ГОСТ 18956-73

ГОСТ18956-73

УДК69.024.15.665.45:620.169.1(083.74) Группа Ж19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫРУЛОННЫЕ КРОВЕЛЬНЫЕ

Методыиспытания на старение под воздействием

искусственныхклиматических факторов

Rollingroof materials.

Agingunder artifical climatic factors.

Gestmethods

Датавведения 1975-01-01

РАЗРАБОТАНВсесоюзным научно-исследовательским институтом новых строительныхматериалов (ВНИИНСМ) Министерства промышленности строительныхматериалов СССР

Зам. директораинститута Сурмели Д.Д.

Руководительтемы Москалев Н.М.

Исполнители:Матусевич В.И., Макаренко Г.Г., Пфлаумер О.Э., Лейкина М.А.,Капацинский В.И.

ВНЕСЕНМинистерством промышленности строительных материалов СССР

Член КоллегииДобужинский В.И.

ПОДГОТОВЛЕН КУТВЕРЖДЕНИЮ Отделом технического нормирования и стандартизацииГосстроя СССР

Начальник отделаСычев В.И.

Начальникподотдела стандартизации в строительстве Новиков М.М.

Ст. инженерЛейбенгруб Л.М.

УТВЕРЖДЕН ИВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстроя СССР от 21 июня 1973 г.№ 101

Настоящийстандарт распространяется на рулонные кровельные материалы,изготовляемые на битумном (и его модификации) вяжущем, иустанавливает методы испытания на стойкость к старению подвоздействием искусственных климатических факторов: света, тепла,влаги и холода.

Стандарт неустанавливает методы испытания рулонных кровельных материалов внапряженном состоянии.

Стойкостьобразцов кровельного материала к воздействию искусственныхклиматических факторов следует определять по изменению одного илинескольких показателей физико-механических свойств образцов и поизменению их внешнего вида.

Измененияфизико-механических свойств кровельного материала устанавливают повеличинам показателей прочности в продольном направлении иотносительного удлинения при разрыве по пп. 4.4 и 5.1.1 настоящегостандарта, гибкости по ГОСТ 2678-65, ударной вязкости образца безнадреза при температуре минус 20°С по ГОСТ 14235-69.

Переченьфизико-механических показателей и их величины, по которымустанавливается стойкость испытуемого кровельного материала кстарению, указывается в действующих стандартах и техническихусловиях.

Изменениевнешнего вида кровельного материала следует устанавливать путемвизуального сравнения поверхности исходных образцов и образцов,прошедших определенное число циклов испытаний.

1.Отбор образцов

1.1. Дляопределения стойкости кровельного материала к старению по изменениюфизико-механических показателей из отобранных рулонов, отступя откромки не менее 200 мм, в продольном направлении полотна вырезаютполосу шириной 200 мм. Из полосы вырезают образцы размерами 190х230мм. Длина полосы определяется количеством образцов, необходимых дляиспытания.

Количествообразцов устанавливают, исходя из общей продолжительности испытаний иколичества промежуточных отборов для определения измененийфизико-механических показателей кровельного материала.

1.2. Дляопределения стойкости кровельного материала к старению по изменениювнешнего вида из каждого рулона вырезают по три полосы размерами1100х100 мм.

Полосы вырезаютна расстоянии 150 мм от кромки, а расстояние между полосами должнобыть 200 мм.

Из каждой полосывырезают по четыре образца размерами 70х230 мм, один из которыхявляется контрольным. Контрольный образец упаковывают в бумажныйпакет и хранят в помещении при температуре 20±2°С длядальнейшего сопоставления его с испытываемыми образцами.

2.Аппаратура

2.1. Аппаратискусственной погоды (АИП)

2.1.1. Аппаратискусственной погоды должен состоять из следующих основных частей:

рабочей камеры;

электрическогоисточника световой радиации с системой для зажигания и постоянногогорения и счетчиком времени его работы;

держателейобразцов с системой перемещения их вокруг источника (источников)света;

устройство длядождевания образцов;

устройство дляподдержания необходимого температурного режима в рабочей камере сточностью ±2°С;

устройство дляподдержания в рабочей камере заданной относительной влажности воздуха(узел увлажнения) в пределах от 10 до 98% с точностью ±2%;

пультауправления и автоматики.

