天然饰面石材体积密度试验方法的改进
时间：2020-12-25 12:06:41 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着国家经济快速增长，经济的提升同时也带动了国民对住房的要求提高。天然石材作为建筑装饰材料之一，应用越来越广泛。本文阐述了如何对天然石材进行检测相关步骤及方法。以供同行参考。
关键词：天然石材；检测步骤；测量方法；质量控制
前言
天然石材是指从天然岩体中开采出来的，并经加工成块状或板状材料的总称。用于建筑装饰行业的两个最基本的石材的种类是天然石材和人造石材。天然石材如大理石、花岗岩、石灰石等。建筑装饰用的天然石材主要有花岗石和大理石两种。天然石材是最古老的土木工程材料之一。天然石材具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和耐久性，经加工后表面美观富于装饰性，资源分布广，蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低等优点，主要用于加工成各种形材、板材，作建筑物的墙面、地面、台、柱，还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。质感柔和美观庄重，格调高雅，是装饰豪华建筑的理想材料，也是艺术雕刻的传统材料。同时也是现代土木工程的主要装饰材料之一。
天然石材的强度与吸水率、体积密度有着密不可分的关系，体积密度也是衡量天然石材质量优劣的主要指标之一。GB/T9966.3-2001天然饰面石材试验方法 第3部分中的体积密度试验方法如下：
1设备及量具
1.1干燥箱：温度可控制在105℃±2℃范围内。
1.2天平：最大称量1000g，感量10mg。
1.3比重瓶：容积25mL～30mL。
2试样
体积密度试样：试样为边长50mm的正方体或直径、高度均为50mm的圆柱体，尺寸偏差±0.5mm。每组五块。试样不允许有裂纹。
3试验步骤
3.1将试样置于105℃±2℃的干燥箱内干燥至恒重，连续两次质量之差小
于0.02%，放入干燥器中冷却至室温。称其质量（m0），精确至0.02g。
3.2将试样放在20℃±2℃蒸馏水中浸泡48h后取出，用拧干的湿毛巾擦去试样表面水分。立即称其质量质量（m1），精确至0.02g。
3.3立即将水饱和的试样置于网篮中并将网篮与试样一起浸入20℃±2℃的蒸馏水中，称其试样在水中质量（m2）（注意在称量时须先小心除去附着在网篮和试样上的气泡），精确至0.02g。在GB/T9966.3—2001（天然饰面石材试验方法）图1装置给出了一种试验方法，方法中试验装置采用机械天平进行石材悬浸质量的测量。
实际操作过程中，存在着以下几处问题：
（1）由此得出的试块悬浸质量包括了网蓝的悬浸质量，理论误差不可避免；
（2）由于这类天平本身的称量精度问题，很多实验达不到实际的精度要求；
（3）尤其对于大量的称量工作，操作不够方便，效率太低
随着电子科技的发展，电子天平因其称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准越来越广泛运用到测量工作。在实际工作中通过利用电子天平和一些辅助装置，减少了GB/T9966.3-2001体积密度试验方法中的测量误差，提高了工作效率，
我们对悬浸在液体中的试块进行受力分析（如图所示）
其中，m0、m1都可直接称得，这里主要研究的是悬浸质量m1的获取方法。
实验所用装置如下图所示：
下面我将这种实验装置的具体操作步骤介绍如下：
（1）将待称量的试块用夹具夹住，并放入烧杯液体中，同时挂于上部框架上，此时要保证试块完全浸入液体中，并且与烧杯壁、底无接触；状态1；如下图所
示：
待装置稳定后，将电子天平数据归零，松开夹具，使试块沉入烧杯底部；待再次稳定后，天平所显示的数据即为试块的悬浸质量m2 状态2，如下图所示：
（值得注意的是：这里所使用的夹具要满足在1；2两种状态下的状态无变
化）具体分析如下：
a.我们将烧杯、杯中的液体、防震垫层、试块以及浸在液体中的部分夹具视为一个系统，那么当系统平衡时，存在以下关系：
因为夹具在两种状态下的形态不变，因此，浸在液体中的那部分夹具的体积无变化，质量也就无变化。
结合G系=N+T块+T夹
得出N/= N+T块
显而易见，此时天平对系统增加的支持力大小等于T块，而T块即为试块在液
体中的悬浸质量所对应的拉力，即T块=m2g。
m2就是试块的悬浸质量。
综上所述，采用本试验方法具有以下几大优点：
①大幅度提高了工作效率
②基本消除了理论误差，很大程度提高了实验的精确度；
③具体很强的可操作性
4结语
总体说来，用这种方法得到的物体体积密度可以做到更快捷、更精确、更准确。
参考文献：
[1]赫延明，王景祥，天然饰面石材试验方法[J].石材，2002（05）
