Для каких материалов предназначен стандарт на испытание сжатием
ГОСТ 20014-83 распространяется на пористые резины на основе латекса и твердого каучука и устанавливает методы определения сопротивления сжатию. Сущность испытания заключается в определении силы, необходимой для сжатия образца на заданную величину деформации.
Стандарт предусматривает два метода:
- Метод А — для пористых резин на основе латекса;
- Метод Б — для пористых резин на основе твердого каучука.
В части пористых резин на основе латекса стандарт соответствует МС ИСО 3386/1-79.
Какая аппаратура требуется для определения сопротивления сжатию
Испытательный прибор должен обеспечивать сжатие образца между двумя поверхностями сжимающих площадок цилиндрической формы при постоянной скорости.
| Параметр аппаратуры | Требование стандарта |
|---|---|
| Форма сжимающих площадок | Цилиндрическая |
| Диаметр сжимающих площадок | (60±0,3) мм |
| Скорость перемещения площадок | (100±20) мм/мин |
| Предельно допускаемая погрешность силы сжатия | ±2 % от измеряемой величины |
| Масса сжимающей площадки | Не более 30 г |
| Степень сжатия от максимальной высоты образца | (25±2) %, (40±2) %, (50±2) %, (70±5) % |
| Время выдержки образца в сжатом состоянии | (60±6) с |
Особенности метода А для латексных пористых резин
Метод А предназначен для определения сопротивления сжатию пористых резин на основе латекса.
Требования к образцам по методу А
- образцы должны иметь форму цилиндра;
- высота образца — от 20 до 40 мм;
- допускается применять составные образцы в тех же пределах по общей высоте;
- толщина каждого слоя составного образца должна быть не менее 5 мм;
- верхнее и нижнее основания должны быть параллельными;
- образцы могут быть с поверхностной пленкой, подложкой или без них;
- пористость должна быть равномерной по всей высоте.
Если образец имеет перфорацию, обусловленную конструкцией пресс-формы, такая перфорация не считается дефектом пористости.
Изготовление образцов для метода А
Образцы вырезают цилиндрическим ножом диаметром (50,50±0,06) мм или (35,700±0,045) мм по ГОСТ 11721-78 на сверлильном станке или вырезной машине.
Оборудование должно обеспечивать частоту вращения вырезного ножа не менее 600 об/мин. Допускается вырубать образцы высотой не более 15 мм с применением штанцевого ножа. При изготовлении рекомендуется смачивать образцы водой.
Для проведения испытаний изготовляют четыре образца.
Подготовка латексных образцов перед испытанием
Перед испытанием образцы выдерживают в термостате при температуре (40±5) °C до постоянной массы. Массу контролируют взвешиванием с погрешностью не более 0,01 г на весах по ГОСТ 24104-80.
Если при изготовлении образцов смачивание не применялось, выдержка в термостате не обязательна.
До начала измерений устанавливают требуемый диапазон силы сжатия.
Порядок проведения испытания по методу А
Образец помещают по центру сжимающей площадки. Далее выполняют:
- трехразовое предварительное сжатие на 70 %;
- последующее сжатие образца на 40 %;
- выдержку в сжатом состоянии в течение (60±6) с;
- запись силы сжатия.
Результатом испытания служит сила, необходимая для достижения заданной деформации при установленном режиме.
Расчет сопротивления сжатию для метода А
Сопротивление сжатию по методу А вычисляют в кПа по формуле, установленной стандартом, используя силу сжатия и первоначальную площадь основания образца.
- P — сила, необходимая для сжатия образца на требуемую величину деформации, Н;
- S₀ — первоначальная площадь основания образца, определяемая диаметром ножа, см².
За результат принимают среднее арифметическое показателей всех испытанных образцов. Если отдельные результаты отклоняются от среднего более чем на ±15 %, их не учитывают и среднее пересчитывают по оставшимся образцам.
После исключения должно остаться не менее трех образцов. Если осталось меньше трех, испытания повторяют.
