TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10685-4:2018 (ISO 1927-4:2012) VỀ VẬT LIỆU CHỊU LỬA KHÔNG ĐỊNH HÌNH – PHẦN 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ LƯU ĐỘNG CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG CHỊU LỬA

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10685-4:2018

ISO 1927-4:2012

VẬT LIỆU CHỊU LỬA KHÔNG ĐỊNH HÌNH – PHẦN 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ LƯU ĐỘNG CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG CHỊU LỬA

Monolithic (unshaped) refractory products – Part 4: Determination of consistency of castables

Lời nói đầu

TCVN 10685-4:2018 hoàn toàn tương đương ISO 1927-3:2012.

TCVN 10685-4:2018 do Viện Vật liệu xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 10685 (ISO 1927), Vật liệu chịu lửa không định hình, bao gồm các phần sau:

– TCVN 10685-1:2014 (ISO 1927-1:2012), Phần 1: Giới thiệu và phân loại;

– TCVN 10685-2:2018 (ISO 1927-2:2012), Phần 2: Lấy mẫu thử;

– TCVN 10685-3:2018 (ISO 1927-3:2012), Phần 3: Đặc tính khi nhận mẫu;

– TCVN 10685-4:2018 (ISO 1927-4:2012), Phần 4: Xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông chịu lửa;

– TCVN 10685-5:2018 (ISO 1927-5:2012), Phần 5: Chuẩn bị và xử lý viên mẫu thử;

– TCVN 10685-6:2018 (ISO 1927-6:2012), Phần 6: Xác định các tính chất cơ lý.

Bộ ISO 1927:2012 còn có các phần sau:

– Part 7: Tests on pre-formed shapes (Phần 7: Thử nghiệm trên các sản phẩm định hình trước);

– Part 8: Determination of complementary properties (Phần 8: Xác định các tính chất hoàn thiện).

VẬT LIỆU CHỊU LỬA KHÔNG ĐỊNH HÌNH – PHẦN 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ LƯU ĐỘNG CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG CHỊU LỬA

Monolithic (unshaped) refractory products – Part 4: Determination of consistency of castables

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này mô tả phương pháp xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông chịu lửa sít đặc và cách nhiệt được định nghĩa trong TCVN 10685-1 (ISO 1927-1). Tiêu chuẩn này được áp dụng cho các loại bê tông sít đặc thông thường, bê tông sít đặc có chất keo tán và bê tông cách nhiệt để xác định hàm lượng chất lỏng cần thiết cho quá trình chuẩn bị viên mẫu thử theo TCVN 10685-5 (ISO 1927-5).

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 10685-1 (ISO 1927-1), Vật liệu chịu lửa không định hình – Phần 1: Giới thiệu và phân loại;

TCVN 10685-5 (ISO 1927-5), Vật liệu chịu lửa không định hình – Phần 5: Chuẩn bị và xử lý mẫu thử.

3  Nguyên tắc

Lượng nước sử dụng để chuẩn bị mẫu thử có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả thí nghiệm. Thừa nước làm giảm cường độ, tăng độ co và gây phân lớp. Thiếu nước có thể tạo các lỗ trống do độ sít đặc kém dẫn tới cường độ và khối lượng thể tích giảm.

Tiêu chuẩn này mô tả ba phương pháp khác nhau để xác định độ lưu động theo từng loại vật liệu:

a) Xác định độ lưu động của bê tông cách nhiệt chứa lượng lớn cốt liệu nhẹ như vermiculit hoặc perlit dễ bị phá hủy khi trộn mạnh và thường được thi công bằng phương pháp phun, chọc, đầm;

b) Xác định độ lưu động của tất cả các loại bê tông đầm rung;

c) Xác định độ lưu động của bê tông tự chảy:

Để thu được kết quả chính xác, phải kiểm soát chặt chẽ các yếu tố sau:

– Thời gian trộn ướt;

– Lựa chọn cỡ mẻ theo số phép thử yêu cầu (ví dụ nếu yêu cầu cả phép thử xác định thời gian thi công), và phải phù hợp với kích thước của cối trộn;

– Kích thước cối trộn phù hợp với khối lượng mẻ trộn để khối lượng mẻ trộn dạng khô chiếm ít nhất 50 % và tối đa 75 % dung tích chứa của cối trộn;

– Nhiệt độ (của nước, bê tông, hỗn hợp trộn, nhiệt độ môi trường) duy trì ở (27 ± 2) °C để xác định độ lưu động và thời gian thi công;

– Lượng nước sử dụng trong thí nghiệm chịu ảnh hưởng lớn khi khối lượng mẫu dạng khô chiếm ít hơn 50 % dung tích chứa của cối trộn do bề mặt kim loại của cối trộn bị thấm ướt tăng lên;

– Chất lượng nước sử dụng thử nghiệm.

