Стандартизация процессов контроля качества керамического кирпича

   Для определения  длины и ширины изделий замеры производят в трех местах – по ребрам и середине постели, толщины изделий- середине тычка и ложка. Для изделий с закругленными углами замеры производят на расстоянии 15 мм от ребер. За окончательный результат принимают разность наибольшего и наименьшего из измеренных значений.

   Глубину отбитости и притупленности углов и ребер измеряют при помощи штангенглубиномера  по ГОСТ 162 или угольника по ГОСТ 3749 и линейки по ГОСТ 427 по перпендикуляру от вершины угла или ребра, образованного угольником  до  поврежденной  поверхности.

   Для определения  отбитости ребер определяют участок с глубинной отбитости не более 10 мм, а за тем замеряют длину отбитости этого участка. 
 

   Протяженность тещины по постели изделия измеряют линейкой по перпендикуляру от наиболее удаленной точки трещины до её пересечения с ребром грани, через которую она проходит.

   Отклонения  от перпендикулярности граней изделий, отнесенное к длине 120 мм, определяют стальным угольником путем приложения его к ложку и замера наибольшего  зазора между тычком и внутренним краем угольника с погрешностью измерения не более 1мм.

   ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ ИЗВЕСТКОВЫХ  ВКЛЮЧЕНИЙ.

   У керамического  кирпича и камней встречается  скрытый дефект, который может  проявиться не сразу, а лишь после  того, как изделия достаточное  время находились во влажном состоянии. В этом случае появляются отколы и  разрушение поверхности изделия. В месте разрушения хорошо виден белый порошок или белая тестообразная масса.

   Причина таких дефектов- нарушение технологии подготовки сырьевой массы, из которой формуется кирпич. Если в исходном сырье встречаются куски известняка или другой карбонатной породы состава СаСО₃, то в случае, когда сырьевая масса не измельчается достаточно тонко, в свежеотформованном изделии могут оказаться кусочки известняка размером 1…5 мм. При обжиге они превращаются в оксид кальция (негашеную известь, причем, как правило, в форме пережога).

   В такой  форме негашеная известь при  контакте с водой спустя некоторое  время превращается в  гидроксид  кальция ( гасится ) с увеличением в объеме. Это приводит к отколам изделий.

   Стандартом не допускаются известковые включения, вызывающие разрушение поверхностей кирпича или отколы глубиной более 6 мм.

   Ускоренное  определение наличия известковых  включений  в изделиях  проводят методом пропаривания. Для этого испытываемое изделие в количестве 5 штук в сухом состоянии помещают на решетке в сосуд. Под решетку наливают воду, а сосуд накрывают крышкой и нагревают до кипения. Кипячение продолжают в течение 1 ч. После этого образцы охлаждают в течение 4 ч, не открывая сосуда. Затем их вынимают и осматривают.

Если отколов  и разрушений не обнаружено или появились  не более 3 отколов  

с наибольшим измерением от 3 до 10 мм, то такой кирпич считается  прошедшим испытания.

    При большем количестве отколов, разрушений поверхности или появлений отколов более 6 мм глубиной необходимы повторные испытания. Если они дают тот же результат, то партия бракуется.

   ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ И ВОДОПОГЛАЩЕНИЯ.

   Среднюю плотность определяют не менее, чем на трех образцах. Объем образцов (V_ест) определяют по их геометрическим размерам, измеренным с погрешностью не более 1 мм.

   Измеренные  образцы высушивают до постоянной массы (m_сух) с погрешностью не более 10г.

   Среднюю плотность (p_m) образца в кг/м³ рассчитывают по формуле:

   P_m=( m_сух/V_ест) х 1000.

   За  значение средней плотности партии изделий принимают среднее арифметическое результатов определения плотности всех образцов, рассчитанное с точностью до 10 кг/м³.

