Môn cơ học vật liệu bài báo cáo đề tài độ bền uốn và nén của xi măng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  MÔN CƠ HỌC VẬT LIỆU BÀI BÁO CÁO ĐỀ TÀI: ĐỘ BỀN UỐN VÀ NÉN CỦA XI MĂNG Nhóm 11 - L01 - HK212 Giảng viên hướng dẫn: Lưu Tuấn Anh Sinh viên thực Nguyễn Hồng Lợi Nguyễn Thị Anh Thư Huỳnh Trung Việt Mã số sinh viên 1812988 1915421 1915904 Tháng năm 2022 Điểm số Chuẩn bị mẫu 1.1 Thành phần Tỷ lệ khối lượng bao gồm phần xi măng, ba phần cát tiêu chuẩn nửa phần nước (tỷ lệ nước/xi măng = 0,5) Mỗi mẻ cho ba mẫu thử gồm: 450g ± 2g xi măng, 1350g ± 5g cát 225g ± 1g nước 1.2 Định lượng mẻ trộn Xi măng, cát, nước thiết bị có nhiệt độ phịng thí nghiệm Xi măng cát cân cân có độ xác đến lg Khi thêm nước, dùng ống đong tự động 225ml, có độ xác 1ml 1.3 Trộn Dùng máy trộn để trộn mẻ vữa Máy trộn đá vị trí thao tác, cần tiến hành sau:  Đổ nước vào cối thêm xi măng  Khởi động máy trộn cho chạy tốc độ thấp, sau 30 giây thêm cát từ từ suốt 30 giây 11 Khi dùng nhóm hạt cát riêng biệt, cho thêm số lượng cần thiết nhóm hạt cách bắt đầu từ nhóm hạt lớn  Bật máy trộn cho chạy tốc độ cao, tiếp tục trộn thêm 30 giây  Dừng máy trộn 90 giây Trong vòng 15 giây đầu dùng bay cao su cào vữa bám thành cối, đáy cối vun vào cối  Tiếp tục trộn tốc độ cao 60 giây  Thời gian giai đoạn trộn khác tính xác đến giây Bảng – Tốc độ cánh trộn máy trộn Giá trị tính vịng/phút Tốc độ Chuyển động quay quanh Thấp Cao trục 148 ± 285 ± Chuyển động hành tinh Chế tạo mẫu thử 2.1 Hình dạng kích thước Mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40mm x 40mm x 160mm 62 ± 125 ± 10 Độ cứng 1Vicker bề mặt mặt khn phải đạt HV200 (xem ISO 409 - ISO 6507 - 1) 2.2 Đúc mẫu Tiến hành đúc mẫu sau chuẩn bị xong vữa Khuôn phễu kẹp chặt vào bàn dằn Dùng xẻng nhỏ thích hợp, xúc hai lần để rải lớp vữa cho ngăn khuôn cho ngăn trải thành hai lớp đầy (mỗi lần xúc khoảng 300g) lấy trực tiếp từ máy trộn, dùng bay lớn để rải đồng bay giữ thẳng đứng so với vai tiếp xúc với đinh phễu đẩy lên phía trước, phía sau dọc theo ngăn khn Sau lèn lớp vữa đầu cách dằn 60 Đổ thêm lớp vữa thứ hai, dùng bay nhỏ dàn mặt vữa lèn lớp vữa cách dằn thêm 60 Nhẹ nhàng nhấc khuôn khỏi bàn dằn tháo phễu Gạt bỏ vứa thừa gạt kim loại giữ thắng đứng chuyển động từ từ theo kiểu ca ngang chiều lần Cũng dùng gạt gạt mặt vữa Ghi nhãn đánh dấu khn để nhận biết mẫu vị trí tương đối chúng so với bàn dằn Có thể sử dụng thiết bị đo thời gian thiết bị tự động kiểm tra cho thao tác 3.Bảo dưỡng mẫu thử 3.1 Xử lí cất giữ mẫu trước tháo khn Gạt bỏ vữa thừa rìa khn coi phần việc tháo dỡ Đặt kính kích thước 210mm x 185mm dày 6mm lên khn Cũng