El contenido de huecos puede expresarse como porosidad

POROSIDAD
La porosidad de los refractarios está constituida por la
totalidad de los poros. Esta redundancia aparente es
necesaria en virtud de la sorprendente variedad
morfológica y geométrica de poros con la que nos
encontramos en los refractarios de todas clases.
La variedad de tamaños es importante. Los espacios
capilares (podemos llamar así a todos los poros abiertos,
es decir intercomunicados) están penetrados por fuerzas
que se originan en su superficie, y que adquieren su
mayor intensidad en regiones de curvaturas de menor
radio. En los poros gruesos estas fuerzas superficiales
llegan a rastrear sólo una parte relativamente pequeña
de su sección.
Por otro lado, en poros microscópicos el alcance de
estas fuerzas sobrepasa el tamaño de los poros. Es
natural que las fuerzas de poros pequeños afecten
fuertemente al flujo de líquidos y gases a través de
ellos.
Por lo tanto, la distribución de tamaños de los poros
con la cual nos encontramos en los refractarios es de
gran importancia.
DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD
Toma de la Muestra:
En el procedimiento desarrollado para usarse con los
ladrillos normales (228 x 114 x 64 mm), se secciona
cada uno dos veces, una a lo largo y otra a lo ancho,
obteniéndose en esta forma cuatro especímenes
aproximadamente iguales en tamaño.
El papel que representa la porosidad es más importante
para los refractarios moldeables que para los
prefabricados, ya que se pueden observar cambios en
este parámetro ocasionados por exposiciones a
diversas temperaturas.
En cuanto a la morfología podemos
identificar:
Poros (o canales) abiertos
Poros abiertos sólo de un extremo
(sin salida)
Poros cerrados (burbujas)
Las secciones pueden ser elípticas, a veces semejando
fracturas. Así lo revela el examen petrográfico. Es
frecuente el cambio súbito tanto de forma como de
tamaño, aun sobre distancias cortas, imposibilitándonse
con ello cualquier enfoque matemático-estadístico.
Por consiguiente, se opta, para fines de cálculo, por
idealizar a los poros suponiéndolos circulares. Los
radios se seleccionan sobre la base de la misma
velocidad de flujo que ocurre en poros naturales.
Veremos más tarde cómo el número, el tamaño y la
forma de los poros inciden sobre los resultados
obtenidos en la determinación práctica de la porosidad.
Procedimiento del agua hirviente
Pretratamiento de las muestras
Secado de las muestras
Este método es el más común. El más sencillo y para la
mayoría de los fines, ampliamente adecuado. En primer
lugar se determina el peso seco Pc.
Previamente, los especímenes deben secarse a 105°100°C hasta peso constante con exactitud de 0.1 gramos.
Procedimiento del agua hirviente
Pretratamiento de las muestras
Puede prescindirse del secado previo en el caso de
tratarse de especímenes acabados de salir del horno.
Otro procedimiento empleado por muchos consiste en
hervir los especímenes tal y como se reciben,
secándolos y determinando el peso seco después de
haber sido recorridos todos los demás pasos.
Procedimiento del agua hirviente
Posteriormente se colocan los especímenes en agua y
se hierven durante 2 horas. Durante todo este tiempo
los especímenes deben mantenerse enteramente
cubiertos de agua. Además, los mismos no deben tener
contacto con el fondo calefactor del recipiente.
En seguida se determina lo que se conoce como peso
suspendido, pesándolo mientras está suspendido en el
agua. En esta posición se pesa el especímen con una
precisión de 0.1g. Así se obtiene Ps.
Procedimiento del agua hirviente
Falta determinar el peso saturado o sea Pa. Con este
objeto se extrae el especímen del agua y se elimina el
agua de la superficie. Esta operación es delicada,
requiriendo un cuidado especial para no eliminar
también el agua contenida en los poros.
Con este objeto se emplea un paño mojado
cuidadosamente exprimido.
