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T 0510—2005 水泥膠砂耐磨性試驗方法
T 0510—2005 水泥膠砂耐磨性試驗方法
1 目的、適用范圍和引用標準
本方法規定了水泥膠砂耐磨性的試驗方法。
本方法適用于通用硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥及采用本方法的其他品種水泥。引用標準：
水泥膠砂強度試驗方法（ISO 法）（T 0506）
《行星式水泥膠砂攪拌機》（JC/T 681）
《水泥膠砂振動臺》（JC/T 723）
2 儀具與材料
2.1 水泥膠砂耐磨性試驗機：應符合附錄T 0510 A 的規定。
2.2 試模：
（1） 水泥膠砂耐磨性試驗用試模由側板、端板、底座、緊固裝置及定位銷組成，如圖T 0510-1 所示。各組件可以拆卸組裝。試模模腔有效容積為 150mm×150mm×30mm 。
（2） 側板與端板由 45 號鋼制成，表面粗糙度 Ra 不大于 6.3μm，組裝后模框上下面的平行度不大于 0.02mm，模框應有成組標記。
（3） 底座用HT 20-40 灰口鑄鐵加工，底座上表面粗糙度 Ra 不大于 6.3μm，平面度不大于 0.03mm，底座非加工面經涂漆無流痕。
（4） 側板、端板與底座緊固后，最大翹起量應不大于 0.05mm，其模腔對角線長度誤差不大于 0.1mm。
（5） 緊固裝置應靈活，放松螺旋時側板應能方便地從端板中取出或裝入。
（6） 試模總質量：約為 6.0~6.5kg。
圖 T 0510-1 試模示意圖（尺寸單位：mm）
1-側板；2-端板；3-底座；4-緊固裝置；5-定位銷
2.3 模套：結構與尺寸如圖 T 0510-2 所示。
圖 T 0510-2 模套（尺寸單位：mm）
2.4 干燥箱：溫度控制不小于 115℃且帶有鼓風裝置。
2.5 膠砂攪拌機：應符合現行《行星式水泥膠砂攪拌機》（JC/T 681）的規定。
2.6 膠砂振動臺：應符合現行《水泥膠砂振動臺》（JC/T 723）的規定。
2.7 天平：最大量程不小于 2 000g，感量不大于 1g。
2.8 小刀：厚 2~3mm、寬 20mm、長 200~300mm。
3 試驗環境
3.1 成型室及養護箱的溫度、濕度要求：
（1）成型室：20℃±2 ℃，相對濕度大于 50%。
（2）養護箱：20℃±1 ℃，相對濕度大于 90%。
（3）養護水：20℃±1 ℃。
3.2 試樣、天然石英砂和試驗用水，以及試模的溫度應與室溫相同。
4 試驗準備
4.1 水泥試樣：應充分拌勻，通過 0.9mm 方孔篩，在試驗前一天送到試驗室儲存。
4.2 試驗用砂：粒徑范圍在 0.5~1.0mm 的天然石英砂。
4.3 試驗用水：應是潔凈的飲用水。
4.4 成型前將試模擦凈，模板與底座的接觸面應涂黃油，緊密裝配，防止漏漿，內壁均勻刷上一薄層機油。
4.5 試件的灰砂比為 1:2.5，水灰比為 0.44。每一試樣需成型 3 塊試件，分別攪拌和成型。每成型 1 塊試件應稱水泥 400g、，天然石英砂 1 000g、水 176mL。
4.6 將水加入鍋中，再加入水泥，把鍋放在固定架上，然后立即開動機器，低速攪拌 30s 后，在第二個 30s 開始的同時均勻將石英砂加入。停拌 90s，在第一個 15s 內用膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂刮入鍋中。在高速下繼續攪拌 60s。各個階段的時間誤差不得超過 1s。
4.7 在膠砂攪拌的同時，將試模及模套卡緊在振動臺臺面中心位置，并將拌和好的全部膠砂均勻地裝入試模內，開動振動臺，約 10s 時開始用小刀插劃膠砂，橫劃 14 次，豎劃 14 次，另外在試件四角分別用小刀插 10 次，整個插搗工作在 90s 內完成。膠砂插劃方法如圖T 0510-3 所示。振動 120s±5s 后自動停機。
圖 T 0510-3 膠砂插劃方法
4.8 振畢，取下試模，去掉模套。立即放入養護箱中養護約 4h 后取出鋸平、編號，再放回養護箱中養護 24h±2h （從加水開始算起）取出脫模。脫模時應防止試件損傷，硬化較慢的水泥允許延長脫模時間，但需記錄脫模時間。