Метод Б для пористых резин на основе твердого каучука
Метод Б предназначен для определения сопротивления сжатию пористых резин на основе твердого каучука. Для этого метода стандарт предусматривает несколько типов образцов, выбор которых указывают в нормативно-технической документации на материал или изделие.
Типы образцов по методу Б
| Тип образца | Назначение | Форма | Способ изготовления | Высота, мм |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Для пористых пластин на основе твердого каучука | Цилиндр | Вырезка ножом диаметром (19±1) мм на сверлильном станке или вырезной машине при частоте вращения ножа не менее 600 об/мин или на вырубном прессе | 20±4 |
| 2 | Для пористых резин на основе твердого каучука, изготовленных формовым способом | Цилиндр | Вулканизация в пресс-форме диаметром (19±1) мм по режиму и способу, установленным технической документацией на резиновую смесь | 20+0,5−1,5 |
| 3 | Для пористых изделий на основе твердого каучука, изготовленных по непрерывной технологии | Правильная геометрическая, любая | Вырубка образца с площадью основания (3,0+0,5−1,0) см² приспособлением, не искажающим форму образца | 20±2 |
Образцы типа 1 могут быть составными при толщине каждого слоя (10±2) мм.
Допускается испытание образцов других типов, если это прямо указано в нормативно-технической документации.
Требования к образцам и подготовка по методу Б
Для метода Б действуют следующие требования:
- верхнее и нижнее основания образцов должны быть параллельными;
- образцы могут быть с поверхностной пленкой или без нее;
- пористость должна быть равномерной по всей высоте;
- для испытаний изготовляют четыре образца.
Подготовка к испытанию проводится так же, как и для метода А, то есть по режиму, описанному в разделе 2.2 стандарта.
Режим сжатия образцов по методу Б
Образец помещают по центру сжимающей площадки. Затем проводят:
- трехразовое предварительное сжатие на 50 %;
- основное сжатие на 25 % или 50 %;
- выдержку в сжатом состоянии в течение (60±6) с;
- запись силы сжатия.
Конкретная величина деформации по методу Б должна быть указана в нормативно-технической документации.
Расчет и оценка результатов по методу Б
Сопротивление сжатию по методу Б вычисляют в МПа по формуле стандарта, используя силу сжатия и первоначальную площадь основания образца.
- P — сила, необходимая для сжатия образца на требуемую величину деформации, Н;
- S₀ — первоначальная площадь основания образца, определяемая диаметром ножа, см².
За результат принимают среднее арифметическое показателей всех испытанных образцов. Если отдельные результаты отклоняются от средней величины более чем на ±15 %, их исключают, а среднее значение пересчитывают по оставшимся образцам.
Если после исключения остаётся менее трех образцов, испытания проводят повторно.
Результаты испытаний считаются сравнимыми только для образцов одного типа, одинакового размера и при одинаковых условиях сжатия.
Ключевые различия между методами А и Б
| Параметр | Метод А | Метод Б |
|---|---|---|
| Материал | Пористые резины на основе латекса | Пористые резины на основе твердого каучука |
| Предварительное сжатие | 70 % | 50 % |
| Основное сжатие | 40 % | 25 % или 50 % |
| Единица результата | кПа | МПа |
| Типы образцов | Цилиндрические, для латексных пористых резин | Типы 1, 2, 3 для материалов и изделий на основе твердого каучука |
На что обратить внимание при оформлении испытаний
При использовании ГОСТ 20014-83 важно указывать в протоколе испытаний:
- применённый метод — А или Б;
- тип образца для метода Б;
- размеры и форму образца;
- наличие поверхностной пленки, подложки или перфорации, если это влияет на описание образца;
- степень основного сжатия;
- число образцов и способ обработки выбросов по критерию ±15 %.
Такая детализация необходима, поскольку сравнимость результатов допускается только при полностью совпадающих условиях испытания.
Ссылочные нормативные документы
| Обозначение документа | Назначение в рамках ГОСТ 20014-83 |
|---|---|
| ГОСТ 11721-78 | Цилиндрические ножи для вырезки образцов |
| ГОСТ 24104-80 | Весы для определения постоянной массы образцов |