El volumen de los poros abiertos se obtiene sustrayendo el
peso seco Pc del peso saturado Pa.
Volumen de Poros = Pa - Pc
Volumen de la porción impermeable = Pc-Ps (en cm3)
Volumen Exterior= Pa- Ps
La porosidad aparente expresa en porciento, la relación
entre el volumen de poros abiertos del especímen y su
volumen exterior calculándose como sigue:
Porosidad aparente = Pa – Pc x 100
Vext
Absorción expresa en por ciento la relación entre el peso del agua
absorbida y el peso seco del espécimen.
Absorción=Pa-Pcx100
Pc
Gravedad Especifica Aparente: GEA se refiere a aquella porción
del espécimen impermeable al agua hirviente. Se le calcula como
sigue:
GEA= ___Pc___
Pc - Ps
Peso Volumétrico: Es el cociente del peso dividido por el
volumen externo, o sea:
PV=Pc
V
Es de algún interés también la porosidad real que se
calcula a partir del peso específico E y el peso volumétrico
de acuerdo con la expresión:
E= E-PV x100
E
Peso Especifico Real
Preparación de la muestra : (ASTMc135-66)
Se seleccionan dos trozos del tamaño de una nuez de
diferentes
partes
del
espécimen
excluyendo
cuidadosamente partes de la superficie original. Estos trazos
se muelen entre superficies de acero templado hasta
reducirlos a un tamaño no mayor de 3mm.Este material se
reduce por cuarteo a 50grs. La totalidad de esta muestra se
tritura en un mortero de ágata hasta que pase íntegramente
por un tamiz normal con abertura de 150micrones, luego el
material se seca hasta peso constante a 105-110°C,y se
guarda.
Secar el picnómetro a una temperatura entre 15.6 y 23.9°C, la
misma que no debe variar durante la prueba. Se vuelve a pesar el
picnómetro con el tapón en su lugar y se registra el peso M1 .
Se introduce 1.5cm3 de la muestra y se pone el tapón y se pesa
M.
Llenar el picnómetro con agua destilada hasta un cuarto de su
capacidad total y hervirla, después se llena el picnómetro con
agua destilada y la misma se enfría en hasta la temperatura
determinada , se introduce el tapón y el conjunto se seca con un
paño y se pesa M2, con los datos obtenidos se calcula el peso
especifico.
Peso
específico,
t/t=____MP_____
(M1 - P) - (M2-M)
Donde:
M= Peso del picnómetro tapado con la muestra
t= Temperatura del material y del agua
M1=Peso del picnómetro y el agua
P=Peso del picnómetro con su tapón
M2=Peso del picnómetro tapado, la muestra y el
agua
Procedimiento al vacío
Este método emplea especímenes de aproximadamente
114x57x64 mm.
Se determina el peso en seco. Los especímenes se colocan
en un recipiente apropiado para ser presionado o evacuado
sucesivamente. Se aplica vacío correspondiente a 48 mm de
columna de agua manteniéndolo por 30 min. Enseguida se
permite la entrada de agua manteniendo el vacío durante
5min más. Posteriormente se cierra la línea de vacío y se
aplica una presión equivalente a 3.1 Kg../cm2 durante 60min.
Por ultimo se descarga la presión y los especímenes
pueden ser medidos.
Procedimiento al vacío
Los cálculos de porosidad aparente, absorción, gravedad
específica aparente y peso volumétrico no difieren en
mucho de aquellos utilizados en el método de agua
hirviente.
RELACIÓN CON OTRAS
PROPIEDADES
 La porosidad relaciona inversamente con la resistencia
a sustancias fundidas.
Peso volumétrico correlaciona positivamente con la
resistencia a la abrasión.
Porosidad relaciona positivamente con la permeabilidad.
Porosidad correlaciona negativamente con la estabilidad
volumétrica. (cambio lineal)