石材试验.docx

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石材试验

石材试验作业指导书

1、依据标准

1.1GB/T19766-2005《天然大理石建筑板材》

1.2GB/T18601-2009《天然花岗岩建筑板材》

1.3JC/T79-2001《天然大理石建筑板材》

1.4GB/T9966.1-2001《天然饰面石材试验方法第1部分：

干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法》

1.5GB/T9966.2~2001《天然饰面石材试验方法第2部分：

干燥、水饱和弯曲强度试验方法》

1.6GB/T9966.3-2001《天然饰面石材试验方法第3部分：

体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法》

1.7JC830.1-2005《干挂饰面石材及其金属挂件第1部分：

干挂饰面石材》

1.8JC205-1992《天然花岗岩建筑板材》

2、组批原则：

同一品种、类别、等级、同一供货商石材为一批。

3、适用范围：

适用于建筑装饰用天然大理石板材、天然花岗岩板材，建筑干挂饰面石材。

4、试验项目及试验方法

4.1试验项目

4.1.1干燥、水饱和弯曲强度

4.1.2体积密度、吸水率

4.1.3干燥、水饱和压缩强度

4.1.4抗冻系数

4.1.5平面度

4.1.6剪切强度

4.2试验方法

4.2.1干燥、水饱和弯曲强度试验方法

4.2.1.1设备及量具

a.试验机：

示值相对误差不超过±1%，试验破坏的荷载在设备示值的20%~90%范围内。

b.游标卡尺：

读数值为0.10mm.。

c.万能角度尺：

精度为2′。

d.干燥箱：

温度可控在105±2℃。

4.2.1.2试样

a.试样厚度（H）可按实际情况确定。

当试样厚度（H）≤68mm时宽度为100mm；当试样厚度＞68时宽度为1.5H。

试样长度为10×H+50mm。

长度尺寸偏差为±1mm，宽度、厚度尺寸偏差±0.3mm。

b.试样上应标明层里方向。

c.试样两个受力面应平整且平行。

正面与侧面夹角应为90±0.5℃。

d.试样不得有裂纹、缺棱和缺角。

e.在试样上下两面分别标记出支点的位置。

f.每种试验条件下的试样取五个为一组。

如对干燥、水饱和条件下的垂直和平行层理的弯曲强度试验应制备20个试样。

4.2.1.3试验步骤

a.干燥弯曲强度试验方法

（1）在105±2℃的干燥箱内将试样干燥24h后，放入干燥器中冷却至室温。

（2）调节支架下支座之间的距离（L=10×H）和上支座之间的距离（L/2），误差在±1.0mm内。

按照试样上标记的支点位置将其放在上下支架之间。

一般情况下应使试样装饰面处于弯曲拉伸状态，即将饰面朝下放在下支架支座上。

（3）已每分钟1800N±50N的速率对试样施加荷载至试样破坏。

记录试样破坏荷载值（F）。

精确至10N。

（4）用游标卡尺测量试样断裂面的宽度（K）和厚度（H），精度至0.1mm。

b.水饱和弯曲强度试验方法

（1）试样处理：

将试样放在20±2℃的清水中浸泡48h后取出，用拧干的湿毛巾擦去试样表面水分，立即进行试验。

（2）调节支架支座距离同上4.2.1.3a.

（2）

（3）试验加载条件同上4.2.1.3a.（3）

（4）测量试样尺寸同4.2.1.3a.（4）

c.弯曲强度按下式计算

Pw=3FL/（4KH2）

式中：

Pw—————弯曲强度，MPa

F—试样破坏荷载N

L—支点间距离mm

K—试样宽度mm

H—试样厚度mm

以每组试样弯曲强度的算术平均值作为弯曲强度，数值修约到0.1MPa。

4.2.2体积密度、吸水率试验方法

4.2.2.1设备及量具

a.干燥箱：

温度可控在105±2℃。

b.天平：

最大称量1000g，感量10mg;最大称量200g,感量1mg.。

4.2.2.2试样

a.试样为边长50mm的正方形或直径、高度均为50mm的圆柱体，尺寸偏差±0.5mm。

每组五块。

试样不允许有裂纹。

4.2.2.3试验步骤

（1）将试样置于105±2℃的干燥箱内干燥至恒重，连续两次质量之差0.02%，放入干燥器中冷却至室温。

称其质量（m0）,精确至0.02g。

（2）试样放在将试样放在20±2℃的清水中浸泡48h后取出，用拧干的湿毛巾擦去试样表面水分。

称其质量（m1）,精确至0.02g。

（3）立即将水饱和的试样置于网篮与试样一起浸入20±2℃的蒸馏水中，称其试样在水中质量（m2）（注意在称量时须先小心除去附着在网篮和试样上的气泡），精确至0.02g。

