CHƯƠNG IV: CÁC MÁY MÓC THIẾT BỊ SẢN XUẤT
1. THÍ NGHIỆM THỬ KÉO THÉP
Tài liệu tham khảo: JIS Z 2241-1993, TCVN 197-2002 Chuẩn bị
-Bộ ngàm các loại cho thép tròn từ 3-40mm.
-Bộ ngàm cho thép d p 0-15mm -Thước k p 300mm, thước lá 1m -Cân điện tử với cấp chính xác 0.01g.
-Máy kéo thép Chuẩn bị mẫu
- Kiểm tra sơ bộ bằng mắt độ đồng đều c a thiết bị trong suốt chiều dài mẫu thử
- o chiều dài sơ bộ c a mẫu thử.nếu chiều dài mẫu nằm trong khoảng 40-50cm thì tiến hành thử.
- Dùng máy mài tay mài cho 2 đầu mẫu thật phẳng( m t cắt vuông góc với trục).
- Nếu mẫu bị cong thì có thể dùng búa nắn cho thẳng,lưu ý hông làm ảnh hưởng đến tiết diện mẫu thử.
- Xác định độ giãn dài: dùng dụng cụ làm dấu,đánh dấu các vạch cách nhau 5 ho c 10 mm trên mẫu thử, chiều dài đoạn đánh dấu Lo = 5 – 10d với d là đường kính /chiều dày danh định c a mẫu thử.
Xác định diện tích thực c a mẫu thử:
ối với thép gân
- Dùng thước đo ch nh xác tới 1mm chiều dài mẫu thử hi đã gia công.
- Dùng cân xác định khối lượng cùa mẫu thử, chính xác tới 0,1%
- Tính tiết diện thực ối với th p tròn trơn
- Dùng thước đo ch nh xác tới 1mm chiều dài mẫu thử sau hi gia công để xác định độ giãn dài.
- o đường kính tại vị trí m t cắt có tiết diện nhỏ nhất, chính xác đến 0.01 mm.Giá trị ghi nhận trung bình
- Diện tích thực c a mẫu được xác định như sau Tiến hành thí nghiệm
+Tên thiết bị máy kéo thép vạn năng
+Mã hiệu TN400; Nơi sản xuất: TQ + c diểm kỹ thuật:
-Khả năng tải 1000 KN -Thang đo: 0-200KN/0.5KN
0-500KN/1KN 1000KN/2KN
- Kiểm tra thiết bị trước khi nén - Nhấn nút mở nguồn cho máy
- Nhấn nút để khởi động bơm th y lực - t thép cần thử vào vị trí ngàm - Nhấn xanh 1 đ ng ngàm trên
- Nhấn nút màu vàng để di chuyển bộ chuyện động lên,xuống - Nhấn nút màu đỏ 1 đ ng ngàm dưới.
- Nếu n n bêtông thì đ tmẫu lên thớt nén - Trước khi nén ho c o đ ng van số 1 lại - Xả van số 2 để tăng tốc độ kéo nén
- Khi o xong thì đ ng số 2 lại và mở van số 1 ra - Nhấn nút để tắt bơm th y lực
- Lấy mẫu bị phá h y ra - Vệ sinh thiết bị sạch sẽ - Kết thúc quá trình kéo nén.
- ọc giá trị trên thang đo,xác định lực o đứt Xác định chiều dài của mẫu sau khi thử
- Ghép 2 nửa mẫu sao hi đứt sao cho đường tâm c a nó nằm trên một đường thẳng. Chú ý vị trí tiếp xúc giữa hai nữa mẫu sao cho khe hở là nhỏ nhất.
