ГОСТ 409-2017

ГОСТ 409-2017 — это межгосударственный стандарт, устанавливающий метод определения кажущейся плотности и пористости строительных и теплоизоляционных материалов, изделий и конструкций. Стандарт входит в систему нормативных документов в области строительства и материаловедения и применяется для контроля качества продукции, а также при проведении научно-исследовательских работ.

История разработки

ГОСТ 409-2017 был разработан на основе предшествующего стандарта ГОСТ 409-77 «Пластмассы ячеистые и резины губчатые. Метод определения кажущейся плотности». Необходимость пересмотра была вызвана расширением области применения метода на другие типы пористых материалов, включая строительные теплоизоляционные плиты, минераловатные изделия, пенополистирол, пенополиуретан и другие. Работа по актуализации стандарта проводилась в рамках Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (МГС). Стандарт введён в действие с 1 января 2019 года, заменив в Российской Федерации ГОСТ 409-77.

Область применения

ГОСТ 409-2017 распространяется на:

• Теплоизоляционные материалы (минеральная вата, стекловата, пенопласты, вспененные полимеры);
• Строительные изделия (блоки, плиты, скорлупы, цилиндры);
• Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон);
• Пористые керамические и силикатные материалы.

Стандарт не применяется для сыпучих материалов, волокнистых масс без связующего, а также для материалов, которые могут деформироваться или разрушаться под действием используемых измерительных приборов.

Основные термины и определения

В стандарте используются следующие ключевые понятия:

• Кажущаяся плотность — отношение массы сухого образца к его общему объёму, включая объём пор. Измеряется в кг/м³.
• Истинная плотность — отношение массы материала к объёму его твёрдой фазы (без учёта пор).
• Пористость — отношение объёма пор к общему объёму образца, выраженное в процентах.
• Общая пористость — сумма открытой и закрытой пористости.
• Открытая пористость — объём пор, сообщающихся с атмосферой и доступных для проникновения жидкости или газа.

Сущность метода

Метод, описанный в ГОСТ 409-2017, основан на измерении геометрических размеров образца (для определения его объёма) и его массы после высушивания до постоянной массы. Для вычисления кажущейся плотности используется формула:

\[ \rho_k = \frac{m}{V} \]

где:

• \( \rho_k \) — кажущаяся плотность, кг/м³;
• \( m \) — масса сухого образца, кг;
• \( V \) — объём образца, м³.

Для определения пористости дополнительно требуется знать истинную плотность материала, которая может быть определена пикнометрическим методом или взята из справочных данных. Тогда пористость рассчитывается как:

\[ P = \left(1 - \frac{\rho_k}{\rho_и}\right) \times 100\% \]

где \( \rho_и \) — истинная плотность.

Оборудование и средства измерений

Для проведения испытаний по ГОСТ 409-2017 требуется следующее оборудование:

• Штангенциркуль или микрометр с погрешностью не более 0,1 мм;
• Линейка измерительная с ценой деления 1 мм;
• Весы лабораторные с погрешностью не более 0,1% от измеряемой массы;
• Сушильный шкаф, обеспечивающий поддержание температуры (105±5) °С;
• Эксикатор с осушителем (например, силикагелем или хлоридом кальция);
• Пикнометр или прибор для определения истинной плотности (например, газовый пикнометр).

Подготовка и проведение испытаний

Отбор образцов

Образцы отбираются в соответствии с требованиями стандарта на конкретный вид продукции. Количество образцов — не менее трёх для каждой серии испытаний. Форма образцов может быть произвольной, но предпочтительно правильной геометрической формы (куб, параллелепипед, цилиндр) для упрощения измерения объёма.

Сушка

Образцы высушивают в сушильном шкафу при температуре (105±5) °С до постоянной массы. Критерием постоянства считается разница между двумя последовательными взвешиваниями, не превышающая 0,1% от массы образца. После сушки образцы охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.

Измерение массы и объёма

Массу образца определяют взвешиванием с точностью до 0,01 г. Объём образцов правильной геометрической формы вычисляют по результатам измерений линейных размеров (длины, ширины, высоты, диаметра) в трёх взаимно перпендикулярных направлениях. Для образцов неправильной формы объём может быть определён гидростатическим взвешиванием или с помощью объёмомера.

Вычисление результатов

Для каждого образца вычисляют кажущуюся плотность и пористость. За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение всех измерений.

Особенности для разных типов материалов

Минераловатные изделия

Для мягких и полужестких минераловатных плит объём образца может быть определён с помощью специального приспособления, исключающего сжатие материала. Рекомендуется использовать образцы размером не менее 100×100×50 мм.

Пенопласты

Для пенополистирола и пенополиуретана допускается использование образцов меньшего размера (например, 50×50×50 мм), так как материал обладает достаточной жёсткостью. Важно избегать повреждения поверхностной корки, которая может влиять на пористость.

Ячеистые бетоны

Образцы вырезают из центральной части изделия, чтобы избежать влияния краевых зон с изменённой структурой. Размер образцов — не менее 100×100×100 мм.

Точность и погрешность метода

ГОСТ 409-2017 устанавливает требования к сходимости и воспроизводимости результатов:

• Расхождение между результатами двух параллельных определений, выполненных одним оператором на одном оборудовании, не должно превышать 2% от среднего значения;
• Расхождение между результатами, полученными в разных лабораториях, не должно превышать 5% от среднего значения.

При несоблюдении этих требований испытание повторяют на удвоенном количестве образцов.

Связь с другими стандартами

ГОСТ 409-2017 гармонизирован с международными стандартами ISO 845:2006 «Cellular plastics and rubbers — Determination of apparent density» и ISO 9272:2005 «Rubber and rubber products — Determination of precision for test method standards». В Российской Федерации он также связан с:

• ГОСТ 17177-94 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний»;
• ГОСТ 12730.1-2020 «Бетоны. Методы определения плотности»;
• ГОСТ 25192-2012 «Бетоны. Классификация и общие технические требования».

Значение для промышленности

Применение ГОСТ 409-2017 обеспечивает единообразие методов контроля качества теплоизоляционных и строительных материалов на предприятиях-изготовителях, в строительных лабораториях и при приёмке продукции. Кажущаяся плотность и пористость являются ключевыми характеристиками, влияющими на теплопроводность, прочность, звукоизоляцию и долговечность материалов. Стандарт позволяет объективно сравнивать продукцию разных производителей и проводить сертификационные испытания.

Источники

1. ГОСТ 409-2017 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Метод определения кажущейся плотности и пористости». — М.: Стандартинформ, 2018.
2. ГОСТ 17177-94 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний». — М.: Госстрой России, 1995.
3. ISO 845:2006 «Cellular plastics and rubbers — Determination of apparent density».
4. Справочник по строительным материалам и изделиям / Под ред. В. А. Киндюка. — М.: Издательство АСВ, 2020.