Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3121-18:2022 do Viện Vật liệu xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định và Bộ Khoa học và Công nghệ công bố, quy định phương pháp xác định hệ số hút nước do mao dẫn của mẫu vữa đóng rắn được chế tạo từ vữa tươi dùng trong xây dựng và hoàn thiện.
Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh
Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại vữa xây dựng đã đóng rắn, bao gồm vữa trát thông thường, vữa xây, vữa sửa chữa và các loại vữa đặc biệt khác có sử dụng chất kết dính vô cơ và cốt liệu. Đối tượng áp dụng bao gồm các tổ chức thử nghiệm, phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng (LAS-XD), các nhà sản xuất vật liệu xây dựng, đơn vị tư vấn giám sát và các cơ quan quản lý chất lượng công trình xây dựng tại Việt Nam.
Nguyên lý của phương pháp thử
- Hệ số hút nước do mao dẫn được xác định bằng cách đo sự gia tăng khối lượng của các mẫu thử hình lăng trụ sau khi đã được sấy khô đến khối lượng không đổi.
- Quá trình thử nghiệm được thực hiện bằng cách cho một mặt của mẫu thử tiếp xúc trực tiếp với nước dưới áp suất khí quyển trong các khoảng thời gian quy định cụ thể.
- Dòng nước thấm vào mẫu được khống chế chỉ di chuyển theo một chiều duy nhất nhờ việc quét chất chống thấm ở các mặt bên của mẫu.
Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm
- Tủ sấy: Phải có khả năng duy trì nhiệt độ ổn định ở mức (105 ± 5) độ C để sấy khô mẫu thông thường, hoặc (60 ± 5) độ C đối với các loại vữa có chứa phụ gia hữu cơ dễ bị phân hủy nhiệt.
- Cân kỹ thuật: Có độ chính xác tối thiểu đến 0,1 % khối lượng của mẫu thử để đảm bảo sai số nhỏ nhất khi cân đo lượng nước hấp thụ.
- Khay chứa nước: Có đáy phẳng, được trang bị các thanh đỡ không gỉ (bằng thủy tinh hoặc kim loại không gỉ) để đặt mẫu thử lên trên, đảm bảo nước tiếp xúc đều với bề mặt đáy mẫu. Khay phải có nắp đậy kín để hạn chế tối đa sự bay hơi nước trong suốt quá trình thử.
- Thiết bị đo thời gian: Đồng hồ bấm giờ có độ chính xác tính bằng giây để kiểm soát chặt chẽ các mốc thời gian cân mẫu.
- Vật liệu chống thấm: Sử dụng parafin hoặc nhựa tổng hợp có khả năng bám dính tốt, không thấm nước và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ thử nghiệm để quét phủ xung quanh các mặt bên của mẫu.
Chuẩn bị mẫu thử và quy trình thực hiện
- Chuẩn bị mẫu: Sử dụng các mẫu thử hình lăng trụ có kích thước tiêu chuẩn 40 mm x 40 mm x 160 mm được chế tạo và dưỡng hộ theo quy định tại TCVN 3121-2. Số lượng mẫu thử tối thiểu cho một tổ mẫu là 3 mẫu.
- Xử lý mẫu: Tiến hành bẻ đôi hoặc cắt đôi các mẫu lăng trụ thành các nửa lăng trụ. Sau đó, quét phủ vật liệu chống thấm lên bốn mặt bên của mẫu (các mặt song song với chiều hút nước), để hở hai mặt đầu (mặt gãy/mặt cắt và mặt đối diện).
- Sấy khô mẫu: Đặt mẫu vào tủ sấy ở nhiệt độ quy định cho đến khi chênh lệch khối lượng giữa hai lần cân liên tiếp cách nhau 24 giờ không vượt quá 0,2 %. Sau khi sấy xong, mẫu được làm nguội trong bình hút ẩm về nhiệt độ phòng trước khi tiến hành thử nghiệm.
- Tiến hành thử: Đặt các mẫu thử thẳng đứng vào khay chứa nước trên các thanh đỡ, sao cho mặt hở không quét chất chống thấm chìm trong nước từ 5 mm đến 10 mm. Đậy kín khay chứa.
