ASTM C133 determina la resistencia al aplastamiento en frío y el módulo de ruptura (MOR) de formas refractarias secas o cocidas de todo tipo. Este método de prueba determina la resistencia a la flexión a temperatura ambiente en la flexión de 3 puntos para el módulo de ruptura en frío y la resistencia a la compresión para la resistencia al aplastamiento en frío. Este método es útil en la investigación, el diseño, la fabricación y el desarrollo de especificaciones de compra.
La resistencia es uno de los parámetros más utilizados para evaluar refractarios. La resistencia se puede medir a temperatura ambiente o a cualquier temperatura para la que exista un equipo de prueba adecuado.
Las mediciones de resistencia a temperatura ambiente (frío) (CCS) no se pueden utilizar directamente para predecir el rendimiento del servicio, pero proporcionan una buena herramienta para evaluar el grado de formación de uniones durante la producción. Las pruebas a temperatura ambiente también indican la capacidad del ladrillo para resistir la manipulación y el envío sin daños y para resistir la abrasión y el impacto en aplicaciones de temperatura relativamente baja. Las pruebas de resistencia a temperaturas elevadas son valiosas para evaluar la capacidad de un material para sobrevivir a las tensiones causadas por la expansión térmica restringida, el choque térmico y la carga mecánica. La resistencia al impacto y a la abrasión también depende de la resistencia del material. También es común usar números de resistencia a altas temperaturas para predecir la resistencia a la erosión y la corrosión por metales y escorias, aunque otras propiedades, como la composición mineral y la porosidad, pueden ser de igual o mayor importancia. Dos tipos de pruebas de resistencia son comunes. La prueba de módulo de ruptura (MOR) mide la resistencia a la rotura por flexión (transversal) y la prueba de resistencia al aplastamiento mide la resistencia a la compresión. Ambas pruebas tienen una versión para temperaturas frías (ambiente) y altas temperaturas (de servicio). La resistencia al aplastamiento en frío (CCS) y el módulo de ruptura en frío se describen mediante el método ASTM C133. En la prueba de resistencia a la trituración en frío, una muestra de 41/2" x 41/2" x 21/2" o 3" se carga a una tasa estándar utilizando una máquina de prueba mecánica adecuada. La carga se aplica verticalmente a la cara de 41/2" x 41/2" de la muestra hasta que falla. La resistencia al aplastamiento se calcula dividiendo la carga máxima soportada por la muestra sobre el área de la superficie de la cara que recibe la carga.
La ecuación para calcular es: S = W/A
donde: S = resistencia al aplastamiento en frío (CCS), psi (N/mm2)
W = carga máxima, lbf (N)
A = área de la sección transversal, en2 (mm2)
El espécimen de prueba, nuevamente una recta estándar de nueve pulgadas, se coloca sobre dos cilindros de cojinete con las caras superior e inferior (9" x 41/2") orientadas horizontalmente. La probeta se rompe a mitad de luz en flexión a una velocidad de carga estándar.
El módulo de ruptura (MOR) se calcula mediante la siguiente ecuación:
MOR = 3PL/2bd2
donde: MOR = módulo de ruptura, psi (N/mm2)
P = carga en la ruptura, lbf (N)
L = luz entre apoyos, en (mm)
b = anchura o anchura de la muestra, en (mm)
d = profundidad o espesor de la muestra, en (mm)
Los valores de resistencia varían ampliamente entre las clases de refractarios e incluso entre refractarios de la misma clasificación.
En la Tabla 3.2 se indican los valores típicos de varios refractarios. Las variables que afectan significativamente la resistencia al frío de los refractarios son la química de enlace, la temperatura de cocción, la porosidad y la resistencia y el tamaño del agregado.