NTC 5233

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233 2003-12-19

MÉTODOS DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS FÍSICO DE CAL VIVA, CAL HIDRATADA Y CALIZA

E:

TEST METHODS FOR PHYSICAL TESTING QUICKLIME, HYDRATED LIME, AND LIMESTONE

OF

CORRESPONDENCIA: CORRESPONDENCIA:

esta norma es una versión modificada (MOD) de la norma ASTM C 110-2000. Standard Test Methods for Physical Testing of Quicklime, Hydrated Lime and Limestone. Copyright ASTM International. 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.

DESCRIPTORES: DESCRIPTORES:

análisis físico; cal viva; cal hidratada; caliza.

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

Editada 2004-01-30

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 5233 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2003-12-19. 2003-12-19. 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 que coordina la secretaría Técnica de Normalización del Instituto Colombiano de Productores de Cemento -ICPC-. CALDESA S.A. CEMENTOS ANDINO CEMENTOS BOYACÁ CEMENTOS NARE CEMENTOS PAZ DEL RÍO CEMENTOS RÍO CLARO

CEMENTOS DEL VALLE CEMEX COLCLINKER ICPC SIKA ANDINA

 Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración consideración de las siguientes empresas:  ASOCRETO CEMENTOS DEL CARIBE CEMENTOS EL CAIRO CEMENTOS NARE CONCRETOS DICEMENTOS

PREMEZCLADOS ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO TOLCEMENTO UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

ICONTEC  cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

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 5233 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2003-12-19. 2003-12-19. 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 que coordina la secretaría Técnica de Normalización del Instituto Colombiano de Productores de Cemento -ICPC-. CALDESA S.A. CEMENTOS ANDINO CEMENTOS BOYACÁ CEMENTOS NARE CEMENTOS PAZ DEL RÍO CEMENTOS RÍO CLARO

CEMENTOS DEL VALLE CEMEX COLCLINKER ICPC SIKA ANDINA

 Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración consideración de las siguientes empresas:  ASOCRETO CEMENTOS DEL CARIBE CEMENTOS EL CAIRO CEMENTOS NARE CONCRETOS DICEMENTOS

PREMEZCLADOS ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO TOLCEMENTO UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

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NTC 5233

MÉTODOS DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS FÍSICO DE CAL VIVA, CAL HIDRATADA Y CALIZA

1.

OBJETO

Esta norma incluye los métodos de ensayo para el análisis físico de cal viva, cal hidratada 1.1 y caliza1. NOTA 1 La cal viva y la cal hidratada tienen una alta afinidad con la humedad y el dióxido de carbono. Deben tomarse precauciones para proteger la cal durante el muestreo, el almacenamiento y los ensayos.

1.2

Los procedimientos procedimientos de los ensayos aparecen en el siguiente orden: Numeral

Incorporación Incorporac ión de aire Densidad aparente suelta de la cal hidratada, cal viva, pulverizada y caliza Densidad aparente compacta de la cal hidratada, cal viva, pulverizada y caliza Expansión en autoclave de la cal hidratada Brillo de la caliza seca pulverizada Tamizado en seco por el método de chorro de aire de la cal hidratada, de la cal viva pulverizada y de la caliza Finura de la cal viva pulverizada y de la cal hidratada por permeabilidad a aire Determinción de la molturabilidad de la caliza por el método del molino de bolas de laboratorio Tamaño de las partículas de la caliza pulverizada Plasticidad de la masilla de cal Hinchamiento y picado de la cal hidratada Residuo y análisis de tamizado Velocidad de sedimentación sedimentació n de cal hidratada Velocidad de apagado de la cal viva Gravedad específica de la cal hidratada Consistencia estándar de la masilla de cal Retención de agua de la cal hidratada Tamizado húmedo de materiales cálcicos para agricultura

1.3

Los valores se deben regir de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades.

1

Esta norma no cubre caliza utilizada como agregado de construcción.

1

13 16 17 8 15 19 18 20 14 7 9 5 11 12 21 6 10 22

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NTC 5233

Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad asociados con su uso. 1.4 Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentari reglamentarias. as.

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).

2.1

NORMAS NTC

NTC 32:2002, Tejido de alambre y tamices para propósitos de ensayo (ASTM E 11). NTC 33:1997, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar la finura del cemento hidráulico por medio del aparato Blaine de permeabilidad al aire. (ASTM C 204). NTC 77:1994, Ingeniería civil y arquitectura. Método para el análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos. (ASTM C 136). NTC 78:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar por lavado el material que pasa el tamiz 75 µm en agregados minerales. (ASTM C 117). NTC 111:1997, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar la fluidez de morteros de cemento hidráulico. (ASTM C 230). NTC 112:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y morteros de consistencia plástica. (ASTM C 305). NTC 121:1982, Ingeniería Civil y Arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones físicas y mecánicas. (ASTM C 150). NTC 129:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Práctica para la toma de muestras de agregados. (ASTM D 75) NTC 220:1998, Ingeniería civil y arquitectura. Cementos. Determinación de la resistencia de morteros de cemento hidráulico usando cubos de 50 mm o 50,8 mm de lado. (ASTM C 109) NTC 221:1999, Ingeniería civil y arquitectura. Cementos. Cementos. Método de ensayo para determinar la densidad del cemento hidráulico. (ASTM C188) NTC 224:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar el contenido de aire en morteros de cemento hidráulico. (ASTM C 185). NTC 294:1998, Ingeniería civil y arquitectura. Cementos. Método de ensayo para determinar la finura del cemento hidráulico sobre el tamiz 45 µm (No. 325). (ASTM C 430). NTC 321:1982, ingeniería civil y arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones químicas. (ASTM C 150). NTC 490:1971, Yeso para refrentado de cilindros de hormigón. Ensayo de compresión. (ASTM C 472). 2

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NTC 3674:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Práctica para la reducción del tamaño de las muestras de agregados, tomadas en campo, para la realización de ensayos. (ASTM C 702). NTC 3937:1996, Ingeniería civil y arquitectura. Arena normalizada para ensayos de cemento hidráulico. (ASTM C 778). NTC 4019:1994, Ingeniería civil y arquitectura. Cal hidratada para mampostería. (ASTM C 207). NTC 4073:1996, Ingeniería civil y arquitectura. Pesas y equipos de pesaje usados en los ensayos físicos de cemento hidráulico. (ASTM C 1005). NTC 5059:2002, Método de ensayo para el análisis químico de caliza, cal viva y cal hidratada (ASTM C 25). NTC 5085:2002, Método para el muestreo, preparación de muestra, empaque y rotulado de cal y caliza. (ASTM C 50). NTC 5163:2003, Terminología relacionada con cal y caliza (ASTM C 51).

2.2

NORMAS ASTM

 ASTM C 28, Standard Specification for Gypsum Plasters  ASTM C 91, Standard Specification for Masonry Cement  ASTM C 670, Standard Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials  ASTM E 29, Standard Practice for Using Significant Digits in Test Data to Determine Conformance with Specifications  ASTM E 691, Standard Practice for Conducting an Interlaboratory Study to Determine the Precision of a Test Method

3.

TERMINOLOGÍA

3.1

DEFINICIONES

 A menos que sea especificado de otra manera, para las definiciones de términos usados en esta norma, consulte la NTC 5163 (ASTM C 51).

4.

PROCEDIMIENTOS GENERALES

4.1

MUESTREO

Las muestras de cal y caliza para análisis físico deben ser tomadas y preparadas de acuerdo con los requerimientos de la NTC 5085 (ASTM C 50) aplicable al material a ser ensayado.

4.2

CÁLCULOS

4.2.1 Los cálculos incluidos en los procedimientos individuales, algunas veces asumen que ha sido utilizado exactamente el peso especificado. Las muestras pesadas aproximadamente, pero 3

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no exactamente iguales al peso especificado, deben ser usadas realizando las correcciones apropiadas en los cálculos. A menos que sea declarado de otra forma, los pesos de todas las muestras y residuos deben ser aproximados a 0,000 1 g.

4.2.2 En todas las operaciones matemáticas de un grupo de valores observados, que arrojen resultados con cifras decimales, estos deben registrarse mínimo con dos cifras significativas más que los valores observados. Por ejemplo, si los valores observados son leídos o determinados con aproximación de 0,1 mg, lleve estos números a la aproximación de 0,001 como resultado de los cálculos. 4.3

APROXIMACIÓN DE VALORES

La aproximación de las cifras al valor significativo requerido en el reporte, debe ser hecha después de completar los cálculos, con el fin de mantener los resultados finales libres de errores. El principio de aproximación debe seguirse según el principio señalado en la norma  ASTM E 29.

5.

RESIDUO Y ANÁLISIS DE TAMIZADO

5.1

SIGNIFICADO Y USO

5.1.1 Este método de ensayo determina el residuo obtenido durante el proceso de apagado de la cal viva. El residuo en este caso es un material inactivo como caliza no calcinada o dolomita, cal viva requemada o impurezas gruesas o la combinación de éstas. 5.2

APARATOS

5.2.1 Los tamices deben ser conformes con los requerimientos de la NTC 32 (ASTM E 11). Preferiblemente los tamices deben tener 101,6 mm (4 pulgadas) de profundidad. 5.2.2 Si se requiere calibración de tamices, debe seguirse el método señalado en la NTC 294 (ASTM C 430). 5.2.3 Boquilla de atomización conforme a los requerimientos de la NTC 294 (ASTM C 430). 5.2.4 El manómetro debe tener un diámetro mínimo de 75 mm (3 pulgadas), la escala de medición debe estar graduada en intervalos de 6,9 kPa (1 psi), y debe tener una capacidad máxima de 207 kPa (30 psi). La precisión a 69 kPa (10 psi) debe ser ± 1,7 kPa (± 0,25 psi). 5.2.5 Fije el manómetro a un tubo el cual debe estar fijo al sistema de suministro de agua, e instale una manguera de caucho a la salida de la tee del manómetro. En el otro extremo de la manguera de caucho se fija la boquilla de atomización (véase el numeral 5.2.3). 5.3

RESIDUO DE CAL VIVA

Seleccionar una muestra representativa de cal viva de 2,5 kg (5 lb). La cal seleccionada para este ensayo debe pasar una malla de agujeros cuadrado de 25 mm (1 pulgada). Ensayar la cal pulverizada tal como se recibe. Situar la muestra en una caja de madera o de algún material similar de baja conductividad térmica y un operario experimentado debe apagarla con suficiente agua a una temperatura de 21 °C a 27 °C (70 °F a 80 °F) para producir la máxima cantidad de masilla de cal, evitando generar temperaturas muy altas. Mantener en reposo durante una hora, luego lavar a través de un tamiz de 850 µm (No 20) con un chorro de agua a baja presión. No frote el material contra el tamiz, continúe el lavado hasta que el residuo de la malla consista completamente de partículas 4

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gruesas, pero en ningún caso continúe el lavado por más de 30 min. Secar el residuo a un peso constante a una temperatura entre 100 °C y 107 °C (212 °F a 225 °F) y calcular el porcentaje de residuo, basado en el peso original de la muestra.

5.4

ANÁLISIS DE TAMIZADO DE LA CAL HIDRATADA

5.4.1 Seleccionar 100 g de muestra de cal hidratada, ubicarla sobre un tamiz de 600 µm (No 30), la cual se coloca sobre una malla de 75 µm (No. 200). Se lava el material a través de las mallas por medio de un chorro de agua de la boquilla fijada a la manguera de caucho (véase el numeral 5.2.5), ajustado a una presión de 69 kPa (10 psi) ±  1,7 kPa (±  0,25 psi). Lavar cuidadosamente la muestra a través de los tamices evitando salpicaduras sobre el marco de las mallas. Después de que la muestra es lavada a través de la malla superior, separe las dos mallas y continúe lavando a través de la malla de 75 µm (No. 200) hasta que el agua que sale de la malla esté limpia, esto es, que no se observen partículas en un vaso de precipitados con el agua de enjuague, pero en ningún caso continúe el lavado por más de 30 min. Tener cuidado de no dejar acumular agua en la malla de 75 µm (No. 200), porque las perforaciones de la malla se taponarían y la operación no podría ser completada en 30 min. Secar el residuo a un peso constante a una temperatura entre 100 °C y 107 °C (212 °F a 225 °F) y calcular el porcentaje de residuo, basado en el peso original de la muestra. 5.4.2 Calcular el porcentaje de residuo en cada malla, basándose en el peso original de la muestra. El peso del material retenido en la malla de 600 µm (No. 30), debe ser sumado al peso del material retenido en la malla de 75 µm (No. 200) para obtener el peso total del material retenido en la malla No 200 (75 µm). 5.5

ANÁLISIS DE TAMIZADO DE CALIZA Y CAL VIVA (PULVERIZADAS)

5.5.1 Seleccionar las mallas deseadas y acomodarlas de forma descendente (la más gruesa arriba). Pesar 100 g de muestra del material a ensayar como se recibe y situarlo en la malla superior. Conducir la operación de tamizado por medio de movimientos laterales y verticales de la malla acompañado de vibración para mantener la muestra moviéndose continuamente sobre la superficie del tamiz. Continuar tamizando hasta que no más del 1 % del residuo pase alguna de las mallas durante 1 min. Si se usa un tamizador mecánico, el mecanismo debe ser tal que imparte a el tipo de agitación en la operación manual descrita. Continuar la agitación durante un período de 15 min. 5.5.2 Pesar el residuo retenido en cada malla con una aproximación de 0,1 g. Reportar los resultados del análisis de retenido de la siguiente forma: (1) total de porcentajes que pasan a través de cada malla, (2) total de porcentajes retenidos en cada malla, o (3) porcentajes retenidos entre mallas consecutivas, dependiendo de la especificación para el uso del material bajo el ensayo. 5.6

PRECISIÓN Y SESGO

5.6.1 No hay datos de precisión disponibles debido al uso limitado de estos métodos de ensayo. Además a los usuarios se les aconseja desarrollar su propia precisión en el laboratorio. No se ha hecho ninguna declaración acerca del sesgo de estos métodos de ensayo.

