EN 1936 Metody badań kamienia naturalnego - Oznaczanie gęstości rzeczywistej, gęstości pozornej oraz porowatości całkowitej i otwartej

Europejska norma „EN 1936 Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie gęstości rzeczywistej, gęstości pozornej oraz porowatości całkowitej i otwartej” opisuje metody określania gęstości rzeczywistej, gęstości pozornej, porowatości całkowitej i otwartej kamienia naturalnego.

W przypadku przeprowadzania badań, po wysuszeniu do stałej masy, gęstość pozorną i porowatość otwartą określa się zasadniczo przez absorpcję wody wspomaganą próżnią i zanurzeniowe ważenie próbek. Rzeczywista gęstość i całkowita porowatość wymagają rozdrobnienia próbki.

Na potrzeby niniejszej normy, oprócz terminów i definicji podanych w EN 12670, stosuje się następujące definicje:

Gęstość pozorna wyraża stosunek masy suchej próbki do jej pozornej objętości.
Objętość pozorna odnosi się do objętości ograniczonej do zewnętrznej powierzchni próbki, włączając w to puste przestrzenie.
Objętość części stałej wyraża różnicę pomiędzy pozorną objętością próbki a objętością pustych przestrzeni (porów otwartych i zamkniętych).
Gęstość rzeczywista wyraża stosunek masy suchej próbki do objętości jej stałej części.
Porowatość otwarta wyraża stosunek (w procentach) objętości otwartych porów do pozornej objętości próbki.
Całkowita porowatość wyraża stosunek (procentowy) objętości porów (otwartych i zamkniętych) do pozornej objętości próbki.

Głównym sprzętem używanym w tych testach jest:

Piekarnik wentylowany, utrzymujący temperaturę na poziomie 70 stopni z tolerancją plus/minus 5 stopni.
Naczynie próżniowe, zdolne do utrzymania ciśnienia 2,0 kPa plus/minus 0,7 kPa = 15 mm plus/minus 5 mm słupa rtęci i umożliwiające stopniowe zanurzanie w nim próbek.
Przyrząd ważący umożliwiający zważenie próbki w wodzie z dokładnością co najmniej 0,01% masy ważonej substancji.
Liniowe urządzenie pomiarowe o dokładności nie mniejszej niż 0,01 procent.
Piknometr typu 50, zgodnie z definicją zawartą w normie ISO 3507, o pojemności nominalnej 3 ml.
Objętościomierz typu La Chatelier składający się z płaskodennej kolby wyposażonej w rurkę wyskalowaną co 0 ml od 24 ml do 0,1 ml.
Sito o oczkach 0,063 mm.
Suszarka zawierająca środek pochłaniający wilgoć.

Podczas przygotowywania próbek pobieranie próbek nie należy do obowiązków laboratorium badawczego, chyba że zostanie o to wyraźnie poproszone. Należy wybrać co najmniej sześć próbek reprezentatywnych dla bryły badanego kamienia.

Próbki do badań mogą mieć kształt cylindryczny, sześcienny lub pryzmatyczny i należy je uzyskać poprzez cięcie diamentowe lub rdzeniowanie. Ich objętość pozorna, obliczona na podstawie pomiarów geometrycznych, musi wynosić co najmniej 60 ml. Ponadto stosunek powierzchni do objętości powinien wynosić od 0,08 mm-1 do 0,20 mm-1. Próbki przygotowane do oznaczania wytrzymałości na ściskanie lub zginanie można wykorzystać, jeżeli spełniają one wymagania dotyczące stosunku powierzchni do objętości.

Próbki należy suszyć w temperaturze 70 stopni plus/minus 5 stopni, aż do uzyskania stałej masy. Zakłada się, że warunek ten został spełniony, jeżeli różnica między dwoma ważeniami wykonanymi w odstępie 24 plus/minus 2 godzin nie jest większa niż 0,1 procent masy próbki. Próbki należy przechowywać w eksykatorze do momentu osiągnięcia temperatury pokojowej.

Podczas badania porowatości otwartej i gęstości pozornej każdą próbkę waży się, a następnie umieszcza w misce ociekowej i stopniowo zmniejsza ciśnienie do 2,0 kPa plus/minus 0,7 kPa = 15 mm plus/minus 5 mm słupa rtęci. Ciśnienie to utrzymuje się przez 2 godziny plus/minus 0,2 godziny, aby usunąć powietrze z otwartych porów próbek. Do bańki powoli wprowadza się zdemineralizowaną wodę o temperaturze 20 stopni plus/minus 5 stopni (szybkość podnoszenia się wody powinna być taka, aby próbki były całkowicie zanurzone przez co najmniej 15 minut). Podczas dostarczania wody utrzymywane jest ciśnienie 2,0 kPa plus/minus 0,7 kPa.

Po zanurzeniu wszystkich próbek pojemnik przywraca się do ciśnienia atmosferycznego, a próbki pozostawia się zanurzone na kolejne 24 godziny plus/minus 2 godziny pod ciśnieniem atmosferycznym. Następnie dla każdej próbki:

Próbkę waży się pod wodą i mierzy jej masę w wodzie.
Próbkę szybko przeciera się wilgotną szmatką i określa masę próbki nasyconej wodą.

W przypadku kamieni naturalnych z widocznymi pustkami (np. trawertyn) objętość widoczną określa się, mierząc wymiary próbek z dokładnością do milimetra.

Podczas badania gęstości rzeczywistej różnice między gęstością rzeczywistą i pozorną oraz między porowatością otwartą i całkowitą są bardzo małe w przypadku gęstych kamieni o małej porowatości. W przypadku tych kamieni wystarczające jest określenie gęstości pozornej i porowatości otwartej. W przypadku kontroli dostaw decyzja o odstąpieniu od określania gęstości rzeczywistej jest uzgadniana między stronami.

Norma ta definiuje dwie metody określania gęstości rzeczywistej: piknometr (metoda A) i objętościomierz Le Chateliera (metoda B). Pierwsza metoda jest dokładniejsza, ale wymaga więcej czasu. Zaleca się korzystanie z niej jako metody odniesienia w przypadku wystąpienia rozbieżności. Metoda objętościowa Le Chateliera jest mniej dokładna, lecz łatwa i szybka do wykonania, a ponadto może być stosowana do kontroli produkcji.

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych prac badawczych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych świadczonych na rzecz przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi badawcze zgodne z normą „EN 1936 Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie gęstości rzeczywistej i gęstości pozornej oraz porowatości całkowitej i otwartej”.