dùng thép vật liệu khơng thấm khác có kích thước Chú thích: Để đảm bảo an tồn cần dùng tầm kính có cạnh vuốt trịn Đặt khn đánh dấu lên giá nằm ngang phịng khơng khí ẩm tủ Hơi ẩm phải tiếp xúc với mặt bên khuôn Khuôn không chồng chất lên Mỗi khuôn lấy khỏi nơi cất giữ vào thời điểm thích hợp cho việc tháo khuôn 3.2 Tháo dỡ khuôn Việc tháo dỡ khuôn phải thận trọng Đối với phép thử 24 giờ, việc tháo dỡ khuôn mẫu không 20 phút trước mẫu thử Đối với phép thử có tuổi mẫu lớn 24 giờ, việc tháo dỡ khuôn tiến hành từ 20 đến 24 sau dổ khn Chú thích: việc tháo dỡ khn chậm lại 24 vữa chưa có đủ cường độ yêu cầu để tránh hư hỏng mẫu Cần ghi lại việc tháo khuôn muộn báo cáo thí nghiệm Mẫu tháo khỏi khuôn chọn để thử vào 24 (hoặc vào 48 dỡ khuôn muộn), phủ khăn ẩm lúc thử Đánh dấu mẫu chọn để ngâm nước tiện phân biệt mẫu sau này, đánh dấu mực chịu nước bút chì 3.3 Bảo dưỡng nước Các mẫu đánh dấu nhận chìm nước (để nằm ngang để thẳng đứng, tùy theo cách thuận tiện) nhiệt độ 270C r 20C bể chứa thích Recommandé pour toi Suite du document ci-dessous 11 Nhóm - CC04 - Experimental Report Chemical 146 100% (2) Bộ ôn 2018 - gerwgretergergergrgeryery Data Structure and Algorithm 100% (1) hợp Nếu ngâm mẫu nằm ngang để mặt thẳng đứng theo hướng thẳng đứng mặt gạt vữa lên Đặt mẫu lên lưới khơng bị ăn mịn cách xa cho nước vào sáu mặt mẫu Trong suốt thời gian ngâm mẫu, không lúc khoảng cách mẫu hay độ sâu nước bề mặt mẫu lại nhỏ mm Lưới gỗ khơng thích hợp Ở bể chứa, ngâm mẫu có xi măng thành phần hố học Dùng nước máy để đổ đầy bể lần đầu thêm nước để giữ cho mực nước không thay đổi Trong thời gian ngâm mẫu không phép thay Lấy mẫu cần thử tuổi (ngoài 24 48 tháo khuôn muộn) khỏi nước không 15 phút trước tiến hành thử Dùng vải ẩm phủ lên mẫu lúc thử 3.4 Tuổi mẫu để thử độ bền Tính tuổi mẫu thử từ lúc bắt đầu trộn xi măng nước Khi thử độ bền theo yêu cầu tuổi khác nhau, cần đảm bảo giới hạn sau:  24 ± 15 phút  48 ± 30 phút  72 ± 45 phút  ngày ± Bằng lớn 28 ngày ± Máy thử độ bền nén Máy dùng để xác định độ bền nén phải có khả thích hợp cho việc thử nghiệm:máy phải có độ xác 15% tải trọng ghi nằm khoảng bốn phần năm phía dây tải dùng phải đảm bảo tốc độ tăng tải 2400N/s ± 200N/s Máy phải nối với phận kế, phận chế tạo cho số báo mẫu bị phá huỷ ghi lại mặt số sau máy dỡ tải Việc thực cách dùng dụng cụ kế tối đa dựa cách đo áp suất nhớ số Các thiết bị thử thao tác tay phải lắp dụng cụ đo tốc độ để dễ dàng kiểm tra mức tăng tải Trục thẳng đứng phận nén phải trùng với trục thẳng đứng phận máy thời gian nén tải, chiều di chuyển phận nén phải theo phương trục máy Mặt khác hợp lực phải qua tâm