Stanovení pevnosti v ohybu a lomové síly

 

Postup zajišťování pevnosti v ohybu a lomové síly pro všechny keramické obkladové prvky stanovuje

norma ČSN EN ISO 10545-4.

1. Definice

• Lomová síla :  síla v N, která je potřebná ke zlomení zkušebního tělesa, odečtená na měřícím zařízení
• Lomové zatížení:  síla v N, kterou získáme vynásobením lomového zatížení poměrem délky rozteče a šířky zkušebních vzorků
• Pevnost v ohybu:  pevnost v N/mm², kterou vypočteme dělením lomového zatížení čtvercem nejmenší tloušťky podél lomové plochy

1. 2. Popis metody

Stanovení lomové síly, lomového zatížení a pevnosti v ohybu obkladového  prvku  ve středu obkladového prvku definovanou rychlostí vzestupu zátěže, přičemž zatěžovací síla působí na lícní plochu obkladových prvků.

1. 3. Přístoje

K tomuto potřebujeme následující přístroje:

• Sušárnu pro teploty (110±5)°C

Za předpokladu,  že dosáhneme stejných výsledků, můžeme použít mikrovlnné, infračervené nebo jiné sušící systémy.

• Měřící zařízení s přesností na 2 %
• Dva válcové kovové podpěrné břity, které jsou v části, která přichází do styku se vzorkem pokryty pryží o tvrdosti (50±5) IRHD. Jeden podpěrný břit je lehce výkyvný, druhý je otočný kolem své osy.
• Válcový zatěžovací břit, který má stejný průměr jako podepřené břity a je opatřen stejnou pryží, slouží k přenosu síly F. Zatěžovací břit je výkyvně uložen.

1. 4. Zkušební vzorky
   1. Náhodně vybereme ke zkouškám zkušební vzorky. Pokud je možné, vždy zkoušíme celé obkladové prvky. Pokud jsou zvlášť velké (s délkou hrany >300 mm) a u nepravidelných formátů se mohou výrobky upravit řezáním na formát, který vyhovuje přístroji. Pravoúhlé vzorky velkých formátů upravíme tak, že střed původního a upraveného vzorku je souhlasný. Pokud máme sporný případ, je rozhodující výsledek u neřezaných prvků. (viz tabulka č. 2)
   2. Nejmenší počet vzorků je uveden v tabulce č. 2.
2. 5. Postup
   1. Tvrdým kartáčem odstraníme z rubové strany nahodile ulpělé částečky.  Každý ze zkušebních vzorků vložíme do sušárny, kde je sušíme při teplotě (110±5)°C do ustálené hmotnosti, tzn. že rozdíl mezi dvěma stanoveními, po sobě následujícími,  v odstupu 24 hodin je menší než 0,1 %.

Vzorek necháme vychladnout na teplotu místnosti buď v uzavřené sušárně nebo a exsikátoru, který naplníme silikagelem nebo jiným vhodným sušicím prostředkem, ne však kyselinou.

Tabulka 1 . Průměr břitů, tloušťka pryže a délka

Rozměr obkladových prvků	Průměr břitů	Tloušťka pryže	Vzdálenost mezi okrajem obkladového prvku a břitu
mm	d	t	I
≥ 95	20	5 ± 1	10
< 95 ale ≥ 48	10	2,5 ± 0,5	5
< 48 ale ≥ 18	5	1 ± 0,2	2

 

Tabulka 2 – Nejmenší  počet vzorků

Rozměr obkladových prvků v mm	Nejmenší počet zkušebních vzorků
≥ 48	7
<  48 ale ≥ 18	10

Zkušební vzorky nesmíme zkoušet později než po třech hodinách od doby, kdy dosáhly teploty místnosti.

1. Vzorek uložíme na podpěrné břity glazurou nebo jinak upravenou lícní plochou nahoru tak, aby přesahoval přes břity délkou.
2. U obkladových prvků, které mají stejnou lícní i rubovou plochu, jako např. u neglazované keramické mozaiky není podstatné, kterou plochu budeme mít nahoře.  Tento obkladový prvek umístíme  tak, aby profilování bylo kolmo k podpěrným břitům. Všechny ostatní pravoúhlé obkladové prvky umístíme ve směru délky kolmo k podpěrným břitům.
3. Pokud budeme zkoušet obkladové prvky, které mají reliéfní lícní plochu,  mezi tlačné břity a reliéfní lícní plochu vložíme druhou pryž odpovídající tloušťky.  (viz tab. 1)
4. 6. Vyhodnocení

Pro výpočet průměrné lomové síly a pevnosti v ohybu můžeme použít pouze výsledky vzorků, které praskly ve střední části vzorku v rozmezí, které odpovídá průměru tlačného břitu. Pro výpočet průměrné síly potřebujeme nejméně 5 použitelných výsledků.

Lomová síla S v N se vypočítá podle vztahu:

Zde je:

F             =  lomová síla v okamžiku porušení vzorku v N

L              =  vzdálenost podpěrných břitů v mm

b             =  šířka zkušebního vzorku v mm

h             =  nejmenší tloušťka zkušebního vzorku podél lomové čáry ¹ v mm.

Zaznamenáváme všechny výsledky. Průměrnou lomovou sílu a průměrnou pevnost v ohybu vypočítáme jako průměrnou hodnotu použitelných výsledků.

1. 7. Protokol o zkoušce

Ze zkoušky vystavíme protokol, ve kterém uvedeme tyto údaje:

1. Odkaz na tuto část normy
2. Popis obkladových prvků,  včetně reliéfní lícní plochy, pokud ji mají
3. Počet zkušebních vzorků
4. Hodnoty d, t, l a L
5. Zatížení v okamžiku porušení F každého zkušebního vzorku
6. Průměrné zatížení v okamžiku porušení F
7. Lomovou sílu S každého ze zkušebních vzorků
8. Vypočtenou lomovou sílu
9. Pevnost v ohybu R každého zkušebního vzorku
10. Průměrnou pevnost v ohybu

¹  Pro výpočet pevnosti v ohybu se používá pravoúhlý průřez. Pro obkladové prvky s proměnlivou tloušťkou dává nejmenší tloušťka lomové plochy jen přibližné výsledky. Tyto jsou tím přesnější, čím mělčí je profilování rubu.