TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10653 : 2015

XI MĂNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐÔNG CỨNG SỚM BẰNG DỤNG CỤ VICAT

Test Method for Early Stiffening of Hydraulic Cement

Lời nói đầu

TCVN 10653:2015 được xây dựng trên cơ sở tham khảo ASTM C451-08 Standard Test Method for Early Stiffening of Hydraulic Cement (Phương pháp tiêu chuẩn thử độ đông cứng sớm của xi măng).

TCVN 10653:2015 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.

XI MĂNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐÔNG CỨNG SỚM BẰNG DỤNG CỤ VICAT

Test Method for Early Stiffening of Hydraulic Cement

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ đông cứng sớm của hồ xi măng.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn 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 4787:2009, Xi măng - Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử.

TCVN 5502:2003, Nước sinh hoạt - Yêu cầu chất lượng.

TCVN 6016:2011, Xi măng - Phương pháp thử - Xác định cường độ.

TCVN 6017:2015, Xi măng - Phương pháp thử - Xác định thời gian đông kết và độ ổn định thể tích.

ASTM C670, Standard Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials (Hướng dẫn tiêu chuẩn để chuẩn bị công bố độ chụm và độ chệch đối với các phương pháp thử trong lĩnh vực vật liệu xây dựng).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Đông cứng sớm (early stiffening)

Hồ xi măng, vữa và bê tông sớm mất tính công tác, bao gồm hiện tượng đông kết già và/ hoặc đông kết tức thì. Độ đông cứng sớm của hồ xi măng được biểu thị thông qua phần trăm độ lún cuối của hồ xi măng (ký hiệu là P).

3.2. Hiện tượng đông kết giả (false set)

Hồ xi măng, vữa và bê tông sớm mất tính công tác, tỏa nhiệt không đáng kể và có thể khôi phục được tính công tác bằng cách đảo trộn, mà không cần bổ sung thêm nước.

3.3. Hiện tượng đông kết tức thì (flash set)

Hồ xi măng, vữa và bê tông sớm mất tính công tác, tỏa nhiệt đáng kể và không thể phục hồi được tính công tác bằng cách đảo trộn.

3.4. Độ chụm (precision)

Mức độ gần nhau giữa các kết quả thử nghiệm độc lập nhận được trong điều kiện quy định.

3.5. Độ chệch (bias)

Mức độ sai khác giữa kỳ vọng của các kết quả thử nghiệm và giá trị quy chiếu được chấp nhận.

4. Nguyên tắc

Xác định độ lún của hồ xi măng có độ dẻo quy định ở thời điểm ban đầu và tại thời điểm sau một khoảng thời gian quy định.

5. Thiết bị, dụng cụ

5.1. Cân định lượng, có độ chính xác đến 0,1 g.

5.2. Ống đong 250 mL, có độ chính xác đến 2 mL.

5.3. Pipet 10 mL, có độ chính xác đến 0,2 mL.

5.4. Máy trộn vữa, phù hợp với quy định của TCVN 6016:2011.

5.5. Dụng cụ Vicat, phù hợp với quy định của TCVN 6017:2015. Khâu Vicat được làm bằng vật liệu cứng; không bị ăn mòn; không bị thấm nước. Có chiều cao là (40 ± 1) mm; đường kính trong phía đáy là (70 ± 3) mm; đường kính trong phía đỉnh là (60 ± 3) mm.

5.6. Các dụng cụ khác

- Bay, bằng thép, có phần lưỡi dài từ 100 mm đến 150 mm;

- Tấm đế thủy tinh, hình vuông, chiều dài mỗi cạnh là (100 ± 5) mm;

- Thanh gạt kim loại, có kích thước (1 x 30 x 300) mm;

- Đồng hồ bấm giây.

6. Thuốc thử, vật liệu

6.1. Nước dùng để chế tạo hồ xi măng, phù hợp với quy định của TCVN 5502:2003. Trong trường hợp có tranh chấp hoặc thử nghiệm trọng tài thì sử dụng nước cất hoặc nước để ion hóa.

7. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu xi măng

Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu xi măng theo TCVN 4787:2009.

8. Điều kiện thử nghiệm

8.1. Nhiệt độ của phòng thử nghiệm phải phù hợp với quy định của TCVN 6017:2015.

8.2. Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng thử nghiệm không nhỏ hơn 50%.

