Método de Ensayo para la Finura del Cemento Hidráulico mediante los Tamices de 150 μm (No. 100) y 75 μm (No. 200)

1. Alcance (Scope)

Este método de ensayo cubre la determinación de la finura del cemento hidráulico mediante el uso de los tamices 150 μm (No. 100) y 75 μm (No. 200).
El procedimiento permite cuantificar el porcentaje de material que pasa a través del tamiz, lo cual sirve como indicador de la granulometría del cemento.

La norma establece que los valores en unidades SI son los valores estándar y que el usuario debe aplicar prácticas de seguridad apropiadas durante la manipulación del material.

2. Aparatos (Apparatus)

Los equipos requeridos incluyen:

  • Tamices estándar de 150 μm o 75 μm, fabricados con malla tejida de bronce, latón u otro material adecuado, montados sin distorsión en un marco circular de 203 mm de diámetro.
  • Balanza analítica, conforme a ASTM C114, con precisión suficiente para medir residuos de tamizado.
  • Pesas patrón, también conforme a ASTM C114.
  • Cepillo de cerdas, de 25 o 38 mm de ancho y mango de 250 mm, para limpiar la malla del tamiz.

3. Corrección del Tamiz (Sieve Correction)

Tamiz de 150 μm (No. 100)

No requiere corrección.

Tamiz de 75 μm (No. 200)

Puede requerir una corrección de tamiz, dependiendo del nivel de exactitud deseado:

  • Para uso interno, donde solo interesa la variación relativa de finura, la corrección puede omitirse.
  • Para comparaciones entre laboratorios o certificaciones, debe determinarse un factor de corrección, siguiendo el método del Anexo A1.

El procedimiento utiliza tamices adicionales (90 μm y 63 μm) y un material patrón (NIST SRM 1004) para determinar la apertura efectiva y ajustar el valor del residuo.

4. Procedimiento (Procedure)

  1. Colocar 50 g de cemento sobre el tamiz limpio y seco, con la bandeja inferior acoplada.
  2. Realizar un tamizado inicial con un movimiento suave de muñeca durante 3–4 minutos, hasta que el residuo se vea relativamente limpio.
  3. Colocar la tapa, retirar la bandeja y golpear suavemente el tamiz para desprender partículas adheridas.
  4. Vaciar y limpiar la bandeja, volver a colocarla y continuar el tamizado 5 o 10 minutos adicionales, según la condición del cemento.
  5. Realizar pruebas de tamizado de 1 minuto:
    • Sostener el tamiz inclinado y moverlo hacia adelante y atrás.
    • Golpear suavemente el lateral unas 150 veces por minuto.
    • Girar el tamiz cada 25 golpes.
  6. Repetir hasta que no más de 0.05 g pasen en un minuto.
  7. Transferir el residuo al plato de la balanza, asegurando que no queden partículas adheridas a la malla.

5. Cálculos (Calculation)

Sin corrección de tamiz

$[ F = 100 - \left( \frac{R_s \cdot 100}{W} \right) ]$

Donde:

  • F = finura (% que pasa)
  • Rs = residuo retenido (g)
  • W = masa de la muestra (g)

Con corrección de tamiz (solo No. 200)

$[ R_c = \left( \frac{R_s \cdot 100}{W} \right) + C ] [ F = 100 - R_c ]$

Donde:

  • C = corrección del tamiz (%), positiva o negativa
  • Rc = residuo corregido (%)

6. Informe (Report)

El informe debe incluir:

  • Porcentaje que pasa el tamiz utilizado (150 μm o 75 μm).
  • Indicación de si se aplicó o no corrección de tamiz.
  • Condiciones especiales del ensayo, si las hubiera.

7. Tamizado Mecánico (Mechanical Sieving)

Se permite el uso de dispositivos mecánicos de tamizado.
Sin embargo, el cemento no debe rechazarse si cumple los requisitos de finura cuando se ensaya mediante el método manual descrito en la norma.

8. Precisión y Sesgo (Precision and Bias)

La norma indica que:

  • No existen datos formales de precisión debido al uso limitado del método.
  • Se recomienda que cada laboratorio establezca su propia precisión interna.
  • No se declara sesgo, ya que no existe un material de referencia universalmente aceptado para este ensayo.

9. Método para Determinar la Corrección del Tamiz (Annex A1)

El anexo describe un procedimiento para determinar la corrección del tamiz de 75 μm:

  1. Utilizar tamices de 90 μm, 75 μm y 63 μm.
  2. Determinar la apertura efectiva de cada tamiz usando NIST SRM 1004.
  3. Ensayar un material de finura similar al cemento típico.
  4. Graficar el residuo promedio vs. apertura efectiva.
  5. Leer el residuo correspondiente a 75 μm en la gráfica.
  6. La diferencia entre el residuo real y el residuo nominal es la corrección C.

Conclusión

La norma ASTM C184 proporciona un método confiable y relativamente simple para evaluar la finura del cemento hidráulico mediante tamices estándar. Aunque es un método tradicional, sigue siendo útil para control de calidad, verificación de consistencia y comparación entre lotes de producción. La correcta aplicación del procedimiento, junto con la determinación del factor de corrección cuando sea necesario, garantiza resultados reproducibles y comparables.

Archivo
ASTM C184.pdf