Método de ensayo para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico

1. INTRODUCCIÒN.
Definición de Consistencia Normal: Es la cantidad de agua necesaria para que la pasta de cemento alcance una fluidez óptima y una plasticidad ideal. Los valores típicos de la consistencia normal están entre 23% y 33%. Se utiliza principalmente para determinar el tiempo de fraguado, la estabilidad de volumen, el calor de hidratación y la resistencia mecánica. Es un factor que no es índice de calidad del cemento.
En el ensayo de laboratorio se utiliza un aparato conocido con el nombre de Aparato de Vicat, dicho aparato tiene la función de proporcionarnos la penetración lograda por una de sus agujas en cada una de las muestras utilizadas. Consiste en un soporte con un vástago móvil que pesa 300g, uno de sus extremos se llama sondeo, tiene 10 mm de diámetro y 50 mm de longitud y el otro una aguja de 1 mm de diámetro y 50 mm de longitud el vástago es reversible y se ajusta a través de un tornillo, tiene un índice ajustable que se mueve sobre una escala graduada en milímetros, rígidamente unida al soporte. El molde en el cual se coloca la pasta debe ser de forma tronco-cónica y su base mayor debe reposar sobre una placa de vidrio, el molde debe ser de material no absorbente que resista física y químicamente el ataque de la pasta de cemento.

Según la norma, el aparato de Vicat debe tener las siguientes especificaciones:
Peso de la sonda 300 - 5 grs
Diámetro de la sonda 10 - 0.05 mm
Diámetro de la aguja 1 - 0.05
Diámetro interior de la base mayor del molde 70 - 3 mm
Diámetro interior de la base menor del molde 60 - 3 mm
Altura de molde 40 - 1mm


2. OBJETIVO.
Establecer el método de ensayo para determinar la consistencia normal del Cemento Hidráulico mediante el uso de la aguja de Vicat de 10 mm.

3. MATERIALES Y EQUIPOS.
Aparato de Vicat: Molde y base de vidrio.
Balanza.
Probetas graduadas de vidrio.
Guantes.
Palustre.
Recipientes.
Cemento Portland tipo I.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

Para la realización del ensayo, se tuvieron en cuenta las especificaciones de las normas:
o NORMA ICONTEC 110 Método para determinar la consistencia normal del Cemento Hidráulico.
o ASTM C – 187 Method of test for Normal Consistency of hydraulic cement.
Sobre una superficie no absorbente, se colocaron 500gr de cemento Portland en forma de cono, previamente pesados en la balanza, haciendo un orifico en su interior sobre el cual se vertió agua y se llenó el orifico con el cemento seco que lo rodea utilizando el palustre.
A continuación se mezcló con las manos, para darle a la pasta una forma esférica y pasarla 6 veces de mano a mano. Al finalizar, se llenó el molde por la parte inferior colocando sobre esta base la placa de vidrio, volteando todo el conjunto de tal manera que se niveló con palustre la pasta en la base menor.
El conjunto constituido por la placa, la pasta y el molde se llevó al aparato y se centra bajo el vástago, el cual se hace descender hasta que la sonda toque la superficie de la pasta y se fija en esta posición luego se lleva la escala al cero superior. Finalmente esta se deja caer durante 30 segundos.

5. RESULTADOS.
Para llevar a cabo el ensayo, se utilizaron muestras de 500gr de cemento Portland, el procedimiento se repitió varias veces para identificar a qué relación de agua cemento, la aguja del aparato de Vicat de 1cm de diámetro, penetrara 10mm en la mezcla.

Experiencia 1 2 3 4 5 6
Muestra (gr) 500 500 500 500 500 500
Volumen de Agua (ml) 110 120 125 128 135 140
Penetración de la aguja (mm) 0 4 7 13 15 16
Relación agua cemento (%) 22 24 25 25.6 27 28

6. CONCLUSIONES.
Atendiendo a los datos recolectados en el ensayo de la consistencia normal al cemento Portland y a la norma respectiva, la cual enuncia que una pasta de cemento se considerará que tendrá consistencia normal cuando la aguja de Vicat de 10mm de diámetro la penetre 10mm; podemos concluir que la consistencia normal del cemento utilizado para llevar a cabo la experiencia se encuentra entre una relación agua cemento entre el 25% y el 27%, es decir, que la muestra de 500gr de cemento alcanzará una plasticidad ideal y una fluidez óptima cuando se mezcle con una cantidad de agua entre 125ml y 128ml.