天然石材耐磨性实验的国家标准

中华人民共和国国家标准
中华人民共和国国家标准

ICS 91.100.15
Q 21

GB/T 9966.4-2020
代替GB/T 9966.4-2001

  • 天然石材试验方法第4部分:耐磨性试验
  • Test methods for natural stone Part 4 :Determination of abrasion resistance
  • 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布
  • 2020-03-06发布、2021-02-01实施
  • 起草单位:中材人工晶体研究院有限公司、北京中材人工晶体研究院有限公司。
  • 本部分主要起草人:周俊兴、钟文波、宫月、刘武强、吴大伟。
  • 本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 9966.4-1988 、GB/T 9966.4-2001。

一、范围

GB/T 9966的本部分规定了天然石材耐磨性试验的仪器设备、试验样品、试验步骤、试验结果和试验报告。

本部分适用于天然石材的耐磨性测定。磨盘磨损法(方法A)适用于材料方面的试验,如荒料、广场路面石等;磨轮研磨法(方法B)适用于产品方面的试验,如复合板、表面做结晶处理后的大理石板材等。

二、规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

  • GB/T 2479 普通磨料白刚玉
  • GB/T 9966.3 天然石材试验方法第3部分:吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验
  • GB/T 17670 天然石材统一编号

三、磨盘磨损法(方法A)

3.1 仪器设备

3.1.1 耐磨试验机

磨盘式耐磨试验机如图1所示,主要由安放试样的能够自转的试样夹、能够自转的钢制磨盘、磨料施加装置及其他配套部件组成。试样夹带动试样自转,通过磨料与自转的磨盘之间产生试样的磨损,从而评价试样的耐磨性能。

钢制磨盘硬度203HB~245HB,直径254mm±1mm,转速45r/min±1r/min;四个试样夹均匀分布在与磨盘同心的直径180mm的圆周上,试样夹自转速为45r/min±1r/min;试样夹、垂直轴、旋转试样齿轮以及载重调节装置合计总重为2000g并加于试样上;试验中磨料施加装置以60g/min~70 g/min的速度匀速添加磨料;垂直轴在垂直方向可自由上下运动。

3.1.2 天平

量程为1000g,精度0.01g。

3.1.3鼓风干燥箱

温度可控制在65C±5C范围内。

3.2 试验样品

3.2.1 选取具有代表性的石材样品,试验面应为镜面或细面。

3.2.2 试样长度 、宽度均为50mm±0.5mm,厚度为15mm~50mm,每组试样为4个,试验面的4条棱边应倒角,倒角半径约1mm。

3.3 试验步骤

3.3.1 将试样置于 65C±5C的鼓风干燥箱内干燥48h,放人干燥器中冷却至室温,然后称其质量(M0),精确至0.01g。

3.3.2 采用符合GB/T 2479要求的粒度为0.25mm白刚玉做研磨料,研磨料含水率小于1%。将4个试样固定在试样夹中,试验前应在磨盘上均匀撒一层研磨料,垫在试样和磨盘间。然后开启耐磨试验机,使试样在磨盘上连续研磨225转后停止。取出试样刷净粉尘,称其质量(M1),精确至0.01g。试验应在相对湿度30%~40%间进行。

3.3.3 将试样放在水中1h,取出后用湿布擦干表面进行称量(M2),并称其在水中质量(Ms),按 GB/T 9966.3计算试样体积密度(ρ)。

3.4 实验结果

四、磨轮研磨法(方法B)

4.1 仪器设备

4.1.1 宽轮耐磨机

耐磨设备原理示意图如图2所示,主要由钢制旋转磨轮、安放试样并通过恒定质量的平衡物将试样推向磨轮的夹具车、磨料施加装置、转数测量装置及其他配套部件组成。给试样施加恒定的压力,通过磨料被自转的磨轮端面磨出深浅不同的磨槽,从而评价试样的耐磨性能。

磨轮硬度203 HB~245 HB,直径200 mm±1mm,边缘厚度70mm±1mm,旋转速度为75转每60s±3s。夹具车可通过恒定质量的平衡物将试样水平推向磨轮,平衡物质量14kg±0.01kg。

