He visto tanto concreto desmoronandose aquí que yo pensaba que sería una buena idea presentar unos talleres sobre la fabricación del concreto. Pero primero yo necesitaba una prueba rápida y fácil para la resistencia del concreto y un aparato barato para hacer las pruebas. No era necesario una prueba estándar absoluto sino sólo una prueba para comparar las resistencias relativas de diferentes tandas de concreto. Un desafío y una oportunidad se presentó cuando un grupo de estudiantes del noveno vino a pedir ayuda con un proyecto de ciencias. Ya que teníamos sólo dos semanas para completar el proyecto, teníamos que hacerlo con los materiales que teníamos a mano y teníamos que hacerlo en corto tiempo. La idea de concreto se miró adecaudo y podríamos presentarla como una demostración del método cientifico para probar una hipótesis.
Ésto es el aparato que improvisé de los materiales que yo tenía esparcidos en mi taller.
Se podía aplicar una fuerza medida a la palanca al verter cuidadosamente una cantidad medida de agua en el balde.
De la ley de palancas se podía calcular la fuerza aplicada a la muestra.
Para esta experimento hicimos una tanda de concreto de 5 partes de arena a 1 parte de cemento Portland (por volumen). Agregamos suficiente agua para hacer una mezcla plástica.
Para moldes usamos envases para yogúr de un cuarto y echamos la misma cantidad medida de la mezcla en cada envase para hacer un disco 3,5 cm de grueso y 9,5 cm de diámetro. Después de echar la mezcla, se golpeó ligeramente los envases a la mesa varias veces para asentar la mezcla.
En este experimento hubieron cuatro tratamientos y tres réplicas de cada tratamiento.
Los tratamientos fueron:
1. Secado rápido
Localmente un error común en hacer concreto es dejarlo destapado para secarlo al aire libre, incluso aveces en el pleno sol. Incluso se usa el término "secar" en vez de "curar" o "fraguar" para describir el endurecimiento del concreto. Por consiguiente para este tratamiento dejamos las muestras endurecer destapadas en los envases durante la noche y el día siguiente las sacamos y las dejamos a secar al aire libre durante la semana del curado.
2. Tapado
Raras veces la gente aquí tapa el concreto fresco para curarlo, en parte debido al costo y al esfuerzo adicional y en parte porque no se entiende la importancia de éste. En este tratamiento tapamos los evases con tapaderas ceñidas por el período del curado.
3. Bajo agua
La creencia general es que el concreto no endurece bajo agua. Continuamente he estado frustrado cuando los trabajadores meten las palas y las cucharas en un balde de agua para dejarlas durante la noche en vez de limpiarlas porque iban a ocuparlas el día siguiente y ellos pensaban que el agua mantendría blando el concreto. En este tratamiento, después de dejar el concreto fraguar durante una hora, cuidadosamente echamos una capa de agua de 3 cm de profundidad sobre el concreto ahora firme y lo dejamos inundado por la duración del período del curado.
4. Extra agua
Una práctica común aquí es hacer una mezcla con demasiada agua. Ya que se mezcla la mayoría del concreto a mano con palas en vez de una mezcladora, es mucho más fácil revolver una mezcla líquida que una más dura. En este tratamiento usamos la misma mezcla que usamos en los otros tratamientos y agregamos más aqua para hacer una mezcla más líquida. Después de una hora, cuando el concreto ya estaba dura pero todavía tenía una capita de agua encima, agregamos una capa de agua iguál al tratamiento "bajo agua."
El día sigiente...
Dejamos todas las muestras a curar por 7 días, cuando regresaron los estudiantes para probarlas. Se removió cada muestra del molde y cuidadosamente se colocó en el aparato a fin de que el perno apretó precisamente en el centro del disco.
Se vertió lentamente una cantidad medida de agua en el balde hasta que fracturó el disco.
Los estudiantes apuntaron los datos y los llevaron al colegio donde ellos hicieron los cálculos y escribieron un informe.
