GB/T 9966.4-2020天然石材试验方法 第4部分：耐磨性试验

ICS 91.100.15 Q21 GB/T 9966.4—2020 代替 GB/T 9966.4—2001 中华人民共和国国家标准 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 2020-03-06 发布 2021-02-01 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 前言 GB/T 9966《天然石材试验方法》共分为18个部分： 第1部分：干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验； 第2部分：干燥、水饱和、冻融循环后弯曲强度试验； 第3部分：吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验； 第4部分：耐磨性试验； 第5部分：硬度试验； 第6部分：耐酸性试验； 第7部分：石材挂件组合单元挂装强度试验； 第8部分：用均匀静态压差检测石材挂装系统结构强度试验； 第9部分：（通过测量共振基本频率）测定动力弹性模数； 第10部分：挂件组合单元抗震性能的测定； 第11部分：激冷激热加速老化强度测定； 第12部分：静态弹性模数的测定； 第13部分：毛细吸水系数的测定； 第14部分：耐断裂能量的测定； 第15部分：耐盐雾老化强度测定； 第16部分：线性热膨胀系数的测定； 第17部分：盐结晶强度的测定； 第18部分：岩相分析。 本部分为 GB/T 9966 的第4部分。 本部分按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本部分代替 GB/T 9966.4—2001《天然饰面石材试验方法 第4部分：耐磨性试验方法》。 本部分与 GB/T 9966.4—2001 相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下： 增加了磨轮研磨法适用范围（见第1章，2001年版的第1章）； 增加和调整了规范性引用文件（见第2章）； 增加了耐磨机试验设备原理及其示意图（见3.1.1，2001年版的3.1）； 修改了耐磨试验机的磨盘尺寸、试验配重、转速和磨料流速等技术参数（见3.1.1，2001年版的3.1和5.2）； 提高了天平的精度要求（见3.1.2，2001年版的3.3）； 修改了试样规格尺寸（见3.2，2001年版的4.1）； 修改了试样干燥温度和恒重时间（见3.3.1，2001年版的5.1）； 修改了磨料型号和磨损转数（见3.3.2，2001年版的3.2和5.2）； 增加了体积密度的测试方法（见3.3.3）； 修改了计算公式（见3.4，2001年版的第6章）； 增加了磨轮研磨试验方法内容（见第4章）； 增加了试验报告的部分内容（见第5章，2001年版的第7章）。 本部分由中国建筑材料联合会提出。 本部分由全国石材标准化技术委员会（SAC/TC460）归口。 本部分起草单位：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、环球石材（福建）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。 1 范围 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。 2 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 3 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～70g/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。 图1 磨盘式耐磨试验机示意图 说明： 1—地脚螺钉；2—电源开关；3—停止按钮；4—启动按钮；5—光电计数器；6—试样；7—试样夹；8—电源；9—盒盖（内含传动齿轮）；10—磨料漏斗；11—开关阀门；12—磨料流量调节器；13—转动套；14—垂直轴；15—磨盘。 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 65℃ ± 5℃ 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 65℃ ± 5℃ 的鼓风干燥箱内干燥 48h，放入干燥器中冷却至室温，然后称其质量（$m_0$），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（$m_1$），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（$m_2$），并称其在水中质量（$m_3$），按 GB/T 9966.3 计算试样体积密度（$ ho$）。 3.4 试验结果 按式（1）计算试样的耐磨度： $H_a = \frac{10\rho}{2000(m_0 - m_1)}$ …… (1) 式中： $H_a$ — 耐磨度（磨损掉体积的倒数乘修正系数），单位为每立方厘米（cm$^{-3}$）； $ ho$ — 试样的体积密度，单位为克每立方厘米（g/cm$^3$）； $m_0$ — 研磨前干燥试样质量，单位为克（g）； $m_1$ — 研磨后干燥试样质量，单位为克（g）。 以每组试样的算术平均值作为试验结果，结果取两位有效数字。 4 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 203HB～245HB，直径 200mm ± 1mm，边缘厚度 70mm ± 1mm，旋转速度为 75 转/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，但至少有一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 ± 0.1L/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。 图2 耐磨装置原理示意图 说明： 1—试验台；2—导轨；3—夹具车；4—固定螺钉；5—垫块；6—试样；7—流量控制狭缝；8—流量控制斗；9—控制阀；10—储料斗；11—磨料流；12—磨轮；13—凹槽；14—平衡物；15—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