5

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

6.

CONSISTENCIA ESTÁNDAR DE LA MASILLA DE CAL

6.1

SIGNIFICADO Y USO

Con el fin de medir ciertas propiedades físicas de la masilla de cal, tal como la plasticidad, es necesario tener una consistencia estándar, ya que la medida de esta propiedad es afectada por el nivel de consistencia.

6.2

APARATOS

6.2.1 Aparato de Vicat modificado El aparato de la Figura 1 debe consistir en un soporte, A, que sostiene una barra de cobre movible, B, de 6,3 mm de diámetro y una longitud adecuada que encaje en el soporte. Un pistón, C, de 12,5 mm de diámetro, hecho de aluminio que debe ir fijado a la terminación inferior de la barra. El peso total de la barra con el pistón debe ser de 30 g, la parte inferior del pistón debe estar cerrada sin irregularidades o curvaturas y el sistema debe tener la posibilidad de ajustar el peso especificado. El peso total requerido también puede ser ajustado por medio del peso D atornillado en la barra. La barra puede ser sostenida en cualquier posición mediante el tornillo, E, y tiene una marca en la mitad entre los extremos que se mueve bajo una escala, F, graduada en milímetros, fijada al soporte, A.

6.2.2 Molde El molde de aro cónico debe ser hecho de un material no corroíble ni absorbente y debe tener un diámetro interior de 70 mm en la base y 60 mm en la parte superior y una altura de 40 mm.

6.2.3 Placa de la base Placa de la base para soportar el molde debe ser de vidrio y de 100 mm x 100 mm.

6.2.4 Mezcladores mecánicos2 6.3

DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA ESTÁNDAR

6.3.1 Procedimiento mecánico de mezcla usando el mezclador Vac - U  A una cantidad medida de agua contenida en el recipiente de 800 cm 3 del mezclador Vac -U Mixer, agregar 300 g de cal hidratada y mezclar a mano durante 10 s con una espátula rígida (véase la Nota 2). Cubrir la masilla para prevenir la evaporación del agua. Después del período de remojo, 30 min máximo para el Tipo S, cal hidratada especial, y no menos de 16 h ni más de 24 h para el Tipo N, cal normal hidratada, insertar el agitador y mezclar la masilla por 30 s con el mezclador mecánico. Remover el agitador y raspar hacia abajo cualquier adherencia de masa de él y de los lados del recipiente mezclador. Remezclar por 30 s y determinar la consistencia como se describe en el numeral 6.3.3 Si la penetración es menor que 15 mm, devolver todo el material al recipiente mezclador, agregar agua adicional y remezclar por 15 s. Si la penetración es mayor que 25 mm, repetir el ensayo, disminuyendo la cantidad de agua inicial. NOTA 2 La mayoría de los hidratos de cal requerirán de 250 ml a 300 ml de agua para producir una masa de una consistencia adecuada para este ensayo si se usan 300 g de cal.

2

Dispositivos accionados eléctricamente y que cumplan con la NTC 112 (ASTM C 305)

6

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D

B

F

E  A C

Figura 1. Aparato Vicat modificado

6.3.2 Procedimiento mecánico de mezcla usando el mezclador Hobart N - 50  A una cantidad de agua contenida en el recipiente, añadir 600 g de cal hidratada y mezclar a mano por 10 s con una espátula rígida (véase la Nota 3). Cubrir la masa para prevenir la evaporación del agua. Después de esperar el tiempo de remojo, 30 min máximo para el Tipo S, cal hidratada especial y no menos de 16 h y no más de 24 h para el tipo N, cal hidratada normal, insertar el agitador y mezcle la masa por 1 minuto a baja velocidad. Detener el mezclador y raspar hacia abajo el material adherido al agitador y a los lados del recipiente. Remezclar por 4 min a baja velocidad. Determinar la consistencia descrita en el numeral 6.3.3. Si la penetración es menor de 15 mm, devolver todo el material al recipiente, añadir agua y remezclar por 15 s. Si la penetración es mayor de 25 mm, repetir el ensayo, disminuyendo la cantidad de agua inicial. 7

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NOTA 3 La mayoría de los hidratos de cal requerirán de 500 ml a 600 ml de agua para producir una masa de una consistencia adecuada para este ensayo si se usan 600 g de cal.

6.3.3 Determinación de la consistencia Para determinar la consistencia, colocar el molde con su extremo mayor sobre la placa de vidrio y llenarlo con la masilla de cal. Enrasar la masilla con el borde superior del molde. Centrar la masilla, confinada en el molde sobre su base, bajo la barra del aparato Vicat modificado (véase la Figura 1). Bajar el extremo del pistón C, hasta hacer contacto con la superficie de la masilla y tomar la lectura inicial. Liberar la barra y tomar una lectura final después de 30 s a partir de la liberación del pistón. La masa de cal es de consistencia estándar cuando se obtiene una penetración de 20 mm ±  5 mm. Registrar tanto la cantidad de agua requerida para traer la masa a una consistencia estándar, como la penetración efectiva. Posteriormente determinar la plasticidad de acuerdo con el numeral 7.3.

6.4

PRECISIÓN Y DESVIACIÓN

La precisión y la desviación de este método de ensayo, no han sido determinadas.

Figura 2. Plasticímetro Emley Constantes de la máquina:  Absorción del plato base de porcelana - mínimo de 40 g en 24 h. Para tas a o velocidad de absorción de los platos base, véase el numeral 7.2.3.2. Dimensión del plato base - 25 mm (1 pulgadas) de espesor por 100 mm (4 pulgadas) de diámetro. Dimensión del disco - 0,8 mm (1/32 de pulgada) de espesor por 76 mm (3 pulgadas) de diámetro. Velocidad del pozo vertical - 1 revolución en 6 min, 40 s. Torque sobre el disco cuando la lectura Bob es 100 - 1,41 N.m

8

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

7.

PLASTICIDAD DE LA MASILLA DE CAL

7.1

SIGNIFICADO Y USO

7.1.1 Este método suministra una medida del grado de rigidez de la masilla de cal de consistencia normalizada cuando el agua es succionada de la masilla por un plato base de succión normalizada. 7.1.2 La plasticidad es una propiedad importante cuando se aplican mezclas que contienen masillas de cal a superficies porosas o absorbentes tales como estucos y mampostería. 7.2

APARATOS

7.2.1 La plasticidad de la masilla de cal se determina usando el plasticímetro mostrado en la Figura 2. 7.2.2 Limpieza y cuidado de las bases  Al hacer las determinaciones de la plasticidad, mucha parte del éxito, depende de las condiciones de las bases. En el caso de las bases de porcelana, que son reutilizadas, una limpieza inadecuada repercute en un taponamiento de los poros con la reducción de la velocidad de absorción. Después de que una base ha sido usada, debe limpiarse el exceso de cal y sumergir la base en agua limpia mínimo 2 h, después de esto sumergir la base, sin secar, en una solución diluida de ácido clorhídrico (HCl, 1 + 9) mínimo durante 2 h. Luego transferir la base a un recipiente con agua circulante, por lo menos 1 h. La base estará entonces libre de ácido. Después de remover el exceso de agua, ubicar la base en un horno para secado, donde permanecerá durante 12 h a una temperatura entre 100 °C y 110 °C. Antes de usar, enfriar la base a temperatura ambiente.

7.2.3 Absorción de las bases del plastícímetro 7.2.3.1 Absorción total Las bases del plasticímetro, cuando se sumergen en agua a temperatura ambiente durante 24 h deben absorber mínimo 40 g de agua. Después de la inmersión y antes de pesar, quitar el exceso de agua con un trapo húmedo. Antes de hacer el ensayo, secar las bases de porcelana durante 12 h en un horno de secado a temperaturas entre 100 °C y 110 °C y permitir enfriar a temperatura ambiente. Si se utilizan bases de yeso, se deben secar previamente durante 12 h en un desecador con cloruro de calcio (CaCl 2) a temperatura ambiente.

7.2.3.2 Tasa o velocidad de absorción Cuando se ensaya sobre un área de 70 de diámetro, el agua absorbida debe estar de acuerdo con lo siguiente: Tiempo, min 1 2 3 4 5

Agua Absorbida, ml 8 a 14 5 a 7,5 4 a 6,5 4a6 3,5 a 5,5

NOTA 4 Un aparato conveniente para la determinación de la velocidad de absorción consiste en una bureta sellada a un embudo de vidrio invertido del cual el cuello ha sido removido. El diámetro del extremo más largo del embudo debe crecer hasta 70 mm de diámetro interno. El embudo debe ser fijado al plato en el cual se esta haciendo la medición por medio de parafina fundida. La parafina no debe estar muy caliente.

9

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 7.3

NTC 5233

DETERMINACIÓN DE LA PLASTICIDAD

7.3.1 Lubricar un molde como el descrito en el numeral 6.2.2 con una fina capa de agua, colocarlo en una base de porcelana (véase los numerales 7.2.2 y 7.2.3) o en una base de yeso no reutilizable (véase el numeral 7.2.3), llenar con la pasta que ha sido ajustada a una consistencia normalizada como se describe en el numeral 6.3.3, y enrasar. Remover el molde levantándolo verticalmente sin deformar la pasta. Centrar la base y la pasta en el instrumento y girar la parte móvil hasta que la superficie de la pasta entre en contacto con el disco y la distancia entre el disco y la parte superior de la base sea de 32 mm. Encender el motor. Es esencial que el motor encienda exactamente 120 s después de que la primera porción de la pasta haya sido puesta en el molde. Registrar el tiempo cero cuando la primera porción de pasta es colocada en el molde; luego el motor es encendido a los 2 min. Tener cuidado de proteger las muestras de corrientes de aire durante el ensayo. 7.3.2 Registrar las lecturas a intervalos de 1 min hasta terminar el ensayo. El ensayo se considera terminado cuando (1) la lectura alcance 100, (2) cualquier lectura sea menor que la anterior, o (3) la lectura permanezca constante por tres interevalos consecutivos (2 min) y la muestra se haya fracturado visiblemente desde la base. Registrar el tiempo y la lectura al final del ensayo. 7.4

CÁLCULOS

7.4.1 Calcular el valor de plasticidad de la siguiente forma:  P  =  F 2

+

( 10T  )2

Donde:

7.5

 P  

=

plasticidad

 F 

=

lectura al final del ensayo

T 

=

tiempo transcurrido en minutos desde que la primera porción de masilla fue puesta en el molde hasta el final del ensayo.

PRECISIÓN Y SESGO

Hasta el momento tampoco se han analizado o establecido datos suficientes que permitan la preparación de una declaración para este método de ensayo.

8.

EXPANSIÓN EN AUTOCLAVE DE LA CAL HIDRATADA

8.1

SIGNIFICADO Y USO

8.1.1 La expansión de las pastillas prensadas de cal hidratada, generalmente indica la presencia de óxidos no hidratados de magnesio y calcio. No ha sido determinada la correlación del grado de expansión en este método de ensayo y el desempeño en campo.

10

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 8.2

NTC 5233

APARATOS

8.2.1 Molde y prensa Un molde de acero capaz de producir una pastilla prensada de al menos 32 mm de diámetro y 6 mm de espesor y la capacidad de soportar al menos 88,9 kN de presión. También debe ser provisto de un sistema de desmolde.

