Determinación de La Absorción de Agua

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DETERMINACIÓN DE LA ABSORCIÓN DE AGUA, DENSIDAD APARENTE, POROSIDAD APARENTE Y GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE EN CERÁMICOS COCIDOS, REFRACTARIOS y ADOQUINES 1.- RESUMEN: El presente informe tuvo como finalidad determinar las características físicas tales como (absorción de agua, densidad de masa, porosidad aparente y gravedad específica aparente) en distintos materiales cerámicos. El proceso para determinar dichas propiedades consistió en sumergir en agua las muestras cerámicas y calentarlas durante 15 min. Secamos superficialmente las muestras y posteriormente las pesamos, obteniendo el peso saturado en agua (M), luego mediante el proceso de Arquímedes calculamos el peso sumergido en agua (S) y finalmente colocamos las muestras en el horno a 110 ± 5°C durante 24 horas, dejamos enfriar las muestras y luego obtenemos el peso seco. Los resultados obtenidos son, para El ladrillo refractario: V=119.14cm3, Vpa=22.24cm3, Vpi=96.90cm3, P=18.67%, A=9.39%, T=2.44, B=1.99, El ladrillo pandereta: V=52.20cm 3, Vpa=7.69cm3, Vpi=44.51cm3, P=14.73%, A=12.92%, T=1.34, B=1.14, El ladrillo de 18 huecos: V=102.55cm3, Vpa=13.22cm3, Vpi=89.33cm3, P=12.89%, A=10.63%, T=1.39, B=1.21, El ladrillo aislante: V=35.43cm 3, Vpa=13.59cm3, Vpi=21.84cm3, P=19.31%, A=23.91%, T=2.60, B=0.81, El adoquín: V=117.05cm3, Vpa=15.21cm3, Vpi=101.84cm3, P=5.70%, A=6.04%, T=2.47, B=0.94. Concluyendo ,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.

2. OBJETIVOS:  Determinar la absorción de agua y gravedad especifica aparente en cerámicos cocidos. 

3. FUNDAMENTO TEORICO:

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4. EQUIPOS, MATERIALES E INSTRUMENTOS: 4.1 MATERIALES: 1. Agua: Material importante para el cálculo de la gravedad especifica aparente y densidad de Bulk del respectivo material cerámico cocido a analizar. 2. Muestras: Trozos pequeños de ladrillo refractario, aislante y adoquín (no interesa forma geométrica). 3. Recipiente para hervir agua: Este material tuvo la finalidad de almacenar agua hasta aproximadamente ¾ partes de su capacidad, para luego calentarla y en ella introducir las muestras a analizar y así poder hallar el peso saturado en agua de la muestra. 4. Utensilios, guantes y sujetadores: Se utilizaron utensilios para manipulación de recipientes, se requirió el uso de guantes, o también un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes calientes. 5. Canastilla de alambre: En ella se almacenaba las muestras a analizar para luego sumergirlas en agua y así poder realizar el principio de Arquímedes. 6. Estufa: Un dispositivo que proporcione una corriente de aire caliente de velocidad moderada.

4.2 INSTRUMENTOS: 1. Balanza Digital: Este instrumento tiene una precisión de 0.001 g. Este instrumento sirve para hacer mediciones de regulares cantidades de masa. Se utilizó para medir las masas de los materiales cerámicos en estado seco y húmedo. 2. Horno de secado: Termostáticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de 110 + - 5°

5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1. Se recogió muestras de distintos tipos de ladrillo (ladrillo de18 huecos, refractario, pandereta, aislante) y adoquines. 2. Se removió todas las partículas adherentes de cada muestra. 3. Seguidamente se sumergió las muestras en agua potable, calentando durante 15 minutos, evitando el contacto de las

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muestras con las paredes y el fondo del recipiente, al término del tiempo de calentamiento se dejó enfriar. 4. Secamos las muestras, quitamos el agua en exceso de la superficie de la muestra y determinamos la masa de muestra saturada en agua. 5. Luego pesamos las muestras cuando esta se encuentra suspendida en agua, obteniendo así la masa sumergida en agua, empleando un dispositivo de densidad basado en el principio de Arquímedes. 6. Secamos las muestras de ensayo calentándola en una estufa a 110 ± 5ºC durante un tiempo de 24 horas, luego dejamos enfriar hasta temperatura ambiente; después pesar para determinar la masa seca.

