LABORATORIO CEMENTO MC Presentado por: DIVAR ALONSO GOMEZ BRICEÑO ID:568947 DUVAN ALONSO RIVEROS LASSO ID:762446 NATALIA OLIVEROS TORRES ID:748584 Presentado a: LUIS ALEJANDRO MORENO COPORACION UNIVERTARIA MINUTO DE DIOS INGENIERÍA CIVIL MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN ZIPAQUIRÁ, CUNDINAMARCA 2021 CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 3 2. MATERIALES Y MÉTODOS ...................................................................................... 4 2.1 RESISTENCIA NTC – 220................................................................................... 4 2.2 DENSIDAD NTC – 221............................................................................................. 5 3. RESULTADOS ........................................................................................................... 6 3.1 CALCULOS DE DENSIDAD ..................................................................................... 6 3.2 4. CALCULOS DE ESFUERZO ............................................................................... 6 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ........................................................................ 8 4.1 DENSIDAD............................................................................................................... 8 4.2 ESFUERZO.............................................................................................................. 8 5.CONCLUSIONES ......................................................................................................... 10 6. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 11 7. LISTA DE ANEXOS ................................................................................................. 12 7.1 Anexo 1. Cálculos formulados Excel Densidad ...................................................... 12 7.2 Anexo 2. Cálculos formulados Excel Esfuerzo ....................................................... 12 7.3 Anexo 3. Cálculos formulados Excel Diferencia de Agua ....................................... 12 2 1. INTRODUCCIÓN El presente informe tiene como fin determinar la resistencia y densidad del cemento, utilizando como guía las normas NTC 220 (Resistencia), NTC 221 (Densidad) con estas normas se establece el procedimiento para realizar estos ensayos. Como estudiantes de Ingeniería Civil conocer el cemento es de vital importancia ya que es uno de los materiales principales para la construcción de Viviendas, Puentes, edificios etc. Es uno de los ingredientes principales para la creación de pisos, bloques, ladrillos, paredes y demás tipos de elementos estructurales. 3 2. MATERIALES Y MÉTODOS 2.1 RESISTENCIA NTC – 220 consiste en realizar cubos de mortero de (50x50mm) de lado; luego se determina que la cantidad de días, se someten a la máquina de ensayo, que ejerce una fuerza a compresión sobre ellos. Esto se debe realizar según la norma (NTC-220.). Se define como la capacidad para soportar una carga por unidad de área. • Cemento: 740 (g) • Arena: 2035 (g) • Agua: 359 (𝐶𝑚3) • Recipiente de mezclado • Molde de cubos (Fig. 1): 50*50*50 (mm) • Nopreno: 15 Cm* 1 Cm Importancia: se emplean fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada (f´c) para una estructura determinada. Tener en cuenta que: • El promedio de 3 ensayos consecutivos es igual o supera a la resistencia especificada, ƒ´c. • Ninguno de los