Ensayo de Morteros

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ENSAYO DE MORTERESISTENCIA, HUMEDAD DE LA ARENA, GRANULOMETRÍA

RODRIGO BRITO– YAMILEE CARRIOUNIVERSIDAD DE CUENC

Facultad de Arquitectura y Urbanismo - CICLO 3B - TECNICAS TRADIICIONALES DE LA C

JUNIO DE 2014


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-ENSAYOS DE LABORATORIO DE MORTEROS-RODRIGO BRITO-YAMILEE CARRION FAUC CICLO III

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Contenido

1. Tema2. Introducción3. Objetivos

3.1 General3.2 Específicos

4. Metodología5. Alcance

5.1 Definiciones5.1.1 Materiales

Cemento Hidráulico Pasta Agregado fino Aditivos Agua Mortero Relación

5.1.2 Equipos Balanza Probeta de vidrio Cocina Curado

Mezcladora5.1.3 Herramientas Pisón Espátula Tamiz Molde

5.2 Disposiciones generales:5.2.1 Temperatura5.2.2 Humedad

5.3 Adecuaciones:5.3.1 Equipo

Balanza Probeta de vidrio Cocina Curado Mezcladora


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5.3.2 Materiales Agregado fino

5.3.3 Herramientas Pisón Espátula

Tamiz Molde

5.4 Procedimientos5.4.1 Humedad de la arena5.4.2 Granulometría5.4.3 Preparación de muestras para ensayos

Preparación de morteros5.5 Resultados y Gráficas

6. Conclusiones7. Bibliografía


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1 TEMA:

Ensayo para la determinación de la resistencia a la compresión de morteros concemento Guapan Gris Tipo IP, de relación 1:5, bajo la NORMA NTE NORMA 488:2009

2 INTRODUCCIÓN:

El presente documento se realizó con la finalidad de estudiar cómo deben hacersecorrectamente las prácticas de morteros regidos bajo las normas de cualificación ycalidad, para garantizar el buen desarrollo de los materiales de construcción, es estecaso es el buen desempeño de los morteros, para ello se estudiara elcomportamiento a la compresión del mortero 1:5.

3 OBJETIVOS:

3 2 GENERAL:

Estudiar el comportamiento y manejo del mortero 1:5, para fines constructivosreales.

3 1 ESPECIFICOS: Fabricar correctamente el mortero 1:5. Manipular los componentes del mortero con proporción 1:5 con cemento Guapan

para su buen desarrollo. Verificar correctamente el proceso del mortero siguiendo las normas INEN para

la comprobación de las características dadas en dichas normas. Comprobar la Resistencia a la Compresión, (Esfuerzo máximo que presenta un

material frente a un esfuerzo de compresión a que es sometido, antes de llegar ala rotura.)

4 METODOLOGÍA:

Se dispondrá del Laboratorio de La Universidad de Cuenca para las prácticas, Bajo

normas dadas por el INEN (Instituto Ecuatoriano de Normalización), siguiendoadecuadamente cada uno de los procesos.

5 ALCANCE:5 1 DEFINICIONES:

5 1 1 MATERIALES:


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CEMENTO HIDRÁULICO (Tipo IP Cemento Portland puzolánico): material quetiene la propiedad de fraguar y endurecer con presencia de agua, porquereaccionan químicamente con ella para formar un material de buenaspropiedades aglutinantes.

PASTA: se refiere a la mezcla de cemento, agua, aire (naturalmente atrapado ointencionalmente atrapado) y aditivos (cuando son empleados o necesarios).

AGREGADO FINO: son aquellos materiales inertes que poseen una resistenciapropia suficiente, que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento delcemento hidráulico y que garantizan una adherencia con la pasta de cementoendurecida, la razón para utilizar agregados dentro del concreto, es que éstosactúan como material de relleno, haciendo más económica a la mezcla.

ADITIVOS: materiales distintos de los ingredientes del cemento, generalmentequímicos, que se añaden antes o durante el mezclado para alterar sus propiedades,tenemos algunos ejemplos como los acelerantes o retardantes.

AGUA: es el elemento que hidrata las partículas de cemento y hace que éstasdesarrollen sus propiedades aglutinantes.

MORTERO: es la mezcla de pasta y agregado fino, la cual es utilizada en lanivelación de pisos, en la estabilización de taludes y especialmente en la

construcción de mampostería, en donde se usa como pega de ladrilloso comorecubrimiento de muros.

Tipos de morterosNombre Definición Aplicación

Mortero de Yeso Compuesto a base deyeso, arena y agua.

Levantamientos dedivisión interior por supoca resistencia.

Mortero de cal Elaborado por cal, arenay agua.

Usadas enrevestimientosexteriores o revocos.


