2. TRABAJABILIDAD DE MEZCLAS CON CEMENTO PORTLAND
1. OBJETIVO:
Determinar la mejor relación agua/cemento en las pastas para ver su
consistencia.
2. EQUIPOS Y MATERIALES:
• Cemento Portland, marca “Pacasmayo” - Tipo I
• Agua potable (Temperatura = 22º C)
• Balanza
• Recipientes de acero.
• Probetas graduadas 250ml y 25ml.
• Cernidor
• Espátula
3. PROCEDIMIENTO:
3.1. PREPARACIÓN DE LA PASTA DE CEMENTO:
1. Se tara la balanza con el recipiente de acero, para después pesar 100 gramos
de cemento. (Foto N° 1 y 2)
2. Luego se vierte agua poco a poco, para poder obtener las pastas de cemento;
para ello se juega con diferentes cantidades y así obtener resultados diferentes:
Para la primera muestra, se agrega 100gr de cemento con 35ml de agua, luego
se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 3)
Para la segunda muestra, se agrega 100gr de cemento con 45ml de agua,
luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 4)
3. Para la tercera muestra, se varia un poco las cantidades de agua y cemento;
agregando 120gr de cemento y 34ml de agua, de tal manera lograr conseguir
un resultado diferente a lo estimado. (Foto N° 5)
Para la cuarta muestra, se agrega 100gr de cemento y 40ml de agua, luego se
mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 6)
Para la quinta muestra, se agrega 100gr de cemento y 38ml de agua, luego se
mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 7)
Para la sexta muestra, se agrega 100gr de cemento y 42ml de agua, luego se
mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 8)
Finalmente, para la séptima muestra, se agrega 100gr de cemento y 36ml de
agua, luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 9)
3.2. PREPARACIÓN DE LA PASTA CEMENTO + CAL:
1. Se tara la balanza con el recipiente de acero, para después pesar las cantidades
de cemento y cal que se ha de necesitar. (Foto N° 10)
2. Luego se vierte agua poco a poco, para poder obtener las pastas de cemento
más cal; para ello se juega con diferentes cantidades y así obtener resultados
diferentes:
Para la primera muestra, se agrega 60gr de cemento, 40gr de cal y 35ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N°11)
Para la segunda muestra, se agrega 50gr de cemento, 50gr de cal en 35 ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 12)
4. Para la tercera muestra, se agrega 80gr de cemento, 20gr de cal en 45ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 13)
Para la cuarta muestra, se agrega 59gr de cemento, 41gr de cal en 39ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 14)
Para la quinta muestra, se agrega 77gr de cemento, 23gr de cal en 41ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 15)
Para la sexta muestra, se agrega 39gr de cemento, 61gr de cal en 43ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 16)
3.3. PREPARACIÓN DE LA PASTA CEMENTO + YESO:
1. Se tara la balanza con el recipiente de acero, para después pesar las cantidades
de cemento y yeso que se ha de necesitar. (Foto N° 17)
2. Luego se vierte agua poco a poco, para poder obtener las pastas de cemento
más cal; para ello se juega con diferentes cantidades y así obtener resultados
diferentes:
Para la primera muestra, se agrega 70gr de cemento, 30gr de yeso y 40ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 18)
Para la segunda muestra, se agrega 30gr de cemento, 70gr de yeso y 40ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 19)
Para la tercera muestra, se agrega 50gr de cemento, 50gr de yeso y 40ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 20)
Para la cuarta muestra, se agrega 52gr de cemento, 48gr de yeso y 39ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 21)
5. Para la quinta muestra, se agrega 43gr de cemento, 57gr de yeso y 39ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 22)
Para la sexta muestra, se agrega 64gr de cemento, 36gr de yeso y 41ml de
agua; luego se mezcla hasta lograr su trabajabilidad. (Foto N° 23)
4. RESULTADOS:
- El presente ensayo realizado de manera empírica mide de manera cuantitativa
la trabajabilidad de las mezclas con cemento Portland que se encuentra
dentro del rango de 0.35 y 0.45, pero, además como punto de mayor importancia,
determina la consistencia o fluidez de la mezcla que es muy útil para detectar
variaciones en la uniformidad de la mezcla con proporciones determinadas.