- ánh dấu A tại vạch chia cuối cùng trên đoạn ngắn, B tại vạch chia cuối cùng trên đoạn dài - o hoảng cách từ vị tr đứt đến điểm đánh dấu ban đầu gần nhất
- Nếu khoảng này ≤ 1/3 Lo thì L xác định bằng cách đo hoảng cách giữa hai điểm đánh dấu ban đầu L= AB
- Nếu khoảng cách này > 1/3 L thì L được xác định như sau:
Trên đoạn dài đánh dấu điểm C đối xứng với A về số vạch qua vị tr đứt
ỏnh dấu điểm C và B sao cho số khoảng chia trờn đoạn CD bằng ẵ số khoảng chia trờn đoạn CB, hi đ L được t nh như sau:
L = AC+ 2CD Kết quả
*Giới hạn bền c a th p làm tròn đến 1N/mm2 được tính Rb= Pb/S
Pb :Lực o đứt,N
S :Diện t ch danh định mm2
*Xác định độ giãn dài tương đối c a mẫu thử
∆=((L-L0)/L0) 100%
L0 chiều dài phần mẫu đánh dấu trước khi thử, L chiều dài phần mẫu đánh dấu sau khi thử.
2. LẤY MẪU,CHẾ TẠO VÀ BẢO ƢỠNG MẪU (theo tiêu chuẩn TCVN 3105-1993) a. Đúc mẫu bê tông
-Mẫu thử các tính chất bê tong được đúc theo từng lô sản phẩm đúc s n ho c theo từng khối đổ tại hiện trường
-Mẫu bê tong được đúc thành các viên theo các tổ.Mỗi tổ mẫu lấy tối thiểu là 2 viên.
-Hình dạng và ch thước mẫu: hình lập phương(150x150x150)mm, hình trụ(150x300)mm.
-Khuôn đúc mẫu: các viên mẫu được đúc trong huôn n, hông thấm nước,không gây phản ứng với xi măng và c bôi chất chống dính trên các bề m t tiếp xúc với hỗn hợp.Khuôn đảm bảo cứng không sai lệch về ch thước , hình dáng.
Mẫu trụ 150x30 mm Mẫu lập phương 150x150x150mm -Trộn hỗn hợp bê tong trong máy trộn bê tong cư ng bức,các chỉ tiêu c a hỗn hợp bê tong được tiến hành thử ngay không chậm hơn 5 phút, các viên mẫu đúc cũng được tiến hành không chậm hơn 15 phút.
*Phương pháp thử độ sụt( theo TCVN 3106-1993)
Thiết bị thử
Côn thử độ sụt với các thông số quy định trong bảng và hình .
Thanh thép tròn trơn đường kính 16mm, dài 600mm hai đầu múp tròn. Phễu đổ hỗn hợp.
Thước lá kim loại dài 80cm chính xác tới 0,5cm.
Côn thử độ sụt là một khuôn hình nón cụt, được uốn hàn hoặc cán từ thép tôn dày tối thiểu 1,5mm.
Mặt trong của côn phải nhẵn, không có các vết nhô của đường hàn hoặc đinh tán.
Loại côn
d D h
N1 N2
100± 2 150±2
200±2 300±2
300±2 450 ± 2
Côm N1 thử độ sụt bê tông Tiến hành thử
- Dùng côn N1 để thử hỗn hợp bê tông có c hạt lớn nhất c a cốt liệu tới 40mm.
- Tẩy sạch bê tông cũ, dùng giẻ ướt lau m t trong c a côn và các dụng cụ hác mà trong quá trình thử tiếp xúc với hỗn hợp bê tông.
- t côn lên nền ẩm, cứng, phẳng, hông thấm nước. ứng lên gối đ t chân để giữ cho côn cố định trong cả quá trình đổ và đầm hỗn hợp bê tông trong côn.
- ổ hỗn hợp bê tông qua phễu vào côn làm 3 lớp, mỗi lớp chiếm hoảng một phần ba chiều cao c a côn. Sau hi đổ từng lớp dùng thanh th p tròn chọc đều trên toàn m t hỗn hợp bê tông từ xung quanh vào giữa. Khi dùng côn N1 mỗi lớp chọc 25 lần. Lớp đầu chọc suốt chiều sâu các lớp sau chọc xuyên sâu vào lớp trước 2 - 3cm. ở lớp thứ ba, vừa chọc vừa cho thêm để giữ mức hỗn hợp luôn đầy hơn miệng côn.
