Меню

Испытания кирпича на прочность и морозостойкость

  • 06.12.2025
  • Познавательное
Таблица 1. Определение прочности керамического кирпича при сжатии по ГОСТ 8462-85
Параметр испытания Требование ГОСТ 8462-85 Технические условия
Количество образцов 5 штук (целых кирпичей или половинок) Образцы состоят из двух целых кирпичей или двух половинок, уложенных постелями друг на друга
Скорость нагружения Нагрузка возрастает непрерывно со скоростью, обеспечивающей разрушение через 20–60 секунд Конкретное числовое значение скорости в МПа/с в ГОСТ 8462-85 не регламентируется
Время до разрушения 20–60 секунд Разрушение образца должно наступать в указанном временном диапазоне после начала испытания
Подготовка образцов Выравнивание опорных поверхностей цементным раствором Применяется для керамического кирпича пластического формования. Силикатный кирпич испытывают без выравнивания
Температура и влажность Образцы в воздушно-сухом состоянии при (20±5)°C Выдержка не менее 3 суток в помещении или сушка 4 часа при (105±5)°C
Расчет предела прочности Среднее арифметическое с точностью до 0,1 МПа При толщине образца 88 мм результаты умножают на коэффициент 1,2
Марки прочности (ГОСТ 530-2012) М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300 Клинкерный кирпич: М300–М1000
Примечание: Испытания проводятся на гидравлическом прессе с равномерным распределением нагрузки на опорные поверхности. Результаты менее 50% от среднего значения не учитываются при расчете.
Таблица 2. Определение прочности керамического кирпича при изгибе по ГОСТ 8462-85
Параметр испытания Требование ГОСТ 8462-85 Технические условия
Количество образцов 5 целых кирпичей Испытание проводится на целых образцах без распиливания
Схема нагружения Трехточечный изгиб на двух опорах Нагрузка прикладывается в середине пролета и равномерно распределяется по ширине
Расстояние между опорами 200 мм для одинарного кирпича (250×120×65 мм) Опоры устанавливаются симметрично относительно центра образца
Подготовка поверхности Выравнивание цементным раствором для кирпича пластического формования Силикатный и кирпич полусухого прессования испытывают без выравнивания
Расположение пустот Несквозные пустоты в растянутой зоне Кирпич устанавливается так, чтобы пустоты располагались в зоне растяжения
Формула расчета Rизг = 3Pl / 2bh² P — разрушающая нагрузка (МН), l — расстояние между опорами (м), b — ширина (м), h — высота (м)
Расчет предела прочности Среднее арифметическое с точностью до 0,05 МПа Не учитываются образцы с отклонением более 50% от среднего (не более одного в каждую сторону)
Примечание: Половинки кирпича, полученные после испытания на изгиб, допускается использовать для испытаний на сжатие. Марка прочности устанавливается по результатам обоих испытаний согласно таблице 6 ГОСТ 530-2012.
Таблица 3. Контроль морозостойкости кирпича методом объемного замораживания по ГОСТ 7025-91
Параметр испытания Требование ГОСТ 7025-91 Технические условия
Базовый метод Объемное замораживание в морозильной камере Образцы полностью погружаются в воду в контейнерах
Температура замораживания От −15°C до −20°C Морозильная камера с принудительной вентиляцией и автоматической регулировкой температуры
Температура оттаивания (20±5)°C Оттаивание в ванне с водой при комнатной температуре
Длительность одного цикла Замораживание не менее 4 часов Общая продолжительность цикла (замораживание + оттаивание) составляет 8–12 часов
Насыщение образцов водой Выдержка в воде 48 часов при (20±5)°C Уровень воды должен быть на 2–10 см выше верха образцов
Количество образцов Не менее 5 образцов для контроля по повреждениям или потере массы Не менее 20 образцов для контроля по потере прочности (10 основных + 10 контрольных)
Критерии оценки Визуальный осмотр, потеря массы не более 10%, потеря прочности Недопустимы: шелушение, растрескивание, отколы, выкрашивание, глубокие трещины
Марки морозостойкости (ГОСТ 530-2012) F25, F35, F50, F75, F100, F200, F300 Число после буквы F указывает минимальное количество циклов замораживания-оттаивания
Примечание: Контрольные образцы хранятся в ванне с гидравлическим затвором при температуре (20±5)°C. Морозостойкость напрямую связана с водопоглощением — чем ниже водопоглощение, тем выше морозостойкость материала.
Таблица 4. Определение водопоглощения керамического кирпича по ГОСТ 7025-91
Параметр испытания Требование ГОСТ 7025-91 Технические условия
Метод 1 В воде при (20±5)°C и атмосферном давлении Стандартный метод для керамического кирпича
Метод 2 В кипящей воде при атмосферном давлении Образцы кипятят 5 часов, затем остывают 16–19 часов
Метод 3 Под вакуумом при (20±5)°C Взаимозаменяем с методом 1, используется вакуумный эксикатор
Количество образцов Не менее 3 образцов (целых или половинок) Каждый образец взвешивается отдельно для точности расчетов
Подготовка образцов Керамические изделия высушивают до постоянной массы Сушка при (105±5)°C в электрошкафу до постоянной массы (разница не более 0,1%)
Время выдержки в воде 48 часов при (20±5)°C Образцы укладывают на решетку с зазорами не менее 2 см, уровень воды на 2–10 см выше образцов
Взвешивание Масса сухого образца (m₁) и насыщенного водой (m₂) Перед взвешиванием влажный образец вытирают влажной тканью для удаления поверхностной влаги
Расчет водопоглощения W = [(m₂ − m₁) / m₁] × 100% Результат округляют до 0,1% и вычисляют как среднее арифметическое для серии образцов
Нормативные значения (ГОСТ 530-2012) Рядовой кирпич: не менее 6%, клинкерный: не более 6% Для лицевого кирпича допускается повышенное водопоглощение до 10–12%
Примечание: Методы определения водопоглощения при (20±5)°C и в кипящей воде не взаимозаменяемы. Для силикатного кирпича водопоглощение определяют без предварительного высушивания образцов. Низкое водопоглощение является признаком высокой плотности и морозостойкости материала.
↑ Вернуться к навигации