4  Thiết bị, dụng cụ

4.1  Máy trộn, theo 4.2 trong TCVN 10685-5 (ISO 1927-5).

4.2  Bàn rung, theo 4.3 trong TCVN 10685-5 (ISO 1927-5).

4.3  Bay, theo 4.7 trong TCVN 10685-5 (ISO 1927-5).

4.4  Khuôn kim loại, làm bằng thép không gỉ, mặt trong mạ crôm. Côn có đường kính trong của đáy 100 mm và của đỉnh 70 mm. Côn thứ nhất có chiều cao 50 mm, côn thứ hai có chiều cao 80 mm (Hình 1 và Hình 2).

4.5  Chảo kim loại, thích hợp để trộn bằng tay lượng vật liệu có cỡ mẻ phù hợp.

CHÚ THÍCH: Chảo trộn có đường kính 450 mm và sâu 150 mm thích hợp để trộn nhiều loại sản phẩm.

4.6  Hai cân kỹ thuật, một cân có khả năng cân 25 kg với độ chính xác ± 50 g, cân còn lại có khả năng cân 5 kg với độ chính xác ± 1 g.

4.7  Đồng hồ bấm giây

4.8  Thước kẹp

Hình 1 – Côn thứ nhất, cao 50 mm

Kích thước tính bằng milimét

Hình 2 – Côn thứ 2, cao 80 mm

4.9  Nhiệt kế, đo được nhiệt độ của nước, vật liệu và hỗn hợp.

4.10  Nước, nước sạch sinh hoạt.

4.11  Bàn dằn, thể hiện trên Hình 3, khi quay tay quay sẽ tạo ra chuyển động tròn đối với bàn quay hình tròn và cam quay nâng bàn quay hình tròn lên 8 mm.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

1: Bàn quay nặng 3845 g

2: Khoảng dịch chuyển 8 mm

Hình 3 – Bàn dằn

5  Cách tiến hành

5.1  Xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông chịu lửa cách nhiệt thi công bằng chọc và đầm nện

5.1.1  Cân lượng vật liệu vừa đủ để chiếm từ 50 % đến 60 % dung tích chảo với độ chính xác 1 g, sau đó cho lượng vật liệu này vào chảo (xem 4.5) để trộn bằng tay [xem 5.2.1.2, TCVN 10685-5 (ISO 1927-5)] hoặc trộn bằng máy với tốc độ thấp [xem 5.2.1.3, TCVN 10685-5 (ISO 1927-5)].

Cho một lượng nước xác định, ít nhất lớn gấp hai lần khối lượng mẫu bê tông khô vào trong ống đong có vạch chia và miệng rót. Nếu có hướng dẫn của nhà sản xuất về lượng nước sử dụng tối thiểu thì đầu tiên dùng 75 % lượng này sau đó cân lại lượng nước với độ chính xác 1 g. Nếu không có hướng dẫn của nhà sản xuất thì cho lượng nước vừa đủ để làm ướt hoàn toàn mẫu bê tông khô, cân lại lượng nước với độ chính xác 1 g. Nhiệt độ của nước và bê tông trong khoảng (27 ± 2) °C.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ của nước và bê tông phù hợp với nhiệt độ môi trường thử nghiệm trong nước.

5.1.2  Trộn lượng nước này với bê tông bằng tay hoặc máy với tốc độ thấp cho đến khi đạt độ phân tán đều. Tiếp tục cho thêm một lượng nước nhỏ từ ống đong và trộn đều với mỗi lần thêm
nước cho đến khi hỗn hợp đồng nhất. Tại giai đoạn này, lượng nước tối đa mỗi lần thêm vào là 1 % so với khối lượng mẫu bê tông khô.

5.1.3  Sau mỗi lần thêm nước, gõ vào bề mặt của chảo 6 lần. Hỗn hợp đạt độ lưu động sẽ có độ chảy dễ dàng và bề mặt sáng bóng. Nếu cần thiết, thêm nước vào cho đến khi đạt được độ lưu động chính xác. Cân lượng nước còn lại trong bình từ đó tính được lượng nước sử dụng để trộn bê tông theo phần trăm (%) khối lượng khô, ghi giá trị phần trăm (%) này.

