Quito Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 573 Primera revisión MATERIALES REFRACTARIOS. DETERMINACION DE LA POROSIDAD, ABSORCION DE AGUA Y DENSIDAD APARENTE REFRACTORY MATERIALS. DETERMINATION OF POROSITY, WATER ABSORPTION AND APPARENT DENSITY Correspondencia: DESCRIPTORES: Materiales refractarios, método de ensayo, porosidad, absorción de agua, densidad aparente. ICS:81.080 6 Páginas
Norma Técnica Ecuatoriana MATERIALES REFRACTARIOS. DETERMINACION DE LA POROSIDAD, ABSORCION DE AGUA Y DENSIDAD APARENTE NTE INEN 573:2015 1. OBJETO Esta norma describe el método de ensayo para determinar la porosidad total, porosidad aparente (poros permeables al agua en ebullición), porosidad cerrada (poros impermeables al agua en ebullición), absorción del agua, densidad aparente y densidad aparente (de la parte sólida) en agua de materiales refractarios premoldeados y resistentes a la acción del agua potable en ebullición. 2. REFENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos, en su totalidad o en parte, son referidos en este documento y son indispensables para su aplicación. Para referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier enmienda). NTE INEN 606 Materiales refractarios. Muestreo, inspección y recepción 3. DEFINICIONES Para los efectos de esta norma, se adoptan las siguientes definiciones: 3.1 Volumen aparente. El de la parte sólida del material más el de los poros cerrados y abiertos, expresados en centímetros cúbicos. 3.2 Volumen aparente en agua (volumen aparente de la parte sólida). El de la parte sólida del material más el de los poros cerrados, expresado en centímetros cúbicos. 3.3 Porosidad total. Relación, expresada en porcentaje, entre el volumen total de poros abiertos y cerrados de la muestra de ensayo y el volumen aparente de la misma. 3.4 Porosidad aparente (porosidad abierta). Relación, expresada en porcentaje, entre el volumen total de poros abiertos y el volumen aparente de la muestra de ensayo. 3.5 Porosidad cerrada. Relación, expresada en porcentaje, entre el volumen total de poros cerrados y el volumen aparente de la muestra de ensayo. 3.6 Absorción de agua. Relación, expresada en porcentaje, entre la masa de agua absorbida por la muestra de ensayo, saturada en agua a ebullición, y la masa de la muestra secada a temperatura de 105 C a 110 C. 3.7 Densidad aparente. Relación, expresada en gramos por centímetro cúbico, entre la masa de la muestra y el volumen aparente. 3.8 Densidad aparente en agua. Relación, expresada en gramos por centímetro cúbico, entre la masa seca de la muestra de ensayo y su volumen aparente en el agua. 1 de 6
4. METODO DE ENSAYO 4.1 Equipos 4.1.1 Estufa eléctrica con capacidad térmica suficiente para alcanzar temperaturas del orden de los 110 C, provista de un regulador de temperatura y termómetro. La capacidad útil de la estufa debe permitir ubicar, como mínimo cinco muestras de ensayo, del volumen que se indica en 4.2.3. 4.1.2 Balanza de laboratorio con una capacidad máxima de 2 000 g y sensibilidad de 0,1 g. 4.2 Preparación de la muestra 4.2.1 La unidad de muestreo necesaria para realizar los ensayos se constituye con cinco muestras, que se extraen de acuerdo al procedimiento indicado en la NTE INEN 606. 4.2.2 Cuando se ensayen ladrillos rectos de 228 mm, se usa una muestra de un cuarto de ladrillo partiendo por la mitad el ladrillo a lo largo de un plano paralelo a la cara de 228 mm x 64 mm o 76 mm y a lo largo de un plano paralelo a la cara de 114 mm x 64 mm o 76 mm. Cuatro de las superficies de la muestra de un cuarto de ladrillo incluyen parte de las caras originales moldeadas. 4.2.3 Cuando se ensayen otras piezas refractarias se corta, taladra o se parte de cada pieza una muestra con un volumen aproximado de 410 cm 3 a 490 cm 3. La muestra debe incluir partes del interior y el exterior de la pieza. 