Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9030:2017 về Bê tông nhẹ - Phương pháp thử

• Số hiệu: TCVN9030:2017
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2017

a) Cắt mẫu lập phương (thử cường độ nén)	b) Cắt mẫu lăng trụ (thử độ co khô)

CHÚ DẪN:

A: Hướng trương nở của bê tông trong quá trình sản xuất;

L : Chiều dài viên sản phẩm.

Hình 4 - Mô tả gia công mẫu thử

Viên mẫu khi thử nén phải có độ ẩm trong khoảng từ 5 % đến 15 %. Nếu mẫu thử có độ ẩm lớn hơn 15 % thì phải được sấy ở nhiệt độ (70 ± 5) °C.

5.3.4  Cách tiến hành

Đo kích thước từng viên mẫu đã chuẩn bị theo 5.3.3, làm tròn tới 1 mm. Kích thước mỗi chiều của viên mẫu là giá trị trung bình đo ở hai cạnh và ở giữa. Diện tích chịu nén của viên mẫu được tính bằng giá trị trung bình của hai mặt chịu nén.

Đặt từng viên mẫu vào chính tâm của thớt nén sao cho lực nén được truyền theo phương vuông góc với phương trương nở khi chế tạo sản phẩm.

Tùy theo cấp cường độ nén của mẫu thử, dự tính và chọn tốc độ gia tải phù hợp sao cho từ lúc bắt đầu nén đến khi viên mẫu bị phá hủy là khoảng một phút.

...

...

...

Ghi lại tải trọng tại thời điểm mẫu bị phá hủy (F).

Sau khi mẫu bị phá hủy, chọn 3 mảnh vỡ có thể tích từ 40 cm^3 đến 80 cm^3 để xác định độ ẩm theo quy trình trong 5.4.

5.3.5  Biểu thị kết quả

a) Cường độ nén (R) của viên mẫu thử, được tính bằng Mega pascal, theo công thức sau:

 trong đó:

(3)

Trong đó:

F là tải trọng lớn nhất ghi được khi mẫu bị phá hủy, tính bằng niu tơn (N);

...

...

...

α là hệ điều chỉnh theo có độ ẩm của mẫu thử. Độ ẩm chuẩn của mẫu thử được lấy là 10 %. Giá trị α được quy định trong Bảng 4.

Kết quả là giá trị trung bình cộng của các giá trị cường độ nén đơn lẻ, chính xác tới 0,1 MPa.

Bảng 4 - Hệ số điều chỉnh (α) cường độ nén theo độ ẩm của viên mẫu

Giá trị độ ẩm,%

5

10

15

Hệ số α

0,90

...

...

...

1,05

CHÚ THÍCH: Khi độ ẩm của mẫu thử khác với các giá trị độ ẩm được ghi trong Bảng 4, thì có thể dùng phương pháp nội suy để tính hệ số tính quy đổi (α).

b) Trong một số trường hợp đặc biệt và với sản phẩm có lỗ rỗng, viên mẫu thử có kích thước khác hình lập phương theo quy định trong 5.3.3 thì giá trị cường độ nén được tính theo công thức (3) và nhân với hệ số điều chỉnh theo kích thước (β) lấy theo Bảng 5.

Bảng 5 - Hệ số điều chỉnh theo kích thước (β)

Chiều cao viên mẫu^1^), mm

Chiều rộng viên mẫu, mm

50

100

150

...

...

...

≥ 250

40

0,80

0,70

-

-

-

50

0,85

...

...

...

0,70

-

-

65

0,95

0,85

0,75

0,70

0,65

...

...

...

1,15

1,00

0,90

0,80

0,75

150

1,30

1,20

1,10

...

...

...

0,95

200

1,45

1,35

1,25

1,15

1,10

≥ 250

1,55

...

...

...

1,35

1,25

1,15

^1) Chiều cao mẫu sau khi gia công bề mặt.

5.3.6  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau

- đặc điểm nhận dạng của sản phẩm bê tông được thử nghiệm,

- các kích thước và nhận xét về mẫu thử;

- tải trọng phá hủy, cường độ nén của từng viên mẫu và giá trị trung bình cộng của các viên mẫu;

...

...

...

- ngày tháng năm và người tiến hành thử nghiệm.

5.4  Xác định độ ẩm và khối lượng thể tích khô

5.4.1  Nguyên tắc

Độ ẩm được xác định bằng phần trăm lượng nước bay hơi khi sấy mẫu ở nhiệt độ (105 ± 5) °C so với khối lượng khô của mẫu đó.

Khối lượng thể tích khô được xác định bằng tỷ số giữa khối lượng mẫu khô và thể tích đo được của mẫu đó.

