Nuevo método de análisis químico por vía húmeda para determinar el contenido de alúmina reactiva de las puzolanas naturales y artificiales

Résumé

Las construcciones realizadas en España desde 1975 con hormigones de cemento Portland y cenizas volantes o puzolanas naturales, han mostrado un nivel bajo de durabilidad en condiciones normales de servicio. Para asegurarla, la vigente Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08 tomó medidas de tipo físico, mecánico y químico sobre sus componentes cementiceos esenciales, para proporcionarles más compacidad (mayor durabilidad supuestamente), más no de tipo químico en exclusiva y características de todas ellas: sus contenidos de sílice reactiva y alúmina reactiva que poseen al azar, al comportarse ambos parámetros químicos de forma opuesta frente a sulfatos y cloruros. Las especificaciones físicas, mecánicas y químicas especialmente, de la vigente Instrucción de cementos RC-16 para las puzolanas naturales y cenizas volantes de los cementos «resistentes a sulfatos y agua de mar» carecen de sentido para asegurársela e igualmente las del Art. 37 de la Instrucción EHE-08 muy a pesar de titularse enfáticamente «Durabilidad del hormigón y de las armaduras», lo que no deja de ser harto contradictorio. Máxime si para determinar su contenido de sílice reactiva está la norma UNE 80225:1993 pero para determinar su contenido de alúmina reactiva no se dispone aún de norma alguna que contemple un nuevo método químico por vía húmeda (NMAQVH), por lo que se ha diseñado y puesto a punto. Su originalidad reside en que la cuantificación de dicha fracción alumínica reactiva de la puzolana se realiza mediante cálculo estequiométrico de la reacción de formación de sal de Friedel que la puzolana origina tras su Hidratación Básica y Salina Acelerada (HB-SA) durante 28 días a lo sumo, a 40 grados, agitación constante y cierre hermético del reactor químico, para titular por retroceso, la cantidad de cloruros sobrantes de los estequiométricos que se le dosificaron en cantidad acorde con el contenido total de sesquióxido de Al de la puzolana más los excedentarios que obligan a dicha sal formada a permanecer en exclusividad, pues su contenido de alúmina reactiva es siempre menor. Este NMAQVH fue validado con 7 puzolanas naturales y artificiales y los resultados fueron concordantes: a) Con los de «referencia» o de Florentín pero más fidedignos. Cuando el método de Florentín no determinó contenido de alúmina reactiva en la puzolana, el NMAQVH determina 0,24 por ciento, apropiado para obtener los resultados pretendidos además de proporcionarlos en 28 días y a un coste económico bajo (400¿1000¬/puzolana), técnicamente aceptable para control de calidad e investigación al cumplir con todo el rango posible de variabilidad de contenidos de alúmina reactiva, confirmándose mediante los parámetros de validación: Linealidad (se considera lineal con un valor del coeficiente de correlación excelente (r menor o igual a 0,999); Precisión (se considera preciso pues cumple el criterio de Horwitz); Coeficiente de variación (3,9 por cien calificado de excelente a muy bueno según Walker); Error sistemático de medida (1 por cien que se considera despreciable) y Desviación típica de repetibilidad (0,3 por cien) b) Con los estimados mediante deconvolución de las señales de resonancia de las bandas de coordinación del AlT y del AlP del espectro 27Al RMN-MAS de la puzolana que lo permitió (y de su residuo sólido obtenido tras su HB-SA) pues su contenido total de Fe III era muy pequeño, y cuando no, los valores estimados fueron elevados pues la presencia en el material analizado de componentes para- y ferro-magnéticos puede enmascarar el efecto del desplazamiento químico, aumentar el ensachamiento de las bandas y llevar aparejados errores de determinación. El NMAQVH ha demostrado cumplir con todos los requisitos que establece la norma ISO/IEC 17025 sobre la calidad y fiabilidad de nuevos métodos analíticos no normalizados para poder ser propuesto ante la Comisión de AENOR con objeto de ser normalizado, por lo que se ha incluido la correspondiente propuesta de una nueva Norma UNE XXX.