Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8267-6:2009
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8267-6:2009 là một phần quan trọng trong bộ tiêu chuẩn TCVN 8267, quy định về phương pháp thử nghiệm đối với silicon xảm khe dùng trong kết cấu xây dựng. Cụ thể, Phần 6 của tiêu chuẩn này tập trung vào phương pháp xác định cường độ bám dính của vật liệu silicon xảm khe. Đây là chỉ tiêu kỹ thuật cốt lõi nhằm đánh giá khả năng liên kết bền vững của keo silicon với các bề mặt nền khác nhau (như kính, nhôm, bê tông) dưới tác động của lực kéo cơ học trong quá trình vận hành công trình.
Phạm vi áp dụng (Điều 1)
Điều 1 của tiêu chuẩn quy định rõ ràng về phạm vi và đối tượng áp dụng của phương pháp thử nghiệm này:
- Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định cường độ bám dính của silicon xảm khe lưu hóa trung tính hoặc axit, sử dụng cho các liên kết cơ học trong kết cấu xây dựng.
- Phương pháp này áp dụng cho việc đánh giá chất lượng keo silicon trong quá trình sản xuất, nghiệm thu sản phẩm và thiết kế kết cấu mặt dựng kính liên kết bằng keo.
- Tiêu chuẩn cho phép xác định giới hạn bền kéo và kiểu phá hủy (phá hủy bám dính hoặc phá hủy liên kết nội tại) của mẫu thử sau khi chịu các điều kiện dưỡng hộ và thử nghiệm tiêu chuẩn.
Tài liệu viện dẫn (Điều 2)
Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần kết hợp sử dụng các tài liệu viện dẫn quan trọng sau đây. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu, đối với tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất:
- TCVN 8267-1:2009, Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng - Phương pháp thử - Phần 1: Quy định chung. Tài liệu này cung cấp các yêu cầu cơ bản về thiết bị, môi trường phòng thí nghiệm và quy trình chuẩn bị mẫu chung.
- Các tiêu chuẩn liên quan về chuẩn bị bề mặt nền (nhôm, kính, bê tông) trước khi bơm keo để đảm bảo tính đồng nhất của phép thử.
Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)
Tiêu chuẩn làm rõ các khái niệm chuyên ngành cốt lõi để thống nhất cách hiểu và đánh giá kết quả thử nghiệm:
- Cường độ bám dính (Adhesion strength): Là ứng suất kéo lớn nhất mà liên kết giữa silicon xảm khe và bề mặt nền có thể chịu được trước khi bị phá hủy hoàn toàn, tính bằng Megapascal (MPa) hoặc Newton trên milimét vuông (N/mm²).
- Phá hủy liên kết (Cohesive failure): Hiện tượng phá hủy xảy ra hoàn toàn trong lòng lớp keo silicon, chứng tỏ lực bám dính giữa keo và bề mặt nền lớn hơn độ bền kéo của chính vật liệu keo.
- Phá hủy bám dính (Adhesive failure): Hiện tượng phá hủy xảy ra ngay tại bề mặt tiếp xúc giữa keo silicon và bề mặt nền, chứng tỏ lực liên kết giao diện yếu hơn độ bền nội tại của keo.
- Phá hủy hỗn hợp (Mixed failure): Trạng thái phá hủy xuất hiện đồng thời cả phá hủy liên kết và phá hủy bám dính trên bề mặt mẫu thử sau khi kéo.
Nguyên tắc thử nghiệm (Điều 4)
Nguyên tắc của phương pháp thử nghiệm xác định cường độ bám dính được quy định cụ thể như sau:
- Mẫu thử được chế tạo bằng cách liên kết keo silicon giữa hai tấm nền song song (thường là kính hoặc nhôm) với kích thước hình học được quy định chuẩn hóa.
- Sau khi được tạo hình, mẫu thử phải trải qua quá trình dưỡng hộ trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tiêu chuẩn theo quy định tại TCVN 8267-1 để keo đạt độ lưu hóa hoàn toàn.
- Mẫu thử sau dưỡng hộ được lắp vào máy thử kéo chuyên dụng và tiến hành kéo giãn với tốc độ không đổi cho đến khi mẫu bị phá hủy hoàn toàn.
- Lực kéo lớn nhất ghi nhận được trong quá trình thử nghiệm sẽ được dùng để tính toán cường độ bám dính dựa trên diện tích liên kết thực tế của mẫu. Đồng thời, tiến hành quan sát trực quan để xác định tỷ lệ phần trăm các kiểu phá hủy trên bề mặt liên kết.
Ý nghĩa và tầm quan trọng của các điều khoản đầu
Các quy định từ Điều 1 đến Điều 4 của TCVN 8267-6:2009 đóng vai trò nền tảng pháp lý và kỹ thuật cực kỳ quan trọng. Việc định nghĩa rõ ràng phạm vi áp dụng, các tài liệu tham chiếu bắt buộc, thuật ngữ chuẩn hóa và nguyên lý vận hành giúp các phòng thí nghiệm hợp chuẩn thực hiện phép thử một cách chính xác, khách quan, tránh các sai lệch số liệu do hiểu sai bản chất phương pháp. Đây là cơ sở để đánh giá độ an toàn của các hệ thống vách kính mặt dựng trong công trình xây dựng hiện đại.
