Determinación de la Finura del Cemento Hidráulico por el Tamiz de 45 µm (No. 325)
1. Alcance (Scope)
La norma especifica el procedimiento para determinar la fracción de cemento que no pasa a través del tamiz de 45 µm, expresada como porcentaje de residuo.
Incluye:
- Uso de unidades SI como estándar.
- Aplicación a cementos hidráulicos de cualquier tipo.
- Advertencia de que el método no cubre todos los aspectos de seguridad y que el usuario debe establecer prácticas adecuadas.
2. Aparatos (Apparatus)
El método requiere un conjunto de equipos diseñados para garantizar uniformidad en el lavado y retención del material:
2.1 Tamiz de 45 µm (No. 325)
- Marco metálico resistente a la corrosión.
- Diámetro de 51 ± 6 mm para mallas tejidas o 76 ± 6 mm para láminas electroformadas.
- Profundidad de 76 ± 6 mm.
- Malla de acero inoxidable tipo 304 o lámina electroformada de níquel con 71 ± 2 aberturas por cm lineal.
- Montaje sin arrugas, distorsiones ni uniones que atrapen partículas.
2.2 Boquilla de aspersión (Spray Nozzle)
- Diámetro interior: 17.5 mm.
- 17 orificios de 0.5 mm distribuidos en tres niveles.
- Caudal entre 1500 y 3000 g/min a 69 ± 3 kPa (10 ± 0.4 psi).
2.3 Manómetro
- Diámetro mínimo: 76 mm.
- Graduación en incrementos de 7 kPa (1 psi).
- Precisión de ±2 kPa a 69 kPa.
3. Calibración del Tamiz de 45 µm (Calibration)
La calibración garantiza que el tamiz entregue resultados comparables entre laboratorios.
Procedimiento de calibración
- Colocar 1.000 g del material estándar NIST No. 114 o No. 46h.
- Ejecutar el procedimiento de ensayo completo.
- Determinar el residuo obtenido y compararlo con el valor asignado por el NIST.
- El factor de corrección del tamiz (C) es la diferencia entre ambos residuos, expresada como porcentaje del residuo de prueba.
Nota: El factor de corrección se multiplica por el residuo obtenido en cada ensayo.
4. Procedimiento (Procedure)
El método consiste en lavar una muestra de cemento sobre el tamiz bajo condiciones controladas.
Pasos principales
- Pesar 1.000 g de cemento seco.
- Colocar la muestra sobre el tamiz limpio y seco.
- Humedecer suavemente con agua.
- Ajustar la presión de la boquilla a 69 ± 4 kPa (10 ± 0.5 psi).
- Lavar durante 1 minuto, moviendo el tamiz en círculos a razón de 1 movimiento por segundo.
- Enjuagar con 50 cm³ de agua destilada.
- Secar el tamiz y residuo en horno o placa caliente.
- Enfriar, cepillar el residuo y pesar con balanza analítica (precisión 0.0005 g).
5. Limpieza del Tamiz (Cleaning)
La limpieza adecuada es esencial para evitar obstrucciones que alteren el residuo.
Frecuencia
- Malla tejida: limpiar cada ≤ 5 ensayos.
- Lámina electroformada: limpiar cada ≤ 3 ensayos.
- Recalibración obligatoria cada ≤ 100 ensayos.
Métodos aceptados
- Baño ultrasónico de baja potencia (150 W máx.) durante 10–15 min.
- Inmersión en solución jabonosa caliente, cubierta para evitar evaporación.
- Remojo nocturno en solución detergente.
- Prohibido usar soluciones ácidas (HCl o acético).
6. Cálculo (Calculation)
La finura se expresa como el porcentaje que pasa el tamiz de 45 µm.
Fórmulas
$[ R_c = R_s \cdot (100 + C) ]$
$[ F = 100 - R_c ]$
Donde:
- F = finura (% que pasa).
- $R_s$ = residuo retenido (g).
- C = factor de corrección del tamiz (%).
- $R_c$ = residuo corregido (%).
7. Precisión y Sesgo (Precision and Bias)
7.1 Cementos de finura normal
- Repetibilidad multilaboratorio: ±0.75 %.
- Dos laboratorios deben coincidir dentro de ±2.1 % el 95 % del tiempo.
7.2 Cementos de alta finura
- Repetibilidad multilaboratorio: ±0.50 %.
- Coincidencia entre laboratorios: ±1.4 %.
7.3 Sesgo
No existe material de referencia aceptado para determinar el sesgo del método.
Conclusión
El método ASTM C430 es una herramienta confiable para evaluar la finura del cemento mediante el tamiz de 45 µm. Su correcta aplicación —incluyendo calibración, limpieza, control de presión y cálculo— garantiza resultados reproducibles y comparables entre laboratorios. La finura obtenida permite monitorear la calidad del proceso de molienda y predecir el comportamiento del cemento en obra.