Допускаетсяприменение аппаратов искусственной погоды, не имеющих узлаувлажнения, для использования на режимах без нормирования влажностивоздуха в процессе испытания.

2.1.2.Устройство аппарата искусственной погоды должно обеспечивать созданиеи поддержание в течение определенного периода времени заданногорежима испытания кровельного материала.

2.2. В качествеискусственного источника облучения необходимо применять однугазосветную ксеноновую трубчатую лампу типа ДКСТВ с водянымохлаждением или две угольные дуговые лампы закрытого типа,расположенные на разных уровнях.

2.3. Газосветнаяксеноновая трубчатая лампа

2.3.1.Газосветная ксеноновая трубчатая лампа должна работать на однофазномпеременном токе частотой 50 Гц напряжением 220±10 В.Допускается применение ксеноновых ламп мощностью от 4,5 до 6 кВт, атакже работа применяемых ламп при режимах менее номинальных.

2.3.2. Зажиганиелампы и ее нормальный эксплуатационный режим должны обеспечиватьсяпускорегулирующим устройством.

2.3.3. Центромизлучения ксеноновой лампы считают точку, лежащую на ее осевой линиии находящуюся в середине разрядного промежутка.

2.3.4.Ксеноновая лампа должна находиться в эксплуатации в соответствии сгарантийным сроком службы, указанным в паспорте на данную лампу.

2.4. Угольнаядуговая лампа закрытого типа

2.4.1. Угольнаядуговая лампа закрытого типа должна работать на нейтральных угляхтипа "Светокопия" диаметром 12,7-13 мм с фитилем или безфитиля (сплошного) или на других углях, равноценных указанным. Длинаверхнего угля 300-330 мм, нижнего - 100-130 мм. Если верхний угольустановлен с фитилем, то нижний уголь должен быть без фитиля инаоборот.

2.4.2. Угольнаядуговая лампа должна работать на однофазном переменном токе частотой50 Гц напряжением 220±10 В при напряжении на дуге 120-145 В исиле тока 15-17 А.

2.4.3. Колпакугольной дуговой лампы должен быть изготовлен из жаростойкогоборосиликатного стекла. Края колпака должны быть ровными и не иметьсколов.

2.4.4. Центромизлучения угольной дуговой лампы следует считать точку, лежащую поосевой линии лампы на расстоянии 100-130 мм от нижней плоскостинижнего держателя углей.

2.5. Положениеисточников света в рабочей камере

2.5.1. Зонойоблучения образцов искусственными источниками света следует считатьчасть поверхности экспозиционного барабана, характеризующуюсядостаточно равномерным распределением светового потока. Для выявленияобщей картины распределения светового потока, определяютинтенсивность освещения образцов (см. приложение 1).

2.5.2.Ксеноновую лампу необходимо установить вертикально так, чтобы ееосевая линия совпадала с осевой линией вертикального вала крестовиныэкспозиционного барабана.

2.5.3. Зонуоблучения ксеноновой лампы ограничивают двумя плоскостями,перпендикулярными к ее оси и проходящими через электроды ееразрядного промежутка (черт. 1).

Схемарасположения в рабочей камере АИП

ксеноновойлампы и зоны облучения

Черт.1

2.5.4. Двеугольные дуговые лампы необходимо устанавливать симметричноотносительно осевой линии вала крестовины барабана на разных уровнях.Расстояние между центрами ламп принимают согласно черт. 2.

Схемарасположения в рабочей камере АИП

двухугольных дуговых ламп и зоны облучения

1 - трубчатаяксеноновая лампа; 2,2’ - центры угольных дуговых ламп (дуги); 3- крестовина вала барабана; 4 - экспозиционный барабан; А -расстояние между противолежащими образцами, расположенными ввертикальных кассетах; В - высота зоны облучения; ОО- вертикальная ось симметрии зоны облучения; ОО- горизонтальная ось симметрии зоны облучения; ССи СС- оси первого и второго источников облучения; FFи FF- линии центров угольных дуговых ламп.

Черт.2

2.5.5. Зонуоблучения двух угольных дуговых ламп, расположенных на разныхуровнях, следует принимать по черт. 2.

2.6. Устройстводля дождевания образцов

2.6.1.Устройство должно обеспечивать дождевание водой облучаемойповерхности образцов в течение заданного промежутка времени. Вода,выходящая из сопел, не должна попадать на образец в виде струи.

