T 303 00 (2004) phát hiện nhanh khả năng giãn nở có hại của thanh vữa do phản ứng kiềm – silicat

AASHTO T303-00 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Phát nhanh khả giãn nở có hại vữa phản ứng kiềm – silicat AASHTO T 303-00 (2004) LỜI NÓI ĐẦU  Việc dịch ấn phẩm sang tiếng Việt Hiệp hội Quốc gia đường vận tải Hoa kỳ (AASHTO) cấp phép cho Bộ GTVT Việt Nam Bản dịch chưa AASHTO kiểm tra mức độ xác, phù hợp chấp thuận thông qua Người sử dụng dịch hiểu đồng ý AASHTO không chịu trách nhiệm chuẩn mức thiệt hại trực tiếp, gián tiếp, ngẫu nhiên, đặc thù phát sinh pháp lý kèm theo, kể hợp đồng, trách nhiệm pháp lý, sai sót dân (kể bất cẩn lỗi khác) liên quan tới việc sử dụng dịch theo cách nào, dù khuyến cáo khả phát sinh thiệt hại hay không  Khi sử dụng ấn phẩm dịch có nghi vấn chưa rõ ràng cần đối chiếu kiểm tra lại so với tiêu chuẩn AASHTO gốc tương ứng tiếng Anh TCVN xxxx:xx AASHTO T303-00 AASHTO T303-00 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Phát nhanh khả giãn nở có hại vữa phản ứng kiềm – silicat AASHTO T 303-00 (2004) PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Phương pháp cho phép phát vòng 16 ngày khả giãn nở có hại cuả vữa phản ứng kiềm-siliicat 1.2 Tiêu chuẩn liên quan đến vật liệu, hoạt động thiết bị có tính chất nguy hiểm Tiêu chuẩn không nhằm mục đích giải tất vấn đề an toàn, có, liên quan đến việc sử dụng tiêu chuẩn Trách nhiệm người sử dụng tiêu chuẩn phải xây dựng tiêu chuẩn phù hợp an toàn bảo vệ sức khỏe xác định khả áp dụng giới hạn điều chỉnh trước sử dụng Trong Chú thích minh họa báo cáo cảnh báo cụ thể 1.3 Các giá trị nêu theo hệ đơn vị SI coi giá tri tiêu chuẩn Các giá trị theo đơn vị inch-pound ghi ngoặc đơn có giá trị thông tin TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Các Tiêu chuẩn AASHTO:  M 85, Xi măng Portland thuỷ phân  M 92, Sàng lưới thép phục vụ thí nghiệm  M 201, Tủ ẩm, phòng ẩm bồn chứa dùng thí nghiệm bê tông xi măng thủy phần  M 210, Sử dụng thiết bị để xác định thay đổi thời gian đông cứng vữa xi măng, hồ bê tông  R 16, Thông tin quy định hóa chất sử dụng thí nghiệm AASHTO  T 106, Cường độ chịu nén vữa xi măng thủy phân (dùng mẫu lập phương 50-mm 2-in)  2.2 T 162, Trộn dẻo hỗn hợp hồ xi măng nước vữa Các Tiêu chuẩn ASTM: TCVN xxxx:xx AASHTO T303-00  C 295, Hướng dẫn kiểm tra thành phần khoáng cốt liệu bê tông  C 670, Chuẩn bị báo cáo độ xác phương pháp thí nghiệm vật liệu xây dựng 3.1  C 856, Quy trình kiểm tra thạch học bê tông đông cứng  D 1193, Tiêu chuẩn nước thử Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG Phương pháp thí nghiệm cung cấp phương tiện xác định khả có hại giãn nở cốt liệu bê tông phản ứng kiềm-silicát Phương pháp dựa phương pháp thí nghiệm nhanh NBR1 (của Davis Obserholster, 1987a; Davis Obserholster, 1987b; Hooton Rogers, 1989; Davis Obserholster, 1986) 3.2 Khi giãn nở phát triển tới 0,10% vòng 