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RELACIÓN CEMENTO/AGREGADO FINO: En morteros se refiere al volumende agregado fino en proporción al cemento a utilizar. Se denota de lasiguiente manera:

Cemento Agregado Fino1 1

Para los morteros bastardos, se usa la siguiente relación: Cemento Agregado Fino 2do Aglomerante

1 1 2

5.2 DISPOSICIONES GENERALES:

.1.1 TEMPERATURA: la temperatura del aire que está alrededor de la mezcla, losmateriales secos, moldes, placas de base y tazón de mezclado, debemantenerse a 23°C±3°C. La temperatura del agua de mezclado, gabinetehúmedo o la cámara de curado y el agua del tanque de almacenamientodebe ser ajustada a 23°C ±2°C.

.1.2 HUMEDAD: la humedad relativa del laboratorio no debe ser menor de 50%.El gabinete húmedo o cámara de curado debe cumplir con los requisitos

de la norma ASTM C 511.

1 3 EQUIPO: BALANZA: la balanza debe ser evaluada para precisión y desviación a una

carga total de 2000 g

PROBETA DE VIDRIO: con suficiente capacidad para medir el agua de

mezclado en una sola operación y suministrar el volumen indicado con una


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precisión de ± 2 cm3 a 20°C. Deben tener subdivisiones cada 5 cm3 y a 25 cm3

en probetas de 500 cm3

COCINA y CÁMARA DE CURADO: debe cumplir con los requisitos indicadosen la norma ASTM C 511.

MEZCLADORA: la mezcladora debe tener como mínimo dos velocidades

controlados por medios mecánicos definidos. Velocidad baja (140 rpm a 5rpm).


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1 4 MATERIALES

AGREGADO FINO: El agregado a usar para fabricar las muestras de ensayo debeser arena de sílice natural y cumplir con los requisitos para arena graduadanormalizada indicados en la NTE INEN 873.

1 5 HERRAMIENTAS:

PIZÓN: debe ser un material no; absorbente, abrasivo, ni quebradizo, tal como uncompuesto de caucho, que tenga una dureza según Shore A de 80±10 o una de maderade roble curada, impermeabilizada por un inmersión en parafina durante 15 min a aprox.200°C23

ESPÁTULA: debe tener una hoja de acero de 100 mm a 150mm de largo con bordes rectos

TAMIZ: la tela del tamiz debe ser montada sobre marcos cuya construcción evitepérdidas de material durante el tamizado. La tela y los marcos del tamiz normalizadodeben cumplir con los requisitos de la NTE INEN 154.

MOLDE: deben de ser de ajuste perfecto, no deben tener más de 3 compartimientoscúbicos y no deben ser separables en más de dos partes. Las partes de los moldes,cuando estén ensambladas, deben sostenerse unas con precisión. Deben ser de metalduro, no atacable por el mortero de cemento. Además se debe preparar el molde deacuerdo con un agente des-enconfrante.26

2 PROCEDIMIENTOS:

2 1 DETERMINAR LA HUMEDAD DE LA ARENA:

Se puede determinar el contenido de agua por masa o volumen, ambos se deberrealizar en un rango de temperatura entre 18º y 29º C.Para la determinación por masa. Llena el contenedor únicamente con agua hastala marca y determinar su masa y vaciarlo. Antes de colocar la muestra en elcontenedor, determinar el nivel de agua de modo que sea suficiente para cubrir lamuestra, sin pasarse de la marca original cuando se agregue el árido fino.Determinar la masa de la muestra de árido fino, introducirla en el contenedor yextraer el aire atrapado. Completar el agua en el recipiente hasta la marca originaly determinar la masa en gramos. Calcular la cantidad de agua desplazada por lamuestra, de la siguiente manera.


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2 2 GRANULOMETRÍA:

El tamaño de la muestra de campo debe ser la cantidad indicada en la NTE INEN695. La muestra para el ensayo debe ser, aproximadamente, la cantidaddeseado en seco y se la debe obtener como resultado final de la reducción.

Se debe secar la muestra constante a una temperatura de 110º ± 5º C. (No esnecesario secar el árido grueso para el ensayo del análisis granulométrico).Posteriormente se selecciona los tamices necesarios que cubran los tamañosde las partículas de material a ensayarse. Agitar los tamices manualmente opor aparatos mecánicos. Para la selección de los tamices tomar en cuenta lasiguiente tabla:

TABLA DE LA GRANULOMETRIA DE ARENA

# DE TAMIZ PESOgr

TOTAL INICIAL 5000

4 0.002

8 0.067

16 0.131

30 0.129


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50 0.098

100 0.051

200 0.015

fondo 0.005

TOTAL 498.5 1-2 GR APROXPERDIDA EN TAMICES)

Galería de muestras

Tamiz 4 Tamiz 8 Tamiz 16 Tamiz 30

Tamiz 50 Tamiz 100 Tamiz 200 Fondo


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2 3 PREPARACIÓN DE MORTEROS:

El procedimiento para la preparación de morteros depende de la relación para estecaso específico la relación del mortero es de 1:5.

