Приложение Д (обязательное). Определение прочности при непрямом растяжении и водостойкости

Приложение Д
(обязательное)

Определение прочности при непрямом растяжении и водостойкости

Д.1 Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам

При выполнении испытаний применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства и реактивы:

- противень металлический для термостатирования смеси площадью от 50000 до 150000 мм² и глубиной не менее 25 мм;

- термостат водяной, способный поддерживать температуру от 59 °С до 61 °С;

- весы по ГОСТ Р 53228 класса точности II с приспособлением для гидростатического взвешивания, с максимальным пределом взвешивания не менее 5000 г, с ценой деления не более 0,01 г;

- установка вакуумная для насыщения водой уплотненных образцов;

- камера морозильная, способная поддерживать температуру в диапазоне от минус 21 °С до минус 15 °С;

- цилиндр мерный вместимостью не менее 10 мл;

- шкаф сушильный с принудительной вентиляцией, способный нагревать и поддерживать температуру от 25 °С до 180 °С с точностью 3 °С;

- пресс с максимальной нагрузкой не менее 50 кН, способный поддерживать постоянную скорость деформации, равную 50 мм/мин, с автоматической регистрацией значений деформации и нагрузки;

- пластины нагрузочные (см. рисунок Д.1), через которые передается нагрузка на образец, должны быть длиной не менее 100 мм, шириной (19,0  0,1) мм и радиусом кривизны рабочей поверхности (75,0  0,5) мм для испытуемых образцов диаметром 150 мм. При испытании образцов диаметром 100 мм применяют нагрузочные пластины длиной не менее 70 мм, шириной (12,7  0,1) мм и радиусом кривизны рабочей поверхности (50,0  0,5) мм;

- штангенциркуль по ГОСТ 166;

- пакеты полиэтиленовые герметичные, способные вместить испытуемые образцы;

- термометр ртутный с пределом измерений не менее 30 °С и с ценой деления 1 °С;

- стретч-пленка бытовая пластиковая или пленка пищевая.

1 - нагрузочная пластина; 2 - образец; 3 - образующаяся после нагружения вертикальная трещина

Рисунок Д.1 - Схема испытания по определению предела прочности при непрямом растяжении

Д.2 Метод измерений

Сущность метода измерений заключается в определении предела прочности при непрямом растяжении образцов, выдержанных на воздухе при температуре (22  3) °С.

Водостойкость определяется как отношение предела прочности при непрямом растяжении образца после воздействия влаги и цикла "замораживание - оттаивание" и предела прочности при непрямом растяжении образца, выдержанного на воздухе при температуре (22  3) °С.

Д.3 Требования к условиям измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия для помещений, в которых испытывают образцы:

- температура - (22  3) °С;

- относительная влажность - (55  15) %.

Д.4 Подготовка к выполнению измерений

Для проведения измерений необходимо использовать не менее шести образцов, приготовленных в соответствии с приложением К, прошедших формирование в соответствии с 9.1 настоящего стандарта. После выдерживания образцов при температуре (22  3) °С в течение 2 ч измеряют высоту t и диаметр d каждого образца.

Затем необходимо определить объемную плотность G_mb в соответствии с приложением В.

После определения объемной плотности каждого образца необходимо разделить образцы на две группы: не менее чем по три образца в каждой, чтобы среднее значение объемной плотности в обеих группах, определенное с точностью до второго знака после запятой, было одинаковое.

Д.5 Порядок выполнения измерений

После проведения всех подготовительных процедур образцы первой группы выдерживают при температуре (22  3) °С, а образцы второй группы подвергают неполному водонасыщению, а также циклу "замораживание - оттаивание".

Образцы из первой группы выдерживают на воздухе при температуре (22  3) °С в течение (24  3) ч, а затем помещают в герметичный полиэтиленовый пакет.

Образцы второй группы подготавливают следующим образом.

Определяют массу образцов на воздухе с точностью до 0,01 г и помещают их в вакуумную камеру с перфорированными полками. Затем их заливают водой при температуре (22  3) °С так, чтобы толщина слоя воды над поверхностью образца была не менее 25 мм. Далее в камере создают остаточное давление, равное от 13 до 67 кПа, и выдерживают образцы при этом давлении в течение от 5 до 10 мин. Заматывают насыщенные водой образцы в пластиковую стретч-пленку и помещают их в герметичные полиэтиленовые пакеты (каждый отдельно) и добавляют в пакет (10,0  0,5) мл воды. Плотно закрыв полиэтиленовые пакеты, помещают их вместе с образцами в морозильную камеру при температуре от минус 15 °С до минус 21 °С на срок не менее 16 ч.

Вынимают образцы из морозильной камеры, удаляют пленку и полиэтиленовый пакет и помещают образцы в водяной термостат температурой (60  1) °С на (24  1) ч.

Далее образцы из первой группы (в герметичных пакетах) и из второй группы (без пленки и пакетов) помещают в водяную ванну при температуре (25  1) °С на (120  10) мин. Уровень воды над поверхностью образцов должен составлять не менее 25 мм. В случае необходимости допускается добавление льда в водяную ванну для стабилизации температуры в первые 15 мин.

После термостатирования в водяной ванне необходимо измерить толщину всех образцов t и раздавить их с использованием нагрузочных пластин, описанных в Ж.1 (приложение Ж), фиксируя максимальную нагрузку Р при сжатии каждого образца и продолжая нагружение до полного разрушения образца на две части. При проведении испытания необходимо удостовериться в том, что нагрузку прикладывают строго по вертикальной диаметральной оси образца. Предел прочности на растяжение при расколе образцов определяют на прессах при заданной постоянной скорости движения плиты пресса (50  1) мм/мин.

Д.6 Обработка результатов измерений

Для каждого испытуемого образца рассчитывают предел прочности при непрямом растяжении S, кПа, по формуле

,

(Д.1)

где Р - максимальная нагрузка, Н;

t - высота образца, мм;

d - диаметр образца, мм.

Нормируемый показатель предела прочности при непрямом растяжении определяют как среднеарифметическое значение результатов испытаний трех образцов первой группы, округленное до второго десятичного знака.

Водостойкость TSR рассчитывают как значение отношения среднеарифметических значений пределов прочности при непрямом растяжении между второй и первой группами образцов, округленное до второго десятичного знака.

,

(Д.2)

где S₂ - среднеарифметическое значение предела прочности при непрямом растяжении образцов из второй группы, кПа;

S₁ - среднеарифметическое значение предела прочности при непрямом растяжении образцов из первой группы, кПа.