Нормативная база испытаний керамического кирпича

Контроль качества керамического кирпича осуществляется на основе системы национальных стандартов, регламентирующих требования к физико-механическим характеристикам стеновых материалов. Базовым документом является ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия», введенный в действие с июля 2013 года. Стандарт устанавливает классификацию керамических изделий по прочности, морозостойкости, средней плотности и теплотехническим характеристикам.

Методы испытаний регламентируются двумя основными стандартами: ГОСТ 8462-85 «Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе» и ГОСТ 7025-91 «Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости». Эти документы применяются специалистами отделов технического контроля заводов-изготовителей, аккредитованными испытательными лабораториями и организациями строительного контроля.

Область применения стандартов

ГОСТ 8462-85 распространяется на керамический и силикатный кирпич, керамические и силикатные камни, стеновые блоки из природного камня. Стандарт не применяется для испытаний бетонных блоков, методы для которых регламентированы ГОСТ 10180-2012. ГОСТ 7025-91 используется для рядовых и лицевых изделий, включая кирпич для дымовых труб.

Согласно ГОСТ 530-2012, по прочности кирпич подразделяют на марки М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300. Клинкерный кирпич выпускается в марках М300, М400, М500, М600, М800, М1000. Числовое обозначение марки соответствует гарантированному пределу прочности при сжатии в кгс на квадратный сантиметр. Например, марка М150 означает, что средний предел прочности при сжатии составляет не менее 15 МПа (приблизительно 150 кгс/см²).

По морозостойкости керамические изделия классифицируются по маркам F25, F35, F50, F75, F100, F200, F300. Марка морозостойкости показывает минимальное количество циклов попеременного замораживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии, которое выдерживает материал без признаков разрушения и потери прочности более установленного предела. Для строительства в климатических условиях средней полосы рекомендуется применять кирпич с морозостойкостью не ниже F50.

Требования к испытательным лабораториям

Испытания керамического кирпича проводятся в лабораториях, оснащенных необходимым оборудованием и прошедших аккредитацию в установленном порядке. Температура воздуха в помещении должна поддерживаться на уровне (20±5)°C. Лаборатория должна располагать поверенными средствами измерений: гидравлическим прессом, морозильной камерой, сушильным шкафом, весами, измерительным инструментом. Персонал лаборатории обязан иметь соответствующую квалификацию и допуск к работе с испытательным оборудованием.

Результаты испытаний оформляются в виде протокола, который содержит информацию о методике испытаний, характеристиках образцов, условиях проведения измерений и полученных значениях физико-механических показателей. На основании протоколов испытаний выдается акт оценки соответствия продукции требованиям ГОСТ 530-2012.