5.4.2  Thiết bị, dụng cụ

- Tủ sấy, có bộ phận điều chỉnh và ổn định ở nhiệt độ (105 ± 5) °C;

- Thước cặp, có khả năng đo đến 200 mm, có khả năng đọc đến 0,1 mm;

- Cân kỹ thuật, có khả năng cân đến 2000 g, có khả năng đọc đến 0,1 g.

...

...

...

Khi xác định độ ẩm xuất xưởng của sản phẩm thì thời điểm lấy mẫu thử nghiệm là ngay trước khi sản phẩm được vận chuyển ra khỏi nhà máy.

Mẫu thử gồm tối thiểu 3 viên mẫu được cắt ở 3 vị trí khác nhau: Trên, giữa, đáy của cùng một viên sản phẩm đã như mô tả trên Hình 4b. Viên mẫu có kích thước 40 x 40 x 160 mm. Đối với sản phẩm bê tông khí chưng áp, chiều dài viên mẫu theo phương trương nở khi chế tạo sản phẩm.

5.4.4  Cách tiến hành

Cân khối lượng từng viên mẫu thử ban đầu, được khối lượng (m), làm tròn tới 1 g.

LƯU Ý: Khi xác định độ ẩm ban đầu, độ ẩm xuất xưởng của sản phẩm thì mẫu thử được cắt theo phương pháp khô (không dùng nước).

Sấy mẫu thử ở nhiệt độ (105 ± 5) °C đến khối lượng không đổi (khi chênh lệch giữa hai lần cân liên tiếp cách nhau 4 giờ không lớn hơn 0,2 % khối lượng của mẫu ở lần cân trước đó). Để nguội mẫu thử trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng.

Cân khối lượng từng viên mẫu sau khi sấy khô, được khối lượng (m₀), làm tròn tới 1 g.

Dùng thước cặp đo kích thước từng viên mẫu ở 3 vị trí khác nhau: đầu, giữa và cuối. Kích thước mỗi chiều là giá trị trung bình cộng của 3 lần đo kích thước theo chiều đó. Kích thước được tính chính xác tới 0,5 mm và thể tích (V) được làm tròn đến 1 cm^3.

5.4.5  Biểu thị kết quả

...

...

...

 (1)

trong đó:

m là khối lượng của mẫu thử, (g);

m₀ khối lượng của mẫu thử sau sấy, (g).

Kết quả cuối cùng là giá trị trung bình cộng của 3 viên mẫu, làm tròn tới 0,1 %.

Khối lượng thể tích khô của từng viên mẫu (γ_v), tính bằng kilô gam trên mét khối (kg/m^3), theo công thức sau:

...

...

...

trong đó:

m₀ là khối lượng của mẫu thử sau sấy, tính bằng gam (g);

V là thể tích của mẫu thử, tính bằng centimét khối (cm^3).

Kết quả cuối cùng là giá trị trung bình cộng của 3 viên mẫu, làm tròn tới 1 kg/m^3.

5.4.6  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

- đặc điểm nhận dạng của sản phẩm bê tông được thử nghiệm;

- giá trị độ ẩm đơn lẻ từng viên mẫu và giá trị trung bình;

- khối lượng và thể tích tính được của từng viên mẫu;

...

...

...

- các ghi nhận khác trong quá trình thử nghiệm.

- viện dẫn tiêu chuẩn này;

- ngày, tháng, năm và người tiến hành thử nghiệm.

5.5  Xác định độ co khô

5.5.1  Nguyên tắc

Độ co khô được xác định theo mức độ thay đổi chiều dài của mẫu so với chiều dài ban đầu của nó tính bằng phần trăm, khi độ ẩm của nó thay đổi từ cao xuống thấp, cụ thể như sau:

a) Sản phẩm sản phẩm bê tông khí: từ độ ẩm 30 % giảm xuống 6%;

b) Sản phẩm bê tông bọt: từ độ ẩm của mẫu ngâm trong nước 4 ngày giảm xuống 6 %.

5.5.2  Dụng cụ, thiết bị

...

...

...

Thước cặp, có khả năng đo đến 200 mm, khả năng đọc tới 0,1 mm;

Cân kỹ thuật, có khả năng cân đến 1000 g, có khả năng đọc đến 0,1 g;

Tủ khí hậu, có khả năng duy trì và lưu thông dòng khí xung quanh mẫu ở nhiệt độ (27 ± 2) °C, độ ẩm tương đối 45 %;

Dụng cụ đo độ dài, có khả năng đo dọc chiều dài mẫu và có khả năng đọc đến 0,002 mm;

Đầu đo, bằng thép.

