ГОСТ 32281.1-2013 (EN 1288-1:2000) Стекло и изделия из него. Определение прочности на изгиб. Основные принципы проведения испытаний.
ГОСТ 32281.1-2013
(EN 1288-1:2000)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СТЕКЛО И ИЗДЕЛИЯ ИЗ НЕГО
Определение прочности на изгиб
Основные принципы проведения испытаний
Glass in building - Determination of the bending strength of glass - Part 1: Fundamentals of testing glass
МКС 81.040.01
Дата введения 2015-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Институт стекла" на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 41 "Стекло"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 5 ноября 2013 г.) N 61-П
За принятие стандарта проголосовали:
|
|
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Молдова-Стандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 1991-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32281.1-2013 (EN 1288-1:2000) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.
5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к европейскому стандарту EN 1288-1:2000* Glass in building - Determination of the bending strength of glass - Part 1: Fundamentals of testing glass (Стекло в зданиях. Определение прочности стекла на изгиб. Часть 1. Основы испытания стекол) путем изменения и дополнения отдельных фраз, слов, которые выделены полужирным курсивом**.
Ссылки на европейские стандарты, которые не приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе "Нормативные ссылки" и тексте стандарта ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования европейского стандарта в связи с особенностями построения межгосударственной системы стандартизации.
Европейский стандарт разработан Европейским комитетом по стандартизации (CEN) ТК 129 "Стекло в строительстве".
Европейский стандарт, на основе которого подготовлен настоящий стандарт, реализует существенные требования безопасности Директивы ЕС (89/106/ЕЕС) по строительным материалам.
Перевод с английского языка (en).
Степень соответствия - модифицированная (MOD)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения прочности на изгиб монолитного стекла, применяемого в строительстве. Испытания стеклопакетов и многослойного стекла из настоящего стандарта исключены.
Настоящий стандарт описывает:
- что должно быть принято во внимание при проведении испытаний;
- причины использования различных методов испытания;
- ограничения методов испытаний
и дает указания по требованиям техники безопасности для персонала, работающего на испытательном оборудовании.
В стандартах ГОСТ 32281.2, ГОСТ 32281.5, ГОСТ 32281.3, [1] приведены детальные указания по методам испытаний.
Методы испытаний, описанные в настоящем стандарте, предназначены для определения больших выборок значений прочности на изгиб, которые могут служить основой для статистической оценки прочности стекла.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 111-2001 Стекло листовое. Технические условия
ГОСТ 5533-2013 Стекло листовое узорчатое. Технические условия
ГОСТ 7481-2013 Стекло листовое армированное. Технические условия
ГОСТ 21992-83 Стекло строительное профильное. Технические условия
ГОСТ 30698-2000 Стекло закаленное строительное. Технические условия
ГОСТ 30826-2001 Стекло многослойное строительного назначения. Технические условия
ГОСТ 32281.2-2013 (EN 1288-2:2000) Стекло и изделия из него. Определение прочности на изгиб. Испытание двойным соосным кольцом на плоских образцах с большими площадями испытываемых поверхностей
ГОСТ 32281.3-2013 (EN 1288-3:2000) Стекло и изделия из него. Определение прочности на изгиб. Испытание на образце, опирающемся на две точки (четыре точки изгиба)
ГОСТ 32281.5-2013 (EN 1288-5:2000) Стекло и изделия из него. Определение прочности на изгиб. Испытание двойным соосным кольцом на плоских образцах с небольшими площадями испытываемых поверхностей
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом, следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины и определения
3.1 плоское стекло (flat glass): Любая стекольная продукция, соответствующая ГОСТ 111, ГОСТ 7481, ГОСТ 5533, [2], [3], или любое стеклянное изделие из этой продукции, выполненное без появления кривизны или изменения профиля.
3.2 напряжение при изгибе (bending stress): Растягивающее изгибающее напряжение, созданное на поверхности образца.
Примечание - Для целей испытаний изгибающее напряжение должно быть одинаковым во всей исследуемой части образца
3.3 эффективное изгибающее напряжение (effective bending stress): Средневзвешенное растягивающее изгибающее напряжение, рассчитанное с учетом неоднородности поля напряжений.
3.4 прочность на изгиб (bending strength): Изгибающее напряжение или эффективное изгибающее напряжение, которое приводит к разрушению образца.
3.5 эквивалентная прочность на изгиб (equivalent bending strength): Эквивалентная прочность на изгиб узорчатого стекла, непостоянство толщины которого не позволяет точно рассчитать изгибающее напряжение.
3.6 профильная прочность на изгиб (profile bending strength): Частное от максимума изгибающего момента и секционного модуля профильного стекла. (ГОСТ 21992).
3.7 коэффициент интенсивности напряжения (stress intensity factor): показатель напряжения у вершины трещины.
3.8 предварительно напряженное стекло (prestressed glass): Любая стекольная продукция, соответствующая ГОСТ 30698, [4], [5], [6].
4 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
Примечание - Для натрий-кальций силикатного стекла используется значение 0,23 (см. ГОСТ 111).
5 Факторы, которые необходимо учитывать при проведении испытаний
5.1 Стекло как материал
5.1.1 Общие положения
Стекло представляет собой гомогенный изотропный материал, имеющий почти совершенно линейно-упругое поведение вплоть до предела прочности на разрыв.
Стекло имеет очень высокую прочность на сжатие и теоретически очень высокую прочность на растяжение, но поверхность стекла содержит много дефектов, которые действуют как ослабляющий фактор, когда стекло подвергается растягиванию (растягивающему напряжению). Эти дефекты вызваны воздействием влаги, контактом с твердыми материалами (например, песком) и непрерывно изменяются под воздействием влаги, почти всегда присутствующей в воздухе.