ensayos de resistencia deberá arrojar un resultado inferior a ƒ´c en más de 500 psi (3.45 MPa); MÉTODO: 1.Mezclar los materiales para la elaboración de los cubos 4 2. Homogeneizar el material; en los primeros 30 segundos se deben dar 140 rpm (revoluciones por minuto). Tomada de: (Tomada en el laboratorio de suelos Uniminuto Zipaquirá) 3. Por último, se limpia los residuos fuera del molde y se dejan 24 horas para poder desmoldarlos. Para enviarlos a fallar a 3, 7 y 14 días 2.2 DENSIDAD NTC – 221 consiste en establecer la relación entre una masa de cemento y el volumen del líquido no reactivo que esta masa desplaza en el frasco de Le Chatelier. • • • Balanza, con una precisión de 0.05g Termómetro, graduado con divisiones de 0.1 °C Frasco Le Chatelier. Importancia: La densidad desempeña un papel vital en su producción con el fin de asegurar que este cumple con todas las especificaciones necesarias y su principal utilidad está relacionado con el diseño y control de las mezclas de concreto. MÉTODO: 1.Tener en cuenta que la muestra de cemento debe pesar 64g 2.Llenando el Frasco de Le Chatelier con el líquido no reactivo (diésel) 5 Imagen tomada de: densidadrealdelcemento-150117151022-conversion-gate01 3. RESULTADOS 3.1 CALCULOS DE DENSIDAD DENSIDAD DEL CEMENTO DENSIDAD DE LA ADICION LECTURA INICIAL LECTURA FINAL KEROSENE USADO KEROSENE +CEMENTO USADO 0.65 21.8 316.5 362.9 ml ml gr gr LECTURA INICIAL LECTURA FINAL KEROSENE USADO KEROSENE +ADICION USADO 0.5 22.4 328.7 392.7 ml ml gr gr LECTURA REAL CEMENTO USADO 21.15 46.4 ml gr LECTURA REAL CEMENTO USADO 21.9 64 ml gr DENSIDAD 2.194 ml/gr 2.922 ml/gr CUMPLE DENSIDAD CUMPLE NO CUMPLE NO CUMPLE (Imagen de cálculos autores propios) 3.2 CALCULOS DE ESFUERZO Datos de las cargas durante el ensayo (kg) 1 DÍAS 3722 3610 3732 RANGO 0.478 PROMEDIO 14.467 8.70% 1.259 Mpa Mpa Mpa 3 DÍAS 6098 6251 6129 RANGO 0.6 PROMEDIO 24.161 8.70% 2.102 6 7 DÍAS Mpa Mpa Mpa RANGO PROMEDIO 8.70% 10054 9596 9123 3.652 37.622 3.273 Mpa Mpa Mpa 10054 9596 7 DÍAS 28 DÍAS MUESTRA DESCARTADA RANGO PROMEDIO 7.60% 1.796 38.54 2.929 14225 13399 Mpa Mpa Mpa Nota: el procentaje cambia, utilizamos dos cubos para realizar otra prueba. MUESTRA DESCARTADA RANGO PROMEDIO 7.60% 3.24 54.18 4.118 Mpa Mpa Mpa Nota: Utilizamos solo dos cubos a partir de la segunda prueba de los 7 dias. (Imagen de cálculos autores propios) Datos de las cargas durante el ensayo cubos AGUA (kg) 7 DÍAS RANGO PROMEDIO 8,7% 9381 9300 9555 1,357 42,373 3,686 28 DÍAS Mpa Mpa Mpa RANGO PROMEDIO 8,7% (Imagen de cálculos autores propios) 7 10789 10636 10982 1,357 42,373 3,686 Mpa Mpa Mpa 4. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS 4.1 DENSIDAD DENSIDAD Masa Volumen RANGO 3 2,80 a 3,10 gc M Con los resultados de esta prueba se determina que la densidad del cemento cumple con las especificaciones requeridas y la densidad de la adición no cumple con las especificaciones requeridas de la norma NTC 221, se llega a esta conclusión ya que la densidad de la adición es de 2.194 ml/gr no alcanzando lo mínimo requerido por la norma, 2,8 ml/gr. 4.2 ESFUERZO RANGO FORMULA 1Mp = 10,1972 Mp KgF Cm2 KgF Cm 2 Valor Maximo - Valor Minimo Megapascales Kilogramos Fuerza Centimetro Cuadrado PORCENAJES 8.7% - 7.6% Al realizar la prueba en laboratorio para la determinación de la resistencia a la compresión de cubos de cemento, nos debemos guiar por la norma NTC 220, la cual nos