9. Cách tiến hành

9.1. Chuẩn bị hồ xi măng:

Trộn 500 g xi măng với một lượng nước vừa đủ để tạo thành hồ xi măng có độ lún ban đầu (32 ± 4) mm, theo quy trình sau:

9.1.1. Đặt cánh và cối trộn vào đúng vị trí trộn của máy trộn.

9.1.2. Đưa lần lượt các vật liệu của một mẻ trộn vào cối và trộn theo trình tự như sau:

9.1.2.1. Cho nước vào cối;

9.1.2.2. Cho tiếp xi măng vào nước và để xi măng hấp thụ nước trong 30 s.

9.1.2.3. Khởi động máy trộn và trộn ở tốc độ thấp (140 ± 5) r/min trong vòng 30 s.

9.1.2.4. Cho máy trộn dừng 15 s, và trong khoảng thời gian này, dùng bay vét hết lượng hồ bám xung quanh cối trộn, cánh trộn vào vùng trộn của cối.

9.1.2.5. Khởi động lại máy trộn ở tốc độ cao (285 ± 10) r/min, trộn trong vòng 2 min và 30 s.

9.2. Tạo mẫu thử:

9.2.1. Dùng tay (có đeo găng), nhanh chóng lấy hồ khỏi cối và vê thành viên hình cầu.

9.2.2. Dùng một tay giữ khâu Vicat đã lật ngược, tay còn lại lấy hồ ấn vào qua phần đáy lớn của khâu Vicat.

9.2.3. Dùng bay có cạnh sắc đặt nghiêng so với bề mặt mẫu, gạt một lần duy nhất để cắt bỏ phần hồ thừa.

9.2.4. Đặt tấm đế thủy tinh lên trên bề mặt đáy lớn của khâu, đảo ngược cả khâu và tấm đế lại, rồi đặt ở trên bàn. Tiếp tục gạt hết phần hồ thừa ở phía trên đỉnh khâu Vicat theo một nhát cắt duy nhất bằng cạnh sắc của bay đặt hơi nghiêng so với bề mặt khâu. Lấy bay làm phẳng bề mặt mẫu, lưu ý trong quá trình gạt hồ thừa và làm phẳng bề mặt mẫu cần cẩn thận không được làm nén hồ xi măng.

9.3. Xác định độ lún ban đầu:

9.3.1. Ngay sau khi gạt phẳng bề mặt hồ, chuyển cả khâu và tấm đế sang đặt tại vị trí chính tâm dưới kim to của dụng cụ Vicat. Nới vít hãm để hạ kim Vicat từ từ cho đến khi nó tiếp xúc với mặt hồ. Sau đó vặn chặt vít hãm lại và điều chỉnh kim chỉ thị độ lún về vạch số “0” ở phía trên của thang chia vạch. Giữ kim Vicat ở vị trí này trong khoảng từ 1 s đến 2 s để tránh gia tốc của bộ phận chuyển động. Tại thời điểm 20 s, kể từ khi kết thúc quá trình trộn, nới vít hãm để thả nhanh bộ phận chuyển động kim Vicat lún thẳng đứng vào trung tâm hồ. Giữ cố định dụng cụ Vicat trong suốt quá trình thử độ lún.

CHÚ THÍCH 1:

Trong một số trường hợp, dụng cụ Vicat không có vạch số “0” ở phía trên của thang chia vạch, thì có thể lấy vạch có chỉ số lớn nhất của thang chia (ví dụ vạch 70 mm) để quy ước làm vạch số “0” trong phương pháp thử này.

9.3.2. Tại thời điểm 30 giây, kể từ khi thả kim Vicat, đọc và ghi chỉ số độ lún của kim chỉ thị trên thang chia vạch (A). Sau đó, xem xét xem hồ xi măng đã đạt độ lún yêu cầu chưa. Nếu chưa đạt, làm thử các mẻ trộn với tỷ lệ phần trăm lượng nước khác nhau đến khi độ lún đạt yêu cầu (32 ± 4) mm. Độ lún này là độ lún ban đầu. Trong khi xác định độ lún ban đầu, cần đưa phần hồ thừa vào lại cối trộn và che kín cối trộn để tránh làm bay hơi nước của hồ xi măng.

