TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO MÉTODO DEL APARATO DE VICAT

I.N.V. E – 305 – 07

1. OBJETO

1.1 Esta norma tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat.

1.2 Los valores dados en unidades SI deben ser considerados como la norma. Los valores

en paréntesis son informativos.

1.3 Esta norma no considera los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee , establecer prácticas apropiada s de seguridad y salubridad y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes de su empleo.

2. EQUIPO

2.1 Balanzas – Deben cumplir con los siguientes requisitos: El error admisible para balanzas bajo un peso de 1000 g debe ser hasta ± 1 g y para balanzas modernas debe llegar hasta la mitad de dicho valor. La sensibilidad recíproca no debe ser mayor del doble del error admisible.

Nota 1.- La sensibilidad de una balanza es el peso requerido para cambiar la lectura en una unidad de graduación. L a sensibilidad recíproca de una balanza convencional se define como el peso requerid o para cambiar la posición de equilibrio de los elementos de registro de una balanza cuando la balanza se encuentra cargada con el peso máximo admisible.

2.2 Probetas – La capacidad de las probetas para medir el volumen de agua de

amasado a 20° C, será de 150 a 250 ml. El error admisible debe ser hasta de ± 1 ml. Se pueden omitir las graduaciones para los primeros 5 ml en probetas de 150 ml y para los primeros 10 ml en las de 200 ml.

2.3 Aparato de Vicat – Debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma

INV E – 310. Adicionalmente, la escala graduada del aparato, comparada con una escala patrón de exactitud 0.1 mm en todos sus puntos, no debe mostrar en ninguna parte una desviación mayor de 0.25 mm.

En adición a lo descrito, el aparato de Vicat y el molde deben cumplir con los siguientes requisitos indicados en la Tabla 1.

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Tabla 1. Aparato de Vicat

Peso del émbolo 300 ± 0.5 g (0.661 ± 0.001 lb)

Diámetro del émbo lo 10 ± 0.05 mm (0.394 ± 0.002") Diámetro de la aguja 1 ± 0.05 mm (0.039 ± 0.002")

Diámetro interior de la base mayor del molde 70 ± 3 mm (2.75 ± 0.12")

Diámetro interior de la base menor del molde 60 ± 3 mm (2.36 ± 0.12")

Altura del molde 40 ± 1 mm (1.57 ± 0.04") La escala graduada, comparada con una escala patrón de exactitud de ± 0.1 mm en todos sus puntos, no debe indicar en ninguna parte una desviación mayor de 0.25 mm.

2.4 Reloj – Debe medir lecturas en segundos.

2.5 Cuarto húmedo – Debe tener las dimensiones adecuadas para que las muestras puedan ser almacenadas con facilidad. Además, se debe mantener a una temperatura de 23° ± 1.7° C y a una humedad relativa no menor de 90%.

2.6 Pesas – Las variaciones permisibles de las pesas para el pesaje del cemento

deben ser las descritas en la Tabla 2. Las variaciones permisibles de las pesas nuevas deben ser la mitad de las establecidas en la Tabla 2.

Tabla 2 . Variaciones permisibles de las pesas

Pesas (g.) Variación

permisible en pesas de uso, g.

500 ±0.18 300 ±0.15 250 ±0.13 200 ±0.10 100 ±0.07 50 ±0.04 20 ±0.02 10 ±0.02 5 ±0.01 2 ±0.01 1 ±0.01

3. CONDICIONES AMBIENTALES

La temperatura ambiente en la sala de trabajo, así como la de las herramientas y materiales, excepto el agua, debe mantenerse entre 20° y 27.5° C. La temperatura del agua de mezcla debe ser de 23° ±1.7° C. La humedad relativa en el laboratorio no debe ser menor de 50%.

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4. PREPARACIÓN DE LA PASTA DE CEMENTO

4.1 Se mezclan 500 g de cemento con el porcentaje requerido de agua de amasado (Nota 2) para dar la consistencia normal, siguiendo el procedimiento descrito en la norma INV E – 321 "Mezcla mecánica de pastas y morteros de consistencia plástica".

Nota 2. - En los ensayos de referencia se debe usar, preferiblemente, agua destilada.

4.2 El espécimen utilizado para la determinación de la consistencia normal,

también puede ser usado para encontrar el tiempo de fraguado mediante el aparato de Vicat, siguiendo el método descrito en la Sección 5.2.

