NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 2005-05-25*
MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA FINURA DEL CEMENTO HIDRÁULICO UTILIZANDO EL TAMIZ DE 45 m (No.325)
E:
TEST METHOD FOR FINENESS OF HYDRAULIC CEMENT BY THE 45 μm (No.325) SIEVE
CORRESPONDENCIA: CORRESPOND ENCIA:
esta norma es idéntica (IDT) a la norma ASTM C430-96 C430-96 (2003) (2003).. Standar Standard d Test Test Method for Fineness of Hydraulic Cement by the 45 μm (No.325) Sieve Copyright ASTM International. 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19429, USA.
DESCRIPTORES:
cemento hidráulico - determinación determinación de finura; cemento hidráulico - ensayos.
I.C.S.: 91.100.10 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435
Prohibida su reproducción
Tercera actualización *Reaprobada 2009-04-15 Editada 2005-06-09
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
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 (Tercera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2005-05-25. 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 99 Cementos a cargo de la secretaría Técnica de Normalización del Instituto Colombiano de Productores de Cementos - ICPC. CALDESA CEMENTOS ANDINO CEMENTOS DEL NARE CEMENTOS DEL VALLE CEMENTOS PAZ DEL RÍO
CEMEX COLOMBIA S.A. COLCLINKER HOLCIM COLOMBIA S.A. ICPC
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ÁLVARO CANDELA Y CÍA. ASOCRETO CALCAREOS S.A. CEMENTOS DEL CARIBE CEMENTOS DEL ORIENTE CEMENTOS RIOCLARO CONCRETOS PREMEZCLADOS DICEMENTOS
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA HILDA MARIA PÉREZ INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO SIKA COLOMBIA S.A. TOLCEMENTO UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
Esta norma fue reaprobada por el Consejo Directivo de 2009-04-15. A continuación se relacionan las empresas que participaron en el estudio de reaprobación y que pertenecen al Comité Técnico 99 Cementos a cargo de la secretaría Técnica de Normalización del Instituto Colombiano de Productores de Cementos - ICPC. CALDESA CEMENTOS ANDINO CEMENTOS ARGOS
CEMEX COLOMBIA S.A. HOLCIM COLOMBIA S.A. SIKA COLOMBIA S.A. ASCOLFIBRAS
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 (Tercera actualización)
CONTENIDO Página 1.
OBJETO .......................................................................................................................1
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS...................................................................................1
3.
EQUIPOS......................................................................................................................2
3.1
TAMIZ...........................................................................................................................2
3.2
BOQUILLA ROCIADORA............................................................................................2
3.3
MANÓMETRO..............................................................................................................2
4.
CALIBRACIÓN DEL TAMIZ 45 m .............................................................................3
5.
PROCEDIMENTO.........................................................................................................4
6.
LIMPIEZA DEL TAMIZ DE 45 m (No. 325)................................................................4
6.1
FRECUENCIA DE LIMPIEZA Y CALIBRACIÓN.........................................................4
6.2
PROCEDIMIENTO ACEPTABLES DE LIMPIEZA ......................................................4
7.
CÁLCULOS..................................................................................................................4
8.
PRECISIÓN Y SESGO .................................................................................................5
9.
PALABRAS CLAVES ..................................................................................................5
DOCUMENTO DE REFERENCIA............................................................................................5 Figura 1. Boquilla rociadora con 17 orificios de 0,50 mm ..................................................3
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 (Tercera actualización)
MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA FINURA DEL CEMENTO HIDRÁULICO UTILIZANDO EL TAMIZ DE 45 m (No.325)
1.
OBJETO
Esta norma establece el método para determinar la finura del cemento hidráulico 1.1 utilizando el tamiz de 45 μm (No.325). Los valores se deben expresar de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades, 1.2 NTC 1000 (ISO 1000). Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad asociados con su 1.3 uso. Es responsabilidad del usuario establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias. Las mezclas frescas de cemento hidráulico son cáusticas y pueden causar irritaciones en la piel y tejidos, debido a exposición prolongada. Se recomienda el uso de guantes, traje de protección y protección visual. En caso de exposición, lavar la parte afecta con abundante agua. En el caso de los ojos, se deben lavar con agua limpia por lo menos durante 15 min. Se debe evitar el contacto del cuerpo con el agua residual del mortero, concreto, pasta o lechada. Retire el traje contaminado inmediatamente luego de la exposición. En cualquier caso, se debe tener asistencia médica idónea.
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección). NTC 32, Ingeniería civil y Arquitectura. Tamices de ensayo de tejido de alambre. (ASTM E11). NTC 1000, Metrología. Sistema Internacional de Unidades (ISO 1000). ASTM E161, Especificaciones para tamices de precisión (de abertura cuadrada). ASTM E177, Uso práctico de los términos Precisión y Sesgo en los métodos ASTM.
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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 3.
EQUIPOS
3.1
TAMIZ
NTC 294 (Tercera actualización)
3.1.1 Marco del tamiz El marco del tamiz debe estar elaborado en metal inoxidable y con un diámetro de (51 ± 6) mm cuando la el tejido de alambre está montado en el marco o con un diámetro de (76 ± 6) mm cuando se monta una malla electrosoldada en el marco. La profundidad del tamiz, desde la parte superior del marco hasta la malla, debe ser de (76 ± 6) mm. El marco debe tener paredes laterales de (89 ± 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 con 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 E11), o con una malla de níquel reforzado electrosoldado de 45 μm, de acuerdo con los requisitos especificados en la norma ASTM E161, excepto que el número de aberturas debe ser 71 ± 2 por centímetro lineal.
