ГОСТ 22023-76

Цена 3 коп»

государственный стандарт

СОЮЗА ССР

МЕТОД МИКРОСКОПИЧЕСКОГО КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ

ГОСТ 22023-76

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА Москва

УДК 691 :620.186 : 006.354    Группа    Ж19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ

Метод микроскопического количественного анализа структуры

Building materials. The method of microscopical qualitative structure analysis

гост

22023-76

Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 14 июля 1976 г. № 111 срок введения установлен

с Q1.0M977 г.

Настоящий стандарт распространяется на строительные материалы (бетоны, заполнители, стеновые, теплоизоляционные, кровельные, пластмассовые и другие материалы) и устанавливает метод микроскопического анализа и количественной оценки их структуры.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Метод микроскопического анализа структуры строительных материалов основан на измерении линейных размеров сечений частиц и пор в плоскости среза материала (шлифов и при-шлифовок) и вычислении на основании полученных результатов измерений параметров структуры.

Размеры сечений отдельных частиц не должны превышать 20 мм.

1.2.    Метод микроскопического анализа предусматривает определение следующих параметров структуры:

объемного содержания отдельных компонентов материала V\, в том числе пористости П_х\

количества частиц в плоскости сечения П\ к ъ единице объема N\i

суммарной поверхности частиц или пор в единице объема материала Si;    _

среднеарифметической хорды /;    а

среднего радиуса сечений частиц (кругов) _по площади q и среднеарифметического радиуса частиц на шлифе q;

А

среднего радиуса частиц по объему г и среднеарифметического радиуса частиц г\    _

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

Переиздание. Декабрь 1978 г.

© Издательство стандартов, 1979

Редактор В. Н. Розанова Корректор Я В. Митяй Технический редактор Ф. И. Шрайбштейн

Сдано в наб. 15.03.79 Подп. в печ. 13.04.79 0,75 п. л. 0,63 уч.-изд. л. Тир. 6000 Цена 3 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, Москва, Д-557, Новопресненский пер., д. 3. Вильнюсская типография Издательства стандартов ул. Миндауго. 12/14. Зак. 1509

Стр. 2 ГОСТ 22023-76

квадратического отклонения частиц по размерам о_г;

коэффициента, характеризующего вид функции распределения частиц, В_с;    _Л

средней толщины перегородок между порами Z;

коэффициента неравноосности частиц К_и.

1.3. Метод микроскопического анализа структуры материалов применяется при исследовании и более полном определении качественных характеристик строительных материалов, изделий и конструкций зданий и сооружений.

Пояснения терминов и рекомендуемые формы журналов для проведения анализа приведены в приложениях 1—3.

2. АППАРАТУРА

2.1.    Анализ структуры строительных материалов производится с помощью универсального исследовательского микроскопа МБИ-6, оборудованного постоянной фотокамерой и измерительным устройством МИУ-1.

2.2.    С помощью микроскопа производят визуальное исследование и фотографирование структуры материалов с увеличением в проходящем свете от 117,5 до 2250^х и в отраженном свете от 45 до 2375^х.

2.3.    Измерительное устройство состоит из препаратоводите-ля, в. котором закрепляется срез образца, и счетного устройства. Препаратоводитель служит для перемещения шлифов на трех различных скоростях. При перемещении шлифов замеряют длины пройденных отрезков, равных хордам частиц. Численное значение длин хорд фиксируется с нарастающим итогом счетным устройством. Каждому компоненту отводится на пульте управления отдельная клавиша. Минимальная величина замеряемого отрезка 0,05 мм.

2.4.    Допускается применять и другую аппаратуру для микроскопического количественного анализа структуры материалов- при условии, что она должна обеспечивать замеры длин отрезков частиц не менее 0,05 мм.

3. ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

3.1.    У. образцов материала, отобранных для анализа структуры, определяют удельные и объемные массы и вычисляют общую пористость П₀ в долях единицы по ГОСТ 9758-77.

3.2.    Подготовка пришлифовок. Из материала вырезают равноосную пластинку площадью не более 9 см² и толщиной 5—НО мм. Полученную пластинку обдирают всухую с одной стороны на чугунном диске вручную микропорошком М28 по ГОСТ 3647-71. После этого пластинку подшлифовывают на станке вращающимся

t6t1 J2023—П Стр. 3

чугунным диском порошком М14, смачивая водой или керосином, а затем пластинку шлифуют вручную на. стеклянном^ диске порошком М14 и М7 или М5 с глицерином по ГОСТ 3647-71.

