一、天然石材概念
天然石材是从天然石体中开采并加工成块状或板状材料的总称。在建筑装饰领域,主要应用的两种天然石材是花岗石和大理石。
花岗石
大理石
二、天然花岗石建筑板材(一)分类
- 按形状分类
- 毛光板(MG)
- 普型板(PX)
- 圆弧板(HM)
- 异型板(YX)
- 按表面加工程度分类
- 镜面板(JM)
- 细面板(YG)
- 粗面板(CM)
- 按用途分类
- 一般用途:适用于一般性装饰
- 功能用途:适用于结构性承载或特殊功能要求
毛光板、普型板和圆弧板均按照厚度偏差、平面度公差、外观质量等指标,分为三个等级:
- 优等品(A)
- 一等品(B)
- 合格品(C)
- 名称:依据GB/T 17670标准规定的名称或编号。
- 标记顺序:名称、类别、规格尺寸、等级、标准编号。
- 示例:用山东济南青花岗石荒料加工的600mm×600mm×20mm、普型、镜面、优等品板材标记为:济南青花岗石(G3701)PXJM 600×600×20 A GB/T 18601 - 2009。
规格板的尺寸系列如下:
- 边长系列(mm):300a、305a、400、500、600a、800、900、1000、1200、1500、1800
- 厚度系列(mm):10a、12、15、18、20a、25、30、40、50
- :其中标有“a”的为常用规格。
三、天然大理石建筑板材(一)分类
- 按矿物组成分类
- 方解石大理石(代号FL)
- 白云石大理石(代号BL)
- 蛇纹石大理石(代号SL)
- 按形状分类
- 毛光板(代号MG)
- 普型板(代号PX)
- 圆弧板(代号HM)
- 异型板(代号YX)
- 按表面加工分类
- 镜面板(代号JM)
- 粗面板(代号CM)
天然大理石建筑板材按加工质量和外观质量分为三个等级:
- A级
- B级
- C级
- 名称:依据GB/T 17670标准规定的名称或编号。
- 标记顺序:名称、类别、规格尺寸、等级、标准编号。
- 示例:用房山汉白玉大理石荒料加工的600mm×600mm×20mm、普型、A级、镜面板材标记为:房山汉白玉大理石(或M1101)BL PX JM 600×600×20 A GB/T 19766 - 2016。
普型板的尺寸系列如下:
- 边长系列(mm):300a、305a、400、500、600a、800、900、1000、1200
- 厚度系列(mm):10a、12、15、18、20a、25、30、35、40、50
- :其中标有“a”的为常用规格。
四、检验依据
- 《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601 - 2009
- 《天然大理石建筑板材》GB/T 19766 - 2016
- 《天然石材试验方法 第3部分:吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验方法》GB/T 9966.3 - 2020
- 《天然石材试验方法 第1部分:干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法》GB/T 9966.1 - 2020
- 《天然石材试验方法 第2部分:干燥、水饱和、冻融循环后弯曲强度试验》方法GB/T 9966.2 - 2020
天然建筑板材的主要检验项目包括:
- 吸水率
- 体积密度
- 干燥状态下的压缩强度
- 水饱和状态下的压缩强度
- 干燥状态下的弯曲强度
- 水饱和状态下的弯曲强度
天然花岗石建筑板材的物理性能应满足以下要求(如工程有特殊要求,按工程要求执行):
