COLOMBIANA
5233
COLOMBIANA
5233
2003-12-19
2003-12-19
MÉTODOS DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS
MÉTODOS DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS
FÍSICO DE CAL VIVA, CAL HIDRATADA Y CALIZA
FÍSICO DE CAL VIVA, CAL HIDRATADA Y CALIZA
E:
E: TEST TEST METHODS METHODS FOR FOR PHYSICAL PHYSICAL TESTING TESTING OFOF QUICKLIME, HYDRATED LIME, AND LIMESTONE
QUICKLIME, HYDRATED LIME, AND LIMESTONE
CORRESPON
CORRESPONDENCIA: DENCIA: esta esta norma norma es es una una versión versión modificadamodificada (MOD) de la norma ASTM C 110-2000. (MOD) de la norma ASTM C 110-2000. Standard Test Methods for Physical Standard Test Methods for Physical Testing of Quicklime, Hydrated Lime Testing of Quicklime, Hydrated Lime and Limestone. Copyright ASTM and Limestone. Copyright ASTM International. 100 Barr Harbor Drive, International. 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
United States. DESCRIPTORES
DESCRIPTORES: : análisis análisis físico; físico; cal cal viva; viva; cal cal hidratada;hidratada; caliza.
caliza.
I.C.S.: 91.100.10 I.C.S.: 91.100.10
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado
Apartado 14237 14237 Bogotá, Bogotá, D.C. D.C. - - Tel. Tel. 6078888 6078888 - - Fax Fax 22214352221435
Prohibida
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación,
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC ICONTEC, es el organismo, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamentales 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 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 sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.
los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica 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 está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.
caracterizado por la participación del público en general. La NTC 5233 fue ratificada por el
La NTC 5233 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2003-12Consejo Directivo del 2003-12-19.-19.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las
todo momento a las necesidades y exigencias actuales.necesidades y exigencias actuales. A
A continuación continuación se se relacionan relacionan las las empresas empresas que que colaboraron colaboraron en en el el estudio estudio de de esta esta norma norma aa través de su participación en el Comité Técnico 99 Cementos que coordina la secretaría 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-.
Técnica de Normalización del Instituto Colombiano de Productores de Cemento -ICPC-. CALDESA S.A. CALDESA S.A. CEMENTOS ANDINO CEMENTOS ANDINO CEMENTOS BOYACÁ CEMENTOS BOYACÁ CEMENTOS NARE CEMENTOS NARE
CEMENTOS PAZ DEL RÍO CEMENTOS PAZ DEL RÍO CEMENTOS RÍO CLARO CEMENTOS RÍO CLARO
CEMENTOS DEL VALLE CEMENTOS DEL VALLE CEMEX CEMEX COLCLINKER COLCLINKER ICPC ICPC SIKA ANDINA SIKA ANDINA Además
Además de de las las anteriores, anteriores, en en Consulta Consulta Pública Pública el el Proyecto Proyecto se se puso puso a a consideraciconsideración ón de de laslas siguientes empresas:
siguientes empresas: ASOCRETO
ASOCRETO
CEMENTOS DEL CARIBE CEMENTOS DEL CARIBE CEMENTOS EL CAIRO CEMENTOS EL CAIRO CEMENTOS NARE CEMENTOS NARE CONCRETOS DICEMENTOS CONCRETOS DICEMENTOS PREMEZCLADOS PREMEZCLADOS
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO TOLCEMENTO
TOLCEMENTO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
ICONTEC
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y
normas internacionales, regionales y nacionalesnacionales..
DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC ICONTEC, es el organismo, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
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los mercados interno y externo.
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MÉTODOS DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS FÍSICO MÉTODOS DE ENSAYO PARA EL ANÁLISIS FÍSICO DE CAL VIVA, CAL HIDRATADA Y CALIZA
DE CAL VIVA, CAL HIDRATADA Y CALIZA
1. OBJETO
1. OBJETO
1.1
1.1 Esta norma incluye los métodos de ensayo para el análisis físico de cal viva, cal hidratadaEsta norma incluye los métodos de ensayo para el análisis físico de cal viva, cal hidratada y caliza
y caliza11.. NOTA
NOTA 1 1 La cal viva y la La cal viva y la cal hidratada tienen una alta afinidad cal hidratada tienen una alta afinidad con la humedad y el con la humedad y el dióxido de carbono. Debendióxido de carbono. Deben tomarse precauciones para proteger la cal durante el muestreo, el almacenamiento y los ensayos.