8.2.2 Autoclave Capaz de mantener una presión de 1 034 kPa por 2 h.

8.2.3 Micrómetro Capaz de medir 2,54 µm.

8.2.4 Microscopio Con lentes graduados para medir 0,1 mm

8.3

PROCEDIMIENTO

8.3.1 Pesar 15 g de muestra hidratada, ubicar en el molde y prensar una pastilla. Prensar a 33,4 kN por 10 s, luego incrementar la presión hasta 88,9 kN o más. Sostener por 10 s antes de liberar. Desmoldar la pastilla y con un lápiz de grafito dibujar dos líneas de diámetro perpendiculares entre sí y dibujar la tercera bisectando los ángulos de 90° de las otras dos. Medir los diámetros con el micrómetro y ubicar la pastilla en el soporte del autoclave. Usar papel de Aluminio para proteger las pastillas del agua. Poner en funcionamiento el autoclave manteniendo por dos horas presiones entre 862 kPa y 1 034 kPa. Comenzar la medida del tiempo cuando la presión alcance los 345 kPa. Después de cumplir con las dos horas de ensayo en el autoclave, enfriar el autoclave hasta temperatura ambiente, remover las pastillas y medir los diámetros. Calcular el porcentaje promedio de expansión de las pastillas utilizando las medidas iniciales y finales. 8.4

EXPANSIÓN DE CAL HIDRATADA-CEMENTO PÓRTLAND-AGREGADO

8.4.1 Materiales 8.4.1.1 Cemento estándar - Cemento pórtland Tipo I o Tipo II 8.4.1.2 Agregado estándar - caliza pulverizada, con tamaño de partícula que pase la malla 212 µm (malla No. 70) y contenga menos que 0,5 % de SiO 2 8.4.2 Procedimiento 8.4.2.1 Pastilla de ensayo Hacer una pastilla de acuerdo con el procedimiento descrito en el numeral 8.3.1, usando la siguiente mezcla para la muestra: Cemento pórtland estándar

14 g

Cal hidratada

8g 11

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

 Agregado estándar (caliza pulverizada) Mezclar hasta homogeneizar.

72 g

8.4.2.2 Pastilla estándar Hacer una pastilla de acuerdo con el procedimiento descrito en el numeral 8.3.1, usando la siguiente mezcla para la muestra: Cemento pórtland estándar

7g

 Agregado estándar (caliza pulverizada) Mezclar hasta homogeneizar.

16 g

8.4.2.3 Hacer la expansión en el autoclave y los cálculos respectivos para la pastilla de ensayo y la pastilla estándar de acuerdo con el numeral 8.3.1 8.4.2.4 Determinar la expansión de autoclave de la cal hidratada para propósitos de mampostería, restando el porcentaje promedio de expansión de la pastilla estándar de ensayo. 8.5

PRECISIÓN Y SESGO

8.5.1 No hay datos de precisión disponibles debido al uso limitado de estos métodos de ensayo. Además a los usuarios se les aconseja desarrollar su propia precisión en el laboratorio. No se ha hecho ninguna declaración acerca del sesgo de estos métodos de ensayo. 9.

HINCHAMIENTO Y PICADO DE LA CAL HIDRATADA

9.1

SIGNIFICADO Y USO

El hinchamiento y picado es causado por la hidratación y expansión de las partículas gruesas de cal no hidratada o de la reacción de impurezas presentes en la cal hidratada. El nivel de hinchamiento y picado de la muestra es un indicativo del potencial de defectos en la apariencia de la superficie de los estucos fabricados con cal hidratada.

9.2

ESTUCO INDICADOR

El estuco indicador usado para el ensayo de hinchamiento y picado debe cumplir con las especificaciones descritas en el método de ensayo de la norma ASTM C 28 y deben tener un tiempo de fraguado no mayor de 1 h cuando se ensaya en concordancia con los métodos de ensayo descritos en la NTC 490 (ASTM C 472). Ensayar el estuco indicador sin cal, de la manera descrita en el numeral 9.3 para asegurar que esté libre de hinchamiento y picado. Si se encuentran hinchamiento y picado, se debe suministrar otro estuco indicador que sea libre de ellas para este ensayo.

9.3

PROCEDIMIENTO

9.3.1 Mezclar 100 g de cal hidratada con suficiente agua para brindar una consistencia tal que alcance una penetración de 20 mm ± 5 mm cuando se ensaye de acuerdo al numeral 6.3.3. Mezclar con una masa de 25 g de estuco indicador (véase el numeral 9.2), agregando más agua de la requerida para mantener una consistencia manejable. Extender sobre una base de vidrio para hacer una muestra mínima de 150 mm x 200 mm y de 3 mm de espesor aproximadamente. Y terminarla con un acabado suave. Mantener la muestra en esta condición durante 12 h. 12

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

9.3.2 Ubicar la muestra y la base en un recipiente en un baño de vapor de tal manera que el agua no entre en contacto con la muestra a ensayar. Cubrir la muestra, para prevenir que el vapor se condense sobre su superficie. Incrementar la temperatura del agua en el baño de vapor para que hierva y mantener así por 5 h. Retirar la muestra del baño y examinar las hinchaduras y el picado. 9.3.3 El potencial de picado de la cal hidratada puede ser determinada en conjunto con la expansión en autoclave, como se describe en el numeral 8.3.1. Sin embargo, no es necesario medir el diámetro, si solo se determina el potencial de picado. Después de seguir el procedimiento de expansión de acuerdo con el numeral 8.3.1, examinar la pastilla prensada bajo un microscopio de medidas y contar y medir el picado en milímetros. 10.

RETENCIÓN DE AGUA DE LA CAL HIDRATADA

10.1

SIGNIFICADO Y USO

10.1.1 Este método de ensayo mide la capacidad de la cal hidratada para retener agua en una mezcla de masilla con arena y así mantener la consistencia de la muestra, cuando se somete a una succión aplicada. Esta propiedad, medida como un porcentaje de la consistencia original, es un indicativo de la manejabilidad esperada en una obra de mampostería que contenga cal.

10.2

PROPORCIONES Y MEZCLAS

10.2.1 Aparatos Los aparatos usados deben ser conformes con los descritos en la NTC 112 (ASTM C 305).

10.2.2 Proporciones El mortero ensayado debe estar compuesto por 500 g de cal y 1 500 g de arena normalizada conforme con el numeral 13.2.4. Si se usa la masilla de cal hidratada, usar el peso de masa equivalente a 500 g de cal hidratada seca.

10.2.3 Mezclador Mecánico 10.2.3.1 Ubicar las paletas y el recipiente mezclador en la posición de mezclado. 10.2.3.2 Agregar una cantidad de agua medida en el recipiente. 10.2.3.3 Añadir la cal al agua, luego comenzar a mezclar a baja velocidad (140 rpm ± 5 rpm) durante 30 s. 10.2.4 Agregar lentamente la toda la cantidad de arena en un período de 30 s, cuando se esté mezclando a baja velocidad. 10.2.5 Detener la mezcla y cambiar a una velocidad media (285 rpm ±10 rpm) durante 30 s. 10.2.6 Detener la mezcla y mantener así al mortero durante 1,5 min (durante los 15 s iniciales de este intervalo, raspar hacia abajo, el mortero que se haya acumulado en las paredes del recipiente, luego en el tiempo restante del intervalo, cubrir el recipiente con la tapa.) 13

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

10.2.7 Finalizar la mezcla a velocidad media durante 1 min. 10.2.8 En caso de que se requiera un intervalo de remezclado, cualquier mortero adherido a las paredes del recipiente, debe ser removido rápidamente, antes del remezclado. 10.3

CONSISTENCIA

10.3.1 Aparatos La mesa de flujo y el molde usados para la medida de la consistencia del mortero, debe ser conforme a la NTC 111 (ASTM C 230).

10.3.2 Procedimiento Secar cuidadosamente la superficie de la mesa y ubicar el molde de flujo en el centro. Inmediatamente después de completar la operación de mezclado, llenar el molde con mortero, suavemente presionar con las yemas de los dedos para asegurar que no queden poros. Suavizar la superficie del mortero con la superficie del molde con la ayuda de una paleta y remover el molde. Inmediatamente dejar caer la mesa desde una altura de 13 mm 25 veces en 15 s, el flujo es el incremento resultante en diámetro de la masa de mortero, expresada como el porcentaje del diámetro original. Si el flujo es menor del 100 %, se debe ajustar el mortero, adicionando agua, hasta alcanzar un flujo entre los 100 % y 115 %. Hacer cada ajuste devolviendo el mortero al recipiente mezclador, añadir agua y mezclar a velocidad media (285 rpm ± 10 rpm) por 30 s. Si el flujo del mortero original es mayor de 115 % preparar una mezcla nueva.

10.4

ENSAYO DE RETENCIÓN DE AGUA

10.4.1 Aparatos El equipo usado para determinar la retención de agua debe ajustarse al usado para el ensayo de retención de agua de la norma ASTM C 91 (véase la Figura 3)

10.4.2 Procedimiento 10.4.2.1 Ajustar la altura de la columna de mercurio o el regulador de vacío para mantener un vacío de 51 mm medido en el manómetro o en el indicador de vacío. Colocar el disco perforado en la arandela engrasada del embudo. Ubicar un papel de filtro en el fondo del disco. Girar la llave de paso para aplicar el vacío al embudo, chequear que no haya fugas y determinar que se obtenga el vacío requerido. Luego girar la llave de paso para interrumpir el vacío en el embudo 10.4.2.2  Inmediatamente después del ensayo de consistencia final, devolver al recipiente el mortero y remezclar por 15 s a una velocidad media. Inmediatamente después de remezclar el mortero, llenar el disco perforado con el mortero ligeramente por encima del borde. Compactar el mortero 15 veces con un pisón. Aplicar 10 de los golpes para compactar adyacentemente al borde del disco y el eje mayor de la cara de compactación del pisón sostenida en ángulos rectos al radio del disco. Aplicar los últimos cinco golpes en puntos aleatorios distribuidos sobre el área central del disco. La presión de apisonamiento, debe ser suficiente para asegurar el llenado del disco. En la terminación del apisonamiento, la superficie del mortero, se debe extender finamente sobre el borde del disco. Enrasar el mortero a través de la superficie del disco. Luego cortar el mortero en una superficie plana a ras con el borde del disco, retirando el borde recto con un movimiento de aserrado a través de la superficie del disco en dos golpes de corte, comenzar cada corte cerca del centro del disco. Si el mortero es retirado desde el lado del disco durante el proceso de cortar el exceso de mortero, presionar suavemente el mortero en contacto con el lado del disco, usando el pisón. 14

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233 CL

48 orificios

Diámetro de los orificios 1,4 a 1,6 mm

42 orificios 36 orificios 30 orificios 24 orificios 18 orificios 12 orificios

Papel de filtro 150 mm diam.

6 orificios 150 a 156 mm

Empaque de caucho

Embudo

0 orificios 8,75 mm 8,75 8,75 8,75 No menos de 1,7 mm

8,75 mm 8,75 8,75 8,75 Ø 154 a 156 mm Ø 140 mm

Llave de tres pasos 19 mm a 20 mm

r = 2 mm

t = 1,7 mm a 1,9 mm  Al aspirador 

CL

Matraz de 1 litro

Dispositivo de control de presión 50,8 mm Mercurio

Manómetro de mercurio

Figura 3. Ensamble del aparato para el ensayo de retención de agua

10.4.2.3 Girar la llave de paso para aplicar vacío al embudo. Después de una succión de 60 s, girar rápidamente la llave de paso para exponer el embudo a la presión atmosférica. Inmediatamente deslizar el disco perforado del embudo, tocarlo momentáneamente con un trapo húmedo para remover gotas de agua y poner el disco en la mesa. A continuación usando el raspador del recipiente (raspador de caucho especificado en la NTC 112 (ASTM C 305)), rayar y mezclar el mortero en el disco por 15 s. Después de terminada la mezcla, ubicar el mortero en el molde de flujo y determinar el flujo. Cumplir la operación entera sin interrupciones lo más rápido posible. Para completar la operación, no se requieren más de 30 min, comenzando desde la terminación del mezclado del mortero para la primera determinación del flujo. 15

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

10.4.3 Cálculos 10.4.3.1 Calcular el valor de la retención del mortero de la siguiente forma: Valor de retención de agua = (A/B) * 100

(2)

Donde:

10.5

 A

=

flujo después de la succión y

 B

=

flujo inmediatamente después del mezclado.

PRECISIÓN Y DESVIACIÓN

10.5.1  No hay datos disponibles de precisión debido al uso limitado de este método. Sin embargo, se les aconseja a los usuarios desarrollar su propia precisión en el laboratorio. No se ha hecho ninguna declaración acerca de la desviación de este método. 11.

