EN 1936 Métodos de ensayo de piedra natural: determinación de la densidad real, la densidad aparente y la porosidad total y abierta

La norma europea “EN 1936 Métodos de ensayo de piedras naturales. Determinación de la densidad real, la densidad aparente y la porosidad total y abierta” describe métodos para determinar la densidad real, la densidad aparente, la porosidad abierta y total de la piedra natural.

Al realizar las pruebas, en principio, después del secado hasta masa constante, la densidad aparente y la porosidad abierta se determinan mediante absorción de agua asistida por vacío y pesaje por inmersión de las muestras. La densidad real y la porosidad total requieren que la muestra esté pulverizada.

A los efectos de esta norma, además de los términos y definiciones dados en la norma EN 12670, se aplican las siguientes definiciones:

La densidad aparente expresa la relación entre la masa de la muestra seca y su volumen aparente.
El volumen aparente se refiere al volumen confinado a la superficie exterior de la muestra, incluidos los huecos.
El volumen de la parte sólida expresa la diferencia entre el volumen aparente de la muestra y el volumen de los huecos (poros abiertos y cerrados).
La densidad real expresa la relación entre la masa de la muestra seca y el volumen de su porción sólida.
La porosidad abierta expresa la relación (en porcentaje) entre el volumen de poros abiertos y el volumen aparente de la muestra.
La porosidad total expresa la relación (en porcentaje) entre el volumen de poros (abiertos y cerrados) y el volumen aparente de la muestra.

El principal equipo utilizado en estas pruebas incluye:

Un horno ventilado que mantiene la temperatura a 70 grados más/menos 5 grados.
Un recipiente evacuado capaz de mantener una presión de 2,0 kPa más/menos 0,7 kPa = 15 mm más/menos 5 mm de mercurio y permitir la inmersión gradual de las muestras en el mismo.
Un instrumento de pesaje capaz de pesar una muestra en agua con una precisión de al menos el 0,01 por ciento de la masa a pesar.
Un dispositivo de medición lineal con una precisión de al menos 0,01 por ciento.
Un picnómetro tipo 50 según se define en la norma ISO 3507 con una capacidad nominal de 3 ml.
Medidor volumétrico tipo La Chatelier compuesto por un matraz de fondo plano con un tubo graduado en graduaciones de 0 ml desde 24 ml hasta 0,1 ml.
Un tamiz con malla de 0,063 mm.
Un secador que contiene desecante.

Mientras se preparan las muestras, el muestreo no es responsabilidad del laboratorio de pruebas a menos que se solicite específicamente. Se deben seleccionar al menos seis muestras que sean representativas del cuerpo de la piedra que se está probando.

Las muestras de ensayo podrán ser cilíndricas, cúbicas o prismáticas y se obtendrán mediante corte o perforación con diamante. Su volumen aparente calculado mediante medidas geométricas debe ser como mínimo de 60 ml. Además, la relación entre el área superficial y el volumen debe estar entre 0,08 mm-1 y 0,20 mm-1. Las muestras preparadas para la determinación de la resistencia a la compresión o a la flexión se pueden utilizar si cumplen con la relación superficie/volumen.

Las muestras deben secarse a 70 grados más/menos 5 grados hasta alcanzar una masa constante. Se supone que esto se logra cuando la diferencia entre dos pesajes en un intervalo de 24 más/menos 2 horas no es mayor que el 0,1 por ciento de la masa de la muestra. Las muestras deben conservarse en un desecador hasta que se alcance la temperatura ambiente.

Al probar la porosidad abierta y la densidad aparente, se pesa cada muestra, luego se coloca en una bandeja de drenaje y la presión se reduce gradualmente a 2,0 kPa más/menos 0,7 kPa = 15 mm más/menos 5 mm de mercurio. Esta presión se mantiene durante 2 horas más/menos 0,2 horas para eliminar el aire en los poros abiertos de las muestras. Se introduce lentamente en la burbuja agua desmineralizada a 20 grados más/menos 5 grados (la velocidad de subida del agua debe ser tal que las muestras queden completamente sumergidas durante al menos 15 minutos). Durante el suministro de agua, se mantiene una presión de 2,0 kPa más/menos 0,7 kPa.

Cuando todas las muestras están sumergidas, el recipiente se vuelve a llevar a presión atmosférica y las muestras se dejan sumergidas durante otras 24 horas más/menos 2 horas a presión atmosférica. Luego, para cada muestra:

La muestra se pesa bajo el agua y se registra la masa en el agua.
La muestra se limpia rápidamente con un paño húmedo y se determina la masa saturada de agua de la muestra.

En el caso de piedras naturales con huecos visibles (por ejemplo, travertino), el volumen aparente se determina midiendo las dimensiones de las muestras al milímetro más cercano.

Al probar la densidad real, las diferencias entre la densidad real y la aparente y entre la porosidad abierta y la porosidad total son muy pequeñas para piedras densas y de baja porosidad. Para estas piedras es suficiente determinar la densidad aparente y la porosidad abierta. En caso de control de suministros, la decisión de omitir la determinación de la densidad real se acuerda entre las partes.

Esta norma define dos métodos para determinar la densidad real: el picnómetro (Método A) y el medidor volumétrico Le Chatelier (Método B). El primer método es más preciso pero requiere mucho tiempo. Se recomienda utilizarlo como método de referencia en caso de desacuerdo. El método volumétrico de Le Chatelier es menos preciso, pero es fácil y rápido de realizar y puede utilizarse para el control de la producción.

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