Procedimiento para la mezcla de la pasta: Colocar el agua y el cemento. Dejarlo durante 30 segundos para absorba el agua. Arrancar la mezcladora a velocidad baja y mezclar durante 30 segundos. Detener la mezcladora por 15 segundos, durante este tiempo empujar hacia

abajo dentro de la mezcla, toda la pasta que se haya adherido a los lados deltazón. Arrancar la mezcladora a velocidad media y mezclar por 60 segundos.

Procedimiento para la mezcla de morteros : En la pasta agregar la cantidad total de la arena lentamente durante un periodo

de 30 segundos, mientras se continúa con el mezclado a velocidad baja. Detener la mezcladora, cambiar a velocidad media por 30 segundos más. Detener la mezcladora por 90 segundos. Durante los primeros 15 segundos de

este intervalo, empujar rápidamente hacia abajo, dentro de la mezcla todo elmortero que pueda haberse adherido a los lados del tazón; luego por el resto deeste intervalo cubrir el tazón con la tapa. Terminar el mezclado por 60 segundos a velocidad media.

Apisonado manual : El llenado de los moldes debe iniciarse dentro de un intervalode tiempo no mayor de 2 minutos y 30 segundos después de completar el primermezclado de la amasada del mortero. Los moldes deben llenarse en dos capas.Colocar una capa de mortero de alrededor de 25 mm de espesor(aproximadamente la mitad de la profundidad del molde) en todos loscompartimentos cúbicos y apisonar el mortero en cada compartimento cúbico 32veces en alrededor de 10 segundos, en 4 rondas, en cada ronda se debe compactar

con 8 golpes, en dirección perpendicular a la anterior, como se indica en la figura 1.La presión de compactación debe ser solo la suficiente para asegurar un llenadouniforme de los moldes y se deben completar 4 rondas de apisonado del mortero(32 golpes) en un cubo antes de pasar al siguiente. Una vez terminada lacompactación de la primera capa en todos los compartimentos cúbicos, llenar loscompartimentos con el mortero restante y compactar como se ha especificadopara la primera capa. NTE INEN 488:2009


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2 4 ALMACENAMIENTO DE LOS ESPECIMENES DE ENSAYO

Completado de moldeo, inmediatamente colocar las muestras de ensayo en elgabinete húmedo o cámara de curado, mantener todas las muestras de ensayo,inmediatamente después de moldeadas, en los moldes sobre las placas de base, de

20 a 72 horas, con las caras superiores expuestas al aire húmedo, pero protegidascontra la eventual caída de gotas de agua. 6.6.5.2 Si los especímenes se retiran delos moldes antes de 24 horas, deben dejarse en las estanterías del gabinetehúmedo o cámara de curado hasta que se complete este tiempo, luego lasmuestras que no van a ensayarse a las 24 horas deben sumergirse en agua saturadacon cal, dentro de tanques de almacenamiento construidos de materialesresistentes a la corrosión. El agua de almacenamiento debe mantenerse limpiacambiándola cuando se requiera.

5 4 8 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Ensayar las muestras inmediatamente después de retirarlas del gabinete húmedo,en el caso de las muestras de 24 horas de edad, o del agua de almacenamiento, enel caso de todas las otras muestras. Todas las muestras de ensayocorrespondientes a determinada edad de ensayo deben ensayarse dentro de lastolerancias permisibles de tiempo que se indica en la tabla 3 (A continuación).

Si se retira del gabinete húmedo más de una muestra a la vez para los ensayos de24 horas, deben mantenerse cubiertas con un paño húmedo hasta el momento delensayo.Secar cada muestra hasta una condición de superficie seca y eliminar los granossueltos de arena u otras incrustaciones, de las caras que estarán en contacto conlos bloques de apoyo de la máquina de ensayo. Colocar cuidadosamente la muestra en la máquina de ensayo, bajo el centro del

cabezal de apoyo superior, de manera que la carga se aplique a dos caras del cubopreviamente medidas y que estaban en contacto con las superficies planas delmolde. Antes del ensayo de cada cubo debe asegurarse que el cabezal apoyado enla esfera esté libre para bascular. Llevar el cabezal asentado en una esfera hastaque haga contacto uniforme con la superficie del espécimen. Aplicar la velocidadde rga con un incremento uniforme de velocidad entre los cabezales superior einferior hasta alcanzar una carga sobre el espécimen entre el rango de 900 a 1.800N/s, esta velocidad de aplicación de carga debe ser alcanzada durante la primeramitad de la carga máxima estimada y no se debe reajustar la velocidad de carga enla última mitad de la carga, especialmente mientras el cubo está rápidamente


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fluyendo antes de la falla. Debe registrarse la carga total máxima indicada por lamáquina de ensayo.