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN DE LA CAL HIDRATADA

11.1

SIGNIFICADO Y USO

11.1.1  Este método de ensayo, suministra una medida de la tasa de sedimentación de la lechada de cal hidratada, siendo ésta una forma en la que este material se usa frecuentemente. 11.2

PROCEDIMIENTO

11.2.1  Colocar 10 g de cal hidratada en un cilindro de vidrio graduado taponado de 100 mL (con diámetro interno alrededor de 24 mm). Humedecer con 50 ml de agua destilada libre de dióxido de carbono (CO 2) a una temperatura de 23 °C ±  2 °C, mezclar invirtiendo y enderezando alternativamente el cilindro lentamente por un período de 2 min. Dejar el contenido de la probeta en reposo durante 30 min a una temperatura de 23 °C ± 2 °C y luego completar el volumen hasta la marca de 100 ml con agua destilada libre de dióxido de carbono (CO2) a una temperatura de 23 °C ±  2 °C. Mezclar vigorosamente el contenido y dejarlo en reposo durante 24 h a una temperatura de 23 °C ± 2 °C. 11.3

INFORME

11.3.1 Reportar la altura de sedimentación en milímetros, después de ¼ h, ½ h, ¾ h, 1 h, 2 h, 4 h y 24 h, leyendo la parte inferior del menisco. NOTA 5 Son permisibles pequeñas variaciones en los resultados de este método de ensayo en muestras de diferentes laboratorios o diferentes operadores. El ensayo no es absoluto, pero es diseñado para distinguir entre cales hidratadas de rápida y lenta sedimentación.

11.4

PRECISIÓN Y SESGO

11.4.1  No hay datos disponibles de precisión debido al uso limitado de este método. Sin embargo, se les aconseja a los usuarios desarrollar su propia precisión en el laboratorio. No se ha hecho ninguna declaración acerca del sesgo de este método.

16

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

12.

VELOCIDAD DE APAGADO DE LA CAL VIVA

12.1

SIGNIFICADO Y USO

12.1.1 El incremento de la temperatura en 30 s indica la reactividad de una cal viva calcinada suavemente. El tiempo total de reactividad proporciona una medida total del grado de reactividad del material. El incremento total de la temperatura es ampliamente dependiente de la cal disponible contenida en la muestra. 12.1.2  Estos parámetros de reactividad, proporcionan una indicación del comportamiento esperado de la cal viva (a esperarse) en sistemas de apagado industriales. Las características de reactividad tienen un efecto en las propiedades de la lechada de cal, tales como asentamiento, viscosidad, tamaño de las partículas y tasa o velocidad de reacción. 12.2

APARATOS

12.2.1  Agitador Mecánico3, velocidad 400 rpm ± 50 rpm, con una barra agitadora. 12.2.2 Termo modificado Dewar 4, 665 ml, con tapas arandelas de plástico. 12.2.3 Termómetro, de tipo dial, en un rango de 0 °C a 100 °C con incrementos de 1 °C o una termocupla con un tiempo de respuesta equivalente o más rápido que el dial del t ermómetro. 12.2.4 Balanza de torsión 12.2.5 Tamiz de 3,35 mm (No. 6), con diámetro de 203 mm, conforme a la NTC 32 (ASTM E11). 12.2.6 Se debe usar un aparato igual al ilustrado en las Figuras 4 y 5. El aparato consiste en un recipiente de reacción cubierto, con un agitador mecánico y un termómetro. La carga de cal viva debe ser agitada con una barra de acero inoxidable, la cual al final forma un anillo para seguir el contorno del recipiente de reacción. El frasco de reacción de vacío (frasco Dewar) debe estar provisto de una tapa con dos piezas circulares de caucho, de aproximadamente 3 mm de espesor. La primera pieza está provista de una ranura que se desliza sobre la barra agitadora y el termómetro. La segunda pieza (la tapa) tiene una ranura similar y además un orificio para el termómetro de dial. Cuando las dos piezas de la tapa están en su lugar, la ranura de la pieza inferior está en ángulo recto con la ranura de la pieza superior con el cuerpo del termómetro extendiéndose a través de la ranura inferior. Los aparatos pueden ser ensamblados por algún equipo de soporte conveniente.

3

Ha sido encontrado adecuado para este propósito un Fisher 14 –498, o equivalente.

4

Ha sido encontrado adecuado para este propósito un Fisher 14 –197, o equivalente.

17

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

Mezclador  mecánico

9,5 mm (3 8 de pulgada)

Termómetro de carátula Tapón

Tapa inferior  16 mm 5 ( 8 de pulgada) Vaso Dewar  con base

Ø 3 mm (18 de pulgada) agujero del termómetro (3

9,5 mm 8 de pulgada)

95 cm (3 4 de pulgada) 3

5 cm (2 pulgadas) Tapa superior 

Soporte anular detalle del aparato

Figura 4. Aparato para la determinación de la reactividad mediante la desintegración

18

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

Fabricar en acero inoxidable de 6 mm  (14 de pulgada) de DE, con la forma que se indica en el dibujo

41 - 43 cm (16 - 17 pulgadas)

radio de 20 mm (3 4 de pulgada)

5 cm (2 pulgadas) Figura 5. Detalle de la varilla de agitación

12.3

PROCEDIMIENTO

12.3.1  Preparar la muestra de cal viva (lo más rápido posible para prevenir el deterioro de la muestra) de tal manera que la mayoría del material pase una malla de 3,35 mm (No. 6). Colocar la muestra en un contenedor hermético y permitir que alcance la temperatura ambiente antes del ensayo. La tasa de reactividad de la cal se ve significativamente afectada por el tamaño de las partículas de la muestra y debe ser tan cercana a los de 3,35 mm como sea posible. No es necesario que el 100 % de la muestra pase el tamiz de 3,35 mm (No. 6) pero toda la muestra debe usarse en el ensayo. 12.3.2 Tasa de reactividad  Ajustar la temperatura de aproximadamente 500 ml de agua destilada de acuerdo con las indicaciones de la tabla 1 y añadir la cantidad específica al frasco Dewar. Ajustar el agitador a una velocidad de 400 rpm ± 50 rpm. La temperatura del agua en el termo debe ser de ± 0,5 °C de la temperatura deseada. Cuartear y pesar la cantidad requerida de la muestra preparada de cal viva. Añadir la cal viva al agua sin tardar y simultáneamente comenzar la medición del tiempo. Poner las tapas en su lugar inmediatamente. Tomar una lectura cada 30 s. 19

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

12.3.3 Continuar las lecturas hasta que se note un cambio de temperatura menor de 0,5 °C en tres lecturas consecutivas. El tiempo total de reactividad, será entonces el tiempo al cual se tome la primera de las tres lecturas consecutivas. La temperatura a este tiempo se considerará la temperatura final de reacción. Restar la temperatura inicial de la final para obtener el incremento total de temperatura. Restar la temperatura inicial de la temperatura tomada a los 30 s para el incremento de temperatura a los 30 s. Restar la temperatura inicial de la temperatura tomada a los 3 min para el incremento de temperatura a los 3 min. Tabla 1. Tasa de reactividad Material a ensayar DolomíticoB Alto calcio Temperatura del agua °C 40 25 A Cantidad de agua ml 400 400 Cantidad cal viva, g 120 100  A La temperatura inicial de 40 °C puede ser utilizada, siempre y cuando el informe de los resultados incluya la temperatura inicial. B Cal dolomitica, mínimo 12 % de MgO

12.4

INFORME

12.4.1 Registrar el incremento de temperatura real y graficar una curva, colocando el incremento de temperatura en la ordenada y el tiempo en la abscisa. Los resultados también pueden ser informado como: 12.4.1.1 El incremento de temperatura en 30 s (o algún otro tiempo designado) en grados Celsius. 12.4.1.2 El incremento total de temperatura en grados Celsius 12.4.1.3 El tiempo total de reactividad en minutos. 12.5

PRECISIÓN Y SESGO

En Colombia aún no se han realizado ensayos interlaboratorios que permitan establecer datos de precisión y sesgo para esta prueba; no obstante, la ASTM ha desarrollado ensayos que permiten determinar los valores respectivos, los cuales se relacionan a continuación a manera de referencia.

12.5.1 Doce laboratorios cooperaron en el ensayo de cinco muestras de cal viva de alto calcio y cuatro muestras de cal viva dolomítica, obteniendo de ese modo los datos de repetitibilidad (r) y reproductibilidad ( R) (norma ASTM E691) contenidos en la Tabla 2. 12.5.2 Debido a la falta de estándares industriales reconocidos, la desviación de este método no ha sido determinada. La variedad de opciones de informes también complica la obtención de declaraciones de sesgo adecuadas. Tabla 2. Precisión de resultados

Material

Laboratorios

 Alto Calcio  Alto Calcio Dolomítico Dolomítico

12 11 10 9

Resultados en incrementos °C Tiempo Rango Ensayado 30 s 3 min 30 s 3 min

20

12.3- 44.4 32.1 - 56.1 3.6 - 12.0 21.2 - 36.4

r

R

1.56 1.72 1.38 1.62

4.21 4.72 2.84 3.72

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 13.

INCORPORACIÓN DE AIRE

13.1

IMPORTANCIA Y USO

NTC 5233

13.1.1 La cal hidratada, particularmente la que contiene un aditivo incorporador de aire, usado en mortero de mampostería, puede contribuir al contenido de aire en el mortero. Algunas especificaciones y aplicaciones del mortero limitan este contenido de aire. 13.2

APARATOS

13.2.1 Balanzas, tamices, probetas graduadas, apisonador, regla, escuadra, espátula, varilla y cuchara, de acuerdo con los requerimientos dados en la NTC 224 (ASTM C 185). 13.2.2 Mesa de flujo, conforme a los requerimientos descritos en la NTC 111 (ASTM C 230). 13.2.3 Aparatos de mezcla, conforme a los requerimientos descritos en la NTC 112 (ASTM C 305). 13.2.4 La arena debe ser combinada en partes iguales, pesando arena gradada de Ottawa y arena estándar 20 – 30 de Ottawa. El grado de finura de la arena gradada de Ottawa y la arena estándar 20 – 30 de Ottawa pueden ser verificados usando los métodos descritos en la NTC 3937 (ASTM C 778). 13.3

PREPARACIÓN DEL MORTERO

13.3.1 Proporciones para el mortero El mortero de cemento Pórtland y cal hidratada para la medida de la incorporación de aire debe proporcionarse, para conformar, en tamaño de lote a los pesos unitarios por volumen del material cementante y agregados como se muestra en la Tabla 3. El cemento Pórtland debe cumplir con las NTC 121 y NTC 321 y la cal hidratada a la NTC 4019 (ASTM C 207). La cantidad de agua medida en milímetros, debe ser tal que produzca un fluidez de 110 % ± 5 % determinada en la mesa de flujo. Las proporciones para los tamaños de mezclas generalmente usadas, basados en los pesos unitarios del material descritos en la Tabla 3, deben contener los pesos descritos en la Tabla 4.

13.3.2 Mezcla de morteros Mezclar los morteros, de acuerdo con el procedimiento descrito en la NTC 112 (ASTM C 305). Tabla 3. Pesos unitarios y gravedades específicas aparentes Materiales

Pesos Unitarios, kg/m3 (lb/ft3)A

Gravedad Específica

Cemento Pórtland 1 504 (94) 3,15 Cal Hidratada 800 (50) 230  Arena de Otawa Combinada 1 280 (80) 2,65 Los valores de pesos unitarios listados para los materiales cementantes fueron asumidos como los valores usados comúnmente en prácticas de construcción.

21

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

Tabla 4. Pesos de materiales para los morteros Tipo de mortero M S N O Cal/ Arena

Proporciones Cemento Cal hidratada por volumen pórtland (g) (g) 1: ¼:3 ¾ 1: ½: 4 ½ 1: 1:6 1:2:9 1:3

470,0 376,0 282,0 188,0

62,5 100,0 150,0 200,0 300,0

Arena sílica combinada de Otawa (g) 1,500 1,440 1,440 1,440 1,440

13.3.3 Determinación de la fluidez Determinar la fluidez, de acuerdo con el procedimiento descrito en la NTC 220 (ASTM C 109).

13.4

PROCEDIMIENTO

13.4.1 Si el mortero tiene la fluidez correcta, usar una porción separada de mortero para la determinación del contenido de aire. Determinar el peso de 400 ml de mortero de acuerdo con el método de ensayo descrito en la NTC 224 (ASTM C 185). 13.5

CÁLCULOS

13.5.1 Calcular el contenido de aire del mortero y reportarlo con aproximación del 0,1 %, como sigue: D= (W1+ W2 + W3 + Vw)/[(W1/S1)+(W2/S2) +(W3/S3)+Vw]A = 100 – (W m/4D)

Donde:

NOTA 6

 D

=

Densidad del mortero libre de aire.