6. RESULTADOS Y DISCUSION 6.1RESULTADOS: Tabla N° 1. Resultado de las masas de los materiales (M, S y D). Muestras LADRILLO AISLANTE LADRILLO REFRACTARIO LADRILLOS PANDERETA LADRILLO DE 18 HUECOS ADOQUIN

M (gr) 70,43 gr

S (gr) 35 gr

D (gr) 56,84 gr

259,14 gr

140 gr

236,90 gr

67,20 gr

15 gr

59,51 gr

137,55 gr

35 gr

124,33 gr

267,05 gr

150 gr

251,84 gr

Considerar ρH20 = 1gr/cm3 a temperatura ambiente Para las mediciones realizadas considerar: M = masa saturada en agua S = masa sumergida en agua D = masa seca o en seco

V (cm3)

Vpa(cm3)

VPI(cm3)

(%)P (gr/cm3)

A (%)

T

B

Tabla N° 2. Datos obtenidos experimentalmente de diferentes tipos de materiales cerámicos.

35,43

13,5 9 22,2 4

21,84

19,31

23,41

2,60

0,81

MASA MATERIAL LADRILLO AISLANTE LADRILLO REFRACTARI O

119,14

96,90

18,67

9,39

2,44

1,99

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LADRILLO PANDERETA LADRILLO DE 18 HUECOS ADOQUIN

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52,20

7,69

44,51

14,73

12,92

1,34

1,14

102,5 5 117,05

13,2 2 15,2 1

89,33

12,89

10,63

1,39

1,21

101,8 4

5,70

6,04

2,47

0,944

DONDE: V: Volumen global o Bulk Vpa: Volumen de poros abiertos VPI: Volumen de porciones impermeables P: Porosidad aparente A: Absorción de agua T: Gravedad especifica aparente B: Densidad global o Bulk

6.2DISCUSION:

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: 7.1CONCLUSIONES: ◊

Se llegó a concluir y verificar que la gravedad específica aparente siempre va a ser mayor que la densidad de Bulk, esto debido a que densidad de Bulk, incluye a los poros cerrados y abiertos, mientras que la gravedad específica aparente no considera a los poros abiertos.

7.2RECOMENDACIONES: ◊ Enlazar los diferentes conceptos teóricos aprendidos con anterioridad a los determinados conceptos necesitados en la práctica para así tener una mejor precisión en la recopilación de datos y una adecuada comprensión de los mismos.

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8. ANEXOS:

FIGURA N° 01: MUESTRA DEL LADRILLO PANDERETA Fuente: PROPIA

FIGURA N° 02: MUESTRA DE LADRILLO DE 18 HUECOS Fuente: PROPIA

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FIGURA N°03 MUESTRA DE LADRILLO REFRACTARIO Fuente: PROPIA

FIGURA N° 04: MUESTRA DE LADRILLO AISLTE Fuente: PROPIA

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FIGURA N° 05 MUESTRA DE UN ADOQUIN Fuente: PROPIA

FIGURA N°06: MUESTRAS DE CERAMICO SUMERGIDAS EN AGUA Fuente: PROPIA

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FIGURA N°07: PESO SECO AL HORNO DE LA MUESTRA DE LADRILLO PANDERETA Fuente: PROPIA

FIGURA N° 08: PESO SECO AL HORNO DE LA MUESTRA DE ADOQUIN Fuente: PROPIA

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FIGURA N° 09: PESO SECO AL HORNO DE LA MUESTRA DE LADRILLO REFRACTARIO Fuente: PROPIA

