EN 12372 Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie wytrzymałości na zginanie pod obciążeniem skupionym

Norma europejska „EN 12372 Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie wytrzymałości na zginanie pod obciążeniem skupionym” opisuje metodę badania wytrzymałości kamienia naturalnego na zginanie pod obciążeniem skupionym. Zawiera ona zarówno specyfikację, jak i procedurę badania produktu technologicznego. Zasada działania tej metody polega na umieszczeniu próbki w dwóch cylindrach i stopniowym obciążaniu jej w środku. Mierzy się obciążenie niszczące i oblicza wytrzymałość na zginanie.

Sprzęt używany w testach obejmuje:

• Waga: Waga umożliwiająca ważenie próbki z dokładnością do 0,01% masy próbki.
• Piekarnik wentylowany: Piekarnik wentylowany, który może utrzymać temperaturę 70 stopni plus/minus 5 stopni.
• Przyrząd do pomiaru liniowego: przyrząd do pomiaru liniowego o dokładności 0,05 mm.
• Maszyna wytrzymałościowa: Maszyna wytrzymałościowa o odpowiedniej sile, zgodna z normą EN 12390-4 i skalibrowana zgodnie z nią.
• Urządzenie przykładające obciążenie trzypunktowe do próbki. Składa się z dwóch dolnych rolek (rolek podporowych) i górnej rolki (rolki przykładającej obciążenie), umieszczonych w połowie odległości między rolkami podporowymi. Odległość między rolkami podporowymi należy określić zgodnie z wymaganiami niniejszej normy.
• Pomieszczenie: Napój gazowany, który można przechowywać w temperaturze od 20 stopni do plus/minus 10 stopni.

Pobieranie próbek nie należy do obowiązków laboratorium badawczego, chyba że zostanie to wyraźnie zażądane. Należy wybrać co najmniej 10 próbek z jednorodnej partii. Powierzchnia próbek służących jako wzorce odniesienia powinna być piłowana, honowana lub polerowana.

Próbki do badań technologicznych mogą być wyrobami gotowymi lub próbkami ciętymi z arkuszy lub innych półproduktów lub wyrobów gotowych. Jeśli próbka ma naniesioną fakturę powierzchni (np. młotkowaną płomieniowo, młotkowaną, śrutowaną), rodzaj naniesionej faktury należy podać w raporcie. Jeśli próbka ma przymocowaną siatkę lub podobne wzmocnienie, należy je usunąć przed badaniem lub odnotować jego obecność w raporcie z badań. Wymiary próbek muszą być podane.

W przypadku kamieni o maksymalnej wielkości ziarna poniżej 25 mm preferowane wymiary to 50 mm x 50 mm x 300 mm, z tolerancją plus/minus 3 mm dla każdego wymiaru. Inne rozmiary są również możliwe, ale muszą spełniać następujące wymagania:

• Grubość powinna wynosić od 25 mm do 100 mm i być dwukrotnie większa od rozmiaru największego ziarna w kamieniu.
• Całkowita długość powinna być równa sześciokrotności grubości.
• Szerokość powinna wynosić od 50 mm do trzech razy grubości, ale nie mniej niż grubość.

Odległość między rolkami podporowymi powinna być równa pięciokrotności grubości.

Tolerancja odległości pomiędzy rolkami nośnymi musi wynosić plus/minus 1 mm.

Jeśli kamień wykazuje płaszczyzny anizotropii (np. uwarstwienie, foliację), próbki należy przygotować zgodnie z co najmniej jednym z układów pokazanych na rysunkach, a kierunek płaszczyzn anizotropii należy oznaczyć na każdej próbce co najmniej dwiema równoległymi liniami. Jeśli znane jest przeznaczenie kamienia pod względem kierunku płaszczyzn anizotropii, badanie należy przeprowadzić z siłą przyłożoną do powierzchni, która będzie obciążana podczas użytkowania. Jeśli przeznaczenie kamienia jest nieznane, ale kierunek płaszczyzn anizotropii jest oznaczony na próbkach (co najmniej dwiema równoległymi liniami), badanie należy przeprowadzić w każdym z trzech układów pokazanych na rysunkach. Łączna liczba próbek powinna wówczas wynosić trzy razy 10.

Próbki należy suszyć do uzyskania stałej masy w temperaturze 70°C plus/minus 5°C lub 40°C plus/minus 5°C. W przypadku marmuru geologicznie zdefiniowanego za odpowiednią uznaje się temperaturę 40°C. Stałą masę osiąga się, gdy różnica między dwoma ważeniami wykonanymi w odstępie 24 godzin plus/minus 2 godzin nie przekracza 0,1% masy pierwszego z dwóch ważeń. Po wysuszeniu, a przed badaniem, próbki należy przechowywać w temperaturze 20°C plus/minus 5°C do momentu osiągnięcia równowagi termicznej. Badanie należy wykonać w ciągu 24 godzin.

Podczas badania powierzchnie cylindrów są czyszczone, a luźny piasek jest usuwany z powierzchni próbki, które będą miały kontakt z cylindrami. Próbka jest umieszczana pośrodku cylindrów podtrzymujących. Cylinder obciążający jest umieszczany pośrodku próbki. Obciążenie jest stopniowo zwiększane z szybkością 0,25 plus/minus 0,05 MPa/s, aż do pęknięcia próbki. Obciążenie powodujące pęknięcie jest zaokrąglane do najbliższych 10 N, a lokalizacja pęknięcia jest rejestrowana. Szerokość i grubość próbki są mierzone w pobliżu płaszczyzny pęknięcia, a wymiary są wyrażane w milimetrach z dokładnością do 0,1 mm.

Wytrzymałość na zginanie każdej próbki oblicza się według wzoru podanego w normie. Wynik podaje się z dokładnością do 0,1 megapaskala. Jeśli pęknięcie jest niecentryczne, oddalone o ponad 15% odległości między cylindrami podtrzymującymi od środka próbki lub jest spowodowane obecnością defektów (takich jak żyłki lub pęknięcia), odnotowuje się to w raporcie z badań. Warunki pękania niecentrycznego są określone w dodatku do normy (Dodatek B).

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, może pochwalić się silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia naukowe i technologiczne oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą „EN 12372 Metody badań kamienia naturalnego – Oznaczanie wytrzymałości na zginanie pod dużym obciążeniem”.