Разработка рабочей методики выполнения измерений при испытании продукции

3 Разработка рабочей  методики выполнения измерений  при испытательной продукции

 

3.1 Методика выполнения измерений

Методика выполнения измерений (МВИ) - технологический процесс  измерений, выполнение которого с соблюдением  всех требований, содержащихся в описании аттестованной МВИ, гарантирует получение результатов измерений с качеством, удовлетворяющим регламентированным для него нормам.

МВИ определят качество измерений, разрабатывается и применяется  с целью обеспечения измерений  физических величин с точностью, правильностью и достоверностью, удовлетворяющими регламентированным для них нормам. Аттестация МВИ и контроль реализации МВИ являются конечным этапом метрологической деятельности, направленной на обеспечение единства измерений. К применению допускается реализация аттестованной МВИ.

Основными этапами разработки МВИ  являются:

- формирование исходных данных;

- выбор методов и средств измерений;

- создание опытной или реализация типовой МВИ;

- описание МВИ;

- разработка программы экспериментального определения показателей точности данной МВИ;

аттестация МВИ - подтверждение  метрологической организацией или  уполномоченным специалистом-метрологом правильности выбора метода и СИ и полноты требований, содержащихся в описании МВИ.

 

3.2 Определение водопоглощения

Водопоглощение  определяют не менее чем на трех образцах. Образцы  керамических изделий предварительно высушивают до постоянной массы.  Образцы укладывают в один ряд по высоте с зазорами между ними не менее 2 см на решетку в сосуд с водой температурой (20±5) °С так, чтобы уровень воды был выше верха образцов на 2-10 см. Насыщенные водой образцы вынимают из воды, обтирают влажной тканью и взвешивают. Массу воды, вытекшей из образца на чашку весов, включают в массу образца, насыщенного водой. Взвешивание каждого образца должно быть закончено не позднее 2 мин после его удаления из воды. После взвешивания образцы изделий высушивают до постоянной массы

Водопоглощение (W) образцов по массе в процентах вычисляют по формуле:

 

                                

                                           (1)

 

где          m₁ - масса образца, насыщенного водой, г;

                           m - масса образца, высушенного до постоянной массы, г.

За  значение водопоглощения изделий принимают среднее арифметическое результатов определения водопоглощения всех образцов, рассчитанное с точностью до 1%.  Исходные данные и результаты определений водопоглощения заносят в журнал испытаний.

 

3.3 Определение средней плотности

Объем образцов определяют по их геометрическим размерам, измеренным с погрешностью не более 1 мм. Для определения каждого линейного размера образец измеряют в трех местах - по ребрам и середине грани. За окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений. Образцы очищают от пыли и высушивают до постоянной массы.

Среднюю плотность (p_ср) образца в кг/куб.м вычисляют по формуле:

 
                                                                         

                                                               (2)

где    v - объем образца, куб.см.

За  значение средней плотности  изделий принимают среднее арифметическое результатов определений средней  плотности всех образцов, рассчитанное с точностью до 10 кг/куб.м.

 

3.4 Определение морозостойкости

Для контроля морозостойкости по степени повреждений или потере массы отбирают не менее пяти образцов. Для  контроля морозостойкости по потере прочности отбирают не менее двадцати образцов, половину из которых используют в качестве контрольных для сравнения. Контрольные образцы хранят в ванне с гидравлическим затвором. Отобранные  образцы по внешнему виду и размерам должны удовлетворять требованиям НТД на изделия конкретных видов. На  образцах фиксируют имеющиеся трещины, околы ребер, углов и другие дефекты, допускаемые НТД на изделия конкретных видов.

Образцы керамических изделий перед  водонасыщением высушивают до постоянной массы. Допускается  использовать образцы  непосредственно после определения  их водопоглощения.  Замораживание  образцов в морозильной камере и  оттаивание их в воде осуществляют в контейнерах. Горизонтальные  зазоры между образцами в контейнерах должны быть не менее 20 мм. При укладке образцов в контейнеры до трех рядов по высоте вертикальные зазоры между рядами, образуемые прокладками, должны быть не менее 20 мм. При большем числе рядов по высоте зазоры между рядами должны быть не менее 50 мм. Загрузка  камеры образцами не должна превышать 50% ее полезного объема.

 Температура воздуха морозильной  камеры до загрузки образцами  должна быть не выше минус  15 °С, а после загрузки не должна превышать минус 5 °С. Началом замораживания образцов считают момент установления в камере температуры минус 15 °С. Температура воздуха в камере от начала до конца замораживания должна быть от минус 15 до минус 20 °С. Продолжительность одного замораживания образцов должна быть не менее 4 ч. Перерыв в процессе одного замораживания не допускается.

После окончания замораживания  образцы в контейнерах полностью  погружают в сосуд с водой  температурой (20±5) °С, поддерживаемой термостатом до конца оттаивания образцов. Продолжительность  оттаивания должна быть не менее половины продолжительности замораживания. Одно замораживание и последующее оттаивание составляют один цикл, продолжительность которого не должна превышать 24 ч.

При окончании испытания на морозостойкость или его временном прекращении образцы после оттаивания хранят в ванне с гидравлическим затвором. При возобновлении испытания образцы дополнительно водонасыщают. При оценке морозостойкости по степени повреждений после проведения требуемого числа циклов замораживания - оттаивания производят визуальный осмотр образцов и фиксируют появившиеся дефекты.

