GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS YRA Kuopio K/299/41/2014. Testing Report. Karelia Red

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS YRA Kuopio K/299/41/2014 Testing Report Karelia Red

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 2/11 Company and material information: Palin Granit Oy PL Lappeenranta Material information Karelia Red Virolahti Testing and research performed by: Geologian tutkimuskeskus (GTK) Yhdyskunnat ja rakentaminen (YRA) Geological Survey of Finland (GTK) Engineering Geology and Land Use (YRA) Neulaniementie 5 PL 1237 (P.O. Box) FIN KUOPIO

3 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 3/11 Taivutusvetolujuus / Flexural strength SFS-EN Natural stone test methods. Determination of flexural strength under concentrated load Testin jälkeen: H l F B Näytteitä kuivataan 70ºC:ssa kunnes saavutetaan vakiomassa (kuivapaino), eli kahden peräkkäisen punnituksen ero < 0,1%. Näytteet kuivataan ja niiden koko mitataan. Näytteet testataan puristimella, joka puristaa näytettä vakiovoimalla aikayksikköä kohden (MPa/s) hyvin hitaasti. Kappaleen murtumisen aiheuttava voima mitataan newtoneina F (N) Mitataan näytteen leveys murtokohdan lähellä, B. Mitataan näytteen paksuus murtokohdan lähellä, H. l on näytettä kannattavien tukien etäisyys. Taivutusvetolujuus R tf =3Fl/2BH 2 (MPa) The specimens are dried at 70ºC until constant mass has been reached. The load has been applied at a uniform rate following the scheme as shown in figure. The specimen is brought to rupture and the maximum load (F) is recorded to the nearest 10 N. - The dimensions that have been measured are the following: l is the distance between the supporting rollers. B is the width of the specimen adjacent to the plane of fracture recorded to the nearest 0,1 mm. H is the thickness of the specimen adjacent to the plane of fracture recorded to the nearest 0,1 mm. The flexural strength R tf has been calculated as: 3Fl/2BH 2 and has been expressed to the nearest 0,1 MPa Frost resistance/ Kovien ilmasto-olosuhteiden jäätymis-sulamissyklit The frost resistance is performed in accordance with EN 12371: 2003, with 56 cycles of frost in air 6 h ( -8ºC -12ºC) and thaw in salt water (1%NaCl) 6 h ( +5ºC +20ºC). At the end the specimens are dried to constant mass at 70ºC. SFS EN 12371: Suolan ja pakkasenkestävyys määritetään standardin mukaisesti 56 jäädytys- ja sulamissyklillä. Ennen pakkassyklejä näytteitä on imeytetty 48 tuntia vesiliuoksessa, jossa on 1 paino- % suolaa (NaCl). Jokaiseen sykliin kuuluu jäähdyttäminen ilmassa 6 h ( -8 C -12 C) ja sulattaminen vedessä 6 h ( +5ºC +20ºC).

4 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 4/11 TUORE MATERIAALI - FRESH MATERIAL - RESULTS Testattujen näytteiden määrä ja mitat - Amount of samples and dimensions: 10 pieces, 50x60x300 mm Näytekoodi Specimen code l (mm) B (mm) H (mm) F (N) R tf (MPa) Keskiarvo - Mean value m (MPa) 11.5 Keskihajonta - Standard deviation s (MPa) 1.0 Varianssi Coefficient of variation v 0.1 Alempi odotusarvo - Lower expected value (MPa) 9.5 MATERIAALI PAKKASSYKLIEN JÄLKEEN MATERIAL AFTER FREEZE THAW TEST - RESULTS Testattujen näytteiden määrä ja mitat- Amount of samples and dimensions: 10 pieces, 50x60x300 mm Näytekoodi Specimen code l (mm) B (mm) H (mm) F (N) R tf (MPa) Keskiarvo - Mean value m (MPa) 12.7 Keskihajonta - Standard deviation s (MPa) 0.9 Varianssi Coefficient of variation v 0.1 Alempi odotusarvo - Lower expected value (MPa) 10.8