2.6.2.Дистиллированная вода, применяемая для дождевания и замачиванияобразцов, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 6709-72.

2.7.Температурный режим в рабочей камере аппарата искусственной погодыследует обеспечивать приточно-вытяжной вентиляцией и орошениемнаружной (нерабочей) поверхности экспозиционного барабана.

2.8. Дляобеспечения заданных режимов испытаний могут применяться установкилюбого типа.

3.Подготовка к испытанию

3.1. Подготовкаобразцов

3.1.1. Допроведения испытания образцы должны быть выдержаны не менее 24 ч притемпературе 20±2°С.

3.1.2. Передиспытанием образцов в аппарате искусственной погоды должны бытьопределены и записаны в рабочий журнал физико-механические показателииспытуемого кровельного материала, по которым будет определятьсястойкость материала на старение.

3.1.3. Образцыразмерами 190х230 и 70х230 мм должны быть укреплены на металлическиекассеты, размеры которых соответственно 200х240 и 80х240 мм (черт.3). Между образцами и кассетой прокладывают целлофановую пленку.Образцы крепят к кассетам при помощи металлической пластинки. Кассетыдолжны иметь подвески (скобы) для установки их в барабане аппарата.

1- кассета, изогнутая по кривизне барабана; 2 - подвеска кассеты; 3- пластинка для крепления

образца;- высота подвески в соответствии с размерами зоны облучения.

Черт.3

3.1.4. Образцыдолжны быть маркированы. Маркировку образцов производят поповерхности металлической пластинки.

3.1.5. Образцы втечение всего периода испытания по режиму, указанному в пп. 4.1.1 и4.1.2, должны быть закреплены на кассете.

3.2. Подготовкааппаратуры

3.2.1. До началаиспытаний образцов аппаратура должна быть отрегулирована на заданныйрежим по пп. 4.1.1 и 4.1.2.

3.2.2. Заменаксеноновой лампы и колпаков угольных дуговых ламп должнапроизводиться по истечении гарантийного срока службы, указанного впаспортах.

3.2.3.Стеклянный колпак угольной дуговой лампы при смене углей должен бытьвымыт теплой водой с мылом и вытерт насухо мягкой хлопчатобумажнойтканью.

3.2.4. Приустановке стеклянного колпака угольной дуговой лампы должно бытьобеспечено плотное присоединение его к корпусу лампы. Для этого междуметаллическим корпусом лампы и стеклянным колпаком устанавливаюттонкую асбестовую прокладку. Плотный прижим колпака к асбестовойпрокладке достигается регулировкой пружинного держателя.

3.2.5. Дляконтроля температуры в АИП используют термометр с "чернойпанелью".

3.2.6.Определение фактической и условной температур образца в процессеиспытания его в АИП производят следующим образом.

Приэкспонировании образца в АИП температуру его поверхностиустанавливают обычно выше температуры воздуха в рабочей камере.Разность температур поверхности образца и воздуха в рабочей камеревозрастает с увеличением черноты образца.

Различаюттемпературу поверхности образца фактическую и условную.

Определениефактической температуры образца

Фактическуютемпературу поверхности образца из рубероида определяют при помощитермопар, введенных в покровной слой битума. В качестве датчикатемпературы используют хромель-капелевые термопары. При таких замерахдержатель образцов должен быть неподвижен. Провода, соединяющиетермопары с автоматическим потенциометром, выводят через смотровыеотверстия, имеющиеся в рабочей камере.

Ввиду сложностиэтот метод не рекомендуется для текущего контроля температур ииспользуется только при настройке АИП на определенный температурныйрежим.

Определениеусловной температуры образца

За условнуюмаксимальную температуру нагрева образца принимают температурунагрева "черной панели" с биметаллическим термометром (ГОСТ17171-71).

При отсутствиибиметаллического термометра промышленного изготовления допускаетсяприменение стеклянного ртутного термометра со специальной панелью,окрашенной в черный цвет ("черная панель"). "Чернаяпанель" имеет размеры 80х35х10 мм и изготовляется из того жематериала, что и кассета. Панель при помощи болтов или заклепоксоединяют с кассетой, аналогичной кассете для установки образцов, ноимеющей размеры 115х160 мм. При закреплении на кассете "чернойпанели" под нее подкладывают предварительно образец рубероидаразмерами 110х150 мм.

