Phương pháp lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu

Một phần của tài liệu Thí nghiệm và kiểm định công trình Xây Dựng (Trang 53 - 73)

Tiêu chuẩn áp dụng TCVN 3105-1993.

Mẫu bê tông là loại mẫu được chế tạo trong quá trình thi công bê tông. Mẫu thử: phải đại diện cho khối hỗn hợp bê tông cần kiểm tra.

Có hai dạng mẫu thử : mẫu thử hiện trường và mẫu thử trong phòng a. Hình dáng và kích thước mẫu

Kích thước cạnh nhỏ nhất ≥ 4 lần cỡ hạt lớn nhất. Các dạng mẫu như hình vẽ:

viên.

Số lượng tổ mẫu tuỳ thuộc vào khối lượng bê tông thi công và đặc điểm của kết cấu. Trong trường hợp khối lượng bê tông thực tế thi công nhỏ hơn khối lượng quy định thì vẫn phải lấy tối thiểu một tổ hợp mẫu.

Đối với mỗi hạng mục, phải có ít nhất một tổ hợp mẫu để nén ở tuổi 28 ngày. Nếu cần dự báo trước sự phát triển cường độ để triển khai các hạng mục tiếp theo thì cần phải đúc thêm các tổ hợp khác để thử tại thời điểm yêu cầu. Các mốc thời gian thông thường hay sử dụng để kiểm tra là 7,14,21 ngày.

Theo TCVN 4453: 1995: Đối với các móng lớn, cứ 100m3 bê tông lấy một tổ mẫu nhưng không ít hơn một tổ mẫu cho một khối móng; Đối với khung và các kết cấu móng (cột, dầm, bản, vòm…) cứ 20m3 bê tông lấy một tổ mẫu; Để kiểm tra tính chống thấm nước của bê tông, cứ 500m3 lấy một tổ mẫu)

kín, bằng phẳng, vuông vắn. Hỗn hợp bê tông được đúc theo từng lớp tùy theo chiều cao của khuôn mẫu, thiết bị đầm sử dụng tùy thuộc vào điều kiện thi công hoặc có thể dầm thủ công bằng tay.

Các mẫu bê tông sau khi đúc phải được hưởng chế độ bảo dưỡng và đóng rắn kể từ lúc đúc xong đến ngày thử mẫu giống như chế độ bảo dưỡng và đóng rắn của kết cấu sản phẩm đó.

Thời gian giữ mẫu trong khuôn là 16-24h đối với bê tông M100 trở lên, 2 hoặc 3 ngày đêm đối với bê tông có phụ gia chậm đóng rắn hoặc M75 trở xuống. Lý lịch và các ký hiệu trên mẫu được ghi trên mặt mẫu theo phương đúc hoặc theo phương không chịu tải.

Công tác khoan lấy mẫu được áp dụng đối với trường hợp cần kiểm tra cường độ bê tông phần kết cấu công trình cũ không còn mẫu lưu, kết cấu công trình có nghi ngờ về khả năng chịu lực hoặc bị sự cố...

Việc khoan mẫu được tiến hành trên vị trí không trọng yếu trên kết cấu. Tránh khoan những vùng có cốt thép.

Quy định về số mẫu khoan cũng như mẫu đúc thông thường.

Trường hợp đặc biệt không thể có đủ số lượng mẫu cần thiết có thể sử dụng tổ mẫu gồm 2 mẫu.

a. Nội dung của phương pháp

• Phương pháp thí nghiệm này nhằm mục đích xác định cường độ chịu nén của mẫu bê tông bằng cách gia tải nén mẫu cho đến phá hoại.

b. Chuẩn bị mẫu thử

Các mẫu thử phải có đủ thông tin về mẫu như : ngày tháng, hạng mục, vị trí lấy mẫu, mác thiết kế và có sự xác nhận của đơn vị chủ quản và giám sát chất lượng công trình.

Trước khi thử mẫu phải tiến hành kiểm tra kích thước, trạng thái mẫu:

Phẳng: 0.05mm/100mm; thẳng: 1mm/100mm.