磨料施加装置由一个带有控制阀的储料斗和一个可调节磨料流量的流量控制斗组成。储料斗用来控制磨料开关,向流量控制斗提供磨料。流量控制斗控制磨料的恒定流速,可以是圆柱形或方形,应有一个狭缝出口。狭缝的长度70mm±1mm,宽度4mm±1mm,出口的长度应不小于磨盘的实际厚度。当流量控制斗为圆柱形时。狭缝在各个方向上距离流量控制斗内壁不小于10mm;当流量控制斗为方形时,狭缝位置不受限制,但至少有个边是斜向狭缝的长度。

狭缝距磨轮轴的落差距离为100mm±5mm,磨料落点在磨轮边缘向里1mm~5mm。

磨料应均匀通过狭缝流向磨轮,流量4.0L/min±0.1 L/min,磨料流量应保持稳定,流量控制斗内磨料的最低高度为25mm。

夹具车上的试样应与磨轮保持垂直,夹具车和流量控制狭缝应与磨轮轴平行,夹具车和平衡物集合没有不恰当的摩擦,在磨轮下面应安置磨料收集器。

4.1.2 放大镜:放大倍数至少为2倍,并配有相应的灯光设备。

4.1.3 钢板尺:量程100mm,最小刻度为0.5mm。

4.1.4 数字测径仪:量程不小于50mm,精度至少为0.05mm。

4.2 校准

将磨料加到试验装置中在磨轮下面用一个容积不小于4L的容器收集,打开阀门,运行60s±1s关闭、核实磨料实际流量应保持在4.0L±0.1L。

4.3 试验样品

4.3.1 试样可选用小规格产品大规格产品应制取规格不小于100mm× 70mm且带有装饰表面的试样。同批中制取6件试样,有各向异性面的试样应注明与测试方向的关系。

4.3.2 试样的装饰表面应平整, 平面度公差应小于1mm。

4.3.3 将试样置于65C±5C的鼓风干燥箱内干燥48h。然后放入干燥器中冷却至室温。

4.3.4 测试前使用硬刷去除试样装饰表面的灰尘或沙粒,使试样保持清洁。

4.4 试验步骤

4.4.1在储料斗中注满符合GB/T2479要求的粒度为0.25mm白刚玉研磨料(含水率小于1%)。从磨轮上移开夹具车.在试样下安装垫块,固定试样在夹具车上。使其处在磨轮的切线位置、磨槽位置距试样各边均应大于15mm以上。

4.4.2将试样与磨轮接触,打开控制阀的同时开动旋转电机、使磨轮在60s±3s内达到75转,目视检查试验期间磨料流量的均匀性。磨轮旋转75转后磨轮和磨料同时停止。

4.4.3 重复4.4.1~4.4.2过程,在每个试样的不同区域进行两次测试,完成组6件试样的全部测试。

4.4.4将试样置于放大镜下,用笔芯直径为0.5mm、硬度6H或7H的铅笔和钢板尺西出凹槽外侧两条轮席线(1和n),如图3所示。在凹槽的中点画一条重直于凹槽中线的线(AB)、用数字测径仪或类似量具测量A和B点内侧的距离,精确到0.1mm。用相同的方法测量距凹槽端面10mm±1mm处C和D点间的距离,精确到0.1mm。

4.5 试验结果

取每个凹槽三个测量值的算术平均值作为该凹槽的试验结果,每个试样上取凹槽最大值作为试样结果,精确到0.1mm。以每组试样的算术平均值作为试验结果,精确到0.5mm。

五、试验报告

  1. 试验报告应至少包含以下信息:
  2. 按GB/T 17670规定的石材的商业名称;
  3. 试样数量、规格尺寸,表面处理状况(根据测试需要),有层理时应注明试验方向与层理方向的关系;
    测定实验室的名称、地址,如果试验进行的地点不是测试实验室则应注明试验进行的地点;
  4. 测试方法;
  5. 试验遵循的标准编号(GB/T 9966.4- 2020);
  6. 每个试样的试验结果;
  7. 每组试样算术平均值;
  8. 相关偏离(如试样尺寸和磨料的变化等)。

参考文献

[1] ASTM C241/C241M-15 Standard test method for abrasion resistance of stone subjected to foot traffic

[2] EN 14157 :2004 Natural stones Determination of abrasion resistance

作者:万方石材

万方石材集矿山开采、石材加工和销售、石子销售。提供:大理石、花岗岩、砂岩、板岩、石灰岩。电话:130 8709 6228,微信:hnhssc