W 1

=

Masa del cemento Pórtland, g.

W 2

=

Masa de la cal hidratada, g.

W 3

=

Masa de la arena de Ottawa combinada, g.

V w

=

Agua usada, ml.

S 1

=

Gravedad específica del cemento Pórtland

S 2

=

Gravedad específica de la cal hidratada

S 3

=

Gravedad específica de la arena de Ottawa combinada.

 A

=

% en Volumen de aire incorporado

W m

=

Masa de 400 ml de mortero, g.

Para los morteros de cal/arena W1 y S1 deben ser eliminados de los cálculos.

22

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 13.6

NTC 5233

PRECISIÓN Y SESGO

13.6.1 El simple operario dentro de los estándares de desviación ha encontrado una desviación del contenido de aire de 0,56 % en el rango de 8 % a 19 %. Además los resultados de dos ensayos conducidos apropiadamente por el mismo operario en lotes similares de mortero, no deben diferir más del 1,6 % de contenido de aire. 13.6.2 Los estándares de desviación de múltiples laboratorios han sido de 1,0 % en un rango de 8 % a 19 % de contenido de aire. Además, resultados en dos laboratorios diferentes, en lotes similares de morteros, no deben diferir el uno al otro más de 2,8 % (véase el método de ensayo de la NTC 224 (ASTM C 185)). 14.

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS DE CALIZA PULVERIZADA

14.1

IMPORTANCIA Y USO

14.1.1  El tamaño de las partículas de la caliza pulverizada, como su nombre lo indica, es el porcentaje de distribución del diámetro esférico equivalente de las partículas individuales expresadas en micrómetros, usando el principio de sedimentación y la ley de Stokes para la determinación del tamaño de las partículas. Es recomendable usarla para calizas pulverizadas con un retenido no mayor del 0,5 % en el tamiz No. 325 (45 µm). 14.2

APARATOS

14.2.1 Hidrómetro de suelos, ASTM 152H. 5 14.2.2 Cilindro de sedimentación, ASTM, 1 000 ml de capacidad. 14.2.3 Tapón de caucho, tamaño 12 14.2.4 Termómetro, 0 °C a 105 °C. 14.2.5 Cronómetro 14.2.6  Mezclador 6 14.2.7 Baño de agua 14.2.8  Balanza7 14.2.9 Vidrio reloj 14.2.10 Papel semilogaritmico 8. 14.2.11 Tamiz No 325 (45µm), de 8 pulgadas de diámetro. 5

Disponible por Taylor Instrument Co., Catálogo No 22297.

6

El mezclador modelo Hamilton Beach No. 210, o el equivalente, es adecuado para este propósito.

7

La balanza O´Haus CG 311 o su equivalente, es adecuada.

8

El papel gráfico Dietzgen No 340 – lL310 o Feuffel and Esser No 359 - 71G o equivalentes son adecuados.

23

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

14.2.12 Tamiz No 500, de 100 mm de diámetro, y 130 mm de altura del marco. 14.3

REACTIVOS

14.3.1 Agente dispersante de partículas 9 (30 ml de 25 % de solución es diluida hasta 400 ml con agua destilada). 14.4

PROCEDIMIENTO

14.4.1  Determinar la corrección del menisco, insertando el hidrómetro en el cilindro de sedimentación lleno hasta la marca con agua destilada. Registrar la lectura en la cima y en el fondo del menisco. La diferencia entre las dos lecturas es la corrección del menisco. Por ejemplo, en la Figura 6, la corrección usada para el hidrómetro es 1,2. Esta lectura es añadida a cada R para obtener R r . 14.4.2 Calibrar el hidrómetro, añadiendo 30 ml de solución dispersante de partículas al cilindro de sedimentación, luego llevarlo hasta la marca con agua destilada a 27 °C. Mezclar vigorosamente y tomar la lectura del hidrómetro (leer la parte superior del menisco). Repetir después de enfriar el cilindro hasta 17 °C y ajustar el menisco hasta que esté en la marca. Asumir una relación directamente proporcional y dibujar una línea que da el factor de corrección compuesto, este factor es la diferencia entre la lectura y cero. Estas son las correcciones de la Tabla 5 y deben ser determinadas por cada hidrómetro. Cuatro factores son compensados en el factor de corrección: (1) Temperatura: los hidrómetros y cilindros son calibrados a 20 °C; variaciones de esta temperatura producen inexactitud en la lectura del hidrómetro; (2) Gravedad específica: la adición de dispersantes cambia la gravedad específica de la solución; (3 ) Corrección de Meniscos: los hidrómetros son graduados para leer la parte inferior del menisco, pero para soluciones de carbonato de calcio opacas se requieren lecturas de la parte superior del menisco y (4) Hidrómetros: a pesar de la supuesta similitud en volumen de los hidrómetros (ASTM 152 H), se han notado entre dos hidrómetros similares, variaciones de hasta 1,0 división de escala. El factor de corrección integra los cuatro factores anteriores. No es necesario repetir esta calibración a menos que se cambie a un hidrómetro diferente. 14.4.3 Pesar 40 g de muestra. 14.4.4 Añadir aproximadamente 300 ml de agua destilada al mezclador, 30 ml solución dispersante de partículas, seguido de 40 g de muestra desconocida. Cubrir y agitar exactamente por 2 min a alta velocidad.

9

Daxad30, un agente dispersador de partículas, es adecuado y está disponible por Dewey and Almy Div. Of W. R. Grace co.

24

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

27

26

25 Factor de correción compuesto

24

23

22

21

   °    C   a   r   u    t   a   r   e   p   m   e    T

20

19

Divisiones de la escala del hidrómetro 152 H 18  Agregar a "R"

Restar de "R"

17 -1,5

-1,0

-0,5

0

+0,5

+1,0

Figura 6. Factor de corrección compuesto del hidrómetro Tabla 5. Factor de corrección compuesto del hidrómetro Temperatura °C 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Factor de corrección +1.9 +1.52 +1.14 +0.76 +0.39 0.00 -0.38 -0.76 -1.14 -1.52 -1.90

25

+1,5

+2,0

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

14.4.5 Transferir la pasta cuantitativamente al cilindro de sedimentación de 1 000 ml. Compensar hasta aproximadamente 3,2 mm (0,125 pulgadas) sobre la marca porque este tiene que ser leído desde el tope (ya que la parte inferior del menisco no es visible) y esto aproximará la calibración de 1 000 ml del cilindro. La temperatura del cilindro debe ser ajustada a 20 °C, haciendo circular agua fría por fuera del cilindro y agitando con un termómetro, hasta que se alcance la temperatura de 20 °C. Tapar con el tapón de caucho. Mezclar bien, invirtiendo el cilindro 15 o más veces. Remover el tapón y poner el cilindro en un baño de agua que ha sido previamente ajustado lo más cerca posible a 20 °C. Iniciar la medición del tiempo en el cronómetro. A los 4,5 min exactamente sumergir en la pasta cuidadosamente el hidrómetro al punto aproximadamente donde se hará la medición. Tomar la lectura exactamente a los 5 min. Registrar la lectura y la temperatura (véase la Nota 7). Remover el hidrómetro y limpiarlo de la pasta. Cubrir el cilindro con el vidrio reloj. NOTA 7 La temperatura tiene que ser tomada dentro del cilindro y no en el baño de agua.

14.4.6 Tomar lecturas adicionales a 15 min, 30 min, 60 min, 120 min ó 180 min, 300 min ó 360 min y 1 200 min ó 1 440 min después de empezar. 14.4.7  Tomar una muestra de 25 g y pasarla a través de un tamiz No. 500 (25 µm), por el método húmedo. De este resultado calcular el porcentaje de material más fino de 25 µm; no descartar lo retenido en el tamiz No. 500, pero pasarlo por el tamiz de 45 µm (No. 325) para obtener el porcentaje de más finos que 44 µm. La abertura del tamiz de 45 µm es 44 µm. 14.5

CÁLCULOS

14.5.1 Organizar los datos en una hoja de muestras. 14.5.2 Registrar los datos y las lecturas del cronometro como tantas lecturas se hayan hecho. 14.5.3 Las lecturas son generalmente tomadas a 5 min, 15 min, 30 min, 60 min, 180 min, 360 min y 1 440 min. El punto de 25 µm es obtenido del resultado de una malla 500 y el punto de 44 µm es obtenido del resultado de la malla de 45 µm. 14.5.4 Registrar la temperatura, T, y la lectura del hidrómetro R, por cada lectura. 14.5.5 Obtener Rr , añadiendo la corrección del menisco al valor de R 14.5.6  Obtener Rc, la lectura corregida del hidrómetro, de la Figura 6. Este valor puede ser diferente para cada hidrómetro y debe ser determinada individualmente. 14.5.7 Obtener L de la Tabla 6 usando los valores Rr . 14.5.8 √(L/T) y los valores de L y T (en min) se encuentran en la Figura 7. Para los valores de T que no están en la Figura 7 calcular √(L/T) para los valores de L y T (en min) conocidos. 14.5.9 Encontrar D a 20 °C en términos de √(L/T) usando la Tabla 7. 14.5.10  Para corregir D  para la temperatura, usar la tabla 8 y encontrar ∆D  en términos de √(L/T). Multiplicar por ∆T (∆T   es la diferencia de temperatura entre 20°C y la temperatura real del ensayo). Esto dará el valor para ser restado del D  ya encontrado en 14.5.9, si la temperatura está por encima de 20 °C. Si la temperatura está por debajo de 20 °C, esta corrección debe ser añadida. 14.5.11 Encontrar P  usando la Tabla 8 y el valor de R c.  14.5.12 Los valores de Dc  se grafican contra los valores de P. 26

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

Tabla 6. Profundidad efectiva, L, para el hidrómetro ASTM 152H Rr 0 1 2 3 4 5 6

L, cm 16.3 16.1 16,0 15.8 15.6 15.5 15.3

Rr   31 32 33 34 35 36 37

L,cm 11.2 11.1 10.9 10.7 10.6 10.4 10.2

7 8 9 10 11 12

15.2 15,0 14.8 14.7 14.5 14.3

38 39 40 41 42 43

10.1 9.9 9.7 9.6 9.4 9.2

13 14 15 16 17 18 19 20 21

14.2 14,0 13.8 13.7 13.5 13.3 13.2 13,0 12.9

44 45 46 47 48 49 50 51 52

9.1 8.9 8.8 8.6 8.4 8.3 8.1 7.9 7.8

22 23 24 25 26 27 28 29 30

12.7 12.5 12.4 12.2 12,0 11.9 11.7 11.5 11.4

53 54 55 56 57 58 59 60

7.6 7.4 7.3 7.1 7,0 6.8 6.6 6.5

27

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

Valores para L/T como se relacionan con L para valores dados de T (tiempos)

14 40 1200 360 300 180 120 mi n.

17,0

30 min.

60 min.

5 min.

15 min.

16,0 15,0 14,0 13,0 12,0

17,0 16,0 15,0

   )    I    I   a    l    b   a    t   a    l   e    d    (    L

14,0 13,0 12,0

11,0

11,0

10,0

10,0

9,0

9,0

8,0

8,0 0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

L/T

Figura 7. Valores para  L /  T  relacionados con L  para valores dados de T   (Tiempo) Tabla 7. D relacionada a  L /  T  a 20 °C  L /  T 

, µm D 

 L /  T 

0,05 0,10 0,15 0,20 0,25

0,7 1,4 2,0 2,7 3,4

1,05 1,10 1,15 1,20 1,25

0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

4,0 4,7 5,4 6,0 6,7

0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00

D,

Tabla 8. D ∆  de  L /  T 

µm

 L /  T 

∆ D

14,0 14,7 15,4 16,0 16,7

2,0 1,9 1,8 1,7 1,6

0,32 0,31 0,29 0,27 0,26

1,30 1,35 1,40 1,45 1,50

17,4 18,0 18,7 19,4 20,1

1,5 1,4 1,3 1,2 1,1

0,24 0,23 0,21 0,19 0,18

7,4 8,0 8,7 9,4 10,0

1,55 1,60 1,65 1,70 1,75

20,8 21,4 22,1 22,8 23,4

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6

0,16 0,15 0,13 0,11 0,10

10,7 11,4 12,0 12,7 13,4

1,80 1,85 1,90 1,95 2,00

24,1 24,8

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

0,08 0,07 0,05 0,03 0,02

28

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 14.6

NTC 5233

PRECISIÓN Y SESGO

La precisión y sesgo de este método no ha sido determinados.

15.

