Các phương pháp thí nghiệm để đánh giá chất lượng của xi măng
1. Khối lượng riêng của Xi măng
– Định nghĩa:
Khối lượng riêng của xi măng là khối lượng khô; của một đơn vị thể tích xi măng ở trạng thái hoàn toàn đặc.
– Cách xác định:
a, Dụng cụ thí nghiệm:
– Bình định mức chuyên dụng
– Cân kỹ thuật có độ chính xác 1 gam
– Tủ sấy có bộ phận khống chế nhiệt độ.
– Phễu, bình giữ khô, dầu hoả.
b, Phương pháp tiến hành:
– Đổ dầu hoả đến vạch 00 của bình định mức. Đặt bình vào chậu nước có nhiệt độ 252 oC; nhiệt độ này được duy trì trong suốt thời gian thí nghiệm.
– Cân 65 gam xi măng đã được sấy khô trong suốt thời gian 2 giờ; ở nhiệt độ 110 – 115 oC. Cho lượng xi măng này vào bình định mức có chứa dầu hoả đến vạch chuẩn “00”.
– Sau 10 phút để cho bọt khí thoát ra hết và nhiệt độ cân bằng; thì đọc phần thể tích nước dềnh lên. Đó chính là thể tích đặc của mẫu.
Trong đó:
G : là khối lượng xi măng.
Và : Thể tích đặc của xi măng.
2. Khối lượng thể tích xốp của Xi măng
– Định nghĩa:
Khối lượng thể tích xốp của xi măng là khối lượng khô của một đơn vị thể tích xi măng; ở trạng thái tơi xốp tự nhiên được biểu thị bằng tỷ số giữa khối lượng xi măng; ở trạng thái tơi xốp với thể tích của bình chứa lượng xi măng đó.
– Cách xác định:
a, Dụng cụ thí nghiệm:
– Bình đựng hoặc ống đong có thể tích xác định (1000cm3).
– Cân kỹ thuật có độ chính xác 1 gam.
– Tủ sấy có bộ phận khống chế nhiệt độ.
– Phễu rót tiêu chuẩn.
b, Phương pháp tiến hành:
– Sấy khô xi măng ở nhiệt độ 110 – 115 oC trong 2 giờ; và để nguội đến nhiệt độ trong phòng.
– Đặt ống đong dưới phễu rót tiêu chuẩn.
– Đổ xi măng đã sấy vào trong phễu đầy có ngọn.
– Dùng thước thép gạt phẳng bề mặt chú ý không làm chặt hạt xi măng.
– Cân xác định được khối lượng.
>>> Xem thêm sản phẩm vật liệu xây dựng khác: bột trét tường jotun , màng chống thấm khò nóng
3. Độ dẻo tiêu chuẩn (Lượng nước tiêu chuẩn) của xi măng
– Khái niệm
Khi nhào trộn xi măng dạng bột với nước ta được hỗn hợp vữa xi măng ở dạng dẻo. Độ dẻo của hỗn hợp vữa xi măng chính là lượng nước vừa đủ; để thuỷ hoá hạt xi măng và tạo độ dẻo trong thi công. Nó được biểu thị bằng % tỷ số giữa lượng nước để nhào trộn với khối lượng xi măng. Đây là căn cứ để trộn mẫu thí nghiệm; xác định thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết của xi măng.
– Cách xác định:
Độ dẻo tiêu chuẩn (Lượng nước tiêu chuẩn) được xác định bằng dụng cụ kim Vi ca.
a, Dụng cụ thí nghiệm:
– Dụng cụ kim Vi ca (bao gồm khuôn đựng mẫu có kích thước dtrên= 65mm; ddưới =75mm; h =40mm; kim d = 10mm; giá lắp kim, thước đo)
– Chảo trộn, bay thép.
– Cân kỹ thuật có độ chính xác.
– Ống đong 100ml và 50 ml có khắc vạch.