- 一般用途
- 体积密度:≥2.56 g/cm³
- 吸水率:≤0.60%
- 干燥压缩强度:≥100 MPa
- 水饱和压缩强度:≥131 MPa
- 干燥弯曲强度:≥8.0 MPa
- 耐磨性(用于地面、楼梯踏步、台面等磨损部位):≥25(1/cm³)
- 功能用途
- 体积密度:≥2.56 g/cm³
- 吸水率:≤0.40%
- 干燥压缩强度:≥131 MPa
- 水饱和压缩强度:≥131 MPa
- 干燥弯曲强度:≥8.3 MPa
- 耐磨性(用于地面、楼梯踏步、台面等磨损部位):≥25(1/cm³)
(二)天然大理石建筑板材的物理性能
天然大理石建筑板材的物理性能应满足以下要求(如工程有特殊要求,按工程要求执行):
- 方解石大理石
- 体积密度:≥2.60 g/cm³
- 吸水率:≤0.50%
- 干燥压缩强度:≥52 MPa
- 干燥弯曲强度:≥7.0 MPa
- 耐磨性(用于地面、楼梯踏步、台面等易磨损部位):≥10(1/cm³)
- 白云石大理石
- 体积密度:≥2.80 g/cm³
- 吸水率:≤0.50%
- 干燥压缩强度:≥52 MPa
- 干燥弯曲强度:≥7.0 MPa
- 耐磨性(用于地面、楼梯踏步、台面等易磨损部位):≥10(1/cm³)
- 大理石
- 体积密度:≥2.56 g/cm³
- 吸水率:≤0.60%
- 干燥压缩强度:≥70 MPa
- 干燥弯曲强度:≥7.0 MPa
- 耐磨性(用于地面、楼梯踏步、台面等易磨损部位):≥10(1/cm³)
5.1 吸水率和体积密度(GB/T 9966.3-2020)一、仪器设备(一)鼓风干燥箱
- 原文:鼓风干燥箱:温度可控制在 65℃±5℃范围内。
解析:鼓风干燥箱是个能精准控温的高级烘干设备,温度范围在 65℃±5℃。它靠内部的鼓风装置,让热空气循环流动,温度均匀又稳定,能高效去除试样中的水分。就像一个智能烘干机,把试样放进去,设定好温度,就能均匀烘干,不会过热损坏试样。(二)天平
- 原文:天平:最大称量 1000g,精度 10mg;最大称量 200g,精度 1mg。
解析:天平是用来精准称量试样质量的工具,有两档:最大称量 1000g、精度 10mg,以及最大称量 200g、精度 1mg。它基于平衡原理,通过比较试样与砝码的平衡状态来测量质量。就像一个超级精准的秤,能称出很轻的东西,就像称量黄金或药品一样,一点误差都不行。
(三)水箱
- 原文:水箱:底面平整,且带有玻璃棒作为试样支撑。
解析:水箱是用来浸泡试样的容器,底面平整,内部有玻璃棒支撑试样。它确保试样在浸泡过程中稳定,不会受损或偏移。就像一个大鱼缸,把试样放进去,加水浸泡,玻璃棒就像筷子一样撑着试样,防止试样沉底或漂走。
(四)金属网篮
- 原文:金属网篮:可满足各种规格试样要求,具足够的刚性。
解析:金属网篮是一个具有足够刚性的金属篮子,用来放置水饱和后的试样,并将其浸入水中进行称重。它能适配各种规格的试样,保证称量时稳定且不变形。就像超市里装水果的篮子,把泡过水的试样放进去,再放入水中称重,方便又实用。
(五)干燥器
- 原文:干燥器。
解析:干燥器是一个密封盒子,用于存放干燥后的试样,防止其在冷却过程中接触空气中的水分。它内部有干燥环境,能避免试样重新吸水,确保称量时的质量是干燥状态下的准确质量。就像一个保险箱,把烘干后的试样放进去,外面的湿气就进不来,保证称量的准确性。
二、样品制备(一)试样规格
- 原文:试样为边长 50mm 的正方体或直径、高度均为 50mm 的圆柱体,尺寸偏差±0.5mm,每组五块。特殊要求时可选用其他规则形状的试样,外形几何体积应不小于 60cm³,其表面积与体积之比应在 0.08mm⁻¹~0.20mm⁻¹ 范围内。