indica si estos cubos soportan el esfuerzo requerido. Siguiendo con las especificaciones de la norma NTC 220, se realizan los cálculos correspondientes basados en la recolección de datos, con el fin de llegar a la determinación de si cumple o no las especificaciones técnicas, en nuestro caso, las muestras tomadas cumplen con estos requisitos, en la edad de 7 días las 8 muestras se salen del rango requerido, por lo cual se descarta uno de los cubos (el cubo que represente una mayor diferencia en resultados) para realizar otra prueba con solo dos cubos, con la diferencia de que el intervalo máximo permisible entre especímenes cambia de 8,7% a 7,6%, continuando con la prueba con solo dos cubos se determina que si cumplen con las especificaciones requeridas, y así podemos proseguir hasta la última prueba a la edad de 28 días. Con la segunda prueba se determina que dichos cubos cumplen con las especificaciones técnicas sin embargo en los resultados nos da un valor de resistencia menor que la anterior muestra a la edad de 28 días, por lo tanto, se puede determinar el agua es un factor que puede alterar la resistencia a la compresión del cemento. 9 5.CONCLUSIONES 1. Con base en los ensayos de esfuerzo realizados y que a la vez se encuentran estipulados en la norma NTC 220, se logra conocer técnicamente el comportamiento y resistencia del cemento, material que al ser manejado correctamente y siguiendo sus parámetros de utilización, puede llegar a garantizar durabilidad y resistencia en cualquier tipo de obra civil. Mediante este tipo de ensayo se comprueba la calidad del material y se puede obtener confiabilidad o desaprobación del mismo. 2. En el ensayo de la densidad realizado se obtuvo un resultado favorable, ya que para ciertos datos que se establecieron en la prueba, esta cumplió con las especificaciones que incluye la norma NTC 221 (2,8 a 3,1 g/cm3) puesto que se obtuvo una densidad de 2,922 g/cm3. 3. El comportamiento en la composición del cemento se puede describir con una relación directa, es decir, a mayor edad mayor es la resistencia que va adquiriendo el material. 10 6. BIBLIOGRAFÍA (s.f.). Obtenido de file:///C:/Users/NATALIA/Downloads/densidadrealdelcemento150117151022-conversion-gate01.pdf Cemex. (s.f.). Obtenido de https://www.cemex.com.pe/-/-por-que-se-determina-laresistencia-a-la-compresion-en-el-concretoKUPDF. (01 de 12 de 2004). Obtenido de Norma NTC 220: https://kupdf.net/download/ntc220-determinacion-de-la-resistencia-de-morteros-de-cemento-hidraulico-usandocubos-de-50-mm-o-508-mm-de-lado_5b032c61e2b6f5475424a809_pdf StuDocu. (28 de 07 de 1999). Obtenido de Norma NTC 221: https://www.studocu.com/co/document/universidad-nacional-decolombia/introduccion-a-la-ciencia-de-materiales/ntc-221/9417112 11 7. LISTA DE ANEXOS 7.1 Anexo 1. Cálculos formulados Excel Densidad 7.2 Anexo 2. Cálculos formulados Excel Esfuerzo 7.3 Anexo 3. Cálculos formulados Excel Diferencia de Agua 12 CALCULO DENSIDAD DENSIDAD DE LA ADICION DENSIDAD DEL CEMENTO LECTURA INICIAL LECTURA FINAL KEROSENE USADO KEROSENE +CEMENTO USADO 0,65 21,8 316,5 362,9 ml ml gr gr LECTURA INICIAL LECTURA FINAL KEROSENE USADO KEROSENE +ADICION USADO 0,5 22,4 328,7 392,7 ml ml gr gr LECTURA REAL CEMENTO USADO 21,15 46,4 ml gr LECTURA REAL CEMENTO USADO 21,9 64 ml gr DENSIDAD 2,194 ml/gr 2,922 ml/gr CUMPLE NO CUMPLE DENSIDAD CUMPLE NO CUMPLE CALCULO ESFUERZO DATOS 3722 3610 3732 