ГОСТ 2409-95 Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения
ГОСТ 2409-95
(ИСО 5017-88)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОГНЕУПОРЫ
МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЖУЩЕЙСЯ ПЛОТНОСТИ,
ОТКРЫТОЙ И ОБЩЕЙ ПОРИСТОСТИ, ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 . РАЗРАБОТАН Всероссийским институтом огнеупоров (ВИО), Техническим комитетом по стандартизации ТК 9 «Огнеупоры»
ВНЕСЕН Госстандартом Российской Федерации
2 . ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 8 от 12 октября 1995 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
Республика Белоруссия |
Белстандарт |
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
Республика Молдова |
Молдовастандарт |
Российская Федерация |
Госстандарт России |
Туркменистан |
Туркменгосстандарт |
Республика Таджикистан |
Таджикстандарт |
Украина |
Госстандарт Украины |
3 . Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 5017-88 «Изделия огнеупорные плотные. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости» с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны
4 . Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19.03.96 № 178 межгосударственный стандарт ГОСТ 2409-95 (ИСО 5017-88) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.
5 . ВЗАМЕН ГОСТ 2409-80
6 . ПЕРЕИЗДАНИЕ
ГОСТ 2409-95
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОГНЕУПОРЫ Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения Refractories. Method for
determination of bulk density, apparent and |
Дата введения 1997-01-01
1 . Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения огнеупоров (изделий и кусковых полуфабрикатов) с общей пористостью до 45 %.
Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, набраны курсивом.
2 . Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2211-65 ( ИСО 5018-83) Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения плотности
ГОСТ 8179-98 ( ИСО 5022-79) Изделия огнеупорные. Отбор образцов и приемочные испытания
ГОСТ 24468-80 ( ИСО 5016-86) Изделия огнеупорные. Метод определения кажущейся плотности и общей пористости теплоизоляционных изделий
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 28874-90 Огнеупоры. Классификация
3 . Определения
3.1 . Кажущаяся плотность r b - отношение массы сухого материала к его общему объему.
3.2 . Общий объем V - сумма объемов твердой фазы, открытых и закрытых пор образца.
3.3 . Истинная плотность r - отношение массы материала к его истинному объему.
3.4 . Истинный объем - объем твердой фазы в огнеупоре.
3.5 . Открытые поры - поры, насыщаемые жидкостью при проведении испытаний.
3.6 . Закрытые поры - поры, не насыщаемые жидкостью при проведении испытаний.
3.7 . Открытая пористость Па - отношение объема открытых пор в огнеупоре к его общему объему, выраженное в процентах.
3.8 . Закрытая пористость П f - отношение объема закрытых пор в огнеупоре к его общему объему, выраженное в процентах.
3.9 . Общая пористость П t - отношение суммарного объема открытых и закрытых пор к общему объему материала, выраженное в процентах.
3.10 . Водопоглощение W - отношение массы воды, поглощенной огнеупорам, при полном насыщении и температуре 20 ° С к массе сухого огнеупора.
3.11 . Плотные огнеупоры (изделия и кусковые полуфабрикаты) - огнеупоры с общей пористостью до 45 %.
3.12 . Кусковые полуфабрикаты - огнеупорные материалы, нуждающиеся в дополнительной обработке (плавлении, дроблении, измельчении и т.д.) ( ГОСТ 28874 ).
3.13 . Мелкоштучные изделия - огнеупорные изделия массой не более 2 кг ( ГОСТ 28874 ).
4 . Сущность метода
4.1 . Высушенный образец взвешивают, вакуумируют и насыщают жидкостью, смачивающей образец, но не взаимодействующей с ним. Затем испытуемый образец взвешивают в насыщающей жидкости и на воздухе.
На основании проведенных взвешиваний и значения истинной плотности материала, определенной по ГОСТ 2211, вычисляют кажущуюся плотность, открытую и общую пористость, водопоглощение.