解析:试样通常是边长 50mm 的正方体或直径和高度均为 50mm 的圆柱体,尺寸偏差控制在±0.5mm,每组有五块试样。特殊要求时,可选用其他规则形状的试样,但外形几何体积应不小于 60cm³,表面积与体积之比应在 0.08mm⁻¹~0.20mm⁻¹ 范围内。简而言之,试样有标准形状和大小,要么是方方正正的,要么是圆柱形的,每组有五块。要是有特殊要求,形状可以换,但体积和比例得合适。(二)试样选取
- 原文:试样应从具有代表性部位截取,不应带有裂纹等缺陷。
解析:试样要从具有代表性的部位截取,不能带有裂纹等缺陷。这意味着要从能代表材料整体特性的位置切取试样,且试样得完整无损。(三)试样处理
- 原文:试样表面应平滑,粗糙面应打磨平整。
解析:试样表面应平滑,如果表面粗糙,需要打磨平整。这样做的目的是确保试样表面光滑,减少因表面粗糙带来的水分渗透差异,保证实验结果的一致性和准确性。 三、试验步骤(一)步骤一:烘干
- 原文:将试样置于 65℃±5℃的鼓风干燥箱内干燥 48h 至恒重,即在干燥 46h、47h、48h 时分别称量试样的质量,质量保持恒定时表明达到恒重,否则继续干燥,直至出现 3 次恒定的质量。放入干燥器中冷却至室温,然后称其质量(m₀),精确至 0.01g。
解析:把试样放进鼓风干燥箱,调到 65℃±5℃的温度下烘干 48 小时。在干燥 46 小时、47 小时、48 小时时分别称量试样的质量,如果质量保持恒定,就说明试样已经干透;如果质量还不稳定,那就得继续干燥,直到连续三次出现恒定的质量。之后,把试样放进干燥器里冷却到室温,再用天平称出它的质量(m₀),精确到小数点后两位(0.01 克)。这一步是为了去除试样中的水分,确保后续实验的准确性。(二)步骤二:泡水
- 原文:将试样置于水箱中的玻璃棒支撑上,试样间隔应不小于 15mm。加入去离子水或蒸馏水(20℃±2℃)到试样高度的一半,静置 1h;然后继续加水到试样高度的四分之三;再静置 1h;继续加满水,水面应超过试样高度 25mm±5mm。试样在水中浸泡 48h±2h 后取出,包裹于湿毛巾内,用拧干的湿毛巾擦去试样表面水分,立即称其质量(m₁),精确至 0.01g。
解析:把试样放到水箱的玻璃棒上,确保试样之间至少有 15mm 的间隔。然后向水箱中加入温度为 20℃±2℃的去离子水或蒸馏水。首先是加水到试样高度的一半,静置 1 小时;接着继续加水到试样高度的四分之三,再静置 1 小时;最后加满水,使水面超过试样高度 25mm±5mm。让试样浸泡 48 小时±2 小时后取出。取出后,用湿毛巾包裹试样,并用拧干的湿毛巾擦去试样表面的水分,然后立即称量试样的质量(m₁),精确到 0.01 克。这一步的目的是让试样充分吸水饱和,模拟材料在实际使用过程中接触水的情况,从而测量其吸水特性。(三)步骤三:水里称重
- 原文:立即将水饱和的试样置于金属网篮中并将网篮与试样一起浸入 20℃±2℃的去离子水或蒸馏水中,小心除去附着在网篮和试样上的气泡,称试样和网篮在水中总质量,精确至 0.01g。单独称量网篮在相同深度的水中质量,精确至 0.01g。当天平允许时可直接测量出这两次测量的差值(m₂),结果精确至 0.01g。
解析:将水饱和后的试样迅速放入金属网篮中,然后将网篮连同试样一起浸入温度为 20℃±2℃的去离子水或蒸馏水中。在浸入过程中,要小心地除去附着在网篮和试样上的气泡,因为气泡会影响称量的准确性。接下来,称量试样和网篮在水中的总质量,精确到 0.01 克。然后单独称量网篮在相同深度水中的质量,同样精确到 0.01 克。如果天平的精度足够高,可以直接测量出这两次称量的差值(m₂),结果也精确到 0.01 克。通过这一步,我们可以利用浮力原理来计算试样的体积,进而求出体积密度。
