矿物棉制品压缩性能试验方法

1  主题内容与适用范围     本标准规定了测定矿物棉板、半硬板和毡的压缩性能的仪器设备、试祥制备、试验步 骤和结果计算。     本标准适用于矿物棉板、半硬板和毡的压缩强度及压缩弹性模量的测定。     本标准规定了A法和8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1和图2所示。     B法适用于随载荷的增大而变得越来越硬如图3所示的矿物棉毡和半硬板。     本标准也适用于比A法和B法更加典型的、或与图1、图2和图3郡不相同的载荷-变形曲 线的矿物棉平制品。     本标准不适用于反射的、异型的或松散的矿物棉绝热材料。 A法：没有明显屈服点的直线段图3日法：相度变化曲线  2  引用标准     GB4132 绝热材料名词术语     GB548．1矿物棉及制品试验方法总则     GB5480．3矿物棉及其板、毡、带尺寸和容重试验方法  3  术语 3．1本标准所涉及的有关术语，按GB4132和GB5480．1的释义，对上述标准没有涉及的术 语，规定如下。 3．2压缩强度：在规定的压缩变形条件下单位原始面积上的压缩截荷。 3．3压缩载荷：在任一给定的时间内试样所承受的压力。 3．4压缩变形：试样受压缩载荷作用后厚度的减小。 3．5压缩屈服点：载荷变形曲线上变形增大而载荷不增加的第一个载荷点。 3．6压缩比例极限：材料在人偏离载荷-变形比例关系时所能承受的最大压缩载荷。 3．7压缩弹性模量：材料在比例极限以下，每单位原始面积的压缩载荷与对应的每单位原 始厚度的变形量之比。  4  原理     用压力试验机，以规定的速率对试样施加载荷，记录载荷前和相应的变形量，绘制载 -变形曲线，计算规定变形条件的压缩性能。  5  仪器设备 5．1压力试验机     具有合适功能的、压板移动速度满足要求的、精度按附求A（参考件）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，其平面度都保持在±0．25mm/m之内。     A法：最佳尺寸为宽度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着并自行对中。如图4所示。     B法：最佳尺寸为宽度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。 5．2载荷指示器     精度为总载荷的±1％。 5．3变形指示器     精度为试样厚度的±0．1％。 5．4钢板尺     分度值lmm。 5．5测厚仪（用于A法）     按GB5480．3的规定。 5．6针型厚度计（用于B法）。     按GB5480．3的规定。 5．7电热干燥箱     温度范围50￣250℃。 5．8干燥器     用硅胶或氯比钙为干燥剂。 5．9调温调湿箱     温度23±2℃，相对湿度50％±5％。 6试样制备 6．1抽样     抽样方案按被测材料产品标准的规定。若无规定则按GB5480．1规定进行，试祥数量 不少于4个。 6．2试样尺寸     试样为方形或圆形，宽度或直径不小于l50mm。A法试样厚度不小于12．7mm，B法试样 厚度不小于25．4mm。而最大厚度不超过宽度或直径。     注：做试样压缩性能的对比试验时，应采取相同的试样厚度。 6．3应采用保留原始表面的方式，从放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。 6．4试样状态的调节     测量前应将试样放人102￣121℃的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，可中供需双方商定，并在 报告中说明。  7  试验步骤 7．1A法 7．1．1用钢板尺测量每个试样的长度、宽度或直径各2次，读数1到1mm．计算每个试 样长度、宽度或直径各2次测量结果的算术平均值，1到整数。     用5．5条规定侧厚仪测量试样厚度，每个试样随机地测量3次，读数1到0．1mm。 计算每个试样厚度3次测量结果的算术平均值，以毫米表示。1到0．1mm。 7．1．2将试样放于压力试验机的两个载荷压板之间，使试样的中心线重合。 7．1．3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￣ l2．7mm/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1．27 mm／min。 7．1．4将试样压缩至规定的变形量。待10min后记录载荷和变形量，直至足以描绘载荷变 形曲各变形量和载荷。  7．2B法 7．2．1用钢板尺测量每个试样的长度、宽度或直径各2次，读数1到lmm。计算每个试 样长度、宽度或直径各2次测量结果的算术平均值，1到整数。     用5．6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1到 试样厚度的1％，计算每个试样厚度3次测量结果的算术平均值，以毫米表示，1到1％。?7．2．2将试样放在压力试验机的上、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l25mm／min。 7．2．3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。  8  结果计算 8．1A法 8．1．1根据记录的载荷、变形数值绘制载荷－变形曲线。 8．1．2用直尺将载荷－变形曲线的最陡直线段延伸至零载荷线，确定如图5、如图6所示 零的变形点。 8．1．3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5与图6的M点）划一条垂直线与载荷－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6所示）那就读出P点的载荷；如果P点之前有屈服点（如图5的L点所示）就读 出该曲服点的载荷。并测量其变形百分数（O￣R的距离）。 