GB T 29418-2012 塑木复合材料产品物理力学性能测试.pdf

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1、ICS 83.080 G 31 道国中华人民共和国国家标准GB/T 29418-2012 塑木复合材料产品物理力学性能测试Test methods for mechanical and physical properties of wood-plastic composite product 2012斗2-31发布2013圄08-01实施a事晨甸莓缸命、可z-、之事、牛一与、)，f磊、?可也F, .涂居暨再与/ 中华人民共和国国家质量监督检验检渡总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 29418-2012 目次皿11122222333333333444445801346验试! 验HH系验试u

2、验胀试验验复验试膨性试试恢试率热融曲缩变度水性冻数弯压蠕密含线耐系胀l胀膨影和和和和和和ML肘嚣毕业LL黠酬棚叫蛐跚跚棚剧院地制脚脱刊脯酬翩翩翩帧创制幡牺瞅瞅刷地喇喇喇喇喇喇喇围范语能l012345678ALFUll言范规术性UUUUUUUMMUUUUUUU录录录录录录录前1234附附附附附附附I GB/T 29418-2012 前tE 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准参考ASTMD 7031-11(塑木复合材料制品的物理力学性能试验标准导则)(英文版)。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国塑料制品标准化技术委员会(SAC/TC48)归口。本标准起草单位z南京

3、聚锋新材料有限公司、南京林业大学、广州赫尔普复合材料科技有限公司、宜兴市华龙塑木新材料有限公司、湖州森宏环保木塑材料有限公司、深圳市格林美高新技术股份有限公司、东北林业大学、湖北高新明辉模具有限公司、江苏长力木塑科技有限公司、上海塑木园林景观有限公司。本标准主要起草人=吴正元、李大纲、丁建生、杨英昌、朱方政、王清文、吴清林、吴俊杰、藏伟、汤晓斌、张翔、徐朝阳、刘志辉、陈永祥、顾文彪。阳皿GB/T 29418-2012 塑木复合材料产品物理力学性能测试1 范围本标准规定了塑木复合材料产品的弯曲、压缩、剪切强度、蠕变性能试验、握钉力、落锤冲击、密度、含水率、防滑性、耐磨性、线性热膨胀系数、吸水性、

4、吸水厚度膨胀、耐冻融性、试验方法。本标准适用于塑木复合材料产品，包括横截面为实心或空心、新料或回收料制成、结构用或非结构用产品的试验方法。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单适用于本文本。GB/T 1933-2009 木材密度测定方法GB/T 2035 塑料术语及其定义GB/T 14018 木材握钉力试验方法GB/T 14019 木材防腐术语GB/T 14153-2002硬质塑料落锤冲击试验方法通则GB/T 17657-1999 人造板及饰面人造板理化性能试验方法GB/T

5、18103-2000 实木复合地板GB/T 24508-2009 木塑地板3 术语和定义GB/T 2035、GB/T14019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 塑木复合材料wood-plastic composite; WPC 由木质或其他纤维素基材料和热塑性塑料经配混成型加工制成的复合材料，又称木塑复合材料(简称塑木飞又称木塑勺。3.2 新料virgin material 除制造时的需要，未经任何使用或处理的材料。3.3 回收料recycled material 使用过的材料或回收的材料，或两者兼具的材料。3.4 宽度width 垂直于长轴方向的较大尺寸。3.5 厚度thick

6、ness 垂直于长轴方向的较小尺寸。1 GB/T 29418-2012 3.6 L方向L-orientation 试样的长轴方向(见图1)。3.7 X方向X -orientation 试样的宽度方向，垂直于长轴方向(见图1)。3.8 Y方向Y-orientation 试样的厚度方向，垂直于长轴和宽度方向(见图1)。Y方向X方向1方向图1塑木复合材料产品的方向4 性能试验4. 1 摄述本标准提供了热塑性塑木复合材料产品下述性能的试验方法，可根据需要选择适当的项目进行试验。除非另有规定，试样尺寸按照外轮廓取值。4.2 取样4.2. 1 试样应能代表待测产品的总体。4.2.2 从实际生产中取样时，需