5.5.3  Mẫu thử và chuẩn bị thử

Mẫu thử gồm tối thiểu 3 viên mẫu được chuẩn bị như mô tả trong 5.4.3. Dùng keo epoxy gắn chặt đầu đo bằng thép không gỉ hoặc thép thông thường nhưng phải quét lớp dầu mỏng chống gỉ (sau khi đã gắn chặt vào mẫu) vào chính giữa hai đầu theo chiều dài của viên mẫu.

a) Đối với sản phẩm bê tông khí (có chưng áp và không chưng áp): Mẫu thử được làm ẩm trước đến độ ẩm lớn hơn 30 % bằng cách ngâm mẫu thử vào nước trong khoảng thời gian nhất định. Sau đó mẫu thử được bảo quản trong túi ni lông kín ở nhiệt độ (27 ± 2) °C ít nhất 24 h để có được độ ẩm đồng đều.

b) Đối với sản phẩm bê tông bọt: ngâm mẫu ngập trong nước trong thời gian 4 ngày, ở nhiệt độ (27 ± 2) °C.

...

...

...

Ngay sau khi kết thúc quá trình tạo ẩm mẫu theo 5.5.3, dùng dẻ ẩm lau bề mặt, đầu đo của mẫu và xác định khối lượng thể tích của từng viên mẫu ở trạng thái ẩm (m₁) theo quy trình nêu trong 5.4 chỉ trừ công đoạn sấy mẫu. Đối với sản phẩm bê tông khí, nếu độ ẩm của mẫu nhỏ hơn 30% thì phải làm ẩm lại mẫu thử theo quy trình trong 5.5.3.

Độ ẩm của viên mẫu (w) được xác định như sau:

(4)

Trong đó,

γ_k là khối lượng thể tích của mẫu so sánh ở trạng thái khô (xác định theo 5.4), tính bằng kilô gam trên mét khối (kg/m^3);

γ là khối lượng thể tích của viên mẫu ở trạng thái ẩm, kilô gam trên mét khối (kg/m^3).

Đưa từng viên mẫu vào dụng cụ để xác định chiều dài ban đầu (l_o). Cần thao tác nhanh để hạn chế mất ẩm của mẫu khi đo.

Đặt mẫu thử vào tủ khí hậu có nhiệt độ (27 ± 2) °C và độ ẩm tối thiểu của không khí là 45 %. Sau mỗi khoảng thời gian nhất định (khoảng 5 h) lấy mẫu ra để xác định thay đổi chiều dài và độ ẩm của mẫu thử. Lần đo cuối cùng, mẫu phải có độ ẩm dưới 4 %. Mỗi thử nghiệm cần ít nhất 5 lần xác định thay đổi chiều dài và độ ẩm như vậy.

...

...

...

5.5.5  Biểu thị kết quả

Độ ẩm của viên mẫu ở lần đo thứ i, tính bằng phần trăm, theo công thức sau:

(5)

Trong đó,

w_i là độ ẩm của viên mẫu, tính bằng phần trăm (%);

m_k là khối lượng viên mẫu khô có hai đầu đo và keo gắn, tính bằng gam (g);

m_đđ là khối lượng cặp đầu đo gắn vào mẫu, tính bằng gam (g);

m_i là khối lượng viên mẫu thử ở trạng thái ẩm thứ i có cả 2 đầu đo và keo gắn, tính bằng gam (g)

...

...

...

(6)

Trong đó,

ε_i là thay đổi chiều dài viên mẫu ở lần đo thứ i, tính bằng phần trăm;

l_o là chiều dài ban đầu của viên mẫu ngay sau khi lấy ra khỏi túi ni lông với sản phẩm bê tông khí và sau khi ngâm mẫu 4 ngày với sản phẩm bê tông bọt, tính bằng milimét;

l_i là chiều dài của viên mẫu ở lần xác định độ ẩm thứ i, tính bằng milimét.

Dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ co (ε_i) và độ ẩm (w_i) có dạng như Hình 5.

Độ co khô (ε) của viên mẫu, tính bằng phần trăm (%), theo công thức sau:

ε = ε₆ - ε_bđ

...

...

...

trong đó:

ε₆ là độ thay đổi chiều dài ứng với độ ẩm 6 %, tính bằng phần trăm (%);

ε_bđ là độ thay đổi chiều dài ứng với độ ẩm ban đầu, tính bằng phần trăm (%). Độ ẩm ban đầu lấy giá trị bằng 30 % với sản phẩm bê tông khí và bằng độ ẩm viên mẫu ngâm trong nước 4 ngày với sản phẩm bê tông bọt.

Kết quả độ co khô của mẫu thử là giá trị trung bình cộng của 3 viên mẫu, làm tròn tới 0,001 %.

Hình 5 – Ví dụ đồ thị biểu diễn co khô

5.5.6  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

- đặc điểm nhận dạng của sản phẩm bê tông được thử nghiệm;

...

...

...

- các giá trị thay đổi độ dài ở độ ẩm ban đầu và 6 % của từng viên mẫu

- các giá trị co khô của từng viên mẫu và giá trị trung bình;

- viện dẫn tiêu chuẩn này;

- ngày tháng năm và người tiến hành thử nghiệm.