5.1.4  Để yên chảo trong vòng 5 min và gõ lại vào bề mặt sáu lần để kiểm tra độ lưu động. Nếu cần thiết, có thể thêm một lượng nước nhỏ để thu được độ lưu động chính xác. Trong trường hợp đó tổng lượng nước trộn sẽ được tính lại. Thời gian thử độ lưu động không được vượt quá 20 min từ lúc bắt đầu cho nước vào trộn.

CHÚ THÍCH: Sau khi để yên hỗn hợp trong 5 min, nếu cần thiết có thể trộn hỗn hợp lại trước khi thêm nước.

5.1.5  Ghi lượng nước cần thiết để đạt độ lưu động chính xác, tính bằng lít trên 100 kg (L/100kg) khối lượng bê tông khô.

5.2  Xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông chịu lửa bằng phương pháp bàn dằn

5.2.1  Cân lượng vật liệu vừa đủ để chiếm ít nhất 50 % (tốt nhất là 75 %) dung tích cối trộn theo khối lượng mẫu khô. Cho mẫu đã cân vào cối trộn (xem 4.1).

Trong trường hợp vật liệu nhiều thành phần, cân khối lượng tương ứng của mỗi thành phần cho vào cối trộn và trộn hỗn hợp này trong vòng 1 min.

5.2.2  Bật máy trộn, bắt đầu bấm đồng hồ (xem 4.7) và cho nước vào cối trộn trong vòng 30 s, lượng nước sử dụng trong dải khuyến cáo của nhà sản xuất.

CHÚ THÍCH 1: Thời gian trộn ướt không ít hơn 2 min và không quá 8 min, phụ thuộc vào loại sản phẩm hoặc hướng dẫn của nhà sản xuất.

CHÚ THÍCH 2: Bê tông có chất keo tán yêu cầu thời gian trộn dài hơn bê tông thông thường và thời gian trộn ướt tối thiểu phải là 4 min để tránh dư nước.

5.2.3  Đặt côn có chiều cao thích hợp đã được bôi dầu nhẹ (xem 4.4), thường 50 mm, lên trên mặt bàn dằn với đường kính lớn hơn (100 mm) quay xuống dưới.

CHÚ THÍCH: Côn có chiều cao 80 mm nên sử dụng cho bê tông có kích thước hạt tối đa lớn hơn 6,3 mm.

5.2.4  Cho bê tông đã trộn vào côn sao cho đầy kín và đồng nhất trong khuôn, gạt phẳng bề mặt bê tông ngang với bề mặt trên của côn trong khoảng thời gian tối đa 30 s.

5.2.5  Cẩn thận nhấc côn theo phương thẳng đứng ra khỏi bàn, để mẫu bê tông nguyên tại chỗ.

5.2.6  Dùng tay quay khởi động bàn dằn và dằn 14 lần mỗi lần trong 1s.

5.2.7  Sử dụng thước kẹp đo đường kính đáy của mẫu sau khi dằn phẳng theo hai chiều vuông góc với nhau d₁, d₂ và tính giá trị độ lưu động, S_v, bằng milimét (mm), theo công thức:

Độ lưu động của mẫu bê tông là kết quả trung bình cộng của hai lần thử riêng biệt, chính xác đến 1 mm.

Ghi lượng nước cần thiết để xác định độ lưu động (S_v) và tính theo khối lượng khô sử dụng, dưới dạng lít nước trên 100 kg bê tông khô (L/100 kg).

5.2.8  Nếu độ lưu động không nằm trong giới hạn của nhà sản xuất hoặc khác so với kinh nghiệm dự kiến thì lặp lại thí nghiệm từ 5.2.1 đến 5.2.7, điều chỉnh lượng nước để đạt được độ lưu động theo yêu cầu.

CHÚ THÍCH: Nếu độ lưu động được đánh giá đạt yêu cầu thì lặp lại các bước từ 5.2.3 đến 5.2.7 với một mẫu mới từ cùng một mẻ trộn ướt trong khoảng thời gian từ 15 min đến 20 min để xác định thời gian thi công. Trong trường hợp này, có thể tăng khối lượng bê tông sử dụng để thí nghiệm (xem 5.2.1).

5.3  Xác định độ lưu động của bê tông đầm rung sít đặc bằng phương pháp bàn rung

5.3.1  Cân lượng vật liệu vừa đủ để chiếm ít nhất 50 % (tốt nhất là 75 %) dung tích cối trộn theo khối lượng mẫu khô. Cho mẫu đã cân vào cối trộn (xem 4.1).

