Приложение В (обязательное)ю Методика испытаний образцов, вырезанных из готовой панели

Приложение В
(обязательное)

Методика
испытаний образцов, вырезанных из готовой панели

В.1 Применяемое оборудование и условия проведения

В.1.1 Испытания проводят на серийных испытательных разрывных машинах с механическим и гидравлическим приводом. Точность измеряемых параметров должна быть не менее 1% предельного значения усилий и деформации, воспринимаемых образцом. Скорость перемещения захватов машины от 5 до 25 мм/мин или 0,1 h/мин (h - высота образца, мм). Испытание продолжается до разрушения образца (см. В.3.1.3).

В.1.2 При замере образцов и в ходе испытаний должен быть использован следующий измерительный инструмент:

- штангенциркуль с пределом допускаемой погрешности измерений 0,1 мм по ГОСТ 166;

- металлическая линейка по ГОСТ 427 или металлическая рулетка ценой деления 1 мм по ГОСТ 7502 с точностью измерения 1 мм;

- индикатор часового типа по ГОСТ 577 ценой деления 0,1 мм.

В.1.3 Испытания проводят в отапливаемом помещении с температурой воздуха (225)°С и относительной влажностью (505)%.

В.1.4 Оборудование и приборы должны подвергаться систематическим поверкам согласно документально подтвержденным методикам. Калибровка и/или поверка оборудования или образцов для испытаний должны проводиться с использованием эталонных образцов (стандартов).

В.2 Подготовка образцов для испытаний

В.2.1 Для подготовки образцов отбирают изготовленную в составе партии панель длиной 3000 мм, но не менее двух панелей за смену. До начала испытаний панель в течение 24 часов должна быть выдержана в помещении с температурой воздуха (225)°С и относительной влажностью (505)%.

В.2.2 Резку панели следует выполнять механической ленточной пилой или лобзиком с мелкозубым полотном. Рекомендуется поместить панель между двумя кусками фанеры или аналогичного материала, чтобы снизить вибрацию во время процесса резки. После резки образцы должны быть тщательно проконтролированы. Образцы, показывающие очевидное расслоение, вызванное резкой, должны быть отбракованы (максимум до 30% образцов, нарезанных для любой партии испытаний). Образцы вырезают из центральной части панели, у которой обрезаны зоны продольного стыка на ширину 100 мм. У кровельных панелей с глубоким профилированием облицовки образцы вырезают из сечения с преобладающей толщиной. Зона продольного ступенчатого стыка ламелей также должна быть вырезана на длине 200 мм. Зона стыка ламелей и продольных кромок не используется.

Схема раскроя панели приведена на рисунке В.1.

"Рисунок В.1 - Схема вырезки образцов из кровельной панели"

В.2.3 Образцы для испытаний должны иметь форму строго прямоугольного параллепипеда. Образцы для испытаний на сжатие или растяжение должны иметь основание квадратной формы с размерами сторон b x h, где 100 b < h (мм), но не менее 100 мм (см. рисунок В.1). Для кровельных панелей толщиной более 180 мм такие образцы в основании могут иметь прямоугольную форму. Призматические образцы для испытаний на поперечный изгиб должны иметь в своем поперечном сечении не менее двух ламелей. Призматические образцы для испытаний на поперечный изгиб должны быть шириной 250 мм и длиной 1100 мм.

В.2.4 После изготовления с поверхности образцов должны быть удалены продукты резки в виде металлической стружки и пыли от минеральной ваты, поверхности реза обшивок следует зачистить от заусенцев. Образцы должны быть промаркированы.

В.2.5 Образцы не должны иметь видимых дефектов: трещин, расслаиваний, раковин вмятин, вырывов, отслоения обшивки. Сердцевина должна быть однородной и не иметь щелей между смежными ламелями. К испытаниям не допускаются образцы с отслоением или явным непроклеем между обшивкой и сердцевиной.

В.2.6 Предельные отклонения размеров поперечного сечения и основания образцов, предназначенных для испытаний на сжатие, растяжение и поперечный изгиб, должны быть не более 1 мм. Предельные отклонения длины образца для испытания на поперечный изгиб должны быть не более 10 мм.

В.2.7 При вычислениях размеры поперечного сечения образцов следует определять с точностью до 1 мм.

В.3 Проведение испытаний и обработка их результатов

В.3.1 Определение прочности образцов на сжатие

В.3.1.1 Определение прочности образцов на сжатие, характеризующееся максимальным сжимающим напряжением, при котором начинается разрушение образца, проводится с регистрацией максимальной нагрузки и деформаций образца в момент разрушения. Испытательная нагрузка прикладывается перпендикулярно металлическим облицовкам образца.