5 . Аппаратура и материалы
5.1 . Сушильный шкаф с температурой не ниже 110 °С.
5.2 . Весы с пределом допускаемой погрешности ± 0,01 г.
Весы технические с пределом допускаемой погрешности ± 0,1 г; весы лабораторные электронные с пределом допускаемой погрешности ± 0,03 г; весы лабораторные квадрантные или другого типа с пределом допускаемой погрешности ± 0,02 г.
5.3 . Устройство для гидростатического взвешивания (приложение).
5.4 . Сосуд из коррозионно-стойкого материала для вакуумирования образцов и насыщения их жидкостью с устройством для контроля давления, обеспечивающие получение остаточного давления не выше парциального давления паров насыщающей жидкости (воды) при температуре 17,5 °С - 2 кПа, т.е. 15 мм рт. ст. или 20 мбар.
5.5 . Термометр с ценой деления шкалы не более 0,5 °С.
5.6 . Ареометр с ценой деления 1 кг/м3 (0,001 г/см3).
5.7 . Эксикатор по ГОСТ 25336 или с аналогичными техническими характеристиками.
5.8 . Насыщающая жидкость: дистиллированная или питьевая вода комнатной температуры или соответствующая органическая жидкость для материалов, взаимодействующих с водой.
Для материалов, не смачиваемых, водой и взаимодействующих с органическими жидкостями (например, смолосодержащих), определение кажущейся плотности проводят по ГОСТ 24468.
6 . Образцы для испытаний
6.1 . Количество изделий (образцов), подлежащих испытанию, устанавливают по ГОСТ 8179 или нормативной документации на продукцию.
6.2 . Количество испытуемых образцов от каждого изделия устанавливают по ГОСТ 8179 , нормативной документации на продукцию или по соглашению сторон. При испытании нескольких изделий количество образцов, взятых от каждого изделия, должно быть одинаковым.
6.3 . Образец должен иметь форму призмы или цилиндра общим объемом от 50 до 200 см3 (250 см3). Для мелкоштучных изделий общий объем образца составляет не менее 5 см3, для кусковых полуфабрикатов - не менее 50 см3.
Отношение наибольшего размера к наименьшему не должно превышать 2:1.
6.4 . Образец изготовляют из изделий или кусковых полуфабрикатов резанием или откалыванием с последующей подшлифовкой неровностей поверхности и острых углов и тщательным удалением пыли.
6.5 . При изготовлении образца поверхностная корка должна оставаться неповрежденной, если ее удаление не оговорено в нормативной документации на продукцию.
6.6 . От изделия призматической формы образец отбирают от трехгранных углов; от изделия, имеющего форму тела вращения, - от средней по высоте части, если место отбора не оговорено в нормативной документации на продукцию. Объем образца во время проведения испытания должен оставаться стабильным.
Образцы с трещинами не испытывают.
7 . Проведение испытания
7.1 . Определение массы сухого образца
Образец сушат при температуре 110 ° С - 135 ° С до постоянной массы.
Массу считают постоянной, если результат последующего взвешивания, проведенного не менее чем через 2 ч сушки, отличается от предыдущего не более чем на 0,1 %. Допускается проводить сушку образцов в течение 1 ч с последующим взвешиванием, если результаты взвешивания отличаются не более чем на 0,1 %.
Образец не сушат, если его отбирают от изделия непосредственно после обжига.
Перед каждым взвешиванием образец охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры. Допускается негидратирующиеся образцы охлаждать на воздухе.
Образец взвешивают с абсолютной погрешностью ± 0,01 г, все операции взвешивания образцов объемом 50 см3 и более проводят с абсолютной погрешностью не более ± 0,1 г, образцы объемом от 5 до 50 см3 или с открытой пористостью менее 5 % - с абсолютной погрешностью не более ± 0,03 г.
Полученное значение массы - масса сухого испытуемого образца m 1 .