- Cân khối lượng theo thời gian: Lấy mẫu ra khỏi nước tại các thời điểm xác định (ví dụ: sau 10 phút và 90 phút đối với vữa thông thường), dùng khăn ẩm lau nhanh lượng nước thừa bám trên bề mặt và tiến hành cân ngay để xác định khối lượng tăng thêm.
Tính toán kết quả và báo cáo thử nghiệm
- Công thức tính toán: Hệ số hút nước do mao dẫn (C) được tính toán dựa trên sự chênh lệch khối lượng của mẫu tại các thời điểm đo chia cho diện tích mặt cắt ngang của mẫu và căn bậc hai của khoảng thời gian thử nghiệm. Đơn vị tính được biểu diễn bằng kg/(m²·phút^0,5).
- Xử lý số liệu: Kết quả thử nghiệm là giá trị trung bình cộng của các mẫu trong cùng một tổ mẫu. Nếu có mẫu có kết quả sai lệch quá lớn so với giá trị trung bình (vượt quá sai số cho phép của tiêu chuẩn), cần phải tiến hành thử nghiệm lại trên tổ mẫu mới.
- Báo cáo thử nghiệm: Phải ghi rõ các thông tin bắt buộc bao gồm: Tên phòng thử nghiệm, ký hiệu mẫu vữa, ngày chế tạo và ngày thử nghiệm, viện dẫn tiêu chuẩn TCVN 3121-18:2022, kết quả thử nghiệm của từng mẫu đơn lẻ, kết quả trung bình và các hiện tượng bất thường (nếu có) trong quá trình thử.
Hiệu lực thi hành
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3121-18:2022 chính thức có hiệu lực thi hành kể từ ngày công bố, thay thế hoàn toàn cho tiêu chuẩn cũ TCVN 3121-18:2003. Việc áp dụng tiêu chuẩn mới giúp đồng bộ hóa phương pháp thử nghiệm với các tiêu chuẩn quốc tế, nâng cao độ tin cậy và tính chính xác trong việc đánh giá chất lượng vữa xây dựng tại Việt Nam.
VỮA XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 18: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ HÚT NƯỚC DO MAO DẪN CỦA VỮA ĐÓNG RẮN
Motar for masonry- Test methods - Part 18: Determination of water absorption coefficient due to capillary action of hardened mortars
Lời nói đầu
TCVN 3121-18:2022 thay thế TCVN 3121-18:2003 và được xây dựng trên cơ sở EN 1015-18.
TCVN 3121-18:2022 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 TCVN 3121:2022 Vữa xây dựng - Phương pháp thử, bao gồm các tiêu chuẩn sau:
- TCVN 3121-1:2022, Phần 1: Xác định kích thước hạt cốt liệu lớn nhất;
- TCVN 3121-2:2022, Phần 2: Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử;
- TCVN 3121-3:2022, Phần 3: Xác định độ lưu động của vữa tươi (phương pháp bàn dằn);
- TCVN 3121-6:2022, Phần 6: Xác định khối lượng thể tích vữa tươi;
- TCVN 3121-8:2022, Phần 8: Xác định khả năng giữ độ lưu động;
- TCVN 3121-9:2022, Phần 9: Xác định thời gian bắt đầu đông kết của vữa tươi;
- TCVN 3121-10:2022, Phần 10: Xác định khối lượng thể tích mẫu vữa đóng rắn;
- TCVN 3121-11:2022, Phần 11: Xác định cường độ uốn và nén của vữa đóng rắn;
- TCVN 3121-12:2022, Phần 12: Xác định cường độ bám dính của vữa đóng rắn trên nền;
- TCVN 3121-17:2022, Phần 17: Xác định hàm lượng ion chloride hòa tan trong nước;
- TCVN 3121-18:2022, Phần 18: Xác định hệ số hút nước do mao dẫn của vữa đóng rắn.
