МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КЕРАМИЧЕСКИХ КАМНЕЙ (Технологии бетонов 3-4 2010)

Н.А. САПЕЛИН, канд. техн. наук, ООО «ВНИИСТРОМ-НВ»;

Д.И. КИМ, инженер ООО «Винербергер Кирпич»

Основным методом определения прочности камней является определение прочности по ГОСТ 8462 с выравниванием поверхностей раствором. Этот метод использовался десятилетиями. Однако появление пустотелых крупноформатных керамических камней потребовало внедрения новых методов испытания. В статье рассматривается метод выравнивания поверхностей шлифованием - более производительный и имеющий более высокую точность, но требующий наличия на предприятиях шлифовального станка.

В Испытательном центре ООО «ВНИИСТРОМ-НВ» (аттестат аккредитации № ROCC.RU.0001.21СА07) были проведены сравнительные испытания керамических камней производства ООО «Винербергер Кирпич» методом шлифования и по ГОСТ 530.

КАМЕНЬ КЕРАМИЧЕСКИЙ КРУПНОФОРМАТНЫЙ

Фото (будет): Камень крупноформатный

Согласно ГОСТ 530-2007 п. 7.8. « Предел прочности при сжатии крупноформатного камня определяют на целом изделии. Выравнивание опорных поверхностей камня производят шлифованием и применением пластины из технического войлока или из конвейерных резинотканевых лент».

К сожалению, в ГОСТ 530-2007 не указана толщина войлока, его свойства и т.д. И зачем использовать войлок, если поверхности уже выровнены шлифованием? Видимо, фраза о применении войлока была вставлена безосновательно (отсутствовали экспериментальные данные).

Для сравнения методов проведены испытания шлифованных крупноформатных камней торговой марки POROTHERM 12 с применением войлока и без него (см. табл. 1).

Таблица 1

 

Параметры

Метод 1 (основной) – по ГОСТ 530-2007

Метод 2 (метод шлифовки)

Количество образцов n, шт.

6

6

Средняя прочность при сжатии, МПа

11,18

14,73

Стандарт S, МПа

2,846

3,07

Среднеквадратичное отклонение, %

25,5

21,4

|a-xср| < t(P,k) s/√n при Р=0,9; МПа

2,6

2,8

Марка по прочности

М100

М125

 

 

Для решения вопроса о случайном или неслучайном расхождении средних значений подсчитываем соотношение

t = (Хср.1- Хср.2)/s* =1,87,

где: s* = 2,96 - общий стандарт

tкр = 1,812 при Р=0,9.

Следовательно, при Р=0,9 можно считать, что расхождение средних значений значительно.

Рассмотрим отношение S22/ S12 = F > 1, F=1,2; Fкр=4,53 при Р=0,95.

Следовательно, при Р=0,95 можно считать, что расхождение дисперсий незначительно.

Анализ данных табл. 1 показывает:
· При испытании без применения войлока увеличивается марочность камня.
· Уменьшение показателя прочности за счет применения войлока произошло в среднем на 22%.
· Для более точных выводов следует провести испытания на большем количестве образцов.
КАМЕНЬ КЕРАМИЧЕСКИЙ
Шлифованный камень

Испытание шлифованного камня

Для определения влияния методов испытаний на показатели прочности для каждого метода было отобрано по 85 камней.

Результаты испытаний представлены в табл. 2
Таблица 2

 

 

Параметры

 

 

Метод 1 (основной) - по ГОСТ 8462-85 (на растворе)

 

 

Метод 2 (метод шлифовки)

 

 

Количество образцов n, шт.

 

 

85

 

 

85

 

 

Средняя прочность при сжатии, МПа

 

 

14,07

 

 

18,77

 

 

Стандарт S, МПа

 

 

2,966

 

 

2,431

 

 

Среднеквадратичное отклонение, %

 

 

21,1

 

 

13,0

 

 

|a-xср| < t(P,k) s/√n при Р=0,9; МПа

 

 

0,54

 

 

0,44

 

 

Марка по прочности

 

 

М125

 

 

М175

 

 

 

Следовательно, даже при доверительной вероятности Р=0,999 можно считать, что расхождение средних значений значительно.

Рассмотрим отношение S22/S12 = F>1.

F = 1,49;

Fкр = 1,704 при Р=0,98.

Следовательно, при доверительной вероятности Р=0,98 можно считать, что расхождение дисперсий незначительно. Поскольку расхождение дисперсий незначительно, а расхождение средних значений значительно, то можно определить коэффициент пересчета от метода шлифовки к основному методу по ГОСТ 8462-85, который составляет

К = = 0,75.

Анализ данных табл. 2 и статистической обработки результатов измерений показывает:
· с вероятностью Р=0,98 можно считать, что при определении прочности камней керамических пустотелых производства ООО «Винербергер Кирпич» методом шлифовки следует использовать коэффициент пересчета, равный 0,75.;

· при использовании метода шлифовки разброс показателей прочности (дисперсия) ниже, чем при использовании основного метода по ГОСТ 8462-85.


ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. При испытании камня керамического методом выравнивания поверхностей шлифованием показания прочности имеют более высокие значения по сравнению с методом выравнивания поверхностей раствором - в среднем на 33%. Коэффициент пересчета составляет в среднем К=0,75.

2. При испытании камня керамического использование метода выравнивания поверхностей шлифованием повышает точность измерения по сравнению с методом выравнивания поверхностей раствором (коэффициент вариации прочности снижается с 21 до 13%).

3. Применение технического войлока при испытании камня керамического крупноформатного приводит к снижению показателей прочности в среднем на 22%.

4. Разработчикам ГОСТ 530 рекомендуется исключить применение войлока при испытании крупноформатного камня и рассмотреть возможность использования метода шлифовки как основного для всех керамических изделий.

5. Производителям камня керамического крупноформатного для большего соответствия истинной прочности (пользуясь тем, что ГОСТ 530-2007 недоработан и в нем не указана толщина применяемого войлока) следует применять войлок наименьшей толщины – до 1 мм , чисто символически.

6. Необходимо провести исследования по определению прочности кладки из нешлифованных и шлифованных камней, в том числе на растворе и на клею.

Библиографический список:

1. ГОСТ 530-2007 «Кирпич и камни керамические. Общие технические условия».

2. ГОСТ 8462-85 «Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе».

3. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1971, 192 стр.