4.2.2.4结果计算

（1）体积密度计算

ρb=m0ρw/（m1-m2）

式中：

m0—干燥试样在空气中的质量，g

m1—水饱和试样在空气中的质量，g

m2—水饱和试样在水中的质量，g

ρw—室温下蒸馏水的密度，g/cm3

（2）吸水率Wa（%）计算

Wa=（m1-m0）×100/m0

计算每组试样体积密度、吸水率的算术平均值作为试验结果。

体积密度取三位有效数字；吸水率取两位有效数字。

4.2.3干燥、水饱和压缩强度试验方法

4.2.3.1设备及量具

a.试验机：

示值相对误差不超过±1%，试验破坏的荷载在设备示值的20%~90%范围内。

b.游标卡尺：

读数值为0.10mm

c.干燥箱：

温度可控在105±2℃范围内。

d.万能角度尺：

精度为2′

4.2.3.2试样

a.试样尺寸：

边长50mm的正方体；尺寸偏差±0.5mm。

b.每种试验条件下的试样取块为一组。

若进行干燥垂直和平行层理的压缩强度试验需制备试样10个。

c.试样应标明层理方向。

d.试样两个受力面平行、光滑，相邻面夹角应为90±0.5°

e.试样上不得有裂纹、缺棱和缺角。

4.2.3.3试验步骤

（1）干燥压缩强度试验方法

a.将试样在105±2℃的干燥箱内干燥24h，放入干燥器中冷却至室温。

b.用游标卡尺分别测量试样两受力面的边长并计算其面积，以两个受力面面积的平均值作为试样受力面面积，边长测量值精确到0.5mm。

c.将试样放置于材料试验机下压板的中心部位，施加荷载至试样破坏并记录试样破坏时的荷载值，读数值准确到500N。

加载速率为（1500±100）N/s。

（2）水饱和的压缩强度

a.试样处理：

将试样放在20±2℃的清水中浸泡48h后取出，用拧干的湿毛巾擦去试样表面水分，立即进行试验。

b.试验步骤同干燥压缩强度试验方法

4.2.3.4结果计算

压缩强度按下式计算：

P=F/S

式中：

P—压缩强度，MPa

F—试样破坏荷载，N

S—试验受力面积，（mm2）

以每组试样压缩强度的算术平均值作为该条件下的压缩强度，数值修约到1MPa。

4.2.4抗冻系数试验方法

4.2.4.1定义

冻融循环后的弯曲强度值与水饱和弯曲强度的百分比值，用来衡量室外石材抗冻性能。

4.2.4.2设备

a.冷冻箱-20±2℃

b.流动的清水中融化

c.其它设备与弯曲强度用设备一致。

4.2.4.3试验步骤

按水饱和弯曲强度试验制备样品，有层理的石材需准备平行和垂直层理各五块进行试验。

用清水洗净试件，并将其至20±2℃的清水中浸泡48h，取出后立即放入-20±2℃的冷冻箱内冷冻4h，再将其放入流动清水中融化4h。

反复冻融25次后用拧干的湿毛巾试样表面水分擦去。

再将其放在材料试验机上按水饱和弯曲强度试验出冻融样品的弯曲强度值。

用冻融循环后的弯曲强度平均值除以水饱和弯曲强度平均值，用百分比表示，保留二位有效数字。

4.2.5平面度试验方法

4.2.5.1毛光板

将平面度公差为0.1mm的1000mm钢平尺分别自然贴放在距板15mm处和被检平面的两条对角线上，用塞尺测量尺面与板面的间隙，当被检边长或对角线长度大于1000mm时，用钢平尺沿边长和对角线分段检测，重叠位置不小于钢平尺长度的三分之一。

以最大间隙的测量值表示毛光板的平面度公差，测量精度到0.05mm。

4.2.5.2普型板

将平面度公差为0.1mm的1000mm钢平尺分别自然贴放在距板15mm处和被检平面的两条对角线上，用塞尺测量尺面与板面的间隙，当被检边长或对角线长度大于1000mm时，用钢平尺沿边长和对角线分段检测。

