本文引用：GB/T9966.16-2021《天然石材试验方法》-第16部分：线性热膨胀系数的测定

1范围

GB/T9966的本部分规定了天然石材线性热膨胀系数试验的原理、仪器设备、试样制备、试验步骤、试验结果和试验报告。

本部分适用于天然石材线性热膨胀系数的测定。机械测量（方法A)适用于最大颗粒粒径大于7mm的石材，热膨胀仪测量（方法B)适用于最大颗粒粒径不大于7mm的石材。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T17670天然石材统一编号

3原理

试样干燥至恒重后，测量某一方向上至少两个不同温度时的长度变化，两温度间线性热膨胀系数表示为温度每变化1℃时单位长度的变化量。

4仪器设备

4.1鼓风干燥箱：能保持温度在(65±5)℃。

4.2恒温箱：可将温度以0.5℃/min速率从(20±0.5)℃提高到(80±0.5)℃,并且能保持温度在范围内至少2h,温度测量精度最低±0.5℃。

4.3游标卡尺：可精确到0.01mm。

4.4千分尺和转换装置（方法A)：可精确到0.001mm。

4.5热膨胀仪（方法B)：长度测量精度不低于0.0005mm、温度测量精度不低于±0.1℃。

5试样制备

5.1取样

在同批产品中应同方向上至少制备2个试样，试样的长度应与应用方向相同。试样中不应出现影响热膨胀的各种缺陷，如裂纹、色斑、色线等，试样长度方向上的两个端面应打磨平整。

注：由于岩石的各向异性，热膨胀系数可能会因测量方向不同而变化，有各向异性面（如层理、叶理等）时在试样上用两个平行线标明方向。若需要测量其他方向的热膨胀系数，则按要求同时准备相同数量的长度沿其他方向的样品。

5.2试样规格

机械测量（方法A)的长方体试样规格为250mm×50mm×20mm,偏差±1mm；热膨胀仪测量（方法B)的长方体试样规格为70mm×50mm×20mm,偏差±1mm,如试样中最大颗粒粒径超过7mm,试样的长度应至少是最大粒径的10倍。

5.3试样处置

试样在(65±5)℃鼓风干燥箱干燥48h至恒重，放入干燥器中冷却至室温。

将试样放置在一个温度为(20±0.5)℃的鼓风干燥箱中，温度稳定不少于30min。然后以0.5℃/min速率使温度达到(80±0.5)℃,并至少稳定30min。

降低温度直到初始温度(20±0.5)℃,采用相同的步骤使每个试样应至少完成两个连续的热冷循环消除因加热导致的变化。

6试验步骤

6.1机械测量（方法A）

6.1.1将试样放置在一个温度为(20±0.5)℃的鼓风干燥箱中，保持温度稳定在±0.5℃不少于30min。

6.1.2取出每个试样快速测量其长度，精确至0.01mm,在长度转换装置上固定其初始位置。

6.1.3记录每个试样的初始长度（l20)和相应温度（t20),温度精确至0.5℃。

6.1.4重新将试样放入鼓风干燥箱中，以0.5℃/min升温速度使温度达到(80±0.5)℃,保持温度稳定不少于30min。

6.1.5取出每个试样快速地在长度转换装置上标出长度位置，用千分尺测量其长度变化，精确至0.001mm。

6.1.6记录每个试样的长度变化（l80-l20)和相应温度（t80),温度精确至0.5℃。

6.2热膨胀仪测量（方法B）

6.2.1将试样放置在热膨胀仪中，保持在初始温度(20±0.5)℃至少2h,然后进行长度测量，精确至0.0005mm,记录试样的初始长度（l20)和相应温度（t20),温度精确至0.1℃。

6.2.2以0.5℃/min的速度升高温度到(80±0.5)℃,保持该温度至少2h,然后测量试样的长度，精确至0.0005mm,记录试样的长度（l80)和相应温度（t80),温度精确至0.1℃。

注：热膨胀系数与温度不完全是线性关系，本部分方法是在温度范围20℃~80℃,石材热膨胀系数按线性处理。如果需要评价热膨胀系数的线性，在升温中每隔(20±1)℃的间隔进行一次相同步骤的中间测量，然后绘制相应的曲线，同时也允许按要求在不同温度范围内测得热膨胀系数。

7试验结果

按式(1)计算每个试样的热膨胀系数：

α=（l80-l20）÷l20（t80-t20）………………………………(1)

式中：

α—试样在规定方向上的线性热膨胀系数，单位为每摄氏度(℃-1);

l80—试样在(80±0.5)℃时的长度，单位为毫米(mm);

l20—试样在(20±0.5)℃时的初始长度，单位为毫米(mm);

t80—终止温度[(80±0.5)℃],单位为摄氏度(℃);

t20—初始温度[(20±0.5)℃],单位为摄氏度(℃)。

计算每组试样的线性热膨胀系数平均值，结果保留两位有效数字，试验结果以每组试样算术平均值表示。

8试验报告

试验报告应至少包含以下信息：

a)按GB/T17670规定的石材商业名称；

b)试样数量、规格尺寸，表面处理状况（根据测试需要），各向异性面的方向；

c)测定实验室的名称、地址，如果试验进行的地点不是测试实验室则应注明试验进行的地点；

d)试验遵循的标准编号(GB/T9966.16—2021);

e)试验方法、试样状态及测试时的温度；

f)每个试样的线性热膨胀系数值，算术平均值和相关曲线（如果适用）。

在我单位整理过程中有可能会出现部分错误，仅供参考，建议购买正版试验标准。