Наличие дефектов, их изменения под воздействием влаги влияют на свойства стекла, их необходимо учитывать при проведении испытаний на прочность.
Вследствие очень высокой прочности на сжатие стекло всегда разрушается при растяжении. Так как в строительстве стекло крайне редко подвергается прямым растяжениям, наиболее важным свойством для сопротивления нагрузке является прочность на растяжение при изгибе. Все испытания, описанные в настоящем стандарте, предназначены для оценки прочности стекла на растяжение при изгибе.
На прочность при изгибе влияют следующие факторы:
а) состояние поверхности (см. 5.1.2);
б) скорость изменения и продолжительность нагрузки (см. 5.1.3);
в) площадь поверхности, напряженной растяжением (см. 5.1.4);
г) коррозионное растрескивание под действием напряжений, зависящее от окружающей среды, а также залечивание поверхностных дефектов в стекле (см. 5.1.5 и [7] приложение А);
д) возраст, т.е. время, прошедшее после последней механической или какой-либо другой обработки поверхности, вызывающей ее повреждение (см. 5.1.6);
е) температура (см. 5.1.7)
Влияние факторов б)-е) на прочность на изгиб принято во внимание в настоящем стандарте.
5.1.2 Влияние состояния поверхности
При испытаниях прочности на изгиб согласно настоящему стандарту стекло ведет себя как почти идеально линейно-упругий материал, разрушающийся как хрупкий материал. Хрупкость означает, что контакт с любым твердым объектом может привести к повреждению поверхности в форме очень тонких, иногда субмикроскопических трещин и сколов. Поверхностные дефекты такого рода, которые практически неизбежны при нормальном обращении со стеклом, являются основным фактором в уменьшении его механической прочности, тогда как состав стекла имеет второстепенное значение, а в некоторых случаях им вообще можно пренебречь.
Отсюда следует, что прочность на изгиб, определяемая согласно настоящему стандарту, зависит от состояния поверхности испытуемого образца.
Состояние поверхности характеризуется следующими основными свойствами:
а) состояние поверхности, возникшее в результате конкретной обработки, вызывающей ряд специфических дефектов, которые влияют на прочность, определяемую состоянием поверхности после обработки;
б) остаточное напряжение, например, в виде специально созданных термическим или химическим путем напряжений, а также непреднамеренно возникшие остаточные напряжения.
5.1.3 Влияние скорости нагружения
Для интерпретации значений прочности на изгиб, полученных в соответствии с настоящим стандартом, скорость нагружения имеет особое значение.
Распространение трещин в стекле происходит в большом диапазоне значений растягивающего напряжения (см. [8] приложение А). Существует нижний предел значения коэффициента интенсивности напряжения, ниже которого трещины не распространяются (см. [7] приложение А). Затем происходит некоторое субкритическое распространение трещины при более высоких уровнях коэффициента интенсивности напряжения, значение которого зависит от влажности, температуры и химических реагентов. При значениях коэффициента интенсивности напряжения, превышающих критическое, распространение трещины происходит очень быстро и приводит к (почти) мгновенному разрушению. Следствием субкритического распространения трещины является, например то, что увеличение скорости нагружения и (или) продолжительности нагружения влияет на прочность на изгиб.
Для предварительно напряженного стекла эта временная зависимость не проявляется до тех пор, пока растягивающее напряжение, созданное в поверхности, не превысит напряжение сжатия, постоянно присутствующее там (см. [9] приложение А).
5.1.4 Влияние площади испытуемой поверхности
Уменьшение прочности стекла на изгиб с увеличением размера площади, на которой создается высокое напряжение при испытаниях, также важно (см. [10] приложение А). Влияние площади обусловлено статистическим распределением поверхностных дефектов (его изменением): чем больше испытуемая площадь, тем больше вероятность того, что она содержит большой поверхностный дефект. Следовательно, влияние эффекта площади увеличивается при уменьшении дефектов на поверхности, так что эффект площади становится скорее теоретическим в случае бездефектной поверхности, например, подвергнутой огневой полировке (см. [11] приложение А).
Таблица 1 - Приближенное влияние размера площади поверхности на величину измеренной прочности на изгиб
|
|
|
Метод испытания | Приспособление | Относительная прочность на изгиб |
- | 100% | |
R105 | 120%-180% | |
R65 | 125%-210% | |
R45 | 140%-270% | |
R30 | 145%-300% |
Так как стекло, используемое в строительстве, имеет обычно большие размеры, то методики, изложенные в ГОСТ 32281.2 и ГОСТ 32281.3, являются более приемлемыми для испытаний плоского стекла для строительства. Методика испытаний, описанная в ГОСТ 32281.5, может быть полезна для сравнительной оценки прочности плоского стекла на изгиб.
5.1.5 Влияние окружающей среды
Окружающие условия, при которых испытывается стекло, влияют на величину прочности, особенно если уровень влажности очень низок. При использовании стекла в строительстве уровень влажности обычно составляет от 30% до 100%. В этом интервале влияние на прочность при испытаниях по настоящему стандарту невелико. Однако испытания стекла для строительства должны осуществляться в условиях относительной влажности от 40% до 70%, чтобы ограничить влияние последней при сравнении результатов.
5.1.6 Влияние старения
Если до испытания поверхность стекла была модифицирована (шлифовкой, травлением, краевой обработкой и т.д.), то перед проведением испытаний необходимо дать возможность свежим дефектам (повреждениям) релаксировать. Продолжительное воздействие (модифицирование) влаги на поверхность влияет на дефекты таким образом, что может уменьшить любой ослабляющий эффект (см. [7] приложения А). На практике стекло очень редко подвергается нагрузкам непосредственно после обработки, поэтому оно должно быть выдержано по крайней мере в течение 24 часов перед испытанием.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.