↑ К оглавлению

Методика определения прочности при сжатии

Предел прочности при сжатии является основной характеристикой несущей способности керамического кирпича. Испытание проводится на образцах, представляющих собой два целых кирпича или две половинки кирпича, уложенные постелями друг на друга. Для проведения испытаний отбирают не менее пяти образцов от партии. Половинки кирпича получают путем распиливания или раскалывания в соответствии с методикой ГОСТ 8462-85.

Подготовка образцов к испытанию

Образцы, отобранные для испытаний, должны по внешнему виду и размерам соответствовать требованиям технической документации на данный вид изделий. Если образцы находились во влажном состоянии, их выдерживают в течение не менее трех суток в закрытом помещении при температуре (20±5)°C либо подсушивают в сушильном шкафу при температуре (105±5)°C в течение четырех часов. Образцы, содержащие гипс, сушат при температуре не выше 50°C в течение восьми часов.

При изготовлении образцов из керамического кирпича пластического формования выравниванию подлежат опорные поверхности, которые в конструкции располагаются перпендикулярно направлению сжимающей нагрузки. Выравнивание выполняется цементным раствором марки не ниже М300 с добавлением мелкого песка. Толщина выравнивающего слоя должна быть минимальной и не превышать 3 миллиметров. Раствор наносится на очищенную и увлажненную поверхность кирпича при помощи шпателя.

Важная техническая особенность

Силикатный кирпич и керамический кирпич полусухого прессования испытывают на сжатие без применения выравнивающих растворов и прокладок. Половинки кирпича размещают поверхностями раздела в противоположные стороны для обеспечения равномерного распределения нагрузки.

Проведение испытания на прессе

Образец устанавливают центрально на нижнюю плиту гидравлического пресса. Подвижная верхняя плита прижимает образец с равномерно возрастающей нагрузкой. Нагрузка увеличивается непрерывно со скоростью, обеспечивающей разрушение образца через 20–60 секунд после начала испытания. Максимальную нагрузку фиксируют по показаниям силоизмерительного устройства пресса с точностью до 0,5 кН.

Предел прочности при сжатии вычисляют путем деления разрушающей нагрузки на площадь сжатия образца. Площадь рассчитывается как произведение ширины и длины рабочей постели кирпича. Размеры образцов измеряют металлической линейкой с погрешностью до 1 миллиметра. Каждый линейный размер вычисляют как среднее арифметическое значение результатов измерений двух средних линий противолежащих поверхностей.

Обработка результатов и применение поправочных коэффициентов

При вычислении предела прочности образцов из двух целых кирпичей толщиной 88 миллиметров или из двух половинок таких кирпичей результаты испытаний умножают на коэффициент 1,2. Это связано с масштабным фактором и особенностями распределения напряжений в образцах утолщенного формата. Для керамического кирпича пластического формования, изготовленного с применением цементного раствора для выравнивания, применяют коэффициент, определяемый экспериментально путем сравнения прочности образцов с выравниванием и без выравнивания.

Предел прочности при сжатии образцов в партии вычисляют с точностью до 0,1 МПа как среднее арифметическое значение результатов испытаний всех образцов серии. При этом из расчета исключают результаты, отклоняющиеся от среднего значения более чем на 50 процентов, но не более одного образца в каждую сторону. Такой подход позволяет исключить влияние случайных дефектов отдельных образцов на общую оценку партии.

Марка кирпича по прочности устанавливается по совокупности результатов испытаний на сжатие и изгиб согласно таблице 6 ГОСТ 530-2012. Среднее значение предела прочности при сжатии для пяти образцов должно быть не ниже значения, соответствующего заявленной марке, а предел прочности наименее прочного образца не должен быть ниже 80 процентов от значения марки.

↑ К оглавлению

Определение прочности при изгибе

Испытание керамического кирпича на изгиб моделирует условия работы материала в кладке при опирании на балки, перекрытия или при действии ветровых нагрузок на облицовочный слой. Предел прочности при изгибе определяют на целых кирпичах методом трехточечного изгиба. Образец устанавливают на две опоры пресса, расположенные симметрично, а нагрузку прикладывают в центре пролета перпендикулярно постели.

Схема нагружения и конфигурация испытательной установки

Расстояние между осями опор для одинарного кирпича размером 250×120×65 миллиметров составляет 200 миллиметров. Для утолщенного кирпича с размером постели 250×120 миллиметров расстояние между опорами также равно 200 миллиметров. Опоры представляют собой цилиндрические стальные валики диаметром 20–30 миллиметров, свободно вращающиеся в подшипниках. Нагружающий нож имеет аналогичную конструкцию и обеспечивает равномерное распределение усилия по всей ширине образца.