VỮA XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP THỬ
PHẦN 18: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ HÚT NƯỚC DO MAO DẪN CỦA VỮA ĐÓNG RẮN
Mortar for masonry - Test methods
Part 18: Determination of water absorption coefficient due to capillary action of hardened mortars
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hệ số hút nước do mao dẫn cho các loại vữa xây dựng đã đóng rắn.
Hệ số hút nước do mao dẫn được xác định bằng sử dụng mẫu vữa lăng trụ dưới điều kiện quy định ở áp suất không khí. Sau khi sấy tới khối lượng không đổi, nhúng một mặt của mẫu vào nước ngập từ 5 mm đến 10 mm trong một khoảng thời gian quy định và xác định mức tăng khối lượng của mẫu.
3 Thiết bị, dụng cụ và vật liệu
3.1 Khay có chiều sâu ít nhất là 20 mm và có diện tích đủ rộng để đặt các viên mẫu cần được nhúng nước. Khay phải được lắp dụng cụ để duy trì mực nước không đổi;
3.2 Bốn miếng đệm cho một viên mẫu vữa, để đặt viên mẫu, với diện tích tiếp xúc nhỏ nhất, cách ly với mặt khay theo chiều sâu nhúng nước định trước;
3.3 Đồng hồ bấm giây có độ phân giải đến 1 giây;
3.4 Cân kỹ thuật có độ chính xác tới 0,1 % khối lượng khô của viên mẫu thí nghiệm;
3.5 Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh và ổn định nhiệt độ ở (60 ± 5) °C;
3.6 Thùng lưu mẫu có thể duy trì điều kiện độ ẩm tương đối ở mức (95 ± 5) % và (65 ± 5) %;
3.7 Khuôn kim loại và các dụng cụ phụ trợ khác được mô tả trong TCVN 3121-11:2022 (để chuẩn bị các viên mẫu hình lăng trụ với kích thước 160 mm x 40 mm x 40 mm).
3.8 Nước đã khử khoáng hoặc nước cất;
3.9 Vật liệu bọc phủ, ví dụ sáp paraphin hoặc nhựa tổng hợp có nhiệt độ nóng chảy trên 60 °C.
4.1 Chuẩn bị và bảo dưỡng các viên mẫu
Chuẩn bị 3 viên mẫu hình lăng trụ kích thước 160 mm x 40 mm x 40 mm, việc tạo mẫu và bảo dưỡng mẫu thử được thực hiện theo mục 5.1 của TCVN 3121-11:2022. Đến cuối của giai đoạn bảo dưỡng mẫu thử, bao bọc 4 mặt bên thuộc cạnh dài của các viên mẫu bằng vật liệu bọc phủ quy định sau đó bẻ mỗi viên mẫu thành hai nửa.
4.2 Sấy khô mẫu
Sấy các viên mẫu đến khối lượng không đổi trong tủ sấy ở nhiệt độ (60 ± 5) °C. Mẫu được coi là đạt khối lượng không đổi nếu trong quá trình sấy, chênh lệch giữa hai lần cân liên tiếp cách nhau 24 h không vượt quá 0,2 % tổng khối lượng của mẫu.
4.3 Quy trình thử nghiệm
Đặt các nửa viên mẫu vào trong khay với bề mặt vết gẫy của lăng trụ quay xuống dưới. Mẫu được đỡ bằng 4 miếng đệm để không chạm vào đáy của khay. Nhúng mẫu vào nước đến độ sâu bằng 5 mm đến 10 mm trong suốt thời gian thử nghiệm (xem Hình 1). Để đảm bảo các viên mẫu với bề mặt thô nhám khi nhúng hoàn toàn trong nước không mắc lại các bọt khí ở phía dưới, phải nhúng các viên mẫu theo một mặt nghiêng dần.
Kích hoạt thiết bị đếm thời gian. Duy trì mực nước không đổi trong suốt thời gian thử nghiệm.
Dùng tấm nilon bọc khay đựng mẫu để tránh sự bốc hơi nước từ các viên mẫu thử đang ẩm ướt.