4.2.4 De cada muestra se remueven todas las partículas que no están firmemente adheridas. 4.3 Procedimiento 4.3.1 Peso seco 4.3.1.1 Secar las muestras de ensayo hasta peso constante a una temperatura de 105 C a 110ºC y determinar el peso seco, D, en gramos, con una aproximación de 0,1 g. 4.3.1.2 El procedimiento de secado se puede omitir únicamente cuando se sabe que las muestras de ensayo están secos, como puede ser el caso de muestras tomadas directamente de los hornos. 4.3.1.3 El secado de las muestras a peso constante y la determinación de su peso seco se puede hacer antes o después de la operación de saturación (ver el numeral 5). Generalmente, el peso seco se determina antes de la saturación. Sin embargo, si las muestras son frágiles o hay indicios de que se han desprendido partículas durante la operación de saturación, se secan y se pesan las muestras después de determinar el peso suspendido, S, y el peso saturado, W, como se describe en los numerales 4.5 y 4.6. Se usa este segundo peso seco en todos los cálculos apropiados. 4.4 Saturación 4.4.1 Colocar las muestras de ensayo en agua y llevar a ebullición por 2 h. Durante el período de ebullición, mantener las muestras cubiertas completamente con agua y no permitir el contacto con el fondo caliente del recipiente. 4.4.2 Después del período de ebullición, enfriar las muestras de ensayo a temperatura ambiente, manteniéndolas completamente cubiertas con agua como mínimo 12 h antes de pesar. 2 de 6
4.5 Peso suspendido 4.5.1 Determinar el peso, S, de cada muestra de ensayo después de la ebullición y mientras está suspendido en agua, en gramos con una aproximación de 0,1 g. 4.5.2 Este pesaje generalmente se lleva a cabo suspendiendo la muestra mediante un alambre de cobre de uno de los brazos de la balanza. La balanza se debe equilibrar previamente con el alambre sumergido en el agua a la misma profundidad que cuando se coloca la muestra. 4.6 Peso saturado Después de determinar el peso suspendido, remover todas las gotas de agua de la superficie de cada muestra ligeramente con un lino suave o con un trapo de algodón humedecidos, y determinar el peso saturado, W, en gramos por pesaje en aire con una aproximación de 0,1 g. La operación de secado se realiza enrollando la muestra ligeramente sobre el trapo humedecido, el cual se ha saturado previamente con agua, y luego se escurre para remover únicamente el agua que gotea del trapo. Un secado excesivo conduce a un error por retirar agua desde los poros de la muestra. 5 Cálculos 5.1 Volumen exterior El volumen exterior se calcula mediante la ecuación siguiente: V es el volumen exterior, expresado en centímetros cúbicos (cm 3 ) W es el peso saturado, expresado en gramos (g) S es el peso suspendido, expresado en gramos (g) NOTA. Se asume que 1 cm 3 de agua pesa 1 g. Esto es cierto para soluciones que tengan menos de 3 partes de soluto en 1 000 partes de agua a temperatura ambiente. 5.2 Volumen de los poros abiertos y poros cerrados El volumen de los poros abiertos y el volumen de los poros cerrados de la muestra se calcula mediante la ecuación siguiente: W es el peso saturado, expresado en gramos (g) D es el peso seco, expresado en gramos (g) S es el peso suspendido, expresado en gramos (g) 5.3 Porosidad aparente La porosidad aparente, se calcula mediante la ecuación siguiente: 3 de 6
