UNIVERSIDAD DE OVIEDO-ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS, ENERGÍA Y MATERIALES MASTER EN INGENIERÍA DE MINAS EXAMEN DE CEMENTO Y HORMIGÓN. CONVOCATORIA MAYO/JUNIO 2015. 11.05.2015. TEORIA. T1.- Indicar el significado de cada uno de los elementos que componen la designación del siguiente cemento: CEMII/B-V II/A-D32.5R 42'5R CEM T2.- ¿Qué es una puzolana?. ¿En qué consiste la acción puzolánica?. Nombrar dos adiciones de ese tipo. T3.- (i).- Definir el módulo de alúmina. Un crudo tiene un valor del módulo de alúmina de 1,3 y se aumenta a 1.6, ¿Qué efectos tiene dicha variación sobre las propiedades del cemento y sobre la operación del horno?. T4.- En la figura 1 se muestra el conjunto intercambiador de calor (4 etapas) + Horno. Señalar el flujo de materiales (Crudo y gases del horno) en el intercambiador. ¿Cómo se intercambia el calor entre el crudo y los gases?. Hacer una representación gráfica de la variación de la temperatura, dentro del intercambiador, de ambos materiales. FIGURA 1 UNIVERSIDAD DE OVIEDO-ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS, ENERGÍA Y MATERIALES MASTER EN INGENIERÍA DE MINAS EXAMEN DE CEMENTO Y HORMIGÓN. CONVOCATORIA MAYO/JUNIO 2015. 11.05.2015. TEORIA. T5.- ¿Cuál es la forma más adecuada del árido grueso para hormigón?. Describe brevemente el ensayo para su determinación. Influencia de este parámetro en las características del hormigón. T6.- (i).- EXPLICAR brevemente el procedimiento a seguir para determinar la consistencia de un hormigón mediante el ensayo del cono Abrams (b).- Se están colocando en dos obras diferentes dos hormigones, hormigón A y hormigón B. Ambos se han diseñado en la misma central con los mismos materiales y mismos parámetros básicos de dosificación (relación agua/cemento, relación arena/grava, relación árido/cemento), sin embargo, la consistencia, medida “in situ” mediante asiento en cono de Abrams, del hormigón A es mayor que la del hormigón B. ¿A qué crees que puede ser debida esta diferencia?. T7.- Define segregación y exudación. Formas de segregación. Efectos de la exudación. T8.-(i).- Cuales son los efectos del hormigonado en tiempo frío. Enumera y describe las precauciones a tomar para el hormigonado en época de helada. En caso de que no se hayan tomado dichas precauciones ¿Qué efectos puede provocar la helada al hormigón? (ii).- Se trata de hormigonar en invierno con un hormigón cuya dosificación en volúmenes de conjunto es de 1:2.5:3.5 (cemento:arena:grava), que tiene una relación (agua/cemento) de 0,5 estando el cemento y los áridos en el momento de fabricarlo a 5 °C. Las características de los materiales que integran el hormigón son las siguientes: El hormigón se va realizar con un cemento portland medio procedente de un clinker cuya composición potencial es: C3S 35 % 508 J/g C2S 38 % 262 J/g C3A 8 % 876 J/g C4AF 9 % 423 J/g Determinar la temperatura del agua de amasado para que al terminar éste, la de la masa sea de 15 °C T9.- Describir las propiedades que confieren a hormigón los aditivos aceleradores de fraguado. Pon dos ejemplos de aplicaciones recomendadas. T10.-Comentar las características de un hormigón cuya designación completa es: HA-30 / B /20/ IIIa + Qb. . UNIVERSIDAD DE OVIEDO-ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS, ENERGÍA Y MATERIALES MASTER EN INGENIERÍA DE MINAS EXAMEN DE CEMENTO Y HORMIGÓN. CONVOCATORIA MAYO/JUNIO 2015. 11.05.2015. PROBLEMAS. P1.