𝑥 =
𝑎
𝑐
o 𝑥 =
𝑎
𝑔+𝑐
donde x: trabajabilidad
a: agua
c: cemento
g: agregado (cal o yeso)
MUESTRA N° 01
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 100 gr 0.35
Agua 35 ml ESTADO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 02
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 100 gr 0.45
Agua 45 ml ESTADO
NO
TRABAJABLE
6. MUESTRA N° 03
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 120 gr 0.28
Agua 34 ml ESTADO
POCO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 04
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 100 gr 0.40
Agua 40 ml ESTADO
POCO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 05
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 100 gr 0.38
Agua 38 ml ESTADO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 06
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 100 gr 0.42
Agua 42 ml ESTADO
NO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 07
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 100 gr 0.36
Agua 36 ml ESTADO
TRABAJABLE
7. MUESTRA N° 05
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 60 gr 0.35
Cal 40 gr ESTADO
Agua 35 ml TRABAJABLE
MUESTRA N° 06
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 50 gr 0.40
Cal 50 gr ESTADO
Agua 40 ml
POCO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 07
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 80 gr 0.45
Cal 20 gr ESTADO
Agua 45 ml
NO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 08
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 59 gr 0.39
Cal 41 gr ESTADO
Agua 39 ml
POCO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 09
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 77 gr 0.41
Cal 23 gr ESTADO
Agua 41 ml TRABAJABLE
8. MUESTRA N° 10
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 39 gr 0.45
Cal 61 gr ESTADO
Agua 43 ml TRABAJABLE
MUESTRA N° 11
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 70 gr 0.40
Yeso 30 gr ESTADO
Agua 40 ml TRABAJABLE
MUESTRA N° 12
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 30 gr 0.40
Yeso 70 gr ESTADO
Agua 40 ml
POCO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 13
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 50 gr 0.40
Yeso 50 gr ESTADO
Agua 40 ml TRABAJABLE
MUESTRA N° 14
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 52 gr 0.40
Yeso 48 gr ESTADO
Agua 36 ml TRABAJABLE
9. MUESTRA N° 15
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 43 gr 0.39
Yeso 57 gr ESTADO
Agua 39 ml
POCO
TRABAJABLE
MUESTRA N° 16
MATERIAL CANTIDAD TRABAJABILIDAD
Cemento 64 gr 0.41
Yeso 36 gr ESTADO
Agua 41 ml TRABAJABLE
5. CONCLUSIONES:
Para obtener una pasta trabajable, en nuestro caso, las muestras que tenían
entre 35ml y 40ml de agua, tuvieron una mejor adaptación.
Al agregar 45ml de agua dentro de 100gr de cemento, la pasta se mostró muy
líquida, siendo así poco manejable.
El cemento, el yeso y la cal tienen propiedades y características diferentes, es
por esta razón que se deben realizar los ensayos de laboratorio por separado
para cada tipo de muestra.
Al usar cal o yeso en mayor proporción que el cemento dentro de la misma pasta,
se notó que la absorción del agua es mayor.
Generamos una falla para ver cuál era la magnitud que variaba su trabajabilidad,
utilizando 34 ml de agua (1ml debajo del promedio), y 120gr de cemento. El cual
nos arrojó una masa inestable, por falta de líquido.
10. En cuanto a la temperatura, no afectó de manera considerable a las pastas por
lo que los agregados utilizados no se verán afectados en cuanto a las
condiciones futuras.
6. RECOMENDACIONES:
El presente trabajo puede considerarse como un inicio de base que sirva de
orientación a estudios posteriores que profundicen sobre la trabajabilidad de
pastas con cemento Portland.
Es necesario poner mucho énfasis en la calibración del cemento ya que de éste
depende un buen diseño de las pastas del presente ensayo de laboratorio.
La relación agua cemento, es el principal factor que se debe cuidar en el diseño
de mezclas, ya que afecta de manera directa a la contracción por secado,
teniendo efectos negativos sobre el f’c de diseño, así como condiciones futuras.
Es importante tener presente que las dosis excesivas de cemento no conducen
a la mejoría de la pasta, sino al empeoramiento de las propiedades. En particular,
la resistencia a compresión disminuye a medida que aumenta el contenido de
cemento.
No exceder o disminuir la cantidad de agua promedio que va entre 35 - 45ml,
para que el concreto tenga mejor trabajabilidad.
Terminar cada prueba asegurándose de limpiar todo material o instrumento
utilizado, para evitar que los restos de cemento y/o agua queden adheridos y
puedan vulnerar las próximas muestras.
Usar mascarilla y guantes para protección del estudiante.
11. 7. BIBLIOGRAFIA:
ANA TORRE CARRILLO, 2004. Curso Básico de Tecnología del Concreto.
Primera Edición, Santiago, Instituto Chileno de Cemento y Hormigón.
NTP 334.074:2013 CEMENTOS. Método de ensayo para la cantidad de agua
requerida, para la determinación de la consistencia normal en pastas de cemento
hidráulico.
La variabilidad de los ensayos de la resistencia de hormigón. (The variability of
pullout tests and in-place concrete strength). J. A. BICKLEY. Revista: "Concrete
International", abril 1982, número 4, págs. 44-51.
