T 0510—2005 水泥胶砂耐磨性试验方法

1 目的、适用范围和引用标准

本方法规定了水泥胶砂耐磨性的试验方法。

本方法适用于通用硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥及采用本方法的其他品种水泥。引用标准：

水泥胶砂强度试验方法（ISO 法）（T 0506）

《行星式水泥胶砂搅拌机》（JC/T 681）

《水泥胶砂振动台》（JC/T 723）

2 仪具与材料

2.1 水泥胶砂耐磨性试验机：应符合附录T 0510 A 的规定。

2.2 试模：

（1） 水泥胶砂耐磨性试验用试模由侧板、端板、底座、紧固装置及定位销组成，如图T 0510-1 所示。各组件可以拆卸组装。试模模腔有效容积为 150mm×150mm×30mm 。

（2） 侧板与端板由 45 号钢制成，表面粗糙度 Ra 不大于 6.3μm，组装后模框上下面的平行度不大于 0.02mm，模框应有成组标记。

（3） 底座用HT 20-40 灰口铸铁加工，底座上表面粗糙度 Ra 不大于 6.3μm，平面度不大于 0.03mm，底座非加工面经涂漆无流痕。

（4） 侧板、端板与底座紧固后，最大翘起量应不大于 0.05mm，其模腔对角线长度误差不大于 0.1mm。

（5） 紧固装置应灵活，放松螺旋时侧板应能方便地从端板中取出或装入。

（6） 试模总质量：约为 6.0~6.5kg。

图 T 0510-1 试模示意图（尺寸单位：mm）

1-侧板；2-端板；3-底座；4-紧固装置；5-定位销

2.3 模套：结构与尺寸如图 T 0510-2 所示。

 图 T 0510-2 模套（尺寸单位：mm）

2.4 干燥箱：温度控制不小于 115℃且带有鼓风装置。

2.5 胶砂搅拌机：应符合现行《行星式水泥胶砂搅拌机》（JC/T 681）的规定。

2.6 胶砂振动台：应符合现行《水泥胶砂振动台》（JC/T 723）的规定。

2.7 天平：最大量程不小于 2 000g，感量不大于 1g。

2.8 小刀：厚 2~3mm、宽 20mm、长 200~300mm。

3 试验环境

3.1 成型室及养护箱的温度、湿度要求：

（1）成型室：20℃±2 ℃，相对湿度大于 50%。

（2）养护箱：20℃±1 ℃，相对湿度大于 90%。

（3）养护水：20℃±1 ℃。

3.2 试样、天然石英砂和试验用水，以及试模的温度应与室温相同。

4 试验准备

4.1 水泥试样：应充分拌匀，通过 0.9mm 方孔筛，在试验前一天送到试验室储存。

4.2 试验用砂：粒径范围在 0.5~1.0mm 的天然石英砂。

4.3 试验用水：应是洁净的饮用水。

4.4 成型前将试模擦净，模板与底座的接触面应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷上一薄层机油。

4.5 试件的灰砂比为 1:2.5，水灰比为 0.44。每一试样需成型 3 块试件，分别搅拌和成型。每成型 1 块试件应称水泥 400g、，天然石英砂 1 000g、水 176mL。

4.6 将水加入锅中，再加入水泥，把锅放在固定架上，然后立即开动机器，低速搅拌 30s 后，在第二个 30s 开始的同时均匀将石英砂加入。停拌 90s，在第一个 15s 内用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中。在高速下继续搅拌 60s。各个阶段的时间误差不得超过 1s。

4.7 在胶砂搅拌的同时，将试模及模套卡紧在振动台台面中心位置，并将拌和好的全部胶砂均匀地装入试模内，开动振动台，约 10s 时开始用小刀插划胶砂，横划 14 次，竖划 14 次，另外在试件四角分别用小刀插 10 次，整个插捣工作在 90s 内完成。胶砂插划方法如图T 0510-3 所示。振动 120s±5s 后自动停机。

图 T 0510-3 胶砂插划方法

4.8 振毕，取下试模，去掉模套。立即放入养护箱中养护约 4h 后取出锯平、编号，再放回养护箱中养护 24h±2h （从加水开始算起）取出脱模。脱模时应防止试件损伤，硬化较慢的水泥允许延长脱模时间，但需记录脱模时间。

4.9 脱模后，立即将试件放入 20℃±1 ℃的水中养护，彼此间应留有间隙，水面至少高出试件 20mm，试件在水槽中养护到 27d 龄期取出，立即擦干立放，在空气中自然干燥 24h， 在 60℃±5 ℃的烘箱中烘干 4h，然后冷却至室温。

