瓷砖及石材性能解析,深度剖析吸水率、弯曲强度与压缩强度试验方法及操作详解

我们来详细解析瓷砖和石材的吸水率、弯曲强度和压缩强度的试验方法及操作。
这些是评价瓷砖和石材质量、耐久性和适用性的关键物理性能指标。不同类型的瓷砖(如瓷质砖、炻瓷质砖、炻质砖)和石材(大理石、花岗岩)对测试方法和标准的要求可能有所不同。
---
## 一、 瓷砖及石材试验通用概述
"1. 标准依据:" "瓷砖:" 主要依据 ISO 10545 系列标准(如 ISO 10545-1: Flat tiles - Mechanical and physical properties - Part 1: Determination of water absorption, flexural strength and compressive strength),以及各国的具体标准(如中国的 GB/T 4100, 欧盟的 EN 1914 等)。 "石材:" 主要依据 ISO 10882 系列标准(如 ISO 10882-1: Natural stone - Mechanical and physical testing - Part 1: Determination of water absorption, density, apparent porosity and compressive strength),以及各国的具体标准(如中国的 GB/T 17565, 美国的 ASTM C 608 等)。 "注意:" 具体执行时,请务必查阅产品规格书、合同或项目要求中指定的具体标准。
"2. 样品要求:" "来源:" 应

相关阅读延伸:瓷砖及石材:吸水率、弯曲强度与压缩强度试验方法及操作详细版

一 主要检测参数

吸水率、弯曲强度。

1主要技术标准

(1)《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601-2009

(2)《天然大理石建筑板材》GB/T 19766-2016

(3)《天然石材试验方法 第3部分:吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验方法

GB/T 9966.3-2020;

(4)《天然石材试验方法 第 2 部分:干燥、水饱和、冻融循环后弯曲强度试验》GB/T 9966.2-2020;

(5)《陶瓷砖》GB/T 4100-2015。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━

2 理论知识要求

2.1 熟悉:

(1)所需仪器设备及检验环境条件的要求;

试验项目

关键仪器

量程要求

精度/误差要求

附加条件

石材吸水率/体积密度

鼓风干燥箱

常温~200 ℃

控温 ±5 ℃

设定 65 ℃±5 ℃


天平

≥1000 g

10 mg

真密度需 1 mg

石材弯曲强度

试验机

0–30 kN

示值 ±1 %

破坏载荷在 20 %~90 %FS


游标卡尺

0–300 mm

0.1 mm

测宽/厚


恒温水箱

常温~25 ℃

±2 ℃

20 ℃±2 ℃


冷冻箱

-30 ℃~0 ℃

±2 ℃

-20 ℃±2 ℃

石材压缩强度

同上

同上

同上

陶瓷砖吸水率(煮沸)

干燥箱

常温~200 ℃

±5 ℃

110 ℃±5 ℃


天平

≥3000 g

0.01 % 试样质量

按质量分档 0.02 g~1 g

陶瓷砖吸水率(真空)

真空装置

0–100 kPa

10 kPa±1 kPa

抽至 10 kPa 并保持 30 min

陶瓷砖弯曲强度

试验机

0–30 kN

示值 ±1 %

加载速率 1 N/(mm²·s)±0.2


支座/中心棒

φ25 mm

橡胶硬度 50 IRHD±5

包胶无损伤

陶瓷砖抗冻性

冷冻机

-20 ℃~+10 ℃

±2 ℃

5 ↔ -5 ℃ 循环


真空装置

0–100 kPa

60 kPa±4 kPa

饱和阶段使用


天平

≥3000 g

0.01 % 试样质量

前后称量

记忆口诀
“石材三件套:65 ℃烘、±1 %机、0.1 mm尺;
瓷砖两套路:110 ℃烘、1 N/(mm²·s)弯、真空 10/60 kPa吸与冻。

二、仪器差异速记

仪器

天然石材三试验共用

陶瓷砖专用

差异/注意点

试验机

破坏载荷 20 %~90 %

20 %~90 %

石材压缩 20-90 %,其余多为 20-80 %

鼓风干燥箱

65 ℃±5 ℃

110 ℃±5 ℃

石材低温,瓷砖高温

冷冻箱

-20 ℃±2 ℃(石材)

5 ↔ -5 ℃ ±2 ℃(瓷砖)