5 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 5/11 Puristuslujuus / Compressive strength SFS-EN 1926 Natural stone test methods. Determination of compressive strength F Näytteitä kuivataan 70ºC:ssa kunnes saavutetaan vakiomassa (kuivapaino), eli kahden peräkkäisen punnituksen ero < 0,1% b H Näytteen ylä- ja alapinnan etäisyys mitataan. Mitataan etäisyys edellistä vastaan kohtisuorassa suunnassa. Lasketaan a, b ja H (näytteen paksuus) l m on a ja b:n keskiarvo a Puristuslujuus(R): F/( l m * l m ) Puristetaan, kunnes näyte hajoaa. Luetaan voima (F) ja murtolujuus. Tuloksille on laskettu myös keskiarvo, keskihajonta sekä varianssi. Puristuslujuuksien keskiarvo sekä keskihajonta esitetään mittayksikössä MPa pyöristettynä lähimpään 1 MPa. Varianssi on keskihajonta jaettuna keskiarvolla. The specimens are dried until constant mass and are measured in 3 directions (a, b and H), a and b are averaged into l m. The specimens are loaded (F) until rupture. Compressive strength is calculated as F/ ( l m * l m ) and variance and min expected value are evaluated.

6 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 6/11 TUORE MATERIAALI - FRESH MATERIAL - RESULTS Testattujen näytteiden määrä ja mitat - Amount of samples and dimensions: 6 pieces, 70x70x70 mm Kappaleen numero/number a(mm) b (mm) H(mm) F (kn) R cf (MPa) Keskiarvo - Mean value m (MPa) 147 Keskihajonta. s Standard deviation. s (MPa) 21.6 Varianssi Coefficient of variation v 0.15 Alempi odotusarvo Lower expected value (MPa) 103 MATERIAALI PAKKASSYKLIEN JÄLKEEN MATERIAL AFTER FREEZE THAW TEST - RESULTS Testattujen näytteiden määrä ja mitat - Amount of samples and dimensions: 6 pieces, 70x70x70 mm Kappaleen numero/number a(mm) b (mm) H(mm) F (kn) R cf (MPa) Keskiarvo - Mean value m (MPa) 143 Keskihajonta. Standard deviation. s (MPa) 18.5 Varianssi Coefficient of variation v 0.13 Alempi odotusarvo Lower expected value (MPa) 105

7 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 7/11 Liukkaus / Slipperiness Slip resistance by means of the pendulum tester (Figure 1) Different standards describes the test: EN (2003), CEN /TS The methodology is the same but the number of averaged measures varies from 5 to 9. Scale Rubber slider Specimen tested Testilaitteiston asettelu kontrolloidaan laiteessa olevalla vesivaa alla, ja se kalibroidaan näyttämään asteikolla nollaa. Näyte laitetaan paikalleen ja heilurivarren korkeus tarkistetaan. Heilurivarsi vapautetaan, jolloin se pyyhkäisee näytteen pintaa ja nousee vastakkaiselle puolelle mitta-asteikolle. Mitta-asteikon lukema luetaan asteikolta Scale (katso kuva). Jokaiselle näytteelle tehdään mittausta kahteen vastakkaiseen suuntaan ja mittauksista lasketaan kummankin suunnan keskiarvo. Näytteen testitulos on edellä mainittujen, vastakkaisiin suuntiin saatujen keskiarvolukujen keskiarvo. Näytteen pinta ja kuminen liukupaino kastellaan ja testi on tehty myös märäksi. Kuivatestissä näytelevyjä ja kumista liukupainoa ei kastella lainkaan vaan testi tehdään kuivalla pinnalla. Testi tapahtuu muutoin kuten edellä on kuvattu. The pendulum is released so that it touches the slab for the defined length; the reading is red on the scale. The test is performed in two directions and in dry and wet conditions. If not otherwise shown the results obtained are valid for both standards requirements.

