JIS R 2115:2008 耐火物の通気率の試験方法 | ページ 2

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                                                                                      単位 mm
             図3−試験片ホルダの例(ゴム製薄膜を膨らませ圧着させる方式)(概要図)
                                                                                      単位 mm
        a) ゴム製パッキン            b) ステンレス鋼製ホルダ          c) 試験片の装着概念図
                図4−試験片ホルダの例(ゴム製パッキンで密封する方式)(概要図)

――――― [JIS R 2115 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   R 2115 : 2008
5.1.4  ガス乾燥塔 ガス乾燥塔は,JIS R 3503に規定するガス乾燥塔に乾燥剤(例えば,乾燥用シリカゲ
ル)を充てんしたものを用いることができる。
    注記 窒素ガスボンベから供給される窒素ガスを用いる装置では,ガス乾燥塔は不要である。
5.1.5  ガス圧力差計 ガス圧力差計は,試験片前後の圧力差が0.001 MPa0.3 MPaの範囲内で±1 %以
内の精度で測れるものを用いる。U字形水マノメータ,水銀マノメータ,電子式ガス圧調整器などを単独
又は組み合わせて用いることができる。
  低圧を読み取るときは,試験片の直近の圧力を測らなければならない。測定目的によって,ガス圧力差
計の種類を選び,測定範囲を限定して用いるとよい。
    注記 電子式ガス圧調整器は,電空レギュレータの慣用名で市販されている。
5.1.6  ガス流量計 ガス流量計は,測定ガスに合わせて最大読取流量における測定精度が±2 %以内の精
密質量流量計,精密浮子式流量計,精密膜式流量計などを用いる。ガス流量計は,0 mL/min5 000 mL/min
までのガスを精度よく測定するために,図1に示すように複数の測定領域をもつガス流量計を組み合わせ
て用いる。
    注記 測定範囲が限定される場合は,測定範囲のガス流量計だけで測定すればよい。
5.1.7  通気率試験装置の一例
  通気率試験装置の一例を,図5に示す。
      a :  窒素ガス(ボンベ+減圧弁)     e2 :  マスフローメータ(5 L)     j :  A/D変換ボード
      b :  残圧排出弁                  f1,f2 :  圧力伝送器               k :  ディジタルI/Oボード
      c :  電子式ガス圧調整器         g1,g2 :  ディジタル指示計          l :  コンピュータ
 d1,d2 :  電磁弁                          h :  試料ホルダ               m :  プリンタ
     e1 :  マスフローメータ(500 mL)        i :  リレー
                          図5−通気率試験装置の一例(計測システム例)

――――― [JIS R 2115 pdf 7] ―――――

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5.2 関連器具類

5.2.1  乾燥器 乾燥器は,温度110±5 ℃に保つことのできる自動温度調節器付電気恒温器を用いる。
5.2.2  ノギス JIS B 7507に規定する,最小読取値が0.05 mmのM形ノギス又はCH形ノギスを用いる。
5.2.3  直角定規 JIS B 7526に規定する直角定規又はJIS S 6032に規定する三角定規を用いる。
5.2.4  すきまゲージ JIS B 7524に規定するA形又はB形を用いる。
5.2.5  はかり 最小読取値が0.1 g又はそれ以下まで読み取ることのできるはかりを用いる。
5.2.6  空試験用試験片 空試験用試験片は,例えば,試験片と同じ寸法及び形状のステンレス鋼製の円柱
を用いる。

6 試験片

6.1 全般

  試料数は,受渡当事者間の協定による。協定事項は,試験報告書に記載する。

6.2 試験片の形状及び寸法

  試験片の形状及び寸法は,次による。
a) 試験片の形状は,直径(50 mm±0.5 mm)×高さ(50 mm±0.5 mm)の円柱とする。
b) ただし,受渡当事者間の協定によって,次の形状の試験片を用いることができる。
      これらの場合,5.1.3の試験片ホルダ及び箇条8の計算式(3)は,形状及び寸法に関して変更する。
  1) 直径(35 mm±0.5 mm)×高さ(35 mm±0.5 mm)の円柱
  2) 低通気率試料の場合,直径に対して高さ寸法の小さいもの。例えば,直径(50 mm±0.5 mm)×高
      さ(20 mm±0.5 mm)の円柱,直径(80 mm±0.5 mm)×高さ(40 mm±0.5 mm)の円柱など。
c) 試験片の平行度は,試験片の上部に想定した2本の直行する直径の端部が円周部と接した4か所で,
    ノギスを用いて,高さを測定する[図6 a) 参照]。これらの測定では,二点間の測定値の最大と最小
    との差が0.5 mmを超えてはならない。
d) 試験片の垂直性は,平たん(坦)な面に試験片を置き,高さの測定と同じ4か所の試験片の側面に直
    角定規を当てて調べる。試験片の側面と直角定規とのすき間dは,0.5 mmを超えてはならない[図6
    b) 参照]。