В.3.1.2 Для испытания используется устройство, конструкция приспособления которых показаны на рисунке В.2. Конструкция должна быть достаточно жесткой, не допускающей деформации от приложенных нагрузок.

"Рисунок В.2 - Устройство для испытаний на сжатие"

В.3.1.3 Перед проведением испытаний образцов на сжатие, как и при испытании образцов на другие виды нагрузки, следует провести предварительное нагружение образца на нагрузку от 200 до 300 Па с последующей разгрузкой. Нагрузка при проведении испытании должна повышаться в равномерном режиме со снятием диаграммы "нагрузка-деформация". Скорость перемещения захватов машины от 5 до 25 мм/мин или 0,1 h/мин (h - высота образца, мм). Испытание продолжается до разрушения образца. Нагрузка, зафиксированная в этот момент, принимается за разрушающую нагрузку.

В.3.2 Определение прочности образцов на растяжение

В.3.2.1 Определение прочности образца на растяжение проводится при его полном разрушении при приложении нагрузки перпендикулярно металлическим облицовкам образца. При испытании регистрируются максимальная разрушающая нагрузка и деформации образца. В процессе испытаний контролируется состояние клеевого слоя. Образец должен разрушиться по слою минеральной ваты; если образец разрушается по клеевому слою, считается, что он не выдержал испытаний.

В.3.2.2 Рекомендуемые конструкции приспособлений показаны на рисунке В.3. Конструкция должна быть достаточно жесткой, не допускающей деформации от приложенных нагрузок. Устройство закрепляется в захватах испытательной машины.

"Рисунок В.3 - Схема устройства для испытания образцов на растяжение"

В.3.2.3 Облицовки образцов с плоскими поверхностями должны быть приклеены к пластинам испытательного приспособления. Слой клея не должен усиливать или повреждать поверхности испытуемого образца. Рекомендуется выбирать режим и температуру приклеивания в соответствии с условиями при приклеивании обшивок в процессе производства. При наличии на поверхности облицовок мелкой гофрировки допускается выравнивать поверхность слоем клея.

В.3.2.4 Устройство с вклеенным образцом закрепляется в захватах машины так, чтобы оси образца и приложения нагрузки машиной совпадали. К образцу прикладывается нагрузка в равномерном режиме со скоростью перемещения захватов в пределах от 2,5 до 12,5 мм/мин или 0,05 h/мин (h - высота образца, мм). Испытание считается состоявшимся, если произошло разрушение образца по материалу сердцевины или комбинированное разрушение с присутствием части адгезионного разрыва. Нагрузка, зафиксированная в этот момент, принимается за разрушающую нагрузку.

Если задачей испытания является определение и других параметров многослойного образца, в процессе испытаний строится диаграмма "нагрузка-деформация" (см. рисунок В.6).

В.3.3 Определение прочности сдвига образца при поперечном изгибе

В.3.3.1 Определение прочности многослойного образца на сдвиг проводится на четырехточечный изгиб по схеме, приведенной на рисунке В.4. Предпочтительная схема нагружения L/4.

"Рисунок В.4 - Схема испытания образца на поперечный изгиб"

В.3.3.2 Испытуемый образец устанавливаются на неподвижной траверсе. Образец нагружают равномерно возрастающей нагрузкой со скоростью перемещения в пределах от 1,5 до 3 мм/мин. Испытание продолжают до разрушения образца или до прекращения роста нагрузки при перемещении траверсы. Признаками разрушения являются сдвиг и разрушение волокон сердцевины или локальное отслоение стальных обшивок в зоне приложения нагрузки к образцу. Для получения достоверных результатов по сдвиговой прочности образцов разрушение должно проходить по схеме, показанной на рисунке В.5. Если при разрушении наблюдается локальное разрушение сердцевины в месте приложения нагрузки, следует увеличить ширину деревянных прокладок.

"Рисунок В.5 - Типичная схема разрушения сердцевины от сдвига"

В.4 Обработка результатов испытаний

В.4.1 При испытании образцов на сжатие обязательно записывается диаграмма "нагрузка-деформация". Примеры диаграмм "нагрузка-деформация" при сжатии (растяжении) показаны на рисунке В.6.

"Рисунок В.6 - Примеры диаграмм "нагрузка-деформация" при сжатии (растяжении)"

В.4.2 По результатам испытаний определяют:

В.4.2.1 Прочность образца панели при сжатии , , по формуле

,

(В.1)

где - максимальная сила при разрушении, Н;

А - площадь поперечного сечения образца, .

