ASTM C1353/C1353M-20 Standardprüfverfahren für die Abriebfestigkeit von Natursteinen, die Fußgängerverkehr ausgesetzt sind, unter Verwendung eines rotierenden Plattform-Schleifmittels

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) veröffentlichte Standard „ASTM C1353/C1353M-20 Standard Test Method for Abrasion Resistance of Dimensioned Stone Subjected to Foot Traffic Using a Rotary Platform Abrasive“ beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung eines Abriebfestigkeitsindex durch Bestimmung des Volumenverlusts durch Abrieb von Dimensioned Stone, wie in ASTM C119 beschrieben. Dieser Standard basiert auf dem Standard „ASTM G195-22 Standardleitfaden zur Durchführung von Abriebtests mit einem Schleifmittel auf rotierender Plattform“. Bei dieser Prüfmethode wird ein rotierender Plattformschleifer verwendet, um den Volumenverlust von Natursteinen durch Abrieb unter kontrollierten Bedingungen zu bestimmen. Mit dieser Testmethode lassen sich Unterschiede in der Verschleißfestigkeit von Steinen unterschiedlicher Größe aufzeigen. Dieses Prüfverfahren ermöglicht den Vergleich von Steinen der gleichen Art.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Abrasive ist ein Verschleißprüfgerät zur Bewertung der Verschleißfestigkeit, auch als Schleifmittel bekannt.
• Ein Verschleißzyklus ist der Vorgang, bei dem ein Schleifmittel ein- oder mehrmals entlang einer Materialoberfläche oder am Schleifmittel entlang bewegt wird, wodurch es in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Bei der Prüfmethode mit rotierender Plattform handelt es sich um eine vollständige Drehung der Probe.
• Der Verschleißfestigkeitsindex ist eine Zahl, die aus dem Gewichtsverlust einer Probe berechnet wird, die einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen mit einer standardmäßigen gebundenen Schleifscheibe ausgesetzt ist.
• Unter Neubeschichtung versteht man das Reinigen und Erneuern der Arbeitsfläche einer Schleifscheibe vor oder während der Prüfung.
• Bei dem Exemplar handelt es sich um einen geometrisch regelmäßigen Steinblock.
• Die Testprobe ist ein flaches Prisma mit einer bestimmten Größe und Form, das aus der eingereichten Probe geschnitten wird.

Für Definitionen anderer in dieser Norm verwendeter Begriffe gilt die Norm „ASTM C119-20 Standardterminologie für Naturstein“.

Die Probe wird durch rotierende Reibung unter kontrollierten Druck- und Schleifbedingungen abgerieben. Der Prüfling ist auf einem Drehtisch montiert und rotiert um eine vertikale Achse gegen die Gleitrotation zweier Schleifscheiben. Eine Schleifscheibe reibt die Probe nach außen zum Rand hin und die andere nach innen zur Mitte hin, während ein Vakuumsystem den während der Prüfung entstehenden Abrieb entfernt. Die entstehenden Abnutzungsspuren bilden ein Muster aus sich kreuzenden Bögen auf einer Fläche von etwa 30 cm2. Die Verschleißfestigkeit wird durch die Bestimmung des Volumenverlusts durch Verschleiß und die Berechnung des Verschleißfestigkeitsindex beurteilt.

Mit dieser Prüfmethode lässt sich die Verschleißfestigkeit von Natursteinen messen. Sie kann mit der Leistung bei der Endnutzung korreliert oder zur vergleichenden Bewertung der Materialleistung verwendet werden, oder beides. Die Verschleißfestigkeit von Naturstein, die im Labor auf einer Prüfmaschine gemessen wird, ist normalerweise nur einer von mehreren Faktoren, die zum Verschleißverhalten des Materials bei der tatsächlichen Verwendung beitragen. Die Berechnung der geschätzten Lebensdauer sollte nicht ausschließlich auf spezifischen Verschleißdaten basieren.

Die Verschleißfestigkeit von Naturstein kann durch Faktoren wie Testbedingungen, Art des Schleifmittels, Druck zwischen Probe und Schleifmittel, Befestigung der Probe sowie Art, Qualität oder Menge der Endbearbeitungsmaterialien beeinflusst werden.

Abriebtests mit einem Schleifmittel mit rotierender Plattform können aufgrund von Änderungen des Schleifmittels während bestimmter Tests variieren. Je nach Art des Schleifmittels und der Prüfprobe kann es durch den Abtrag von Lack oder anderen Materialien von den Prüfproben zu einer Veränderung (Verstopfung) der Schleifscheibenoberfläche kommen. Um diese Abweichung zu verringern, müssen Schleifscheiben möglicherweise neu beschichtet werden.

Bei diesen Tests wird ein rotierendes Plattformschleifmittel verwendet, das aus den folgenden Elementen besteht:

• Eine abnehmbare Proben-Drehtellerplattform mit Gummipolster, Klemmplatte, zentral angeordnetem Gewindestift und Mutter. Der Drehtisch muss motorgetrieben und so montiert sein, dass er eine kreisförmige Oberflächenbewegung einer flachen Probe in der Ebene ihrer Oberfläche erzeugt. Die Drehtischplattform muss sich in einer Ebene mit einer Abweichung von nicht mehr als 1,6 mm in einem Abstand von 0,02 mm von ihrem Umfang deutlich drehen.
• Ein Motor, der die Plattentellerplattform mit 72 plus/minus 7 U/min oder 2 plus/minus 60 U/min drehen kann.
• Ein Paar Gelenkarme, an denen Schleifräder und Zusatzgewichte oder Gegengewichte befestigt sind.
• Ein Vakuumsaugsystem und eine Vakuumaufnahmedüse entfernen während der Prüfung Schmutz und Schleifpartikel von der Probenoberfläche. Die Saugdüse muss höhenverstellbar sein und über zwei 8 mm große Öffnungen in der Düse verfügen. Eine Öffnung sollte zwischen den beiden Rädern und auf der Verschleißspur platziert werden, die andere sollte diagonal platziert werden, mit einem Abstand von 76,2 mm zwischen den Achsen der beiden Öffnungen. Die Vakuumsaugkraft auf der Oberfläche der Probe sollte ausreichen, um Verschleißpartikel und Abriebpartikel zu entfernen.
• Ein Zähler, der die Anzahl der Verschleißzyklen (Umdrehungen) der Drehtellerplattform aufzeichnet.

Bei den Tests kommen auch Schleifräder zum Einsatz, die am freien Ende von Schwenkarmen befestigt sind und sich horizontal frei drehen können.

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