8．1．4压缩强度按式（1）计算：                     W                            S ＝───  ………（1）                                    A 式中：S──压缩强度，Pa；       W──按8．l．3查得的在任何变形点压缩载荷，N；       A──按7．l．1测量求得的原始面积平均值，m[2]。 8．1．5压缩弹性模量按式（2）计算：     选择载荷－变形曲线直线段上的任何点（如图6的S点）进行计算。                  W·d              E＝────  ………  （2）                  A·e                                式中：E──压缩弹性模量，Pa；       e──压缩变形量（如图6O￣T的距离），mm；       d──按7．l．1测得的试样原始厚度，mm； W、A────同式（1）。         压缩强度按式（3）计算：                    W              S＝────  ………    （3）                    A 式中，S──压缩强度，Pa；       W──按7．2．3测量的已知变形下的压缩载荷，N；       A──按7．2．1测量求得的原始面积平均值，m[2]。  9  试验报告     试验报告应包括下列内容；     a．试样名称或产品标记；     b．标准名称、标准代号，并注明A法或B法；     c．试样尺寸和试样数量；     d．试样状态的调节及试验环境条件；     e．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；     f．压缩弹性模量的平均值（指A法）；     g．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；     h．压板移动速度；     i．试验人员及试验日期。  附录A 压力试验机载荷校验方法 （参考件）  A1  适用范围     本方法适用于压力试验机的压力载荷校验。它包括两种方法： A1．1标准重块校验法（适用于载荷方向朝下的压力试验机）。 A1．2弹性校准器校验法（适用于载荷方向朝上或朝下的压力试验机）。  A2  校准装置  A2．1标准金属重块，质量1度0．1％。     注：它适用于小量程试验机载荷的校验。 A2．2弹性校准装置。它是以弹性变形和压缩载荷成比例关系的原理制造的标准测力计。 要求1度0．1％，根据量程选用合适的标准测力计。 A2．3校准系统     各主要载荷传感器和载荷显示器应各居其位，进行和实际使用方法相同的加载操作。? A3  施加载荷方法 A3．1校验载荷时，应从低载逐半增加至要求的载荷，加强过程要缓慢平稳。 A3．2试验载荷的选择     对于任何载荷范围，至少用五个试验载荷校验压力试验机。任何两点连接的试验载荷 的差别不应超过最大和最小试验载荷差别的三分之一。压力试验机卸掉载荷后，压力显示 装置的载荷值应为零。 A3．3如果有必要建立校验范围的下限，低于范围容量的10％，应连续五次用试验载荷校 验下限，其中每一次的校验值都不应当比下限载荷超过±2．5％。  A4  校验步骤 A4．1标准重块校验法校验步骤     按A3规定的加载方式，把标准金属重块安放在压力试验机的下压板上。安放时要注意 对称，以便使载荷的重力中心落在平台中央的垂直线上。随时记录下外加载荷和每施加?一个实验载荷所显示的载荷值，以及由这些数据计算得出的误差和百分误差。 A4．2弹性校准装置校验法校验步骤 A4．2．1将弹性校准装置放入压力试验机下压板上，放置一定时间，以确保校准装置反应 稳定。 A4．2．2校验过程中，将经过校准的温度计放在尽可能接近弹性校准装置之外。以监示弹 性校准温度的变化，并使其波动范围保持＋l以内。 A4．2．3对不含有固有温度补尝特性的弹性校准装置，必须进行环境温度和校准参考温度 和校准温度差别的数字修正。 A4．2．4使弹性装置中心线与测试机压板的中心线相一致。 A4．2．5为确保一稳定零点，人将弹性装置从无载状态弯曲到最大载荷，并往复进行，直 至零点稳定为止。 A4．2．6施加载荷，读取和记录弹性校准装置上的公称载荷值和压力试验机压力显示装置 的载荷值，并计算百分误差。  A5  校正 A5．1在压力试验机的加载范围之内，载荷的百分误差（Ep）应不超过±1．0％，按式（A1 ）计算：                 A - B           Ep＝───── × 100 ………  （A1）                   B 式中：A──受检时的压力试验机显示载荷，N；       B──标准校正装置显示的载荷，N。 A5．2压力试验机的指示载荷超过允许偏差时，可通过计算或使用校准图进行校正来得到 所要求的允许偏差范围内的数值。 A5．3校验的时间间隔     压力试验机应每年校验一次，两次校验时间间隔最长应不超过18个月。必要时可缩短 ，如修理、位置变动、对载荷指示准确性有怀疑等。 A5．4两次校验期间的精度保证     必要时可每日、每周或每月对压力试验机精度进行抽查。抽查可在常用的载荷范围内 进行。  A6  报告     压力试验机载荷精度每次校验完毕后应填写校验报告。内容如下：     a．校准单位的名称和校验日期；     B．对压力试验机的描述，如型号、安放地点等以及与其配套的仪器名称、型号、规 格和制造厂；     c．所用的校验方法和校准装置的名称及制造厂；     d．校准过程的温度变化及温度校正说明；     e．误差。  附加说明：     本标准由国家建筑材料工业局提出。     本标准由国家建材局南京玻璃纤维研究设计院归口。     本标准由国家建材局南京玻璃纤维研究设计院负责起草。     本标准主要起草人詹惠贞、温九锡。     本标准参照采用美国试验与材料协会标准ASTMC165－83《隔热材料压缩性能试验方法》 ”l