- Chọc xong lớp thứ ba, nhấc phễu ra, lấy bay gạt phẳng miệng côn và dọn sạch xung quanh đáy côn. Dùng tay ghì ch t côn xuống nền rồi thả chân hỏi gối đ t chân.Từ từ nhấc côn thẳng đứng trong hoảng thời gian 5 - l0 giây.
- t côn sang bên cạnh hối hỗn hợp vừa tạo hình và đo chênh lệch chiều cao giữa miệng côn với điểm cao nhất c a hối hỗn hợp ch nh xác tới 0,5cm.
- Thời gian thử t nh từ lúc bắt đầu đổ hỗn hợp bê tông vào côn cho tới thời điểm nhấc côn hỏi hối hôn hợp phải được tiến hành hông ngắt quãng và hống chế hông quá 150 giây.
*Kết quả
- Khi dùng côn N1 số liệu đo được làm tròn tới 0,5cm, chính là độ sụt của hỗn hợp bê tông cần thử.
ổ hỗn hợp bê tông vào trong khuôn. ổ hỗn hợp bê tong thành 2 lớp đối với mẫu lập phương và 3 lớp đối với mẫu trụ. ổ xong lớp thứ nhất dùng thanh th p tròn trơn 16mm, L=600mm, hai đầu múp tròn chọc 25 cái từ trong ra ngoài teo chiều im đồng hồ ho c cho lên bàn rung,rung với tần số 2800-3000 vòng/phút cho tới khi thoát hết bọt khí lớn trong xi măng ra bề m t,tiếp đ đổ lớp 2,lớp 3 vào và tiến hành tương tự.
Máy trộn bê tong Bàn rung
-Chọc xong dùng bay gạt bê tông thừa và xoa phẳng bề m t mẫu,và dán tem định dạng mẫu.
*Bảo dƣ ng mẫu
-Các mẫu đúc để kiểm tra chất lư ng bê tong dùng cho các kết cấu sản phẩm phải được bảo dư ng và đ ng rắn kể từ hi đúc xong đến ngày thử mẫu giống như điều kiện bảo dư ng và đ ng rắn c a các sản phẩm đ .
-Các mẫu được bảo dư ng ở nhiệt độ tiêu chuẩn 27±20C, độ ẩm ≥90%, thời gian giữ mẫu trong khuôn là 16-24 giờ.
b. Khoan lấy mẫu
-Việc khoan, cắt các mẫu bê tong chỉ được tiến hành tại các vị trí trên kết cấu sao cho khi lấy mẫu kết cấu không giảm khả năng chịu lực.
-Khoan,cắt mẫu được tiến hành ở vị trí không có cốt thép trong kết cấu.Trong trường hợp không tìm được vị tr như trên thì chỉ được dùng để thử nén các viên mẫu có cốt thép nằm vuông góc với hướng đ t lực nén,thử uốn với các viên mẫu có cốt thép nằm song song với hướng đ t lực uốn.
-Các mẫu khoan cắt từ kết cấu nếu có cốt thép thì vị tr , đường nh và đ c điểm khác c a cốt thép phải được ghi đầy đ trong hồ sơ hoan mẫu và biên bản thử.
-Sau khi tiến hành khoan lấy mẫu xong, tiến hành xử lý bề m t bằng vữa hồ xi măng ho c 1 lớp lưu huỳnh để bề m t đồng đều thuận lợi cho quá trình nén mẫu.
Máy khoan bê tong hiện trường Mẫu khoan sau khi xử lý bề m t
c. Tạo mẫu và xác định độ bền vữa xi măng ( theo TCVN 6016- 1995) Thiết bị
Máy trộn: Máy trộn, phù hợp với tiêu chuẩn ch yếu gồm:
Một cối bằng thép không gỉ, có dung tích khoảng 5L. Cối được gắn vào khung máy trộn sao cho trong suốt quá trình trộn được an toàn.