Nếu nhìn thấy hiện tượng ẩm ướt xuất hiện trên bề mặt tự do của các viên mẫu thì dừng thử nghiệm. Bẻ các viên mẫu để chắc chắn chúng hoàn toàn thấm ướt. Nếu chúng hoàn toàn thấm ướt thì cân cả hai nửa cùng nhau. Nếu chưa thấm ướt hoàn toàn thì thực hiện lại thử nghiệm trên một viên mẫu mới.
CHÚ THÍCH: Nếu khi viên mẫu được bẻ ra, sự thấm ướt không xẩy ra trên toàn bộ diện tích thì có thể là do việc bọc phủ các bề mặt dài của viên mẫu chưa được đảm bảo. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến điều này khi chuẩn bị những viên mẫu thay thế.
Sau khi nhúng mẫu được 10 min, lấy mẫu ra khỏi khay, nhanh chóng lau khô nước trên bề mặt bằng giẻ ẩm, cân mẫu xác định được khối lượng (m1) và ngay lập tức đặt mẫu vào khay. Lặp lại quy trình tương tự sau 90 min và cân xác định được khối lượng (m2)
CHÚ DẪN:
1 Viên mẫu hình lăng trụ.
2 Mặt ở đầu bị bẻ gãy của viên mẫu.
3 Mặt nước
A Xấp xỉ 80 mm.
B Chiều sâu nhúng nước 5 mm đến 10 mm*.
(*10 mm nếu bề mặt gẫy có độ nhám lớn)
Hình 1 - Các viên mẫu vữa
Hệ số hút nước do mao dẫn của vữa được định nghĩa là độ dốc của đường thẳng nối các điểm đại diện của các phép đo thực hiện tại thời điểm 10 min và 90 min.
Hệ số hút nước mao dẫn của một viên mẫu đơn lẻ, C, tính bằng kilôgam trên mét vuông nhân phút lũy thừa không phẩy năm (kg/m2.min0,5), theo công thức:
C = 0,1x(m2 - m1)
trong đó:
m1: là khối lượng của viên mẫu sau 10 min ngâm nước, tính bằng gam (g).
m2: là khối lượng của viên mẫu sau 90 min ngâm nước, tính bằng gam (g).
Tính toán các giá trị đơn lẻ của hệ số hút nước (C) làm tròn số đến 0,05 kg/m2.min0,5.
Kết quả là giá trị trung bình cộng của các giá trị hệ số hút nước mao dẫn đơn lẻ, làm tròn số tới 0,1 kg/m2.min0,5.
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:
- địa điểm, thời gian, người lấy và chuẩn bị mẫu;
- tên tổ chức/cá nhân và phương pháp lấy và chuẩn bị mẫu;
- loại vữa;
- ngày và thời gian, tên người thử nghiệm;
- kết quả thử (từng giá trị hệ số hút nước mao dẫn lấy chính xác tới 0,05 kg/m2.min0,5 và giá trị trung bình lấy chính xác đến 0,1 kg/m2.min0,5);
- viện dẫn tiêu chuẩn này;
- các chú ý khác nếu có.
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9339:2012 về Bê tông và vữa xây dựng - Phương pháp xác định pH bằng máy đo pH
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11358:2016 (EN 12001:2012) về Máy vận chuyển, phun, bơm bê tông và vữa xây dựng - Yêu cầu an toàn
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11359:2016 (EN 12151:2007) về Máy và trạm sản xuất hỗn hợp bê tông và vữa xây dựng - Yêu cầu an toàn
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3121-18:2003 về vữa xây dựng - phương pháp thử - phần 18: xác định độ hút nước mẫu vữa đã đóng rắn do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9339:2012 về Bê tông và vữa xây dựng - Phương pháp xác định pH bằng máy đo pH
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11358:2016 (EN 12001:2012) về Máy vận chuyển, phun, bơm bê tông và vữa xây dựng - Yêu cầu an toàn
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11359:2016 (EN 12151:2007) về Máy và trạm sản xuất hỗn hợp bê tông và vữa xây dựng - Yêu cầu an toàn
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3121-11:2022 về Vữa xây dựng - Phương pháp thử - Phần 11: Xác định cường độ uốn và nén của vữa đóng rắn