1——网篮;2——烧杯;3——试样;4——支架 图2-6-1 天平称量示意图
1天平支架2水杯3电子天平4天平挂钩5悬挂线6水平面7栅栏8试样9网篮底10水杯支架11平台。 电子天平称量示意图
四、结果计算(一)吸水率
- 原文:吸水率 Wₐ(%) = (m₁ - m₀)/m₀ × 100%。
解析:吸水率的计算公式是 Wₐ = (m₁ - m₀)/m₀ ×100%。其中,m₁ 是水饱和试样在空气中的质量,m₀ 是干燥试样在空气中的质量。这个公式的意思是,用水饱和后的质量减去干燥时的质量,得到试样吸收水分的质量,再除以干燥时的质量,就能算出吸水的百分比,最后乘以 100% 得到百分数形式的吸水率。例如,如果干燥质量是 100 克,泡水后变成 105 克,那么吸水率就是 (105 - 100)/100 ×100% = 5%。通俗来说,就是看看试样吸了多少水,相对于干燥时有多重,用百分数表示。
(二)体积密度
- 原文:体积密度 ρb(g/cm³) = (m₀ × ρw)/(m₀ - m₂)。
解析:体积密度的计算公式是 ρb = (m₀ × ρw)/(m₀ - m₂)。其中,m₀ 是干燥试样在空气中的质量(单位:克),ρw 是室温下水的密度(单位:克每立方厘米,通常取 1.00 克 / 立方厘米),m₂ 是水饱和试样在水中的质量(单位:克)。这个公式通过浮力原理来计算试样的体积,进而得到体积密度。例如,如果干燥质量 m₀ 是 100 克,m₂ 是 20 克,那么 ρb = (100 × 1)/(100 - 20) = 1.25 克 / 立方厘米。简单来说,就是用干燥质量和水的密度,结合试样在水里的表现,算出试样每立方厘米有多重。
干燥、水饱和压缩强度(GB/T 9966.1-2020)一、仪器设备(一)试验机
- 具有球形支座并能满足试验要求,示值相对误差不超过±1%。试验破坏荷载应在示值的20%~90%范围内。
解析:试验机是测试试样压缩强度的设备,配备球形支座可调整角度,确保试样受力均匀。示值相对误差不超过±1%,保证测量结果准确。试验时,试样破坏荷载需在试验机示值的20%~90%范围内。(二)游标卡尺
- 读数值为0.1mm。
解析:游标卡尺用于精确测量试样尺寸,读数值精确到0.1mm,为后续计算受力面积提供可靠数据。(三)万能角度尺
- 精度为2ˊ。
解析:万能角度尺用于测量试样角度,精度达到2ˊ,确保试样受力面相邻夹角为90°±0.5°,满足实验要求。(四)鼓风干燥箱
- 温度可控制在65℃±5℃范围内。
解析:鼓风干燥箱用于烘干试样,温度控制在65℃±5℃,内部鼓风装置使热空气循环流动,温度均匀,提高干燥效率。(五)恒温水箱
- 可保持水温在20℃±2℃,最大水深105mm且至少容纳2组试验样品,底部垫不污染石材的圆柱状支撑物。
解析:恒温水箱用于浸泡试样,水温保持在20℃±2℃,确保试样水饱和状态。水箱最大水深105mm,可容纳至少2组试样,底部垫圆柱状支撑物防污染。(六)干燥器
- 干燥器。
解析:干燥器用于存放干燥后的试样,防止冷却过程中接触水分,确保试样干燥质量稳定。二、样品制备(一)试样制备要求
- 在同批料中制备具有典型特征的试样,每种试验条件下的试验为一组,每组5块。
解析:试样从同一批材料中制备,具典型特征,每种试验条件制备一组(5块)试样,多块测量取平均,提高结果可靠性。(二)试样规格