7、考虑批次或班次的差异。4.2.3 对于挤出产品，试样应从垂直于产品的长轴方向锯切，保留产品的原截面。当试样截面过大或不能满足试验方法要求时，则可根据试验方法中的要求切取试样块，尽量保留产品的原表面。4.2.4 对于采用其他工艺生产的产品的取样方法可由当事者各方胁商确定。4.3 状态调节4.3. 1 除非另有规定，试样应在标准状态即温度23.C士2.C、相对湿度50%士10%的条件下调节72 h，并在同样环境下进行测试。4.3.2 当试样要浸泊在水中时，试样应该在从水中移出后去除表面水分，30min内完成测试。4.4弯曲见附录A.2 GB/T 29418-2012 4.5 压缩见附录B。4.6

8、剪切强度4.6. 1 平行于L方向的剪切强度(长轴剪切按GB/T17657-1999中4.16的规定，使用剪切块试验方法来测定平行于L方向的剪切强度，测试应产生垂直于L-X和/或L-Y平面的剪切破坏。剪切面上的最小尺寸为25mm，总面积不小于625 mm2 对于非实心横截面的产品，截面积按剪切实际受力面积计算。4.6.2 垂直于L方向的剪切强度对于实心横截面的产品，按GB/T17657-1999中4.16的规定，使用剪切块试验方法来测定垂直于L方向的剪切强度，试验应产生X-Y面上的剪切破坏。剪切面上的最小尺寸为25mm，总面棋不小于625mm2D 注z对于非实心横截面的产品，本方法不适用。4.

9、 7 蠕变恢复见附录C。4.8 握钉力4.8. 1 螺钉握钉力按GB/T17657-1999中4.10的规定进行。4.8.2 直钉握钉力按GB/T14018规定进行。4.9 落锤冲击接GB/T14153一2002规定中异型材的测试方法进行。一般采用A法(通过法)进行测试。如需获得冲击破坏能量，则可采用B法(梯度法。4. 10 密度见附录D。4. 11 含水率见附录E。4. 12 抗滑值按GB/T24508-2009中6.5.16的规定进行。4. 13 耐磨性按GB/T18103-2000中6.3.6的规定进行，试验转数为1000转。3 GB/T 29418 2012 4. 14 线性热膨胀系数

10、见附录F.4. 15 眼水性按GB/T17657-1999中4.6的规定进行24h吸水率测试，取样按4.2进行。4. 16 眼水厚度膨胀按GB/T17657-1999中4.5的规定进行，取样按4.2进行，浸泡时间为24h. 4. 17 耐冻融性见附录G.4. 18 试验报告4 试验报告应至少包括以下内容。a) 本标准编号sb) 试验项目名称zc) 样品名称、来源、生产厂、生产批号等;d) 试样形状和尺寸，取样位置、截面尺寸取值与面积计算方法zd 试样数量zf) 试验结果，必要时给出各个试样的结果zg) 试验日期;h) 其他试验应说明的事项。A.1 原理附录A(规范性附录)弯曲试验GB/T 29

11、418-2012 采用三分之一处加载、四点弯曲方式，以均匀速度加载至试样破坏，计算出弯曲强度。并在试样受力弯曲的比例极限应力范围内，按载荷与变形的关系，确定弯曲弹性模量。A.2 试验设备A.2.1 材料试验机，精确至1%。A.2.2 量具，精度0.02rnm. A.2.3 形变测量仪，精度0.01mm。A.3 试样A.3.1 试样尺寸长度L=(16h+50)mm士2mm.h为施压方向的试样厚度。A.3.2 试样数量每组试样至少5件。A.4 试验步骤A.4.1 按4.3对试样进行状态调节。A.4.2 沿试样长度方向测量三处的宽度和厚度，记录平均值，精确至0.05mm. A.4.3 调节两支座跨距

12、至试样公称厚度的16倍。A.4.4 两点加载弯曲测试方法如图A.1所示。F 刚性压板试样固A.1两点加载示意图一一-15 GB/T 29418-2012 试验时加载辑轴线应与支承辑轴线平行，并与试样长轴中心线垂直，位于跨距的1/3处。加载辑和支承辘K度应大于试样宽度。通常加载辑、支承辑半径为12.7mm士0.5mm;若试验中加载辑、支承辑处发生明显裂纹或者压痕时，加载辑、支承辑半径可增至试样厚度的1.5倍。以每分钟1%(士10%)的应变速率连续施载，此速度可按式(A.l)计算得到zR=0.00185XlZ/h 式中zR一一加载速度，单位为毫米每分钟(mm/min);1二一试验跨距，单位为毫米(