5.6  Xác định độ hút nước

Mẫu thử là 3 viên mẫu được lấy theo Điều 4.

Quy trình thí nghiệm theo TCVN 3113:1993.

5.7  Xác định hệ số dẫn nhiệt

5.7.1  Nguyên tắc

...

...

...

5.7.2  Thiết bị, dụng cụ

- Tủ sấy, có bộ phận điều chỉnh và ổn định nhiệt ở nhiệt độ (105 ± 5) °C;

- Cân kỹ thuật, có khả năng đọc đến 0,1 g;

- Bình hút ẩm, có đường kính không nhỏ hơn 300 mm;

- Thước lá kim loại hoặc thước kẹp, có khả năng đọc đến 0,1 mm;

- Máy gia công mẫu;

- Ổn áp;

- Biến áp tự ngẫu.

- Thiết bị xác định hệ số dẫn nhiệt, có cấu tạo như Hình 6;

...

...

...

Mẫu thử là 6 viên mẫu được gia công từ 6 viên sản phẩm lấy ngẫu nhiên theo Điều 4, có kích thước như sau:

Chiều dài: (150±1)mm;

Chiều rộng: (150±1)mm;

Chiều cao: (20±1) mm.

Bề mặt viên mẫu phải được làm phẳng và sạch.

CHÚ DẪN:

1. Ampe kế: 0 ÷ 30 A;

4. Mẫu thử 150 x 150 x 20 mm;

...

...

...

2. Vôn kế: 0 ÷ 30 V;

5. Tấm truyền nhiệt bằng nhôm dày 2 mm;

8. Lớp bảo ôn dày 50 mm;

3. Dây điện trở;

6. Vít me ép mẫu;

9. Giá đỡ.

Hình 6 - Mô tả nguyên lý thiết bị xác định hệ số dẫn nhiệt

5.7.4  Cách tiến hành

Xác định kích thước mẫu thử theo 5.2. Sau đó các viên mẫu được sấy khô đến khối lượng không đổi và được làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng.

...

...

...

Theo dõi nhiệt độ tại bề mặt bên trong mẫu (t₁) và bên ngoài (t₂). Nhiệt độ của mỗi mặt mẫu là giá trị trung bình của ba điểm đo phân bố đều theo thứ tự ở trên, giữa và phía dưới của viên mẫu.

Khi chênh lệch nhiệt độ Δt = t₁ - t₂ đạt đến giá trị không đổi thì ghi kết quả hiệu điện thế (U), cường độ dòng điện (I), nhiệt độ tại bề mặt bên trong (t₁), bên ngoài mẫu (t₂) và ngừng đo.

5.7.5  Biểu thị kết quả

Công suất nguồn phát (Q) được tính theo công thức sau:

Q = U × I

(8)

trong đó:

Q là công suất nguồn phát, tính bằng oát (W);

U là hiệu điện thế của nguồn điện, tính bằng vôn (V);

...

...

...

- Mật độ dòng điện (q) được tính theo công thức sau:

(9)

trong đó:

q là mật độ dòng điện truyền qua một đơn vị diện tích, tính bằng oát trên mét vuông (W/m^2);

Q là công suất nguồn phát, tính bằng oát (W);

F là diện tích bề mặt mẫu, tính bằng mét vuông (m^2), theo công thức sau:

F = I × b × 10^-4

(10)

...

...

...

l là chiều dài trung bình mẫu thử, tính bằng milimét (mm);

b là chiều rộng trung bình mẫu thử, tính bằng milimét (mm).

Hệ số dẫn nhiệt của viên mẫu thử (l), tính theo công thức sau:

 (11)

trong đó:

 λ là hệ số dẫn nhiệt, tính bằng oát trên mét độ C (W/m°C);

q là mật độ dòng điện truyền qua một đơn vị diện tích, tính bằng oát trên mét vuông (W/m^2);

...

...

...

Δt là chênh lệch nhiệt độ trung bình của 3 điểm đo, tính bằng độ C (°C)

Kết quả đo hệ số dẫn nhiệt là giá trị trung bình của 6 mẫu thử (3 lần thử) làm tròn tới 0,01 W/m°C.

5.7.6  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

- đặc điểm nhận dạng của sản phẩm bê tông được thử nghiệm;

- các kích thước và nhận xét về mẫu thử sau khi gia công;

- các thông số của nguồn phát, chênh lệch nhiệt độ đo được của từng viên mẫu và giá trị trung bình;

- giá trị hệ số dẫn nhiệt đơn lẻ của từng viên mẫu và giá trị trung bình;

- các ghi nhận khác trong quá trình thử nghiệm;

...

...

...

- ngày tháng năm và người tiến hành thử nghiệm.