- 试样规格通常为边长50mm的正方体或Ф50mm×50mm的圆柱体;尺寸偏差±1.0mm;若试样中最大颗粒粒径超过5mm,试样规格应为边长70mm的正方体或Ф70mm×70mm的圆柱体,尺寸偏差±1.0mm;如试样中最大颗粒粒径超过7mm,每组试样的数量应增加一倍。
解析:试样通常为边长50mm正方体或Ф50mm×50mm圆柱体,尺寸偏差±1.0mm。最大颗粒粒径超5mm时,规格为边长70mm正方体或Ф70mm×70mm圆柱体。若超7mm,每组试样数量加倍,确保实验准确。(三)层理方向标记
- 有层理的试样应标明层理方向。通常沿着垂直层理的方向进行试验,当石材应用方向是平行层理或使用在承重、承载水压等场合时,压缩强度选择最弱的方向进行试验,应进行平行层理方向的试验,并且应按5.2.2.1、5.2.2.2试验条件制备相应数量的试样。
- 注:有些石材明显存在层理方向,其分裂方向可分为下列三种:
(1)裂理(rift)方向:最易分裂的方向;
(2)纹理(grain)方向:次易分裂的方向;
(3)源粒(head-grain)方向:最难分裂的方向。
解析:有层理的试样需标明方向,通常垂直层理方向试验。石材用于平行层理或承重、水压场合时,选层理最弱方向试验,进行平行层理试验,按条件制备足够试样。
图2-6-3 垂直层理试验示意图
图2-6-4 平行层理试验示意图
(四)受力面要求
- 试样两个受力面应平行、平整、光滑,必要时应进行机械研磨,其他四个侧面为金刚石锯片切割面。试验相邻夹角应为90°±0.5°。
解析:试样两受力面需平行、平整、光滑,必要时机械研磨。其他四个侧面为金刚石锯片切割面,确保形状规整。相邻夹角90°±0.5°,符合实验要求。(五)缺陷检查
- 试样上不应有裂纹、缺棱和缺角等影响试验的缺陷。
解析:试样表面无裂纹、缺棱、缺角等缺陷,保证完整性,避免影响实验结果。三、试验步骤(一)干燥压缩强度
- 干燥处理
- 将试样在65℃±5℃的干燥箱内干燥48小时,然后放入干燥器中冷却至室温,确保试样完全干燥。
- 尺寸测量
- 使用游标卡尺测量试样两受力面中线上的边长或相互垂直的直径,计算每个受力面的面积,取平均值作为试样受力面面积。测量精度不低于0.1mm,确保数据准确。
- 强度测试
- 清洁试验机上下压板表面及试样受力面,将试样置于试验机下压板中心,调整球形基座角度,使上压板与试样受力面充分接触。
- 以1MPa/s±0.5MPa/s的速率加载直至试样破坏,记录最大载荷值和破坏状态。
- 水饱和处理
- 将试样放入恒温水箱中,间隔不小于15mm,底部垫圆柱形支撑物。加入20℃±10℃的自来水至试样高度一半,静置1小时;继续加水至四分之三高度,再静置1小时;最后加满水,水面超过试样高度25mm±5mm。浸泡48小时±2小时后取出,擦干表面水分,立即试验。
- 尺寸测量
- 使用游标卡尺测量试样两受力面中线上的边长或相互垂直的直径,计算受力面面积的平均值,测量精度达到0.1mm。
- 强度测试
- 清洁试验机压板和试样受力面,将试样置于试验机下压板中心,调整角度使上压板均匀接触试样。
- 以1MPa/s±0.5MPa/s的速率加载直至试样破坏,记录数据。
压缩强度计算公式为P=F÷S
- P:压缩强度,单位为MPa。
- F:试样破坏时的最大载荷,单位为N。
- S:试样受力面面积,单位为mm²。
计算每组试样的压缩强度平均值,修约到1MPa,作为该条件下的压缩强度结果。
5.3 干燥、水饱和弯曲强度(GB/T 9966.2-2020)一、仪器设备(一)试验机
