EPPs necesarios 3. Verificación del uso obligatorio y correcto del EPP necesario.

Ergonómico

Manipulación de objetos pesados

Problemas ergonómicos por carga o movimiento de objetos pesados

-

Posturas inadecuadas/movimientos bruscos/repetitivos/sobreesfuerzos

Ergonómico por posturas inadecuadas/movimientos bruscos/ movimientos repetitivos/sobreesfuerzos

-

Uso de teclado, pantalla de PC, laptop, mouse del computador

Exposición a movimientos repetitivos

-

3. Equipo de Protección Personal

Descripción Símbolo Señal de Seguridad

Protección auditiva tipo orejera.

Botas de seguridad punta de acero.

Protección ocular.

Mascará de gas.

Guantes quirúrgicos.



4. Herramientas y Equipos A. Equipos: - Balanza Analítica. - Balanza Precisión. - Aparato Blaine Automático - Celda de permeabilidad de acero inoxidable. - Disco metálico perforado. - Manómetro de vidrio en U. - Equipo MICRON AIR JET SIEVE. - Aspiradora. - Termo higrómetro - Mezcladora Planetaria. - Recipiente de Acero Inoxidable de 4.73 litros. - Paleta de Mezcla. - Mesa de flujo de acuerdo a la NTP 334.126. - Molde tipo anillo cono trunco (100 mm diámetro inferior y 70 mm diámetro superior). - Prensa Hidráulica. - Émbolo. - Aparato Vicat Manual - Aparato Vicat Automático. - Aguja Vicat. - Aparato de Medición de la Longitud (Comparador de Longitud - Retractómetro). - Barra Referencial. - Autoclave (0 a 600 psi). - Recipiente de 400 ml +/- 1.0 ml. (el peso total del cilindro vacío no debe ser mayor a 900g.). - Frasco de Le Chatelier (250 mL). - Termómetro graduado en décimas de grados Celsius. - Baño termorregulador que debe ser mantenido a una temperatura constante y próxima a la

temperatura del ambiente. - Cámara húmeda. B. Herramientas - Bandeja pesa muestras. - Placa de Vidrio o bakelita. - Embudo de vidrio vástago largo para líquidos - Embudo de vidrio corto para cemento. - Pincel. - Cronómetro. - Escobilla. - Cuchara. - Tamiz Normalizado Malla # 325 (45 micras). - Brocha. - Apisonador. - Badilejo. - Molde de tres cubos (arista 50 mm). - Probeta de 1 litro, (precisión 5 ml - Moldes dobles de Acero - Pines de Acero 316. - Espátula de hoja de acero de 100 mm a 150 mm de longitud. - Papel de filtro de retención media: Tipo 1, Grado B. - Kerosene (densidad = 0.73 g / mL) o alcohol Isopropílico (densidad = 0.7863 g/ml) - Arena Otawa 20 – 30 Sand. - Agua.



5. Diagrama de Flujo

Analista Físico

Inicio

2. Los ensayos físicos se harán con una frecuencia de acuerdo a la tabla N° 1

3. Realizar los siguientes ensayos al cemento Portland o adicionados: 3.1 Ensayo para determinar la finura por Blaine del cemento. 3.2 Ensayo para determinar el residuo malla # 325 (45 micras) y malla # 450 (32

micras) por succión de aire. 3.3 Ensayo para determinar la fluidez en morteros de cemento 3.4 Ensayo para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento

en especímenes cúbicos de 2 in (50 mm) de lado. 3.5 Ensayo para determinar la consistencia normal en pastas de cemento 3.6 Ensayo para determinar el tiempo fraguado en pastas de cemento 3.7 Ensayo en autoclave para determinar la estabilidad de volumen 3.8 Ensayo para determinar el contenido de aire del mortero 3.9 Ensayo para la determinación del falso fraguado en pastas de cemento 3.10 Ensayo para determinar la expansión de barras de mortero de cementos

Portland almacenadas en agua 3.11 Ensayo para determinar la densidad de cementos

1. El analista físico debe revisar todos su EPP antes de realizar los ensayos respectivos, en caso de deterioro solicitar su reemplazo de modo inmediato

Fin



6. Descripción de Actividades

1 El analista físico debe revisar todos su EPP antes de realizar los ensayos respectivos, en

caso de deterioro solicitar su reemplazo de modo inmediato.

2. El analista físico realiza los ensayos con una frecuencia de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla N° 1: Frecuencia de ensayos físicos del cemen to

Muestra Frecuencia Etapa

Determinación de la Finura del cemento: RM325,

RM450 y Blaine

Una vez al día Compósito Despacho

Una vez por silo Compósito Molienda

Determinación de la fluidez en morteros



Determinación de la resistencia a la compresión



Determinación de la consistencia Normal



Determinación de tiempos de Fraguado



Determinación de la Expansión en Autoclave



Determinación de la Densidad del

Cemento Una vez por mes

Compósito Despacho

Compósito Molienda

Determinación del Falso fraguado, Método de la

Pasta

Una vez por día (*) Compósito Despacho


Determinación del Contenido de aire en

morteros Una vez por mes Compósito despacho

Expansión de Barra de mortero almacenadas en

agua(*) Dos veces por mes (**) Compósito despacho

(*) Aplica a tipo I. (**) Aplica a tipo GU Nota: - Los compósitos realizados serán de acuerdo al tipo de Cemento a producir.

- La frecuencia de los ensayos puede modificarse de acuerdo a las necesidades de la operación o a los requerimientos del proceso a fin de asegurar la calidad del cemento.

La temperatura del aire en el entorno de la mesa de mezcla, moldes y placas de base se mantenga en 23 ± 4° C y a una humedad relativa de no menos de 50 %. La temperatura del agua de mezcla utilizada para preparar probetas de pasta de cemento y mortero deben ser 23 ± 2° C.



3. Los ensayos físicos a efectuarse en las distintas muestras de cemento son las siguientes:

3.1 ENSAYO PARA DETERMINAR LA FINURA POR BLAINE DEL CEMENTO

3.1.1 Equipo permeabilidad de aire (Blaine Manual):

1. Tomar una muestra de cemento y homogeneizarla (la temperatura de la muestra deberá ser la misma que la del ambiente).

2. Preparar el tubo de permeabilidad limpiándolo de cualquier posible contaminante (humedad, polvo, residuos de cemento) con una escobilla, así como también limpiar el disco perforado.

3. Ingresar por la parte superior del tubo de permeabilidad el disco perforado hasta asentar en el reborde inferior de éste (asegúrese que el disco se apoye horizontal y completamente en la parte inferior).

4. Colocar un disco de papel de filtro (Tipo 1, Grado B, como: Whatman N° 597 ó 589/2) sobre el disco perforado.

5. Presionar suavemente y hacia abajo el disco de papel de filtro con la ayuda de una barra cilíndrica de madera de extremo plano (pincel), asegurándose que quede completamente apoyado sobre el disco perforado.

6. Colocar el embudo en la parte superior del tubo de permeabilidad. 7 Pesar la cantidad de cemento publicado cerca al equipo (actualizado en la primera

semana de cada mes, siempre y cuando haya cambiado las densidades del cemento) en una balanza analítica con una precisión de 0.0001g.