1- Thanh chạy
2- Bảng đo
3- Ốc cố định
4- Kim
5- Côn đựng mẫu
6- Gia trọng phụ.
b, Các bước tiến hành:
– Cân 400 gam xi măng đổ vào chảo kim loại đã lau sạch nước bằng giẻ ẩm, bới hốc. Sau đó ước tính lượng nước cho vào chảo ngâm trong vòng 30 giây. Sau đó bắt đầu trộn đều và cho vào khuôn đựng mẫu. Dập tấm kính và khuôn đựng mẫu trên mặt bàn khoảng 5-7 cái để cho vữa nèn chặt trong khuôn;
làm phẳng và lau sạch bề mặt mẫu.
– Đưa mẫu vữa vào dụng cụ kim Vica. Điều chỉnh kim Vica sát với mặt mẫu và điều chỉnh kim trên đồng hồ về 00. Sau đó nới ốc hãm cho thanh chạy đi xuống (trong vòng 35 giây). Làm cho kim cắm sâu vào trong mẫu vữa lúc này ta đọc trị số trên đồng hồ đo.
– Nếu kim Vi ca cách đáy từ 5-7mm (kim cắm sâu vào trong mẫu từ 33-35mm); thì lượng nước giả định ban đầu chính là lượng nước tiêu chuẩn của xi măng.
– Nếu kim Vica cách đáy ít hơn 5mm hoặc nhiều hơn 7mm; thì phải điều chỉnh lại lượng nước đến khi nào đạt yêu cầu mới thôi.
– Thông thường lượng tiêu chuẩn của xi măng dao động trong khoảng 23 – 32%.
4. Thời gian đông đặc (thời gian ninh kết) của xi măng
– Khái niệm:
Khi nhào trộn với nước xi măng mất dần tính dẻo ngày càng đông đặc; lại nhưng chưa có khả năng chịu lực được gọi là thời gian đông đặc của xi măng; và thời gian này được chia làm 2 thời kỳ:
– Thời gian bắt đầu đông đặc: là thời gian kể từ khi bắt đầu nhào trộn xi măng; với nước tới khi vữa xi măng mất dần tính dẻo. Trong thí nghiệm ứng với thời gian kim
Vica cách đáy 1-2mm(thời gian này không nhỏ hơn 45’)
– Thời gian kết thúc đông đặc; Là thời gian kể từ khi nhào trộn xi măng với nước đến khi kim Vica cắm sâu; vào trong vữa xi măng từ 1- 2mm lúc này xi măng bắt đầu có cường độ. Việc xác định thời gian bắt đầu và kết thúc đông đặc của xi măng nhằm phục vụ. Cho thi công, đề ra biện pháp tổ chức thi công phù hợp để kết thúc việc; đầm lèn trước khi xi măng bắt đầu đông kết.
– Cách xác định
a, Dụng cụ thí nghiệm:
– Giống như cách xác định lượng nước tiêu chuẩn, chỉ khác kim có d = 1,1mm.
b, Các bước tiến hành:
– Đối với thời gian bắt đầu đông đặc:
Trộn vữa xi măng (vữa xi măng đạt độ dẻo tiêu chuẩn) cho vào khuôn đựng mẫu. Và để trong vòng 30 phút cho vào dụng cụ kim Vica. Và tháo ốc hãm cho kim Vica dơi tự do trong vòng 30’’vào trong mẫu vưa xi măng. Nếu kim cách đáy 1-2mm tức là cắm sâu vào trong mẫu 38-39mm. Ta tính thời gian bắt đầu nhào trộn đến thời gian; này là thời gian bắt đầu đông kết của xi măng.
Nếu ta tiến hành chưa bảo đảm tức là kim Vi ca. Cách đáy từ 1-2mm thì cứ 5 phút ta lại tiến hành thí nghiệm lại một lần; và đến khi nào đạt thì mới thôi.