mẫu Bề mặt ép máy phải vng góc với trục máy giữ ngun vị trí vng góc suốt thời gian chất tải Tâm gối cầu ép phải nằm giao điểm trục thẳng đứng máy với bề mặt ép máy với dung sai 1mm Tấm ép để tự thẳng tỳ theo tiếp xúc với mẫu, thời gian chất tải vị trí ép máy phải giữ cố định Các ép máy làm thép cứng với độ cứng Vicker (xem ISO 409- 1) HV600, hay tốt vonfam cacbit Các ép phải dày 10mm rộng 40mm - 0,1mm dài 40mm Dung sai độ phẳng cho tồn diện tích tiếp xúc với mẫu 0,01mm (xem ISO 1101) Cấu tạo bề mặt phải lớn N3 nhỏ N6 (xem ISO 1302) Cũng dừng hai đĩa phụ thép cứng, tốt vonfam cacbit, dày 10mm phù hợp với yêu cầu ép Tâm đĩa phụ phải tương xứng với trục hệ thống truyền tải không sai lệch q 0,5mm Trường hợp máy thử khơng có goi cầu, gối cầu bị kẹt hay đường kính gối cầu lớn 120mm phải cần gá định vị Chú thích:  Thiết bị thử có hai hay nhiều chất tải trọng Giá trị cao cấp tải trọng phải xấp xỉ phần năm giá trị cao cấp tải kế cận  Thiết bị thử tốt có thao tác tự động điều chỉnh tốc độ tăng tải với phận ghi kết  Gối cầu máy cần tra dầu để dễ điều chỉnh tiếp xúc với mẫu chừng mực không để xảy chuyển dịch ép gia tải trọng q trình thử nghiệm, khơng nên dùng loại dầu nhờn bị ảnh hưởng áp suất cao  Các thuật ngữ "thẳng đứng", "dưới", "trên" dùng cho thiết bị thử quy ước Tuy nhiên, thiết bị có trục khơng thẳng đứng dùng được, miễn thiết bị đáp ứng quy trình thử chấp nhận tương ứng quy định 11.7 miễn yêu cầu khác đáp ứng Gá định vị mẫu máy thử cường độ nén Nếu cần dùng đến gá định vị phải đặt vào ép máy để truyền tải từ máy sang bề mặt nén mẫu vữa Gá định vị có má ép má ép gắn với ép máy Má ép nhận tải từ ép máy qua gối cầu trung gian Gối phần toàn cấu trượt theo chiều thẳng đứng mà khơng gây ma sát đáng kể gá định vị theo hướng chuyển động Gá định vị cần phải giữ gìn gối cầu phải quay dễ dàng cho ép khớp với khuôn mẫu sau cố định suốt thời gian thử Khi phải sử dụng gá định vị, cần đảm bảo yêu cầu quy định Chú thích:  Gối cầu gá định vị tra dầu vừa phải để tránh chuyển dịch ép gia tải, suốt thời gian thử Không nên dùng loại dầu nhờn bị ảnh hưởng áp suất cao  Tốt toàn cấu phải tự động trở vị trí ban đầu sau phá hỏng mẫu Đo độ bền nén uốn mẫu 6.1 Quy định chung Dùng phương pháp tải trọng tập trung để xác định độ bền uốn thiết bị quy định Nửa lăng trụ gẫy sau thử uốn đem thử nén lên mặt bên phía tiếp xúc với thành khn với diện tích 40mm x 40mm Khi khơng yêu cầu giá trị độ bền uốn phép thử huỷ bỏ, thử nghiệm xác định độ bền nén tiến hành hai nửa lăng trụ bị gẫy nhờ biện pháp thích hợp mà khơng gây ứng suất có hại cho nửa lăng trụ 6.2 Xác định độ bền uốn Đặt mẫu lăng