- 原文:配有相应的试样支架,示值相对误差不超过±1%。试样破坏的载荷应在设备示值的20%~90%范围内。
解析:用于测试弯曲强度的设备,配备适合的试样支架,示值相对误差控制在±1%以内,以确保测量精度。试样破坏时的载荷应位于设备示值的20%~90%之间,以保证测量结果的可靠性。 通俗理解:就是一台测弯曲强度的机器,有专门的架子放试样,测量结果很准,误差不超过±1%。测试时,试样破裂时的力量要在机器显示值的20%到90%之间,这样测出来的数据才靠谱。(二)游标卡尺
- 原文:读数值至少能精确到0.1mm。
解析:用于测量试样的尺寸,读数值精度达到0.1mm,为后续计算提供准确的尺寸数据。 通俗理解:就是一种测量工具,能精确到0.1毫米,用来测试样的大小,这样后面的计算才准确。(三)万能角度尺
- 原文:精度为2ˊ。
解析:用于测量试样角度,精度为2ˊ,确保试样受力面相邻夹角满足90°±0.5°的要求。 通俗理解:用来量角度的工具,精度是2ˊ,能保证试样的相邻面夹角是90°左右,误差不超过0.5°,这样试样受力才均匀。(四)干燥箱
- 原文:温度可控制在65℃±5℃范围内。
- 解析:用于将试样烘干,温度控制在65℃±5℃范围内,保证试样的干燥程度。
- 通俗理解:把试样烘干的设备,温度能控制在65℃上下5℃,让试样彻底变干。
- 原文:可保持水温在20℃±2℃,最大水深不低于130mm且至少容纳2组最大试验样品,底部垫不污染石材的圆柱状支撑物。
解析:用于浸泡试样,保持水温在20℃±2℃,水深至少130mm,能够容纳至少2组最大试验样品,底部有圆柱状支撑物防止污染。 通俗理解:一个保持水温的箱子,水温能控制在20℃上下2℃,水深至少130毫米,能放两组最大的试样,底部有支撑物,防止试样被污染。(六)干燥器
- 原文:干燥器。
解析:用于存放干燥后的试样,防止试样在冷却过程中接触空气中的水分,保证试样的干燥状态。 通俗理解:放干燥试样的盒子,防止冷却时受潮,保证试样干燥。二、样品制备(一)规格
- 方法A:标准规格为350mm×100mm×30mm,也可以采用实际厚度H的样品,此时试样长度为10H + 50mm,宽度为100mm。
- 方法B:规格为250mm×50mm×50mm。
通俗理解:试样的形状和大小有两种方法,方法A是比较长的,方法B是短一点的立方体。(二)尺寸偏差
- 试样长度尺寸偏差为±1mm,宽度和厚度尺寸偏差为±0.3mm。
通俗理解:试样的长度可以有±1毫米的误差,宽度和厚度可以有±0.3毫米的误差,保证尺寸基本一致。(三)表面处理
- 试样上下受力面应经过锯切、研磨或抛光处理,确保平整且平行。侧面可以采用锯切面,正面与侧面的夹角应为90°±0.5°。
通俗理解:试样的上下受力面要平整,可以通过锯切、研磨或抛光来达到。侧面可以是锯切后的面,正面和侧面的夹角要是90°左右,误差不超过0.5°,这样受力才均匀。(四)层理标记
- 对于具有层理的试样,应在试样上用两条平行线标明层理方向。
通俗理解:如果试样有层理,就用两条平行线标出来,方便确定受力方向。(五)表面质量
- 试样不应存在裂纹、缺棱和缺角等影响试验的缺陷。
通俗理解:试样表面不能有裂纹、缺棱、缺角等缺陷,不然会影响实验结果。(六)支点标记
- 在试样上下两面及前后侧面分别标记出支点的位置。对于方法A,下支座跨距L为10H,上支座间的距离为5H,呈中心对称分布;对于方法B,下支座跨距L为200mm,上支座位于中心位置。
通俗理解:在试样的上下前后四个面都标出支点位置。方法A下支座跨距是10倍厚度,上支座间距是5倍厚度,对称分布。方法B下支座跨距是200毫米,上支座在中间。(七)试样数量
