Informe Peso Especifico Aparente - Metodo De La Parafina

ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA

Carrera: INGENIERIA CIVIL

INFORME DE DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO APARENTE EN MATERIALES PÉTREOS PE-MP-MC (MÉTODO DE LA PARAFINA) I.-

INTRODUCCIÓN. El presente informe trata sobre las propiedades físicas de los materiales pétreos (Piedra Manzana) que mediante la definición nos muestra que la densidad aparente de un cuerpo es la relación entre el volumen que se le presupone (incluyendo los huecos o poros que pueda contener, aparentes o no a simple vista) y su peso real. Para desarrollar este informe se ha realizado un trabajo en el Laboratorio de Materiales de Construcción, siguiendo los procedimientos adecuados y mediante los cuales se alcanzaron los datos necesarios para cumplir con los objetivos de la práctica.

II.-

OBJETIVO. Obtener el valor de la densidad aparente de un agregado pétreo (piedra manzana) usando el método de la parafina.

III.-

FUNDAMENTO TEORICO. La definición de densidad absoluta se define como la relación que existe entre el peso de la masa del material y el volumen que ocupa única y exclusivamente la masa sólida, ósea que se excluyen los todos los poros, saturables y no saturables, por lo que los factores que afectan a la densidad aparente son la composición y la estructura. Dentro de las propiedades físicas de los agregados que dependen directamente de las propiedades de la roca original se encuentra la densidad, la cual está definida como la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, sin embargo, en el caso de los agregados para concreto hay necesidad de definir cuidadosamente el termino densidad, puesto que generalmente entre sus partículas hay cavidades o poros que pueden estar vacíos, parcialmente saturados o llenos de agua, dependiendo de su permeabilidad interna. Por otro lado, la dificultad de conseguir muestras pétreas que sean de forma regular nos permiten hacer empleo del principio de Arquímedes que indica que “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”, asumiendo para el agua potable que se emplea en laboratorio, una densidad de [1 gr/cm3] (Correspondiente al agua destilada a 4°C de temperatura), asi de esta manera asumimos el resultado del volumen como el del peso del agua desalojada.

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Donde: Ps (a) = Peso seco de la masa o muestra (gr.). Psp (b) = Peso de la muestra seca cubierta con parafina (peso al aire), [gr]. Pp (c) = Peso de la parafina para cubrir la muestra (c = b – a), [gr.] Vp (d)= Volumen de parafina para cubrir la muestra (Vp = Pp/0,90); (d = c/0,90) Mssa (e) = Peso de la muestra con parafina sumergida en agua [gr]. Vtp (f) = Volumen de la muestra con parafina (Vtp = Psp – Mssa); (f = b – e) [cm 3] Vt (g) = Volumen muestra seca (Vt = Vtp – Vp); (g = f – d) [cm 3]. D = Densidad de la muestra (D = Ps/Vt); (δ = a / g) [gr/cm 3]. Es conveniente anotar que la densidad aparente se puede determinar en estado seco o en estado húmedo, dependiendo del grado de saturación de los poros. En el campo de la tecnología del concreto la densidad que interesa es la densidad aparente debido a que lógicamente con ella es que se determina la cantidad ( en peso) de agregado requerida para un volumen unitario de concreto, por que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y por que el agua que se aloja dentro de los poros saturables no hace parte del agua de mezclado; entendiéndose como el agua de mezclado tanto el agua de hidratación del cemento como el agua libre que en combinación con el cemento produce la pasta lubricante de los agregados cuando la mezcla se encuentra en estado plástico. La densidad aparente del agregado depende la constitución mineralógica de la roca madre y por lo tanto de su densidad así como también de la cantidad de huecos o poros que contenga. Por lo general, el valor de esta densidad en los agregados pétreos oscila entre 2.30 g/cm3 y 2.8 g/cm3 según la roca de origen. IV.-

MATERIALES Y EQUIPO DE LABORATORIO. Para desarrollar la práctica de laboratorio se dispondrá de los siguientes materiales: -

-

Parafina en cera, que será empleada para aislar el material petreo a ser ensayado a objeto de evitar los efectos de la influencia del medio ambiente, esto debido a que la parafina en cera, que es un hidrocarburo obtenido por destilación del petróleo a alta temperatura, es insoluble en agua y tiene un bajo punto de fusión (47 a 64ºC) y cuya densidad es: 0,9 gr/cm3. Fragmento de material pétreo (piedra manzana de forma esférica, aproximadamente de un diámetro no menor de 10 cm. Balanza de precisión. Cocinilla para calentar la parafina hasta que alcance su estado liquido. Plato y cuchara de aluminio para la manipulación de la parafina.