8. Vaciar el contenido de la pesa muestras al tubo de permeabilidad limpiándolo completamente con la ayuda de un pincel y un embudo, dar ligeros golpes al embudo para dejar caer completamente el contenido dentro del tubo.

9. Retirar el embudo del tubo golpear ligeramente la celda a fin de nivelar la capa de cemento y colocar suavemente el segundo disco de papel filtro evitando que salga la muestra agregada.

8. Comprimir, utilizando el émbolo de acero inoxidable hasta que el reborde de éste asiente en la parte superior de la celda, luego mover el émbolo lentamente a corta distancia rotándolo alrededor de 90° y volver a com primir y luego retirarlo suavemente .

9. Usar discos de papel filtros nuevos en cada determinación. 10. Colocar la celda de permeabilidad en la parte superior del manómetro cerciorándose de

tener una conexión hermética (puede usar alguna grasa el cual debe ser aplicado con algún hisopo de algodón o pincel); tener cuidado que la capa de cemento no se altere.

11. Presionar la bombilla de jebe del equipo, girar suavemente la llave y liberar lentamente la presión en la bombilla para elevar el líquido manométrico hasta alcanzar la marca superior más alta, inmediatamente cerrar la llave y liberar la bombilla.

12. El líquido manométrico desciende por efecto del paso de flujo de aire a través de la celda de permeabilidad.

13. El cronómetro se pone en marcha en el momento que el menisco llegue a la segunda marca.

14. Detener el cronómetro cuando el menisco llegue a la tercera marca (nivel inferior). 15. Anotar el tiempo observado en segundos, con éste resultado se tabula en la tabla

llamada Curva de Calibración Finura Blaine. 16. Registrar y reportar el Blaine (cm2/g) obtenido. Redondear el valor a las 10 unidades

más próximas:



Ejemplo: 4467 cm2/g redondear a 4470 cm2/g o 4464 cm2/g redondear a 4460 cm2/g.

Figura N°1 Equipo Blaine Manual

3.1.2 Equipo permeabilidad de aire (Blaine Automáti co):

1. La preparación de la muestra se ejecuta según los pasos del 1 al 12 del procedimiento de Blaine Manual.

2. Ingrese los datos de ensayo en el equipo Blaine automático desde la pantalla principal, pulsar el botón de ENSAYO para acceder al menú “DATOS DE ENSAYO” (figura 2), donde se puede modificar los siguientes parámetros:

- En el primer campo denominado “NOMBRE DE ENSAYO” introducir el nombre con el que se identificará el ensayo, en este caso se usará números correlativo, ejemplo: 101, 102, 103,… etc.

- En el segundo campo “CEMENTO DE REFERENCIA” seleccionar CAL ASTM (el equipo lo establece predeterminado, NO MODIFICAR)

- En el tercer campo “MOLINO” puede introducirse el molino de procedencia de la muestra a ensayar, molino 2 o 3.

- En el cuarto campo “TIPO DE CEMENTO” se puede clasificar nuestra muestra dentro de los diferentes tipos de cemento y procesos: MOL.CMTO 2 ICo, MOL.CMTO 3 ICo, Tipo ICo DESP o Tipo I.

- Una vez ingresado y seleccionado los datos de ensayo, pulsar el botón verde √ de confirmación (para pasar a la pantalla “ENSAYO”).

3. El equipo Blaine Automático pedirá colocar la muestra (si es que antes del paso no se colocó)

4. Los resultados de superficie especifica (Blaine) S van apareciendo según se ejecuta las medidas.

5. El equipo realiza automáticamente los ensayos, sin necesidad de la intervención de ningún operador, una vez completado el procedimiento de ensayo, se emite una señal acústica para avisar al operador.

6. Para terminar el proceso de ensayo pulsamos el botón rojo y aparecerá la pantalla “GRABAR ENSAYO” (figura 2).

7. Si el ensayo ha sido correcto, pulsaremos el botón verde √ para grabarlo y guardarlo en la memoria del aparato. Se podrá recuperar los resultados del ensayo en el



apartado RESULTADOS del menú de CONFIGURACION,

8. Si por el contrario se prefiere eliminar el ensayo ejecutado, basta con pulsar X, de esta forma los resultados del ensayo no se almacenarán.

9. En cualquier de los casos se volverá a la pantalla principal.

Figura N° 2: Pantalla del equipo Blaine Automático

3.2 ENSAYO PARA DETERMINAR EL RESIDUO MALLA # 325 ( 45 MICRAS) Y MALLA # 450 (32 MICRAS) POR SUCCIÓN DE AIRE

La finura del cemento también es posible caracterizarla determinando la cantidad de retenido

en el tamiz malla N°325 (45 µm), se utiliza esta malla de control ya que se ha determinado la relación entre el porcentaje de partículas menores de 45 µm y el desarrollo de resistencias del cemento a edades tempranas usamos para tal fin el equipo de succión de aire MICRON AIR JET SIEVE.

En la ejecución de este ensayo se debe hacer uso de respirador, protector visual y guantes.

1. Tomar una muestra de cemento debidamente homogeneizada 2. Pesar 25 g de cemento (Balanza de plataforma con una aproximación de 0.1 g) sobre la

Malla # 325 (45 micras). 3. Colocar el tamiz en el equipo ALPINE de succión de aire, tapar, programar el tiempo de

operación (180 s) y encender el equipo y la aspiradora. 4. Verificar que la presión de succión se mantenga entre 12 y 15 pulg. H2O. 5. Con un martillo de baquelita (accesorio del equipo) dar ligeros golpes a la tapa y en el

borde del tamiz para evitar que el cemento se adhiera en la tapa. 6. Finalizado éste tiempo se retira el tamiz el cual tiene cierta cantidad de material retenido

(residuo). 7. Colocar el tamiz con el residuo en la balanza, tarar y luego proceder a limpiar el tamiz

utilizando una brocha para eliminar cualquier resto del residuo, colocar el tamiz limpio en la balanza y anotar el valor indicado en el display de la balanza, éste valor es multiplicado por cuatro y el resultado es el retenido expresado en porcentaje, se calcula siguiendo la fórmula:

% RM325 = (W1 – W2) x 4

Dónde: W1: Peso del tamiz con el residuo después de ensayada la muestra. W2: Peso del tamiz luego de desechar el residuo.



8. Registrar el porcentaje de residuo obtenido. 9. Para determinar el residuo de malla # 450, usar esta en el paso 2 y de allí repetir los

mismos.

3.3 ENSAYO PARA DETERMINAR LA FLUIDÉZ EN MORTEROS D E CEMENTO

El presente procedimiento tiene como finalidad determinar la cantidad de agua necesaria para una fluidez estandarizada en morteros de cemento hidráulico para ensayos de resistencia.

En la ejecución de este ensayo se debe hacer uso de respirador, protector auditivo, protector visual y guantes.

1. Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. 2. Pesar 740 g de cemento, 2035 g de arena fina Ottawa (ASTM C778) y emplear la cantidad

de agua necesaria para cumplir con la fluidez de 110 +/- 5%, para cementos adicionados. Únicamente para cemento tipo I se adicionara 359 g de agua y determinar la fluidez obtenida.