- 每种试验条件下,每个层理方向的试样为一组,每组试样数量为5块。通常试样的受力方向应与实际应用一致。如果石材的应用方向未知,则应同时进行三个方向的试验,每种试验条件下试样总数为15块,每个方向5块。
通俗理解:每种条件下每层理方向5块试样,如果不知道试样的实际应用方向,就测三个方向,共15块,每个方向5块,这样能全面了解试样的性能。三、试验步骤(一)干燥弯曲强度
干燥处理:
将试样置于65℃±5℃的鼓风干燥箱内干燥48小时,随后放入干燥器中冷却至室温,以确保试样完全干燥。
通俗理解:把试样放进温度控制在65℃上下5℃的干燥箱,烘48小时,然后放进干燥器里冷却到室温,这样试样就完全干燥了。
设备调节:
根据试验类型选择相应的试样支架,并调节支座之间的距离至规定的跨距要求。按照试样上标记的支点位置将其放置在上下支座之间,同时确保试样和支座受力表面清洁。装饰面应朝下放置在支架下座上,使加载过程中试样的装饰面处于弯曲拉伸状态。
通俗理解:根据测试类型选合适的支架,调好支座间距。按试样上的标记放好支点,保证受力面干净。装饰面朝下放,加载时装饰面受拉伸。
载荷施加:
以0.25 MPa/s±0.05 MPa/s的速率对试样施加载荷直至试样破坏,记录试样破坏位置、形式及最大载荷值F,读数精度不低于10N。
通俗理解:以每秒0.25兆帕±0.05兆帕的速度加载,直到试样坏掉,记下破坏位置、形式和最大载荷,精度不低于10牛。
尺寸测量:
使用游标卡尺测量试样断裂面的宽度K和厚度H,测量精度达到0.1mm。
通俗理解:用游标卡尺测断裂面的宽和厚,精度0.1毫米。(二)水饱和弯曲强度
- 水饱和处理
- 将试样侧立放置于恒温水箱中,确保试样间隔不小于15mm,并在试样底部垫上圆柱状支撑物。加入20℃±10℃的自来水至试样高度的一半,静置1小时;接着继续加水至试样高度的四分之三处,再次静置1小时;最后加满水,使水面超过试样高度25mm±5mm。试样在清水中浸泡48小时±2小时后取出,用拧干的湿毛巾擦去试样表面的水分,随后立即进行弯曲强度试验。
通俗理解:把试样竖着放进恒温水箱,间隔≥15毫米,底部垫圆柱形支撑物。加20℃左右的水到试样一半高,泡1小时;再加水到四分之三高,泡1小时;最后加满水,水面超过试样25毫米±5毫米。泡48小时±2小时后取出,擦干水分,立即测试。
- 弯曲强度测试
- 按照干燥弯曲强度试验中的设备调节和载荷施加步骤进行测试。
通俗理解:按照干燥弯曲强度的设备调节和加载步骤进行测试。
图2-6-5 固定力矩弯曲强度(方法A)示意图
图2-6-6 集中有载弯曲强度(方法B)示意图
四、结果计算方法A和B通用公式
- 弯曲强度计算公式:弯曲强度(MPa)=(破坏载荷×下支座间距)÷(宽×厚²).
通俗理解:弯曲强度等于破坏载荷乘支座间距,再除以宽度乘厚度平方。就是载荷乘距离,除以宽乘厚的平方,得到的就是弯曲强度。
- 结果处理:每组试样弯曲强度取算术平均值作为试验结果,数值修约到0.1MPa。
通俗理解:每组试样的弯曲强度取平均值,结果保留到小数点后一位。
方法对比
方法A的试样规格为350mm×100mm×30mm或10H + 50mm×100mm×H,支点标记特点是下支座跨距L为10H,上支座间距为5H,呈中心对称分布。简单来说,方法A的试样比较长,支点间距和厚度相关。
方法B的试样规格为250mm×50mm×50mm,支点标记特点是下支座跨距L为200mm,上支座位于中心位置。方法B的试样是立方体,支点间距固定,上支座在中间。
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