NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 1998-08-26
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. CEMENTOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA FINURA DEL CEMENTO HIDRÁULICO SOBRE EL TAMIZ DE 45 µm (No.325)
E:
CIVIL ENGINEERING AND ARCHITECTURE. CEMENTS. STANDARD METHOD FOR FINENESS OF HYDRAULIC CEMENT BY THE 45 µm ( No. 325)
CORRESPONDENCIA:
esta norma es equivalente (EQV) a la ASTM C 430
DESCRIPTORES:
cemento hidráulico; cementos; análisis granulométrico; ensayo físico; ensayo; tamaño del grano
I.C.S.: 91.100.10 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Santafé de Bogotá, D.C. - Tel. 3150377 3150377 - Fax 2221435 2221435
Prohibida su reproducción
Segunda actualización
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 (Segunda actualización)
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. CEMENTOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA FINURA DEL CEMENTO HIDRÁULICO SOBRE EL TAMIZ DE 45 µ m (No.325)
1.
OBJETO
1.1 Esta norma establece el método para determinar la finura del cemento hidráulico mediante el tamiz de 45 µm (No.325). 1.2 Los valores se deben regir de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades, NTC 1000 (ISO 1000) “Metrología”. 1.3 Esta norma puede incluir materiales, maniobras y equipos peligrosos, sin embargo, no se refiere a los problemas de seguridad asociados con su empleo. Es responsabilidad del usuario constatar antes de su uso las prácticas y condiciones, tanto de seguridad como de sanidad, así como determinar su aplicación. 2.
NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE
Las siguientes normas contienen disposiciones que mediante la referencia dentro de este texto, constituyen disposiciones de esta norma. En el momento de la publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización; los partici pantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas. NTC 32:1991, Ingeniería civil y Arquitectura. Tamices de ensayo de tejido de alambre. (ASTM E11). NTC 1000: 1993, Metrología. Sistema Internacional de Unidades (ISO 1000). ASTM E161: 1992, Specification for Precision Electroformed Sieves (Square Opening Series)
1
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 3.
EQUIPOS
3.1
TAMIZ
NTC 294 (Segunda actualización)
3.1.1 Marco del tamiz El marco del tamiz debe estar elaborado en metal inoxidable y con un diámetro de 51 mm ± 6 mm cuando el tejido de alambre está montado en el marco o con un diámetro de 76 mm ± 6 mm, cuando se monta una malla electroso ldada en el marco. La profundidad del tamiz, desd e la parte superior del marco hasta el tejido o malla, debe ser de 76 mm ± 6 mm. El marco debe tener paredes laterales de 89 mm ± 6 mm de altura, o soportes de 12 mm de longitud, como mínimo, con el fin de permitir la circulación del aire por debajo del tejido o malla electrosoldada. 3.1.2 Tejido o malla electrosoldada El marco se debe acondicionar, ya sea un tejido de alambre de acero inoxidable de 45 µm (No.325), con acero AISI tipo 304, de acuerdo con los requisitos especificados en la NTC 32 (ASTM E 11), o con una malla de níquel reforzado electros oldado de 45 µm, de acuerdo con los requisitos especificados en la norma ASTM E 161, excepto que el número de aberturas debe ser 71 ± 2 por centímetro lineal. 3.1.3 Montaje del tejido o de la malla 3.1.3.1 Montaje del tejido de alambre. El tejido de acero inoxidable, AISI tipo 304, debe estar unido al marco, de manera que no se produzcan deformaciones u ondulaciones en el tejido. En el caso de que un tamiz sea fabricado mediante la unión por soldadura del tejido al marco, la unión debe ser suave, para evitar acumulación de cemento entre la malla y el marco. Los tamices de dos partes deben estar bien ajustados al tejido, con el fin de evitar que éste obstaculice el tamizado en la zona próxima al marco. 3.1.3.2 Montaje de la malla electrosoldada del tamiz. La malla electrosoldada, de níquel reforzado debe estar unida al marco, sin producir deformac iones u ondulaciones en el tejido, la uni ón debe estar hecha en un material impermeable al agua. 3.2
DUCHA
La ducha (véase la Figura 1) debe ser construida de un metal inoxidable y con un diámetro interior de 17,5 mm, con un orificio central paralelo al eje longitudinal, una hilera intermedia de ocho orificios perforados a una distancia de 6,0 mm de centro a centro y formando un ángulo de 5 º con el eje longitudinal y una hilera exterior de ocho orificios perforados colocados a una distancia de 11,0 mm de centro a centro y formando un ángulo de 10 º con el eje longitudinal. Todos los orificios deben tener 0,50 mm de diámetro. La boquilla de la ducha se debe verificar por lo menos cada seis mes es para asegurar que la tasa de flujo esté entre 1 500 g/min y 3 000 g/min para 69 kPa ± 3 kPa. 3.3
MANÓMETRO
El manómetro debe tener un diámetro mínimo de 76 mm y debe estar graduado en incrementos de 7,0 kPa y poseer una capacidad máxima de 207 kPa. La exactitud a 69 kPa debe ser de ± 2 kPa.