16 ngày từ đổ bê tông, nên có thông tin bổ sung để khẳng định giãn nở thực tế có phải phản ứng kiềm hay không Nguồn thông tin bổ sung bao gồm: (1) kiểm tra thành phần khoáng cốt liệu theo ASTM C 295 để xác định thành phần gây phản ứng kiềm biết có mặt hay không; (2) kiểm tra mẫu sau thí nghiệm ASTM C 856 để xác minh sản phẩm phản ứng kiềm 3.3 Sau kết luận phải xem xét khả phản ứng có hại cốt liệu qua kết thí nghiệm thu phương pháp thí nghiệm qua thông tin bổ sung, cần tiến hành nghiên cứu thêm sử dụng phương pháp phù hợp khác để có thêm thông tin khả phản ứng DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 4.1 Thiết bị thí nghiệm phải phù hợp với Tiêu chuẩn M 210, trừ thiết bị sau: 4.2 Sàng – lỗ vuông, lưới dây dệt, sàng vải, phải phù hợp yêu cầu Tiêu chuẩn M 92 4.3 Máy trộn, cánh trộn thùng trộn – Máy trộn, cánh trộn thùng trộn phải đáp ứng yêu cầu Tiêu chuẩn T 162, ngoại trừ khe hở đầu trộn đáy thùng trộn phải 5.1 + 0.3 mm (0.20 + 0.01 in) 4.4 Đầm bay – Máy đầm bay phải phù hợp với Tiêu chuẩn T 106 AASHTO T303-00 4.5 TCVN xxxx:xx Thùng chứa – Thùng chứa cho phép ngâm tất mẫu thí nghiệm nước dung dịch NaOH 1,0 N Thùng chứa phải chế tạo vật liệu chịu nhiệt lâu dài 80 oC (176oF) trơ với dung dịch NaOH 1,0 N Thùng chứa phải trang bị nắp đậy kín, xi gắn hai Thùng chứa phải có kết cấu cho đỡ mẫu thí nghiệm mà không cần dùng đến đệm đỡ, vậy, dung dịch tiếp cận toàn mẫu thí nghiệm, mẫu thí nghiệm không tiếp xúc với mặt thùng chứa Chú thích – Dung dịch NaOH ăn mòn thùng chứa làm thủy tinh kim loại Nên dùng thùng chứa Polypropylene 4.6 Lò sấy – Lò sấy điều khiển tĩnh nhiệt có khả trì nhiệt độ 80,0 ± 1,7oC (176 ± 3oF) bồn nước điều khiển nhiệt tĩnh có khả trì phạm vi nhiệt độ 4.7 Phòng ẩm buồng ẩm – Phòng ẩm buồng ẩm phải phù hợp với Tiêu chuẩn M 201 5.1 CHẤT PHẢN ỨNG Sodium Hydroxide (NaOH) – Có thể dùng loại USP cấp kĩ thuật, miễn nồng độ Na+ OH- phân tích lớn nằm 0,99 1,01 N 5.2 Độ tinh khiết nước – dẫn khác, nước phải loại nước cấp chất phản ứng loại IV phù hợp với Tiêu chuẩn ASTMD 1193 5.3 Dung dịch Sodium Hydroxide – Mỗi lít dung dịch phải chứa 40g NaOH hòa tan 900mL nước phải pha loãng thêm với nước cất nước khử ion để có lít dung dịch Tỷ lệ thể tích dung dịch NaOH với vữa dung dịch chứa 4,5 ± 1,0 thể tích dung dịch với đơn vị thể tích vữa Chú thích – Thể tích vữa lấy 184 mL (11,25 in 3) Chú thích – Đề phòng: Trước sử dụng NaOH, phải xem xét: (1) đề phòng an toàn sử dụng NaOH; (2) cấp cứu bỏng; (3) phản ứng khẩn cấp bị tràn, theo nội dung tờ thông báo liệu an toàn vật liệu nhà sản xuất tài liệu an toàn khác NaOH gây bỏng nặng làm thương tổn da mắt không bảo vệ Phải có thiết bị bảo TCVN xxxx:xx AASHTO T303-00 vệ người thích hợp Các thiết bị gồm: mặt nạ, tạp dề cao su, găng tay không thấm NaOH Phải định kỳ kiểm tra găng tay để tìm lỗ dò ĐIỀU KIỆN THÍ NGHIỆM 6.1 Duy trì nhiệt độ phòng đổ khuôn vật liệu