5. PROCEDIMIENTO

5.1 Moldeado de la muestra de ensayo – Una vez preparada la pasta, como se describe en la Sección 4, debe dársele rápidamente forma esférica con las manos enguantadas, y lanzarla de una mano a la otra por seis veces estando éstas a una distancia de 15 cm aproximadamente. Se toma el molde en una mano y con la otra se presiona la bola hasta llenar el molde completamente por la base mayor. Se quita el exceso en esta base con un solo movimiento de la palma de la mano. El molde se debe colocar con su base mayor sobre la placa de vidrio y el exceso de pasta que aparezca en la base menor se debe retirar pasando el palustre oblicuamente , de modo que forme un ángulo pequeño con el borde superior del molde. La parte superior de la muestra se debe alisar, si es necesario, con una o dos pasadas del borde del palustre. Durante las operaciones , para retirar el exceso de pasta y alisarla, se debe tener cuidado de no ejercer presión alguna sobre ésta. Inmediatamente después de terminado el moldeado, se debe colocar la muestra en el cuarto húmedo, de donde se debe sacar únicamente para las determinaciones del tiempo de fraguado. La muestra debe permanecer en el molde, soportada por la placa de vidrio, durante todo el período de ensayo.

5.2 Determinación del tiempo de fraguado – La muestra usada para determinar el

tiempo de fraguado, se debe mantener dentro del cuarto húmedo durante 30 minutos después del moldeado sin que sufra ninguna alteración. Se determina la penetración de la aguja de 1 mm de diámetro en ese tiempo. A continuación se hacen mediciones cada 15 minutos (para cementos tipo 3 se deben hacer cada 10 minutos), hasta que se obtenga una penetración de 25 mm o menos. Para el ensayo de penetración se debe hacer descender la aguja D del vástago B, hasta que el extremo haga contacto con la superficie de la pasta de cemento. Se debe apretar el tornillo de sujeción E y ajustar el índice F, en el extremo superior de la escala o registrar una lectura inicial. Se suelta el vástago rápidamente aflojando el tornillo de sujeción E dejando que la aguja pe netre durante 30 segundos, momento en el cual se debe tomar la lectura para determinar la penetración. (Si durante las primeras lecturas la pasta se mantiene blanda, el descenso del vástago, se puede hacer lentamente para evitar la deformación de la aguja de 1 mm de diámetro, pero las determinaciones de penetración para el tiempo de fraguado se deben hacer aflojando el tornillo). Las penetraciones deben estar separadas por lo menos 6

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mm entre sí y 10 mm del borde interior del molde. Se anotan los resultados de todas las penetraciones y por interpolación se debe determinar el tiempo obtenido para una penetración de 25 mm, el cual indica el Tiempo de Fraguado.

5.3 Precauciones – El aparato no debe estar sometido a vibraciones durante la

penetración. La aguja de 1 mm de diámetro debe ser recta y estar limpia, pues la acumulación de pasta en su periferia puede retardar la penetración, así como la pasta en la punta puede aumentar la misma. Esta determinación es sólo aproximada, puesto que no sólo la temperatura y la cantidad de agua de amasado influyen en el resultado, sino también la temperatura y humedad del aire.

6. PRECISIÓN Y TOLERANCIAS

6.1 Precisión

6.1.1 La desviación estándar para un solo operador (dentro de un laboratorio) ha sido determinada en 12 min para el tiempo inicial de fraguado, en el rango de 49 a 202 min, y 20 min para el tiempo final de fraguado en el rango de 185 a 312 min. Por lo tanto, los resultados de dos pruebas conducidas correctamente por el mismo operador para el tiempo inicial de fraguado sobre pasta similar no deben diferir el uno del otro en más de 34 min, y para tiempo final de fraguado sobre pasta similar no deben diferir el uno del otro en más de 56 min.

6.1.2 La desviación estándar multilaboratorio (entre laboratorios) ha sido

determinada en 16 min para el tiempo inicial de fraguado, en el rango de 49 a 207 min, y 43 min para el tiempo final de fraguado en el rango de 185 a 312 min. Por lo tanto, los resultados de dos pruebas conducidas correctamente por el mismo operador para el tiempo inicial de fraguado sobre pasta similar no deben diferir el uno del otro en más de 45 min, y para tiempo final de fraguado sobre pasta similar no deben diferir el uno del otro en más de 122 min.

6.2 Tolerancias – No hay un material de referencia aceptado para determinar las

tolerancias del procedimiento descrito en esta norma de ensayo.

7. NORMAS DE REFERENCIA

ASTM C 191 – 04 AASHTO T 131 – 05

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Figura 1 . Aparato de Vicat