2
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.
NTC 294 (Segunda actualización)
CALIBRACIÓN DEL TAMIZ 45 µ m
Se coloca 1 000 g de la muestra No.114, del National Institute of Standard and Technology, sobre el tamiz 45 µm (No.325), limpio y seco y se procede como se indica en el numeral 5. El fac tor de corrección del tamiz es la diferencia entre la cantidad de residuo obtenida y el valor del residuo sobre la malla de 45 µm certificado para la muestra patrón y expresado como porcentaje del residuo de ensayo. Nota 1. Puede observarse que el factor de corrección del tamiz, como se especifica, es un factor que se multiplica por el residuo obtenido y que la cantidad que se va a agregar o sustraer del residuo en cualquier ensayo, es proporcional a la cantidad de residuo.
Figura 1. Ducha con 17 huecos de 0,50 mm Ejemplo de determinación del factor de corrección del tamiz. Residuo de la muestra No.114 en el tamiz 45 µ m. (No.325)
12,2%
Residuo para 1 g de muestra
0,122 g
Residuo en el tamiz que está siendo calibrado
0,093 g
Diferencia
=
+ 0,029 g
Factor de corrección = (+ 0,029/0,093) x 100 = + 31,18
=
+31,2 %
5.
PROCEDIMIENTO
Se coloca 1 000 g de la muestra de cemento en el tamiz de 45 µm (No.325), seco y limpio. Se lava la muestra completamente con un chorro suave de agua. Luego se retira el tamiz de la ducha y se ajusta la presión de ésta a 69 kPa ± 4 kPa. Se coloca nuevamente el tamiz bajo la ducha y se lava durante 1 min, moviendo el tamiz en forma circular en un plano horizontal, a velocidad de una revolución por segundo. La parte inferior de la ducha puede estar a una 3
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 (Segunda actualización)
distancia de 12 mm de la parte superior del marco del tamiz. I nmediatamente después de separar el tamiz de la ducha, se enjuaga una vez, con aproximadamente 50 cm³ de agua destilada o desionizada, con la precaución de que no haya pérdidas de residuo, y luego se seca suavemente la parte inferior del tejido con una tela húmeda y limpia. Se secan el tamiz c omo el residuo en un horno o sobre una placa caliente (véase la nota 2), sosteniéndolo en forma que el aire pueda pasar libremente por debajo. Después se enfría el tamiz , y luego se retira el residuo y se pesa en una balanza analítica que permita lecturas con aproximación de 0,0005 g. Nota 2. Tenga cuidado de no calentar demasiado el tamiz, para que no ablande la soldadura.
6.