Một cánh trộn bằng thép không gỉ. Cánh quay quanh trục quay c a nó và chuyển động kiểu hành tinh quanh trục cối
Máy trộn vận hành với các tốc độ quy định sau:
Tốc độ (v/ph) Chuyển động quay quanh trục
Chuyển động hành tinh
Thấp 140 5 60 5
Cao 285 10 125 10
Khuôn
Khuôn gồm c ba ngăn nằm ngang sao cho ba mẫu hình lăng trụ có tiết diện (40 mm 40 mm 160 mm).
Khuôn phải được làm bằng thép có thành dày ít nhất 10 mm. à được chế tạo sao cho việc tháo khuôn phải được dễ dàng và hông gây hư hại.
Khuôn đã lắp ráp phải phù hợp các yêu cầu sau:
Máy dằn
Máy dằn gồm ch yếu một bản hình chữ nhật được gắn ch t bằng hai tay đòn.
Tổng khối lượng c a bàn, kể cả tay đòn, huôn rỗng phễu và n p là 20 kg 0.5 kg. Các tay đòn nối liền với bộ lắp ráp bàn và trục quay phải đ cứng và làm bằng ống tròn có đường kính ngoài từ 17 mm – 22 mm. Tổng khối lượng c a cả 2 tay đòn ể cả liên kết ngang là 2.25 kg 0.25 kg. Khi vận hành sẽ được nâng lên 1 cam và được rơi tự do từ độ cao 15 mm 0.3 mm trước khi vấu đập vào chốt hãm.
Chiều dài: 160 mm 0.8 mm Chiều rộng: 40 mm 0.2 mm Chiều sâu: 40.1 mm 0.1 mm
Chế tạo vữa
Thành phần:
- Xi măng: xi măng để thử nghiệm nếu phải để lâu hơn 24 giờ kể từ lúc lấy mẫu tới khi tiến hành thử thì phải được lưu giữ toàn bộ trong thùng kín, loại thùng không gây phản ứng với xi măng.
- Cát: cát tiêu chuẩn là loại cát thiên nhiên c hàm lượng SiO2 98% và hàm lượng ẩm 0.2 %.
- Nước: nước được sử dụng là nước cất.
Tỷ lệ trộn
- Tỷ lệ khối lượng bao gồm một phần xi măng, ba phần cát tiêu chuẩn và một nửa phần nước ( N/X = 0.5)
- Mỗi mẻ trộn bao gồm: 450 2 g xi măng, 1350 5g cát và 225 1 g nước.
Tiến hành trộn
- Trước khi tiến hành trộn kiểm tra mở nguồn thiết bị và kiểm tra tình trạng máy.
ổ nước vào cối trước sau đ đổ tiếp xi măng rồi gắn cối vào máy trộn và khởi động máy trộn ngay ở tốc độ thấp 30 giây sau đ đổ từ từ cát trong suốt 30 giây rồi chuyển qua tốc độ cao tiếp tục trộn thêm 30 giây.
- Dừng máy trộn 90 giây. Trong vòng 15 giây đầu dùng bay cao su cào vữa bám vào thành cối ở đáy cối và vun vào giữa cối.
- Sau khi dừng 90 giây xong cho máy trộn tiếp 60 giây nữa ở tốc độ cao.
Chế tạo mẫu thử
- Mẫu thử c hình lăng trụ, ch thước 40 mm 40 mm 160 mm - Sau khi trộn xong lấy mẫu ra khỏi máy trộn rồi để mẫu ra khay.
- Dùng bay cho mẫu vào ba ngăn c a khuôn ( khuôn và phễu được k p ch t vào bàn dằn) - Cho mẫu vào mỗi ngăn thành 2 lớp. Lớp thứ nhất dùng thanh gạt lớn rải đều sao cho
thanh gạt được giữ thẳng đứng so với vai c a nó và tiếp xúc với đỉnh phễu và được đẩy lên ph a trước, phía sau dọc theo mỗi ngăn c a huôn. Sau đ hởi đọng máy dằn, dằn 60 cái rồi dừng máy. ổ tiếp lớp thứ hai lên dùng thanh gạt nhỏ rải đều m t vữa rồi khởi động lại máy dằn và tiếp tục dằn 60 cái. Sau khi dằn xong lớp thứ 2 nh nhàng tháo khuôn ra khỏi bàn dằn và phễu. Gạt bỏ vữa thừa bằng 1 thước kim loại, thước được giữ thẳng đứng và chuyển động từ từ theo kiểu cưa ngang mỗi chiều 1 lần.
sau khi gạt xong ghi lại ký hiệu mẫu để nhận biết mẫu,để vào t dư ng ẩm.