После полировки войлоком и сукном образец может использоваться в качестве пришлифовки для изучения структуры материала в отраженном свете.

При анализе анизотропных материалов подготавливают два образца из пластинок, вырезанных во взаимно перпендикулярных направлениях.

3.3.    Подготовка шлифов. Для получения шлифа,* пригодной* для работы в проходящем свете, образец, в соответствии с п. 3.2, обдирают, подшлифовывают и шлифуют. Далее пластинку шлифованной стороной приклеивают па нагретое матовое предметное стекло, которое предварительно смазывают тонким слоем бальзама. Приклеенную пластинку материала обтачивают, подшлифовывают и шлифуют в соответствии с п. 3.2 до приобретения ею прозрачности. Далее шлиф промывают водой или керосином и насухо вытирают. Приготовленный заранее бальзам намазывают на нагретое покровное стекло, после чего его накладывают на шлиф и прижимают для удаления избытка бальзама и пузырьков воздуха. На предметном стекле надписывают номер шлифа.

3.4.    При испытании неорганических материалов, имеющих низкую прочность, образец после операции обдира на чугунном диске должны пропитывать в жидкой консистенции глицерина из канифоли и ксилола при температуре 70°С не менее 4 ч, после чего в соответствии с пп. 3.2 и 3.3 приступают к дальнейшей подготовке шлифов и пришлифовок.

3.5.    При испытании органических строительных материалов для получения тонких срезов должны применяться микротомные устройства. Наклейку срезов на предметные стекла производят в соответствии с п. 3.3.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1.    На предметном столике микроскопа закрепляют устрой* ство для перемещения шлифа и проверяют на холостом ходу работу микроскопа в комплекте с измерительным устройством в соответствии с имеющимися на них инструкциями,

4.2.    Подготовленный к испытанию шлиф (пришлифовку) закрепляют в захватах объектодержателя. Подбором объективов и окуляров устанавливают заданное увеличение. Регулированием винтами грубой и микронаводки вводят шлиф в фокус микроскопа. Визуальным просмотром всего поля шлифа выбирают наиболее характерную структуру и устанавливают перекрестие окуляра на границе какой-либо частицы с другой частицей. Нажатием соответствующей клавиши, выбранной для данного компонента,

Стр. 4 t6tt МЫ-П

производят передвижение объекта с выбранной точки отсчета до границы данной частицы с частицей другого компонента. При переходе на частицу другого компонента для замера длины ее сечения производят нажатие другой клавиши. Одновременно с прохождением объекта под перекрестием окуляра со счетного устройства снимают показания длин сечений частиц на шлифе в условных единицах, принятых для счетного устройства, и заносят их в специальный журнал. Замеры производят до получения не менее 300 результатов, после чего приступают к обработке информации и вычислению параметров структуры.

5. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТРУКТУРЫ

5.1. Объемное содержание данного компонента в материале вычисляют по формуле

V\ =

21

Li ⁹

(i)

где V1 — объемное содержание компонента в материале или пористость материала в долях единицы;

/ — линейные размеры сечений частиц (пор) материала на секущей в условных единицах измерительного прибора;

L_x — общая длина секущей, равная сумме длин частиц всех компонентов в условных единицах измерительного прибора.

5.2. Объем пор, меньших разрешающей способности измеряющего устройства, определяют по разнице между общим объемом пор Яо, определенном в соответствии с п. 3.1, и объемом пор, определенном по методу секущих по п. 5.1.

Пхм — По—П\,    (2)

где Я₀ — общее содержание пор в материале;

П\ — объем пор, болыии^ разрешающей способности измерительного устройства;

Я1М — объем пор, меньших разрешающей способности измерительного устройства.

5.3. Количество частиц или пор на плоскости шлифа вычисляют по формуле

0,7180 2/'^{1 щ} и К^г

(3)

где П\ — количество частиц (пор) на плоскости шлифа, шт/мм²; I—линейные размеры сечений частиц (пор) на шлифе в , условных единицах измерительного прибора;

К— иена условной единицы измерения, мм.