khô không 20 oC (68oF) không 27,5oC (81,8 oF) Duy trì nhiệt độ nước trộn nhiệt độ phòng ẩm buồng ẩm nhiệt độ 23,0 ± 1,7 oC (73,4 ± 3,0oF) 6.2 Độ ẩm tương đối phòng đổ khuôn phải không 50% 6.3 Duy trì nhiệt độ lò sấy chứa mẫu nhiệt độ 80 o ± 1,7oC (176 ± 3oF) LẤY MẪU VÀ CHẾ BỊ MẪU THÍ NGHIỆM 7.1 Lựa chọn cốt liệu – Chế bị vật liệu dùng làm cốt liệu mịn bê tông theo miêu tả Mục 7.2 với tối thiểu lần nghiền Chế bị vật liệu dùng làm cốt liệu thô bê tông cách nghiền để tạo sản phẩm cấp phối gần thực tế dùng làm mẫu thí nghiệm Mẫu thí nghiệm phải có cấp phối mô tả Mục 7.2 đại diện thành phần cốt liệu thô đề xuất sử dụng 7.1.1 Khi vật liệu khai thác từ mỏ chọn làm cốt liệu thô cốt liệu mịn, cần thí nghiệm vật liệu cách chọn mẫu thích hợp nghiền thành cốt liệu có kích thước mịn, có nguyên nhân mảnh vụn có kích thước thô có thành phần khác với cốt liệu có kích thước mịn khác biệt ảnh hưởng lớn đến giãn nở phản ứng với kiềm xi măng Trong trường hợp này, cần phải thí nghiệm mảnh vụn có có kích thước thô theo cách tương tự áp dụng cho việc thí nghiệm cốt liệu có kích thước mịn 7.2 Chế bị cốt liệu – Cấp phối tất cốt liệu theo yêu cầu nêu Bảng Đối với cốt liệu đủ kích thước quy định Bảng phải nghiền đủ để đáp ứng nhu cầu Trong trường hợp cốt liệu không chứa đủ số lượng nhiều kích thước nêu bảng 1, vật kiệu lớn để nghiền, kích thước vật liệu có phải giảm theo phần trăm lũy kế vật liệu đến kích thước xác định theo cấp phối quy định Bảng Phải thích báo cáo thí nghiệm quy trình yêu cầu, Sau cốt liệu tách theo kích cỡ sàng khác nhau, rửa loại kích cỡ cách phun nước lên sàng để loại bỏ bụi dính AASHTO T303-00 TCVN xxxx:xx bám hạt mịn khỏi cốt liệu Sấy khô phần nằm lại sàng và, trừ sử dụng ngay, phải lưu giữ phần riêng biệt thùng chứa Gắn xi thùng chứa để ngăn ngừa độ ẩm hút ẩm thêm Bảng – Yêu cầu cấp phối Kích cỡ lọt sàng 7.3 Kích cỡ nằm lại sàng Phần trăm khối lượng 4,75 mm (Số 4) 2,36 mm (Số 8) 10 2,36 mm (Số 8) 1,18 mm (Số 16) 25 1,18 mm (Số 16) 600 µm (Số 30) 25 600 µm (Số 30) 300 µm (Số 50) 25 300 µm (Số 50) 150 µm (Số 100) 15 Lựa chọn chuẩn bị xi măng – Lựa chọn loại xi măng đối chứng đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn M 85 Sàng xi măng đối chứng sàng 850- µm (Số 20) để loại bỏ cục vón trước sử dụng 7.4 Chế bị mẫu thí nghiệm: 7.4.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm cho tổ hợp xi măng – cốt liệu 7.4.2 Chuẩn bị khuôn đúc mẫu theo yêu cầu tiêu chuẩn M 210, trừ việc phải phủ mặt khuôn chất tách khuôn Chú thích – Chất tách khuôn chấp nhận có tác dụng tác nhân tách khuôn không ảnh hưởng đến việc ổn định xi măng, không để lại phần dư ngăn xâm nhập nước vào mẫu thí nghiệm Dải băng làm florua cacbon TFE đáp ứng yêu cầu chất tách khuôn 7.4.3 Tỷ lệ vật liệu khô dùng cho vữa thí nghiệm sử dụng phần xi măng với 2,25 phần khối lượng cấp phối Trộn 440g xi măng 990g cấp phối khô (cấu thành