Nếu mẫu thử không đạt các yêu cầu dung sai cho phép đã quy định thì phải chỉnh sửa lại mẫu bằng cách gia công theo các phương pháp cơ học như mài, trát đệm lớp mỏng hồ vữa xi măng ...

Xác định diện tích chịu lực của mẫu: A=0.5(A1+A2) Chọn thang lực thích hợp: tải trọng phá hoại khi nén:

20-80% tải trọng cực đại. Mẫu thử phải được đặt đúng tâm. Tốc độ tăng tải trọng khi nén phải đảm bảo:

6±4daN/cm2/s. Cường độ bê tông càng thấp thì tốc độ gia tải nhỏ và ngược lại. Thông thường với mác của bê tông từ 150-300, chọn tốc độ gia tải 2-4daN/cm2/s; với bê tông mác cao hơn chọn tốc độ gia tải 4-6daN/cm2/s.

Giá trị tải trọng nén phá hoại mẫu là giá trị lực cao nhất đạt được trước khi mẫu bị phá hoại hoàn toàn.

A2

Ri= α Pmaxi/ Ai

α : là hệ số chuyển đổi do ảnh hưởng của kích thước hình học; α=0.91 khi a=100; α=1.05 khi a=200; α=1.1 khi a=200; Với mẫu trụ tròn: α=1.16 khi D=71.5; 100mm; α=1.2 khi D=100 và α=1.24 khi D=200.

Xử lý kết quả: Sắp xếp giá trị cường độ của các viên mẫu theo thứ tự:

R1≤R2 ≤R3. Nếu sai lệch cường độ các viên so với cường độ viên R2 không quá 15% thì dùng trung bình cộng 03 viên làm cường độ của tổ mẫu. Nếu sai lệch quá 15% thì R2 chính là cường độ của tổ mẫu. So sánh cường độ của tổ mẫu với mác TK để kết luận.

(Lưu ý đây là đánh giá theo TCVN3118-1993; còn để nghiệm thu cần theo TCVN 4453-1995 với chú ý: Cường độ của từng viên mẫu không ít hơn 85% mác TK).

mẫu bê tông. TCVN 3119-1993.

Thí nghiệm uốn mẫu thử bê tông thường được dùng nhiều trong các nghiên cứu khoa học, chế tạo vật liệu mới, kiểm tra BT cường độ cao...

Mẫu thử uốn có dạng dầm tiết diện vuông. L=4a)

Tốc độ gia tải uốn được khống chế trong khoảng 0,6±0,4 daN/cm2/s.

Cường độ khi uốn được tính theo công thức:Rku = γPL*/ba2 Trong đó P:

là tải trọng tối đa uốn gãy mẫu.

L*=3a: là nhịp uốn của mẫu; b,a chiều rộng và chiều cao mẫu ; γ hệ số chuyển đổi do ảnh hưởng của kích thước mẫu chuẩn. γ=1.05 với mẫu 100x100x400; γ=0.95 với mẫu 200x200x800

Việc xử lý số liệu, tính toán cường độ kéo trung bình của nhóm (tổ) mẫu từ cường độ các viên mẫu được thực hiện giống như đối với thí nghiệm xác định cường độ nén

thuộc vào cỡ hạt trong hỗn hợp bê tông có thể chọn một trong ba loại kích thước mẫu : 100x100x400; 150x150x600; 200x200x800.

• Số viên mẫu dùng cho 01 tổ mẫu để xác định mô đun đàn hồi của bê tông là 06 viên, trong đó 03 viên dùng để xác định cường độ lăng trụ để dự kiến về tải trọng nén lớn nhất cho loại mẫu này. Ba viên còn lại dùng để xác định mô đun đàn hồi.

b. Tiến hành thí nghiệm

• Nén phá hoại 03 viên mẫu để xác định Pmax dự kiến.

• Tiến hành lắp đặt các cặp dụng cụ đo biến dạng trên mỗi mặt xung quanh của mẫu thí nghiệm để đo biến dạng của vật liệu theo phương dọc trục mẫu. Thí nghiệm sẽ tiến hành bằng cách tăng dần tải trọng theo các cấp, mỗi cấp là 1/10Pmax dự kiến cho đến P phá hoại với mỗi cấp Pi đọc và ghi và trên các dụng cụ đo tương ứng.