3. Colocar la paleta mezcladora y el recipiente de mezcla secos en la posición de trabajo (Mezcladora Planetaria).

Figura N° 3: Mezcladora planetaria

4. Verter el agua al recipiente de mezclado de capacidad nominal de 4.73 L. 5. Agregar el cemento al agua y mezclar el contenido del recipiente durante 30 seg. a

velocidad lenta (140 +/- 5 rev./min.). 6. Agregar la arena durante 30 seg. mientras se continúa mezclando a velocidad lenta. 7. Se detiene la mezcladora, se cambia a velocidad media (285 +/- 10 rev./min.) y se mezcla

30 seg. 8. Se detiene la mezcladora y dejar en reposo durante 90 seg., durante los primeros 15 seg.

llevar el mortero adherido a las paredes del recipiente hacia el fondo con la espátula y luego durante el tiempo restante se tapará el recipiente con un trapo húmedo.

9. Luego mezclar durante 60 seg. a velocidad media. 10. Limpiar cuidadosamente la superficie superior de la mesa de flujo hasta que se

encuentre totalmente seca y colocar en ella el molde de flujo (tipo anillo cono trunco) ubicándola exactamente en el centro.



Figura N° 4 Mesa de fluidez

11. Colocar una capa de mortero aproximadamente 25mm de espesor en el molde y se

compacta mediante 20 golpes con el apisonador (la presión del apisonado debe ser lo suficiente para asegurar una distribución y llenado uniforme del molde)

12. Seguidamente se llena una segunda capa en el molde y se apisona como se especificó en el paso anterior.

13. Emparejar el mortero eliminando el exceso con un pase de espátula o badilejo por la parte superior del molde.

14. Después de 1 minuto de completar el llenado, levantar el molde dejando sólo el mortero e inmediatamente operar la mesa de flujo aplicando 25 golpes en 15 segundos.

15. Terminado el proceso y con la ayuda de un calibrador (CALIPER), se determina la fluidez midiendo el diámetro del mortero deformado por los golpes descritos en el paso anterior.

16. Tomar 4 lecturas, en los diferentes diámetros que posea el mortero deformado (diámetros o líneas de flujo).

17. La fluidez viene a ser la suma de las 4 lecturas de los diámetros del mortero medidas con el caliper correspondiente. Se expresa como porcentaje con relación al diámetro original de la base (diámetro de la base 100 mm).

18. En caso de cementos adicionados la cantidad de agua a adicionar al mortero estará en función de obtener una fluidez de 110 + /- 5%, en tal sentido, deberá prepararse morteros de prueba variando los porcentajes de agua, utilizar muestra fresca en cada ensayo, en ningún caso debe agregarse agua a un mortero ya preparado con la finalidad de alcanzar la fluidez requerida.

19. Calcular la fluidez del cemento ensayado se sigue la fórmula:

Fluidez, % = ∑ xϕ

Dónde: xϕ : Valor de los diámetros medidos.



3.4 ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA CO MPRESIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO EN ESPECIMENES CÚBICOS DE 2 in (50 mm) D E LADO

Para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento se fabrican especímenes cúbicos de 50 mm de lado, posteriormente son ensayados en una prensa de rotura a edades 1, 3, 7 y 28 días.

En la ejecución de este ensayo se debe hacer uso de respirador, protector auditivo, protector visual y guantes.

1. Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. 2. Pesar 740 g de cemento, 2035 g de arena fina Ottawa (ASTM C778). 3. Medir el agua 359 ml para tipo I y cementos adicionados el agua suficiente para cumplir

con la fluidez de 110 +/- 5% (IP y ICo). Únicamente para cementos puros (clínker y yeso) se adicionara 359 ml de agua y determinar la fluidez obtenida.

4. Colocar secos la paleta mezcladora y el recipiente de mezcla en la posición de trabajo. 5. Verter el agua al recipiente de mezclado de capacidad nominal de 4.73 L. 6. Agregar el cemento al agua y mezclar el contenido del recipiente durante 30 seg. a

velocidad lenta (140 +/- 5 rev./min.). 7. Agregar la arena durante 30 seg. mientras se continúa mezclando con velocidad lenta. 8. Se detiene la mezcladora, se cambia la velocidad media (285 +/- 10 rev./min.) y se

mezcla 30 seg. 9. Se detiene la mezcladora y dejar en reposo durante 90 seg., durante los primeros 15

seg. llevar el mortero adherido a la pared del recipiente hacia el fondo con la espátula y luego durante el tiempo restante se tapará el recipiente con un trapo húmedo.

10. Luego mezclar durante 60 seg. a velocidad media. 11. Determinar la fluidez del mortero obtenido en el caso de cementos Portland puros

registrar la fluidez obtenida, en el caso de cementos adicionados la cantidad de agua a adicionar se variará hasta obtener una fluidez de 110+/- 5%.

12. De cumplir con la fluidez de 110 +/- 5%, regresar el mortero de la mesa de flujo al recipiente de mezclado, de lo contrario volver a realizar la preparación del mortero.

13. El llenado de los compartimentos cúbicos del molde debe iniciarse dentro de los 150 seg. contados desde que se termina de batir el mortero.

14. Un molde posee tres compartimentos cúbicos de 2 in (50 mm) de arista.

Figura N° 5 Moldes cúbicos

15. Limpiar y engrasar (aceite mineral) cada compartimento que posea el molde. 16. Hacer un mínimo de 9 cubos por cada tipo de cemento para el ensayo de resistencia

a la compresión. 17. Colocar una capa de mortero de 25mm de espesor en cada compartimento y compactar

dando 32 golpes en cuatro etapas de 8 golpes adyacentes a cada etapa, en un tiempo de



10 seg., los golpes de cada etapa deben darse siguiendo una dirección perpendicular a los del anterior, como se ilustra en la siguientes figura:

Figura N° 6 Distribución de compactación en los moldes

18. La presión del compactado debe ser tal que asegure un llenado total de los

compartimentos de los tres moldes (9 cubos en total). 19. Seguir con la segunda capa y compactar como se hizo con la primera. 20. Al finalizar la compactación, el mortero debe sobre salir por encima de los bordes

superiores de los compartimentos de cada molde. 21. Con la ayuda de un badilejo alisar la superficie de los cubos quitando el mortero en

exceso. 22. Colocar los moldes con los cubos en una cámara húmeda por 24 horas con las

caras superficiales expuestas al ambiente pero protegidas contra la eventual caída de gotas de agua (humedad relativa > 95% y temperatura de 23 ± 2”C).

23. Desmoldar y limpiar de arena las superficies del cubo que van a estar en contacto con la máquina de ensayo.

24. Al tomar más de un espécimen al mismo tiempo de la cámara húmeda para el ensayo a 1 día, éstos se mantendrán cubiertos con un paño húmedo, hasta el momento del ensayo.

25. Los especímenes que serán ensayados a edades de 3, 7 y 28 días deben sumergirse en una solución saturada de hidróxido de calcio (Ca(OH)2) con 2 a 3g./L de agua en tanques construidos de material no corrosivo (agua de almacenamiento).

26. Si se toman más de un espécimen al mismo tiempo del agua de almacenamiento, estos deberán conservarse en agua a 23 °C +/- 2 °C y a una profundidad suficiente para que cada muestra esté sumergida hasta el momento del ensayo.

27. De haber un cubo con alguna superficie irregular (curvaturas apreciables) usar una lija muy fina y moderada presión hasta obtener las superficies planas, si esto no es posible desechar el cubo.