5.3.2  Trong trường hợp vật liệu nhiều thành phần, cân khối lượng tương ứng của mỗi thành phần cho vào cối trộn và trộn hỗn hợp này trong vòng 1 min.

5.3.3  Bật máy trộn, bắt đầu bấm đồng hồ (xem 4.7) và cho nước vào cối trộn trong vòng 30 s, lượng nước sử dụng trong dải khuyến cáo của nhà sản xuất.

CHÚ THÍCH 1: Thời gian trộn ướt không ít hơn 2 min và không quá 8 min, phụ thuộc vào loại sản phẩm hoặc hướng dẫn của nhà sản xuất.

CHÚ THÍCH 2: Bê tông có chất keo tán yêu cầu thời gian trộn dài hơn bê tông thông thường và thời gian trộn ướt tối thiểu phải là 4 min để tránh dư nước.

5.3.4  Đặt côn thứ nhất (Hình 1) lên trên mặt bàn dằn.

CHÚ THÍCH: Côn thứ hai (Hình 2) thích hợp cho bê tông có kích thước hạt tối đa lớn hơn 6,3 mm.

5.3.5  Cho bê tông đã trộn vào trong côn sao cho đầy kín và đồng nhất trong khuôn trong khoảng thời gian tối đa 30 s.

5.3.6  Khởi động bàn rung (xem 4.2) có biên độ cài đặt sẵn là 0,5 mm với tất cả các loại bê tông. Tiếp tục cho thêm bê tông vào đầy tràn côn. Dùng bay gạt loại bỏ phần bê tông thừa trên côn và phần bê tông rơi xuống mặt bàn. Dừng bàn rung sau 30 s.

CHÚ THÍCH: Có thể quét nhẹ dầu lên bề mặt bàn.

5.3.7  Cẩn thận nhấc côn theo phương thẳng đứng ra khỏi bàn, ấn nhẹ mẫu bê tông xuống để hạn chế sự biến dạng có thể xảy ra. Khởi động bàn rung có đặt mẫu với biên độ tương tự như trên (xem 5.3.6) trong vòng 20 s. Tắt bàn rung. Ghi thời gian thực hiện từ lúc bắt đầu trộn hỗn
hợp bê tông khô với nước (xem 5.2.2).

5.3.8  Sử dụng thước kẹp đo đường kính đáy của mẫu sau khi rung theo 2 chiều vuông góc với nhau. Tính giá trị trung bình của hai lần đo, , tính bằng milimét, chính xác tới 1 mm.

5.3.9  Độ lưu động được định nghĩa như chỉ số chảy, F_v, là tỉ số giữa sự chênh lệch đường kính trung bình với đường kính đáy của khuôn, tính bằng phần trăm (%).

Tính chỉ số chảy, F_v, bằng phần trăm (%), theo công thức:

trong đó:

 là đường kính trung bình của mẫu sau khi rung, tính bằng milimét (mm);

d₀ là đường kính đáy dưới của khuôn, 100 mm.

5.3.10  Ghi lại lượng nước cần thiết để xác định độ lưu động (F_v), tính theo tổng khối lượng vật liệu khô ở dạng lít trên 100 kg bê tông khô (L/100 kg).

5.3.11  Nếu độ lưu động không thuộc giới hạn của nhà sản xuất hoặc khác so với kinh nghiệm dự kiến thì lặp lại thí nghiệm từ 5.3.1 đến 5.3.7, điều chỉnh lượng nước để thu được độ chảy theo yêu cầu.

CHÚ THÍCH: Nếu độ lưu động được đánh giá đạt yêu cầu, lặp lại các bước từ 5.3.3 đến 5.3.7 với một mẫu mới từ cùng một mẻ trộn ướt trong khoảng thời gian từ 15 min đến 20 min để xác định thời gian thi công. Trong trường hợp này, có thể tăng khối lượng bê tông sử dụng để thí nghiệm (xem 5.3.1).

5.4  Xác định độ lưu động của bê tông tự chảy

5.4.1  Trộn hỗn hợp theo các quá trình từ 5.3.1 đến 5.3.3.

5.4.2  Để đo độ lưu động của bê tông tự chảy, cho hỗn hợp đã trộn ướt tự chảy loang dưới tác dụng của trọng lượng bản thân.

5.4.3  Đặt côn thứ hai (Hình 2) trên mặt bàn có chiều cao làm việc phù hợp.

CHÚ THÍCH: Bề mặt bàn có thể bôi dầu nhẹ.