8 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 8/11 Kiillotettu - Kuiva Testi, Polished - Dry Test Kappaleen numero/number Keskiarvo suunnassa a Mean value direction a Keskiarvo suunnassa b Mean value direction b Keskiarvo kuiva pinta, Mean value dry surface - Polished surface: 55 Kiillotettu - Märkä Testi, Polished- WetTest Kappaleen numero/number Keskiarvo suunnassa a Mean value direction a Keskiarvo suunnassa b Mean value direction b Keskiarvo märkä pinta, Mean value - Wet surface - Polished surface: 1

9 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 9/11 Kulutuskestävyys / Abrasion resistance Kulutuskestävyyden määrittäminen tapahtuu seuraavasti: Näytteen testipinta värjätään ja se laitetaan näytteenpitimeen. Hionta-ainesäiliö avataan ja hionta-ainetta alkaa valua näytteen ja hiontapyörän väliin, joka alkaa pyöriä. 75 kierroksen jälkeen pyörä pysähtyy ja näyte otetaan pois pitimestä. Hiontapyörän aikaansaama jälki näytteen pinnalla mitataan. Suorakulmion muotoinen jälki rajataan ylä- ja alaosastaan vaakaviivoilla, jonka jälkeen viivojen etäisyys (AB) mitataan. Kulutuskestävyys Ri on mittausarvo, joka on korjattu laitteen kalibroinnin yhteydessä saadulla kalibrointitekijällä. Hionta-aine abrasive hionta-aineen annostelusäiliö dispenser Teräksinen hiontapyörä (Fe 690), halkaisijaltaan 200 mm, 75 kierrosta/minuutti Liikuteltava näytteenpidin - holder disk Näyte specimen Paino weight 14 kg The specimen is painted to enhance the contrast for reading the results. It is placed against a rotatory wheal and in between is released corundum sand. The wheal rotates 75 times and after that, the width of indentation abraded during the test is measured. Six specimens are tested, and tests are performed two times per specimen. Kappaleen numero/number Keskiarvo 1 Mean value 1 (mm) Keskiarvo 2 Mean value 2 (mm) Keskiarvo, Mean value: 16 (mm)

10 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 10/11 Näennäinen tiheys ja huokoisuus/ Apparent density and open porosity SFS-EN 1936: Natural stone test method. Determination of real density and apparent density, and of total and open porosity. Näytteitä kuivataan 70ºC:ssa kunnes saavutetaan vakiomassa (kuivapaino), eli kahden peräkkäisen punnituksen ero < 0,1% Punnitaan kuivapaino: Md Näytteet laitetaan paineastiaan, 2,0 ± 0,7 kpa tyhjiöön 2 tunnin jälkeen astiaan lasketaan hiljaa vettä, kunnes näytteet peittyvät. Kontrolloidaan tyhjiö. Poistetaan tyhjiö ja näytteiden annetaan olla vedessä normaali-ilmanpaineessa. 24 tunnin kuluttua punnitaan veden kyllästämä näyte vedessä. Näytteen massa vedessä: Mh. Punnitaan näyte ilmassa. Veden kyllästämän näytteen massa ilmassa: Ms Näennäinen tiheys (kg/m 3 ) = ρ rh *m d /(m s -m h ) ρ rh on veden tiheys 20ºC =998 kg/m 3. Tulokset pyöristetään lähimpään 10kg/m 3 Huokoisuus (%) = 100* (m s -m d )/(m s -m h ) Tulokset ja niiden keskiarvo on pyöristetty lähimpään 0,1%. The specimens are dried to constant mass, weighted (Md), placed under vacuum (2,0 ± 0,7 kpa) for 2 hours and slowly immersed in water. After 24 hours specimens are weighted under water (Mh) and in air (Ms). Density is measured as (kg/m 3 ) = ρ rh *m d /(m s -m h ) and rounded to nearest 10kg/m 3 where ρ rh is water density at 20ºC =998 kg/m 3. Open porosity is calculated as (%) = 100* (m s -m d )/(m s -m h ) and rounded to nearest 0.1%

11 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Material: Karelia Red 11/11 Testattujen näytteiden määrä ja mitat -Test pieces (mm): 6 kpl 50x50x50 Kappaleen numero/number M d (g) M h (g) M s (g) TULOKSET: Näennäinen tiheys Apparent density ρ b (kg/m 3 ) Keskiarvo Mean m (kg/m 3 ) 2630 S (kg/m 3 ) 4 v (kg/m 3 ) 0.0 Huokoisuus Open porosity p o (%) Keskiarvo Mean m (%) 0.3 S (%) 0.05 v (%) 0.16 Keskihajonta - Standard deviation : S Varianssi Coefficient of variation: v Nike M. Luodes, Researcher Engineering geology and land use