tomarse precauciones para proteger la cal durante el muestreo, el almacenamiento y los ensayos. 1.2
1.2 Los Los procedimientoprocedimientos s de de los los ensayos ensayos aparecen aparecen en en el el siguiente siguiente orden:orden:
Numeral Numeral Incorporac
Incorporación ión de de aire aire 1313
Densidad
Densidad aparente aparente suelta suelta de de la la cal cal hidratada, hidratada, cal cal viva, viva, pulverizada pulverizada y y caliza caliza 1616 Densidad
Densidad aparente aparente compacta compacta de de la la cal cal hidratada, hidratada, cal cal viva, viva, pulverizada pulverizada y y caliza caliza 1717 Expansión
Expansión en en autoclave autoclave de de la la cal cal hidratada hidratada 88 Brillo
Brillo de de la la caliza caliza seca seca pulverizada pulverizada 1515
Tamizado en seco por el método de chorro de
Tamizado en seco por el método de chorro de aire de la cal hidratada,aire de la cal hidratada, de
de la la cal cal viva viva pulverizada pulverizada y y de de la la caliza caliza 1919 Finura
Finura de de la la cal cal viva viva pulverizada pulverizada y y de de la la cal cal hidratada hidratada por por permeabilidad permeabilidad a a aire aire 1818 Determinción de la molturabilidad de la caliza por el método del molino de bolas
Determinción de la molturabilidad de la caliza por el método del molino de bolas de
de laboratorio laboratorio 2020
Tamaño
Tamaño de de las las partículas partículas de de la la caliza caliza pulverizada pulverizada 1414 Plasticidad
Plasticidad de de la la masilla masilla de de cal cal 77
Hinchamiento
Hinchamiento y y picado picado de de la la cal cal hidratada hidratada 99 Residuo
Residuo y y análisis análisis de de tamizado tamizado 55
Velocidad
Velocidad de de sedimentaciósedimentación n de de cal cal hidratada hidratada 1111 Velocidad
Velocidad de de apagado apagado de de la la cal cal viva viva 1212
Gravedad
Gravedad específica específica de de la la cal cal hidratada hidratada 2121 Consistencia
Consistencia estándar estándar de de la la masilla masilla de de cal cal 66 Retención
Retención de de agua agua de de la la cal cal hidratada hidratada 1010
Tamizado
Tamizado húmedo húmedo de de materiales materiales cálcicos cálcicos para para agricultura agricultura 2222 1.3
1.4
1.4 Esta Esta norma norma no no pretende pretende señalar señalar todos todos los los problemas problemas de de seguridad seguridad asociados asociados con con su su uso.uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer las prácticas de seguridad y salud y Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las
determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarilimitaciones reglamentarias.as. 2.
2. REFERENCIAS REFERENCIAS NORMATIVASNORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se
Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del aplica la última edición del documento normativo referenciadodocumento normativo referenciado (incluida cualquier corrección).
(incluida cualquier corrección). 2.1
2.1 NORMAS NORMAS NTCNTC
NTC 32:2002, Tejido de alambre y tamices para propósitos de ensayo (ASTM E NTC 32:2002, Tejido de alambre y tamices para propósitos de ensayo (ASTM E 11).11).
NTC 33:1997, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar la finura del cemento 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).
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 NTC 77:1994, Ingeniería civil y arquitectura. Método para el análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos. (ASTM C
agregados finos y gruesos. (ASTM C 136).136). NTC 78:1995, Ingeniería civil y
NTC 78:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar por lavado el material quearquitectura. Método para determinar por lavado el material que pasa el tamiz 75
pasa el tamiz 75
µµ
m en agregados minerales. (ASTM C 117).m en agregados minerales. (ASTM C 117). NTC 111:1997, Ingeniería civil y arquitectura. Método paraNTC 111:1997, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar la fluidez de morteros dedeterminar la fluidez de morteros de cemento hidráulico. (ASTM C 230).
cemento hidráulico. (ASTM C 230).
NTC 112:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y NTC 112:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y morteros de consistencia plástica. (ASTM C 305).
morteros de consistencia plástica. (ASTM C 305).
NTC 121:1982, Ingeniería Civil y Arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones físicas y NTC 121:1982, Ingeniería Civil y Arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones físicas y mecánicas. (ASTM C 150).
mecánicas. (ASTM C 150).