X100 P es la porosidad aparente, expresado en porcentaje (%) (W D) es el volumen de poros abiertos, expresado en centímetros cúbicos (cm 3 ) V es el volumen exterior, expresado en centímetros cúbicos (cm 3 ) 5.4 Absorción de agua La absorción de agua, se calcula mediante la ecuación siguiente; Donde X100 A es la absorción del agua, expresado en porcentaje (%) W es el peso saturado, expresado en gramos (g) D es el peso seco, expresado en gramos (g) 5.5 Gravedad específica aparente La gravedad específica aparente de esa parte de la muestra de ensayo que es impermeable al agua en ebullición, se calcula mediante la ecuación siguiente; T es la gravedad específica aparente D es el peso seco, expresado en gramos (g) S es el peso suspendido, expresado en gramos (g) 5.6 Densidad aparente 5.6.1 La densidad aparente, se calcula mediante la ecuación siguiente; B es la densidad aparente, expresado en gramos por centímetros cúbicos (g/cm 3 ) D es el peso seco, expresado en gramos (g) V es el volumen exterior, expresado en centímetros cúbicos (cm 3 ) 4 de 6
NOTA. El presente método es preferible para muestras que tienen marcas muy profundas y un contorno irregular. 6. Informe de ensayo 6.1 Con los valores obtenidos en cada muestra y de cada una de las características determinadas, se calcula el promedio correspondiente a cada unidad de muestreo. 6.2 Los resultados de porosidad aparente y absorción de agua se reportan con una cifra decimal, y los de la gravedad específica aparente y la densidad aparente se reportan con dos cifras decimales. NOTA. Cuando se reportan valores de absorción de agua pero no de porosidad, se sugiere que en el informe se reporten también los resultados de la densidad aparente. Lo que hace posible calcular los correspondientes valores de porosidad aparente como sigue. P es la porosidad aparente, expresado en porcentaje (%) A es la absorción del agua B es la densidad aparente 7. Precisión y sesgo 7.1 Precisión Para los componentes de la variación dados ene l numeral 8.1, un resultado de ensayo de cualquier de las muestras se debe considerar significativamente diferente para un nivel de confianza del 95% si la repetibilidad usada para la reproducibilidad excede los datos de precisión dados en la Tabla 2. 7.2 Sesgo No es posible hacer una declaración justificable sobre el sesgo debido a que los verdaderos valores de las propiedades físicas no se pueden establecer con un material de referencia aceptada. Tabla 2. Precisión y precisión relativa Precisión Precisión relativa Propiedad ensayada Repetibilidad, I r Reproducibilidad, I R % Ir % IR Absorción,% 0,25 0,29 3,40 3,9 Porosidad aparente,% 0,49 0,49 3,25 3,25 Densidad aparente 0,008 0,011 0,38 0,54 Gravedad especifica aparente 0,016 0,021 0,65 0,83 5 de 6
APÉNDICE Z BIBLIOGRAFÍA ASTM C20:2010, Standard test methods for apparent porosity, water absorption, apparent specific gravity, and bulk density of burned refractory brick and shapes by boiling water. NTC 674:2002, Método de ensayo para determinar porosidad aparente, absorción de agua, gravedad especifica aparente y densidad aparente por agua en ebullición de ladrillos refractarios y piezas refractarias quemadas. 6 de 6
Documento: NTE INEN 573 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA TÍTULO: MATERIALES REFRACTARIOS. DETERMINACION DE LA POROSIDAD, ABSORCION DE AGUA Y DENSIDAD APARENTE Código: ICS 81.080 ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: 2014-11-15 REVISIÓN: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de por Resolución No. publicado en el Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: Comité Técnico de: Fecha de iniciación: Integrantes del Comité: NOMBRES: Fecha de aprobación: INSTITUCIÓN REPRESENTADA: Otros trámites: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficializada como: Por Resolución No. Registro Oficial No.
Servicio Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815 Dirección Ejecutiva: E-Mail: direccion@normalizacion.gob.ec Dirección de Normalización: E-Mail: normalizacion@normalizacion.gob.ec Regional Guayas: E-Mail: inenguayas@normalizacion.gob.ec Regional Azuay: E-Mail: inencuenca@normalizacion.gob.ec Regional Chimborazo: E-Mail: inenriobamba@normalizacion.gob.ec URL:www.normalizacion.gob.ec