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V.-

VI.-

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Cuerda u otro material resistente para sostener el material pétreo (piedra manzana) a la balanza. Bañador o un recipiente con agua para introducir la muestra.

PROCEDIMIENTO. a)

Se obtiene una muestra de material pétreo (piedra manzana) que debe estar limpia y libre de todas sus impurezas, posteriormente se la somete a un proceso de secado en el horno eléctrico hasta que esta alcance su peso constante.

b)

Con ayuda de una balanza de precisión al gramo pesamos la muestra (piedra manzana) anotando el resultado en el formulario correspondiente expresado en gramos.

c)

Se calienta la parafina hasta que alcance su estado liquido y con la ayuda de una cuchara procedemos a cubrir la muestra pétrea, por lo menos con tres capas, ya que una vez solidificada la parafina sobre piedra manzana se la debe pesar y anotar el dato en nuestro correspondiente formulario, expresado en gramos.

d)

Con ayuda de una cuerda u otro material resistentente procedemos a amarrar la muestra y colgarla de la balanza, luego se la introduce en el recipiente con agua y registramos el dato del peso en el formulario, expresado en gramos.

e)

Se toma la muestra y se procede a quitar las capas de parafina con mucho cuidado teniendo en cuenta de no desperdiciar el material.

f)

Se procede a realizar los cálculos correspondientes con la ayuda de los datos obtenidos y registrados en el formulario.

CALCULOS Y FORMULAS. Con los datos obtenidos realizamos los siguientes cálculos para el método de la parafina: a) b)

c)

Calculamos el peso de la parafina (c) con ayuda de la diferencia de los pesos obtenidos en los puntos (a) y (b): (c = b – a). Como ya conocemos la densidad de la parafina, así como su peso procedemos a obtener el volumen de la muestra con parafina con ayuda de la relación δ = P/V, despejando V = P/ δ, expresado en [cm3]: (d = c/0,9). Siguiendo el principio de Arquímedes, calculamos el volumen de la muestra cubierta de parafina: (f = b – e).

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d) e) VII.-

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Conocido el volumen de la muestra con parafina y el de la parafina con que se cubrió la muestra, por diferencia se calcula el volumen de la muestra: (g = f – d). Como ultimo paso, conocido el peso (a) y el volumen de la muestra (g), determinamos su densidad: (δ = a/g), expresada en [gr/cm3].

CONCLUSIONES. a)

Podemos concluir que el resultado de la densidad aparente de la muestra por cualquiera de los dos métodos nos llevan al mismo resultado.

b)

La densidad aparente que ha sido determinada en esta practica de laboratorio oscila entre 2.30 gr/cm3 y 2.8 gr/cm3, por lo que se determina que se ha alcanzado el objetivo propuesto para esta practica.

VIII.- RECOMENDACIONES.

IX.-

a)

Hacer buen uso de la parafina, aplicar una capa y dejarla secar durante un breve tiempo.

b)

No manipular partes de la balanza que nos alteren el peso de la piedra o cesto.

c)

No calentar mucho la parafina ya que puede tardar en secar en la piedra al momento de cubrirla.

d)

Sujetar la piedra con una cuerda de forma correcta para que no resbale cuando deba ser pesada dentro del agua.

ANEXOS. a)

X.-

ANEXO “A” Formulario de Cálculos por el método de la parafina PE 1

BIBLIOGRAFIA. a)

McGraw-Hill Interamericana de España, SL. Publicaciones sobre densidad

b)

Materiales de construcción - ing. Franz Eduardo terrazas Arias

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Carrera: INGENIERIA CIVIL Materia: MATERIALES DE CONSTRUCCION

Mcal. “ANTONIO JOSE DE SUCRE”

LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCION Identificación de la muestra: Procedencia: Nombre:

Fecha/Ensayo:

Código: Grupo N°: Ensayo: DETERMINACION DEL PESO ESPECIFICO POR EL METODO DEL CESTO MUESTRA N°

1

2

Peso de la muestra seca Ps; (a) gr. Peso de la muestra seca cubierta con parafina (peso al aire); Psp (b) [gr]. Peso de la parafina para cubrir la muestra (Pp); (c = b – a) gr. Volumen de la parafina para cubrir la muestra (Vp) = Pp/0,90; (d = c/0,90) [cm3] Peso muestra cubierta con parafina sumergida en agua Mssa (e) [gr.] Volumen muestra con parafina Vtp = Psp- Mssa; (f = b – e) [cm3]

Volumen muestra seca Vt = Vtp – Vp; (g = f – d) [cm3] DENSIDAD DE LA MUESTRA: (D = Ps / Vt); (δ = a / g) [gr/cm3]

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NOTAS:

ANEXO “A” (Formulario de Cálculos por el Método de la Parafina PE 1)

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