矿物棉制品压缩性能试验方法

矿物棉制品压缩性能试验方法
主要内容引自GB/T 13480—92《矿物棉制品压缩性能试验方法》。叙述了测定矿物棉板、半硬板和毡的压缩性能的仪器、试样制备、试验步骤、结果计算和试验报告。适用于矿物棉板、半硬板和毡的压缩强度及压缩弹性模量的测定。本方法分A法和B法两种方法。
A法适用于在载荷-变形曲线具有近似直线部分的矿物棉板。这种曲线可能有也可能没有可识别的压缩屈服点,如图24-4-32和图24-4-33所示。
B法适用于随载荷的增大而变得越来越硬如图24-4-34所示的矿物棉毡和半硬板。
本方法也适用于比A法和B法更加典型的、或与图24-4-32、图24-4-33和图24-4-34不同的载荷-变形曲线的矿物棉平制品。
本方法不适用于反射的、异型的或松散的矿物棉绝热材料。   1. 术语
(1) 压缩强度  在规定的压缩变形下单位原始面积上的压缩载荷。
(2) 压缩载荷  在任一给定的时间内试样所承受的压力。
(3) 压缩变形   试样受压缩载荷作用后厚度的减少。
(4) 压缩屈服点   载荷-变形曲线上变形增大而载荷不增加的*个载荷点。
(5) 压缩比例极限   材料在不偏离载荷-变形比例关系时所能承受的*大压缩载荷。
(6) 压缩弹性模量   材料在比例极限以下,每单位原始面积上的压缩载荷与对应的每单位原始厚度的变形量之比。
2.原理
用压力试验机,以规定的速率对试样施加载荷,记录载荷和相应的变化量,绘制载荷-变形曲线,计算规定变形条件下的压缩性能。
3.仪器设备
(1)压力试验机具有合适功能的、压板移动速度满足要求的、精度按24.4.4.8规定校验过的、标准液压机或机械压力机。
承受载荷的表面:试验机的载荷面尺寸在所有方向上要比试样大25mm,在所有载荷条件下,其平面度都要保持在±0.25mm之内。
A法:*尺寸为宽度203mm的正方形。将上、下压板中的任一块固定在试验机上,使其表面垂直于试验机的轴。另一块压板由一球面块支承并自行对中,如图24-4-35所示。   B法:*尺寸为宽度305mm的正方形或直径为344mm的圆形,上下压板固定并使其表面彼此平行且垂直于试验机的轴。
(2)载荷指示器   精度为总载荷的±1%。
(3)变形指示器   精度为试样厚度的±0.5%。
(4)钢板尺   分度值1mm。
(5)测厚仪(用于A法)   按GB 5480.3的规定。
(6)针形厚度计(用于B法)    按GB 5480.3的规定。
(7)电热干燥箱    温度范围50〜250℃。
(8)干燥器   用硅胶或氯化钙为干燥剂。
(9)调温调湿箱    温度(23±2)℃,相对湿度50%±5%。
4.试样制备
(1) 抽样   抽样方案按被测材料产品标准的规定。若无规定按GB 5480.1规定进行,试样数量不少于4个。
(2) 试样尺寸   试样为方形或圆形,宽度或直径不小于150mm。A法试样厚度不小于12.7mm。B法试样厚度不小于25.4mm。而*大厚度不超过宽度或直径。
注:做试样压缩性能的对比试验,应采取相同的试样厚度。
(3) 应采用保留原始表面的方式,从较大的板材或毡中切取试样。试样的测量面应平整并和另一面相互平行,且垂直于侧面。将试样制备成载荷方向与材料使用时受载荷方向相同。如果不知道使用时的载荷方向,就要做成载荷方向与原始表面相垂直的试样。
(4) 试样状态的调节   测量前应将试样放入电热干燥箱内烘至恒量,取出后放在干燥器内冷却至室温。如果干燥温度对材料有不利影响,可将试样放于(23±2)℃相对湿度(50±5)%的环境中调湿40h以上。若环境条件不满足本试样状态的调节时,可由供需双方商定,并在报告中说明。
5.  试验步骤
⑴A法
①　用钢板尺测量每个试样的长度、宽度或直径各2次,读数精确到1mm。计算每个试样的长度、宽度或直径各2次测量结果的算术平均值,精确到整数。
