Informe Densidad Del Cemento
Informe Densidad Del Cemento
Informe Densidad Del Cemento
ENSAYO DE MATERIALES II
PRACTICA No: 02
GRUPO #: 03
SEMESTRE: 04 PARALELO: 01
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TEMA
DENSIDAD ABSOLUTA DEL CEMENTO
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
El cemento es un conglomerante hidráulico, es decir, un material inorgánico finamente molido
que, amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y
procesos de hidratación y que, una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso
bajo el agua. (IECA, 2015); en sí, el cemento dosificado y mezclado con otros áridos y con
agua, puede formar morteros, hormigones o simplemente pasta conservando así su
trabajabilidad durante el tiempo necesario además de presentar resistencias preestablecidas y
mantener su volumen constante sin presentar variación notable.
(Polanco Rodriguez, 2015) nos dice que Generalmente el peso específico del cemento Portland
es de aproximadamente 3.15. El cemento Portland de escoria de alto horno y los cementos
Portland-puzolana pueden tener valores de pesos específicos de aproximadamente 2.90. El peso
específico de un cemento, determinado con la norma ASTM C 188 no es indicador de la calidad
del cemento; su uso principal se tiene en los cálculos de proporciona miento de mezclas.
En los Estados Unidos un saco de cemento Portland pesa 94 libras (42.638 kg) y tiene un
volumen de aproximadamente 1 pie cúbico (28.32 lt) cuando acaba de ser empacado. En
México el cemento a granel se mide en toneladas métricas y los sacos de cemento tienen un
peso de 50 kg al igualo que en Ecuador. El peso del cemento de albañilería va impreso en el
saco. La densidad real del cemento Portland a granel puede variar considerablemente
dependiendo de su manejo y almacenamiento. Un cemento Portland demasiado suelto puede
pesar únicamente 833 kg/m3, mientras que, si se compacta por vibración, el mismo cemento
puede llegar a pesar 1,650 kg/m3. Por este motivo, la práctica correcta consiste en pesar el
cemento a granel para cada mezcla de concreto que se vaya a producir.
En resumidas cuentas, la densidad del cemento se utiliza únicamente para determinar la
cantidad volumétrica de concreto a ejecutar, mas no afecta a las propiedades mecánicas del
mismo.
Para el fin de determinar el volumen del cemento durante este ensayo se utilizará el principio
de Arquímedes como base de funcionamiento de los aparatos, el principio de Arquímedes dice
que Un objeto que se sumerge desplaza un volumen de líquido igual al volumen del objeto.
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OBJETIVOS
Objetivos generales
o Determinar la densidad del cemento hidráulico mediante el método del frasco
volumétrico de Le Chatelier.
o Determinar la densidad del cemento hidráulico mediante el método del
picnómetro.
Objetivos específicos
o Determinar la relación existente entre la masa y el volumen de una cantidad fija
de cemento.
o Realizar un análisis comparativo de la densidad absoluta del cemento por dos
métodos: Le Chatelier y picnómetro.
o Analizar las ventajas y desventajas de cada método utilizado.
Picnómetro -
Frasco de vidrio 500(ml)
Pipeta ±0,1(𝑚𝑙) 10 (ml)
Espátula plana - -
Mascarilla - -
Vaso de Precipitación 1. ±50(𝑚𝑙) 1. 1000(ml)
2. ±100(𝑚𝑙) 2. 600(ml)
Recipientes metálicos - -
Embudos de vidrio
Guantes de caucho - -
Materiales
MATERIAL CANTIDAD PRODECENCIA
Cemento 1. 𝐿𝐶. 64(𝑔) Selvalegre
2. 𝑃. 150(𝑔)
Gasolina 𝑐𝑚3 -
Liquido no reactivo
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PROCEDIMIENTO
Método del picnómetro
Colocar gasolina dentro del frasco de Le Chatelier hasta una marca dentro de cero y un
ml.
Medir la masa del frasco Le Chatelier más la gasolina adicionada.
Realizar la respectiva lectura del volumen inicial del conjunto frasco + gasolina.
Colocar 64 g de cemento dentro del frasco Le Chatelier.
Retirar los vacíos.
Medir la masa del conjunto y el volumen final al adicionar cemento.
Registrar todos los datos obtenidos en una tabla de valores.
Obtener la densidad mediante la fórmula indicada en la norma INEN 156.
