[发明专利]一种纸面石膏板表面硬度测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种纸面石膏板表面硬度测试方法及装置。

背景技术

纸面石膏板是以建筑石膏和护面纸为主要原材料制成的，该石膏板应用 于建筑领域中时，要求该石膏板达到相关的硬度标准；常用的测量石膏板的 硬度方法包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度；布氏硬度(HB)是以规定的 试验力(F)将一定直径的钢球或硬质合金球压入试样表面，经规定保持时间 后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径(D)，以试验力(F)除以压痕球 形表面积得出的硬度值，单位为N/mm2(MPa)；洛氏硬度(HR)同布氏硬度 试验相同，均是压痕试验方法，不同的是，它是测量压痕的深度，即在初始 试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下，将压头(圆锥体或钢球)压入 试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量 (e)计算硬度值；维氏硬度(HV)也是一种压痕试验方法，是将一个相对 面夹角为136度的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力(F)压入试样表面， 经规定保持时间后卸除试验力，测量压痕两对角线长度；上述三种测试方法 都是以一定的试验力在试样的表面作用一定时间后得到的压痕来衡量试样的 表面硬度，上述方法的试验仪器控制系统需要控制试验力和试验时间两个参 数，对试验仪器的精度要求高，仪器的成本大，且测试的方法复杂，不易操 作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纸面石膏板表面硬度测试方法及装置，该方 法能够使生产工厂便利的测试纸面石膏板表面硬度，同时还能最大限度的降 低试验仪器的成本。

本发明所采用的技术方案是：一种纸面石膏板表面硬度的测试方法，包 括：选取石膏板试样，将该石膏板试样放置在刚性的底板上；在该石膏板试 样中心的正上方悬空固定钢球，调节该钢球的固定高度至测试要求的落球高 度；释放该钢球，使钢球自由落体至石膏板试样的上表面，并在石膏板试样 上表面形成球面型压痕；测量该球面型压痕的深度和平均直径，计算得出该 石膏板试样的表面硬度值。

较佳地，将该石膏板试样放置在刚性的底板上之后，还包括：在该石膏 板试样的上表面覆盖一层复写纸。

较佳地，所述选取石膏板试样之后，还包括：将该石膏板试样在烘箱内 加热，使石膏板试样达到恒重，平衡石膏板试样的水分至少24小时，再将该 石膏板试样放置在刚性的底板上。

较佳地，所述测量该球面型压痕的深度和平均直径，包括：通过深度测 定仪和卡尺测量该球面型压痕的深度和平均直径。

较佳地，所述计算得出该石膏板试样的表面硬度值，采用的公式如下：

HE=ES=4000×m2gHπ(d2+4h2)]]>

式中，

HE为石膏板试样的表面硬度，kg/s·mm；

S为球面型压痕的表面积，mm²；

E为石膏板试样受到的冲击能，kg·m/s；

m为钢球的质量，kg；

g为重力加速度，9.8m/s²；

H为落球高度，m；

π为圆周率；

d为球面型压痕的平均直径，mm；

h为球面型压痕的深度，mm。

一种纸面石膏板表面硬度测试装置，所述测试装置包括底座、与所述底 座垂直连接的支架以及固定在所述支架上的磁性表座，所述支架为可伸缩结 构，所述磁性表座与所述底座相向设置。

较佳地，所述支架上设有高度调节阀。

较佳地，所述底座上表面铺设有刚性底板。

较佳地，所述刚性底板上表面设有矩形的固定槽或固定连接件。