   Истинную  плотность керамических изделий  определяют на пробах материала, полученных не менее, чем от трех образцов. Для подготовки пробы от каждого образца снаружи и от середины откалывают по два куска, массой не менее 100 г каждый, которые измельчают до зерен размером около 5 мм. Квартованием отбирают навеску массой не менее 100 г и измельчают её в фарфоровой ступке до полного прохождения через сито № 1. Затем квартованием отбирают навеску массой не менее 50 г и измельчают её до полного прохождения через сито № 063.

   Приготовленную  порошкообразную пробу высушивают до постоянной массы и охлаждают  в эксикаторе над концентрированной  серной кислотой или безводным хлористым  кальцием.

   Пикнометрическим  способом истинную плотность определяют следующим образом. Навеску материала массой 60..80 г высыпают с помощью воронки в чистый высушенный и предварительно взвешенный пикнометр вместимостью 100 см³, после чего взвешивают пикнометр с порошком. Затем в пикнометр наливают инертную по отношению к испытуемому веществу

жидкость (воду, масло, керосин) для удаления воздуха из материала навески и жидкости пикнометр с содержимым выдерживают под вакуумом в эксикаторе до прекращения выделения пузырьков. В случае использования в качестве инертной жидкости  (воды), возможно, удалять воздух  нагреванием пикнометра на песчаной или водяной бане в течение 15….20 минут для удаления пузырьков воздуха. После этого пикнометр охлаждают до комнатной температуры и доливают жидкость до метки, после чего обтирают мягкой тканью и взвешивают.

    Истинную  плотность p ( г/см³) вычисляют по формуле

    p=( m₁-m₂) p_ж /((m₁-m₂)-(m₃-m₄)),

где m₁- масса пикнометра с навеской порошка,  г; m₂- масса пустого пикнометра, г; m₃- масса пикнометра с навеской порошка и жидкостью, г; m₄- масса пикнометра с жидкостью.

    Водопоглощение . Наиболее простой способ, регламентированный ГОСТ 530-95- определение водопоглощения при погружении образцов в воду при атмосферном давлении и нормальной температуре.

    Водопоглощение определяют не менее, чем на трех образцах. Образцы перед испытанием высушивают до постоянной массы и устанавливают на решетку в сосуд с водой с температурой (20-5) С. Установка производится в один ряд с зазорами между образцами 2 см, уровень воды должен быть выше уровня образцов на 2…10 см. В воде образцы выдерживают (48+1) час.

    После этого образцы вынимают из воды, обтирают влажной тканью и взвешивают. Массу воды, вытекающую из образцов  на чашку весов, включают в массу образца. Водопоглощение по массе определяют по формуле:

    W_m=((m_нас –m_сух) /m_сух )  100%.

    За  значение водопоглощения изделий принимают среднее арифметическое результатов определения водопоглощения всех образцов, рассчитанное с точностью до 1%.

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРКИ ПО ПРОЧНОСТИ.

    Марка кирпича и камней устанавливается  по результатам их испытаний на прочность  при сжатии и изгибе для всех видов  кирпича и только при сжатии для  камней, проводимых в соответствии с ГОСТ 8462-85.

    Испытания проводят на сухих образцах. Влажные  образцы перед испытанием выдерживают не менее 3 суток в закрытом помещении при температуре (105+5)С и подсушивают в течение 4 ч при температуре (105-5)С.

    Образцы, отобранные для испытаний, по наличию дефектов и внешнему виду должны удовлетворять требованиям стандарта ( ГОСТ 530-95).

    Предел  прочности при сжатии кирпича  определяют на образцах из двух целых  кирпичей или из двух половинок. Кирпич делят на половинки распиливанием или раскалыванием. Кирпич или его половинки укладывают постелями друг на друга. Половинки размещают поверхностями раздела в противоположные стороны.

    ПРОВЕДЕНИЕ  ИСПЫТАНИЙ.

    Образцы измеряют с погрешностью до 1 мм. Каждый линейный размер образца вычисляют  как среднее арифметическое значение, результатов измерений двух средних линий противолежащих поверхностей образца.