4.9 脫模后，立即將試件放入 20℃±1 ℃的水中養護，彼此間應留有間隙，水面至少高出試件 20mm，試件在水槽中養護到 27d 齡期取出，立即擦干立放，在空氣中自然干燥 24h， 在 60℃±5 ℃的烘箱中烘干 4h，然后冷卻至室溫。
5 試驗步驟
5.1 取經干燥處理后的試件，將刮平面朝下，放至耐磨性試驗機的水平轉盤上，做好定位標記，并用夾具輕輕固緊。接著在 300N 負荷下預磨 30 轉，取下試件掃凈粉粒稱量，該質量作為試件的原始質量（ m1 ）；然后再將試件放回水平轉盤原來的位置上放平、固緊（注意不要在試件與轉盤之間殘留有顆粒，以免影響試件與磨頭的接觸），再磨 40 轉，取下試件掃凈粉粒，并稱質量（ m2 ）。整個磨損過程應將吸塵器對準試件磨損面，使磨下的粉塵及時從磨損面吸走。
5.2 花輪磨頭與水平轉盤作相反方向轉動，磨頭沿著試件表面環形軌跡磨削，使試件表面產生一個內徑約為 30mm、外徑約為 130mm 的環形磨損面。
5.3 花輪片磨損質量損失 0.5g 時，應將同一組的花輪片內外調換位置，再磨損 0.5g 時， 應予淘汰。
6 結果計算
6.1 單位面積的磨損量，按式（T 0510-1）計算：
（T 0510-1）
式中： G ——單位面積的磨損量（kg/m2）；
m1 ——試件的原始質量（kg）；
m2 ——試件磨損后的質量（kg）；
0.0125——磨損面積（m2）。
結果計算精確至 0.001kg/m2。
6..2. 取 3 塊試件結果的平均值作為試件的磨損結果，結果精確至 0.001kg/m2。如果其中一個試件的磨損量大于平均值的 15%，應予以剔除，取余下兩塊試件結果的平均值作為磨耗值；當兩個試件的磨損量均大于平均值的 15%時，則此次試驗無效，應重新試驗。
7 試驗報告
試驗報告應包括下列內容：
（1） 要求檢測的項目名稱；
（2） 原材料的品種、規格和產地；
（3） 試驗日期及時間；
（4） 儀器設備的名稱、型號及編號；
（5） 環境溫度和濕度；
（6） 執行標準；
（7） 水泥膠砂的磨損量；
（8） 要說明的其他內容。
附錄 T 0510 A 水泥膠砂耐磨性試驗機
A.1 結構
水泥膠砂耐磨性試驗機由直立主軸、水平轉盤、傳動機構和控制系統組成。主軸和轉盤不在同一軸線上，主軸和轉盤同時按相反方向轉動，主軸下端配有磨頭連結裝置，可以裝卸磨頭。
A.2 技術要求
A.2.1 主軸與水平轉盤垂直度，測量長度 80mm 時偏離度不大于 0.04mm。
A.2.2 水平轉盤轉速 17.5r/min±0.5r/min，主軸與轉盤轉速比為 35:1。
A.2.3 主軸與轉盤的中心距為 40mm±0.2mm 。
A.2.4 負荷分為 200N、300N、400N 三檔，誤差不超過 1%。
A.2.5 主軸升降行程不小于 80mm，磨頭點距水平轉盤工作面不大于 25mm。
A.2.6 水平轉盤上配有能夾緊試件的卡具，卡頭單向行程為150+4 mm。卡夾寬度不小于50mm。夾緊試件后應保證試件不上浮或翹起。
A.2.7 花輪磨頭（圖 T 0510A-1）由三組花輪組成，按星形排列成等分三角形，花輪與軸心最小距離為 16mm，最大距離為 25mm。每組花輪由兩片花輪片裝配而成，其間隔為 2.6~2.8mm。花輪片直徑為25+0.02 mm，厚度為3+0.02 mm，邊緣上均勻分布 12 個矩形齒，齒寬為3.3mm，齒高為 3mm 由不小于HRC 60 硬質鋼制成。
A.2.8 機器上裝有必要的電器控制器，具有 0~999 轉盤數字自動控制顯示裝置，其轉數誤差小于 1/4 轉，并裝有電源電壓監測表及自動停車報警裝置，電器絕緣性能良好，噪音小于 90dB。
A.2.9 吸塵器裝置：隨時將磨下的粉塵吸走。
圖 T 0510A-1 花輪磨頭示意圖（尺寸單位：mm）
1-墊片；2-刀片
條文說明
本方法參照《水泥膠砂耐磨性試驗方法》（JC/T 421—2004）編制。與原方法相比，主要修改部分為： 水泥膠砂攪拌機采用《行星式水泥膠砂攪拌機》（JC/T 681—2005）；振動臺采用《水泥膠砂振動臺》（JC/T 723—2005）。試驗用砂依然為符合《水泥膠砂強度試驗方法（ISO 法）》（GB/T 17671-1999）規定的粒度范圍在 0.5~1.0mm 的標準砂。