28. Todos los especímenes para una edad de ensayo dada, serán probados dentro de las tolerancias indicadas en la siguiente tabla:

Tabla N° 2: Tolerancias Permisibles para ensayas lo s especímenes a diferentes edades.

Edad del cubo Tolerancia Permisible

24 horas +/- ½ hora

3 días +/- 1 hora

7 días +/- 3 horas

28 días +/- 12 horas



29. Se aplica la carga a las caras de los cubos que están en contacto con las superficies

planas del molde.

30. Colocar el cubo cuidadosamente en la prensa hidráulica verificando que se deslice libremente en la superficie de ensayo (no deben colocarse amortiguadores entre el cubo y la superficie de ensayo de la máquina de pruebas). Cerrar la puerta de resguardo durante su operación, está PROHIBIDO OPERAR EL EQUIPO CON LA PUERTA ABIERTA.

Figura N° 7 Puerta de resguardo de la prensa

31. Aplicar una velocidad de carga entre 900 N/s a 1800 N/s. 32. Verificar la velocidad de ruptura de tal forma que la carga aplicada actué sin interrupción

hasta producir la falla en el cubo tal que el valor máximo de la falla sea alcanzado en no menos de 20 seg. ni más de 80 seg contados desde el inicio de la carga.

33. En ningún momento debe interrumpirse la carga aplicada por la máquina de ensayo (no se efectuarán ajustes en los controles hasta terminar el ensayo), solo hasta que se produzca la falla en el cubo que se está sometiendo a prueba en ese momento.

34.Registrar tres lecturas del indicador de presión de los tres cubos (por tipo de cemento) para la edad de 1 día. Para las edades de 3, 7 y 28 días solo se ensayaran dos cubos.

35.Calcular la resistencia a la compresión promediando las lecturas indicadas por el equipo de ensayo en PSI y MPa, registrar el resultado en PSI con aproximación a 10 PSI y en MPa con una aproximación de 0.1 MPa.

36.Reporte de resultados debe cumplir: el rango máximo permisible entre muestras de una misma tanda de mortero a la misma edad de ensayo es de 8.7% del promedio, cuando 3 cubos representan la edad de ensayo. El rango máximo permisible entre muestras de una misma tanda de mortero a la misma edad de ensayo es 7.6%, cuando 2 cubos representan la edad de ensayo. Si el rango de los 3 especímenes excede el máximo indicado, descartar el resultado que más se aleje del promedio y verificar el rango de los especímenes que quedan. Reensayar la muestra si más de 2 especímenes tuvieran problemas de falla.



3.5 ENSAYO PARA DETERMINAR LA CONSISTENCIA NORMAL EN PA STAS DE CEMENTO

El presente procedimiento tiene por objetivo determinar la cantidad de agua necesaria para obtener pastas de consistencia normal en cementos usando el Aparato Vicat (Émbolo). Para este ensayo se debe usar guantes, respirador y protectores oculares.

1. Preparar el equipo Vicat (colocar la sonda) 2. Limpiar los moldes cónicos y aceitar. 3. Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. 4. Pesar 650 g. de cemento. 5. La cantidad de agua a utilizar es la necesaria para conseguir una pasta de consistencia

normal (una penetración de 10 +/-1 mm). 6. Colocar en posición de trabajo (recipiente y paleta mezcladora). 7. Verter el agua al recipiente.

8. Agregar el cemento al agua, se deja en reposo por espacio de 30 seg. para absorción del agua.

9. Mezclar a velocidad lenta (140 +/- 5 rev./min.) durante 30seg. 10. Dejar en reposo por 15 seg., tiempo en el que se llevará el mortero adherido a las

paredes del recipiente hacia el fondo con la espátula. 11. Continuar el mezclado a velocidad media (285 rev./min.) por 1 minuto. 12. Preparada la pasta se formará rápidamente una masa esférica con las manos

enguantadas la cual se arrojará 6 veces de una mano a la otra manteniéndolas separadas unos 15 cm aproximadamente

13. La masa que descansa en la mano, se presionará dentro del extremo mayor del anillo tronco cónico, el cual estará sujeto con la otra mano, llenando el molde completamente, se quitará con la espátula el exceso en el extremo mayor.

14. Colocar el anillo con el extremo mayor sobre una placa de bakelita, y se enrasará el exceso en el extremo menor con un pase de espátula, tener cuidado de no comprimir la pasta.

15. Llevar todo el conjunto constituido por la placa, pasta y molde al aparato Vicat y centrar el conjunto debajo del vástago.

16. Hacer descender el vástago hasta que el extremo de la sonda tome contacto con la superficie de la pasta; se fija en esta posición por medio de un tornillo ubicado detrás de la escala (0 a 50 mm). Leer la posición del índice sobre la escala o llevar previamente el mismo a coincidir con el cero superior. Ubicado el cero superior, soltar el vástago inmediatamente cuidando que el aparato no esté sometido a ninguna vibración durante el ensayo, ésta operación no excederá de 30 seg. luego de terminada la mezcla.

17. La pasta se considera de consistencia normal cuando la sonda penetra de 10 +/- 1 mm a los 30 segundos después de haber sido liberada

18. En caso de no obtener este resultado variar la cantidad de agua hasta obtener una pasta con las condiciones requeridas y utilizando cemento nuevo cada vez.

19. Expresar la cantidad de agua que se requiere para una pasta de consistencia normal como porcentaje en peso del cemento utilizado, se sigue la fórmula:

% Consistencia Normal = (Wagua / Wcemento) x 100



3.6 ENSAYO PARA DETERMINAR EL TIEMPO FRAGUADO EN PA STAS DE CEMENTO

(Método de la Aguja Vicat y Método Instrumental uti lizando el equipo VICATRONIC) La finalidad del presente procedimiento es determinar los tiempos de fraguado del cemento

usando el Aparato Vicat mediante el método Manual así como con el Aparato Vicat Automático (Vicatronic). Para este ensayo se debe usar guantes, respirador y protectores oculares.

3.6.1 Procedimiento Mediante el Método Manual:

1. Preparar el equipo Vicat (colocar la aguja). 2. Limpiar los moldes cónicos y aceitar. 3. Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. 4. Pesar 650 g. de cemento. 5. La cantidad de agua a utilizar es la necesaria para conseguir una pasta de

consistencia normal (una penetración de 10 +/-1 mm). 6. Se coloca en posición de trabajo (recipiente y paleta mezcladora). 7. Se vierte el agua al recipiente. 8. Se agrega el cemento al agua, se deja en reposo por espacio de 30 seg. para

absorción del agua. 9. Se mezcla a velocidad lenta (140 +/- 5 rev./min.) durante 30seg. 10. Se deja en reposo por 15 seg., tiempo en el que se llevará el mortero adherido a las

paredes del recipiente hacia el fondo con la espátula. 11. Continuar el mezclado a velocidad media (285 rev./min.) por 1 minuto. 12. Preparar una pasta de consistencia normal variando la cantidad de agua si es

necesario, hasta obtener una penetración de 10 +/- 1 mm en 30 s. 13. Retirar el émbolo usado en la prueba de consistencia normal y colocarlo en la parte

superior del vástago, asegurar y ajustar el émbolo con el tornillo de seguridad. 14. Inmediatamente después de determinada la consistencia normal, mantenga el

conjunto conformado por el anillo y la pasta en la cámara de humedad durante 30 minutos sin perturbarla con la cara superficial expuesta al ambiente pero protegida contra la eventual caída de gotas de agua (humedad relativa > 95%).

15. Transcurrido este periodo retirar el conjunto de la cámara de humedad y colocar el conjunto conformado por el anillo y la pasta en la superficie de apoyo del aparato Vicat y se centra debajo del vástago que contiene a la aguja Vicat.

Figura N° 8 Aparato Vicat

16. Se hace descender el vástago hasta que el extremo de la aguja Vicat tome contacto con la superficie de la pasta; se fija en esta posición por medio de un tornillo ubicado en la parte inferior derecha de la escala (0 a 50 mm), efectuar mediciones cada 15 minutos.

17. Soltar la aguja Vicat girando el tornillo ubicado en la parte inferior derecha del equipo; cuando la aguja ingrese a una profundidad de 25 mm registrar el tiempo.

18. El período transcurrido desde la preparación de la pasta hasta la penetración del testigo a una profundidad de 25 mm es el tiempo de fraguado inicial .



19. Luego volver la aguja a la posición original. 20. Pasado 10 minutos, se hace rotar la base del anillo sobre la superficie y dejar caer

la aguja con una frecuencia aproximada que nos permita monitorear el avance del fraguado de la pasta en diferentes posiciones del anillo.

21. Repetir esta operación hasta que la aguja Vicat no penetre la superficie de la pasta (no deje marca visible en la superficie de la pasta).

22. El periodo transcurrido desde la preparación de la pasta hasta éste momento es el tiempo de fraguado final.

23. Se anota el tiempo inicial y final de fraguado en el registro correspondiente.

3.6.2 Procedimiento Mediante el Método Automático (Vicatronic):

1. Determinar la consistencia normal según los pasos indicados en el procedimiento mediante el método manual (pasos del Ítem C.1).

2. Después de limpiar la aguja del equipo automático, se proceder a la calibración de la aguja. Para esto se ingresa a la opción INSTRUMENTOS y luego a la opción CALIBRACIÓN DE AGUJA. Luego de Aceptar, el equipo hará descender el embolo con la aguja Vicat hasta la parte superficie de la placa de vidrio en el cual se apoyara el anillo Vicat. Todo esto con el fin de tomar la altura inicial y establecerla como referencia para el equipo.

3. Luego de CONFIRMAR la calibración, el equipo muestra el menú principal. Seleccionar la opción EJECUCIÓN DE ENSAYO y se ingresan los datos del Ensayo como se muestra a continuación:

Tabla N° 3 Datos del ensayo a ingresar en el Vicatr onic:

Número de Ensayo Código de la muestra

Tipo de Prueba ASTM

Código de Operador Nombre o Iniciales del analista

Código de Cliente Proceso: Compósito de molienda o Despacho de Cemento.

Fecha de Ensayo Fecha en la que se realiza el ensayo.

Tiempo de Muestra Tiempo en la que el cemento hace contacto con el agua.

Tiempo de Primera Penetración

Tiempo en el cuál se realizará la primera penetración de la aguja Vicat.

Retraso --

Tipo de Muestra --

Contenido de Agua % de agua utilizada.

Temperatura Temperatura del ambiente en el que se realiza el ensayo.

Humedad Humedad del ambiente en el que se realiza el ensayo.

Tipo de Caída Seleccionar la opción: Conduciendo.



Tipo de Tiempo Escoger Área.

Ajuste Final No.

Área

ID Tiempo (min.) 5 5 35 3 41 20

4. Luego de haber registrado todos los campos de descripción de la muestra se

Comienza el Ensayo y luego se hace la confirmación de la realización del ensayo.

5. El Equipo automático toma la altura de pasta conforme va fraguando. Se toma como fraguado inicial el tiempo que toma la pasta para llegar a una altura de 15 mm. Para visualizar dichas alturas y tiempos se va a la opción MEDIDAS DEL ENSAYO donde el sistema nos muestra las penetraciones graficadas así como los siguientes parámetros:

P : Tiempo desde que empezó el ensayo (el cemento y agua hicieron contacto)

I : Tiempo desde la primera penetración de la aguja Vicat. F : Tiempo remanente hasta el final de la prueba.

6. Con las alturas y tiempos se interpola (si es necesario) el tiempo requerido para

que la pasta obtenga una altura de 15 mm. Con dicha interpolación del tiempo, se corrige este dato mediante la fórmula obtenida en la última verificación del Vicatronic.

3.7 ENSAYO EN AUTOCLAVE PARA DETERMINAR LA ESTABILI DAD DE VOLUMEN El objetivo del presente procedimiento es determinar el cambio de volumen (expansión) en

pastas de cemento causado por la hidratación del óxido de calcio o el óxido de magnesio, usando el vapor de agua a alta presión y temperatura en un equipo autoclave. Para este ensayo se debe usar guantes, respirador y protectores oculares.

1. Limpiar, armar y engrasar (aceite mineral) los moldes. 2. Colocar los pines de contacto teniendo cuidado de mantenerlos limpios, libres de

grasa o materiales extraños. 3. Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. 4. Pesar 650 g. de cemento. 5. La cantidad de agua a utilizar es la necesaria para conseguir una pasta de

consistencia normal (una penetración de 10 +/-1 mm). 6. Se coloca en posición de trabajo (recipiente y paleta mezcladora). 7. Se vierte el agua al recipiente. 8. Se agrega el cemento al agua, se deja en reposo por espacio de 30 seg. para

absorción del agua. 9. Se mezcla a velocidad lenta (140 +/- 5 rev./min.) durante 30 seg. 10. Se deja en reposo por 15 seg., tiempo en el que se llevará el mortero adherido a las

paredes del recipiente hacia el fondo con la espátula. 11. Continuar el mezclado a velocidad media (285 rev./min.) por 1 minuto. 12. Preparar una pasta de consistencia normal variando la cantidad de agua si es

necesario hasta obtener una penetración de 10 + 1mm en 30 s. 13. El llenado de los moldes se hace en dos capas aproximadamente iguales

presionando la pasta con los dedos pulgares o índices para obtener un llenado lo más perfecto posible (durante la operación de llenado se protegen las manos con



guantes de goma).

Figura N° 9 Moldes prismático

14. Alisar la cara superior con un pase de espátula al ras del molde (retocar las caras si fuera necesario).

15. El llenado de los compartimentos del molde debe iniciarse dentro de los 150 seg. contados desde que se termina de batir la pasta.

16. Colocar los moldes en la cámara húmeda por 24 horas con las caras superficiales expuestas al ambiente pero protegidas contra la eventual caída de gotas de agua (humedad relativa > 95% y temperatura de 23 ± 2”C).

17. Los moldes deben permanecer en la cámara no menos de 20 horas, luego retirar y desmoldar. Se colocarán nuevamente en la cámara húmeda hasta el momento de ser ensayados.

18. Transcurrido las 24 h ± 30 min. retirar los moldes de la cámara húmeda y tomar las medidas de longitud inicial de las probetas de ensayo con el equipo comparador de longitudes.

19. Colocar los especímenes con los topes libres en el soporte de la autoclave a temperatura ambiente de manera que sus 4 caras mayores queden expuestas a la acción del vapor.