NTC 129:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Práctica para la toma de
NTC 129:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Práctica para la toma de muestras de agregados.muestras de agregados. (ASTM D 75)
(ASTM D 75)
NTC 220:1998, Ingeniería civil y arquitectura. Cementos. Determinación de la resistencia de 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
morteros de cemento hidráulico usando cubos de 50 mm o 50,8 mm de lado. (ASTM C 109)de lado. (ASTM C 109) NTC 221:1999, Ingeniería civil y
NTC 221:1999, Ingeniería civil y arquitectura. Cementosarquitectura. Cementos. Método de . Método de ensayo para determinar laensayo para determinar la densidad del cemento hidráulico. (ASTM C188)
densidad del cemento hidráulico. (ASTM C188)
NTC 224:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar el contenido de aire en NTC 224:1995, Ingeniería civil y arquitectura. Método para determinar el contenido de aire en morteros de cemento hidráulico. (ASTM C 185).
morteros de cemento hidráulico. (ASTM C 185). NTC 294:1998, Ingeniería civil y
NTC 294:1998, Ingeniería civil y arquitectura. Cementos. Método de ensayo para determinar laarquitectura. Cementos. Método de ensayo para determinar la finura del cemento hidráulico sobre el tamiz
finura del cemento hidráulico sobre el tamiz 4545
µµ
m (No. 325). (ASTM C 430).m (No. 325). (ASTM C 430).NTC 321:1982, ingeniería civil y arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones químicas. NTC 321:1982, ingeniería civil y arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones químicas. (ASTM C 150).
(ASTM C 150).
NTC 490:1971, Yeso para refrentado de cilindros de hormigón. Ensayo de compresión. NTC 490:1971, Yeso para refrentado de cilindros de hormigón. Ensayo de compresión. (ASTM C 472).
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
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
µ
m (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 partículasgruesas, 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
µ
m (No 30), la cual se coloca sobre una malla de 75µ
m (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 75µ
m (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 75µ
m (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
µ
m (No. 30), debe ser sumado al peso del material retenido en la malla de 75µ
m (No. 200) para obtener el peso total del material retenido en la malla No 200 (75µ
m).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.
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 cm3 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.
D B F C E A
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.
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.
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 (CaCl2) 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 Agua Absorbida, ml
1 8 a 14
2 5 a 7,5
3 4 a 6,5
4 4 a 6
5 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.
7.3 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:
2 2 ( 10T ) F P = + Donde: 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.
7.5 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.
8.2 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
µ
m. 8.2.4 MicroscopioCon 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
µ
m (malla No. 70) y contenga menos que 0,5 % de SiO28.4.2 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
Agregado estándar (caliza pulverizada) 72 g Mezclar hasta homogeneizar.
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 7 g
Agregado estándar (caliza pulverizada) 16 g
Mezclar hasta homogeneizar.
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.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.)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.
CL 8,75 mm Diámetro de los orificios 1,4 a 1,6 mm t = 1,7 mm a 1,9 mm 19 mm a 20 mm No menos de 1,7 mm 50,8 mm Matraz de 1 litro
Llave de tres pasos Empaque de caucho Papel de filtro 150 mm diam. 150 a 156 mm Embudo Ø 140 mm r = 2 mm Al aspirador Dispositivo de control de presión Manómetro de mercurio CL 8,75 mm 48 orificios 42 orificios 36 orificios 30 orificios 24 orificios 18 orificios 12 orificios 0 orificios 6 orificios Ø 154 a 156 mm 8,75 8,75 8,75 8,75 8,75 8,75 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.
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:
A = flujo después de la succión y
B = flujo inmediatamente después del mezclado.
10.5 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 (CO2) a una temperatura de 23 °C
±
2 °C, mezclar invirtiendo yenderezando 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 enreposo durante 24 h a una temperatura de 23 °C
±
2 °C. 11.3 INFORME11.3.1 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.
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.
9,5 mm (3 8 de pulgada) Tapa inferior Tapa superior 95 cm (33 4 de pulgada) 16 mm (5 8 de pulgada) 9,5 mm (3 8 de pulgada) 5 cm (2 pulgadas) Ø 3 mm (1 8 de pulgada) agujero del termómetro
Soporte anular detalle del aparato Tapón Termómetro de carátula Mezclador mecánico Vaso Dewar con base
5 cm (2 pulgadas) radio de 20 mm (3 4 de pulgada) 41 - 43 cm (16 - 17 pulgadas) Fabricar en acero inoxidable de 6 mm (1 4 de pulgada) de
DE, con la forma que se indica en el
dibujo
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.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 Resultados en incrementos °C
Material Laboratorios Tiempo Rango Ensayado r R
Alto Calcio 12 30 s 12.3- 44.4 1.56 4.21
Alto Calcio 11 3 min 32.1 - 56.1 1.72 4.72
Dolomítico 10 30 s 3.6 - 12.0 1.38 2.84
13. INCORPORACIÓN DE AIRE 13.1 IMPORTANCIA Y USO
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 morterosMezclar 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 EspecíficaGravedad
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.