温度区间不同

真空装置

10 kPa 或 60 kPa

瓷砖吸水/抗冻必用

天平

10 mg

0.01 % 或分档 0.02 g~1 g

瓷砖按质量分档精度

支座/中心棒

φ25 mm 包胶 50 IRHD±5

同左

橡胶硬度统一要求

三、一句话背差异
“石材低温-20、机程 90 %;瓷砖高温 110、真空 10/60 kPa;支座包胶硬度 50 统吃。

(2)瓷砖及石材品种、代号、强度等级的划分。

——两行表直接背

材料

品种分类

等级

天然花岗石

毛光板 MG、普型板 PX、圆弧板 HM、异型板 YX

优等 A、一等 B、合格 C

天然大理石

方解石 FL、白云石 BL、蛇纹石 SL

优等 A、一等 B、合格 C

陶瓷砖

按吸水率 E:瓷质砖 E≤0.5 %、炻瓷砖 0.5<E≤3 %、细炻砖 3<E≤6 %、炻质砖 6<E≤10 %、陶质砖 E>10 %

无 A/B/C,以吸水率分级

2.2 掌握:

(1)瓷砖及石材吸水率的试验方法、试验结果计算及评定方法;

项目

瓷砖

天然石材

常用方法

煮沸法 GB/T 3810.3

浸水法 GB/T 9966.3

试块尺寸

整砖或≥100 mm 切块

50 mm 立方体(>5 mm 粒径用 70 mm)

烘干条件

110 ℃±5 ℃ 至恒重

65 ℃±5 ℃ 48 h

浸水条件

沸水 2 h+冷却 4 h

20 ℃±2 ℃ 蒸馏水 48 h

计算式

E=(m₂-m₁)/m₁×100 %

W=(m₁-m₀)/m₀×100 %

结果修约

0.1 %

0.1 %

评定示例

瓷质砖 E≤0.5 %

花岗石 ≤0.6 %

(2)瓷砖及石材弯曲强度试验方法、试验结果计算及评定方法。

项目

瓷砖

天然石材

试验方法

三点弯曲 GB/T 3810.4

三点弯曲 GB/T 9966.2

试块尺寸

整砖(超大砖切最大矩形)

方法 A:10H+50 mm

支座跨距

砖长-10 mm(标准给定)

方法 A:10H

加载速率

1 N/(mm²·s)±0.2

0.25 MPa/s±0.05

计算式

R=3FL/2bh² (MPa)

σ=3FL/2bh² (MPa)

结果修约

1 MPa

0.1 MPa

合格界限

平均值≥30 MPa

花岗石干燥≥8 MPa

记忆口诀
“瓷砖高温 110 ℃,真空 10 kPa;石材低温 65 ℃,浸水 48 h;
弯折同用三点弯,公式同形修约异,合格限值看材质。”


━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

3 操作技能要求

3.1 熟悉:

(1)各项试验对所用仪器设备的量程及精度要求;

仪器

适用试验

量程/精度

万能试验机

石材压缩、弯曲;瓷砖弯曲

破坏载荷 20 %~90 % 示值

鼓风干燥箱

石材吸水、弯曲、压缩

65 ℃ ± 5 ℃

鼓风干燥箱

瓷砖吸水、抗冻、弯曲

110 ℃ ± 5 ℃

冷冻箱

石材 & 瓷砖冻融

-20 ℃ ± 2 ℃(石材) / 5 ↔ -5 ℃ ± 2 ℃(瓷砖)

真空装置

瓷砖吸水 & 抗冻

10 kPa ± 1 kPa(吸水) / 60 kPa ± 4 kPa(抗冻)

天平

所有称重

精度 0.01 % 试样质量(瓷砖分档 0.02 g~1 g)

游标卡尺

所有尺寸

0.1 mm

支座/中心棒

弯曲试验

φ25 mm,橡胶硬度 50 IRHD ± 5

(2)瓷砖及石材吸水率的测定要求(背条件);

项目

试块尺寸

烘干

浸水/冷冻

评定

石材吸水率

50 mm 立方体(>5 mm 粒径用 70 mm)

65 ℃×48 h

20 ℃蒸馏水×48 h

≤0.6 %(花岗石一般用途)

瓷砖吸水率

整砖或≥100 mm 切块

110 ℃×24 h

煮沸法:沸水 2 h+冷 4 h 或真空法:10 kPa×30 min+水浸 15 min

按 GB/T 4100 分级

(3)瓷砖及石材弯曲强度的测定要求(背条件);

项目

试块尺寸

烘干

浸水/冷冻

评定

石材弯曲

方法 A:10H+50 mm;方法 B:250×50×50 mm

65 ℃×48 h

干燥、水饱和、冻融三状态

≥8 MPa(花岗石干燥)

瓷砖弯曲

整砖(超大砖切最大矩形)

110 ℃×24 h

无冷冻

≥30 MPa(平均值)


3.2 掌握:

(1)瓷砖及石材吸水率的试验步骤(背顺序);

石材吸水率:取样 → 65 ℃烘 48 h → 冷却 → 20 ℃水浸 48 h → 擦干表面水 → 称重 → 算 W → 修约 0.1 %

瓷砖吸水率:整砖 → 110 ℃烘 24 h → 冷却 →选择:
  ① 煮沸法:沸水 2 h → 冷 4 h → 擦干称重
  ② 真空法:10 kPa 30 min → 水浸 15 min → 擦干称重→ 算 E → 修约 0.1 %