20. Colocar el soporte en la cámara de la autoclave y llenar con el volumen necesario de agua, para efecto general es del 7% al 10% del volumen de la cámara de la autoclave. La temperatura inicial del agua con la que se llena el autoclave debe estar entre 20 °C a 28 °C.

21. Tapar e iniciar el calentamiento del autoclave abrir la válvula de escape para expulsar el aire hasta que comience a salir vapor.

Figura N° 10 Autoclave

22. Al salir el vapor se cierra la válvula completamente, la presión irá incrementando entre los 45 y 75 minutos siguientes hasta alcanzar los 2.00 +/- 0.07 MPa (295 +/- 10 psi).Mantener la misma presión durante las 3 horas siguientes.

23. Al término de este plazo se suprime el calentamiento y se enfría el autoclave de manera que al cabo de 90 minutos la presión manométrica sea menor a 10 psi.

24. Abrir la válvula de escape lentamente para que la presión residual (10psi) salga hasta alcanzar la presión atmosférica.



25. Abrir la autoclave, retirar los especímenes y colocarlos en agua a más de 90 ºC, la

que se hace disminuir de manera uniforme con la adición de agua para enfriar las probetas de modo que descienda la temperatura en 15 minutos a 23°C.

26. Mantener esta temperatura por 15 minutos, se secan los especímenes cuidadosamente y se procede a medir la longitud en el equipo comparador de longitudes.

Figura N° 11 Comparador de longitud

27. Expresar la variación de longitud como porcentaje respecto de la longitud nominal de

la probeta de ensayo utilizando la siguiente fórmula:

100 x pulg. 10

pulg INICIAL)LECTURA FINAL(LECTURA EXPANSIÓN %

−=

28. Los resultados se expresan con una aproximación al 0.01 %, en caso hubiera una

contracción, el resultado se indica con un número negativo.

3.8 ENSAYO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE AIRE DEL MOR TERO El objetivo del presente procedimiento es determinar el contenido de aire en morteros de

cemento. Para este ensayo se debe usar guantes, respirador y protectores oculares.

1. Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. 2. Preparar un mortero utilizando 350 g. de cemento y 1400 g. de arena Ottawa

estándar (20-30 sand) y agua suficiente para que la fluidez del cemento sea de 87.5 % +/- 7.5%

3. Se colocan secos la paleta mezcladora y el recipiente de mezcla en la posición de trabajo.

4. Se vierte el agua en el recipiente. 5. Se agrega el cemento al agua y mezclar 30 seg. a velocidad lenta (140 +/- 5

rev./min.). 6. Agregar la arena durante 30 seg. mientras se continúa mezclando a velocidad lenta. 7. Se detiene la mezcladora, se cambia a velocidad media (285 +/- 10 rev./min.) y se

mezcla 30 seg. 8. Se detiene la mezcladora y dejar en reposo durante 90 seg., durante los primeros

15 seg. llevar el mortero adherido a la pared del recipiente hacia el fondo con la espátula y luego durante el tiempo restante se tapará el recipiente con un trapo húmedo.

9. Luego se mezcla durante 60 seg. a velocidad media (285 +/- 10 rev./min.). 10. Detener la mezcladora. 11. Limpiar cuidadosamente la superficie superior de la mesa de flujo hasta que se



encuentre totalmente seca y colocar en ella el molde de flujo (tipo anillo cono trunco) ubicándola exactamente en el centro.

12. Se coloca una capa de mortero de aproximadamente 25mm de espesor en el molde y se compacta mediante 20 golpes con el apisonador (la presión del apisonado debe ser lo suficiente para asegurar una distribución y llenado uniforme del molde)

13. Llenar el molde en exceso con aproximadamente 20 mm de mortero y compactar como en la primera capa.

14. Emparejar el mortero eliminando el exceso con un pase de espátula o badilejo por la parte superior del molde.

15. Después de 1 minuto de completar el llenado levantar el molde, dejando solo el mortero e inmediatamente operar la mesa de flujo aplicando 10 golpes.

16. Terminado el proceso y con la ayuda de un calibrador (CALIPER) se determina la fluidez midiendo el diámetro del mortero deformado por los golpes descritos en el paso anterior.

17. Se deben tomar 4 lecturas, en los diferentes diámetros que posea el mortero deformado (diámetros o líneas de flujo).

18. La fluidez viene a ser el incremento resultante de promediar las 4 lecturas de los diámetros del mortero expresado como porcentaje con relación al diámetro original de la base (diámetro de la base 100 mm).

19. Una vez encontrada la cantidad de agua para producir una fluidez de 87.5 +/- 7.5 %, se determina la masa para 400 ml de mortero, empleando el mortero remanente que queda en el recipiente de Acero inoxidable.

20. En la determinación de la masa para 400 ml, no usar la porción de mortero con que se determinó la Fluidez.

21. Haciendo uso de la cuchara colocar suavemente el mortero en el recipiente de medida de 400 ml en tres capas iguales, compactar cada 20 veces con el pisón alrededor de la superficie interna del recipiente de medida, para la capa final de mortero llenar en exceso el recipiente con aproximadamente 20 mm de mortero. Cada capa es apisonada en una revolución completa (rotación) con una presión suficiente para llenar adecuadamente el recipiente de medida y eliminar los vacíos dentro del mortero.

22. Después que el recipiente de medida ha sido llenado y apisonado de la manera descrita golpear suavemente los lados del medidor, con un golpe en 5 puntos diferentes a espacios aproximadamente iguales a fin de eliminar las burbujas de aire extraño.

23. Nivelar con el borde con el borde del medidor con la espátula mediante un movimiento de serrucho a través del extremo del recipiente, haciendo dos pasadas a toda la superficie. Si en la operación de enrasado, la espátula origina el desprendimiento de granos de arena y saltan a la superficie superior del recipiente, estos serán removidos y se repetirá la operación de nivelado.

24. Completar la operación de llenado y limpiado del cilindro dentro de 1 ½ minutos. Limpiar todo el mortero y el agua adherido a la pared del medidor. Determinar la masa del recipiente y su contenido.

25. Sustraer la masa del recipiente de medida y anotar la masa del mortero en gramos. 26. El Porcentaje de Contenido de Aire, expresado como % en Volumen se cuantifica

como se indica a continuación:

+++−=

Densidad x mezcla) Agua % x 4 (2000

Densidad x mezcla Agua % Densidad x 150.9 100 x Mortero Peso 100 % Aire, Contenido

Dónde: Densidad: Densidad Le Chatelier



% Agua Mezcla: Porcentaje de agua de mezcla referido a la masa de cemento

usado (350 g.). Peso de Mortero: Peso de los 400 ml de mortero en g.

27. Reportar el valor del contenido de aire con aproximación al 1 %.

3.9 ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DEL FALSO FRAGUADO EN PASTAS DE CEMENTO

El objetivo del presente procedimiento es determinar la capacidad de un cemento para

desarrollar endurecimiento temprano o para establecer si es que el cemento cumple o no con el límite especificado para el endurecimiento temprano. Para este ensayo se debe usar guantes, respirador y protectores oculares.

- Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. - Mezclar 500 g. de Cemento con suficiente agua hasta alcanzar una pasta con

penetración de 32mm +/- 4 mm. - Se colocan la paleta mezcladora y el recipiente de mezcla en la posición de trabajo en

el mezclado, deben estar secos. - Agregar el agua de mezclado en el recipiente de mezclado, añadir el cemento al agua y

dejar pasar 30 seg a una velocidad de mezclado lenta (140 +/- 10 rev./min). Detener el mezclador por 15 seg y raspara con la espátula hacia el fondo del recipiente la pasta adherida a las paredes. Luego mezclar durante 150 seg a una velocidad media de mezclado media (285 +/- 10 rev./min).