Bảo dƣ ng mẫu
- Mẫu được bảo dư ng liên tục 24h 15 phút trong t dư ng ẩm có nhiệt độ 270C 10C , R . Các huôn hông được chồng chất lên nhau.
- Sau khi mẫu được bảo dư ng xong sẽ lấy ra ngoài để tháo khuôn. Mẫu tháo huôn được kí hiệu lên trên bề m t mẫu bằng mực chịu nước để nhận biết mẫu.
- Các mẫu tháo khỏi huôn và đánh dấu được bảo dư ng trong nước ở nhiệt độ 270C 20C, để thử độ bền c a mẫu ở các ngày tuổi R3, R7, R28.
3. THÍ NGHIỆM ĐO CƯỜNG ĐỘ NÉN MẪU ( theo TCVN 3118 – 1993) Chuẩn bị
- Máy nén mẫu bê tông
- Thước k p 300mm, thước cuộn Lấy mẫu
- Chuẩn bị mẫu cần thử có thể là mẫu lâp phương,mẫu trụ hay mẫu khoan.
- K ch thước chuẩn 150 x 150 x 150 mm (ho c hình trụ tùy theo yêu cầu tiêu chuẩn thí nghiệm), các viên mẫu hác ch thước chuẩn, khi thử nén cần t nh đổi kết quả về viên mẫu chuẩn
- Tuổi thử mẫu tùy thuộc yêu cầu c a người đ t thử - Trước khi thử kiểm tra 2 m t chịu nén .
- Nếu độ phẳng các m t chịu n n hông đạt có thể mài cho phẳng ho c làm phẳng bằng 1 lớp hồ xi măng .
Mẫu bê tông 150x300mm Mẫu khoan hiện trường Mẫu vữa 40x40x160mm Tiến hành thử
Tên thiết bị : Máy nén mẫu bê tông AD – 300/EL
Mã hiệu; TN300; Nơi ản xuất: UNIT TEST (UTS) – Malaysia + c diểm kỹ thuật:
- ộ chính xác thử nén: Thang 1: 0.1kN(0-400kN) Thang 2: 1kN(400-3000kN) - ộ chính xác thử uốn: 0.01kN(0-100kN).
Máy nén mẫu bê tong Thiết bị nén mẫu vữa 40x40x160mm Hướng dẫn sử dụng máy
-Kiểm tra tình trạng máy nén - t thớt và mẫu vào vị trí nén
- Bật nút số 2 để khởi động màn hình
- ể cài đ t chế độ nén ta thực hiện các bước sau
- Khi mở màn hình lên,màn hình sẽ hiển thị chế độ n n trước đ
- ể cài đ t chế độ nén khác ta nhấn Test, màn hình sẽ hiển thị chế độ mới New Text Setup.
Nhấn nút l ho c x để di chuyển tới vị trí sample rồi nhấn Enter , lúc này màn hình sẽ ở chế độ Options với các thông số sau:
1. Standard Cylinder.
2. Standard Cube.
3.Non Standard Cylinder.
4. Non Standard Cube.
5. Beam Block.
6. Back
Nếu chọn chế độ nào thì di chuyển con trỏ tới chế độ đ rồi nhấn Enter. Màn hình sẽ chuyển qua chế độ đã chọn, cài đ t lại Diam; Hight; Weight. Sau hi cài đ t song, di chuyển con trỏ tới Back nhấn Enter.
Màn hình sẽ trở về New Test Setup, di chuyển con trỏ xuống Back và nhấn Enter.