Для кирпича пластического формования перед испытанием поверхность, на которую будет приложена нагрузка, выравнивают цементным раствором, гипсовым раствором, шлифованием или применяют прокладки из картона толщиной 3–5 миллиметров. Кирпич с несквозными пустотами устанавливают на опорах таким образом, чтобы пустоты располагались в растянутой зоне образца, что соответствует реальным условиям эксплуатации материала в кладке.

Процесс испытания и фиксация результатов

Нагрузка на образец увеличивается плавно и непрерывно со скоростью, обеспечивающей разрушение в течение 20–60 секунд после начала испытания. Момент разрушения фиксируется по резкому падению показаний силоизмерительного устройства. Максимальное значение нагрузки, достигнутое до разрушения, записывается с точностью до 0,01 кН. Характер разрушения образца визуально оценивается — нормальное разрушение при изгибе характеризуется образованием магистральной трещины в растянутой зоне, перпендикулярной направлению действия нагрузки.

Предел прочности при изгибе вычисляют по формуле Rизг = 3Pl / 2bh², где P — разрушающая нагрузка в мегоньютонах, l — расстояние между осями опор в метрах, b — ширина образца в метрах, h — высота образца в середине пролета без учета выравнивающего слоя в метрах. Высоту образца измеряют штангенциркулем в трех местах по ширине в зоне приложения нагрузки и принимают среднее значение.

Пример расчета предела прочности при изгибе

Образец кирпича размером 250×120×65 мм разрушился при нагрузке 2,8 кН. Расстояние между опорами l = 0,2 м, ширина b = 0,12 м, высота h = 0,065 м. Тогда Rизг = 3 × 0,0028 МН × 0,2 м / (2 × 0,12 м × 0,065² м²) = 1,68 / 0,001014 = 1,66 МПа. Результат округляется до 1,7 МПа.

Статистическая обработка результатов

Предел прочности при изгибе образцов в партии вычисляют с точностью до 0,05 МПа как среднее арифметическое значение результатов испытаний установленного числа образцов. При вычислении среднего значения не учитывают образцы, пределы прочности которых имеют отклонение от среднего значения предела прочности всех образцов более чем на 50 процентов, причем не более чем по одному образцу в каждую сторону.

Половинки кирпича, полученные после испытания на изгиб, допускается использовать для определения предела прочности при сжатии. Это позволяет оптимизировать процесс контроля качества и сократить количество образцов, необходимых для полной оценки механических свойств материала. Поверхности раздела половинок при укладке для испытания на сжатие размещают в противоположные стороны.

↑ К оглавлению

Испытания на морозостойкость

Морозостойкость керамического кирпича характеризует способность материала в водонасыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Этот показатель имеет критическое значение для материалов, эксплуатирующихся в климатических условиях с отрицательными температурами в зимний период и высокой влажностью.

Базовый метод объемного замораживания

Контроль морозостойкости методом объемного замораживания осуществляется в морозильной камере с принудительной вентиляцией и автоматически регулируемой температурой от минус 15 до минус 20 градусов Цельсия. Образцы полностью погружаются в воду в специальных контейнерах из сварных стальных стержней или полос. Контейнеры обеспечивают свободный доступ воды ко всем поверхностям образцов и предотвращают их всплытие при замораживании.

Перед началом циклических испытаний образцы насыщают водой путем выдержки в ванне с водой температурой (20±5)°C в течение 48 часов. Уровень воды в ванне должен быть на 2–10 сантиметров выше верха образцов. После насыщения образцы помещают в контейнеры с водой и загружают в морозильную камеру. Длительность одного цикла замораживания составляет не менее четырех часов. Оттаивание проводится в ванне с водой при температуре (20±5)°C.

Критерии оценки морозостойкости

Морозостойкость оценивается по трем основным критериям: степени повреждений, потере массы и потере прочности при сжатии. Для контроля по степени повреждений или потере массы отбирают не менее пяти образцов. Для контроля по потере прочности отбирают не менее двадцати образцов, половину из которых используют в качестве контрольных для сравнения. Контрольные образцы хранят в ванне с гидравлическим затвором при температуре (20±5)°C.

После проведения установленного количества циклов замораживания-оттаивания все испытанные образцы подвергают тщательному визуальному осмотру. Согласно требованиям ГОСТ 7025-91, образцы считаются выдержавшими испытание, если на их поверхности отсутствуют следующие дефекты: шелушение поверхности, растрескивание, отколы ребер и углов размером более 10 миллиметров, выкрашивание материала, сквозные или глубокие трещины.