BRILLO DE LA CALIZA SECA PULVERIZADA

15.1

RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO

15.1.1  Una muestra del material seco es comprimida y su reflectancia es medida por un reflectómetro que previamente ha sido estandarizado. 15.2

IMPORTANCIA Y USO

15.2.1 Este método proporciona una medida de la reflectancia, o blancura o ambos de productos molidos de carbonato de calcio en comparación con un estándar, usando filtros azules y verdes. 15.3

APARATOS

15.3.1 Reflectómetro:10 15.3.2 Prensa de polvo seco (Véase la Figura 8)11 Se deben seguir estrictamente las instrucciones suministradas por el proveedor para la preparación de la muestra y el uso de la prensa.

Figura 8. Prensa de polvo seco

15.3.3 Placa Blanca Estándar de Porcelana, para ser usada como un estándar secundario. 15.4

REACTIVO: 

15.4.1 Sulfato de Bario (BaSO4) Usar solamente Eastman Kodak 12 Chemical No. 6091, de reflectancia blanca estándar. 10

El D25A-Tristimulus colorimeter, o equivalente es adecuado para este propósito.

11

El Bausch and Lomb or Carl Zeiss Dry Powder Press Assembly, o el equivalente , es satisfactorio para este propósito.

12

Marca de Fábrica

29

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 15.5

NTC 5233

CALIBRACIÓN Y ESTANDARIZACIÓN

15.5.1 Calibración de Escala Cero (final de la escala de estandarización ) 15.5.1.1 Ubicar el vidrio negro provisto con el instrumento sobre el puerto del espécimen, de tal forma que el lado brillante quede hacia la abertura. El vidrio debe ser posicionado para que no haya escapes de luz por la abertura entre la interface y el vidrio negro. 15.5.1.2 El procesador es entonces ajustado a una reflectancia de cero. 15.5.2 Estandarización del Blanco Estándar (Estandarización de la parte superior de la escala) 15.5.2.1  Una pastilla estándar (Sulfato de Bario) la cual está libre de defectos de superficie debe ser colocada sobre el puerto del espécimen, de tal manera que la luz no pueda escapar por la abertura en la interface. 15.5.2.2  El sulfato de Bario estándar de Eastman Kodak se suministra con valores de reflectancia en varias longitudes de onda. Ya que son posibles algunas variaciones entre lotes de BaSO4, deben ser calculados los valores usados para estandarizar el reflectómetro. Un valor de Y  estará entre 99,0 y 98,5, dependiendo del número de lote. 15.5.2.3  Después de haber llevado esto a cabo, puede ser tomada una lectura de la placa blanca estándar y registrados los valores de  X, Y y Z . Esta placa puede ser usada como estándar secundario para futuras estandarizaciones. Esto reduce la necesidad de hacer pastillas de sulfato de Bario para cada serie de ensayos. 15.6

PROCEDIMIENTO

15.6.1 Debe calentarse el reflectómetro un tiempo suficiente, antes de las lecturas. 15.6.2 El reflectómetro debe ser primero verificado, esto consiste en la verificación de la parte superior e inferior de la escala. 15.6.3 Las pastillas de muestra deben ser prensadas (véase la Nota 8) siguiendo explícitamente las instrucciones (véase la Nota 9) NOTA 8 Los productos molidos con más del 0,5 % de residuo en una malla 325, 45µm, requerirá un cuidado especial en la preparación de la copa de la muestra. Entre más grueso el producto más difícil es obtener una superficie compacta y suave. NOTA 9 Algunos reflectómetros y espectómetros pueden medir reflectancia con la muestra de polvo en una posición horizontal, eliminando así, la necesidad de preparar una pastilla de muestra. También las calizas molidas apelmazadas son difíciles de prensar. Las muestras de polvo sueltas deben ser suavizadas en un contenedor de tamaño conveniente hasta que la superficie esté a nivel y libre de grietas y otros defectos de superfic ie.

15.6.4 Después de que el reflectómetro haya sido estandarizado, las pastillas de muestra son centradas bajo la abertura y posicionadas para que la luz no escape de la abertura entre la pastilla y la interface. 15.6.5 Las muestras, son entonces leídas y los valores X, Y, Z, L, a, b son registrados. 15.6.6 Para determinar si los valores del reflectómetro se han desviado, se coloca el estándar blanco (la pastilla de sulfato de Bario o la placa de porcelana) sobre el puerto del espécimen y es leído. Los valores deben ser los mismos que aquellos obtenidos durante el procedimiento de estandarización. 30

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 15.7

NTC 5233

INFORME

15.7.1 El valor de Y   es registrado como el brillo de la caliza pulverizada seca específicada. 15.8

PRECISIÓN Y SESGO

En Colombia aún no se han realizado ensayos interlaboratorios que permitan establecer datos de precisión y sesgo para esta prueba; no obstante, la ASTM ha desarrollado ensayos que permiten determinar los valores respectivos, los cuales se relacionan a continuación a manera de referencia.

15.8.1  El mismo instrumento, operador y el estándar, deben reproducir + 0.2 %. Diferentes instrumentos (véase la Nota 10), operadores y estándar deben concordar + 1,0 %. NOTA 10 Se conoce que hay varios fabricantes de reflectómetros y los ensayos han sido emprendidos para relacionar valores de color tristimulados de X, Y, y Z de un instrumento a otro. Si se requieren resultados comparativos de este ensayo, por favor contactar la Pulverized Limestone Association.

16.

DENSIDAD APARENTE SUELTA DE LA CAL HIDRATADA, CAL VIVA PULVERIZADA Y CALIZA

16.1

IMPORTANCIA Y USO

16.1.1 Este método de ensayo determina la densidad aparente suelta (sin compactar) de la cal hidratada, la cal viva pulverizada y la caliza. Por una medida aproximada del volumen máximo ocupado por un peso dado de cal hidratada, cal viva pulverizada o caliza. 16.2

APARATOS:

16.2.1 Tamiz Un tamiz de harina tipo cocina de diámetro comprendido entre 114 mm y 127 mm; puede ser cualquiera de tipo manual. Debe ser capaz de sostener como mínimo 300 g de cal hidratada o 500 g de caliza o cal viva. La abertura de la malla de alambre debe estar entre 0,8 mm y 1,5 mm.

16.2.2 Copa de Densidad Una copa cilíndrica de 400 ml como la descrita en la sección de aparatos del método de ensayo descrito en la NTC 224 (ASTM C 185).

16.2.3 Balanza  Adecuada para pesar por lo menos 800 g con una precisión de 0,1 g.

16.2.4 Cronómetro o reloj 16.2.5 Escuadra o regleta

31

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

Tabla 9. Valores para P  relacionados a R c , usando A = 0,988 y W = 40 NOTA 1 Calcular lo más cerca de 0,1 de Rc. para una lectura de 24,7 tomar la lectura de 24,5 el cual es 60,0 y agregar 2 * 0,4 o 60,8 %

16.3

Rc

P

Rc

P

Rc

P

Rc

P

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0

0,0 1,5 2,5 3,5 5,0 6,0 7,5 8,5 10,0 11,0 12,5 13,5 15,0 16,0 17,5 18,5 20,0 21,0 22,5 23,5 25,0 26,0 27,5

11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5

28,5 30,0 31,0 32,0 33,5 35,0 36,0 37,5 38,5 39,5 40,5 42,0 43,0 44,5 45,5 47,0 48,0 49,5 50,5 52,0 53,0 54,5 56,5

23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,5 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 34,0

57,0 58,0 59,0 60,0 62,0 63,0 64,0 65,0 66,5 67,5 69,0 70,0 71,5 72,5 74,0 75,0 76,5 77,5 79,0 80,0 81,5 82,5 84,0

34,5 35,0 35,5 36,0 36,5 37,0 37,5 38,0 38,5 39,0 39,5 40,0 40,5

85,0 86,5 87,5 89,0 90,0 91,5 92,5 94,0 95,0 96,5 97,5 99,0 100,0

PROCEDIMIENTO

16.3.1 Pesar la copa de densidad vacía con una aproximación a 0,1 g en una balanza. Ubicar la copa tarada en una mesa sólida sobre una hoja de papel u otro material adecuado para colectar el exceso de muestra derramada de la copa. Llenar el colador con material en exceso para llenar la copa de densidad. Iniciar el reloj y el dispositivo para tamizar para facilitar el flujo del polvo en la copa. Desbordar la copa hasta formar un cono de exceso de material. 16.3.2 Después de 3 min, remover cuidadosamente el exceso de polvo pasando el borde de la regleta paralelamente, en contacto con la superficie de la copa. Mover la espátula suavemente y mantener su nivel en todo momento para prevenir la compactación o que la muestra se salga de la copa. 16.3.3 Después de enrasar el material en la copa, golpear suavemente con la regleta para acomodar el polvo. Limpiar la copa por fuera con un papel absorbente o con una gasa. Evitar que la muestra se derrame cuando se transfiere la copa a la balanza para ser pesada. 16.3.4  Pesar la copa conteniendo la muestra con una aproximación a 0,1 g y determinar el peso de la muestra por diferencia de pesos. 16.3.5  La densidad aparente suelta del material es calculada y reportada en gramos por centímetro cúbico, o libras por pie cúbico.

32

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 16.4

NTC 5233

CÁLCULOS

Calcular la densidad aparente suelta de la siguiente manera:  D = W / V

Donde:

16.5

 D

=

Densidad aparente suelta g/cm3

W 

=

Peso de la muestra en g

V 

=

Volumen de la copa, cm3

PRECISIÓN Y SESGO

En Colombia aún no se han realizado ensayos interlaboratorios que permitan establecer datos de precisión y sesgo para esta prueba; no obstante, la ASTM ha desarrollado ensayos que permiten determinar los valores respectivos, los cuales se relacionan a continuación a manera de referencia

16.5.1 Precisión para un mismo OPERADOR La desviación estándar para un mismo operador se ha encontrado que es de 0,4 lb/ ft 3 (véase la Nota 11).así los resultados de dos ensayos propiamente conducidos por el mismo operador en el mismo material no deben diferir más de 1,13 libras/ ft 3.

16.5.2 Precisión de múltiples laboratorios La desviación estándar de múltiples laboratorios se ha encontrado que es de 1,26 lb/ ft 3 (véase la Nota 11). Así los resultados de dos ensayos realizados apropiadamente por dos laboratorios diferentes del mismo material no debe diferir más de 3,6 lb/ft 3 NOTA 11

Estos valores representan, respectivamente, los límites (1s) y (d2s) descritos en la práctica ASTM C 670.

16.5.3 Las declaraciones de precisión mencionadas anteriormente están basadas en programas de pruebas de múltiples laboratorios para la determinación de la densidad aparente suelta de la cal hidratada. No se ha hecho ninguna declaración respecto a la precisión de este método en lo que se refiera a otros materiales. Debido a la falta de estándares industriales reconocidos, el sesgo de este método no ha sido determinado. 17.

DENSIDAD APARENTE COMPACTADA DE CAL HIDRATADA, CAL VIVA PULVERIZADA  Y CALIZA

17.1

IMPORTANCIA Y USO

17.1.1 Este método de ensayo determina la densidad compactada de la cal hidratada, de la cal viva pulverizada y caliza. Se obtiene determinando el volumen mínimo ocupado por un peso dado de cal hidratada, cal viva pulverizada o caliza. 17.2

APARATOS

17.2.1 Cilindro graduado , 100 ml de capacidad . 17.2.2 Balanza de precisión de 0,1 g 33

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 17.3

NTC 5233

PROCEDIMIENTO

17.3.1 Pesar 25 g de muestra de material pulverizado con una precisión de 0,1 g y transferirla al cilindro graduado. 17.3.2 Permitir que el material pulverizado se asiente, golpeando suavemente el cilindro sobre la mesa, amortiguándolo sobre una superficie blanda, de tal forma que la compactación ocurra sin desprendimiento de partículas finas. 17.3.3 Registrar el volumen de la cal después de cada 100 golpes y continuar golpeando hasta que el cambio de volumen por la compactación sea menor que 0,5 ml/100 golpes. 17.3.4 Calcular la densidad en gramos por centímetro cúbico. 17.4

CÁLCULOS

17.4.1 Calcular la densidad aparente compactada como sigue:  D = W / V

Donde:

17.5

 D

=

Densidad aparente compactada, en g/cm3

W 

=

Peso de la muestra en g

V 

=

Volumen final ocupado por la muestra, cm3

PRECISIÓN Y SESGO

En Colombia aún no se han realizado ensayos interlaboratorios que permitan establecer datos de precisión y sesgo para esta prueba; no obstante, la ASTM ha desarrollado ensayos que permiten determinar los valores respectivos, los cuales se relacionan a continuación a manera de referencia.