• +Mô đun đàn hồi ban đầu:

• +Mô đun biến dạng tức thời: 3 0

0 0 3

ε ε

σ σ

= − E

i i

i i

Eb

ε ε

σ σ

= −

+ + 1 1

a. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của gạch xây. TCVN 6355- 2:2009

Chuẩn bị tối thiểu 05 viên gạch nguyên đảm bảo yêu cầu về ngoại quan (kích thước sai lệch không quá cho phép, cong vênh đảm bảo,...). Mẫu thử là 5 nửa của 5 viên gạch nguyên được cắt đôi.

Sau khi cắt, ngâm các nửa viên gạch vào nước từ 2 đến 5 phút. Sử dụng vữa XM- cát để trát phẳng hai mặt của mẫu tiếp xúc với máy nén, chiều dày lớp trát không quá 3mm, yêu cầu của vữa trát đảm bảo cường độ nén ở tuổi 3 ngày đạt trên 16MPa. Sau khi trát, mẫu được đặt trong điều kiện phòng thí nghiệm (nhiệt độ và độ ẩm thông thường) không ít hơn 72h rồi đem thử nén. Nén mẫu ở trạng thái ẩm tự nhiên.

Yêu cầu của máy nén:

Thang lực phù hợp (Lực phá hoại mẫu thử nằm trong phạm vi từ 10% đến 90% thang lực của máy nén); tốc độ tăng tải đều: 0.2-0.3MPa/s.

Trong đó: P là lực nén phá hoại mẫu, tính bằng Niutơn (N), S là trung bình cộng của tiết diện hai mặt ép, tính bằng mm2. (Diện tích mỗi mặt nén được tính bằng cách đo mỗi mặt mẫu theo hai chiều với độ chính xác 1mm, mỗi chiều đo là trung bình cộng của 3 phép đo tại hai cạnh ngoài và tại giữa của mẫu).

• Kết quả trung bình cộng của 5 mẫu thử với độ chính xác đến 0.1MPa.

• Xử lý kết quả:

• Nếu một trong năm kết quả sai lệch quá 35% so với trị trung bình thì tính trung bình cộng của 4 kết quả còn lại. Nếu hai kết quả sai lệch quá 35% thì phải lấy mẫu khác thử lại. Kết quả lần hai được coi là kết quả cuối cùng.

• Sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ:

Số lượng mẫu thử 05 viên. Các bước chuẩn bị giống như thí nghiệm nén.

Đo kích thước với độ chính xác đến 1mm. Chiều cao mẫu thử (h) là trung bình cộng của hai lần đo chiều cao hai mặt cạnh tại giữa mẫu thử. Chiều rộng (b) là trung bình cộng hai lần đo chiều rộng mặt trên và mặt dưới của mẫu ở khoảng giữa của mẫu thử.

Khoảng cách giữa hai gối lăn từ 150 đến 200mm.

Cường độ mẫu thử (Ru) tính bằng đơn vị MPa theo công thức sau: Ru=3/2PL2/bh2 Trong đó P là lực phá hoại mẫu thử tính bằng N.

Kết quả là trung bình cộng của 05 mẫu thử chính xác đến 0.1MPa.

Nếu 1 trong 5 kết quả cường độ uốn sai lệch quá 50% so với trị trung bình thì loại bỏ kết quả đó và kết quả sẽ là trung bình cộng của 4 mẫu còn lại. Nếu hai kết quả sai lệch quá 50% thì phải lấy mẫu khác thử lại. Kết quả lần hai được coi là kết quả cuối cùng.