3.1.3 Montaje del tejido o malla 3.1.3.1 Montaje del tejido de alambre El tejido de alambre 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 a la malla, 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 deformaciones u ondulaciones en la malla, la unión debe estar hecha en un material impermeable al agua.
3.2
BOQUILLA ROCIADORA (DUCHA)
La boquilla rociadora (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° 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 meses para asegurar que la tasa de flujo esté entre 1 500 g/min y 3 000 g/min para (69 ± 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 (Tercera actualización)
CALIBRACIÓN DEL TAMIZ DE 45 m
Se colocan 1.000 g de la muestra No.114, del ‘ National Institute of Standard and Technology’ , sobre el tamiz de 45 μm (No.325), limpio y seco y se procede como se indica en el numeral 5. El factor 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. Boquilla rociadora con 17 orificios de 0,50 mm NOTA 2
Se permite el uso de roscas externas en lugar de roscas internas como se muestra en la Figura 1.
Ejemplo de determinación del factor de corrección del tamiz. Residuo de la muestra No.114 en el tamiz de 45 μm (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 Factor de corrección
=
(+ 0,029/0,093) x 100 = + 31,18
3
=
+ 0,029 g
=
+31,2 %
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5.
NTC 294 (Tercera actualización)
PROCEDIMIENTO
Se colocan 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 boquilla rociadora y se ajusta la presión de ésta a (69 ± 4) kPa. Se coloca nuevamente el tamiz bajo la boquilla rociadora 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 boquilla rociadora puede estar a una distancia de 12 mm de la parte superior del marco del tamiz. Inmediatamente después de separar el tamiz de la boquilla rociadora, 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 como el residuo en un horno o sobre una placa caliente (véase la Nota 3), 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 0,000 5 g. NOTA 3 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 se deben limpiar al menos cada cinco determinaciones. Los tamices de malla electrosoldada que tienen 71 aberturas por centímetro lineal, se deben limpiar al menos cada tres determinaciones. Ambos tipos de tamices se deben recalibrar al menos cada 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 apropiada. El baño se debe operar por un tiempo suficiente (aproximadamente de 10 min a 15 min a la temperatura ambiente) para remover las partículas adheridas en las aberturas. Se advierte que los tamices electrosoldados que tienen más de 71 aberturas por centímetro lineal se pueden dañar con el uso de limpieza ultrasónica. Una opción consiste en sumergir el tamiz en un baño de solución limpiadora apropiada para laboratorio, calentada justo bajo el punto de ebullición y se cubre con un vidrio para evitar la evaporación. La inmersión se realiza por un tiempo suficiente que permita remover las partículas incrustadas y se enjuaga posterior a la inmersión. También se acepta la sumergir el tamiz de un día para otro en condiciones similares pero sin calentar la solución limpiadora, un enjuague posterior es capaz de remover las partículas incrustadas. Se debe evitar el enjuague 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
La finura del cemento se calcula con aproximación de 0,1 % con la aplicación de las 7.1 siguientes expresiones: Rc = Rs
x ( 100 + C )
F =100 − Rc
4
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 294 (Tercera actualización)
en donde F
=
finura del cemento expresada como porcentaje corregido de la cantidad que pasa por el tamiz de 45 μm (No.325).
Rc
=
residuo corregido expresado en porcentaje
Rs
=
residuo de la muestra, retenido en el tamiz de 45 μm (No.325), en g.
C
=
factor de corrección del tamiz (determinado como se indica en el numeral 4), el cual puede ser positivo o negativo.
EJEMPLO Factor de corrección del tamiz, C
=
Residuo de la muestra ensayada, Rs
=
Residuo corregido, Rc = (100 + 31,2) x 0,088
=
Cantidad corregida que pasa (finura),
8.
F
=
+ 31,2 % 0,088 g 11,5 % 100 - 11,5 % = 88,5 %
PRECISIÓN Y SESGO
Los valores de precisión y sesgo que se presentan a continuación, son valores reportados por la ASTM y se relacionan como referencia y a manera de información dado que corresponde a condiciones de los Estados Unidos de América. Producto de finura normal. Se ha encontrado que la precisión entre laboratorios es de ± 0,75 %. 8.1 en los ensayos de precisión interlaboratorios se encontró que los resultados de ensayos realizados apropiadamente de dos laboratorios diferentes con idéntica muestra de cemento, debería coincidir el 95 % de las veces, dentro del ± 2,1 %. Producto de alta finura. Se ha encontrado que la precisión entre laboratorios es de ± 0,5 % 8.2 para los cementos de alta finura. se encontró que para dos laboratorios diferentes con idénticas muestras de cemento, debería coincidir el 95 % de las veces, dentro de ± 1,4 % Debido a que no existe ningún material estándar conveniente para determinar el sesgo 8.3 para el procedimiento en este método, no se presentan declaraciones al respecto.
9.
PALABRAS CLAVES
9.1
Finura del cemento hidráulico
DOCUMENTO DE REFERENCIA ASTM INTERNATIONAL. Standard Test Method for Fineness of Hydraulic Cement by the 45 μ m (No.325) Sieve. Philadelphia, ASTM (1996) 2003, 3p. 1il.
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