ESQUEMA DE LA PRÁCTICA
Esquema de equipo
Foto # 01 Foto # 02
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ESQUEMA DE LAS HERRAMIENTAS
Foto # 03 Foto # 04
Foto # 05 Foto # 06
Foto # 07 Foto # 08
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Foto # 09 Foto # 10
Toma de la medida de masa del picnómetro Medida de masa del cemento Selvalegre
Foto # 15 Foto # 16
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Llenando el picnómetro de gasolina hasta la Agitaciones leves para eliminación de
marca de aforo vacíos
Foto # 17 Foto # 18
Foto # 19 Foto # 20
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Esquema de procedimientos (procedimiento 02: le chatier)
Foto # 21 Foto # 22
Colocación de gasolina dentro del frasco de Medición de la masa del frasco Le Chatelier
Le Chatelier hasta una marca dentro de cero más la gasolina adicionada.
y un ml.
Foto # 23 Foto # 24
Foto # 25 Foto # 26
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TABLAS Y GRAFICAS
Tabla 01: datos obtenidos por el método de Le Chatelier
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CALCULOS TIPICOS
Método Le Chatelier
NOMENCLATURA Masa del cemento
Nomenclatura
Masa del cemento
Masa del picnómetro vacío [A] =
172.1(g) 𝐸 =𝐵−𝐴
Masa del Picnómetro + cemento 𝐸 = 234.6(𝑔) − 172.1(𝑔)
[B]=234.6 (g) 𝑬 = 𝟔𝟐. 𝟓 (𝒈)
Masa de Picnómetro + cemento +
gasolina [C] = 586.3 (g) Masa del líquido desplazado
Peso de Picnómetro + 500 ml de 𝑯 = 𝐹 − (𝐶 − 𝐵)
gasolina [D] = 539.5 (g) 𝑯 = 367.4(𝑔) − (586.3(𝑔) − 234.6(𝑔)
Masa del cemento [E]= 62.5(g) 𝑯 = 𝟏𝟓. 𝟕 (𝒈)
Masa de 500 ml de gasolina [F]=367.4 Densidad de la gasolina
(g) 𝐹
𝐺=
Densidad de gasolina [G]= 0.7348 500
(g/cm3) 4(𝑔)
𝐺 = 367.
Masa del líquido desplazado [H] = 500𝑐𝑚3
𝒈
15.7 (g) 𝑮 = 𝟎. 𝟕𝟑𝟒𝟖 ( 𝟑 )
𝒄𝒎
Volumen del líquido desplazado =
Volumen del líquido desplazado
volumen del cemento en frasco [I] = 𝐻
21.367 cm3 𝐼=
𝐺
Densidad del cemento [J] = 2.925 15.7 (𝑔)
g/cm3 𝐼= 𝑔
0.7348 ( 3 )
𝑐𝑚
9
𝑰 = 𝟐𝟏. 𝟑𝟔𝟕 𝒄𝒎𝟑
Densidad del cemento
𝐸
𝐽=
𝐼
62.5 (𝑔)
𝐽=
21.367 𝑐𝑚3
𝒈
𝑱 = 𝟐. 𝟗𝟐𝟓 ( 𝟑 )
𝒄𝒎
ANALISIS DE RESULTADOS
CONCLUSIONES
Para la determinación de la densidad absoluta del cemento Selvalegre se requiere
conocer los dos parámetros fundamentales que son: masa y volumen; la masa se la
determina fácilmente con una balanza calibrada, mientras que para conocer el volumen
del cemento nos apoyamos en dos métodos de ensayo que son: Le Chatelier y el método
del picnómetro los cuales utilizan el principio de Arquímedes mencionado en la
introducción de este informe.
Tanto el método de Le Chatelier como el método del Picnómetro son tan confiables
como precisos, si es que son ejecutados correctamente y precisamente siguiendo una
norma en el caso de Le Chatelier, y de manera experimental exacta para el picnómetro.
Por lo tanto, la obtención de la densidad del cemento no solo depende del material o el
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cemento a usarse en el ensayo, sino que depende del método utilizado conociendo con
anterioridad que las densidades deben ser similares en los dos métodos
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos entre los dos métodos, Le Chatelier
presenta una mayor precisión debido a que este método se encuentra normado (NTE –
INEN 156 – 2009), indicándonos procedimientos precisos a seguir a diferencia del
Método del Picnómetro que no presenta una norma, sino que solo se rige a
procedimientos obtenidos en el laboratorio.