đến khối lượng không đổi (sai số 2 làn kế cận tiếp không quá 0.2%), tiến hành cân mẫu xác định được dung trọng khô Gk

Sau đó mẫu thử được ngâm trong 24h ngập trong nước,. Sau đó vớt mẫu thử ra và cân mẫu để xác định trọng lượng mẫu đã bão hoà Gw (thời gian vớt ra đến khi cân xong không quá 3 phút)

Độ hút nước của mẫu thử là tỷ số giữa độ chênh lệch khối lượng giữa hai loại mẫu (Gw –Gk)/Gk.

d. Đánh giá chất lượng gạch xây

Căn cứ vào chỉ tiêu cơ lý đã xác định và yêu cầu trong tiêu chuẩn đánh giá, từ đó xác định chủng loại gạch tương ứng. Với gạch đất sét nung, đánh giá theo TCVN 1451 :1998 (gạch đặc) và TCVN 1650: 1998 (Gạch rỗng).

11:2003

• Thử uốn mẫu: Mẫu kích thước 40x40x160, được lắp vào bộ gá uốn, khoảng cách 2 gối uốn là 100mm; điểm đặt lực tại chính giữa mẫu. Mặt tiếp xúc với các gối uốn là 2 mặt bên tiếp xúc với thành khuôn khi tạo mẫu. Tiến hành uốn mẫu với tốc độ tăng tải từ 10N/s – 50N/s cho đến khi mẫu bị phá huỷ. Ghi lại tải trọng phá huỷ lớn nhất.

• Cường độ uốn của mỗi mẫu thử (Ru), tính bằng N/mm2, chính xác đến 0,05N/mm2, theo công thức: Ru=3/2PuL/bh2

• Pu là lực uốn gãy, tính bằng Niutơn; L là khoảng cách giữa hai gối uốn, tính bằng milimét (100mm); b, h là chiều rộng, chiều cao mẫu thử, tính bằng milimét (40mm và 40mm).

• Kết quả thử là giá trị trung bình cộng của 3 mẫu thử, chính xác đến 0,1N/mm2.

Nếu có một kết quả sai lệch lớn hơn 10% so với giá trị trung bình thì loại bỏ kết quả đó. Khi đó kết quả thử là giá trị trung bình cộng của hai mẫu còn lại.

độ tăng tải từ 100N/s - 300N/s cho đến khi mẫu bị phá huỷ. Ghi lại tải trọng phá huỷ lớn nhất.

• Cường độ nén của mỗi mẫu thử (Rn), tính bằng N/mm2, chính xác đến 0,05N/mm2, theo công thức: Rn=P/A

• trong đó: P lực phá hoại (N); A: diện tích mẫu (mm2)

• Kết quả thử là giá trị trung bình cộng của 6 mẫu thử, chính xác đến 0,1N/mm2. Nếu kết quả của viên mẫu nào sai lệch lớn hơn 15% so với giá trị trung bình của các viên mẫu thì loại bỏ kết quả của viên mẫu đó. Khi đó kết quả thử là giá trị trung bình cộng của các viên mẫu còn lại.

chuẩn để làm nguyên lý cơ bản để khảo sát chất lượng vật liệu. Quan hệ giữa các thông số trực tiếp đại diện cho chất lượng vật liệu (như cường độ , độ rỗng, kích thước khuyết tật..) và các thông số gián tiếp thu được từ thiết bị KPH (như kích thước vết lõm, trị số bật nảy, tốc độ truyền sóng siêu âm..) được thiết lập từ việc khảo sát trực tiếp trên mẫu chuẩn trong phòng thí nghiệm và quan hệ này được cụ thể hóa thành biểu đồ chuẩn. Thông qua biểu đồ chuẩn, các thông số trực tiếp đại diện cho chất lượng vật liệu trên kết cấu được xác định thông qua các thông số gián tiếp khi khảo sát thực tế trên kết cấu.