Расчет потери массы

Для оценки морозостойкости по потере массы образцы после завершения циклов высушивают до постоянной массы при температуре (105±5)°C. Потерю массы вычисляют как отношение разности масс образца до и после испытаний к первоначальной массе, выраженное в процентах. Потеря массы не должна превышать 10 процентов для всех марок морозостойкости.

Оценка по потере прочности

После проведения требуемого числа циклов замораживания-оттаивания основные образцы испытывают на сжатие по методике ГОСТ 8462-85. Параллельно испытывают контрольные образцы, которые хранились в нормальных условиях без воздействия циклов замораживания. Потерю прочности вычисляют как отношение разности средних значений пределов прочности контрольных и подвергнутых замораживанию образцов к пределу прочности контрольных образцов, выраженное в процентах.

Образцы считаются выдержавшими испытание на морозостойкость, если потеря прочности не превышает значений, установленных в технической документации на конкретный вид изделий. Для большинства видов керамического кирпича допускается снижение прочности не более чем на 15–25 процентов в зависимости от марки морозостойкости. Марка морозостойкости присваивается на основании наименьшего количества циклов, которое выдержали все образцы серии без превышения допустимых значений по всем критериям оценки.

Взаимосвязь морозостойкости и водопоглощения

Морозостойкость керамического кирпича находится в обратной зависимости от его водопоглощения. Материалы с низким водопоглощением имеют меньший объем открытых пор, доступных для заполнения водой, и соответственно меньше подвержены разрушению при замерзании воды в порах. Высокая степень обжига керамики способствует спеканию глинистых частиц и уменьшению пористости, что одновременно повышает прочность и морозостойкость изделий.

Размер и характер распределения пор также влияют на морозостойкость. Наличие мелких капилляров способствует быстрому перераспределению влаги и снижению внутренних напряжений при замерзании. Крупные изолированные поры, напротив, могут служить резервными объемами для расширяющегося льда. Оптимальная структура морозостойкого кирпича характеризуется наличием системы взаимосвязанных пор различного размера при общей низкой пористости материала.

↑ К оглавлению

Методы определения водопоглощения

Водопоглощение керамического кирпича представляет собой способность материала впитывать и удерживать влагу при непосредственном контакте с водой. Этот показатель выражается в процентах от массы сухого образца и характеризует общую пористость материала и размер пор, доступных для проникновения воды. ГОСТ 7025-91 предусматривает три метода определения водопоглощения, различающихся условиями насыщения образцов.

Метод насыщения в воде при нормальной температуре

Наиболее распространенным является метод определения водопоглощения при атмосферном давлении в воде температурой (20±5) градусов Цельсия. Образцы керамических изделий предварительно высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (105±5) градусов Цельсия. Постоянной считается масса, при которой разница между результатами двух последовательных взвешиваний с интервалом в два часа не превышает 0,1 процента.

Высушенные образцы охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе и взвешивают с точностью до 1 грамма. Затем образцы укладывают в один ряд по высоте с зазорами между ними не менее 2 сантиметров на решетку в сосуд с водой. Уровень воды в сосуде должен быть на 2–10 сантиметров выше верха образцов. Образцы выдерживают в воде в течение 48 часов.

По окончании выдержки каждый образец вынимают из воды, вытирают влажной отжатой тканью для удаления поверхностной влаги и немедленно взвешивают с той же точностью. Водопоглощение каждого образца вычисляют по формуле W = [(m₂ − m₁) / m₁] × 100%, где m₁ — масса сухого образца в граммах, m₂ — масса образца, насыщенного водой, в граммах. Результат округляют до 0,1 процента. Водопоглощение серии образцов вычисляют как среднее арифметическое значение результатов определений для всех образцов.

Метод насыщения в кипящей воде

Метод определения водопоглощения при атмосферном давлении в кипящей воде применяется для оценки максимального водопоглощения материала. Подготовка образцов аналогична предыдущему методу — высушивание до постоянной массы и взвешивание. Образцы укладывают в сосуд с водой, который устанавливают на электроплитку или другой нагревательный прибор.

Воду нагревают в течение приблизительно одного часа до начала кипения, затем кипятят пять часов. После этого нагрев прекращают и оставляют образцы в воде для остывания до температуры помещения на 16–19 часов. Остывшие образцы вынимают, вытирают влажной тканью и взвешивают. Расчет водопоглощения производится по той же формуле, что и для метода насыщения при нормальной температуре.