7.2 . Насыщение образца
Охлажденный и высушенный образец помещают в емкость для вакуумирования, вакуумируют до давления не выше 2,5 КПа (25 мбар) в течение 15 мин.
Для проверки полного удаления воздуха из открытых пор отсоединяют емкость от вакуумного насоса и с помощью манометра устанавливают, что давление не повышается из-за дегазации образца. После проверки емкость для вакуумирования подсоединяют к вакуумному насосу и подают насыщающую жидкость так, чтобы через 3 мин образец был покрыт слоем жидкости примерно на 20 мм. Затем насос отключают и выдерживают 30 мин для насыщения жидкостью открытых пор.
Допускается проводить вакуумирование образцов в течение 5 мин при давлении, не превышающем парциальное давление паров насыщающей жидкости, затем (после отключения насоса) соединить емкость с атмосферой и извлечь образцы из емкости.
Образцы с открытой пористостью менее 12 % выдерживают в жидкости не менее 4 ч, если такая операция предусмотрена в нормативной документации на продукцию.
7.3 . Проведение гидростатического взвешивания
Определение проводят с помощью устройства для гидростатического взвешивания при полном погружении образцов в насыщающую жидкость. При взвешивании уровень жидкости в сосуде необходимо поддерживать постоянным. Взвешивание производят с абсолютной погрешностью по 7.1. Получают результат взвешивания образца, погруженного в жидкость, т2. Определяют температуру насыщающей жидкости.
7.4 . Определение массы пропитанного образца
Образец вынимают из сосуда, удаляют с его поверхности избыточную жидкость влажной губкой или хлопчатобумажной тканью, которую смачивают в насыщающей жидкости и перед использованием слегка отжимают. Непосредственно после удаления влаги образец взвешивают с абсолютной погрешностью по 7.1. Таким образом получают значение массы пропитанного образца m 3 . Если в нормативной документации на продукцию предусмотрено трехкратное повторение этих операций, то образец повторно погружают в жидкость, вынимают, удаляют избыточную жидкость и взвешивают. Эту операцию повторяют еще один раз. По трем взвешиваниям определяют среднеарифметическое значение массы.
7.5 . Определение плотности насыщающей жидкости
С помощью ареометра определяют плотность насыщающей жидкости r l при температуре испытания. Плотность дистиллированной воды приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Плотность дистиллированной воды
Температура, °С |
Плотность, г/см3 |
Температура, °С |
Плотность, г/см3 |
Температура, °С |
Плотность, г/см3 |
10 |
0,999 |
20 |
0,998 |
30 |
0,996 |
11 |
0,999 |
21 |
0,998 |
31 |
0,995 |
12 |
0,999 |
22 |
0,997 |
32 |
0,995 |
13 |
0,999 |
23 |
0,997 |
33 |
0,994 |
14 |
0,999 |
24 |
0,997 |
34 |
0,994 |
15 |
0,999 |
25 |
0,997 |
35 |
0,994 |
16 |
0,998 |
26 |
0,996 |
36 |
0,993 |
17 |
0,998 |
27 |
0,996 |
37 |
0,993 |
18 |
0,998 |
28 |
0,996 |
38 |
0,993 |
19 |
0,998 |
29 |
0,996 |
39 |
0,992 |
|
|
|
|
40 |
0,992 |
|
|
|
|
41 |
0,991 |
8 . Обработка результатов
8.1 . Кажущуюся плотность r b в г/см3 вычисляют по формуле
( 1 )
8.2 . Открытую пористость Па в процентах вычисляют по формуле
( 2)
8.3 . Общую пористость П t , в процентах вычисляют по формуле
( 3 )
8.4 . Закрытую пористость П f в процентах вычисляют по формуле
П f = П t - Па ( 4)
8.5 . Водопоглощение W в процентах вычисляют по формуле
( 5 )
8.6 . В уравнениях ( 1 ) - ( 5 ) использованы следующие обозначения:
m 1 - масса сухого образца, г;
m 2 - результат взвешивания образца, погруженного в жидкость, г;
m 3 - масса насыщенного жидкостью образца, г;
- плотность воды при температуре 20 ° С, г/см3;
r - истинная плотность материала, г/см3; определяется по ГОСТ 2211;
r l - плотность насыщающей жидкости при температуре испытаний в г/см3; для дистиллированной воды соответствует табл. 1. Кажущуюся плотность выражают в г/см3 или кг/м3.
