Propiedades mecánicas y físicas del Cemento

Las propiedades mecánicas y físicas del cemento se determinan mediante ensayos sobre el cemento puro, también puede ser sobre la pasta de cemento o el mortero, estas se realizan en laboratorios para asegurarse que el cemento cumpla con lo establecido según norma y tenga la calidad deseada.

tiempo de fragua del cementoi

Se consideran una parte fundamental para el uso del material; ya que este determina su durabilidad y resistencia, elementos indispensables a la hora de usar la mezcla, o diseñar la mejor opción para el elemento estructural.

Propiedades Físicas del Cemento

Las propiedades físicas y mecánicas del cemento son: refinado, consistencia, la densidad y los tiempos de fraguado.

① Refinado

Se considera la propiedad física más importante del cemento , ya que determina la facilidad del cemento en mezclarse con el agua, esto a su vez influye en la resistencia final de la mezcla, mientras más fino es el grano del cemento, con mayor facilidad se integra con el agua, la proporción agua cemento es la que determina la resistencia de la mezcla de cemento.

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② Consistencia

Está propiedad muestra que tan manejable es la mezcla de cemento, si es más dura o más suave, la determina la cantidad de agua que requiere la mezcla para alcanzar la resistencia deseada, así como también lo determina si la mezcla es simple o tiene aditivos.

  • Para usar la mezcla solo con palas, se recomienda usar una consistencia dura. Para usar bombas de concreto se recomienda usar una consistencia más fluida, preferiblemente usando aditivos cuya finalidad sea volver la mezcla más suave. Agregar más agua de la especificada para preparar la mezcla de cemento puede bajar la resistencia final, lo que estaría fuera de norma provocando el desecho de la mezcla y destrucción del elemento donde se uso.
  • El ensayo usado para determinar la consistencia se le llama el cono de Abrhams, el cuan consiste en un cono abierto en sus extremos donde se vaciara la mezcla en tres partes dando 20 golpes cada vez, así se simula las condiciones de vaciado de la mezcla en el elemento.

Fuente: Youtube.com

Al voltear el cono, se mide la distancia entre la muestra y la superficie del cono en pulgadas, a mayor distancia, mas fluido es la mezcla.

③ Densidad

Por lo general el cemento tiene una densidad de de 3,15 g/cm3; solo varia si en su elaboración se usaron aditivos lo que hace que su densidad sea menor.

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④ Tiempos de Fraguado

Se determina, midiendo el tiempo que pasa desde el momento del mezclado del cemento con los agregados y el agua, y toma de muestra, hasta que endurece adquiriendo la resistencia mecánica. Con esta información sabemos el tiempo optimo que disponemos para colocar la mezcla desde el sitio donde se preparo hasta el lugar donde se vaciará.

Propiedades Mecánicas del Cemento

Las propiedades mecánicas y físicas del cemento se determinan con ensayos en la mezcla del cemento  a tracción y a compresión, lo que mostrará si la preparación cumple los parámetros exigidos por norma, así como dejar evidencia que el elemento fue construido con materiales de calidad. Los ensayos son:

① Resistencia mecánica

Se realiza sobre probetas , la cual limita la dispersión del cemento a la hora de hacer el ensayo sobre el cemento, con este ensayo determinamos la calidad del cemento, sin embargo se toma en consideración que la forma más utilizada del cemento es en concreto por este motivo es más común que este ensayo se haga con muestras de concreto, pero se presenta un inconveniente, las propiedades del concreto varían mucho por los agregados que se usan, la única forma de eliminar ese factor tan disperso, es realizando el ensayo mecánico con mortero, es decir usando solo mezcla de cemento, agua y arena, ya que la arena puede tener características similares sin importar donde se realice.

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② Resistencia a flexión

Se realiza este ensayo para comprobar las propiedades flexibles o de estiramiento que tiene la mezcla de cemento, sin embargo para muchos estudios este tipo de pruebas están fuera de orden o no son necesarios, motivado a que una mezcla de cemento solo se comporta a compresión, no tiene propiedades elásticas que requiera ser medido con este ensayo. Esta apreciación es motivado a que a la hora de proyectar un elemento estructural se calcula uniendo dos elementos que se complementan, el acero al ser elástico le transmite su resistencia elástica a la mezcla y el concreto al resistir a compresión complementa con esta propiedad al acero. Al endurecerse la mezcla de cemento pierde toda propiedad elástica.

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③ Ensayo a compresión

Es la característica mecánica más importante del cemento y es la propiedad que será transmitido al mortero o al concreto según sea el caso. Este ensayo se realiza tomando en consideración las normas, se recoge una muestra de la mezcla de dimensiones aproximadas de 10 cm de diámetro por 30 cm de alto, el cual es colocado dentro de una prensa, la cual gradualmente golpeara este cilindro hasta quebrarlo. La fuerza que se necesito para romper la muestra es la que determina la resistencia con que esta trabajando la mezcla, así se evidencia si el preparado cumple o no con la norma.

  • Las características que tiene el cemento reflejando su calidad, durabilidad y maleabilidad, se miden con los ensayos, tener esto presente, es importante a la hora de diseñar una mezcla de concreto de alta resistencia, a ser utilizado en elementos estructurales que así lo requieran.
  • Si solo se requiero usar una mezcla para levantar paredes, las características del cemento pueden ser más flexibles o tener aditivitos, aun así debe cumplir con las normas, una mezcla con exceso de agua no podrá ser usado como pega en ladrillos y bloques, mucho menos en vigas o columnas.

Fuente: Youtube.com

Además de las propiedades mecánicas y físicas del cemento para realizar una mezcla, también hay que tomar en consideración las condiciones ambientales a la que será sometido, ya que el cemento no se comporta igual en un ambiente cuya temperatura es cálida, que en un ambiente cuya temperatura es baja, tenerlo en cuenta ayudara a tomar las previsiones en cuanto al tiempo de fraguado.