Tablas de seguimiento de la NORMA EC NTE 0488 2009


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3 CÁLCULOS3 1 CÁLCULOS DE LA HUMEDAD DE LA ARENA

Para calcular la humedad de la arena se usará la siguiente fórmula.Md= Mc + Ms - MMd= masa de agua desplazada por la muestra, en gramos.Mc= masa del contenedor lleno con agua hasta la marca, en gramos.


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Ms=masa de la muestra, en gramos.M= masa del contenedor más la muestra, lleno con agua hasta la marca,en gramos.

Para el cálculo del porcentaje de humedad, se usa la siguiente formula.

= ( − )( − )

100

P= humedad superficial en referencia al árido fino saturadosuperficialmente seco, %Vd= masa de la muestra, en gramos. Dividida para la gravedadespecifica volumétrica del árido fino en condición saturadasuperficialmente seca, determinada como se describe en la NTE INEN856.Md=masa del agua desplazada en gramos.

Ms= masa de la muestra en gramos.TABLA DE CÁLCULO DE LA HUMEDAD EN EL LABORATORIO

P0= 500gr

P1=

P2=

HUMEDAD % =

3 2 CÁLCULOS DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE MORTEROSLa resistencia a la compresión de morteros en cubos de 50 mm de aristase calcula mediante la siguiente ecuación:Fm= P/AFm= Resistencia a la compresión en MPaP= Carga total máxima de la falla, en N

A= Área de la sección trasversal del cubo a la que se aplica la carga, enmm2


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4 RESULTADOS Y GRAFICAS: Relación agua-cemento:

=

= 364 = 0.51 0.51 =

0.41

= (0.51 )( 0.41 ) = 0.208 2 En caso de no poseer los instrumentos recomendados en las normas INEN,especificar el método alternativo usado en los informes.La fluidez al 1 % más cercano y el agua utilizada al 0,1 % más cercano. El promediode la resistencia a la compresión de todos los especímenes de la misma muestradebe ser reportado con una aproximación de 0,1 MPa.

4 1 TABLAS DE VALORES DE LOS EJERCICIOS

Resistencia a la compresión de los morteros 1:5, muestras tomadas a partir de los 7 díasde la preparación, seguido a los 14 días y finalmente a los 21, debe saberse que la normaexige hacerse a los 28 días pero por motivos de tiempo con el laboratorio se rompierona los 21 días.

N° MORTERO RESISTENCIA A LA COMPRESION (Kgf/cm2)

1 (7 días) 15.469

2 (7 días) 16.305

3 (7 días) 16.0401

Promedio 16.058

4 (14 días) 1969

5 (14 días) 1898

6 (14 días) 1924

Promedio 1930.3333/25 = 77.21

7 (21 días) 23698 (21 días) 2434

9 (21 días) 2417

PROMEDIO 2406/25 = 96.26

Promedio TOTAL 63.176


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CONCLUSIONES:

Con esta investigación y ensayo del laboratorio se buscaba entender cómo funcionael mortero, entender su fabricación, demanda de materiales, y por sobre todo laaplicación correcta de las normas INEN, las mismas que están vigentes paragarantizar el buen desempeño de los materiales de construcción entre otros, y paraentender como estas están desarrolladas para el uso y bien común, resguardandola seguridad y su correcto manejo, así como su funcionamiento.Con el caso específico de mortero de relación 1:5 se pretendía entender para quesirve, como se usa, y bajo las normas en qué condiciones es apta su correctautilización.

Siendo entendido el ensayo, y a la vez, haberse desarrollado muy bien, salvo queno se realizó el ultimo rompimiento, bajo los 28 días, debido al tiempo en ellaboratorio, el ensayo consideramos ha salido bien y está dentro de los parámetrosestandarizados, para este tipo exactamente.


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BIBLIOGRAFIA:

Tecnotest, Ensayo De Morteros, Capitulo 15.3 Instituto ecuatoriano de normalización, sección, consulta pública.

http://www.normalizacion.gob.ec/consulta-publica/ Normas INEN:

Instituto Ecuatoriano de normalización, norma técnica ecuatoriana, NTE INEN490:2011.Definición de términos, NTE INEN 490:2011.

Cemento hidráulico. Determinación de la resistencia a la compresión demorteros en cubos de 50mm de arista. NTE NORMA 488:2009

Arena normalizada, NTE NORMA 873: 2009.
http://www.normalizacion.gob.ec/consulta-publica/http://www.normalizacion.gob.ec/consulta-publica/

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