(2)瓷砖及石材弯曲强度的试验步骤(背顺序);

石材弯曲强度取样 → 65 ℃烘 48 h → 冷却 → 选方法 A 或 B → 支座跨距 10H 或 200 mm → 0.25 MPa/s 加载至破坏 → 记录 F → 算 σ → 修约 0.1 MPa(干燥、水饱和、冻融三套)。

瓷砖弯曲强度整砖 → 110 ℃烘 24 h → 冷却 → 支座跨距按标准 → 1 N/(mm²·s) 加载 → 记录 F → 算 R → 修约 1 MPa。

记忆口诀“石材低温 65 48,瓷砖高温 110 24;
真空 10 60 看试验,弯折加载 0.25 1。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

二 其他检测参数

瓷砖:抗冻性(耐冻融性)。

石材:压缩强度、体积密度。

1主要技术标准

(1)《陶瓷砖试验方法 第12部分:抗冻性的测定》GB/T 3810.12-2016;

(1)《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601-2009;

(2)《天然大理石建筑板材》GB/T 19766-2016;

(3)《天然石材试验方法 第1部分:干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法》GB/T 9966.1-2020;

(4)《天然石材试验方法 第3部分:吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验方法》GB/T 9966.3-2020。


━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

2 理论知识要求

2.1 熟悉:

(1)所需仪器设备、检验环境条件的要求;

试验

关键仪器

量程/精度

环境条件

瓷砖抗冻性

冷冻机

5 ↔ -5 ℃ ±2 ℃

通风


真空装置

60 kPa ±4 kPa

室温


天平

0.01 % 试样质量

石材压缩强度

万能试验机

破坏载荷 20 %~90 % 示值

室温


鼓风干燥箱

65 ℃ ±5 ℃

室内无振动


冷冻箱

-20 ℃ ±2 ℃

通风

石材体积密度

同上 + 天平 10 mg

同上

同上

特殊点
• 压缩强度试验机量程 20 %~90 %(高于常规 20 %~80 %)
• 瓷砖抗冻真空 60 kPa > 瓷砖吸水真空 10 kPa

(2)瓷砖及石材品种、代号、强度等级的划分;

材料

品种

代号示例

等级

备注

花岗岩

毛光 MG、普型 PX、圆弧 HM、异型 YX

G3701

优 A / 一 B / 合 C

干燥压缩 ≥100 MPa

大理石

方解石 FL、白云石 BL、蛇纹石 SL

A1101

优 A / 一 B / 合 C

干燥压缩 ≥131 MPa

陶瓷砖

按吸水率 E 分级

GB/T 4100

不标 A/B/C

5 ↔ -5 ℃×100 次判定

(3)瓷砖抗冻性(耐冻融性)的试验方法、试验结果计算及评定方法;

瓷砖抗冻性整砖 ≥10 块 → 110 ℃烘 24 h → 60 kPa 真空饱和 → 5 ↔ -5 ℃×100 次 → 25 cm 目测裂纹 → 合格无裂

(4)石材压缩强度、体积密度的试验方法、试验结果计算及评定方法。

石材压缩强度50 mm 立方体 → 65 ℃烘 48 h → 20 ℃水浸 48 h → -20 ℃×50 次 → 万能机 1 MPa/s → 结果修约 1 MPa

石材体积密度同尺寸试块 → 65 ℃烘 48 h → 20 ℃水浸 48 h → 天平称重 → 修约 0.01 g/cm³

记忆口诀“石材 65-50 压,瓷砖 110-5-100 冻;量程 90 % 记石材,60 kPa 记瓷砖。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

3 操作技能要求

3.1 熟悉:

(1)各项试验对所用仪器设备的量程及精度要求;(按试验逐项列清单,直接背)

试验项目

关键仪器

量程/精度

备注

石材压缩强度 GB/T 9966.1

万能试验机

破坏载荷落在示值 20 %~90 % 范围内,示值误差 ≤ ±1 %

量程特殊(高于常规 20 %~80 %)


鼓风干燥箱

65 ℃ ± 5 ℃



冷冻箱

-20 ℃ ± 2 ℃



天平

0.01 % 试样质量 或 10 mg



游标卡尺

0.1 mm


石材弯曲强度 GB/T 9966.2

同上

同上

支座 φ25 mm 包胶硬度 50 ± 5 IRHD

石材吸水率/体积密度 GB/T 9966.3

鼓风干燥箱

65 ℃ ± 5 ℃

无冷冻、无真空


天平

10 mg



恒温水箱

20 ℃ ± 2 ℃



游标卡尺

0.1 mm


瓷砖吸水率 GB/T 3810.3

鼓风干燥箱

110 ℃ ± 5 ℃



天平

按试样质量分档 0.02 g~1 g



真空装置

10 kPa ± 1 kPa(真空法)

