La masa de un objeto dividida por su volumen es su densidad (^g/cm3). El resultado se denomina densidad envolvente (a veces densidad aparente) cuando el volumen del objeto se determina como si una fina película lo rodeara y bloqueara el acceso a los poros del objeto. Cuando todos los poros están abiertos y son libremente accesibles, de modo que pueden excluirse de la medición del volumen, el resultado se denomina densidad absoluta (a veces densidad esquelética, verdadera o real). Las dos densidades son iguales cuando el objeto no es poroso, pero son diferentes cuando el objeto es poroso. El GeoPyc® 1360 de Micromeriticsmide la densidad envolvente. El ^AccuPycTM 1330 de Micromeritics mide la densidad absoluta.

GeoPyc determina el desplazamiento volumétrico de un medio seco de flujo libre compuesto de pequeñas esferas rígidas -denominado DryFlo®-por el objeto que se está analizando. DryFlo®se ajusta a las características externas pero no penetra en los poros, lo que permite analizar muestras de forma irregular y muestras compuestas de múltiples piezas (tan pequeñas como 2 mm).

El uso de un medio seco hace que el método sea diferente de otros procedimientos actuales. El primero de estos otros procedimientos, designado Método^A1, sella los poros de un objeto poroso sumergiendo el objeto en cera fundida. A continuación, se calcula la densidad de la envoltura a partir del peso seco de la muestra, el peso recubierto de cera en el aire y el peso recubierto de cera suspendido en agua. El segundo, designado Método^B2, sumerge el objeto de ensayo en un charco de mercurio y mide el volumen de mercurio desplazado. El mercurio, al ser un líquido no humectante, no penetra en los poros a bajas presiones. El método ^C3 no cierra los poros, sino que busca su volumen. Requiere que el objeto se seque completamente, se pese, se hierva en agua para eliminar el aire de los poros, se enfríe en agua para llenar los poros y, a continuación, se seque superficialmente. La diferencia de peso del objeto cuando está seco y cuando los poros están llenos permite calcular el volumen de los poros y, a partir de éste y de la densidad absoluta, la densidad de la envoltura.

La tabla 1 demuestra que el método GeoPyc arroja resultados comparables a los obtenidos por los demás métodos. Sin embargo, el método GeoPyc difiere de los demás en varios aspectos:

• Rapidez. Mientras que los métodos A y C pueden tardar horas en realizarse, el GeoPyc puede completar un análisis en 5 a 20 minutos, dependiendo de las variables seleccionadas por el operador. Esto facilita la realización de pruebas de muestras con mayor frecuencia y una mayor capacidad de respuesta de la producción a las normas de calidad.
• Automatización. Dado que el método GeoPyc está automatizado, reduce la probabilidad de error humano. El GeoPyc no requiere ninguna técnica difícil o especializada, a diferencia del método A, en el que el operario debe evitar que la cera fundida penetre en los poros, o del método C, en el que el operario no debe vaciar los poros por exceso de secado.
• No tóxico/No destructivo. Debido a que DryFlo no es tóxico y se elimina fácilmente de la mayoría de las superficies, las muestras generalmente no son alteradas por el análisis GeoPyc. A menudo pueden ser utilizadas para pruebas posteriores o incluso devueltas a la producción. A diferencia del Método B, GeoPyc no requiere manipulación ni eliminación de materiales peligrosos.

Resultados comparables

La siguiente tabla presenta los datos acumulados de los métodos A, B y C para su comparación con los valores de GeoPyc. Los datos de GeoPyc y las densidades absolutas fueron determinados por Micromeritics utilizando el GeoPyc 1360 y el AccuPyc 1330. Algunos de los valores restantes fueron medidos por Micromeritics y otros se obtuvieron de otras fuentes. Los espacios en blanco en la tabla indican que los datos de las pruebas no estaban disponibles.

La concordancia general entre los resultados de la tabla es evidente a pesar de las muy diferentes técnicas implicadas y los diferentes niveles de experiencia del operador requeridos. Cuando se comparan los datos de los otros métodos con los valores de GeoPyc, las cifras resultantes oscilan entre 1,005 y 0,961 para el método A, entre 1,034 y 0,959 para el método B, y entre 1,088 y 0,821 para el método C. Cuando se incluyen todas las relaciones y se suman sus desviaciones medias, la concordancia general con GeoPyc es del 0,17% para el método A, del 0,07% para el método B y del 0,79% para el método C.

Recursos

1. DIN 30911 (alemán) que es esencialmente la misma que la norma ASTM C914-89, Densidad aparente y volumen de refractarios sólidos por inmersión en cera.
2. ASTM Standard Test Method C493-93, Bulk Density and Porosity of Granular Refractory Materials by Mercury Displacement.
3. ASTM Standard Test Method C20-92, Apparent Porosity, Water Absorption, Apparent Specific Gravity, and Bulk Density of Burned Refractory Brick and Shapes by Boiling Water.