Tabla 4. Pesos de materiales para los morteros Tipo de
mortero Proporcionespor volumen pórtland (g)Cemento Cal hidratada(g)
Arena sílica combinada de Otawa (g) M 1: ¼:3 ¾ 470,0 62,5 1,500 S 1: ½: 4 ½ 376,0 100,0 1,440 N 1: 1:6 282,0 150,0 1,440 O 1:2:9 188,0 200,0 1,440 Cal/ Arena 1:3 300,0 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 – (Wm/4D)
Donde:
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.
13.6 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
µ
m).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 semilogaritmico8.
14.2.11 Tamiz No 325 (45
µ
m), 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.
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 partículas9 (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 Rr .
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
27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 -1,5 -1,0 -0,5 0 +0,5 +1,0 +1,5 +2,0 Agregar a "R" Restar de "R" Divisiones de la escala del hidrómetro 152 H
Factor de correción compuesto
T e m p e r a t u r a C °
Figura 6. Factor de corrección compuesto del hidrómetro Tabla 5. Factor de corrección compuesto del hidrómetro
Temperatura °C Factor de corrección
17 +1.9 18 +1.52 19 +1.14 20 +0.76 21 +0.39 22 0.00 23 -0.38 24 -0.76 25 -1.14 26 -1.52 27 -1.90
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
µ
m), por el método húmedo. De este resultado calcular el porcentaje de material más fino de 25µ
m; no descartar lo retenido en el tamiz No. 500, pero pasarlo por el tamiz de 45µ
m (No. 325) para obtener el porcentaje de más finos que 44µ
m. La abertura del tamiz de 45µ
m es 44µ
m.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
µ
m es obtenido del resultado de una malla 500 y el punto de 44µ
m es obtenido del resultado de la malla de 45µ
m.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 .
Tabla 6. Profundidad efectiva, L, para el hidrómetro ASTM 152H Rr L, cm Rr L,cm 0 16.3 31 11.2 1 16.1 32 11.1 2 16,0 33 10.9 3 15.8 34 10.7 4 15.6 35 10.6 5 15.5 36 10.4 6 15.3 37 10.2 7 15.2 38 10.1 8 15,0 39 9.9 9 14.8 40 9.7 10 14.7 41 9.6 11 14.5 42 9.4 12 14.3 43 9.2 13 14.2 44 9.1 14 14,0 45 8.9 15 13.8 46 8.8 16 13.7 47 8.6 17 13.5 48 8.4 18 13.3 49 8.3 19 13.2 50 8.1 20 13,0 51 7.9 21 12.9 52 7.8 22 12.7 53 7.6 23 12.5 54 7.4 24 12.4 55 7.3 25 12.2 56 7.1 26 12,0 57 7,0 27 11.9 58 6.8 28 11.7 59 6.6 29 11.5 60 6.5 30 11.4
Valores para L/T como se relacionan con L para valores dados de T (tiempos)
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 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 13,0 10,0 8,0 9,0 11,0 12,0 14,0 15,0 17,0 16,0 L ( d e l a t a b l a I I ) L/T
14 40 1200 360300 180 120 mi n. 60 min. 30 min. 15 min. 5 min.
Figura 7. Valores para L / T relacionados conL para valores dados deT (Tiempo)
Tabla 7. D relacionada a L / T a 20 °C Tabla 8. D ∆ de L / T
T / L D ,µm L / T D, µm L / T ∆ D 0,05 0,7 1,05 14,0 2,0 0,32 0,10 1,4 1,10 14,7 1,9 0,31 0,15 2,0 1,15 15,4 1,8 0,29 0,20 2,7 1,20 16,0 1,7 0,27 0,25 3,4 1,25 16,7 1,6 0,26 0,30 4,0 1,30 17,4 1,5 0,24 0,35 4,7 1,35 18,0 1,4 0,23 0,40 5,4 1,40 18,7 1,3 0,21 0,45 6,0 1,45 19,4 1,2 0,19 0,50 6,7 1,50 20,1 1,1 0,18 0,55 7,4 1,55 20,8 1,0 0,16 0,60 8,0 1,60 21,4 0,9 0,15 0,65 8,7 1,65 22,1 0,8 0,13 0,70 9,4 1,70 22,8 0,7 0,11 0,75 10,0 1,75 23,4 0,6 0,10 0,80 10,7 1,80 24,1 0,5 0,08 0,85 11,4 1,85 24,8 0,4 0,07 0,90 12,0 1,90 0,3 0,05 0,95 12,7 1,95 0,2 0,03 1,00 13,4 2,00 0,1 0,02