Для установкитермометра в торце "черной панели" должно бытьцилиндрическое гнездо глубиной 40 мм. Диаметр гнезда принимают на 2-4мм больше, чем диаметр термометра в месте расположения резервуара сортутью. В гнездо перед установкой термометра заливают маслоиндустриальное по ГОСТ 1707-51. Уровень масла при установленномтермометре не должен доходить до верха на 5-8 мм. При установкетермометр не должен касаться стенок гнезда. Высота подвески кассеты стермометром должна быть такой, чтобы резервуар ртути располагался нагоризонтальной осевой линии зоны облучения.

При соблюденииуказанных условий фактическую температуру нагрева ()поверхности рубероида в центре образца при экспозиции его в АИПопределяют по формуле

где - температура, показываемая термометром, °С.

При орошенииобразцов непосредственно в АИП на термометр надевают резиновыйвенчик, препятствующий попаданию воды в масло.

4.Проведение испытаний

4.1. Испытаниена стойкость к старению образцов кровельного материала в лабораторныхусловиях может проводиться по двум режимам:

I режимиспытания предусматривает условия, приближенные ко второмуклиматическому району территории СССР (приложение 2);

II режимиспытания является условным и может быть применен для определениясравнительной стойкости материала к старению.

Сравнительнаяоценка стойкости кровельного материала должна производиться порезультатам испытаний, полученным на одном и том же режиме.

Испытания настойкость к старению образцов кровельного материала в условиях другихклиматических районов могут проводиться по методике, согласованной сбазовой организацией по стандартизации кровельных материалов.

4.1.1. Приопределении стойкости к старению кровельного материала по I режимуиспытание проводят по следующему циклу:

а) облучениеобразцов в течение 360 ч в аппарате искусственной погоды с ксеноновойлампой мощностью 6 кВт при температуре "черной панели"50-55°С с периодическим дождеванием образцов в течение 3 ч черезкаждый 21 ч.

При режимеработы ксеноновой лампы мощностью менее 6 кВт продолжительностьоблучения ()вычисляют по формуле

где - фактическая мощность работы используемой лампы, кВт.

Разрешаетсявместо дождевания производить замачивание образцов в течение 2 ччерез каждые 22 ч облучения;

б) замачиваниеобразцов в воде при температуре 20±2°С в течение 24 ч споследующей выдержкой в течение 10 мин на воздухе при температуреплюс 20°С для стекания воды;

в) замораживаниеобразцов при температуре минус 40°С в течение 72 ч;

г) 60 переходовчерез 0°С по следующему температурному режиму одного перехода: 1ч выдержки при температуре плюс 10°С и 1 ч - при температуреминус 10°С.

4.1.2. Приопределении стойкости к старению кровельного материала по II режимуиспытание проводят с использованием ксеноновой или двух угольных ламппо следующему циклу:

а) облучениеобразцов при температуре "черной панели" 50-55°С втечение 17 ч;

б) замачиваниеобразцов в дистиллированной воде (или их дождевание) в течение 2 ч;

в) замораживаниеобразцов при температуре минус 18-20°С в течение 2 ч;

г) выдержкаобразцов при температуре 20±2°С в течение 3 ч.

4.2. Испытанияобразцов по пп. 4.1.1 и 4.1.2 проводят без перерыва между циклами.

4.3. В процессеиспытания кровельного материала производят осмотр, а также отборобразцов, прошедших определенное количество циклов испытаний, дляопределения их физико-механических показателей.

Стойкостьобразцов по изменению внешнего вида материала оценивают по этапамразрушения.

Количествоциклов испытания, соответствующее определенному этапу разрушения,устанавливается в действующих стандартах и технических условиях накаждый вид испытуемого материала.

Характеристикаэтапов разрушения приведена в таблице.

4.4. Дляопределения прочности и относительного удлинения при разрыве изобразцов размерами 190х230 мм, прошедших определенное количествоциклов испытаний, вырубаются при помощи штанцевого ножа три образца вформе двусторонней лопатки (черт. 4). Образцы испытывают на разрыв соскоростью 30 мм/мин.

Черт.4

4.5. Дляопределения прочности и относительного удлинения при разрывеприменяют разрывные машины с постоянной скоростью перемещения нижнегозахвата (с маятниковым силоизмерителем) или машины с постояннойскоростью растяжения образца (с малоинерционным силоизмерителем).