Số lượng mẫu chuẩn dùng để thiết lập biểu đồ chuẩn được quy định cụ thể theo từng phương pháp thí nghiệm. Số lượng mẫu chuẩn càng lớn thì độ chính xác của phép thử càng cao. Phương pháp sử dụng súng bật nảy và phương pháp siêu âm quy định số lượng tối thiểu là 20 tổ mẫu. Trong trường hợp không đủ mẫu hoặc không có mẫu để xây dựng biểu đồ chuẩn, cho phép sử dụng sử dụng một đường chuẩn của một loại bê tông tương tự (về cốt liệu, tuổi , tỷ lệ nước - xi măng .. ) nhưng phải được hiệu chỉnh bằng một số mẫu đúc.

a. Nội dung của phương pháp thử:

Đây là phương pháp kiểm tra chất lượng vật liệu thông qua độ cứng bề mặt bằng thiết bị dựa trên nguyên lý nảy va chạm.

b. Phạm vi áp dụng:

Bê tông có mác từ 100 đến 500, cốt liệu có Dmax < 40mm Bê tông không bị nứt rỗ, phân tầng hoặc khuyết tật

Bê tông không bị tác động của hóa chất và hỏa hoạn

Bê tông không thuộc dạng khối lớn như đường sân bay, trụ cầu, móng đập.

c. Thiết bị thử: Dựa trên nguyên lý nảy va chạm gồm có các loại sau:

Loại N: Năng lượng va chạm E=2.205 Nm dùng cho công trình dân dụng.

Loại L: E=0.735 Nm: Dùng cho KC mỏng, đánh giá các loại gạch đá nhân tạo.

Loại M: E=29.43 Nm: Thử KC BT khối lớn, mặt đường BT; đường sân bay.

Loại P: E=0.883 Nm: Thử vật liệu có độ cứng nhỏ, cường độ thấp.

Thực tế sử dụng: NR: CT dân dụng; NA: BT của kết cấu dưới nước; LR: BT của kết cấu mỏng.

đồ quan hệ thực nghiệm giữa cường độ nén được xác định khi tiến hành nén phá hoại (R) và trị số bật nảy trung bình (n) khi bắn súng trên cùng các mẫu thử (được đúc trong quá trình thi công để thử nén phá hoại) . Trong quá trình thử, cần đảm bảo các yêu cầu sau :

• Để xây dựng biểu đồ chuẩn cho một loại mác: Cần 20 tổ mẫu (mỗi tổ gồm 3 viên). Đối với mẫu khoan, việc xây dựmg biểu đồ chuẩn cần số lượng mẫu ít nhất là 20 mẫu có đường kính không nhỏ hơn 10cm.

• Hàm quan hệ R-n có thể là tuyến tính hoặc dạng hàm mũ tùy thuộc vào khoảng dao động lớn hay nhỏ. Thông thường trên biểu đồ chuẩn thiết lập 3 đường quan hệ R-n với ba phương kiểm tra : ngang, trên xuống và dưới lên.

Mỗi cấu kiện trong lô sản phẩm cần thử ít nhất tại 6 vùng Xác định trị số bật nảy trung bình (n) cho mỗi vùng thử Xác định cường độ bê tông tại mỗi vùng từ quan hệ R-n Xác định hệ số biến động (v) về cường độ bê tông (v≤20%)

Khi v=0.11-0.15 thì Ryc=(1-1.15)Rtk; khi v=0.16-0.18 thì Ryc=(1.2-1.3)Rtk;

Khi v=0.19-0.2 thì Ryc=(1.3-1.5)Rtk. Điều kiện đạt yêu cầu là: Rht≥Ryc.

15 16

a. Khái niệm về phương pháp siêu âm

Siêu âm là những dao động cơ học đàn hồi truyền đi trong môi trường vật chất với tần số dao động từ 20kHz trở lên.

b. Thiết bị và kỹ thuật đo:

Với cấu tạo của BT, thiết bị đo phù hợp là các loại máy với đầu dò có tần số từ 25-200KHz. Thông dụng nhất là loại tần số 50-60KHz, phù hợp với bê tông có cỡ hạt tối đa là 40mm.

Cách phân bố đầu đo:

Kết quả phép đo cho được vận tốc truyền sóng: v=L/T (m/s)

Trong bê tông v=3500-5000m/s.

đo xuyên đo góc đo mặt

Trường hợp không có được đường cong chuẩn có thể sử dụng công thức:

Rkc=a.Vkc4; trong đó a=Rlp/Vlp4.

Một phần của tài liệu Thí nghiệm và kiểm định công trình Xây Dựng (Trang 53 - 73)

Tải bản đầy đủ (PPT)

(142 trang)