9.4. Xác định độ lún cuối

Sau khi hoàn tất đọc chỉ số ban đầu, rút kim Vicat ra khỏi hồ, lau sạch kim và đặt cả khâu Vicat và tấm đế sang vị trí mới. Cần thực hiện thao tác này một cách nhẹ nhàng để tránh làm xáo trộn hồ trong khâu Vicat. Nới vít hãm để di chuyển kim Vicat từ từ tiếp xúc với bề mặt của hồ, vặn chặt vít hãm. Tại thời điểm thứ hai là 5 min ± 10 s, kể từ khi kết thúc quá trình trộn, nới vít hãm để thả nhanh bộ phận chuyển động kim Vicat lún thẳng đứng vào trung tâm hồ. Tại thời điểm 30 s, sau khi thả kim Vicat, đọc và ghi chỉ số độ lún của kim chỉ thị trên thang chia vạch (B). Độ lún này là độ lún cuối.

CHÚ THÍCH 2:

Nếu hồ xi măng có biểu hiện bị đông cứng sớm, để tìm hiểu thêm thông tin về hiện tượng này, cần xác định độ lún hồ xi măng sau khi trộn lại, theo trình tự nêu trong mục 9.6

9.5. Biểu thị kết quả

Tính toán phần trăm độ lún cuối, trên cơ sở tỉ lệ giữa độ lún cuối và độ lún ban đầu như sau:

trong đó:

P là phần trăm độ lún cuối, %.

A là độ lún ban đầu, mm.

B là độ lún cuối, mm.

CHÚ THÍCH 3:

Tiêu chuẩn ASTM C150 / C150M - 12 Standard Specification for Portland Cement (Yêu cầu kỹ thuật đối với xi măng poóc lăng) có đưa ra quy định chỉ số P của các loại xi măng poóc lăng không được nhỏ hơn 50 %.

9.6. Xác định độ lún sau khi trộn lại

9.6.1. Ngay sau khi hoàn tất quá trình đo độ lún cuối, lập tức chuyển hồ trong khâu vào cối trộn.

9.6.2. Đưa cối trộn lên vị trí trộn, khởi động máy trộn và trộn lại hồ ở tốc độ cao (285 ± 10) r/min trong vòng 1 min.

9.6.3. Điền đầy hồ vào khâu và xác định lại độ lún theo quy trình đã nêu tại 9.2 và 9.3.

10. Báo cáo thử nghiệm

Trong báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin tối thiểu như sau:

- Tên cơ sở thử nghiệm;

- Các thông tin cần thiết về mẫu thử: người (cơ quan) gửi mẫu, loại mẫu xi măng, ký hiệu mẫu, ngày gửi mẫu;

- Kết quả xác định độ cứng sớm:

Độ lún ban đầu: ……..mm

Độ lún cuối: …….mm

Phần trăm độ lún cuối: ………%

Độ lún khi trộn lại: ……..mm

- Viện dẫn tiêu chuẩn này;

- Các lưu ý khác trong quá trình thử nghiệm, nếu có;

- Ngày trả kết quả thử nghiệm, người thí nghiệm, người kiểm tra và thủ trưởng cơ sở nơi thử nghiệm.

11. Độ chụm và độ chệch

11.1. Độ chụm

11.1.1. Đối với các mẫu thử có giá trị P ở mức từ 8 % đến 89 %, một người thí nghiệm đơn lẻ (trong phòng thí nghiệm) có độ lệch chuẩn là 10 % (1s), do vậy, kết quả của hai lần thử chỉ ra đúng bởi một người làm thí nghiệm trên các mẫu từ một loại xi măng không được khác nhau nhiều hơn 28 % (1s và d2s được định nghĩa theo ASTM C 670).

11.1.2. Đối với các mẫu thử có giá trị P ở mức từ 8 % đến 89 %, độ lệch chuẩn giữa nhiều phòng thí nghiệm là 12 % (1s), do vậy kết quả của của hai lần thử chỉ ra đúng từ hai phòng thí nghiệm khác nhau trên các mẫu từ một loại xi măng không được khác nhau nhiều hơn 34 % (1s và d2s được định nghĩa theo ASTM C 670).

11.2. Độ chệch:

Khi không có vật liệu tham chiếu phù hợp để xác định độ chệch của phương pháp thử này, thì không cần công bố về độ chệch của phương pháp thử thực hiện.