1 DÍAS 6098 6251 6129 3 DÍAS ESFUERZO 1 ESFUERZO ESFUERZO 14225 13399 MUESTRA DESCARTADA 28 DÍAS ESFUERZO ESFUERZO ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 3722 kgF FUERZA 6098 kgF FUERZA 10054 kgF FUERZA 10054 kgF FUERZA 14225 kgF ESFUERZO 148,88 kg/cm2 ESFUERZO 243,92 kg/cm2 ESFUERZO 402,16 kg/cm2 ESFUERZO 402,16 kg/cm2 ESFUERZO 569 kg/cm2 EQUIVALENCIA kg/cm2 MP EQUIVALENCIA kg/cm2 MP EQUIVALENCIA kg/cm2 MP EQUIVALENCIA kg/cm2 MP IGUAL A 10,1972 1 IGUAL A 10,1972 1 IGUAL A 10,1972 1 IGUAL A 10,1972 1 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 14,6 ESFUERZO MEGAPASCALES 23,92 Mpa ESFUERZO ESFUERZO MEGAPASCALES 39,438 Mpa ESFUERZO ESFUERZO MEGAPASCALES 39,438 Mpa ESFUERZO cm2 EQUIVALENCIA kg/cm2 IGUAL A 10,1972 ESFUERZO MEGAPASCALES 55,8 Mpa ESFUERZO Mpa ESFUERZO ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 FUERZA 3610 kgF FUERZA 6251 kgF FUERZA 9596 kgF FUERZA 9596 kgF FUERZA 13399 kgF 144,4 535,96 kg/cm2 ESFUERZO MP kg/cm2 ESFUERZO EQUIVALENCIA kg/cm2 MP IGUAL A 10,1972 1 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 14,161 250,04 kg/cm2 ESFUERZO EQUIVALENCIA kg/cm2 MP IGUAL A 10,1972 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 24,52 Mpa ESFUERZO 3 10054 9596 MUESTRA DESCARTADA 7 DÍAS FUERZA MP 2 10054 9596 9123 7 DÍAS 383,84 kg/cm2 ESFUERZO EQUIVALENCIA kg/cm2 MP IGUAL A 10,1972 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 37,642 Mpa ESFUERZO 25 cm2 ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 3732 kgF FUERZA 6129 kgF FUERZA 9123 kgF ESFUERZO 149,28 kg/cm2 ESFUERZO 245,16 kg/cm2 ESFUERZO 364,92 kg/cm2 EQUIVALENCIA kg/cm2 MP EQUIVALENCIA kg/cm2 MP IGUAL A 10,1972 1 IGUAL A 10,1972 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 14,639 RANGO PROMEDIO 8,7% ESFUERZO MEGAPASCALES 24,042 Mpa 0,478 14,467 1,259 Mpa Mpa Mpa RANGO PROMEDIO 8,7% MP IGUAL A 10,1972 1 37,642 EQUIVALENCIA kg/cm2 IGUAL A 10,1972 ESFUERZO MEGAPASCALES 52,56 Mpa Mpa cm2 EQUIVALENCIA kg/cm2 IGUAL A 10,1972 ESFUERZO MEGAPASCALES 35,786 Mpa 0,6 24,161 2,102 ESFUERZO kg/cm2 ESFUERZO ÁREA 1 kg/cm2 ESFUERZO MEGAPASCALES Mpa FUERZA MP 383,84 EQUIVALENCIA Mpa Mpa Mpa RANGO PROMEDIO 8,7% Mpa 3,652 37,622 3,273 Mpa Mpa Mpa RANGO PROMEDIO 7,6% 1,796 38,54 2,929 Mpa Mpa Mpa RANGO PROMEDIO 7,6% 3,24 54,18 4,118 Mpa Mpa Mpa PRUEBA CON DIFERENTE AGUA 9381 9300 9555 7 DÍAS ESFUERZO 1 ESFUERZO ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 FUERZA 9381 kgF FUERZA 10789 kgF ESFUERZO 375,24 kg/cm2 ESFUERZO 431,56 kg/cm2 EQUIVALENCIA kg/cm2 MP EQUIVALENCIA kg/cm2 IGUAL A 10,1972 1 IGUAL A 10,1972 MP 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 36,798 ESFUERZO MEGAPASCALES 42,321 Mpa ESFUERZO 2 Mpa ESFUERZO ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 FUERZA 9300 kgF FUERZA 10636 kgF ESFUERZO 372 kg/cm2 ESFUERZO 425,44 kg/cm2 EQUIVALENCIA kg/cm2 MP EQUIVALENCIA kg/cm2 IGUAL A 10,1972 1 IGUAL A 10,1972 MP 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 36,481 ESFUERZO MEGAPASCALES 41,721 Mpa ESFUERZO 3 10789 10636 10982 28 DÍAS Mpa ESFUERZO ÁREA 25 cm2 ÁREA 25 cm2 FUERZA 9555 kgF FUERZA 10982 kgF ESFUERZO 382,2 kg/cm2 ESFUERZO 439,28 kg/cm2 EQUIVALENCIA kg/cm2 MP EQUIVALENCIA kg/cm2 IGUAL A 10,1972 1 IGUAL A 10,1972 MP 1 ESFUERZO MEGAPASCALES 37,481 RANGO PROMEDIO 8,7% ESFUERZO MEGAPASCALES 43,078 Mpa 1 36,92 3,212 Mpa Mpa Mpa RANGO PROMEDIO 8,7% Mpa 1,357 42,373 3,686 Mpa Mpa Mpa