từ việc tái kết hợp phần nằm lại sàng khác cấp phối miêu tả Bảng 1) để làm mẻ vữa đủ để chế tạo mẫu thí nghiệm Dùng tỷ lệ nước – xi măng 0,50 khối lượng 7.4.4 Trộn vữa theo yêu cầu tiêu chuẩn T 162 nước đáp ứng yêu cầu Mục 5.2 7.4.5 Đúc mẫu thí nghiệm với tổng thời gian không 135 giây sau kết thúc lần trộn mẻ vữa Đổ vào khuôn lớp gần nhau, lớp đầm máy Nhét vữa vào góc, quanh núm đỡ, dọc theo mặt TCVN xxxx:xx AASHTO T303-00 khuôn có mẫu đồng Sau đầm chặt lớp trên, gạt phẳng lớp vữa tràn phía khuôn dùng bay miết phẳng mặt TRÌNH TỰ 8.1 Đặt khuôn vào buồng phòng giữ ẩm sau khuôn đầy Bảo quản mẫu khuôn 24 ± Đổ mẫu khỏi khuôn và, mẫu bảo quản chống độ ẩm, dùng thiết bị so mẫu để nhận dạng xác định chiều dài ban đầu mẫu Ghi chép số đo với độ xác tới 0,002 mm (0,0001 in) 8.2 Đặt mẫu thí nghiệm mẫu cấp phối vào thùng chứa có đủ nước ngập hoàn toàn mẫu Găn kín thùng chứa đặt vào lò sấy trì nhiệt độ 80,0 ± 1,7oC (176 ± 3oF) thời gian 24 8.3 Đo kích thước thiết bị so sánh trước đo tổ mẫu nhiệt từ vữa làm chiều dài so sánh thay đổi Nếu chiều dài so sánh thay đổi, phải đợi so sánh nguội trở lại nhiệt độ phòng trước đo lại so sánh Lấy thùng chứa khỏi lò sấy Chỉ lấy thùng chứa khác sau đo hết mẫu thùng thứ đưa trở lại lò Lấy mẫu khỏi nước lau khô mặt khăn, đặc biệt ý đến vấu đo kim loại Ghi lại số đo mẫu sau lau khô Phải kết thúc trình lau khô đo vòng 15 ± giây sau lấy mẫu khỏi nước Sau đo, đặt mẫu lên khăn khô đo xong lại Đặt tổ mẫu thùng chứa riêng chứa dung dịch NaOH nồng độ N 10,0 nhiệt độ 80,0 ± 1,7oC (176 ± 3oF) làm ngập mẫu hoàn toàn Gắn kín thùng chứa đưa trở lại vào lò 8.4 Thực lần đo mẫu định kỳ tiếp sau, với với số đo trực tiếp, 14 ngày sau số đo 0, khoảng thời gian ngày Quy trình đo giống quy trình miêu tả Mục 8.3 miễn mẫu đưa trở lại thùng chứa chúng sau đo TÍNH TOÁN 9.1 Tính toán sai số chiều dài mẫu chiều dài thời điểm đo với độ xác tới 0,001% chiều dài chuẩn hiệu lực ghi độ giãn nở mẫu thời điểm Báo cáo độ giãn nở trung bình mẫu tổ hợp xi AASHTO T303-00 TCVN xxxx:xx măng – cốt liệu biết với độ xác tới 0,01% độ giãn nở tổ hợp thời điểm cho Chú thích – Khi độ giãn nở trung bình mẫu thí nghiệm vượt 0,10% thời điểm 16 ngày sau đổ (14 ngày kể từ có số đọc 0), biểu thị khả độ giãn nở có hại Giá trị xác định thí nghiệm cốt liệu với tính biết bê tông trường Khi độ giãn nở bình quân mẫu thí nghiệm nhỏ 0,10% thời điểm 16 ngày sau đổ, điều thể tính không nguy hại (theo Hooton Rogers, 1989) 10 BÁO CÁO 10.1 Báo cáo phải gồm mục sau: 10.1.1 Chủng loại nguồn cốt liệu, 10.1.2 Chủng loại nguồn xi măng portland, 10.1.3 Thay đổi chiều dài bình quân theo % số đọc mẫu, 10.1.4 Mọi thông tin thích hợp liên quan đến việc chế bị cốt liệu, bao gồm cấp phối cốt liệu khác với nội dung Mục 7.2, 10.1.5 Bất kỳ đặc điểm quan trọng phát qua việc kiểm tra mẫu sau thí nghiệm, 10.1.6 Lượng nén trộn biểu thị phần trăm khối lượng với xi măng, 