本方法是以滚珠轴承为磨头,通过滚珠在额定负荷下回转滚动时,摩擦湿试件表面,在受磨面上磨成环形磨槽。通过测量磨槽的深度和磨头的研磨转数,计算耐磨度。
标准试验条件为温度(20±2)℃,相对湿度45%~75%。
(1)仪器设备
①水泥胶砂搅拌机;
②滚珠轴承式耐磨试验机:由直立中空转轴及传动机构、控制系统组成。中空转轴下端配有与磨头啮合的环形滚道。水流经转轴内腔流向试件表面。工作时,中空转轴在垂直方向无约束。轴和配重、辅件的自重全部压在磨头上,如图1所示。
图1 滚珠轴承式耐磨试验机结构示意图
(2)试验步骤
①试样拌合
基准砂浆用水泥应符合GB175的42.5级普通硅酸盐水泥,集料为ISO标准砂。基准砂浆的配合比为水泥:标准砂:水=1:3:0.5。
耐磨地坪砂浆拌和时,用水量应根据流动度试验确定。用水量应使拌合物的流动度D=(120±5)mm。砂浆拌合物的流动度测定按“水泥胶砂流动度测定方法”进行。
②试件制备
采用40mm×40mm×160mm的三联试模,抽去中间两块隔板,按《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671-1999的规定成型基准砂浆和耐磨地坪砂浆试件。成型后,随即用刮刀在试验砂浆表面抹光若干次,使表面平整。在砂浆表面接近初凝时,用刮刀在试验砂浆表面抹光3~4次,使表面光滑。
每组各成型5块试件。
③养护
试件成型后带模在水泥标准养护箱中养护24h,脱模后将试件放入(20±1)℃的水中养护至规定龄期。试件应在试验前15min从水中取出。擦去试件表面沉积物,并用湿布覆盖。试验在28d±8h内进行。
④耐磨性试验
a.将试件受磨面朝上,水平放置在耐磨试验机的试件夹具内,调平后夹紧。
b.将磨头放在试件的受磨面上,使中空转轴下端的滚道正好压在磨头上。中空转轴的位置,应调整到试验全过程中在垂直方向处于无约束状态。
c.开启水源,使水从中空转轴内连续流向试件受磨面,并应足以冲去试验过程中磨下的碎末。
d.启动电机,当磨头预磨30r后停机,并测量初始磨槽深度。然后,磨头每分钟1000r,停机一次,测量磨槽深度。直至磨头转数达5000r或磨槽深度(测得的磨槽深度一初始磨槽深度)达1.5 min以上时,试验结束。
e.磨槽深度采用百分表测量,将磨头转动一周,在相互垂直方向上各测量一次,取四次测量结果的算术平均值,精确至0. 01mm。
f.测量并记录磨头转数和最终磨槽深度。
(3)结果计算
①耐磨度
a.每个试件的耐磨度按下式计算:
Ia=√R/P
式中I-耐磨度,精确至0.01;
R-磨头转数,kr;
P-磨槽深度(最终磨槽深度-初始磨槽深度),mm。
b.数据处理
每组试件中,舍去耐磨度的最大值和最小值,取三个中间值的平均值为该组试件的试验结果,精确至0.1。
②耐磨度比
耐磨度比按下式计算:
式中I-耐磨度比,%;
I0-基准砂浆的耐磨度;
I1-耐磨地坪砂浆的耐磨度。
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