Кажущуюся плотность округляют до второго десятичного знака, пористость и водопоглощение - до первого десятичного знака.
8.7 . При повторных испытаниях одного и того же образца в одной и той же жидкости абсолютная разность любых двух определений в одной и той же лаборатории не должна превышать указанную в таблице 2 .
Таблица 2
Объем образца, см3 |
Число взвешиваний при определении величины m 3 |
r b , г/см3 |
Па , % |
П t , % |
W , % |
r b , г/см3 |
Па , % |
П t , % |
W , % |
Общая пористость менее 30 % |
Общая пористость от 30 % до 45 % |
||||||||
От 5 |
3 |
0,04 |
1,0 |
1,0 |
0,6 |
Не нормируется |
|||
до 50 |
1 |
0,06 |
1,4 |
1,4 |
1,0 |
|
|||
От 50 |
3 |
0,02 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
0,04 |
1,0 |
1,0 |
0,6 |
до 250 |
1 |
0,03 |
0,7 |
0,7 |
0,5 |
0,06 |
1,5 |
1,5 |
0,9 |
8.8 . При испытаниях одного и того же образца в разных лабораториях в случае его трехкратного вытирания и взвешивания абсолютная величина разности любых двух определений не должна превышать значений, указанных в таблице 3 .
Таблица 3
Объем образца, см3 |
r b г/см3 |
Па % |
П t % |
W , % |
r b г/см3 |
Па % |
П t % |
W , % |
Общая пористость менее 30 % |
Общая пористость от 30 % до 45 % |
|||||||
От 5 до 50 |
0,08 |
2,0 |
2,0 |
1,2 |
Не нормируется |
|||
» 50 » 250 |
0,04 |
1,0 |
1,0 |
0,6 |
0,08 |
2,0 |
2,0 |
1,2 |
9 . Протокол испытаний
Результаты испытаний записывают в протокол, в котором указывают:
а) обозначение настоящего стандарта;
б) наименование предприятия, проводившего испытания;
в) дату испытаний;
г) наименование материала или изделия и его марку;
д) количество образцов, отобранных от изделия;
е) количество испытанных образцов;
ж) давление в вакуумной камере;
з) жидкость, применяемая для насыщения образцов;
и) отдельные и среднее значения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения;
к) подпись исполнителя.
Требования, изложенные в перечислениях д), е), ж), являются рекомендуемыми.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
Схема устройства для гидростатического взвешивания
а - с использованием квадрантных или электронных весов без нижнего подвеса;
б - с использованием коромысловых весов;
1 - чашка весов; 2 - квадрантные или электронные весы; 3 - рамка подвеса; 4 - нить подвеса металлическая; 5 - сосуд для гидростатического взвешивания; 6 - стакан с образцом
Рисунок 1
Примечание - При использовании весов с нижним подвесом нить присоединяют непосредственно к подвесу.
Ключевые слова: огнеупоры, метод определения кажущейся плотности, открытая и общая пористость, водопоглощение
СОДЕРЖАНИЕ
1. Область применения . 2 2. Нормативные ссылки . 2 3. Определения . 2 4. Сущность метода . 2 5. Аппаратура и материалы .. 3 6. Образцы для испытаний . 3 7. Проведение испытания . 3 8. Обработка результатов . 5 9. Протокол испытаний . 6 Приложение А Схема устройства для гидростатического взвешивания . 6 |