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                                                                                   R 2115 : 2008
        a) 試験片の平行度の測定方法                     b) 試験片の垂直性の測定方法
       (A-A',B-B',C-C',D-D' 間)                (dをすきまゲージによって測定する。)
                            図6−試験片の平行度及び垂直性の測定方法

6.3 定形耐火物

  試験片は,次によって供試試料から6.2の形状及び寸法を切り出して用いる。
a) 試験片は,供試試料の表面から4 mm以内の部分が含まれないように採取する。
b) 試験片の軸と成形圧の方向との関係を記録する(箇条9によって報告する。)。
c) 試験片は,切断後,湿式切断の場合,水の強力吹き付けによる洗浄によって,また,乾式切断の場合,
    圧縮空気の強力吹き付けによって,切断を通じて付着したじんあい(塵埃)を取り除かなければなら
    ない。

6.4 不定形耐火物

  不定形耐火物試験片は,JIS R 2553に準じて調製した混練物を,6.2の試験片形状に成形するか,又は一
定形状に成形したものから6.2の試験片形状に切り出して用いる。養生・乾燥・焼成の要否及びそれらの
温度・時間は,受渡当事者間の協定による。

6.5 乾燥

  試験片は,110 ℃±5 ℃の乾燥器中で恒量になるまで乾燥し,測定前,デシケータ中で少なくとも2時
間以上放置しなければならない。
  不定形耐火物の乾燥前のち(緻)密性評価などを目的とする試験では,乾燥する必要はない。その場合,
乾燥しなかったことを箇条9によって報告する。
    注記 恒量とは,まず,加工後の試験片を2時間加熱し,デシケータ中で冷却後質量をはかり,その
          後30分間加熱後,冷却・ひょう量を繰り返して,各測定前後の質量の差が0.3 g以内になった
          点をいう。

7 操作

  操作は,次による。
a) 空試験用試験片を試験片ホルダの定位置に装着して,気密性が保たれているか,空試験を実施する。
b) 試験片の直径及び高さを0.1 mmのけたまで読み取る。
c) 試験片を試験片ホルダに入れ,空気圧又は油圧によって試験片の円筒外周部のゴムを締め付け,試験
    片の気密化を図る。気密化されたことは,試験片を締め付ける空気圧又は油圧を増加させても,試験
    片を流れる測定ガスの圧力差及び流量が変化しないことによって確認するとよい。

――――― [JIS R 2115 pdf 9] ―――――

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d) 試験片の通気ガス量を,少なくとも異なる三つの圧力において測定し,各々の圧力における通気率を
    箇条8によって計算する(温度の測定値を入れる。)。
      注記1 これらの測定は,計算式(箇条8参照。)が層流のときだけで妥当であることから,三つの
              圧力による測定は,流量が圧力に比例することを検証するためである。
      注記2 圧力計,流量計及びパソコンを連結し,パソコンで圧力を切り替えて試験片を通るガスの
              圧力差及び流量を自動的に計測し,箇条8によって通気率を求めることができる。
e) 異なる三つの圧力によって計算した通気率が,測定値間において5 %以上差があれば,a) の空試験
    を行い,装置を点検し,再度試験片を測定する。それでも測定値間において5 %以上差があれば,試
    験報告書にその旨を記載する。

8 計算

  通気率は,次の式(3)によって計算し,結果は,JIS Z 8401によって有効数字2けたに丸める。
                                    h     1  2 p0  p1
                            c           2              qV  (3)
                                     d    p1  2 p0 p1
                                .314
                                     2
                      ここに,     μ :  測定試料の通気率(m2)
                                   c :  試験片寸法,圧力,ガス流量の計算単位への補正係数
                                        (mm/m・kPa/Pa・min/s・m3/cm3)   =1/60×10−6を用いる。
                                   η :  表1又は表2の測定ガスの粘度(Pa・s)
                                   h :  試験片の高さ(mm)
                                   d :  試験片の直径(mm)
                                  p0 :  大気圧(kPa)
                                  p1 :  ガス圧力差計の読み(kPa)
                                  qV :  ガス流量(cm3/min)
                                        大気圧基準の流量計を用いた場合,ガス流量(qV)は,実測ガス
                                        流量(Q)を次の式(4)で補正しなければならない。
                                    p0
                         qV  Q             (4)
                                  p0  p1
    注記 空気及び窒素の粘度は,次の式(5)で求めることができる。
                                             3/2
                               293  C     T
                             0                   (5)
                                T  C     293
                      ここに,     η :  試験温度での粘度(Pa・s)
                                  η0 :  20 ℃(=293 K)における粘度(Pa・s)
                                        (空気の場合,18.2×10−6 Pa・s,窒素の場合,17.6×10−6 Pa・s)
                                   T :  試験温度(K)
                                  C :  サザランドの定数(空気の場合117,窒素の場合104)

――――― [JIS R 2115 pdf 10] ―――――

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