本文引用：GB/T 3810.4-2016  陶瓷砖试验方法 第4部分：断裂模数和破坏强度的测定

1  范围

GB/T    3810的本部分规定了各种类型陶瓷砖断裂模数和破坏强度的检验方法。

注：ISO 13006 提供了对陶瓷砖的要求和对产品有用的其他信息。

2  规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是的。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，其版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

ISO    48:2010    硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10～100IRHD)[Rubber,vulcanized  or  ther- moplastic—Determination   of   hardness(hardness between 10 IRHD and    100    IRHD)]

ISO   13006     陶瓷砖 定义、分类、性能和标记(Ceramic  tiles—Definitions,classification,charac-teristics  and   marking)

3  术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

破坏荷载  breaking load

F

从压力表上读取的使试样破坏的力。

注1:见7.5和图1.

注2:破坏荷载单位为牛顿(N)。

3.2

破坏强度  breaking strength

S

破坏荷载乘以两根支撑棒之间的跨距与试样宽度的比值而得出的力。

注1:见式(1)。

注2:破坏强度单位为牛顿(N),

3.3

断裂模数 modulus of rupture

R

破坏强度除以沿破坏断裂面的最小厚度的平方得出的量值。

注1:见式(2)。

注2:断裂模数单位为牛顿每平方毫米(N/mm²)。

4  原理

以适当的速率向砖的表面正中心部位施加压力，测定砖的破坏荷载、破坏强度、断裂模数。

5  仪器

5.1 干燥箱：能在110 ℃±5℃温度下工作，也可使用能获得相同检测结果的微波、红外或其他干燥 系统。

5.2 压力表：精确到2 . 0%。

5.3 两根圆柱形支撑棒：用金属制成，与试样接触部分用硬度为50IRHD±5IRHD  橡胶包裹，橡胶的硬 度 按ISO  48 测定，一根棒能稍微摆动(见图2),另一根棒能绕其轴稍作旋转，相应尺寸见表1.

5.4  圆柱形中心棒： 一根与支撑棒直径相同且用5.3中的橡胶包裹的圆柱形中心棒，此棒也可稍作摆 动，用来传递荷载，见图2,相应尺寸见表1。

图 1 测试示意图

表 1 棒的直径、橡胶厚度和长度           单位为毫米

 图 2  可摆动的棒

6  试样

6.1    应用整砖检验，但是对超大的砖(即边长大于600 mm  的砖)和一些非矩形的砖，有必要时可进行 切割，切割成可能尺寸的矩形试样，以便安装在仪器上检验。其中心应与切割前砖的中心一致。在有疑问时，用整砖比用切割过的砖测得的结果准确。试样经切割时，需在报告中予以说明。

注：边长大于600 mm 的砖需要切割时，应按比例进行切割。

6.2  每种样品的最小试样数量见表2。

表 2  最小试样量 

7  步骤

7.1  用硬刷刷去试样背面松散的粘结颗粒。将试样放入干燥箱(5.1)中，温度高于105℃,至少24 h, 然后冷却至室温。应在试样达到室温后3 h 内进行试验。

7.2  将试样置于支撑棒(5.3)上，使釉面或正面朝上，试样伸出每根支撑棒的长度为L₁ (见表1和图1)。

7.3 对于两面相同的砖，例如无釉马赛克，以哪面向上都可以。对于挤压成型的砖，应将其背肋垂直于 支撑棒放置，对于所有其他矩形砖，应以其长边L 垂直于支撑棒放置。

7.4 对凸纹浮雕的砖，在与浮雕面接触的中心棒(5.4)上再垫一层厚度与表1相对应的橡胶层。

7.5  中心棒应与两支撑棒等距，以1N/(mm² ·s)±0.2   N/(mm² ·s)的速率均匀的增加荷载，每秒的 实际增加率可按式(2)计算，记录断裂荷载F。

8  结果表示

只有在宽度与中心棒直径相等的中间部位断裂试样，其结果才能用来计算平均破坏强度和平均断 裂模数，计算平均值至少需要5个有效的结果。

如果有效结果少于5个，应取加倍数量的砖再做第二组试验，此时至少需要10个有效结果来计算 平均值。

破坏强度S 以牛顿(N) 表示，按式(1)计算：

             (1)

式中：

F—— 破坏载荷，单位为牛顿(N);

l₂——两根支撑棒之间的跨距(见图1),单位为毫米(mm); 

b—— 试样的宽度，单位为毫米(mm)。

断裂模数R  以牛顿每平方毫米(N/mm²)   表示，按式(2)计算：

                        (2)

式中：

F——破坏载荷，单位为牛顿(N);

L₂—— 两根支撑棒之间的跨距(见图1),单位为毫米(mm);

b—— 试样的宽度，单位为毫米(mm);

h——  试验后沿断裂边测得的试样断裂面的最小厚度，单位为毫米(mm)。

断裂模数的计算是根据矩形的横断面，如断面的厚度有变化，只能得到近似的结果，浮雕凸起越浅， 近似值越准确。

记录所有结果，以有效结果计算试样的平均破坏强度和平均断裂模数。

9  试验报告

试验报告包括以下内容：

a)    依据GB/T   3810的本部分；

b)   试样的描述，如表面有凸纹浮雕；

c) 试样的数量；

d)d 、t 、l₁ 、 和l₂  的值(见图1);

e)    各试样的破坏荷载F;

f)    平均破坏荷载；

g)    各试样的破坏强度S;

h)    平均破坏强度；

i)     各试样的断裂模数R;

j)     平均断裂模数；

k)    在适用时说明试样经切割后试验。