5.4.4  Đổ bê tông đã được trộn ướt ngay lập tức vào trong côn cho đến khi đầy ngang với bề mặt của côn. Đợi 15 s, cho tiếp bê tông vào để đầy côn. Sử dụng bay gạt cho mẫu bê tông ngang bằng với bề mặt, loại bỏ tất cả vật liệu thừa xung quanh côn và mặt bàn.

5.4.5  Nhấc côn theo phương thẳng đứng và để bê tông tự chảy loang trong vòng 2 min.

5.4.6  Sử dụng thước kẹp đo đường kính đáy của mẫu phẳng theo hai chiều vuông góc với nhau.

Tính giá trị trung bình của hai lần đo, , chính xác tới 1 mm. Ghi thời gian tiến hành từ lúc bắt đầu trộn nước (xem 5.2.2).

5.4.7  Độ lưu động được định nghĩa như chỉ số chảy, F_v, là tỉ số giữa sự chênh lệch đường kính trung bình với đường kính đáy của côn (d₀ = 100 mm) , tính bằng phần trăm (%).

Tính chỉ số chảy, F_v, bằng phần trăm (%), theo công thức:

trong đó:

 là đường kính trung bình của mẫu đã chảy, tính bằng milimét (mm);

d₀ là đường kính đáy dưới của côn, 100 mm.

5.4.8  Ghi lại lượng nước cần thiết để xác định độ lưu động (F_v), tính toán theo tổng khối lượng vật liệu khô ở dạng lít trên 100 kg bê tông khô (L/100 kg).

5.4.9  Nếu độ lưu động không thuộc giới hạn của nhà sản xuất hoặc khác so với kinh nghiệm dự kiến thì lặp lại thí nghiệm từ 5.4.2 đến 5.4.8, điều chỉnh lượng nước để thu được độ lưu động theo yêu cầu.

CHÚ THÍCH: Nếu độ lưu động được đánh giá đạt yêu cầu, lặp lại các bước từ 5.4.1 đến 5.4.8 với một mẫu mới từ cùng một mẻ trộn ướt trong khoảng thời gian từ 15 min đến 20 min để xác định thời gian thi công. Trong trường hợp này, có thể tăng khối lượng bê tông sử dụng để thí nghiệm (xem 5.3.1).

6  Báo cáo thử nghiệm

Trong báo cáo thử nghiệm bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) các chi tiết cần thiết để nhận biết mẫu thử, bao gồm: số hiệu lô, ngày sản xuất, tên gọi sản phẩm theo TCVN 10685-1 (ISO 1927-1);

b) viện dẫn tiêu chuẩn này [TCVN 10685-4 (ISO 1927-4)];

c) kết quả thử, bao gồm các kết quả riêng biệt và giá trị trung bình:

1) đối với bê tông cách nhiệt:

i) lượng nước sử dụng, được tính bằng số lít trên 100 kg (L/100 kg) vật liệu khô;

ii) thời gian tiến hành tính từ lúc bắt đầu trộn nước;

iii) phương pháp trộn, bằng tay hoặc bằng máy trộn tốc độ thấp;

2) đối với bê tông đầm rung và bê tông tự chảy:

i) độ lưu động thu được tương ứng với lượng nước sử dụng, biểu thị bằng số lít trên 100 kg (L/100kg) vật liệu khô;

ii) thời gian tiến hành thí nghiệm tính từ lúc bắt đầu trộn nước;

iii) chiều cao của côn sử dụng trong thí nghiệm;

iv) thời gian trộn ướt;

d) bất kỳ sai lệch nào so với quy trình đã được quy định;

e) bất kỳ đặc tính bất thường quan sát được trong quá trình thử nghiệm;

f) tên phòng thí nghiệm;

g) ngày thử nghiệm

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Nguyên tắc

4  Thiết bị, dụng cụ

4.1  Máy trộn

4.2  Bàn rung

4.3  Bay

4.4  Khuôn kim loại

4.5  Chảo kim loại

4.6  Hai cân kỹ thuật

4.7  Đồng hồ bấm giây

4.8  Thước kẹp

4.9  Nhiệt kế

4.10  Nước

5  Cách tiến hành

5.1  Xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông chịu lửa cách nhiệt

5.2  Xác định độ lưu động của hỗn hợp bê tông chịu lửa bằng phương pháp bàn dằn.

5.3  Xác định độ lưu động của bê tông đầm rung sít đặc bằng phương pháp bàn rung

5.4  Xác định độ lưu động của bê tông tự chảy

6  Báo cáo thử nghiệm