2. Cách xác định các chỉ tiêu tính chất xi măng 1 Khối lợng riêng của xi măng.
2.5. Cờng độ xi măng (mác xi măng).
a. Khái niệm:
Xi măng đợc sản xuất thành nhiều mác cờng độ khác nhau. Cờng độ xi măng (mác xi măng) là khả năng chịu nén của hỗn hợp cát xi măng theo điều kiện tiêu chuẩn. Điều kiện tiêu chuẩn đợc quy định nh sau:
- Tỷ lệ phối hợp xi măng: cát là 1:3 tính theo khối lợng (quy trình của AASHTO tỷ lệ pha trộn là 1:2,75).
- Cát trộn ở đây là cát tiêu chuẩn
Cát tiêu chuẩn phải thoả mãn yêu cầu sau: - Hàm lợng SiO2 >96%
- Cỡ hạt từ 0.5 - 0.9 mm
- Tạp chất (lợng hạt bụi, sét) không quá 1%.
- Tỷ lệ nớc trộn vữa (tỷ lệ N/X) đợc xác định theo độ chảy của khối vữa xi măng cát trên bàn dằn để có đợc đờng kính 115 - 125mm.
- Kích thớc mẫu 5 x 5 x 5 cm (mẫu chịu nén) hoặc 4 x 4 x 16 cm (mẫu kéo uốn). - Điều kiện bảo dỡng mẫu: 27 ± 20C, độ ẩm 90 ữ 100%.
- Thời gian bảo dỡng mẫu thử: 28 ngày. b. Nội dung công việc:
Để xác định đợc cờng độ vữa xi măng phải thực hiện theo các nội dung sau: - Trộn xi măng cát theo tỷ lệ quy định.
- Xác định tỷ lệ N/X để trộn vữa.
- Tạo mẫu thí nghiệm theo tỷ lệ phối hợp và theo lợng nớc đã xác định. - Bảo dỡng mẫu đủ thời gian.
- Thí nghiệm xác định cờng độ. c. Dụng cụ:
- Máy trộn vữa (để trộn mẫu vữa).
- Khuôn tạo mẫu. - Chày đầm, bay trộn. - Máy thí nghiệm kéo uốn. - Máy nén...
- Các dụng cụ thông thờng khác: cân, ống đong v.v... d. Cách làm:
d.1. Xác định tỷ lệ nớc xi măng (N/X).
- Cân 200g xi măng và 600g cát tiêu chuẩn. Đổ vào chảo trộn khô sơ bộ. Sau đó đổ nớc vào (tỷ lệ nớc tạm tính N/X là 0.40). Trộn tay sơ bộ trong 1 phút. Sau cho vào máy trộn và trộn tiếp 2,5 phút.
- Lấy vữa đã trộn cho vào khuôn làm 2 lớp và đầm đều trên toàn bộ diện tích lớp trên 10 chày, lớp dới 15 chày. Gạt bỏ phần thừa trên khuôn.
- Đa khuôn có vữa lên bàn dằn, nhắc khuôn ra theo phơng thẳng đứng. Quay bàn dằn 30 cái trong 30 giây ( AASHTO quy định 25 cái trong 15 giây).
- Đo đờng kính chảy ra của mẫu vữa.
Nếu đờng kính trong khoảng 115 ữ 125mm thì lợng nớc trộn là phù hợp. Nếu đờng kính cha đạt 115mm thì cho thêm nớc, trộn đều và làm lại cho tới khi có đợc đờng kính khối vữa theo quy định. Tính lại tỷ lệ N/X.
d.2. Chuẩn bị mẫu thử cờng độ.
- Trộn xi măng, cát tiêu chuẩn theo tỷ lệ quy định. Khối lợng mỗi loại tuỳ thuộc vào số lợng và kích thớc mẫu thử cần đúc, trộn với nớc theo tỷ lệ N/X vừa tìm đợc.
- Cho vữa vào khuôn làm 2 lớp. Cho đầm rung hoạt động để đầm chặt mẫu vữa trong thời gian 3 phút.
- Dùng dao xén bỏ phần thừa trên mặt.
- Đem bảo dỡng mẫu thử cả khuôn trong môi trờng ẩm trong thời gian 24 giờ. Sau đó tháo mẫu khỏi khuôn, cho vào ngâm trong nớc. Mức nớc ngập quá mặt trên mẫu 2 ữ 3 cm.
d.3. Xác định cờng độ của mẫu thử.
- Mẫu dỡng hộ đủ thời gian quy định, vớt ra, lau khô bề mặt và đem thử. (Mẫu lấy ra khỏi buồng dỡng hộ phải thử ngay không chậm quá 10 phút).
- Đặt mẫu vào đúng vị trí của máy. Cho gia tải với tốc độ phù hợp tuỳ theo chỉ tiêu thí nghiệm. Nếu thí nghiệm chịu nén thì gia tải với tốc độ 2 daN/cm2/giây. Nếu thí nghiệm xác định cờng độ kéo uốn thì gia tải với tốc độ 5daN/cm2/giây, cho tới khi mẫu bị phá hoại.
- Trờng hợp kết hợp xác định cờng độ chịu nén trên mẫu kéo uốn, thì lấy nửa mẫu uốn để thí nghiệm. Dùng bàn ép có diện tích chịu nén 25m2 đặt lên mẫu, và nén tới tốc độ nh trên cho đến khi mẫu phá hoại.
- Tính toán cờng độ.
* Cờng độ chịu nén tính theo công thức. P Rn = --- ; daN/cm2 F R: Cờng độ chịu nén (daN/cm2) P: Lực nén vỡ mẫu (daN) F: Diện tích mặt chịu nén (cm2)
Lấy giá trị trung bình của 3 mẫu thử. * Cờng độ kéo uốn đợc tính theo công thức:
3P.L
Rku = --- ; daN/cm2 2b.h2
Rku: Cờng độ chịu kéo khi uốn (daN/cm2) P: Lực tác dụng làm gãy mẫu (daN) L: Khoảng cách giữa 2 gối đỡ (cm).
b; h: Chiều rộng và chiều cao mặt cắt ngang (mặt bị uốn gãy) (cm).