本文引用:GB T 17657-2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中静曲强度和弹性模量测定——四点弯曲法
1方法描述
静曲强度是确定试件在最大载荷作用时的弯矩和抗弯截面模量之比;弹性模量是确定试件在材料的弹性极限范围内,载荷产生的应力与应变之比。四点弯曲的静曲强度和弹性模量,是在两点支撑的试件上,距支座三分之一处分别施加相同的载荷进行测定。本方法适用于单板层积材等。
2仪器设备
2.1TDSB-WS3型人造饰面板电子万能试验机或TD17657-JQ人造板静曲强度试验机,根据产品要求选择合适的载荷量程范围,测量精度为载荷值的1%。
2.2千分尺,量程0mm~25mm、25 mm~50mm,50 mm~75mm,分度值0.01 mm。
2.3游标卡尺,量程0 mm~300 mm、0mm~600mm、0mm~1500 mm,分度值0.05 mm或优于0.05 mm。
2.4百分表或类似测量工具,可以测量试件跨距中部的变形,分度值0.01 mm。
3试件要求
3.1试件尺寸
试件制取2组,一组为垂直加载试件,另一组为平行加载试件。
垂直加载试件(加载方向与胶层垂直):长l₁=(21t+50)mm,t为试件基本厚度。试样长度L₁不应小于150mm;宽b=(90±1)mm。
平行加载试件(加载方向与胶层平行):长l₁=(21t+50)mm,t为试件基本厚度。试件长度l₁不
应小于150 mm;宽b=(t±1)mm。
在制取垂直加载试件时,若最外层单板在长度方向有接缝,应使该接缝居中。
3.2试件平衡处理
必要时,应将试件置于温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%TD17657-YH型人造板理化性能试验恒温恒湿可编程环境箱中平衡至质量恒定,即在相隔24 h两次称重结果之差不超过试件最后一次称重质量的0.1%。
4试验步骤
4.1按4.1规定,测量试件宽度和厚度。在试件长边中心处测量宽度;在试件长边中心距边10 mm处测量厚度,每边各测一点,取两测量点厚度的算术平均值为试件厚度。
4.2调节试验机两支座跨距为试件基本厚度的21倍,两加载辊间距为试件基本厚度的7倍,按图11所示测定试件的静曲强度和弹性模量。加载辊与支承辊要求如下:
a)加载辊轴线应与支承辊轴线平行,并对称放置;
b)加载辊、支承辊直径为(30±0.5)mm;
c)加载辊和支承辊长度应大于试件宽度。
标引序号说明:
1——试件;F——载荷;
2——支承辊;l——跨距;
3——加载辊:l₁——试件长度。
图1 1静曲强度和弹性模量测定示意图
4.3在进行垂直加载试验时,若最外层单板在长度方向有接缝,应使接缝位于受拉面一侧。
4.4选择适当的加载速度恒速加载,在(60±30)s内达到最大试验载荷,试验期间加载辊轴线应与试件长轴中心线垂直。试验过程中测量试件跨距中部挠曲变形量,精确至0.1 mm,同时记录该挠曲变形量对应的试验载荷,精确至测量值的1%。根据挠曲变形量和对应的载荷值绘制载荷-挠度曲线。
4.5记录最大载荷,精确至测量值的1%。
5结果表示
5.1静曲强度
5.1.1试件静曲强度
试件的静曲强度(a₆)按式(9)计算,精确至0.1 MPa:
σb=(Fmax×L1)/(b×t²)
式中:
σb——试件的静曲强度,单位为兆帕(MPa);
Fmax——试件破坏时最大载荷,单位为牛顿(N);
L——两支座间距离,单位为毫米(mm);
b——垂直加载试件宽度(平行加载时的试件厚度),单位为毫米(mm);
t——垂直加载试件厚度(平行加载时的试件宽度),单位为毫米(mm)。
5.1.2板静曲强度
以同一张板、同组内试件静曲强度算术平均值为板纵向静曲强度或板横向静曲强度,精确至0.1 MPa。
5.2弹性模量
5.2.1试件弹性模量
试件的弹性模量(E)按式(10)计算,精确至10 MPa:
Eb=(23×l³)/(108×b×t³)×〔(F2-F1)/(a2-a1)〕
式中:
Eb——试件的弹性模量,单位为兆帕(MPa);
l——两支座间距离,单位为毫米(mm);
b——垂直加载试件宽度(平行加载时的试件厚度),单位为毫米(mm);
t——垂直加载试件厚度(平行加载时的试件宽度),单位为毫米(mm);
F₂-F₁——在载荷一挠度曲线中直线段内载荷的增加量,单位为牛(N);
a₂-a₁——试件中部变形的增加量,即在力F₂-F,区间试件变形量,单位为毫米(mm)。
5.2.2板弹性模量
板纵向弹性模量或板横向弹性模量以同一张板、同组内试件弹性模量算术平均值表示,精确至10 MPa。