13、mm);h一-试样厚度，单位为毫米(mm)。( A.1 ) A.4.5 匀速加载。同步记录载荷、形变测量仪测得的试样跨距中心的形变、破坏时最大载荷值。绘制载荷-形变曲线。A.5 结果表示A.5.1 弯曲破坏载荷弯曲破坏载荷，即试样破坏时的最大载荷。当试样最大应变首次达到3%仍未断裂时，则认为此时的载荷为弯曲破坏载荷Fo被测试样的弯曲破坏载荷为所有试样的均值。A.5.2 弯曲强度A. 5. 2.1 试样的弯曲强度按式(A.2)计算，精确至0.1MPao Fl =-一-bhZ 式中26一一试样的弯曲强度，单位为兆帕(MPa); F 试样弯曲破坏载荷，单位为牛顿(N); t一一两支座间距离，单位为毫

14、米(mm);b一一试样宽度，单位为毫米(mm);h试样厚度，单位为毫米(mm)。A.5.2.2 计算试样弯曲强度的算术平均值，精确至0.1MPa。A.5.3 弯曲弹性模量A. 5. 3.1 弯曲弹性模量按式(A.3)计算，精确至10MPa。E=_1旦二生f108bh 3 .s 式中zE一一弯曲弹性模量，单位为兆帕(MPa); t 一一两支座间距离，单位为毫米(mm);b 试样宽度，单位为毫米(mm);h一一试样厚度，单位为毫米(mm);.f 在载荷-形变图中直线段内载荷的增加量，单位为牛顿(N);.s -一一在.f区间试样形变量，单位为毫米(mm)。A.5.3.2 所测弯曲弹性模量为试样弹性模

15、量的算术平均值，精确至10MPao .( A.2 ) -( A.3 ) A.6 试验报告试验报告应包含4.18的全部内容以及zd 试验跨距Eb) 加载速度;c) 受载表面zd) 破坏形式。GB/T 29418-2012 7 GB/T 29418-2012 B.1 原理附录B(规范性附录压缩试验在试样的端部表面，以恒定的速率施加平行或垂直L方向的载荷压缩试样，测定试样破裂、屈服或预先设定试样变形量的载荷。B.2 试验设备B. 2.1 材料试验机，精确至1%。B.2.2 量具，精度0.02mm。B.3 试样B. 3.1 试样尺寸B. 3. 1. 1 取样按4.2的规定进行，加工面要求光滑、平整、两

16、表面平行，并与加载方向垂直。B. 3. 1. 2 平行于L方向压缩的试样z试样的长度为截面最小尺寸的3.04. 5倍。B. 3.1.3 垂直于L方向压缩的试样z试样的长度为截面最小尺寸的3倍。B.3.2 试样数目每组试样至少5件。B.4 试验步骤B. 4.1 按4.3的规定进行状态调节。B.4.2 沿试样高度方向测量三处截面尺寸计算平均值。测量试样高度精确到0.02mmo B.4.3 把试样放在两压板之间，试样中心线与两压板表面中心连线重合，确保压板与试样断面平行。调整试验机，使压板表面恰好与试样端面接触。B.4.4 以(5士l)mm/min速度进行试验。B.4.5 当试样破裂、屈服或预先设定

17、试样变形量时试验终止。记录试验终止时的载荷数值，单位为牛顿(N)。注=预先设定试样变形量由供需双方商定。B.5 结果表示根据压缩破坏应力、压缩屈服应力或在规定应变时的压缩应力，按式(B.l)计算压缩强度，试样结果以算术平均值表示，取三位有效数字。8 Fc _-S .( B. 1 ) GB/T 29418-2012 式中z一一一压缩破坏应力、压缩屈服应力和在规定应变时的压缩应力，单位为兆帕(MPa); Fc 试样破裂、屈服或达到预先设定试样变形量的载荷值，单位为牛顿(N); S 试样的原始截面积，单位为平方毫米(mm2)。B.6 试验报告试验报告应包含4.18的全部内容以及zu 在试样上施加压力

