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Reporte visita Cementos Moctezuma

El concreto es uno de los temas que hemos estado viendo este semestre, el elemento principal del concreto es el cemento, y para conocer mejor este material realizamos una visita a la cementera Moctezuma, donde tendríamos una visita guiada y nos mostrarían el proceso de fabricación.

Primero llegamos a la cementera, donde nos recibieron de una manera muy agradable, después de un desayuno que nos ofrecieron nos llevaron a la parte donde ocurre el proceso de cemento. Antes de empezar el recorrido nos dieron una plática de donde es que sacan el material y el proceso que ocupan.

Empezamos con una visita al laboratorio en donde tienen equipos especiales para a analizar la calidad del cemento que se está produciendo

Nos explicaron de manera rápida como es que funciona cada equipo 

En esa misma área nos mostraron una máquina en donde se hacen las cantidades de las mezclas

Área en donde hacen pruebas de resistencia del cemento

Aquí nos dieron una explicación del proceso que llevan a cabo para las pruebas de calidad

Con el cemento hacen cubos de 2.3 pulgadas, 

Para darnos un ejemplo de lo que se hace nos dieron un cubo y lo pusimos en una maquina que lo comprime hasta quebrarse.

Después nos llevaron a una bóveda en donde se encuentra la piedra caliza

Aquí está el molino de piedra caliza

Nos mostraron por donde pasa la piedra medio triturada

Por último fuimos al lugar donde se empaca el cemento

Esta maquina para las bolsas a otra maquina giratoria en donde son llenadas 

Bulto recién salido

Pasan por una plancha giratoria

Hasta ser acomodados por bultos

Conclusión

Esta visita me gustó mucho, ya que pienso que no es lo mismo leer de un proceso que verlo y escuchar una explicación de un ingeniero que trabaja ahí.Se me hizo muy interesante ver como es que se lleva a cabo y lo grandes que son las maquinas que se ocupan.Esta visita me hizo ver que hay muchas cosas que se deben tomar en cuenta al momento de elegir los materiales con que trabajamos, en este caso el cemento, hay varios puntos que deben compararse con otros para elegir el que más convenga dependiendo de la construcción.

REPORTE DE LECTURA

El concreto es un material artificial que resulta de la unión de agregados, los cuales pueden ser activos(agua y cemento) que son los que provocan reacciones químicas y los inertes(arena y grava) que son los que forman el esqueleto del concreto.

El concreto reforzado es el que lleva en su seno un refuerzo metálico, que sirve para absorber fuerzas de tención.

El cemento es el principal elemento de concreto, se compone de alúmina, cal y sílice.

Cemento portland

·         Normal- usos generales

·         Modificado- obras hidráulicas

·         Resistencia rápida- rapidez de ejecución en la obra

·         Bajo calor- construcción de ´presas(grandes espesores)

·         Alta resistencia- construcción de cimentaciones que vayan a estar expuestas al ataque desintegrador de suelos

·         Cemento portland blanco- fines ornamentales

Materiales

·         Agua-debe ser pura, tiene ductabilidad

·         Arena- agregado fino, tamaño máximo de 5 a 6mm.

·         Grava- agregado inerte grueso, duro y resistente

·         Cemento- d adherencia y resistencia

Permeabilidad en el concreto

·         Impermeabilidad total- 2cm de espesor, una capa de cemento y arena fina

·         Capa impermeable con pintura asfáltica

·         Utilizar mezclas secas, los concretos son más resistentes son los menos permeables

·         Agregándole al concreto una cantidad de cal apagada

Curado- protección que se le d al concreto para evitar la pérdida de agua. se cubre la superficie con una película impermeable a base de asfalto, alquitrán, etc. Se supervisa de 10 a 15 días 75% rest.

Plasticidad Es la fluidez que tiene el concreto, se mide con las alturas de revenimiento. Se coloca un molde cónico en donde se acomoda con una varilla y al quitarlo se anota cuanto bajó.

