1.2.1. Xác định cường độ chịu uốn và nén của đá xi măng (TCVN 6016:1995) 

a. Dụng cụ và thiết bị thử:

• Sàng có kích thước của lỗ sàng :2,0; 1,6; 1,0; 0,5; 0,16; 0,08 mm.
• Máy trộ
• Khuôn.
• Bay
• Máy thử uốn
• Máy thử nén

b. Chuẩn bị mẫu thử:

*Chế tạo vữa

+ Thành phần của vữa:

• Tỷ lệ khối lượng bao gồm một phần xi măng, ba phần cát tiêu chuẩn và một nửa phần là nước (tỷ lệ nước/xi măng =0.5).
• Mỗi mẻ cho ba mẫu thử sễ gồm: 450g±2g xi măng, 1350g±5g cát và 225g±1g nước

+ Trộn vữa:

*Chế tạo mẫu thử

+ Hình dáng và kích thước

• Mẫu thử hình lăng trụ có kích thước

+ Đúc mẫu

• Tiến hành đúc mẫu ngay sau khi chuẩn bị xong vữ
• Kẹp chặt khuôn và phễu vào bàn dằ
• Dùng một xẻng nhỏ thích hợp, xúc một hoặc hai lần để rải lớp vữa đầu tiên cho mỗi ngăn khuôn sao cho mỗi ngăn trải thành hai lớp thì đầy (mỗi lần xúc khoảng 300g) và lấy trực tiếp từ máy trộn
• Dằn 60 cái.
• Đổ thêm lớp vữa thứ hai
• Dùng bay nhỏ dàn đều mặt vữa
• Lèn chặt lớp vữa này bằng cách dằn thêm 60 cái.
• Nhấc khuôn khỏi bàn dằn
• Tháo phễu
• Gạt bỏ vữa thừa bằng thanh gạt kim loại
• Gạt bỏ vữa thừa trên rìa khuôn.
• Đặt một tấm kính kích thước 210mm x185mm và dày 60mm lên khuôn. Cũng có thể dùng một tấm thép hoặc vật liệu không thấm khác có cùng kích thướ
• Ghi nhãn hoặc đánh dấu các khuôn để nhận biết mẫu

*Bảo dưỡng mẫu thử

• Đặt ngay các khuôn đã được đánh dấu lên giá nằm ngang trong phòng không khí ẩm hoặc trong tủ.

• Hơi ẩm phải tiếp xúc được với các mặt bên của khuôn.
• Khuôn không được chồng chất lên

*Tháo dỡ ván khuôn

Đối với các phép thử 24 giờ, việc tháo dỡ khuôn mẫu không được quá 20 phút trước khi mẫu được thử.

Đối với các phép thử có tuổi mẫu thời gian lớn hơn 24 giờ, việc tháo dỡ khuôn tiến hành từ 20 giờ đến 24 giờ sau khi đổ khuôn.

Việc tháo dỡ khuôn phải hết sức thận trọng để tránh sứt vỡ mẫu.

*Bảo dưỡng trong nước

Các mẫu đã đánh dấu được nhận chìm ngay trong nước (để nằm ngang hoặc thẳng đứng, tuỳ theo cách nào thuận tiện) ở nhiệt độ 27± 2oC trong các bể chứa thích hợp. Nếu ngâm mẫu nằm ngang thì để các mặt thẳng đứng theo đúng hướng thẳng đứng và mặt gạt vữa lên trên.

Đặt mẫu lên lưới không bị ăn mòn và cách xa nhau sao cho nước có thể vào được cả 6 mặt mẫu. Trong suốt thời gian ngâm mẫu, không lúc nào khoảng cách giữa các mẫu hay độ sâu của nước trên bề mặt mẫu lại nhỏ hơn 5mm.

Ở mỗi bề mặt chứa, chỉ ngâm những mẫu xi măng cùng thành phần hoá học.

Dùng nước máy để đổ đầy bể lần đầu và thỉnh thoảng thêm nước để giữ cho mực nước không thay đổi. Trong thời gian ngâm mẫu không cho phép thay hết nước.

Lấy mẫu cần thử ở bất kì tuổi nào (ngoài 24 giờ hoặc 48 giờ khi tháo khuôn muộn) ra khỏi nước không được quá 15 phút trước khi tiến hành thử. Dùng vải ẩm phủ lên mẫu cho tới khi thử.

a. Tiến hành xác định cường độ chịu uốn và nén:

*Quy định chung

Dùng phương pháp tải trọng tập trung để xác định độ bền uốn.

Nửa lăng trụ gẫy sau khi thử uốn được đem thử nén lên mặt bên phía tiếp xúc với thành khuôn với diện tích 40mmx40mm.

*Xác định độ bền uốn

Hình 1-2: Sơ đồ đặt mẫu xi măng khi uốn

Tiến hành thử theo trình tự sau:

• Đặt mẫu trên 2 gối tựa của máy thí nghiệm uốn theo sơ đồ hình 1-2.
• Đặt tải trọng theo chiều thẳng đứng bằng con lăn tải trọng vào mặt đối diện của lăng trụ
• Tăng tải trọng dần dần với tốc độ 50N/s ± 10N/s cho đến khi mẫu gẫy.
• Giữ ẩm cho các nửa lăng trụ cho đến khi đem thử độ bền nén.

*Xác định độ bền nén:

Tiến hành thử theo trình tự sau:

• Đặt mẫu thử cường độ nén như sơ đồ hình 1-3.
• Tăng tải trọng từ từ với tốc độ 2400±200N/s trong suốt quá trình nén cho đến khi mẫu bị phá hoại

Hình 1-3: Sơ đồ đặt mẫu xi măng khi nén

d. Tính  kết  quả  và  lập  bảng  kết  quả  thí nghiệm:

Tính  cường  độ  chịu  uốn,  Ru,   (N/mm2)  theo công thức sau:

Trong đó:

• Pu: tải trọng đặt lên giữa lăng trụ khi mẫu bị gẫy (N);
• l: khoảng cách giữa các gối tựa (mm);
• b: cạnh tiết diện vuông của lăng trụ (mm).

Tính cường độ chịu uốn trung bình của của 3 mẫu.

Lập bảng kết quả thí nghiệm cường độ chịu uốn của xi măng theo mẫu bảng 1-10

Tính cường độ chịu nén, Rn (N/mm2) theo công thức:

Trong đó:

• Pn: tải trọng nén tối đa lúc mẫu bị phá hoại, (N);
• Fn: diện tích tấm ép hoặc má ép, (mm2), Fn=40×40=1600mm2.
• Tính cường độ chịu nén trung bình của của 6 mẫu

Lập bảng kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của xi măng theo mẫu bảng 1-11.