Pedí una copia del informe pero no se me entregaron, así que no tengo los datos para presentar aquí. Pero según las observaciones mientras hicimos las medidas, podemos sacar en conclusión el sigiente:
1. El concreto endurece perfectamente bien bajo agua.
2. Las muestras curadas bajo agua y las muestras tapadas con un sello impermeable hicieron el concreto más resistente.
3. Las muestras que secaron rapidamente hicieron el concreto más débil.
4. Agregar demasiada agua debilitó el concreto significativamente.
Ahora me gustaría repetir esta práctica con otros grupos de jovenes. (He concluido que es una perdida de tiempo hacerlo con adultos, que ya tienen sus creencias y maneras de hacer y no están abiertos a cambios.)
Hay varios otros errores que veo comúnmente que podriamos tratar en experimentos diferentes:
a. Una mezcla sucia. Aquí la arena y la grava empleadas en hacer el concreto se sacan de los cauces de los ríos y, dependiente en cuando y donde se saca, ésta puede incluir una cantidad variable de cieno. Nunca he visto que alguien lave la arena ni probar su contenido de cieno. Cuando el transporte de agua sea difícil, frecuentement se saca el agua de una zanja o un chorro lodoso cercano. Las mezcladoras son raras aquí y lo más común es mezclar el concreto directamente sobre el suelo. Se limpia raspando un sitio para quitar el monte y basura, se apila la grava y arena allí, se echa el cemento Portland encima y se mezcla todo a mano con palas. En el proceso, cantidades significativas de tierra son agregadas a la mezcla.
Propongo un experimento con cinco tratamientos:
1. Agua limpia y arena lavada mezclada sobre una superficia limpia
2. Agua limpia y arena directa del rio mezclada sobre una superficia limpia
3. Agua lodosa y arena lavada mezclada sobre una superficia limpia
4. Agua limpia y arena lavada mezclada sobre el suelo
5. Agua lodosa y arena directa del río mezclada sobre el suelo
Una mezcla pobre en cemento. Una práctica común es medir los ingredientes en paladas. Por lo tanto las proporciones de cemento, arena y grava pueden variar dependiente del contenido de la humidad y la textura de la arena y grava y del cuidado de la persona haciendo la mezcla. A causa del costo de cemento Portland, hay una tendencia a agregar un poco de arena extra para que el cemento rinda más. Se agrege extra arena también para hacer un poco más seca la mezcla si se agrege sin querer desmasiada agua.
Propongo un experimento con cuatro tratamientos:
1. Una mezcla de 4 partes de arena con 1 parte de cemento Portland
2. Una mezcla de 5 partes de arena con 1 parte de cemento Portland
3. Una mezcla de 6 partes de arena con 1 parte de cemento Portland
4. Una mezcla de 7 partes de arena con 1 parte de cemento Portland
c. Remezclar el concreto parcialmente endurecido. La práctica usual es mezclar una bolsa entera de cemento de una vez, no obstante del tiempo requerido para usarlo. Si la mezcla se pone demasiada dura mientras se usa, se agrega más agua y se remezcla, frecuentemente varias veces durante del día. No es inusual que los trabajadores dejen un montón de mezcla endureciendo mientras almuercen. Después de regresar ellos meramente agregan agua, la remezclan y continuan a trabajar. También si un poco de concreto sobra de una tanda, meramente se mezcla el sobrante con la tanda nueva.
Propongo un experimento con cuatro tratamientos:
1. Poner una porción de la mezcla directamente en el molde, taparla y dejarla a curar.
2. Después de media hora, agregar suficiente agua para hacer la mezcla más plástica y poner otra porción en el molde, taparla y dejarla a curar.
3. Después de otra media hora, una segunda vez agregar más agua y poner la muestra en el molde, taparla y dejarla a curar.
4. Después de otra media hora, una tercera vez agregar más agua y poner la muestra en el molde, taparla y dejarla a curar.
d. Falta de armadura. En un país pobre, el acero es caro, y a pesar el dicho "barato sale caro," mucho concreto está hecho sin reforzamiento.
Propongo un experimento con dos tratamientos:
1. Muestras no reforzadas
2. Muestras reforcadas con un disco de malla para gallinero
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