Resistencia del concreto a la compresión

La resistencia del concreto al esfuerzo de compresión puede ser  de 700 a800k/cm. Las pruebas se hacen en cilindros de 15cm de diámetro y 30cm de altura curados en 28 días, se retira el cilindro y la fatiga correspondiente se representa por f´c. el espécimen se prueba a os 7, 14 y 28 días.

Módulo de elasticidad del concreto

No tiene un módulo de elasticidad constante y su valor depende de la intensidad de las cargas, de la fatiga de ruptura y permanencia de las cargas, conforme los valores aumentan y las fatigas de compresión se aproximan a las rupturas se adopta una línea parabólica.

ACERO DE REFUERZO

El acero es uno de los materiales más versátiles que se conocen, se fabrica con una diversidad de características químicas y físicas y una variedad muy grande de cantidades.

Se empieza con la producción del hierro de primera fusión conocido como arrapio, se constituye por hierro, piedra caliza y coke.

Para pasar al mineral de hierro a metal de hierro se debe pasar al horno alto, que tiene una temperatura de 30 a 40mts. Se producen temperaturas de 1700| a 1800|c. asi se va formando el hierro de primera fusión y la escoria(se encarga de purificar el hierro fundido, se desecha periódicamente.

El metal fundido se extrae por la parte inferior y se coloca en unas ollas. Recién extraído se puede convertir en acero, aun fundido se vacía en los hornos de aceleración, donde se sigue el proceso de refinación, ya que el arrapio es inadecuado para la fabricación de varilla corrugada para refuerzo de concreto ya que es falto de ductilidad, tenacidad y resistencia o tensión. La refinación más usual es por medio de hornos tipos SIEMS-MARTIN, gran tazón con capacidad de 1500 ton. cerrado por gruesas paredes de ladrillo y por una bóveda resistente al calor.

Para refinarse añaden piedra caliza, ferroaleaciones y chatarra, se funden para producir acero fundido y escoria, la chatarra da mejor calidad.

Ya fundida la chatarra se agrega el arrabio líquido, vaciando la tina en un canal de material refractario, el arrabio se mezcla con la chatarra fundida. Se desprenden burbujas de gases conocido como periodo de ebullición de la cal, así se purifica  el hierro y la escoria flota. Por último se le da la composición química deseada, se analizan en el laboratorio y dependiendo del análisis se ve si se deben hacer adiciones o modificaciones para lo pedido.

Vaciado de lingotes

El acero fundido se extrae por medio de un canal llevándolo a la tina, donde se llevan los moldes de un peso aproximado de 1200kg.

Laminación de varilla

Ya solidificado se extrae, se calienta a una temperatura de 1200°C, es variada dependiendo del tipo de acero. Se reduce la sección del lingote mediante rodillos hasta obtener los cm requeridos por lado y largos de 3m, se conoce como desbaste. Se sigue reduciendo hasta alcanzar la medida deseada, dando a estas barras en los últimos pases la forma de las corrugaciones transversales y las costillas longitudinales.

Se deposita en una cama e enfriamiento y se cortan en tramos de 12m.

Se clasifican en tres grados de dureza

·         Estructural

·         Intermedio

·         Duro

Esto definirá el valor del límite elástico aparente. El límite elástico es el esfuerzo inicial en un material y menor que el máximo pueda soportar.

Aceros de alta resistencia y torcidos en frío

LEA superior a los 400kg/cm fatiga 2000kg/cm para cálculos se toman 200kg/cm provienen de la laminación de rieles de ferrocarril, ejes de locomotoras acero con gran cantidad de carbono.

El límite plástico es un esfuerzo bajo el cual un material sufre una deformación definida de la ley de proporcionalidad entre los esfuerzos y las deformaciones.