18、的方向zb) 试验速度zc) 试验终止时试样状态z试样破裂、屈服或达到预先设定试样变形量。9 GB/T 29418-2012 C.1 原理附录C(规范性附录)蜡变恢复试验按弯曲试验方法，确定试样在加载设定载荷后恢复变形的能力。C.2 试验设备C. 2.1 弯曲蠕变试验机。C.2.2 量具，精度0.02mm。C.2.3 形变测量仪，精度0.01mm。C.3 试样C. 3.1 试样尺寸长度L=(l6h十50)mm士2mm，h为试样施载方向的厚度尺寸。C.3.2 试样数量每组试样至少5件。C.4 试验步骤测量试样加载前的跨距中点形变do;按照附录A规定的方式对试样施加设定载荷，保持24h，测量中点形

19、变d1并卸去载荷z测量卸载24h时中点形变品。测量精确至0.01mm。设定载荷根据产品最终用途设定，例如弯曲破坏载荷除以安全系数Z.5。C.5 结果表示试样的蠕变恢复率按式(C.l)计算，精确至1%。式中zD= l -2? X唱n一(d1 -do)-D一一蠕变恢复率，J;.(百分数表示(%);do一一试样在加载前的中点形变，单位为毫米(mm);d1 试样在加载24h时的中点形变，单位为毫米(mm);d2一一试样在卸载24h时的中点形变，单位为毫米(mm)。试样蠕变恢复率为三个试样的蠕变恢复率的平均值，精确至1%。C.6 试验报告试验报告应包含4.18的全部内容。.( C.l ) GB/T 29

20、418-2012 附录D(规范性附录)密度试验D.1 原理测定试样的质量、体积，以求出试样的密度。D.2 试验设备D. 2.1 量具，精度。，02mm。D.2.2 衡器，感晕O.Ol.goD.3 试样D. 3.1 试样尺寸长度L=100mm士1rnm;宽度和厚度按实际尺寸。试样应在产品长度方向上截取。当产品截面太大，试验容器无法容纳，则可由当事方协商，确定截取的部位。D.3.2 试样数量每组试样至少5件。D.4 试验步醺D. 4.1 概述测量计算法适用于截面为正方形或矩形的实心产品z排水法适用于其他形状的塑木产品，正方形或矩形的实心产品也可用排水法。D.4.2 测量计算法D. 4. 2.1 试

21、样按4.3进行状态调节。D.4.2.2 称量每一试样质量，精确至0.01g。D.4.2.3 测量试样对称位置的长度、宽度和厚度各两点，取算术平均值，精确至0.02mmo 每一个试样的密度按式(D.l)计算，精确至0.01g/cm3, -LH 一m-b 一-L Oa . ( D.1 ) 式中zp 试样的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); m一一试样的质量，单位为克(g); L一一试样长度，单位为厘米(cm); b 试样宽度，单位为厘米(cm); h 试样厚度，单位为厘米(cm)。11 GB/T 29418-2012 D.4.3 排水法按GB/T1933一2009中第7章的规定进行。D.5

22、试验报告试验报告应包含4.18的全部内容。12 E.1 原理附录E规范性附录含水率试验以试样干燥前后质量差与干燥后质量之比来表征试样的含水率。E.2 试验设备E. 2.1 衡器，感量。tHgo E.2.2 烘箱，应能保持在:103 c士2C。E.2.3 干燥器。E. 3 试样E. 3.1 试样尺寸长度1，=100mm士1mm;宽度和厚度按实际尺寸。E.3.2 试样数量每组试样至少5件。E. 4 试验步骤E. 4.1 试样在卡燥前进行称量，精确至0.01g。GB/T 29418-2012 E. 4. 2试样在温度103c士2C条件下干燥至质量恒定(前后相隔2h两次称量所得的数值差小于0.5%)，

23、干燥后的试样应立即置于干燥器内冷却后称量，精确至0.01go E. 5 结果表示试样的含水率按式(E.l)计算，精确至0.1%。式中zH=旦旦二旦旦X100 mo H -一一含水率，用百分率表示(%); mu 干燥前的质量，单位为克(g);mo一干燥后的质量，单位为克(g)。试验结果取全部试样含水率的算术平均值，精确至0.1%。E.6 试验报告试验报告应包含4.18的全部内容。.( E.1 ) 13 GB/T 29418-2012 附录F规范性附录)缉性热膨胀系数试验F. 1 原理测量一30c、23c和60c三种温度下试样的尺寸，计算得出一30C60 c间的平均线性热膨胀系数。F.2 试验设备