用矿物棉制品压缩性能试验方法之仪器设备(5)条规定的测厚仪测量试样厚度,每个试样随机地测量3次,读数精确到 0.1mm。计算每个试样的厚度3次测量结果的算术平均值,以毫米表示。精确到0.1mm。
②　将试样放于压力试验机的两个载荷板之间,使试样的中心线重合。
③　调节压力试验机移动速度。对于每25.4mm厚度的试样,压板移动速度为0.25〜12.7mm/min,在没有规定的情况下,对于每25.4mm厚度的试样,压板移动速度应为 12.7mm/min。
④　将试样压缩至规定的变形量。待1Omin 后记录载荷和变形量,直至足以描述载荷-变形曲线各变形量和载荷。
(2) B 法
①　用钢板尺测量每个试样的长度、宽度或直径各2次,读数精确到1mm。计算每个试样的长度、宽度或直径各2次测量结果的算术平均值,精确到整数。
用矿物棉制品压缩性能试验方法之仪器设备(6)条规定的针形厚度计测量试样的厚度,每个试样随机地测量3次。读数精确到试样厚度的1%,计算每个试样的厚度3次测量结果的算术平均值,以毫米表示。精确到1%。
②　将试样放于压力试验机的上、下压板之间,使试样的中心线与压力试验机的中心线重合。将移动压板的移动速度调节到不大于125mm/min。
③　将试样压缩到规定的变形量。变形量为测得厚度或公称厚度的10%或25%,或按产品标准的规定,记录该变形量下的载荷。
 6.结果计算
以A法为例。
①　根据记录的载荷、变形数值绘制载荷-变形曲线。
②　用直尺将载荷-变形曲线的*陡直线段延伸至零载荷线,确保如图24-4-36及图24-4-37所示零的变形点。
③　从零点开始,沿着零载荷线测量表示10%或25%,或其他规定变形的距离。从这点 (如图24-4-36及图24-4-37的M点)画一条垂直线与载荷-变形曲线相交于P点。如果在P点之前没有压缩屈服点(如图24-4-36所示)那就读出P点的载荷;如果P点之前有压缩屈服点 (如图24-4-36的L点所示)就读出该屈服点的载荷。并测量其变形百分数(O-R距离)。
④　压缩强度按式(24-4-34)计算:
       (24-4-34)
式中S——压缩强度,Pa;
      W——按矿物棉制品压缩性能试验方法之试验步骤(1)④查得的在任何变形点的压缩载荷,N;
       A——按矿物棉制品压缩性能试验方法之试验步骤(1)①测量求得的原始面积平均值,m²。
⑤　压缩弹性模量接式(24-4-35)计算。选择载荷-变形曲线直线段上的任何点(如图24-4-37中的S点)进行计算。
          (24-4-35)
式中E——压缩弹性模量,Pa;
       e——压缩变形量(如图24-4-37中的O-T的距离),mm;
       d——按矿物棉制品压缩性能试验方法之试验步骤(1)①测得的试样原始厚度,mm;
  W,A——同式(24-4-34)
B法的压缩强度按式(24-4-36)计算:
            (24-4-36)
式中S——压缩强度,Pa;
      W——按矿物棉制品压缩性能试验方法之试验步骤(2)③测量的已知变形下的压缩载荷,N;
       A——按矿物棉制品压缩性能试验方法之试验步骤(2)①测量求得的原始面积平均值,m²。   7.试验报告
试验报告应包括下列内容;
①　试样名称或产品标记;
②　标准名称、标准代号,并注明A法或B法;
③　试样尺寸和试样数量;
④　试样状态的调节及试验环境条件;
⑤　在规定变形量下,平均压缩强度,并注明试验时载荷方向与试样原始表面的相互位置;
⑥　压缩弹性模量的平均值(指A法);
⑦　载荷-变形曲线,必要时还应说明试验过程中发生的现象,包括断裂、破碎等;
⑧　压板移动速度。
⑨   试验人员及试验日期。