3.9.1 Moldeado de Probetas: - Con las manos cubiertas preferentemente con guantes, rápidamente formar una bola con

la pasta de cemento, haciéndola reposar sobre la palma de la mano, presionar la bola por el extremo más grande del anillo cónico sosteniéndolo con la otra mano, rellenando el anillo hasta que rebose el borde con pasta.

- Colocar el anillo por el extremo más grande sobre una placa de vidrio y cortar el exceso de pasta del extremo más pequeño de la parte superior, mediante un solo movimiento oblicuo del borde afilado de la espátula, sostenido en un ligero ángulo con respecto al plano de la parte superior del anillo, procurando que este se deslice sin sacudimientos, sin comprimir la pasta y hasta que la superficie sea lisa y uniforme.

3.9.2 Determinación de la penetración inicial: - Colocar el molde sobre la base del aparato Vicat y se baja el vástago hasta que el

extremo de la sonda del vástago establezca contacto con la superficie de la pasta en un punto ubicado aproximadamente a 1/3 del diámetro del borde. Se ajusta el tornillo para inmovilizar el dispositivo y se lleva a la posición cero o se registra directamente el valor indicado por aquél, estándo alineado con cualquiera de las divisiones de la escala.

- Transcurrido 20 seg desde que se completó el mezclado, se libera el vástago a fin de que inicie la penetración hasta que el dispositivo móvil se detenga. Se registra la penetración con 1 mm de aproximación. Se considera que la pasta tiene la consistencia adecuada cuando en las condiciones de ensayo, se obtiene una penetración de 32 +/- 4 mm en 30 seg después de haber sido liberado el vástago.

- El aparato debe de estar libre de toda vibración durante el ensayo. Se deben de realizar muestreos de tanteo con distintos porcentajes de agua, hasta obtener la consistencia antes mencionada, la que será considerada como penetración inicial. Durante el intervalo de 30 seg. para obtener la penetración inicial regresar el exceso de pasta al recipiente y cubrirlo.



3.9.3 Determinación de la penetración final: - Luego de ser determinada la penetración inicial se retira el vástago de la pasta, se limpia

y se coloca el anillo con su placa en una nueva posición. Tratar de tener la menor perturbación posible de la pasta. Se coloca nuevamente el vástago en contacto con la superficie de la pasta a una distancia no menor de 10 mm de la penetración inicial.

- Liberar el vástago por segunda vez 05 min. +/- 10 seg. Después de que se completo el mezclado determinándose la penetración final 30 seg después de que el vástago ha sido liberado.

Expresión de Resultados:

100 x P

P P

if=

Dónde: P : Relación de penetración en %. Pf : Penetración final (a los 5 minutos), mm. Pi : Penetración inicial, mm.

3.9.4 Determinación de la penetración de la remezcl a: Si las penetraciones determinadas con los procedimientos precedentes muestran que el cemento presenta un endurecimiento rápido (la relación de penetración, %, debe de ser mínimo 50 %), se puede determinar la naturaleza de este endurecimiento procediendo de la siguiente manera:

- Después de terminar la penetración de 05 minutos, inmediatamente retomar la pasta del anillo al recipiente de la mezcladora.

- Volver a mezclar el contenido del tazón a velocidad media (285 +/- 10 rpm) por 01 minuto.

- Se llena nuevamente el molde y se determina la penetración de acuerdo a lo indicado en ítem 3.

- Si la mezcla vuelve a su estado de fluidez y da una penetración por encima de 50%, se dice que es falso fraguado. Si la penetración produce valores menores a 50% se dice que la muestra presenta un fraguado acelerado.

3.10 ENSAYO PARA DETERMINAR LA EXPANSIÓN DE BARRAS DE MORTERO DE CEMENTOS PORTLAND ALMACENADAS EN AGUA

El objetivo del presente procedimiento es evaluar la expansión de una barra de mortero de

cementos Portland cuando esta es almacenada en agua. La cantidad de expansión de la barra de mortero puede revelar la cantidad de sulfato en el cemento; la expansión puede llegar a ser excesiva cuando el cemento contiene demasiado sulfato. Para este ensayo se debe usar guantes, respirador y protectores oculares.

1. Homogeneizar la muestra de cemento a evaluar. 2. Pesar 500 g de cemento, 1375 g de arena fina Ottawa (ASTM C 778). La cantidad

de agua de mezcla es de 243 ml para los cementos Portland y para los cementos adicionados buscar la cantidad del agua que genere una fluidez de 100 +/- 5%.

3. Se deben preparar cuatro probetas o especímenes. 4. Verter el agua al recipiente de mezclado de capacidad nominal de 4.73 L. 5. Se agrega el cemento al agua y mezclar el contenido del recipiente durante 30 seg.

en velocidad lenta (140 +/- 5 rev./min.).



6. Agregar la arena en su totalidad durante 30 seg. mientras se continúa mezclando

con velocidad lenta. 7. Se detiene la mezcladora, se cambia la velocidad media (285 +/- 10 rev./min.) y se

mezcla 30 seg. 8. Se detiene la mezcladora y dejar en reposo durante 90 seg., durante los primeros

15 seg. se lleva el mortero adherido a las paredes del recipiente hacia el fondo con la espátula y luego durante el tiempo restante se tapa el recipiente con un trapo húmedo.

9. Luego se mezcla durante aproximadamente 1 minuto a velocidad media (285 +/- 10 rev./min.).

10. Detener la mezcladora y verificar que el mortero tenga una fluidez dentro de 110 +/- 5 %. Luego de comprobar la fluidez, verter el mortero a la mezcladora, con ayuda de la espátula se arrastra hacia el fondo del recipiente el mortero adherido a las paredes, y se hace girar la mezcladora durante 15 seg. a velocidad media.

11. Limpiar, armar y engrasar (aceite mineral) los moldes. 12. Colocar los pines de contacto teniendo cuidado de mantenerlos limpios, libres de

grasa o materiales extraños. 13. Llenar el molde en dos capas del mortero preparado, cada capa debe ser

compactada con el pisón, trabajar el mortero en las esquinas, alrededor de los pernos y a lo largo de la superficie del molde con el apisonador, de modo que se obtenga un espécimen homogéneo.

14. Después que se haya compactado la última capa, cortar el mortero sobrante y alisar la superficie del molde con un pase de espátula.

15. Llenar los compartimientos del molde una vez dentro 150 s desde que se termina de batir el mortero.

16. Inmediatamente después de haber completado el moldeo, colocar las probetas de ensayo en la cámara de humedad, mantener las barras en la cámara de humedad por 22 a 23 horas, con su superficie superior expuesta al aire húmedo pero protegida del goteo de agua. Después de ese tiempo, retirar las probetas de los moldes y colocar en agua o agua saturada con cal mantenida a 23 ºC ± 2ºC hasta por lo menos 30 minutos antes de realizar la medición inicial.