* Đối với thời gian kết thúc đông đặc:
Ta trộn vữa xi măng (vữa xi măng đã đạt yêu cầu về độ dẻo). Cho vào khuôn đựng mẫu và để trong vòng 9 tiếng. Sau đó ta tiến hành thí nghiệm đến khi nào kim Vica cách mặt từ 1-2mm; thì thời gian tính từ khi nhào trộn xi măng với nước; đến thời gian này là thời gian kết thúc đông đặc của xi măng.
Nếu thí nghiệm chưa bảo đảm yêu cầu thì cứ 15 phút. Sau ta tiến hành thí nghiệm lại 1 lần đến khi đạt yêu cầu mới thôi.
5. Cường độ (Mác) của xi măng Poóc lăng
– Khái niệm:
+ Cường độ của xi măng là khả năng chịu nén; của hỗn hợp xi măng cát theo điều kiện tiêu chuẩn. Điều kiện tiêu chuẩn được quy định như sau:
– Tỷ lệ phối hợp Xi măng: Cát = 1:3 tính theo khối lượng. (theo quy trình AASHTO tỷ lệ pha trộn 1: 2.75)
– Cát nhào trộn phải là cát tiêu chuẩn phải thoả mãn yêu cầu sau; Hàm lượng SiO2 > 96%; đường kính hạt từ 0.5-0.9mm’ lượng bẩn tạp chất (bụi, sét) không quá 1%.
– Kích thước mẫu 5x5x5 cm mẫu chịu nén; 4x4x16cm mẫu chịu uốn; điều kiện bảo dưỡng về độ ẩm w= 90 –100%; nhiệt độ = 20 50C. thời gian bảo dưỡng 28 ngày.
+ Mác của Xi măng chính là cường độ chịu nén của mẫu thử tiêu chuần.
– Cách xác định
a, Dụng cụ thí nghiệm
– Máy trộn vữa xi măng
– Bàn dằn để xác định lượng nước tiêu chuẩn.
– Khuôn tạo mẫu; chày đầm; bay trộn.
– Máy thí nghiệm kéo uốn.
– Máy nén thuỷ lực
– Các dụng cụ thông thường khác như cân; ống đong..
b, Các bước tiến hành
– Nhào trộn Xi măng, nước theo tỷ lệ đã quy định. Khối lượng mỗi loại tuỳ thuộc vào số lượng và kích thước mẫu thử cần đúc; sau đó nhào trộn với lượng nước tiêu chuần.
– Cho vữa vào khuôn làm 2 lớp cho đầm dung hoạt động; để đầm chặt mẫu vữa trong thời gian 3 phút.
– Dùng dao xén bỏ phần thừa trên mặt.
– Đem bảo dưỡng mẫu và khuôn trong môi trường tiêu chuẩn trong vòng 24 tiếng
sau đó tháo mẫu khỏi khuôn, cho vào ngâm trong nước. Mặt nước ngập trên mặt mẫu từ.
– Mẫu thử đã bảo dưỡng đủ thời gian quy định 28 ngày vớt ra, lau khô bề mặt và
đem thử (mẫu lấy ra khỏi buồng dưỡng 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 chịu kéo uốn thì gia tải với tốc độ 5 daN/cm2/giây cho tới khi mẫu bị phá hoại..
– Trong trường hợp kết hợp xác định cường độ chịu nén trong mẫu kéo uốn thì lấy
nửa mẫu uốn để thí nghiệm. Dùng bàn ép có diện tích chịu nén 25 cm2 đặt lên mẫu, và
nén với tốc độ như trên khi mẫu bị phá hoại.
– Tính toán cường độ chịu nén theo công thức
– Chiều rộng, chiều cao mặt cắt ngang (mặt bị uốn gãy) (cm)
– Mỗi chỉ tiêu ta thí nghiệm ba mẫu sau đó lấy kết quả trung bình của ba mẫu thí
nghiệm đó.
>>> Các phương pháp thí nghiệm để đánh giá chất lượng bê tông