以最大间隙的测量值表示板材的平面度公差，测量精度到0.05mm。

4.2.6剪切强度试验方法

4.2.6.1设备及量具

a.试验机：

示值相对误差不超过±1%，试验破坏的荷载在设备示值的20%~90%范围内

b.游标卡尺：

精度为0.02mm。

c.干燥箱：

温度可控在60.0±2℃范围内。

4.2.6.2试样

a.长度250mm，宽度40mm；厚度为实际使用厚度，可采用20mm、25mm、30mm等规格；长度尺寸偏差±1mm，宽度尺寸偏差±0.5mm。

每组样品五块。

b.有纹理的石材样品取剪切面垂直和平行纹理的试样各一组，每组五块，试样上标明纹理方向。

c.试样两个受力面应平整且平行，粗面石材应打磨平整，正面与侧面夹角应为90±0.5°。

d.试样上不得有裂纹、缺棱和缺角。

4.2.6.3试验步骤

a.将试样置于干燥箱中，在60.0±2℃下干燥48h，放入干燥器中冷却至室温。

b.在试样的一个侧面上用细铅笔线画出两条与受力面垂直的平行线，线间距离180mm，每条线与端面距离35mm±1mm。

c.用游标卡尺测量试件画铅笔线位置处的厚度和宽度，读数准确到0.1mm，取平均值作为试件的厚度（h）和宽度（b）。

d.将试件放置在下支架中央，调节试样使两个下支架的内侧边缘线与铅笔线距离1-3mm；将上支架放置于样品上面，调节位置使上支架的外侧边缘线与左右铅笔线对齐。

试样一般镜面或亚光面朝下放置。

e.已每分钟0.5mm的速率对试样施加荷载至试样破坏，记录试样破坏荷载值（P），精确到10N。

当样品未从剪切面处断开，表明剪切间隙过大，此时数据应作废，减小剪切距离，重新进行试验。

4.2.6.4结果计算

剪切强度按式计算：

τ=（P+G）/2bh

式中：

τ—剪切强度，MPa

P—试样破坏荷载，N

G—上支架的重力，N

b—试样宽度，mm

h—试样厚度，mm

以每组试样剪切强度的算术平均值和单块最小值表示，数值修约到0.1MPa。

5、试验指标

5.1依据GB/T18601标准

5.1.1天然花岗岩石板材的平面度允许公差

普通板平面度允许公差应符合下表单位：

毫米

板材长度（L）

技术指标

镜面和细面板材

粗面板材

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

L≤400

0.20

0.35

0.50

0.60

0.80

1.00

400＜L≤800

0.50

0.65

0.80

1.20

1.50

1.80

L＞800

0.70

0.85

1.00

1.50

1.80

2.00

毛光板的平面度公差应符合下表

项目

技术指标

镜面和细面板材

粗面板材

优等品

一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

平面度

0.80

1.00

1.50

1.50

2.00

3.00

5.1.2天然花岗岩石建筑板材的物理性能（工程对石材物理性能项目及指标有特殊要求的，按工程要求执行）应符合下表

项目

技术指标

一般用途

功能用途

体积密度/g/cm3，≥

2.56

2.56

吸水率/%，≤

0.60

0.40

压缩强度/MPa，≥

干燥

100

131

水饱和

弯曲强度/MPa，≥

干燥

8.0

8.3

水饱和

5.2依据JC/T79标准

5.2.1天然大理石、天然石灰石、天然砂岩板材的平面度允许公差

普通板平面度允许公差

板材长度（mm）

优等品（mm）

一等品（mm）

合格品（mm）

≤400

0.20

0.30

0.50

400＜~≤800

0.50

0.60

0.80

＞800

0.70

0.80

1.00

5.2.2板材的物理性能指标应符合下表

项目

指标

体积密度/g/cm3，≥

2.60

吸水率/%，≤

0.50

干燥压缩强度/MPa，≥

50.0

干燥

弯曲强度/MPa，≥

7.0

水饱和

5.4依据JC830.1-2005标准

5.4.1干挂石材的物理性能技术指标最低值应符合下表

项目

天然花岗石

天然大理石

天然石灰石

天然砂岩

体积密度/g/cm3，≥

2.56

2.60

2.16

2.40

吸水率/%，≤

0.60

0.50

3.00

3.00

干燥压缩强度/MPa，≥

100.0

50.0

28.0

68.9

干燥

弯曲强度/MPa，≥

8.0

7.0

3.4

6.9

水饱和

剪切强度/MPa，≥

4.0

3.5

1.7

3.5

抗冻系数/%≥

80

80

80

80

5.4.2天然花岗岩石平面度允许公差应符合GB/T18601的规定。

5.4.3天然大理石、天然石灰石、天然砂岩板材的平面度允许公差应符合JC/T79标准的规定。

5.5依据GB/T19766-2005标准

5.5.1板材的物理性能指标应符合下表

项目

指标

体积密度/g/cm3，≥

2.30

吸水率/%，≤

0.50

干燥压缩强度/MPa，≥

50.0

干燥

弯曲强度/MPa，≥

7.0

水饱和

5.5.2平面度允许公差应符合下表

普通板平面度允许公差

板材长度（mm）

优等品（mm）

一等品（mm）

合格品（mm）

≤400

0.20

0.30

0.50

400＜~≤800

0.50

0.60

0.80

＞800

0.70

0.80

1.00