FIGURA N°10: PESO SECO AL HORNO DE LA MUESTRA DE LADRILLO AISLANTE Fuente: PROPIA

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FIGURA N°11: PESO SECO AL HORNO DE LA MUESTRA DE UN LADRILLO DE 18 HUECOS Fuente: PROPIA

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FIGURA N°12: PESO SUMERGIDO EN AGUA DE LAS MUESTRAS DE CERAMICOS Fuente: PROPIA

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FIGURA N°11: MUESTRAS DE CERAMICOS PUESTAS EN EL HORNO Fuente: PROPIA

CALCULO DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LAS MUESTRAS DE LOS MATERIALES CERAMICOS: LADRILLO REFRACTARIO VOLUMEN GLOBAL O BULK (V) V = (M - S)/ ρH20 V = (259.14gr – 140gr)/1gr/ cm3 V =119.14 cm3 VOLUMEN DE POROS ABIERTOS (Vpa) Vpa = (M - D)/ ρH20 Vpa = (259.14gr – 236.90gr)/ 1gr/ cm3 Vpa = 22.24 cm3 VOLUMEN DE PORCIONES IMPERMIABLES (VPI) VPI = (D - S)/ ρH20 VPI = (236.90gr – 140gr)/ 1gr/ cm3 VPI = 96.90 cm3

POROSISDAD APARENTE (P) P = {(M – D)/V)} x 100 P = {(259.14 – 236.90)/119.14} x 100

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P = 18.67% ABSORCION DE AGUA (A) A = {(M – D)/D)} x 100 A = {(259.14 – 236.90)/236.90} x 100 A = 9.39% GRAVEDAD ESPECIFICA APARENTE (T) T = D / (D - S) T = 236.90/(236.90 - 140) T = 2.44 DENSIDAD GLOBAL O BULK (B) B=D/V B = 236.90/119.14 B = 1.99

LADRILLO PANDERETA VOLUMEN GLOBAL O BULK (V) V = (M - S)/ ρH20 V = (67.20gr – 15gr)/1gr/ cm3 V =52.20 cm3 VOLUMEN DE POROS ABIERTOS (Vpa) Vpa = (M - D)/ ρH20 Vpa = (67.20gr – 59.51gr)/ 1gr/ cm3 Vpa = 7.69 cm3 VOLUMEN DE PORCIONES IMPERMIABLES (VPI) VPI = (D - S)/ ρH20 VPI = (59.51gr – 15gr)/ 1gr/ cm3 VPI = 44.51 cm3 POROSISDAD APARENTE (P) P = {(M – D)/V)} x 100 P = {(67.20 – 59.51)/52.20} x 100 P = 14.73%

ABSORCION DE AGUA (A) A = {(M – D)/D)} x 100 A = {(67.20 – 59.51)/59.51} x 100 A = 12.92% GRAVEDAD ESPECIFICA APARENTE (T) T = D / (D - S) T = 59.51/(59.51 - 15) T = 1.34

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DENSIDAD GLOBAL O BULK (B) B=D/V B = 59.51/52.20 B = 1.14

LADRILLO DE 18 HUECOS VOLUMEN GLOBAL O BULK (V) V = (M - S)/ ρH20 V = (137.55gr – 35gr)/1gr/ cm3 V =102.55 cm3 VOLUMEN DE POROS ABIERTOS (Vpa) Vpa = (M - D)/ ρH20 Vpa = (137.55gr – 124gr)/ 1gr/ cm3 Vpa = 13.22 cm3 VOLUMEN DE PORCIONES IMPERMIABLES (VPI) VPI = (D - S)/ ρH20 VPI = (124.33gr – 35gr)/ 1gr/ cm3 VPI = 89.33 cm3 POROSISDAD APARENTE (P) P = {(M – D)/V)} x 100 P = {(137.55 – 124.33)/102.55} x 100 P = 12.89% ABSORCION DE AGUA (A) A = {(M – D)/D)} x 100 A = {(137.55 – 124.33)/124.33} x 100 A = 10.63%

GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE (T) T = D / (D - S) T = 124.33/(124.33 - 35) T = 1.39 DENSIDAD GLOBAL O BULK (B) B=D/V B = 124.33/102.55 B = 1.21

LADRILLO AISLANTE VOLUMEN GLOBAL O BULK (V) V = (M - S)/ ρH20 V = (70.43gr – 35gr)/1gr/ cm3

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V =35.43 cm3 VOLUMEN DE POROS ABIERTOS (Vpa) Vpa = (M - D)/ ρH20 Vpa = (70.43gr – 56.84gr)/ 1gr/ cm3 Vpa = 13.59 cm3 VOLUMEN DE PORCIONES IMPERMIABLES (VPI) VPI = (D - S)/ ρH20 VPI = (56.84gr – 35gr)/ 1gr/ cm3 VPI = 21.84 cm3 POROSISDAD APARENTE (P) P = {(M – D)/V)} x 100 P = {(70.43 – 56.84)/35.43} x 100 P = 19.31% ABSORCION DE AGUA (A) A = {(M – D)/D)} x 100 A = {(70.43 – 56.84)/56.84} x 100 A = 23.91% GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE (T) T = D / (D - S) T = 56.84/(56.84 - 35) T = 2.60

DENSIDAD GLOBAL O BULK (B) B=D/V B = 56.84/35.43 B = 0.81

LADRILLO DE 18 HUECOS VOLUMEN GLOBAL O BULK (V) V = (M - S)/ ρH20 V = (137.55gr – 35gr)/1gr/ cm3 V =102.55 cm3 VOLUMEN DE POROS ABIERTOS (Vpa) Vpa = (M - D)/ ρH20 Vpa = (137.55gr – 124gr)/ 1gr/ cm3 Vpa = 13.22 cm3 VOLUMEN DE PORCIONES IMPERMIABLES (VPI) VPI = (D - S)/ ρH20 VPI = (124.33gr – 35gr)/ 1gr/ cm3

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VPI = 89.33 cm3 POROSISDAD APARENTE (P) P = {(M – D)/V)} x 100 P = {(137.55 – 124.33)/102.55} x 100 P = 12.89% ABSORCION DE AGUA (A) A = {(M – D)/D)} x 100 A = {(137.55 – 124.33)/124.33} x 100 A = 10.63%

GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE (T) T = D / (D - S) T = 124.33/ (124.33 - 35) T = 1.39 DENSIDAD GLOBAL O BULK (B) B=D/V B = 124.33/102.55 B = 1.21

ADOQUIN VOLUMEN GLOBAL O BULK (V) V = (M - S)/ ρH20 V = (267.05gr – 150gr)/1gr/ cm3 V =117 cm3 VOLUMEN DE POROS ABIERTOS (Vpa) Vpa = (M - D)/ ρH20 Vpa = (267.05gr – 251.84gr)/ 1gr/ cm3 Vpa = 15.21 cm3 VOLUMEN DE PORCIONES IMPERMIABLES (VPI) VPI = (D - S)/ ρH20 VPI = (251.84gr – 150gr)/ 1gr/ cm3 VPI = 101.84 cm3 POROSISDAD APARENTE (P) P = {(M – D)/V)} x 100 P = {(267.05 – 251.84)/117.05} x 100 P = 5.70% ABSORCION DE AGUA (A) A = {(M – D)/D)} x 100 A = {(267.05 – 251.84)/251.84} x 100 A = 6.04%

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GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE (T) T = D / (D - S) T = 251.84/(251.84 - 150) T = 2.47 DENSIDAD GLOBAL O BULK (B) B=D/V B = 251.84/117.05 B = 0.94

9. APENDICE: 10. BIBLIOGRAFIA:

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