Conclusión

Esta lectura me gustó mucho porque me hizo entender mejor como es el concreto, sus capacidades y funciones, también me ayudó mucho a entender las siguientes clases, ya que la información es muy concreta y ayuda mucho. esto me va a servir como principio básico de lo que sé del concreto y acero, es importante saber las características de los materiales con que se trabaja,

MUESTRARIO DE VARILLAS

Una vez vista la parte teórica del acero como refuerzo en el concreto, en clase estuvimos hablando sobre la capacidad de carga que aguanta cada varilla dependiendo de su tamaño. para entender y conocer mejor este material el maestro nos pidió un muestrario de varillas partiendo de la de 1/4'' hasta la de 1''

Para realizar esta actividad lo primero fue conseguir varillas de las medidas requeridas e ir con un carpintero para hacer la base en donde se colocarían las varillas, se harían etiquetas para colocar en cada una información del diámetro, peso y cuantas varillas por tonelada.

Varilla No. 2, 1/4" 6.4 mm 3.02kg 332varillas por ton.

Varilla No. 3, /8" 9.5mm 6.68kg 149varillas por ton.

Varilla No. 4, 12.7" 6.4 mm 11.95kg 83varillas por ton.

Varilla No. 5, 5/8" 6.4 mm 18.62.kg 53varillas por ton.

Varilla No. 6, 3/4" 19.1 mm 27kg 37varillas por ton.

Varilla No. 7, 7/8" 22.2 mm 36.40kg 27varillas por ton.

Varilla No. 8, 1" 25.4 mm 47.7kg 20varillas por ton.

Muestrario de varillas terminado

Sello de actividad

Conclusión

Antes de las clases de acero yo no sabía que se ocupaban distintos tipos de varillas dependiendo las cargas que se vayan a aguantar, esta actividad me ayudó mucho a conocer las dimensiones de las varillas y el peso que puede cargar cada una, es muy importante saber calcular el tipo de varilla que se va a ocupar para tomar en cuenta el costo y la cantidad al momento de hacer un presupuesto y calcular la estructura.

CUBOS DE CONCRETO

Una vez visto el tema de concreto en cuanto a su análisis de componentes y comportamiento, el maestro nos encargó una actividad más para entender mejor cada elemento y cómo es que a falta de alguno la mezcla cambia por completo.

Para esta actividad debíamos realizar 4 cubos de concreto de 150kg/cm2, los cuales no serían tan fáciles, ya que sólo uno tendría los cuatro elementos, y a los otros se les quitaría uno sustituyendo el material faltante por cantidades equivalentes de los restantes.

En clase como lluvia de ideas se hicieron comentarios de cómo es que podíamos resolver el problema de las cantidades, para lo que la conclusión por así decirlo más fácil fue ver cuantos gramos se debía poner de cada material para un bulto de cemento y después hacer una regla de tres para adaptarlo a lo requerido. Pero en lo personal esta solución se me hizo un poco complicada, así que seguí buscando otra opción, para lo cual encontré una tablita en la cual venia el tipo de cemento que se quería hacer y los tantos de cada material que se requería, de esta manera solo sustituiría una cubetada por un recipiente más pequeño.

Lo primero que hice fue hacer las cimbras de los cubos con trovicel, estos debían tener una medida de 5cm, posteriormente vi la tabla y conté cuantos tantos en total se requerían los cuales eran 13 ¼ más el agua, así que ya teniendo mi cimbra busque un recipiente que tuviera el tamaño adecuado para llenar el cubo 13 veces y un cuarto, dejando un poco para agregar el agua.

El primer cubo fue el más fácil, ya que éste tendría los cuatro elementos, sólo debía poner las cantidades indicadas

Cemento        1

Graba             6  ¾

Arena             5  ½ 

Agua              mientras revolvía la mezcla iba poniendo el agua hasta tener la consistencia requerida

El cubo resultante se veía bien de concreto y cumplió con las características.