5.Обработка результатов испытания

5.1. Определениестойкости к старению по изменению физико-механических показателейрулонного кровельного материала

5.1.1. Завеличину стойкости кровельного материала к старению принимаютколичество циклов, в течение которых физико-механические показателиматериала снизились до величин, указанных в действующих стандартах итехнических условиях на каждый вид материала.

5.1.2. Завеличину прочности при разрыве ()и удлинения ()принимают среднее арифметическое значение результатов испытанийобразцов-лопаток, определяемых по формулам

где - прочность при разрыве образца-лопатки, кгс;

- удлинение приразрыве образца-лопатки, определяемое на базе между внутреннимигранями захватов, мм;

- количествоиспытанных образцов.

5.1.3.Относительную разрывную нагрузку ()в кгс/см определяют по формуле

где - ширина рабочей части лопатки, см.

5.1.4.Относительную разрывную деформацию ()в процентах определяют по формуле

где - расстояние между внутренними гранями захватов, мм.

5.2. Определениестойкости по внешнему виду рулонного кровельного материала

5.2.1. Стойкостьрулонного кровельного материала к старению устанавливают по этапамразрушения материала. Стандартом предусматривается семь этаповразрушения, указанных в п. 4.3.

5.2.2. Завеличину стойкости кровельного материала к старению принимаютколичество циклов испытания материала в аппарате искусственнойпогоды, соответствующее пятому этапу разрушения, при котором 50%поверхности образца будет подвергнуто разрушению данного вида.

5.2.3. Степеньразрушения образцов на соответствующем этапе выражают в процентах отобщей площади образца, который определяют по нижеприведеннойметодике.

Пластинку изпрозрачного материала (стекло, оргстекло, целлулоид), на которойнанесена сетка со сторонами 10х10 мм, накладывают на поверхностьиспытуемого образца и подсчитывают количество клеток, в которыхнаблюдается тот или иной вид разрушения соответствующего этапа.Размер пластинки должен быть меньше размера самого образца по ширинеи длине на 10 мм.

Разрушенияповерхности образца ()в процентах вычисляют по формуле

где - количество клеток, в которых наблюдается вид разрушенияопределяемого этапа, а также разрушения, соответствующие болеепоздним этапам;

- количествоклеток на прозрачной пластинке.

Результатыосмотра и подсчета процента разрушения заносят в журнал наблюдения.

Приложение1

Определениеинтенсивности освещения образцов

Для определенияосвещенности образцов, помещенных в АИП, замеряют интенсивностьсветовой радиации на их поверхности. Результаты таких замеров служаттолько для выявления общей картины распределения светового потока впространстве, поэтому должны применяться приборы, чувствительные вультрафиолетовой и видимой или только в видимой частях спектра:пиранометр Янишевского, селеновый фотоэлемент и др.

При замерахдатчик устанавливают в плоскости образца. При определенииинтенсивности света, падающего на образец, необходимо провести неменее четырех замеров по высоте зоны облучения в 10 точках, равноотстоящих друг от друга, на половине окружности барабана.

При замереосвещенности образцов в АИП с угольными дуговыми лампами следуетучитывать влияние загрязненности колпаков и изменения положенияцентра горящей дуги (максимум освещенности) по мере сгорания углей.Для этого указанные замеры следует производить несколько раз черезравные промежутки времени, начиная от установки новых углей и до ихсгорания. За результат определения принимают среднее арифметическоепроведенных замеров.

Дляосуществления замеров в АИП рекомендуется применять селеновыйфотоэлемент, чувствительный в свету в области длин волн 290-700 нм.При этом необходимо соблюдать условие прямой пропорциональности междувеличиной фототока и интенсивностью света .В этом случае произведение ,где - расстояние между источником излучения и рабочей поверхностьюфотоэлемента. Для выполнения указанного условия при большойинтенсивности света, падающего на фотоэлемент, применяют зачерненныеметаллические сетки, которые устанавливают перед фотоэлементом дляуменьшения количества световой энергии, падающей на рабочуюповерхность. Тогда

где - величина ослабленного фототока;

- степеньослабления освещенности рабочей поверхности фотоэлемента за счетсеток.

Приложение2

Условия,приближенные ко второму климатическому району территории СССР

(метеорологическиеданные Москвы)