煮沸法无真空


游标卡尺

0.1 mm


瓷砖弯曲强度 GB/T 3810.4

万能试验机

破坏载荷 20 %~90 % 示值,加载速率 1 N/(mm²·s) ± 0.2

支座 φ25 mm 包胶硬度 50 ± 5 IRHD


鼓风干燥箱

110 ℃ ± 5 ℃



天平

0.01 % 试样质量


瓷砖抗冻性 GB/T 3810.12

冷冻机

5 ↔ -5 ℃ ± 2 ℃



真空装置

60 kPa ± 4 kPa



鼓风干燥箱

110 ℃ ± 5 ℃



天平

0.01 % 试样质量



游标卡尺

0.1 mm


(2)瓷砖抗冻性(耐冻融性)的测定要求;

一、试样与数量
• 整砖 ≥10 块,最小总面积 0.25 m²;大规格可切割成 100 mm×100 mm 或 150 mm×150 mm,边缘磨光。
• 无裂纹、釉裂、针孔、磕碰;如有缺陷须用永久染色剂标记缺陷并记录。

二、仪器设备
• 干燥箱:110 ℃±5 ℃,烘至恒重。
• 天平:精度 0.01 % 试样质量(0.1 g 级即可)。
• 真空装置:抽至 60 kPa±4 kPa,保持 ≥15 min。
• 冷冻机:-15 ℃±2 ℃(或 -5 ℃±2 ℃,依设备设定),升温至 5 ℃±2 ℃,控温 ±2 ℃。
• 恒温水槽:5 ℃±2 ℃,水深能完全浸没试样。

三、试验步骤
1 烘干:110 ℃×24 h,冷却至室温称干质量 m₁。
2 真空饱和:60 kPa×15 min → 恢复大气压 → 静水 1 h。
3 冻融循环:
 • 以 ≤20 ℃/h 降至 -5 ℃(或 -15 ℃,按箱能力),恒温 15 min;
 • 立即浸 5 ℃水 15 min;
 • 重复 ≥100 次。
4 终检:擦干 → 25 cm 目测裂纹、剥落 → 记录质量变化。

四、结果评定
• 合格:100 次循环后无裂纹、无剥落、无质量损失超标。
• 质量损失 Δm 一般不超 0.5 %(企业标准或合同另有要求时执行合同)


(3)石材压缩强度、体积密度的测定要求;

一、适用范围
仅针对天然石材:花岗石、大理石等建筑板材。
试验状态分三种:
① 干燥状态 ② 水饱和状态 ③ 冻融循环后状态

二、试样(Sampling & Specimen)

  1. 规格
     • 常规:50 mm 正方体,或 Φ50 mm×50 mm 圆柱体。
     • 当最大颗粒粒径>5 mm:70 mm 正方体,或 Φ70 mm×70 mm。
     • 尺寸偏差:±1.0 mm;相邻面夹角 90°±0.5°。
  2. 数量
     • 每状态 5 块;若需三种状态共 15 块。
     • 最大颗粒>7 mm 时,每组数量加倍(10 块)。
  3. 加工要求
     • 两受力面须平行、平整、光滑(可研磨);其余四面为锯切面。
     • 有明显层理的须标明方向:
      – 一般按“垂直层理”试验;
      – 若实际应用方向平行层理或承重承压,则必须加做“平行层理”试验。
     • 不得有裂纹、缺棱、缺角。

三、仪器设备

  1. 试验机:球形支座,示值误差 ≤±1 %;破坏载荷在量程 20 %~90 %。
  2. 游标卡尺:读数精度 0.1 mm。
  3. 鼓风干燥箱:65 ℃±5 ℃。
  4. 冷冻箱:−20 ℃±2 ℃。
  5. 恒温水箱:20 ℃±2 ℃,水深 ≥105 mm,底部垫圆柱支撑且不污染石材。
  6. 干燥器:用于冷却。

四、试验步骤
A. 干燥压缩强度
 1) 65 ℃±5 ℃烘 48 h → 干燥器冷却至室温。
 2) 测量两受力面边长(或直径),计算平均面积 S(mm²)。
 3) 将试样置于试验机压板中心,球形支座自动对中。
 4) 以 1 MPa/s±0.5 MPa/s 恒速加载至破坏,记录最大载荷 F (N)。

B. 水饱和

发布于 2025-07-30 15:14
收藏
1
上一篇:流行音乐混音风格解析,揭秘流行音乐混音的压缩技巧 下一篇:网上扒谱卖谱成风,演唱热门歌曲需小心侵权风险!