    Испытание образцов на сжатие.

    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,                       (1)

  где Р – 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).

    При вычислении предела прочности при  сжатии образцов из двух целых кирпичей толщиной  88 мм или из двух половинок  результаты испытаний 
 

    При вычислении предела прочности при  изгибе образцов в партии не учитывают образцы пределы прочности которых имеют отклонение от среднего значения редела прочности всех образцов более чем на 50% и не более чем по одному образцу в каждую сторону.

    Образцы измеряют с погрешностью до 1 мм для  вычисления площади его поперечного  сечения.

    На  боковые поверхности образца  наносят вертикальные осевые линии, с помощью которых образец  устанавливают в центре плиты  пресса.

    Образец прижимают верхней плитой пресса и включают масляный насос. Скорость подачи нагрузки должна быть такой, чтобы  разрушение образца происходило через 20…60 с после начала испытаний.

    Предел  прочности при сжатии R_сж(МПА) образца вычисляют по формуле

    R_cж=Рраз/ F,

Где Рраз – наибольшая нагрузка, зафиксированная при испытании образца, МН; F – площадь поперечного сечения образца, м².

    Предел  прочности при сжатии кирпича  вычисляют с точность до 0,1 МПа  как среднее арифметическое значение результатов испытания всех пяти образцов.

    Предел  прочности при изгибе определяют только для кирпича.

    В местах опирания и приложения нагрузки поверхность кирпича пластического формования выравнивают цементным или гипсовым раствором, шлифованием или с помощью прокладок.

    У образцов перед испытанием измеряют  с погрешностью 1 мм высоту и ширину в месте приложения нагрузки. Размеры  вычисляют как среднее арифметическое значение результатов измерений двух средних линий на противоположных гранях образца.

    При испытании на изгиб используют приспособление, состоящее из двух катков (подвижного и неподвижного), на которые устанавливается  образец. Сверху вдоль центральной  линии устанавливается каток, передающий нагрузку от верхней плиты пресса, вся установка должна строго центрироваться. Диаметры применяемых катков – 10…20 мм; материал – сталь.

    Предел  прочности при изгибе Rизг (Мпа) образца вычисляют по формуле:

    Rизг=3 Рраз*1*2b*h²

Где Рраз – наибольшая нагрузка, зафиксированная при испытании, МН; 1- расстояние между осями опор, м; b – ширина образца, м; h- высота образца, м. Предел прочности при изгибе образцов в партии вычисляют с точностью 0,05 Мпа.

    Марка кирпича устанавливается в соответствии с требованиями стандарта по обоим  показателям R_сж и R_изг.

    МОРОЗОСТОЙКОСТЬ.

    Морозостойкость стеновых изделий характеризуется  маркой по морозостойкости. Стандартом установлено четыре марки по морозостойкости: F15; F25; F35; F50 за марку по морозостойкости принимают установленное число циклов попеременного «замораживания и оттаивания», которое при испытании выдерживают изделия без следующих признаков деградации:

    1 Появление  внешних повреждений ( трещин, отколов), не допускаемых стандартом.

    2 Уменьшение  массы изделий в результате  разрушения поверхности и выкрашивания материалов более чем на 5 % от первоначальной массы.

    3 Снижение  предела прочности изделия при сжатии более чем на 15% от первоначальной прочности.

   Стандартом  предусмотрены два метода контроля морозостойкости кирпича:

1. Метод объемного замораживания.
2. Метод одностороннего замораживания.

В большинстве  случаев благодаря относительной  простате применяют метод объемного  замораживания. Контроль морозостойкости  при этом проводится либо по степени повреждения ( или потере массы) образцов 9испытавают 5 образцов), либо по потере прочности. Контроль морозостойкости в последнем случае проводят на 20 образцах,  половину из которых используют в качестве контрольных. Контрольные образцы хранят в ванне с гидравлическим затвором.