При необходимости вычисляются также следующие величины:

относительная деформация , %, при максимальной нагрузке

,

(В.2)

где h - первоначальная высота образца панели, мм;

- деформация образца при действии максимальной силы, мм.

Модуль упругости при сжатии , , определяется по формуле

(В.3)

В.4.2.2 Прочность образца панели при растяжении , , определяется по формуле

,

(В.4)

где - максимальная сила при разрушении, Н;

А - площадь поперечного сечения образца, .

При необходимости вычисляется также следующая величина:

относительная деформация , %, при максимальной нагрузке:

,

(В.5)

где h - первоначальная высота образца панели, мм;

- деформация образца при действии максимальной силы, мм.

В.4.2.3 Модуль упругости при растяжении , , определяется по формуле

(В.6)

Средний модуль упругости по результатам испытаний, , определяется по формуле

(В.7)

В.4.2.4 Прочность сдвига сердцевины образцов панелей при поперечном изгибе , , определяется по формуле

,

(В.8)

где - максимальная сила при разрушении образца, Н;

b - ширина образца, мм;

d - толщина, измеренная между центральными осями обшивок:

d = c + t,

(В.9)

здесь с - толщина материала сердцевины, мм;

t - толщина металлических облицовок, мм.

Или (т.к. толщины наружной и внутренней облицовок не всегда одинаковы)

,

(В.10)

здесь с - толщина материала сердцевины, мм;

, - толщины наружной и внутренней металлических облицовок соответственно, мм.

В.4.2.5 При вычислении модуля сдвига материала утеплителя принимают, что деформация w складывается из деформации от изгиба образца панели и деформации , вызванного сдвигом утеплителя:

,

(В.11)

где - деформация по центру образца многослойного материала от изгибающего момента;

- деформация образца многослойного материала, вызванная сдвигом утеплителя.

Основываясь на этой предпосылке и диаграмме "нагрузка-деформация", вычисляют модуль сдвига утеплителя ():

при приложении нагрузки на расстоянии 1/3 от пролета

;

(В.12)

при приложении нагрузки на расстоянии 1/4 от пролета

,

(В.13)

где - приращение нагрузки, Н, определяют по диаграмме "нагрузка-деформация" (см. рисунок Б.8):

,

(B.14)

L - длина пролета образца между центрами опор, мм;

b и с - высота и толщина материала сердцевины соответственно, мм;

- приращение деформации от сдвига в среднем сечении пролета при приращении нагрузки :

,

(В.15)

здесь - суммарная деформация образца, вызванная приращением нагрузки;

- деформация образца от изгибающего момента, мм, определяемая по формулам:

при приложении нагрузки на расстоянии 1/3 пролета

;

(В.16)

при приложении нагрузки на расстоянии 1/4 пролета

,

(В.17)

где - теоретическая жесткость на изгиб трехслойного материала образца, , при равных по толщине плоских или слабо профилированных металлических обшивках определяется по формуле

,

(В.18)

где , - модуль упругости стальных обшивок;

- измеренная площадь поперечного сечения верхней стальной облицовки, ;

- измеренная площадь поперечного сечения нижней стальной облицовки, ;

d - высота, измеренная между центральными осями облицовок, мм.

B.5 Определение нормативных значений по результатам испытаний

Определение нормативных значений экспериментальных величин следует проводить в соответствии с рекомендациями, изложенными в Б.5.3 приложения Б.

B.6 Отчет об испытаниях

В.6.1 При проведении испытаний ведут журнал, в который заносят условия проведения испытаний (время, температура, влажность), характеристики образцов, их маркировку, записывают скорость приложения нагрузки, разрушающую нагрузку, описание характера разрушения, записывают показания приборов.

В.6.2 Результаты испытаний оформляются протоколом, в котором указывают:

- описание образцов для испытаний материала сердечника, обшивок, клея;

- дату изготовления, номер партии, технологические режимы изготовления;

- тип и технические данные испытательного оборудования;

- размеры образцов для испытаний, ориентация волокон сердечника;

- температуру и влажность воздуха в помещении во время испытаний;

- число образцов, подвергнутых испытанию;

- вид и дату испытаний;

- значение каждого вида прочности в группе одинаковых образцов;

- среднеарифметическое значение прочностных характеристик;

- описание вида разрушения;

- диаграммы "нагрузка-деформация", если необходимо;

- название и адрес лаборатории, в которой проводились испытания;

- должности и фамилии лиц, проводивших испытания.