10.1.7 Chủng loại, nguồn, tỷ lệ phân tích hóa học, bao gồm Na 2O K2O, loại puzơlan sử dụng thí nghiệm và, 10.1.8 Sơ đồ liệu thay đổi chiều dài từ thời điểm có số đọc đến thời điểm cuối thời gian 16 ngày 11 ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ SAI SỐ 11.1 Độ xác: 11.1.1 Độ xác phòng thí nghiệm – Hệ số bình quân 2,94% xác định phòng thí nghiệm người thực khác biệt vật liệu có độ giãn nở bình quân lớn 0,1% thời điểm 14 ngày (Chú thích 6) Vì vậy, kết hai thí nghiệm thực phòng thí nghiệm mẫu có cốt liệu không khác 8,9% độ giãn nở bình quân (Chú thích 6) TCVN xxxx:xx AASHTO T303-00 11.1.2 Độ xác từ nhiều phòng thí nghiệm – Hệ số bình quân 15,2% xác định từ nhiều phòng thí nghiệm khác biệt vật liệu có độ giãn nở bình quân lớn 0,1% thời điểm 14 ngày (Chú thích 2) Vì vậy, kết thí nghiệm thực xác phòng thí nghiệm khác mẫu thí nghiệm chế tạo từ mẫu cấp phối không khác 43% (Chú thích 6) độ giãn nở bình quân Chú thích – Bốn số phần trăm đại diện cho giới hạn IS D2S mô tả tiêu chuẩn ASTM C 670 11.2 Sai số – Vì vật liệu tham khảo chấp nhận để xác định sai số phương pháp thí nghiệm làm báo cáo độ sai số 12 THAM KHẢO 12.1 Davis, G R E Obserholster, 1987a “Sử dụng thí nghiệm tăng tốc NBRI để đánh giá hiệu phụ gia khoáng nhằm phòng ngừa phản ứng kiềm – silicat”, Viện nghiên cứu xi măng bê tông, Tập 17, 1987, trang 97-107 12.2 Davis, G R E Obserholster, 1987b “Chương trình làm phòng thí nghiệm thí nghiệm tăng tốc NBRI để xác định khả phản ứng kiềm – silicat cốt liệu”, Viện nghiên cứu xây dựng quốc gia, CSIRO, Báo cáo đặc biệt BOU 921987, Pretoria, RSA, 1987, trang 16 12.3 Hooton, R D C A Rogers, 1989 “Đánh giá phương pháp thí nghiệm nhanh để phát cốt liệu phản ứng kiềm”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị quốc tế lần thứ phản ứng cốt liệu – kiềm, Kyoto, 1989, trang 439-444 12.4 Obserholster, R E G Davis, 1986 “Phương pháp tăng tốc để thí nghiệm khả phản ứng kiềm cốt liệu Silic”, Viện nghiên cứu xi măng bê tông, Tập 16, 1986, trang 181-189 Tiêu chuẩn dựa sở sản phẩm SHRP - 2009 10 AASHTO T303-00 TCVN xxxx:xx 1.1 1.2 2.1 • • • • • 2.2 • 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5.1 5.2 5.3 11 TCVN xxxx:xx AASHTO T303-00 6.1 6.2 12 AASHTO T303-00 TCVN xxxx:xx 13 TCVN xxxx:xx AASHTO T303-00 11.2 14 ...TCVN xxxx:xx AASHTO T3 03-00 AASHTO T3 03-00 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Ph t nhanh khả giãn nở có hại vữa phản ứng kiềm – silicat AASHTO T 303-00 (2004) PHẠM VI ÁP DỤNG... phép ph t vòng 16 ngày khả giãn nở có hại cuả vữa phản ứng kiềm- siliicat 1.2 Tiêu chuẩn liên quan đến v t liệu, ho t động thi t bị có t nh ch t nguy hiểm Tiêu chuẩn không nhằm mục đích giải t t. .. Obserholster, 1986) 3.2 Khi giãn nở ph t triển t i 0,10% vòng 16 ngày t đổ bê t ng, nên có thông tin bổ sung để khẳng định giãn nở thực t có phải phản ứng kiềm hay không Nguồn thông tin bổ sung