17. Retirar los especímenes del tanque de agua, uno a la vez, y secar los pines con un paño húmedo antes de la medición.

18. Secar el pin y no la probeta de ensayo, para prevenir su secado y contracción. 19. Limpiar el agujero de la base del comparador de longitud dentro del cuál se fija el pin

de contacto del extremo inferior de la probeta de ensayo (éste agujero tiende a colectar agua, arena y se deberá limpiar después de cada lectura).

20. Colocar la barra de referencia en el comparador de longitud, rotar suavemente y chequear la lectura del dial al inicio y al final de los ensayos.

21. Observar y registrar la lectura que muestra la barra de referencia, luego retirar. 22. Limpiar el pin de la probeta de ensayo. 23. Poner la probeta de ensayo en el comparador de longitud, rotar la probeta

suavemente y tomar las lecturas (registre la mínima lectura si la rotación causa variación en el dial).

24. Tomar una segunda probeta, limpie los pines y el agujero de la base del comparador de longitud, rotar la probeta suavemente y tomar las lecturas.

25. Se describe el mismo procedimiento para las cuatro probetas que se hayan preparado.

26. Registrar las lecturas de cada probeta de ensayo. 27. Después de realizar la primera medición 24 h ± 15 min desde que el agua y el

cemento fueron mezclados, luego serán almacenadas en agua saturada con cal en un tanque. Las probetas serán cubiertas con al menos 5 mm de agua. Mantener el agua del tanque limpio renovándole cuantas veces sea necesaria.

28. Medir nuevamente los especímenes a la edad de 14 días.



29. Retirar la probeta de la inmersión, secar los pines, poner en el comparador de

longitud, rotar la probeta suavemente y tomar las lecturas (registre la mínima lectura si la rotación causa variación en el dial). Limpiar el agujero de la base del comparador de longitud.

30. Tome la segunda probeta de ensayo de la inmersión, secar los pines, poner en el comparador de longitud, rotar la probeta suavemente y tomar las lecturas.

31. Repetir el mismo procedimiento para cada probeta que se extraiga del tanque de inmersión.

32. Registrar las lecturas de cada probeta de ensayo. Reportar el promedio de los cuatro especímenes con aproximación de 0.001 %.

33. Calcular la diferencia en longitud de los especímenes de 24 horas y 14 días con una precisión de 0.001 % y reportar la expansión de los especímenes en dichos periodos.

34. Expresar la variación de longitud como porcentaje respecto de la longitud nominal de la probeta de ensayo:

100 x pulg 10

pulg. INICIAL)LECTURA FINAL(LECTURA EXPANSIÓN %

−=

3.11 ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DE CEMENTOS

El objetivo del presente procedimiento es determinar la densidad usando el frasco estándar de Le Chatelier. La densidad real del cemento libre de aire es un parámetro necesario para poder efectuar los cálculos de diseño y control de mezclas de concreto. Asimismo, interviene en el cálculo de la superficie específica según el método de permeabilidad de aire (Aparato Blaine). Para este ensayo se debe usar guantes, respirador y protectores oculares.

1. Verificar que el frasco Le Chatelier se encuentre limpio y libre de ningún residuo de muestras adheridas en las paredes

2. Verter el Kerosene o alcohol Isopropílico dentro del frasco de Le Chatelier hasta un punto entre las marcas de 0 ml y 1 ml (el Kerosene debe encontrarse libre de agua u otro contaminante). Si es necesario, después de llenar el interior del frasco cerca del nivel del líquido.

3. Sumergir el frasco en un baño de agua a temperatura constante, retirar el frasco y registrar la lectura de la escala como valor inicial.

4. Introducir una cantidad de cemento suficiente para que el volumen desplazado de kerosene alcance la escala del frasco (64 g para Cemento Portland) y a la misma temperatura que el líquido. La adición debe efectuarse en pequeñas cantidades (aprox. 0.05 g.) a fin de evitar que el cemento se adhiera en el cuello de la botella, una suave vibración en el frasco ayuda a evitar este inconveniente.

5. Colocar el tapón en el frasco y homogeneizar dando giros al frasco en posición inclinada o mover suavemente dando giros horizontales para evitar la formación de burbujas de aire sobre el nivel del líquido.

6. Observar en la escala superior (18 ml a 24 ml) el nivel que alcanza el líquido y sumergir el frasco en un baño de agua a temperatura constante, retirar el frasco y registrar la lectura de la escala como valor final.

7. La diferencia entre el valor inicial y final corresponde al volumen desplazado por la masa de cemento usado en el ensayo.

8. Para el cálculo de la densidad usar la siguiente fórmula:

)(cm DesplazadoVolumen

(g.) Cemento de Masa Densidad

3=



9. Registrar los resultado con dos decimales en su formato respectivo

7. Consideraciones de seguridad, salud y restriccio nes

Señales de Advertencia Descripción Símbolo Señal de Seguridad

Peligro Riesgo Eléctrico

Cuidado con sus manos

Atención peligro de obstáculos

Señales de Obligación

Descripción Símbolo Señal de Seguridad

Uso obligatorio de protección auditiva y máscara de gas

Uso obligatorio de protección

ocular y auditiva

Es obligatorio lavarse la manos

• No alterar el orden de los análisis en los puntos descritos. • Hacer uso de los EPPs de acuerdo al ensayo a realizar. • Antes del uso de los equipos electrónico inspeccionar y en caso de encontrar alguna

condición insegura reportar al Jefe de Calidad. • Debido al exceso de residuos sólidos generados, después de realizado los ensayos dejar

limpio y ordenado.

8. Consideraciones Ambientales

Los Residuos Sólidos generados de los excedentes de las muestras y/o desechos de los testigos ya ensayados del control de proceso en Planta del clinker, cemento producto terminado y despachos serán clasificados según el Plan de Manejo de Residuos de CSSA y reutilizados dentro del proceso según detalle siguiente: Excedentes de muestras pulverizadas (clinker y ceme nto producido y cemento despachado): son reintroducidas al proceso mediante la faja K-902 de alimentación al molino de cemento. Testigos de pastas y morteros de Cemento: Estas muestras provenientes de los ensayos de validación y/o verificación del cemento producido como producto terminado así como también como producto final serán acopiados en un recipiente especifico para este uso ubicado en la Sala de Prensas del Laboratorio y Laboratorio fisco siendo dispuestos en el stock pile de caliza para bloques en Planta que será posteriormente reutilizado en el proceso de fabricación de pre fabricados en la Planta de Bloques



Código d e colores Descripción Reaprovechable No Reaprovechable

Papel y cartón

Plástico

Peligroso

Generales

9. Control de Cambios:

Nota: Las modificaciones que se incluirán en la nueva versión del procedimiento se deben identificar con "negrita , cursiva" y “resaltado”.

Versión Ítems Modificados Propósito/Razones de la Modificación

13 3.1.1 Actualización del peso de la muestra para ensayo de Blaine

Elaborado por: Revisado por: Aprobado por: Fecha de emisión:

Fecha próxima revisión:

Ing. Edward Diaz S Jefe de Control de

Calidad

Ing. Edward Diaz S Jefe de Control de

Calidad

Ing. Germán Tejada Superintendente

General 26-10-2016 26-10-2018

Documents

PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS FÍSICOS PARA CEMENTOSmcalidad.cpsaa.com.pe/ListMstr/archivos/S-CC-P-25 VE13 Procedimiento de... · etapas de producción, almacenamiento y despacho, de la