LIMPIEZA DEL TAMIZ DE 45 µm (No. 325)
6.1
FRECUENCIA DE LIMPIEZA Y CALIBRACIÓN
Los tamices de tejido de alambre se deben limpiar luego de no más de cinco determinaciones. Los tamices de malla electrosoldada que tienen 71 aberturas por centímetro lineal, se deben limpiar luego de no más de tres determinaciones. Ambos tipos de tamices se deben recalibrar después de no más de 100 determinaciones. 6.2
PROCEDIMIENTOS ACEPTABLES DE LIMPIEZA
Una opción para la limpieza es colocar el tamiz en un baño ultrasónico de bajo poder (máximo 150 W de entrada) que contenga una solución de limpieza de laboratorio apropiada. El baño se debe operar por un tiempo suficiente (aproximad amente de 10 min a 15 min para la temperatura ambiente) para remover las partículas adheridas en las aberturas. Se observa que los tamices electrosoldados que tienen más de 71 aberturas por centímetro lineal, se pueden dañar con el uso de limpieza ultrasónica. Se puede emplear una opción de limpieza que no requiere de baño ultrasónico, que c onsiste en poner en inmersión el tamiz en un baño de solución limpiadora apropiada para laboratorio, calentada justo bajo el punto de ebullición; se cubre con un vidrio para reducir la evaporación. El remojo se realiza por un tiempo suficiente que permita remover las partículas atoradas. También se acepta el remojo durante la noche en condiciones similares pero sin calentar la solución limpiadora, suministrando un enjuague capaz de sacar las partículas atoradas. No es permitido evitar el uso de enjuagues o el lavado con soluciones a base de ácido acético o clorhídrico. Las soluciones limpiadoras apropiadas están restringidas a soluciones tipo detergente o jabón. 7.
CÁLCULOS
7.1 La finura del cemento se calcula con aproximación de 0,1 % con la aplicación de las siguientes fórmulas: Rc F
=
=
Rs x (100
100
−
Rc
4
+
C)
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 (Segunda actualización)
Donde: F Rc
= finura del cemento expresada como porcentaje corregido de la cantidad que pasa por el tamiz de 45 µm (No.325). =
residuo corregido expresado en porcentaje
Rs
= g.
residuo de la muestra, retenido en el tamiz de 45 µm (No.325), en
C
= factor de corrección del tamiz (determinado como se indica en el numeral 4), el cual puede ser positivo o negativo.
EJEMPLO:
8.
Factor de corrección del tamiz, C
=
+ 31,2 %
Residuo de la muestra ensayada, Rs
=
0,088 g
Residuo corregido, Rc = (100 + 31,2) x 0,088
=
Cantidad corregida que pasa (finura), F
=
11,5 % 100-11,5 % = 88,5 %
PRECISIÓN Y SESGO
En Colombia aún no se han realizado las pruebas correspondientes a este ensayo. Sin embargo, se pueden utilizar los siguientes datos como valores de referencia. 8.1
PRODUCTO DE FINURA NORMAL
En los ensayos de precisión interlaboratorios se encontró que los resultados de ensayos realizados apropiadamente de dos laboratorios diferentes con idéntica muestra de cemento, puede estar en el 95 % de las veces, dentro del ± 2,1 % 8.2
PRODUCTO DE ALTA FINURA
Para los cementos de alta finura, se encontró que para dos laboratorios diferentes con idénticas muestras de cemento, puede estar en el 95 % de las veces, dentro de ± 1,4 % 9.
PALABRAS CLAVES
9.1
Finura del cemento hidráulico
5
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 10.
NTC 294 (Segunda actualización)
DOCUMENTO DE REFERENCIA
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Fineness of Hydraulic Cement by the 45 µm (No.325) Sieve. Philadelphia, ASTM 1995, 3p. 1il. (ASTM C 4301995).
6
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. El ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 294 (Segunda actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo el 98-08-26. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 369201 "Cementos a cargo de la STN:ICPC". ASOCRETO CEMENTOS BOYACÁ CEMENTOS PAZ DEL RÍO CEMENTOS RÍO CLARO COMPAÑÍA DE CEMENTOS ARGOS
GRUPO DIAMANTE SAMPER ICPC SIKA ANDINA SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: CALES Y CEMENTOS DE TOLUVIEJO S.A. CEMENTOS DE CALDAS CEMENTOS DEL CARIBE S. A. CEMENTOS DEL NARE S. A. CEMENTOS DEL VALLE S. A. CEMENTOS EL CAIRO
COMPAÑÍA COLOMBIANA DE CLINKER S. A. COMPAÑÍA DE CEMENTOS HÉRCULES S. A. CONCRETOS PREMEZCLADOS S. A. DICEMENTOS TOXEMENT S. A.
El ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