SILICON XẢM KHE CHO KẾT CẤU XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 6: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÁM DÍNH
Structural silicone sealants - Test methods - Part 6: Determination of tensile adhesion properties
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định cường độ bám dính của silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng loại một và nhiều thành phần đóng rắn hóa học.
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi 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 các bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 8267-1 : 2009, Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng - Phần 1: Xác định độ chảy.
Xác định cường độ bám dính của mẫu thử kéo được tạo thành bằng cách cho mẫu thử vào khuôn hình chữ nhật kích thước (L x W x H = 50,8 x 9,5 x 12,7) mm được ghép từ hai tấm kính nổi kích thước (6,3 x 25,4 x 76,2) mm có chèn ở dưới và hai đầu bằng miếng đệm polytetrafluoretylen (teflon). Mẫu được ổn định ở các điều kiện quy định, sau đó được kéo với tốc độ 12,7 mm/min.
Theo Điều 5 của TCVN 8267-1 : 2009.
- Máy thử cơ lý vạn năng, độ chính xác của tải trọng là ± 1 %, có thể điều chỉnh được tốc độ 12,7 mm/min;
- Các phụ kiện gá lắp để thử kéo bao gồm:
+ Đầu giữ cố định và đầu giữ di chuyển: dùng để giữ các má kẹp.
+ Hai má kẹp: được thiết kế sao cho giữ chặt hai bộ phận cố định mẫu đồng thời loại bỏ sự lệch tâm của tải trọng khi chuyền lên mẫu thử kéo. Tải trọng đặt lên mẫu thử kéo phải vuông góc với bề mặt ngang của mẫu thử kéo.
+ Hai bộ phận cố định mẫu: được giữ bởi hai má kẹp và truyền lực kéo đến mẫu thử kéo.
- Dao bay bằng thép.
- Súng xảm mạch.
- 50 tấm kính nổi, trong suốt, không phủ, kích thước (dài x rộng x dày) = (76,2 x 25,4 x 6,3) mm.
- Miếng đệm làm từ teflon hoặc một vật liệu phù hợp không tạo bám dính với silicon xảm khe.
- Đũa thủy tinh.
- Dung dịch làm sạch tấm kính nổi (như isopropanol, dùng theo tỉ lệ với nước là 50 : 50).
- Vật liệu lót (nếu cần).
- Tủ sấy có quạt hút, có thể điều chỉnh được nhiệt độ (88 ± 5) °C.
- Tủ lạnh, có thể điều chỉnh được nhiệt độ (-29 ± 2) °C.
- Cân, độ chính xác 0,1 g.
- Nước khử ion hoặc nước cất.
- Máy thử gia tốc thời tiết.
6.1. Tạo mẫu thử kéo
- Lau các tấm kính nổi bằng vải không xô sạch, khô, sau đó lau sạch hoàn toàn bằng một dung dịch làm sạch. Trước khi để bay hơi dung dịch làm sạch, lau khô tấm kính nổi bằng vải lanh thô sạch, khô.
- Quét một lớp lót lên bề mặt tấm kính nổi (nếu cần). Sau đó ghép hai tấm kính nổi thành một khuôn có khoảng trống bên trong là hình hộp chữ nhật có kích thước (L x W x H = 50,8 x 9,5 x 12,7) mm có chèn ở dưới và hai đầu bằng miếng đệm teflon (xem Hình 1).
- Mỗi mẫu thử cần 25 mẫu thử kéo.
- Ổn định mẫu thử (hoặc các thành phần của mẫu thử riêng rẽ) còn nguyên trong bao kín tối thiểu 24 h ở điều kiện chuẩn.
- Lấy khoảng 400 g mẫu thử (hoặc mẫu thử đã được trộn đều theo tỉ lệ quy định của nhà sản xuất với độ chính xác 1 % trong vòng 5 min thành một hỗn hợp đồng nhất) đổ đầy vào vỏ chứa và lắp vỏ chứa vào súng xảm mạch sao cho pittông bị đẩy lùi ra phía sau. Dùng súng xảm mạch cho mẫu thử vào khuôn hình hộp chữ nhật, ngay lập tức dùng đũa thủy tinh lèn đều để mẫu thử điền đầy khuôn và thấm ướt các bề mặt tấm kính nổi. Dùng dao bay tạo phẳng bề mặt mẫu thử ngang bằng với mép trên của cạnh tấm kính nổi. Tiếp tục tiến hành tương tự để tạo các mẫu thử kéo khác. Đánh dấu các mẫu thử kéo theo các ký hiệu riêng.
Kích thước tính bằng milimét
Hình 1 - Hình dạng và kích thước mẫu thử kéo: hai tấm kính nổi và miếng đệm teflon lắp ghép thành khuôn hình hộp chữ nhật (Hình 1 a); mặt cắt ngang mẫu thử kéo sau khi lấy miếng đệm teflon ra (Hình 1 b); mẫu thử kéo sau khi lấy miếng đệm teflon ra (Hình 1 c).