ГОСТ 2ШЗ-76 Стр. 5

5.4. Количество пор на плоскости, меньших разрешающей способности счетного устройства, определяют по выражению

п 1М =

»'Яш

2 * TIQq

(4)

где Я]м—объем мелких пор в долях единицы по уравнению (2); до — минимальный радиус сечения пор, вычисляемый по формуле

q₀ = K/2.    (5)

5.5. Количество частиц (цор) в единице объема материала вычисляют по формуле

Я,=

0,5 SM L, К³

(6)

где Я1 — количество частиц (пор) в единице объема материала, шт./мм³; l,.Li, К—в соответствии с пп.,5.1 и 5.2.

5.6. Количество пор в объеме, меньших разрешающей способности счетного устрбйства, определяют по формуле

где qj—вычисляют по формуле (5).

5.7. Поверхность частиц (пор) в единице объема материала определяют по формуле

^{Sl = 4}“TT>    (в)

где 51поверхность частиц (пор) в единице объема материала, мм²/мм³;

щ.— количество замеров (хорд) на плоскости шлифа.

5.8. Условный среднеарифметический диаметр частиц (средняя хорда) определяют по формуле

₁₌_Ж.    (9)

т _t    ' '

где 7 — условный среднеарифметический диаметр частиц (средняя хорда), мм;

I — измеряемые размеры сечений (хорд) частиц;

К, Щ — в соответствии с пп. 5.2 и 5.4.

Стр. 6 ГОСТ 22023-76

Л

р=

_V i_

Я П\

(10)

Л

где q -

средний^радиус сечения частиц по. площади на шлифе, мм; ■    ■■

Vi ^ объем частиц, для которых измеряется средний радиус в долях единицы; ti\ — количество частиц в единице площади шлифа, шт./мм². Среднеарифметический радиус сечений частиц (пор) на шлифе вычисляют по формуле

—    nit

2i n_xL_xK

('ll)

где q — среднеарифметический радиус сечений частиц (пор) на плоскости шлифа, мм; т_х> п_и L_b К — в соответствии с пп. 5.2, 5.4,

5.10. Средний радиус частиц (пор) материала по объему вычисляют по формуле

Л

' г~

Vi \ 7з

(12)

л

где г — средний радиус частиц (пор) материала по объему, мм; V_u Ni — в соответствии с пп. 5.2 и 5.3.

Среднеарифметический радиус частиц (пор) материала вычисляют по формуле

г —

п i_

(13)

где г — среднеарифметический радиус частиц (пор) материала, мм;

п_ь М] — в соответствии с пп. 5.2 и 5.3.

5.11. Среднеквадратическое отклонение радиусов частиц вычисляют по формуле

Or = r_m(T₂-T? ) V* ,    (14)

где (г_г — среднеквадратическое отклонение радиусов частиц, мм; г_т — максимальный радиус частиц, вычисляемый по формуле

1

ТОСТ 22023—76 Стр. 7

1т — максимальный размер хорды, мм;

Т) — момент непрерывного распределения первого порядка, вычисляемый по формуле

Г, = г/г_т,    (.16)

Тг — момент непрерывного распределения частиц по объему второго порядка, вычисляемый по формуле

r₂= — j³    ,    (17)

Тз — момент непрерывного распределения частиц по объему третьего порядка, вычисляемый по формуле

.    Т₃ = ₁—-¹ .    (18)

~^nrh ^N<

где У_ь N_ur — в соответствии с пп. 5.1, 5.3, 5.8.

5.12. Коэффициент, характеризующий вид функции распределения частиц по объему, вычисляют по формуле

Be-

gr

Т ю ■—f 0    ’

(19)

где В_е — коэффициент функции распределения! частиц по объему материала;

Гщ— вычисляют по формуле (15);

г₀ — минимальный радиус частиц в объеме, мм:

>-о=(-)^,/2 Р°,    (20)

qo — определяют по формуле (5).

5.13. Среднюю толщину перегородок между порами вычисляют по формуле

л 1 —/7| ^Z = —

(21)

А

где Z — средняя толщина перегородок между порами, мм;

П{ — пористость материала в долях единицы;

Si — поверхность пор, мм²/мм³.

5.14. Коэффициент неравноосности частицы вычисляют по формуле

/Сн=Яш/Я₀,    (22)

где Кн — коэффициент неравнооснодти;

Я_т — максимальный размер частицы;

Я₀ — минимальный размер частицы, мм.

Стр. 8 ГОСТ 22023-76

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

Пояснение терминов, встречающихся в стандарте

ГОСТ 22023-76 Стр. 9

Продолжение

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

Образец формы журнала регистрации результатов замеров длин хорд при микроскопическом количественном анализе

Лата проведения анализа: « •_»__

Ответственный исполнитель