5 试验步骤

5.1 取经干燥处理后的试件，将刮平面朝下，放至耐磨性试验机的水平转盘上，做好定位标记，并用夹具轻轻固紧。接着在 300N 负荷下预磨 30 转，取下试件扫净粉粒称量，该质量作为试件的原始质量（ m1 ）；然后再将试件放回水平转盘原来的位置上放平、固紧（注意不要在试件与转盘之间残留有颗粒，以免影响试件与磨头的接触），再磨 40 转，取下试件扫净粉粒，并称质量（ m2 ）。整个磨损过程应将吸尘器对准试件磨损面，使磨下的粉尘及时从磨损面吸走。

5.2 花轮磨头与水平转盘作相反方向转动，磨头沿着试件表面环形轨迹磨削，使试件表面产生一个内径约为 30mm、外径约为 130mm 的环形磨损面。

5.3 花轮片磨损质量损失 0.5g 时，应将同一组的花轮片内外调换位置，再磨损 0.5g 时， 应予淘汰。

6 结果计算

6.1 单位面积的磨损量，按式（T 0510-1）计算：

（T 0510-1）

式中： G ——单位面积的磨损量（kg/m2）；

m1 ——试件的原始质量（kg）；

m2 ——试件磨损后的质量（kg）；

0.0125——磨损面积（m2）。

结果计算精确至 0.001kg/m2。

6..2. 取 3 块试件结果的平均值作为试件的磨损结果，结果精确至 0.001kg/m2。如果其中一个试件的磨损量大于平均值的 15%，应予以剔除，取余下两块试件结果的平均值作为磨耗值；当两个试件的磨损量均大于平均值的 15%时，则此次试验无效，应重新试验。

7 试验报告

试验报告应包括下列内容：

（1） 要求检测的项目名称；

（2） 原材料的品种、规格和产地；

（3） 试验日期及时间；

（4） 仪器设备的名称、型号及编号；

（5） 环境温度和湿度；

（6） 执行标准；

（7） 水泥胶砂的磨损量；

（8） 要说明的其他内容。

 附录 T 0510 A 水泥胶砂耐磨性试验机

                 A.1 结构

水泥胶砂耐磨性试验机由直立主轴、水平转盘、传动机构和控制系统组成。主轴和转盘不在同一轴线上，主轴和转盘同时按相反方向转动，主轴下端配有磨头连结装置，可以装卸磨头。

                 A.2 技术要求

A.2.1 主轴与水平转盘垂直度，测量长度 80mm 时偏离度不大于 0.04mm。

A.2.2 水平转盘转速 17.5r/min±0.5r/min，主轴与转盘转速比为 35:1。

A.2.3 主轴与转盘的中心距为 40mm±0.2mm 。

A.2.4 负荷分为 200N、300N、400N 三档，误差不超过 1%。

A.2.5 主轴升降行程不小于 80mm，磨头点距水平转盘工作面不大于 25mm。

A.2.6 水平转盘上配有能夹紧试件的卡具，卡头单向行程为150+4 mm。卡夹宽度不小于50mm。夹紧试件后应保证试件不上浮或翘起。

            A.2.7 花轮磨头（图 T 0510A-1）由三组花轮组成，按星形排列成等分三角形，花轮与轴心最小距离为 16mm，最大距离为 25mm。每组花轮由两片花轮片装配而成，其间隔为 2.6~2.8mm。花轮片直径为25+0.02 mm，厚度为3+0.02 mm，边缘上均匀分布 12 个矩形齿，齿宽为3.3mm，齿高为 3mm 由不小于HRC 60 硬质钢制成。

            A.2.8 机器上装有必要的电器控制器，具有 0~999 转盘数字自动控制显示装置，其转数误差小于 1/4 转，并装有电源电压监测表及自动停车报警装置，电器绝缘性能良好，噪音小于 90dB。

A.2.9 吸尘器装置：随时将磨下的粉尘吸走。

图 T 0510A-1 花轮磨头示意图（尺寸单位：mm）

1-垫片；2-刀片

条文说明

本方法参照《水泥胶砂耐磨性试验方法》（JC/T 421—2004）编制。与原方法相比，主要修改部分为： 水泥胶砂搅拌机采用《行星式水泥胶砂搅拌机》（JC/T 681—2005）；振动台采用《水泥胶砂振动台》（JC/T 723—2005）。试验用砂依然为符合《水泥胶砂强度试验方法（ISO 法）》（GB/T 17671-1999）规定的粒度范围在 0.5~1.0mm 的标准砂。