Kết thúc quá trình cài đ t
- Khi nén thì khóa van số 3 lại
- Nhấn nút số 5 để cho bơm th y lực đẩy các tấm thớt dưới và mẫu lên tới vị trí thớt trên rồi dừng lại.
- ẩy cần số 4 lên để tăng tốc và điều chỉnh tốc độ nén,
- Khi mẫu bị phá h y thì xả van số 3, lấy mẫu bị phá h y ra,vệ sinh máy nén.
- Tắt nút sô 1 để tắt máy nén.
- Tắt nút số 2 để tắt màn hình
- Lấy mẫu bị phá h y ra,vệ sinh máy nén - Kết thúc quá trình nén mẫu,ghi lại kết quả.
Ghi chú: để kiểm tra lại các thông số cài đ t và khi ta chọn chế độ n n song nhưng chưa n n, mà trên màn hình đã hiển thị số lực nén thì ta cần Tare về 000.0 thì trình tự làm các bước sau:
- Nhấn Man màn hình sẽ hiển thị chế độ Test Detail với các thông số lựa chọn - Nhấn Enter màn hình lúc này hiển thị Taring Stage.
- Nhấn tare để cho về vị trí 000.0 Tiến hành thử
- Xác định diện tích chịu lực c a mẫu đo ch nh xác tới 1mm các c p cạnh song song c a 2 m t chịu n n ( đối với mẫu lập phường), các c p đường kính vuông góc với nhau từng đôi 1 ( đối với mẫu
trụ), xác định diện tích c a từng m t rồi lấy chung bình số học c a 2 m t làm diện tích chịu nén c a mẫu;
- Xác định trọng tải phá hoại mẫu: Trọn thang lực thích hợp để khi phá hoại mẫu tải trọng phá hoại nằm trong khoảng 20 - 80 % tải trọng cực đại c a thang lực đã trọn
- t m t chịu nén c a mẫu đúng tâm thớt dưới c a máy,
- Tăng tải liên tục với vận tốc hông đổi 0,6 ± 0,4 N/mm2 trong 1s cho tới khi mẫu bị phá hoại.
Dùng vận tốc gia tải lớn cho mẫu c cường độ dự kiến cao và ngược lại, dùng vận tốc nhỏ cho mẫu c cường độ dự kiến thấp
- Lực tối đa đạt được là giá trị tải trọng phá hoại mẫu Tính toán kết quả
a) Cường độ nén c a từng viên mẫu bê tông (Rn) tính bằng N/mm2 theo công thức:
Rn = α x P / F P là tải trọng phá hoại (N)
F là diện tích chịu nén c a viên mẫu (mm2)
α là hệ số t nh đổi kết quả thử nén các viên mẫu bê tông ch thước khác viên chuẩn về cường độ c a viên mẫu chuẩn ch thước 150 x 150 x 150. Giá trị α lấy theo bảng sau:
Hình dáng mẫu K ch thước mẫu, mm Hệ số t nh đổi α
Mẫu lập phương
100 x100 x 100 0,91
150 x 150 x 150 1,00
200 x 200 x 200 1,05
300 x 300 x 300 1,10
71,4 x 1,43 và 100 x 200 1,16
Mẫu trụ (d x h) 150 x 300 1,20
200 x 400 1,24
b) Khi mẫu trụ khoan cắt từ cấu kiện ho c sản phẩm mà có tỉ số chiều cao trên đường kính nhỏ hơn 2, ết quả còn nhân thêm hệ số β trong bảng sau.
h/d 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 β 0,99 0,98 0,97 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89
c) Cường độ chịu nén c a bê tông được xác định từ các giá trị cường độ nén c a các viên trong tổ mẫu bê tông như sau: So sánh các giá trị cường độ nén lớn nhất (A) và nhỏ nhất (C) với cường độ nén c a viên mẫu trung vị (B).
TH1: Nếu A và C không lệch quá 15% so với B ta có:
TH2: Nếu A quá 15% so với B, ta có:
TH3: Nếu C quá 15% so với B, ta có:
TH4: Nếu cả A và C quá 15% so với B, ta bỏ cả 2 giá trị A, C vậy