El segundo cubo tendría un elemento faltante, el cual sería la graba que tiene 6 ¾ , esta cantidad debía repartirla en los materiales que si tendría los cuales serían el cemento y la arena, haciendo una relación de 5 a 1 y teniendo 6, lo que hice fue repartirlos de esa manera, lo cual me daría las cantidades siguientes:

Cemento        2  ¼”

Grava             0

Arena             11

Agua              ocupé un poco de menos agua que en la primera mezcla

El segundo cubo aparentemente se veía como el primero, con la diferencia de que éste no era nada poroso y al momento de tocarlo se desmoronaba.

El tercer cubo también tendría un elemento faltante, esta vez sería la arena que tiene 5 ½, esta cantidad debía repartirla en los materiales que si tendría los cuales serían el cemento y la grava, para lo cual solo agregue un tanto más al cemento y el resto se lo deje a la grava, las cantidades quedaron así:

Cemento         2

Grava             11 ½

Arena             0

Agua               la grava es un material muy poroso, lo cual hace que absorba más el agua que el resto de los materiales, así que la cantidad de agua fue mayor

El tercer cubo es el que mostró más diferencia al primero, ya que éste es demasiado poroso y a simple vista puede notarse la diferencia.

El cuarto cubo solo tendría cemento y agua, lo que se le conoce como lechada, para este cubo prácticamente ocupe los 13 tantos y agregue el agua que hiciera falta para que quedara la consistencia adecuada, por lo que las cantidades quedaron de esta manera:

Cemento       13

Grava             0

Arena             0

Agua               en realidad el agua que ocupe fue muy poca porque el cemento reacciona con poca

El cuarto cubo aparentemente se ve como el primero, pero analizándolo bien se puede notar que el color es mucho más pálido y se pueden ver las líneas de la mezcla.

Después de hacer los cubos con las mezclas adecuadas para sustituir el material faltante, debíamos hacer otros cuatro cubos pero esta vez sin remplazar el material que no teníamos, por lo que nuestra cimbra no quedaría llena por completo, sino que solo ocuparía el espacio de material requerido.

                                                                   Cemento        1

                                                                   Graba             6  ¾

                                                                   Arena             5  ½ 

El primero quedó igual, ya que las cantidades eran las mismas y no se hizo ninguna sustitución.

                                                                   Cemento        1

                                                                   Graba             0

                                                                   Arena             5  ½ 

                    

En el segundo cubo se puede ver como disminuye el peso volumétrico y en las orillas se puede observar como está desgranandoce.

                                                                   Cemento        1

                                                                   Graba             6  ¾

                                                                   Arena             0

El tercer cubo es el que tiene más peso volumétrico(sin contar el primero) ya que la grava es más grande que el resto de los materiales y a su vez es el que tiene más cantidad.

                                                                   Cemento        1

                                                                   Graba             0

                                                                   Arena             0 

El cuarto es el más delgado de todos, ya que solo tiene un tanto de cemento y muy poca agua.

Aquí puede observarse con más claridad la diferencia entre los diferentes cubos y a su vez el volumen que ocupa cada uno.

 Conclusión

Esta actividad me pareció muy interesante, porque teníamos un problema que debíamos resolver de acuerdo a nuestros criterios, habían reglas que debían respetarse y teníamos que buscar la manera más adecuada para hacerlo, también me gusto gustó mucho ver el comportamiento de los materiales  y analizar cómo es que juntos hacen una mezcla perfecta que cuando algún material llega a faltar cambia por completo la reacción, tal vez siga cumpliendo con algunos requerimientos pero no de la misma manera. Es muy importante conocer y entender el material con el que trabajamos, ya que sólo así le daremos el uso adecuado y podremos aprovecharlo al máximo.

CUESTIONARIO CONCRETO

Para conocer un poco más sobre el concreto debíamos leer los capítulos 1 y 2 del libro El concreto en las estructuras. 

Por el cual se nos haría un pequeño cuestionario y posteriormente lo intercambiaríamos para que un compañero nos lo calificara, en grupo hicimos todas las preguntas y se compartieron las diferentes respuestas, así se tendría mayor información y se podría corregir o completar de manera correcta lo que estuviera mal.