Важное замечание о взаимозаменяемости методов

Методы определения водопоглощения при атмосферном давлении в воде температурой (20±5)°C и в кипящей воде не являются взаимозаменяемыми. Результаты, полученные этими методами, могут существенно различаться, так как при кипячении вода проникает в более мелкие поры, недоступные при нормальных условиях. Метод испытания должен быть указан в технической документации на изделие.

Метод насыщения под вакуумом

Метод определения водопоглощения под вакуумом в воде температурой (20±5) градусов Цельсия взаимозаменяем с методом при атмосферном давлении. Для проведения испытания используется установка, включающая вакуумный эксикатор, вакуумный насос и манометр. Образцы после высушивания и взвешивания укладывают на решетку в эксикаторе.

В эксикатор наливают воду до уровня на 2–5 сантиметров ниже решетки с образцами. Эксикатор герметично закрывают и с помощью вакуумного насоса создают разрежение. После достижения необходимого уровня вакуума выдерживают образцы в течение двух часов. Затем медленно впускают воду в эксикатор до полного покрытия образцов. После этого вакуум снимают, эксикатор открывают и выдерживают образцы в воде еще в течение двух часов. Дальнейшая обработка образцов и расчет водопоглощения производятся аналогично стандартному методу.

Нормативные требования к водопоглощению

Согласно ГОСТ 530-2012, водопоглощение рядового керамического кирпича должно быть не менее 6 процентов. Это минимальное значение обусловлено необходимостью обеспечения достаточной адгезии кирпича с кладочным раствором. Слишком низкое водопоглощение препятствует проникновению влаги из раствора в поры кирпича и формированию прочного сцепления. Для клинкерного кирпича, характеризующегося высокой степенью спекания, водопоглощение не должно превышать 6 процентов.

Для лицевого керамического кирпича допускается водопоглощение в диапазоне от 6 до 14 процентов. Повышенное водопоглощение лицевого кирпича способствует лучшему сцеплению с отделочными и защитными составами, наносимыми на фасады зданий. При этом важно учитывать, что кирпич с высоким водопоглощением требует применения гидрофобизирующих покрытий для защиты от атмосферной влаги и повышения морозостойкости кладки.

↑ К оглавлению

Оборудование испытательной лаборатории

Проведение полного комплекса испытаний керамического кирпича требует наличия специализированного оборудования и измерительных приборов. Основным испытательным устройством является гидравлический пресс с верхним пределом измерения силы не менее 500 килоньютонов для испытаний на сжатие и не менее 50 килоньютонов для испытаний на изгиб. Пресс должен обеспечивать плавное и равномерное увеличение нагрузки с регулируемой скоростью.

Прессовое оборудование

Современные испытательные прессы оснащаются автоматизированными системами управления и регистрации данных. Силоизмерительное устройство пресса должно иметь класс точности не ниже 1,0 и подлежит периодической поверке в соответствии с требованиями метрологического законодательства. Плиты пресса изготавливают из закаленной стали и шлифуют для обеспечения плоскостности и параллельности опорных поверхностей.

Для испытаний на изгиб используют специальное приспособление, устанавливаемое на плиты пресса. Приспособление включает две опоры и нагружающий нож. Опоры выполнены в виде стальных цилиндрических роликов диаметром 20–30 миллиметров, свободно вращающихся в подшипниках качения. Расстояние между осями опор регулируется в зависимости от размеров испытываемых образцов. Нагружающий нож имеет аналогичную конструкцию и обеспечивает приложение нагрузки строго по центру пролета.

Климатическое оборудование

Морозильная камера для испытаний на морозостойкость должна обеспечивать поддержание температуры от минус 15 до минус 20 градусов Цельсия с автоматической регулировкой и отклонением не более плюс-минус 2 градуса. Камера оснащается системой принудительной вентиляции для равномерного распределения температуры по всему объему. Рабочий объем камеры выбирается исходя из количества одновременно испытываемых образцов с учетом необходимости размещения контейнеров с водой.

Сушильный электрошкаф применяется для высушивания образцов до постоянной массы перед испытаниями. Шкаф должен обеспечивать поддержание температуры в диапазоне 100–110 градусов Цельсия с автоматической регулировкой и отклонением не более плюс-минус 5 градусов. Объем шкафа выбирается с учетом размеров образцов и необходимости обеспечения свободной циркуляции воздуха между ними. Рекомендуется использовать шкафы с принудительной конвекцией для ускорения процесса сушки.