- La empresa Cementos X, S.A. trabaja con las siguientes materias primas: OXIDO SiO2 A12O3 Fe2O3 CaO MgO ALCALIS P. C. + SD CALIZA MARGA 4.5 33.0 2.5 11.0 1.0 5.0 50.0 25.0 0.7 1.5 2.0 3.5 39.3 21.0 ARENA 85.0 2.5 5.0 3.5 1.0 1.0 2.0 Se pide: (a).- Calcular la proporción en la que deben mezclarse para que el crudo resultante tenga un factor de saturación en cal de 0.98 y un módulo de silicatos de 2.50 Calcular la composición química de la mezcla resultante. (b).- Calcular la composición química y potencial del clinker resultante. (c).- Hallar el valor del módulo de alúmina ¿Está dentro del intervalo de variación normal? (d).-Calcular los valores del módulo de alúmina y de silicatos ¿Están dentro del intervalo de variación normal ?. A la vista del diagrama de la figura 1, calcular la cantidad de fase liquida a 1338 ºC y a 1450 ºC.¿Qué modificación se podría hacer para obtener una mayor cantidad de fase líquida, a 1338 ºC, manteniendo constante la cantidad de fase líquida a 1450 ºC?. (e).-Con el clinker obtenido se fabrica un cemento tipo I, ¿Podría considerarse tal cemento adecuado para la fabricación de productos prefabricados?. UNIVERSIDAD DE OVIEDO-ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS, ENERGÍA Y MATERIALES MASTER EN INGENIERÍA DE MINAS EXAMEN DE CEMENTO Y HORMIGÓN. CONVOCATORIA MAYO/JUNIO 2015. 11.05.2015. PROBLEMAS. P2.- (A).- Supongamos un hormigón confeccionado con un cemento portland cuyo calor de hidratación es de 423 J/g y en cuya dosificación se hayan empleado: 350 kg de este cemento, 200 l de agua y 1700 kg de áridos, cuyos calores específicos son, respectivamente, 0,85; 4,23 y 0,85 J/°C.g. Determinar la elevación de temperatura del hormigón debida a la influencia del calor de hidratación del cemento. Se supone, aunque no sea real, en aras a la simplificación, que la transformación se realiza adiabáticamente y no hay, por tanto, disipación de calor. (B).- Disponemos de una zahorra de árido natural cuya granulometría se indica en % de pasa: TAMICES %P 63 82 31,5 (32) 74 16 60 8 52 4 38 2 30 1 26 0,5 20 0,25 12 0,125 6 Esta zahorra no resulta apta para la clase de obra que queremos realizar y por ello tenemos que conseguir que su módulo granulométrico sea de 5,0 pero con el menor desperdicio posible. Conseguido lo anterior, la zahorra resultante la dividiremos en tres fracciones de árido empleando las cribas 16 y 4 mm., con destino a la confección de un hormigón para la fabricación de dolos y bloques que van a estar sumergidos en el mar. El almacenaje prolongado del cemento nos hace temer una caída de resistencias por lo que lo sometemos a ensayo y observamos que una muestra de hormigón fabricado con este cemento que debía dar una resistencia de 25 N/mm2 a los 7 días, rompe bajo una tensión de 22 N/mm2 con unas condiciones de ejecución óptimas. Razones de economía exigen emplear la menor cantidad de cemento, para lo que debemos emplear la consistencia más adecuada en función de esta exigencia y del tipo de obra de que se trata, eligiendo una consistencia plástica. La arena en obra está húmeda y para determinar esta humedad, así como el entumecimiento, se hacen las siguientes determinaciones: Peso de un litro de arena húmeda: 1400 g. Peso de la arena desecada: 1320 g. MATERIAL Cemento Áridos Dr 3,1 2,5 Da 1,5 Se pide: (a).- Cantidad a retirar para obtener un módulo granulométrico de 5,0. (b).- Clase y tipo de cementos más adecuados y cantidades de agua y cemento. (c).- Dosificar en peso y volumen corregidos por el método analítico de FULLER. (d).- Densidad del hormigón fresco. (e).- Tipificación del hormigón Figura 2.- Diagrama de Terrier