En los dos métodos practicados se realiza agitaciones con el objetivo de eliminar la
presencia de burbujas de aire las cuales ocupan volumen dentro del frasco y por ende
nos provocaran fallos en nuestro resultado.
Para la determinación de la relación entre la masa y el volumen del cemento es
necesario mantener constantes ciertos parámetros como la temperatura y la humedad
dentro del ambiente del laboratorio, pues así se simplifica el trabajo ya que a la
presencia de cualquier manifestación de agua el cemento empezara a fraguar, por ese
motivo se utiliza un liquido no reactivo con el cemento dentro de los ensayos.
RECOMENDACIONES
Tener en cuenta que durante todo el proceso para determinar la densidad del cemento
en ambos casos NO SE DEBE USAR AGUA, ya que al mezclarse con el cemento
empezaría su proceso de fraguado.
Bibliografía
Álvare, M. G. (16 de 02 de 2011). RECUERDOS DE PANDORA. Obtenido de
https://recuerdosdepandora.com/ciencia/quimica/el-principio-de-arquimedes-eureka-
corona-oro-heron/
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ANEXOS
Anexo 1: Norma técnica ecuatoriana NTE INEN 156:2009 CEMENTO HIDRAULICO, DETERMINACION
DE LA DENSIDAD.
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ANEXO 2: ARQUÍMEDES Y EL PROBLEMA DE LA CORONA DE ORO DEL REY HIERÓN
En el siglo III a.C., el rey Hierón II gobernaba Siracusa. Siendo un rey ostentoso, pidió a un
orfebre que le crease una hermosa corona de oro, para lo que le dio un lingote de oro puro. Una
vez el orfebre hubo terminado, le entregó al rey su deseada corona. Entonces las dudas
comenzaron a asaltarle. La corona pesaba lo mismo que un lingote de oro, pero ¿y si el orfebre
había sustituido parte del oro de la corona por plata para engañarle?
Ante la duda, el rey Hierón hizo llamar a Arquímedes, que vivía en aquel entonces en Siracusa.
Arquímedes era uno de los más famosos sabios y matemáticos de la época, así que Herón creyó
que sería la persona adecuada para abordar su problema.
Sin ni siquiera pensar en vestirse, Arquímedes salió corriendo desnudo por las calles
emocionado por su descubrimiento, y sin parar de gritar ¡Eureka! ¡Eureka!, lo que traducido al
español significa “¡Lo he encontrado!”. Sabiendo el
volumen y el peso, Arquímedes podría determinar la
densidad del material que componía la corona. Si esta
densidad era menor que la del oro, se habrían añadido
materiales de peor calidad (menos densos que el oro),
por lo que el orfebre habría intentado engañar al rey.
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con la pieza de oro. De este modo, determinó qué volumen equivalía a la plata y qué volumen
equivalía el oro.
Repitió la misma operación, pero esta vez con la corona hecha por el orfebre. El volumen de
agua que desplazó la corona se situó entre medias del volumen de la plata y del oro. Ajustó los
cálculos y determinó de forma exacta la cantidad de plata y oro que tenía la corona,
demostrando así ante el rey Hierón II que el orfebre le había intentado engañar.
De hecho, si asumimos que la corona pesaba un kilo, con 700 gramos de oro y 300 gramos de
plata, la diferencia de volumen desplazado por la pieza de oro y la corona habría sido
únicamente 13 centímetros cúbicos. Este volumen es visible, pero no fácilmente medible dadas
las circunstancias. Suponiendo que lo que se medía era la elevación del nivel del agua en la
tinaja con una superficie de unos 300 centímetros cuadrados (suficientemente generosa), la
diferencia del nivel del agua entre la pieza de oro puro y la corona sería de menos de medio
milímetro, algo difícilmente medible con los instrumentos de la época.
En cualquier caso, aunque esta no fuera la historia real, Arquímedes dejó documentos escritos
en los que describía a la perfección el principio que lleva su nombre. (Álvare, 2011)
Bibliografía
Álvare, M. G. (16 de 02 de 2011). RECUERDOS DE PANDORA. Obtenido de
https://recuerdosdepandora.com/ciencia/quimica/el-principio-de-arquimedes-eureka-
corona-oro-heron/
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