17.5.1 PRECISIÓN DEL SIMPLE OPERADOR La desviación estándar del simple operador se ha encontrado que es de 0,5 lb/ ft 3 (véase la Nota 11).así los resultados de dos ensayos propiamente conducidos por el mismo operador en el mismo material no deben diferir más de 1,4 lb/ ft 3.

17.5.2 Precisión de múltiples laboratorios La desviación estándar de múltiples laboratorios se ha encontrado que es de 1,7 lb/ ft 3 (véase la Nota 11). Así los resultados de dos ensayos realizados apropiadamente por dos laboratorios diferentes del mismo material no debe diferir más de 4,8 lb/ ft 3

17.5.3 Las declaraciones de precisión mencionadas anteriormente son basadas en programas de pruebas de múltiples laboratorios para la determinación de la densidad floja de la cal hidratada. No se ha hecho ninguna declaración respecto a la precisión de este método en lo que se refiera a otros materiales. Debido a la falta de estándares reconocidos industriales, la desviación de este método no ha sido determinada. 34

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

18.

FINURA DE LA CAL VIVA PERMEABILIDAD AL AIRE

PULVERIZADA Y

18.1

IMPORTANCIA Y USO

LA CAL HIDRATADA POR

18.1.1  Este método cubre la determinación de la finura de la cal viva pulverizada y de la cal hidratada, usando un aparato Blaine de permeabilidad al aire, descrito en el método de ensayo NTC 33 (ASTM C204).La finura en términos de superficie especifica debe ser expresada como el área total de superficie en centímetros cuadrados por gramo o por kilogramo. 18.1.2 Este método de ensayo, generalmente proporciona valores relativos mas que absolutos de finura. Para la descripción completa de los aparatos y procedimientos a usar, remitirse a la NTC 33 (ASTM C204). 18.2

PRECISIÓN Y SESGO

18.2.1  Aunque la precisión de el método de ensayo para la finura del cemento Pórtland por un aparato de permeabilidad al aire ha sido reportado en el método de ensayo descrito en la NTC 33 (ASTM C 204), la precisión de este método de ensayo no ha sido determinada para cal pulverizada y cal hidratada. Cuando se obtengan suficientes datos y se analicen, será proporcionada una declaración de precisión. 19.

TAMIZADO EN SECO POR EL MÉTODO DE CHORRO DE AIRE DE LA CAL HIDRATADA, DE LA CAL VIVA PULVERIZADA Y DE LA CALIZA

19.1

IMPORTANCIA Y USO

19.1.1 Este método de ensayo usa una boquilla ranurada rotatoria para proporcionar un chorro de aire direccionado en la parte inferior de la malla de ensayo, impidiendo que la malla se obstruya. El material aireado es entonces arrastrado hacia abajo a través de la malla por una fuente de vacío. 19.1.2 Las ventajas de un tamizado en seco por chorro de aire son dobles. El material ensayado es menos propenso a obstruir la malla por el repetitivo contraflujo de un chorro de aire en la parte posterior de la malla. También el tamizado en seco, evita el error por la interacción de material de ensayo con medios líquidos solubles. 19.1.3  Este método es adecuado para tamizar materiales de una malla nominal, 300 µm (No.50) en tamaño hasta malla de 20 µm (No.635). NOTA 12 La obstrucción de las mallas puede ocurrir en varios tamaños, dependiendo de los materiales a ser tamizados. La experiencia ha demostrado que una malla 45 µm (No.325), es el límite inferior con algunos hidratos. Otros hidratos y cales vivas pulverizadas, pueden ser tamizadas hasta en una malla de 32µm (No.450). La caliza puede ser tamizada hasta en una malla de 20µm (No.635).

19.2

APARATOS

19.2.1 Un mecanismo hermético, capaz de crear un vacío en la parte inferior de la malla, usando una boquilla ranurada rotatoria para suministrar un chorro de aire perpendicular al fondo de la malla. El propósito es suspender todo el material en la malla por un chorro de aire en una base rotatoria. 13 13

El aparato describe unidades comercialmente disponibles, vendidas por The Alpine American Corporation of Natick, Massachusetts. Sin embargo la descripción del aparato esta direccionado hacia su equipo

35

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

19.2.2 Balanza, adecuada para pesar con una precisión de 0,01 g. NOTA 13 La selección de la balanza con respecto a la precisión, depende del tamaño de la muestra escogida y el residuo retenido y debe ser consistente con la precisión requerida. Por lo tanto es deseable una balanza con una precisión de 0,001 g.

19.2.2 Cepillo, de cerdas suaves. 19.2.3 Cubierta del tamiz. Una cubierta de plástico duro y transparente usada para crear un vacío sobre la malla. 19.2.4 Tamices de Ensayo. Los tamices deben ser construidos usando un tejido de alambre, así sea de latón o de acero inoxidable, montado en un marco rígido. No se recomiendan mallas electroformadas por el incremento del obstrucción y problemas de limpieza, haciéndolas no prácticas para usar en la mayoría de las condiciones. Las mallas deben ser aproximadamente de 200 mm de diámetro y conformes a la especificación NTC 32 (ASTM E 11). Un collar flexible o empaque debe ser usado para asegurar una hermeticidad adecuada entre la malla y el mecanismo. 19.3

Procedimiento

19.3.1 Después de ubicar la malla apropiada en la posición, pese (con una aproximación de 0,01 g) una muestra de material de ensayo y ubíquela en la malla. NOTA 14 La cantidad de muestra y la duración del tamizado dependen del tipo de material y la gradación y deben ser adaptadas a condiciones individuales. Generalmente, a mayor tamaño de la muestra, el material ensayado es más representativo, y los errores del método son menos significativos, así los resultados son más exactos. Los pesos de las muestras pueden variar de 20 g para los materiales más finos de 40 µm hasta 50 g para los materiales más grandes y más pesados.

19.3.2  Colocar la cubierta sobre el tamiz, ajustar el tiempo a 6 min y comenzar a aspirar (manteniendo un vacío de acuerdo con las recomendaciones del fabricante). Cualquier material que se pegue a la cubierta o a los bordes de la malla puede ser removido golpeando suavemente con un martillo de caucho o un mecanismo similar (véase la Nota 15). Si se forman aglomeraciones, estás se pueden romper con un cepillo de cerdas suaves. NOTA 15 Si la cubierta es de plástico, se pueden generar cargas eléctricas estáticas en la cubierta reteniendo una película pesada del material que está siendo tamizado. Si con los golpes no se suelta el material, puede ser usada una lámina estática14 para limpiar la superficie de la cubierta antes de comenzar el ensayo.

19.3.3  Después de tamizar, limpiar la malla con un cepillo de cerdas finas cuidando de no dañar la malla y luego pesar el residuo con una aproximación de 0,01 g. 19.4

CÁLCULOS

19.4.1 Calcular el porcentaje pasante como sigue: [(S – R)/S]*100 = porcentaje pasante

en donde: S 

=

Peso de la muestra, g

 R

=

Peso del residuo de la malla, g.

Comercialmente disponible, esto no restringe el uso de otro equipo equivalente que puede este disponible o construido, en tanto éste siga los principios generales subrayados bajo el resumen de este método. 14

Comercialmente disponible.

36

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 19.5

NTC 5233

PRECISIÓN Y SESGO

19.5.1 En Colombia aún no se han realizado ensayos interlaboratorios que permitan establecer datos de precisión y sesgo para esta prueba. 20.

DETERMINACIÓN DE LA MOLTURABILIDAD DE LA CALIZA POR EL MÉTODO DEL MOLINO DE BOLAS DE LABORATORIO

20.1

ALCANCE

20.1.1  Este método es usado para determinar la molturabilidad relativa o la facilidad de pulverización de calizas de diferentes durezas y reportar esto como un índice de molturabilidad. 20.1.2 Este método es aplicable a todos los tipos de caliza. 20.2

RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO

La caliza de un rango de tamaño específico es molida en húmedo en un molino de bolas en el cual recibe una cantidad específica de energía de molienda. La cantidad de caliza menor de 75 µm (malla No. 200) producida es medida por un tamizado húmedo y reportada como el porcentaje pasante de 75 µm (malla No. 200) después de 5 000 revoluciones. Este es el índice de molturabilidad.

20.3

IMPORTANCIA Y USO

20.3.1 Este método es útil para ensayos de comparación y aceptación de caliza para aplicaciones donde es deseada caliza finamente molida. 20.4

APARATOS

20.4.1 Base

motorizada para Molino, 15 operado a 110 + 10 rpm.

20.4.2 Molino cilindríco 16, cerámico de 14 cm de diámetro por 16,2 cm de altura. 20.4.3 Medio de moler, 160 + 1 g total, consistente en siete cuerpos moledores 17  cilíndricos cerámicos (aproximadamente de 23 g) de 21 mm x 21 mm. Las mallas usadas deben ser conformes con los requerimientos de la especificación en la NTC 32 (ASTM E 11). -

Las pesas y dispositivos de pesaje, deben estar conformes con los requerimientos de la NTC 4073 (ASTM C 1005).

-

Horno de secado, capaz de mantenerse a 100 °C.

-

Triturador 18, capaz de romper grandes rocas a menos de 6,35 mm.

15

Ha sido encontrado adecuado para este propósito el U.S. Stoneware No 753 – RM molino rotatorio o un equivalente.

16

Ha sido encontrado adecuado para este propósito el U.S. Stoneware Mill Jar No 774 –B- 00 o un equivalente.

17

Ha sido encontrado adecuado para este propósito el U.S. Stoneware burundum 13/16 in. o un equivalente.

37

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

20.5

-

Cuarteador 19, con un ancho de vertedero de 12,7 mm.

-

Cronómetro

REACTIVOS Y MATERIALES -

20.6

NTC 5233

Solución de molienda , solución al 0,1 % de dispersante 20 con base en acrilato. El dispersante escogido no debe incrementar la solubilidad de la caliza en el agua 21.

MUESTREO

Muestrear de acuerdo con la NTC 129 (ASTM D 75). Reducir la muestra de acuerdo con la NTC 3674 (ASTM C 702) y prepararla tamizando el material para que pase la malla de 850 µm (malla No 20) y sea retenido en la malla 22  425 µm (No 40).

20.7

PROCEDIMIENTO

20.7.1 Pesar los siete cuerpos moledores, hacer ajustes (por sustitución o por llenado) hasta alcanzar un peso total de 160 g + 1 g. 20.7.2 Si el molino cilíndrico tiene provisión para paradas automáticas, ajustarlo para 5 000 revoluciones, de otra forma, determinar las rpm del molino, contando las revoluciones en un período de tiempo preciso (usando cronómetro) y luego calcular el tiempo exacto requerido para 5 000 revoluciones. 20.7.3 Pesar 20 + 0,01 g de caliza seca preparada de acuerdo al numeral 20.6. Reportar el peso real como W 1. 20.7.4 Agregar 180 ml de solución de molienda para limpiar y vaciar el molino. 20.7.5 Agregar los siete cuerpos moledores, transferir la muestra al molino y asegurar la tapa. 20.7.6  Ubicar el molino sobre los rodillos de la base y operar el molino por el tiempo exacto requerido para hacer 5 000 revoluciones. 20.7.7  Transferir cuantitativamente la pasta de la caliza desde el molino enjuagando el contenido entero en una malla gruesa (por ejemplo 3,35 mm (No.6) y por debajo una malla de 75 µm (No 200)). Enjuagar los cuerpos moledores y la malla gruesa y separar las mallas.

18

Ha sido encontrado adecuado para este propósito el Bico – Braun Crusher (jaw, chipmunk) Modelo No 241 – 34 o equivalente.

19

Ha sido encontrado adecuado para este propósito el Curtis Mathenson Scientific Modelo No 0.95 - 851 o un equivalente.

20

Ha sido encontrado adecuado para este propósito el Alcosperse 149 de Alco Chemical Corp. O un equivalente.

21

Agua destilada o desionizada debe ser usada para la solución de la molienda o para los ensayos de solubilidad.

22

Mallas estándar 6,20,40 y tamaños de malla ; 20.3 cm (8 pulgadas, 9 de diámetro por 5 cm de profundidad con un alambre de acero inoxidable.

38

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

20.7.8 Tamizar en húmedo la muestra remanente en la malla de 75 µm (No 200) para remover el material más fino. 20.7.9 Secar y pesar el residuo de la malla de 75 µm (No 200) y reportar como W 2 (con una aproximación 0,01 g) 20.8

CÁLCULOS

20.8.1 Calcular el índice de molturabilidad (G1) así: G1 = ((W 1 – W 2 )/W 1 )*100

20.9

PRECISIÓN Y SESGO

La precisión y sesgo de este método de ensayo no han sido determinadas hasta ahora.

21.

GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LA CAL HIDRATADA

21.1

IMPORTANCIA Y USO

21.1.1  Este método de ensayo cubre la determinación de la gravedad específica de la cal hidratada. La gravedad específica de la cal hidratada se necesita para cálculos del contenido de aire (véase el numeral 13) y de superficie específica Blaine. 21.1.2 La gravedad específica de la cal hidratada es definida como la masa de una unidad de volumen de los sólidos. 21.2

Aparatos

21.2.1 Frásco de Le Chatelier - el frasco normalizado debe estar conforme con el descrito en la NTC 221 (ASTM C 188) (véase la Nota 16). NOTA 16 El diseño pretende asegurar un completo drenaje del frasco cuando éste es vaciado y la estabilidad al permanecer sobre una superficie nivelada así como la exactitud y precisión de lectura.

21.3

REACTIVOS

21.3.1  Alcohol Etílico (absoluto), libre de agua, debe ser usado para la determinación de la densidad. El etanol no debe haber sido desnaturalizado con metanol. 21.4

Procedimiento

21.4.1 Determinar la gravedad específica de la Cal hidratada del material como se recibe, a no ser que se especifique otra cosa. 21.4.2 Llenar el frasco (véase la Nota 17) con alcohol etílico hasta un punto en el cuello entre las marcas de 0 ml y 1 ml. Secar el interior del frasco sobre el nivel del líquido, si es necesario después de llenado. Reportar la primera lectura después de que el frasco ha sido sumergido en el baño de agua (véase la Nota 18) de acuerdo con el numeral 22.3.4 NOTA 17

Es aconsejable usar un tapete de caucho sobre la mesa cuando se esté agitando o llenando el frasco.

39

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

NOTA 18 Antes de que se haya agregado la cal hidratada al frasco, se debe colocar un anillo pesado al cuello del frasco para mantenerlo en una posición vertical en el baño de agua, o puede ser sostenido en el baño de agua por una abrazadera.

21.4.3 Introducir una cantidad de cal hidratada, pesada con una aproximación de 0,05 g (50 g para cal hidratada) en pequeños incrementos a la misma temperatura del líquido (véase la Nota 17). Tener cuidado para evitar salpicaduras y ver que la cal hidratada no se adhiere al interior del frasco por encima del líquido. Un aparato vibratorio puede ser usado para acelerar la introducción de la cal hidratada dentro del frasco y para prevenir que la cal se pegue del cuello. Después de que se haya introducido toda la cal hidratada, colocar el tapón en el frasco y llevarlo a una posición inclinada (véase la Nota 17), o suavemente dar vueltas horizontales para liberar el aire de la cal hasta que no se levanten más burbujas de aire de la superficie del líquido. Si se añade una cantidad apropiada de cal hidratada, el nivel del líquido estará en su posición final en algún punto de la escala superior de graduación. Tomar la lectura final después de que el frasco haya sido sumergido en el baño de agua de acuerdo con el numeral 22.3.4. 21.4.4  Sumergir el frasco en un baño de agua a una temperatura constante por suficientes períodos de tiempo, con el fin de evitar variaciones en la temperatura del frasco mayores de 0,2 °C entre las lecturas final e inicial. 21.5

Cálculos

21.5.1 La diferencia entre la primera y la última lectura, representa el volumen del líquido desplazado por la masa de la cal hidratada usada en el ensayo. 21.5.2 Calcular la densidad de la cal hidratada,  p, de la siguiente forma:

 p

  Mg        =  p   m3  

   g     3     =  cm  

masa de la cal  hidratada (  g  ) Volumen desplazado ( cm 3 )

(8)

NOTA 19 el volumen desplazado en mililitros, es numéricamente igual al volumen desplazado en centímetros cúbicos.

21.6

PRECISIÓN Y SESGO

En Colombia aún no se han realizado ensayos interlaboratorios que permitan establecer datos de precisión y sesgo para esta prueba.

22.

TAMIZADO HÚMEDO DE MATERIALES CÁLCICOS PARA AGRICULTURA

22.1

ALCANCE

22.1.1  Este método cubre la determinación de la gradación de materiales cálcicos para agricultura por lavado. Los materiales más finos que 75 µm (malla 200) serán removidos del agregado durante el ensayo antes de hacer el tamizado en seco de la fracción más gruesa. 22.1.2 Los resultados de este procedimiento pueden ser usados para determinar conformidad con la distribución del tamaño de partículas relativo a especificaciones aplicables a materiales cálcicos para agricultura. 22.1.3 Este método no puede ser utilizado para el análisis por tamizados de cal viva o materiales que contienen cal viva, debido a la reacción exotérmica con el agua. 40

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 22.2

NTC 5233

IMPORTANCIA Y USO

22.2.1 Los materiales más finos que 75 µm (malla 200) pueden ser separados de partículas mayores más eficiente y completamente por el método húmedo que por el seco. Al tamizar agregado fino, las fracciones más finas se pueden adherir a las fracciones más gruesas a través de una operación normal de tamizado en seco. Debido a cargas electrostáticas, el material fino también puede adherirse a mallas más gruesas. Removiendo las fracciones más finas a través del ensayo húmedo, se evitan estos problemas. Por lo tanto, este método puede usarse cuando se desea una determinación exacta de un material cálcico para agricultura. 22.2.2  Los resultados de este método de ensayo se incluyen en los cálculos de gradación, y con los resultados se reportan la cantidad total de material mas fino que 75 µm por lavado, más la cantidad obtenida por tamizado seco. Usualmente la cantidad adicional de material más fino de 75µm obtenida en el proceso de tamizado seco es una cantidad pequeña. Si es grande, se debe verificar la eficiencia de la operación de lavado. También puede ser un indicador de la degradación del material. 22.3

APARATOS Y MATERIALES

22.3.1 Balanza Una balanza con una precisión de 0,1 g o 0,1 % de la carga del ensayo, cualquiera que sea la mayor.

22.3.2 Tamices Los tamices deben ser montados en marcos rígidos, de altura completa o extendida y construidos de tal manera que prevengan la pérdida de material durante el tamizado. Los tamices deben ser de igual diámetro y forma que permitan el ensamblado. Las mallas deben cumplir la NTC 32 (ASTM E 11).

22.3.3 Fondo de tamiz Un fondo del mismo diámetro de los tamices.

22.3.4 Contenedor Un recipiente o vasija de un tamaño suficiente para contener la muestra cubierta con agua para permitir una agitación vigorosa sin perder alguna parte de la muestra o de agua.

22.3.5 Horno Un horno del tamaño adecuado, capaz de mantener una temperatura de 110 °C + 5 °C. NOTA 20 El uso de un aparato mecánico para ejecutar la operación de lavado está permitido, siempre y cuando los resultados obtenidos demuestren ser consistentes con los obtenidos usando operaciones manuales. El uso de algunos equipos mecánicos con algunas muestras, puede causar degradación de la muestra.

22.4

MUESTREO

22.4.1 Ya que la muestra es igual de importante que el ensayo, es crítico que las muestras obtenidas sean representativas del material a ser investigado. Entonces el muestreo debe ser hecho de la forma más consciente posible. Debe ser empleado el muestreo incremental, combinando los incrementos dentro de un volumen de muestra. 41

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

22.4.2 Usar los procedimientos indicados en las NTC 5085 (ASTM C 50) o NTC 129 (ASTM D 75). 22.4.3 Para reducir el volumen de la muestra a la cantidad necesaria para el ensayo, el uso de cuarteadores mecánicos o el proceso de cuarteo deben ser usados. En ningún momento, un lote aleatorio puede ser extraído del montón de muestra para el ensayo. 22.5

PROCEDIMIENTO

22.5.1 Secar la muestra de ensayo a una masa constante a una temperatura de 110 °C + 5 °C. determinar la masa con aproximación de 0,1 % de la masa de la muestra de ensayo. La cantidad de muestra requerida para este ensayo debe estar entre 200 g y 400 g. la muestra del ensayo debe ser el resultado final del cuarteo. No es permitida la reducción a una masa exacta predeterminada. 22.5.2 Después de secar y determinar la masa, ubicar la muestra en el contenedor y agregar suficiente agua para cubrirla. Agitar la muestra con suficiente vigor que resulte en una separación completa de las partículas más gruesas de las más finas que 75 µm y llevar el material a una suspensión. Inmediatamente verter el agua de lavado que contiene los sólidos suspendidos y disueltos sobre las mallas ensambladas (véase la Nota 21), ordenadas con la malla más gruesa encima. Tener cuidado para evitar, lo más que se pueda, la decantación de las partículas más gruesas de la muestra. NOTA 21 Se recomienda un tamiz de malla # 16 o de un tamaño similar para ensamblar encima del tamiz de malla No. 200 para protegerlo de la muestra.

22.5.3  Agregar una segunda carga de agua a la muestra del contenedor, agitar y decantar como antes. Repetir esta operación hasta que el agua de lavado este clara. (Véase la Nota 22). NOTA 22 Si se usa el equipo mecánico de lavado, la carga del agua, el agitado y la decantación, pueden ser una operación continua.

22.5.4  Devolver todo el material retenido en las mallas ensambladas, limpiando la muestra lavada. Secar el material lavado hasta masa constante a una temperatura de 110 °C + 5 °C y determinar la masa con aproximación de 0,1 g. Calcular la cantidad de material que pasa, por 75 µm por lavado de acuerdo al numeral 22.6.1 22.5.5 Seleccionar las mallas de un tamaño adecuado como se desee o como se requiera por las especificaciones y aquellas mallas necesarias para regular la cantidad de material entre varias mallas. Ensamblar las mallas en orden de tamaño de abertura decreciente. Colocar la muestra seca en el tamiz superior. Agitar enérgicamente los tamices ensamblado o usando un aparato mecánico por un período suficiente para asegurar que la muestra ha sido adecuadamente tamizada. (Véase la Nota 23) NOTA 23 Para ser adecuadamente tamizado, no más del 1 % del residuo en cualquier malla individual pasará la malla durante 1 min de tamizado continuo. Para una explicación más detallada referirse a la norma ASTM C 136-84 a. parágrafo 7.4.

22.5.6 La cantidad de material en una malla de 200 mm de diámetro, después de ser agitada es limitada a aproximadamente 200 g, de tal manera que las partículas durante el ensayo tengan acceso a la malla (véase la Nota 24). Si la cantidad remanente en la malla es mayor de 200 g, el tamizado debe repetirse. Colocando una malla intermedia entre la malla sobrecargada y la inmediatamente superior. NOTA 24 Puede usarse una malla de doce pulgadas de diámetro, pero la cantidad de material retenido en una malla es limitado a 6 kg/m2.

42

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 5233

22.5.7 Reportar el peso del material retenido sobre cada malla y el fondo del tamiz, pesando en una balanza, con una aproximación de 0,1 g (véase la Nota 25). Totalizar las masas retenidas en los tamices. Si esta cantidad difiere de la masa seca de la muestra después de lavar en más del 0,3 %, los resultados no deben ser usados para propósitos de aceptación. NOTA 25 Puede ser usado un cepillo de cerdas suaves para ayudar a remove r material de las mallas, pero en ningún momento el material puede ser forzado a pasar a través de la malla.

22.6

CÁLCULOS

22.6.1  Calcular la cantidad de material que pasa por una malla de 75 µm por lavado como sigue:  A = [(B – C)/B] * 100

Donde:  A

=

Porcentaje de material que pasa la malla de 75µm por lavado.

 B

=

Masa inicial seca de la muestra, g.

C 

=

Masa seca de la muestra después de lavar, g.

22.6.2 Calcular la cantidad de material pasante por mallas individuales de la siguiente manera: 22.6.2.1 Agregar el peso de material que pasa la malla de 75 µm por lavado ( B-C) al peso del material que pasa la malla de 75 µm obtenido por tamizado en seco, si es lavado. 22.6.2.2 Calcular el porcentaje retenido en cada malla y el fondo de la siguiente forma:  A = (B/C)*100

Donde:  A

=

Porcentaje de material retenido en cada malla (fondo).

 B

=

Masa seca de la muestra, g. retenida en cada malla (fondo).

C 

=

Masa inicial seca de la muestra.

22.6.2.3  Calcular el porcentaje acumulado retenido en cada malla, añadiendo el porcentaje retenido en la malla y todas las mallas de diámetros de abertura mayores. 22.6.2.4  Para cada malla, restar de 100 el porcentaje acumulado retenido para obtener el porcentaje pasante. 22.7

PRECISIÓN Y SESGO

22.7.1 En Colombia aún no se han realizado ensayos interlaboratorios que permitan establecer datos de precisión y sesgo para esta prueba. Para la precisión y el sesgo de un método similar referirse al método de ensayo descrito en las NTC 78 (ASTM C117) y NTC 77 (ASTM C136)

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