6.2. Ổn định mẫu thử kéo
Ổn định tất cả các mẫu thử kéo trong 21 ngày ở điều kiện chuẩn. Sau đó tháo các miếng đệm ở hai đầu của các mẫu thử kéo ra trước khi tiến hành các bước tiếp theo.
6.3. Tiến hành thử
- Đặt tốc độ kéo để đo các mẫu thử kéo là 12,7 mm/min.
- Đo và ghi lại chiều dài nhỏ nhất thực tế (L), chiều cao nhỏ nhất thực tế (H) lấy chính xác đến 0,8 mm.
- Ghi lại tải trọng tối đa P (N) ứng với độ giãn dài với sai số 1 N.
6.3.1. Tiến hành đo năm mẫu thử kéo ở điều kiện chuẩn ngay sau 21 ngày dưỡng hộ ở điều kiện chuẩn.
6.3.2. Ngâm năm mẫu thử kéo khác trong nước khử ion hoặc nước cất ở nhiệt độ chuẩn trong 7 ngày. Lấy mẫu thử kéo ra khỏi nước để ở điều kiện chuẩn trong 10 min rồi đo ngay.
6.3.3. ổn định năm mẫu thử kéo khác trong tủ sấy có quạt hút ở nhiệt độ (88 ± 5) °C trong 1 h và tiến hành đo ngay ở điều kiện ổn định.
6.3.4. ổn định năm mẫu thử kéo khác trong tủ lạnh ở nhiệt độ (-29 ± 2) °C trong 1 h và tiến hành đo ngay ở điều kiện ổn định.
6.3.5. Đưa năm mẫu thử kéo khác vào máy thử gia tốc thời tiết và duy trì trong 625 chu kỳ (5 000 h). Một chu kỳ thời tiết sẽ có 4 h chiếu tia cực tím ở 60 °C và tiếp theo 4 h nước ngưng ở 40 °C. Đảm bảo là bề mặt bám dính nhận trực tiếp nguồn tia UV. Lấy mẫu thử ra khỏi máy thử gia tốc thời tiết, ổn định ở điều kiện chuẩn trong 1 h và tiến hành đo ngay ở điều kiện chuẩn.
- Cường độ bám dính của mẫu thử (T), tính theo kPa, chính xác đến 1 kPa, là giá trị trung bình cộng cường độ bám dính của 5 mẫu thử kéo, được tính theo công thức sau:
trong đó:
P là tải trọng kéo tối đa, tính bằng N;
S = L x H là diện tích bề mặt bám dính thực giữa mẫu thử và bề mặt hai tấm kính nổi, tính bằng mm2.
- Trong 5 giá trị thu được đối với mỗi điều kiện thử, nếu có giá trị nào sai lệch so với giá trị trung bình quá 15 % thì phải tiến hành tạo lại 5 mẫu thử kéo mới và đo lại.
Theo Điều 9 của TCVN 8267-1 : 2009.
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8267-4:2009 Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định ảnh hưởng của lão hóa nhiệt đến sự tổn hao khối lượng, tạo vết nứt và phấn hoa
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8267-5:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng - Phương pháp thử - Phần 5: Xác định thời gian không dính bề mặt
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8267-1:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng – Phương pháp thử - Phần 1: Xác định độ chảy
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8267-2:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng – Phương pháp thử - Phần 2: Xác định khả năng đùn chảy
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8267-3:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng – Phương pháp thử - Phần 3: Xác định độ cứng Shore A
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 149:1978 về bảo vệ kết cấu xây dựng khỏi bị ăn mòn
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9349:2012 về Lớp phủ mặt kết cấu xây dựng - Phương pháp kéo đứt thử độ bám dính bền
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11121:2015 (ISO 6382:1981) về Phương pháp chung để xác định hàm lượng silicon - Phương pháp quang phổ khử molybdosilicat
- 1 Quyết định 3099/QĐ-BKHCN năm 2009 công bố Tiêu chuẩn quốc gia do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 149:1978 về bảo vệ kết cấu xây dựng khỏi bị ăn mòn
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9349:2012 về Lớp phủ mặt kết cấu xây dựng - Phương pháp kéo đứt thử độ bám dính bền
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8267-4:2009 Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định ảnh hưởng của lão hóa nhiệt đến sự tổn hao khối lượng, tạo vết nứt và phấn hoa
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8267-5:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng - Phương pháp thử - Phần 5: Xác định thời gian không dính bề mặt
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8267-1:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng – Phương pháp thử - Phần 1: Xác định độ chảy
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8267-2:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng – Phương pháp thử - Phần 2: Xác định khả năng đùn chảy
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8267-3:2009 về Silicon xảm khe cho kết cấu xây dựng – Phương pháp thử - Phần 3: Xác định độ cứng Shore A
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11121:2015 (ISO 6382:1981) về Phương pháp chung để xác định hàm lượng silicon - Phương pháp quang phổ khử molybdosilicat