При оценке морозостойкости по потере массы после проведения требуемого числа циклов замораживания - оттаивания образцы керамических изделий высушивают до постоянной массы. При оценке морозостойкости по потере прочности при сжатии после проведения требуемого числа циклов замораживания - оттаивания опорные поверхности каждого образца в отдельности (в том числе контрольных) выравнивают цементным раствором. Допускается не выравнивать опорные поверхности образцов силикатных изделий и керамических, изготовленных методом прессования, при отсутствии на них неровностей, вздутий, шелушений и т.п. Образцы  насыщают водой в соответствии и проводят испытание на сжатие каждого образца в отдельности по разд.3 ГОСТ 8462.

После визуального осмотра образцов делают заключение о соответствии их степени повреждений требованиям  НТД на изделия конкретных видов.

Потерю массы ( ) образцов керамических изделий в процентах вычисляют по формуле:

                                       

                                                     (3)

 

где m₆ - масса образца, высушенного до постоянной массы после требуемого числа циклов замораживания-оттаивания, г

Потерю  массы образцов силикатных изделий в процентах  вычисляют по формуле:

 

                             

                                                  (4)

 

где m₁ - масса образца, насыщенного водой после требуемого числа циклов замораживания-оттаивания, г.

За  значение потери массы  изделий принимают среднее арифметическое результатов определений потери массы всех образцов, рассчитанное с точностью до 1%. Потерю прочности (ΔR) изделий при сжатии в процентах вычисляют с точностью до 1% по формуле:

                                  

                                                 (5)

где       R_к - среднее арифметическое пределов прочности при сжатии контрольных образцов, МПа;

R - среднее арифметическое пределов прочности при сжатии образцов после требуемого числа циклов замораживания - оттаивания, МПа.

Исходные данные и  результаты контроля морозостойкости  заносят в журнал испытаний.

В журнале должно быть указано:

• наименование  изделия, марка по прочности, дата испытания;
• метод  контроля морозостойкости (объемный, односторонний);
• размеры  каждого образца;
• описание  дефектов, обнаруженных на каждом образце перед испытанием;
• температура  замораживания и длительность снижения температуры в морозильной камере до минус 15 °С после загружения ее образцами;
• описание  появившихся дефектов, обнаруженных на каждом образце при осмотрах в процессе испытания;
• масса  каждого образца до и после испытания и потеря массы;
• пределы  прочности при сжатии каждого из испытанных образцов и потеря прочности;
• число  циклов замораживания - оттаивания образцов.

 

3.5 Определение предела прочности при сжатии

Кирпич, камни и блоки, отобранные для испытания, по внешнему виду и размерам должны удовлетворять  требованиям нормативно-технической  документации на эти материалы, утвержденной в установленном порядке. Предел прочности при сжатии кирпича определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или из двух его половинок, а предел прочности при  сжатии камней определяют на целом камне. Кирпич делят на половинки распиливанием или раскалыванием. Допускается  определять предел прочности при сжатии на половинках кирпича, полученных после испытания его на изгиб.

Кирпичи  или его  половинки укладывают постелями  друг на друга. Половинки размещают  поверхностями раздела в противоположные стороны.

При подготовке образцов выравниванию подлежат поверхности, которые  в конструкции располагаются  перпендикулярно направлению сжимающей  нагрузки. Образцы из керамического  кирпича и камня пластического  формования изготавливают, соединяя части образца и выравнивая их опорные поверхности цементным раствором. Образцы  из силикатного кирпича и камня и керамического кирпича полусухого прессования испытывают насухо, не производя выравнивания их поверхностей цементным раствором.

Предел прочности при сжатии бетонных камней определяют на целом камне. Опорные поверхности образцов выравнивают цементным раствором, если их отклонение от плоскостности превышает 0,3 мм.  Предел прочности при сжатии камней из горных пород и блоков из природного камня определяют на образцах, размеры которых указаны в нормативно-технической документации на эти виды стеновых материалов, утвержденной в установленном порядке. Опорные поверхности образцов выравнивают шлифованием или цементным раствором. Отклонение от плоскостности шлифованных поверхностей образцов не должно превышать 0,1 мм. Допускается при определении предела прочности при сжатии керамического кирпича и камней пластического формования изготавливать образцы, выравнивая их опорные поверхности шлифованием, гипсовым раствором или применяя прокладки из технического войлока, резинотканевых пластин, картона и других материалов. Образцы,  изготовленные с применением гипсового раствора, испытывают не ранее чем через 2 ч  после начала схватывания. Толщина слоя раствора должна быть не более 5 мм,  водогипсовое отношение 0,32 - 0,35. В случае проверки потребителем, а также при арбитражных проверках образцы для определения предела прочности при сжатии кирпича и камней пластического формования изготовляют. Предел прочности при изгибе керамического и силикатного кирпича определяют на целом кирпиче.  

 

В  местах опирания и  приложения нагрузки поверхность кирпича  пластического формования выравнивают  цементным или гипсовым раствором, шлифованием или применяют прокладки.  Кирпич с несквозными пустотами устанавливают на опорах так, чтобы пустоты располагались в растянутой зоне образца.

Силикатный  кирпич и  керамический кирпич полусухого прессования  испытывают на изгиб без применения растворов и прокладок.

На  боковые поверхности  образца наносят вертикальные осевые линии. Образец устанавливают в центре плиты пресса, совмещая геометрические оси образца и плиты, и прижимают верхней плитой пресса.

Нагрузка  на образец  должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20 - 60 с  после начала испытания.

Предел  прочности  при сжатии  R_сж,  МПа (кгс/см²), образца вычисляют по формуле:    

 

                                                  R_сж = P/F                                                        (6)

где  P - наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, МН (кгс);

       F - площадь поперечного сечения образца, вычисляемая как среднее арифметическое значение площадей верхней и нижней его поверхностей, м²(см²).