24、F. 2.1 高温试验箱，应能保持在60.C士2C。F.2.2 低温试验箱，应能保持在一30c士2C。F.2.3 量具，精度0.02mm。F.3 试样F. 3.1 取样按4.2的规定进行。要求两断面光滑、平整、平行(与试样长轴的垂直度偏差小于1/300)，并在试样表面沿L方向划中心标线。F.3.2 试样尺寸长度L=300mm士2mm;宽度和厚度按实际尺寸。F.3.3 试样数量每组试样为10件。F.4 试验步骤F.4.1 在温度23.C士2C、相对湿度50%士10%的条件下放置48h，记录试验温度Tz0测量每个试样标线长度，计算算术平均值并记录为Lz0 F.4.2 将试样放入温度已稳定在一30c

25、士2C的低温试验箱中48h，记录试验温度T1。然后从箱中逐个取出试样测量标线长度，每个试样取出后必须在1min内完成测量。计算并记录试样标线长度的算术平均值L1。F.4.3 将试样放人温度已稳定在60c土2C的高温试验箱中48h，记录试验温度T3。然后从箱中逐个取出试样测量标线长度，每个试样取出后应在1min内完成测量。计算并记录所有试样标线长度的算术平均值L30F.5 结果计算F.5.1 线性热膨胀系数计算如式(F.D所示。式中z1 =. m 一一线性热膨胀系数，单位为每摄氏度。rC);Lz 从23c士2C环境下测得的标线长度，单位为毫米(mm);GB/T 29418一2012. ( F.1

26、 ) m-用最小二乘法确定数据点(L1, T1) , (L2 , Tz)、(L3，T3)的斜率(L/T)，计算如式(F.2)所示=3(L;L;T;)一(L;L;)(L; T;) m = -_-:_:9 =t-:_ : . ,i = 1 , 2 , 3 . . . ( F. 2 ) 3(L;T)一(L;TY式中zL;在温度T;试验后测得的标线长度，单位为毫米(mm)。F.6 试验报告试验报告应包含4.18的全部内容。15 GB/T 29418-2012 G.1 原理附录G(规范性附录耐冻融性试验测定试样经过浸泡和低温后弯曲破坏载荷的保留率，确定试样抵抗冻融的能力。G.2 仪器和工具G.2.1 低

27、温试验箱，应能保持在一30c士2C。G.2.2 材料试验机，精确至1%。G.2.3 形变测量仪，精度0.01mm。G.3 试样G. 3.1 试样尺寸长度L=(16d十50)mm士2mm.d为试样施压方向的厚度尺寸。G.3.2 试样数量每组试样为10件。G.4 试验步骤G.4.1 用5个试样在室温下按附录A规定进行弯曲试验，测得弯曲破坏载荷，记录测试结果，计算算术平均值，记录为F1G.4.2将另5个试样完全浸于室温水中24h.取出后去除表面水分，再把试样放在温度稳定在一30c士2C的低温试验箱中24h.冷冻后，取出试样放入室温环境中24h.重复以上过程3次后按附录A规定测量试样的弯曲破坏载荷，计

28、算算术平均值，记录为矶。G.5 结果和表示试样的弯曲破坏载荷保留率按式(G.l)计算。B=(Fz/F1) X 100 .( G.1 ) 式中zB一-弯曲破坏载荷保留率，比Fz一一试样在试验后的平均弯曲破坏载荷，单位为牛顿(N); 16 GB/T 29418-2012 F1 试样在试验前的平均弯曲破坏载荷，单位为牛顿(N)。G.6 试验报告试验报告应包含4.18的全部内容。NFONl户叮NH阁。华人民共和国家标准塑木复合材料产品物理力学性能测试GB/T 29418-2012 国白 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销，警印张1.5字数36千字2013年5月第一次印刷开本880X1230 1/16 2013年5月第一版 24.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107书号:155066. 1-46910定价打印日期:2013年6月4日F002A