Весовое и измерительное оборудование

Для взвешивания образцов применяются технические весы с наибольшим пределом взвешивания не менее 5 килограммов и дискретностью отсчета 1 грамм. Весы должны быть поверены в установленном порядке и обеспечивать требуемую точность измерений. При определении водопоглощения допускается использование весов с цифровой индикацией, обеспечивающих автоматическую фиксацию результатов взвешивания.

Линейные размеры образцов измеряют металлической линейкой с миллиметровыми делениями по ГОСТ 427 или штангенциркулем по ГОСТ 166. Для измерения толщины стенок и размеров пустот используют штангенциркуль с погрешностью измерения не более 0,1 миллиметра. Углы между гранями кирпича проверяют металлическим угольником с точностью не менее 90 градусов плюс-минус 1 градус.

Вспомогательное оборудование

Для подготовки образцов к испытаниям используют различное вспомогательное оборудование. Распиловка кирпича на половинки производится алмазным или абразивным кругом на станке с водяным охлаждением. Раскалывание выполняют с помощью специального приспособления, обеспечивающего раскол по заданной линии. Поверхности раздела после распиловки или раскалывания должны быть перпендикулярны постели кирпича.

Приготовление цементного раствора для выравнивания опорных поверхностей образцов осуществляется в бетономешалке или вручную. Раствор готовят из портландцемента марки не ниже М300, мелкого песка с модулем крупности до 2,0 и воды. Водоцементное отношение подбирают опытным путем для получения раствора консистенции густой сметаны. Раствор используют в течение двух часов после приготовления.

↑ К оглавлению

Оформление акта испытаний и оценка соответствия

Результаты испытаний керамического кирпича оформляются в виде протокола испытаний, который является официальным документом, подтверждающим соответствие продукции требованиям нормативно-технической документации. Протокол составляется по установленной форме и содержит исчерпывающую информацию об условиях проведения испытаний, характеристиках образцов и полученных результатах измерений.

Структура протокола испытаний

Протокол испытаний включает следующие обязательные разделы: наименование испытательной лаборатории и ее аттестат аккредитации; наименование и адрес изготовителя продукции; номер партии и дату изготовления; обозначение нормативно-технической документации, по которой проводились испытания; количество отобранных образцов и метод отбора; условия проведения испытаний (температура, влажность воздуха); применяемое оборудование и средства измерений с указанием заводских номеров и дат поверки.

В протоколе детально описывается методика проведения каждого вида испытаний со ссылками на соответствующие разделы стандартов. Приводятся результаты измерений для каждого образца в отдельности, а также средние значения определяемых показателей. Указываются примененные поправочные коэффициенты и формулы расчета. В случае обнаружения дефектов образцов или нестандартных условий испытаний эти обстоятельства подробно описываются в протоколе.

Установление марки кирпича

Марка керамического кирпича по прочности устанавливается на основании совместной оценки результатов испытаний на сжатие и изгиб согласно таблице соответствия, приведенной в ГОСТ 530-2012. Для присвоения конкретной марки необходимо, чтобы средний предел прочности при сжатии и средний предел прочности при изгибе соответствовали требованиям для данной марки одновременно. При этом предел прочности при сжатии наименее прочного образца должен быть не ниже 80 процентов от нормируемого значения для марки.

Например, для установления марки М150 средний предел прочности при сжатии пяти образцов должен быть не менее 15 МПа, средний предел прочности при изгибе не менее 2,8 МПа, а предел прочности при сжатии наименее прочного образца не менее 12 МПа. Если хотя бы один из этих критериев не выполняется, присваивается более низкая марка, для которой все условия соблюдаются.

Периодичность контрольных испытаний

На предприятиях-изготовителях контрольные испытания кирпича на прочность проводятся для каждой партии продукции. Партией считается количество кирпича одного вида и размера, изготовленного из одного вида сырья по одной технологии в течение одних суток. Испытания на морозостойкость и водопоглощение проводятся периодически — не реже одного раза в год, а также при изменении технологии производства или сырьевой базы.

Акт оценки соответствия

На основании протоколов испытаний составляется акт оценки соответствия продукции требованиям ГОСТ 530-2012. В акте указывается заключение о соответствии или несоответствии испытанной партии кирпича заявленным маркам по прочности, морозостойкости, водопоглощению и другим нормируемым показателям. При соответствии всем требованиям продукция допускается к отгрузке потребителям. В случае несоответствия хотя бы по одному показателю партия бракуется или переводится в более низкую категорию качества.