trụ vào máy thử với mặt bên tựa lăn gối tựa trục dọc mẫu vng góc với gối tựa Đặt tải trọng theo chiều thẳng đứng lăn tải trọng vào mặt đối diện lăng trụ tăng tải trọng tốc độ 50N/s ± 10N/s mẫu gẫy Cần giữ ẩm cho nửa lăng trụ cho đển đem thử độ bền nén Tính độ bền uốn, Ru, Newtons milimet vuông (N/mm 2), theo cơng thức sau: Trong đó:  Fu: Là tải trọng đặt lên lăng trụ mẫu bị gãy, tính Newtons;  l: Là khoảng cách gối tựa, tính milimet;  b: Là cạnh tiết diện vng lăng trụ, tính milimet 6.3 Xác định độ bền nén Thử độ bền nén nửa lăng trụ mặt bên phía tiếp xúc với thành khuôn thiết bị quy định Đặt mặt bên nửa lăng trụ vào ép với sai lệch không ± 0,5mm, đặt nằm ngang cho mặt cuối lăng trụ nhô ép má ép khoảng 10mm Tăng tải trọng từ từ với tốc dộ 2400N/s ± 200N/s suốt trình mẫu bị phá hoại Nếu tăng tải trọng tay cần điều chỉnh để chống lại khuynh hướng giảm tốc độ tăng tải gần tới tải trọng phá huỷ Tính độ bền nén, Ru newtons milimet vuông (N/mm2), theo cơng thức sau: Trong đó:  F: Là tải trọng tối đa lúc mẫu bị phá hoại, tính Newtons;  A: Là diện tích ép má ép, tính milimet vng (40mm x 40mm = 1600mm2) Thử tính thích hợp xi măng 7.1 Quy định chung Phương pháp xác định độ bền xi măng bao gồm hai mục đích áp dụng chính, thử phù hợp thử chấp nhận Mục mô tả việc thử phù hợp cách đánh giá xi măng theo yêu cầu độ bền nén 7.2 Định nghĩa kết thử Kết thử giá trị trung bình số học sáu lần xác định độ bền nén ba mẫu lăng trụ Nếu kết số sáu lần xác định vượt l0% so với giá trị trung bình loại bỏ kết tính giá trị trung bình năm kết cịn lại Nếu số năm kết vượt l0% giá trị trung bình chúng loại bỏ tồn kết 7.3 Tính tốn kết thử Từ kết độ bền riêng biệt thu qua nửa lăng trụ, lấy xác đến 0,1N/mm2, tính giá trị trung bình theo điều 10.2 lấy xác đến 0,1N/mm2 7.4 Biên thử Ghi lại tất kết riêng biệt Báo cáo giá trị trung bình tính tốn kết loại bỏ theo 10.2 7.5 Độ xác phương pháp thử Độ xác phương pháp đo độ lập lại độ tái lập Độ xác phương pháp thử phép thử phù hợp tính theo độ tái lập Độ xác phương pháp thử phép thử để chấp nhận cho mục đích kiểm tra sản xuất, tính theo độ lập lại 7.6 Độ tái lập Độ tái lập phương pháp xác định cường độ nén biểu thức định lượng sai số liên kết với kết thử thu từ mẫu mà danh nghĩa giống hệt với loại xi măng, cán thí nghiệm khác phịng thí nghiệm khác vào thời điểm khác có sử dụng cát chuẩn từ nguồn gốc khác thiết bị khác Đối với việc xác định độ bền nén tuổi 28 ngày, độ tái lập theo điều kiện phịng thí nghiệm giàu kinh nghiệm, thể hệ số biến thiên, nhỏ 6% Điều có nghĩa khác hai kết thử tương ứng thu từ phịng thí nghiệm khác lấy (chắc chắn 95%) nhỏ khoảng 15% Thử nghiệm chấp nhận cát thiết bị thay 8.1 Quy định chung Như nêu rõ mục 8, việc thử xi măng theo tiêu chuẩn dựa việc dùng loại cát nhất, có nguồn gồc cố định, cần thiết có sẵn nhiều loại cát thử mà tất phải đạt cát tiêu chuẩn ISO Tương tự vậy, tiêu chuẩn khơng u cầu phịng thí nghiệm phải dùng (loại thiết bị lèn chặt riêng biệt Chính mục đích tự lựa chọn mà thuật ngữ “các vật liệu thay thiết bị thay thế” nêu Do đó, đặc điểm tiêu chuẩn cát thiết bị thay phải đưa vào chương trình thử nghiệm để bảo đảm kết độ bền thu thử nghiệm chấp nhận có dùng cát thiết bị thay không sai khác so với việc sử dụng “cát mẫu” “thiết bị mẫu” Chương trình thử nghiệm chấp nhận bao gồm thử nghiệm chứng nhận có cát thiết bị xin thay thể theo yêu cầu tiêu chuẩn thử nghiệm thẩm tra để đảm bảo thử nghiệm chứng nhận phù hợp với tiêu chuẩn 8.2 Xác định kết thử nghiệm Kết thử nghiệm xác định trung bình số học sáu phép thử độ bền nén ba mẫu lăng trụ mẻ 8.3 Độ xác phương pháp thử Độ xác phương pháp thử phép thử chắp nhận phục vụ mục tiêu sản xuất đo độ lặp lại phép thử 8.4 Độ lặp lại Độ lặp lại phương pháp thử độ bền nén biểu thức định lượng sai số liên kết với kết thử thu phòng thí nghiệm mẫu giống hệt danh nghĩa từ loại xi măng điều kiện (như người thao tác, loại thiết bị, loại cát, khoảng thời gian.v.v…) Đối với việc xác định độ bền nén tuổi 28 ngày, độ lặp lại điều kiện phịng thí nghiệm có nhiều kinh nghiệm, biểu thị dạng hệ số biến thiên, từ 1% đến 3% Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 5884: 1995 (ISO 409 - 1: 1982), Vật liệu kim loại - thử độ cứng - Bảng trị số độ cứng vicker sử dụng thử mặt phẳng - Phần 1: từ HV5 đến HV 100 ISO 565: 1983, Sàng thí nghiệm – Lưới đan dây kim loại, rây đĩa tạo hình điện - kích thước thông thường lỗ ISO 1101: 1983 Bản vẽ kỹ thuật - Dung sai hình học - Dung sai hình dạng, hướng, vị trí sản phẩm cuối Đại cương, định nghĩa, ký hiệu, dẫn vẽ lSO 1302: 1978 Bản vẽ xây dựng - phương pháp dẫn cấu tạo bề mặt vẽ ISO 2591: 1973 Sàng thí nghiệm ISO S310 - 1: 1982 Sàng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử – Phần 1: Sàng thí nghiệm có lưới sàng kim loại ISO 4200: 1985 ống thép đầu trơn có hàn khơng mối nối - Bảng chung kích thước khối lượng theo chiều dài đơn vị TCVN 5888: 1995 (ISO 65071: 1982), Vật liệu kim loại - Thử độ cứng - Thử Vicker - Phần 1: từ HV5 đến HVl00 10 Tài liệu tham khảo Công ty tư vấn Xây dựng VNT Việt Nam, Xi măng – Phương pháp thử - Xác định độ bền, Truy cập từ: http://vntvietnam.com/uploads/ck_upload/files/TCVN%2060161995%20-%20Xi%20mang%20-%20Phuong%20phap%20thu%20-%20Xac%20dinh %20do%20ben.pdf