Акт подписывается руководителем испытательной лаборатории и заверяется печатью организации. Экземпляры акта направляются изготовителю продукции и при необходимости потребителю. Акт является основанием для внесения информации о качестве продукции в сертификат соответствия или декларацию о соответствии. Результаты испытаний хранятся в архиве лаборатории в течение срока, установленного действующим законодательством.

Арбитражные испытания

При возникновении разногласий между изготовителем и потребителем относительно качества керамического кирпича проводятся арбитражные испытания в независимой аккредитованной испытательной лаборатории. Для арбитражных испытаний отбирают увеличенное количество образцов — не менее десяти для каждого вида испытаний. Образцы отбирают в присутствии представителей обеих сторон с составлением акта отбора.

Методика арбитражных испытаний полностью соответствует требованиям стандартов с более строгим контролем условий проведения измерений и обработки результатов. Заключение по результатам арбитражных испытаний является окончательным и служит основанием для принятия решений о качестве продукции, возврате или замене несоответствующих партий, применении санкций к изготовителю. Расходы на проведение арбитражных испытаний несет сторона, по вине которой выявлено несоответствие продукции нормативным требованиям.

↑ К оглавлению

Часто задаваемые вопросы

Согласно ГОСТ 8462-85, для определения предела прочности при сжатии требуется испытать не менее пяти образцов. Образец состоит из двух целых кирпичей или двух половинок, уложенных постелями друг на друга. Предел прочности вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытаний всех образцов с исключением результатов, отклоняющихся от среднего более чем на 50 процентов (не более одного в каждую сторону).
Методы не являются взаимозаменяемыми. При насыщении в воде температурой (20±5)°C образцы выдерживают 48 часов, что позволяет определить естественное водопоглощение при эксплуатационных условиях. При кипячении в течение 5 часов вода проникает в более мелкие поры за счет повышенной температуры и конвекции, что дает значение максимального водопоглощения. Результаты испытаний в кипящей воде обычно на 2-4 процента выше, чем при нормальной температуре.
По требованиям ГОСТ 7025-91, температура в морозильной камере при объемном замораживании должна поддерживаться в диапазоне от минус 15 до минус 20 градусов Цельсия. Длительность одного цикла замораживания составляет не менее 4 часов. Оттаивание проводят в ванне с водой при температуре (20±5)°C. Общая продолжительность цикла замораживание-оттаивание обычно составляет 8-12 часов.
Да, ГОСТ 8462-85 допускает определение предела прочности при сжатии на половинках кирпича, полученных после испытания его на изгиб. Половинки укладывают постелями друг на друга, размещая поверхности раздела в противоположные стороны. Это позволяет оптимизировать процесс контроля качества и сократить количество образцов, необходимых для полной оценки механических свойств материала.
При вычислении предела прочности при сжатии образцов из двух целых кирпичей толщиной 88 миллиметров или из двух их половинок результаты испытаний умножают на коэффициент 1,2 согласно ГОСТ 8462-85. Это обусловлено масштабным фактором и особенностями распределения напряжений в образцах увеличенной высоты. Коэффициент учитывает снижение влияния торцевых эффектов при большей высоте образца.
Морозостойкость оценивается по трем основным критериям: визуальный осмотр на наличие повреждений (шелушение, трещины, отколы), потеря массы после испытаний (не более 10%) и потеря прочности при сжатии по сравнению с контрольными образцами (обычно не более 15-25% в зависимости от марки). Образцы считаются выдержавшими испытание, если они соответствуют всем установленным критериям после заданного количества циклов замораживания-оттаивания.
Согласно ГОСТ 530-2012, водопоглощение рядового керамического кирпича должно быть не менее 6 процентов. Это минимальное значение необходимо для обеспечения достаточной адгезии кирпича с кладочным раствором. Клинкерный кирпич должен иметь водопоглощение не более 6 процентов. Для лицевого кирпича допускается водопоглощение в диапазоне 6-14 процентов.
Скорость нагружения при испытании на сжатие составляет 0,4-0,6 МПа в секунду. Нагрузка должна увеличиваться равномерно и непрерывно, обеспечивая разрушение образца через 20-60 секунд после начала приложения усилия. Соблюдение заданной скорости нагружения важно для получения сопоставимых результатов и правильной оценки прочности материала. Слишком быстрое нагружение может привести к завышению результатов, а медленное - к занижению.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.