Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 381: 2007 về vật liệu chịu lửa – phương pháp xác định độ bền uốn ở nhiệt độ cao do Bộ Xây dựng ban hành

TIÊU CHUẨN XÂYrnDỰNG VIỆT NAM

rnrn

TCXDVNrn381: 2007

rnrn

Vậtrnliệu chịu lửa – Phương pháp xác định độ bền uốn ở nhiệt độ cao

rnrn

Refractories – Testrnmethod for Determination of modulus of rupture at elevated temperatures

rnrn

Lời nói đầu

rnrn

TCXDVNrn381: 2007 "Vật liệu chịu lửa – Phương pháp xác định độ bền uốn ở nhiệt độrncao" do Viện Vật liệu xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn, Vụ Khoa học vàrnCông nghệ – Bộ Xây dựng đề nghị và Bộ Xây dựng ban hành theo Quyết địnhrnsố..02.ngày 18  tháng 01 năm 2007.

rnrn

1 rnPhạm vi áp dụng:

rnrn

Tiêu chuẩn này quyrnđịnh phương pháp xác định độ bền uốn ở nhiệt độ cao của vật liệu chịu lửa,rntrong điều kiện lực uốn tăng đều lên mẫu thử.

rnrn

2rnTài liệu viện dẫn:

rnrn

TCVN 7190-1: 2002 Vậtrnliệu chịu lửa – Phương pháp lấy mẫu. Phần 1 : Lấy mẫu nguyên liệu và sản phẩmrnkhông định hình.

rnrn

TCVN 7190-2: 2002 Vậtrnliệu chịu lửa – Phương pháp lấy mẫu. Phần 2 : Lấy mẫu và kiểm tra nghiệm thurnsản phẩm định hình.

rnrn

3 rnNguyên tắc:

rnrn

Mẫu thử được nung vàrnlưu nhiệt ở nhiệt độ thí nghiệm xác định sau đó được uốn với tốc độ tăng tảirntrọng không đổi đến khi bị phá huỷ.

rnrn

4 rnThiết bị và dụng cụ:

rnrn

4.1 Thiết bị tạo mẫurnthử: khuôn tạo mẫu, máy cắt và máy mài.

rnrn

4.2 Thước cặp có độrnchính xác 0,1 mm.

rnrn

4.3 Tủ sấy có bộ phậnrnđiều chỉnh nhiệt độ.

rnrn

4.4 Thiết bị uốn mẫu rnbao gồm:

rnrn

Gối đỡ mẫu thử và gốirntruyền lực lên mẫu thử có hình bán trụ, bán kính 5 mm ± 1 mm, chiều dài gối đỡ lớn hơn chiềurnrộng của mẫu thử khoảng 5 mm. Các gối đỡ mẫu và gối truyền lực phải song songrnvới nhau, khoảng cách giữa hai gối đỡ mẫu là 125 mm ± 2 mm. Gối truyền lực ở vị trí cáchrnđều hai gối đỡ.

rnrn

Yêurncầu của vật liệu làm các gối đỡ và gối truyền lực: Vật liệu có thể tích ổn địnhrnở nhiệt độ cao, không bị biến mềm tại nhiệt độ thử, không phản ứng với mẫu thửrnở nhiệt độ cao.

rnrn

Phần gia lực là máyrnthuỷ lực đảm bảo các yêu cầu:

rnrn

– Đảm bảo đủ lực phárnhuỷ mẫu thử;

rnrn

– Độ chính xác củarnphần hiển thị áp lực ± 2%;

rnrn

Chú dẫn: 1 Gối truyềnrnlực; 2 Mặt mẫu chịu nén; 3 Mặt mẫu chịu kéo; 4  Gối đỡ

rnrn

Hình 1: Sơ đồ bố trírngối đỡ, gối truyền lực và mẫu thử

rnrn

4.5  Lò nung: Lò đểrnnung mẫu có khả năng làm việc đến nhiệt độ 1500 ⁰C.

rnrn

Lò nung môi trườngrnkhông khí, phải đảm bảo nhiệt độ đồng đều, lò có bộ phận điều khiển nhiệt độ.

rnrn

Lò nung có thể đểrnnung từng mẫu hoặc nung đồng thời toàn bộ mẫu thử, nhiệt độ các mẫu thử nhưrnnhau, sai lệch không lớn hơn ±10rn⁰C.

rnrn

Lò nung môi trườngrnkhí đặc biệt phải có sự thống nhất của các bên liên quan và được ghi lại trongrnbáo cáo kết quả.

rnrn

Chú dẫn: 1. Hướng giarntải; 2. Gối truyền lực; 3. Mẫu thử; 4. Lò nung; 5. Gối đỡ

rnrn

Hình 2: Sơ đồ bố trírnmẫu thử và các gối đỡ, gối truyền lực trong lò nung nhiệt độ cao

rnrn

5rnChuẩn bị mẫu thử:

rnrn

Lấy mẫu theo TCVNrn7190-1: 2002 hoặc TCVN 7190-2: 2002. Mỗi tổ mẫu chuẩn bị 6 mẫu thử. Mẫu thử làrnkhối hình hộp chữ nhật có kích thước mặt cắt ngang mẫu thử (25±1)mm x (25±1)mm, chiều dài khoảng 150 mm. Mẫu thửrnphải có hai mặt đối diện song song với nhau. Hai mặt mẫu được coi là song songrnkhi đo tại ba điểm khác nhau trên chiều dài mẫu, kết quả đo sai khác nhau nhỏrnhơn ± 0,2 mm. Các cạnh củarnmặt cắt ngang mẫu thử được coi là song song, khi đo tại ba điểm khác nhau kếtrnquả đo sai khác nhau nhỏ hơn 0,1 mm. Mẫu thử phải có bề mặt nhẵn, không có barnvia, không có khuyết tật, vết nứt mắt thường nhìn thấy. Nếu mẫu thử có kíchrnthước khác, kích thước được thay đổi là bội số của 5 mm, yêu cầu chiều rộng vàrnchiều cao tối thiểu mẫu thử là 10mm, chiều dài tối thiểu mẫu thử là 100mm.

rnrn

Trường hợp mẫu thử córnkích thước khác phải có sự thống nhất của khách hàng và được xác nhận trong báorncáo kết quả.

rnrn

Chú thích:Đốirnvới các sản phẩm liên kết hoá học hoặc sản phẩm vật liệu không định hình khi áprndụng tiêu chuẩn này có thể sấy, nung mẫu thử theo thoả thuận giữa các bên trướcrnkhi tiến hành thí nghiệm.

rnrn

6 rnTiến hành thử:

rnrn

6.1  Sấy mẫu:

rnrn

Mẫu thử được sấy ởrnnhiệt độ 110 ⁰C ±rn5 ⁰C đến khối lượng không đổi.

rnrn

Kiểm tra bằng cáchrncân lặp lại 2 giờ một lần cho đến khi chênh lệch khối lượng  giữa hai lần cânrnliên tiếp không lớn hơn 0,1%.

rnrn

6.2  Đo kích thướcrncủa mẫu thử:

rnrn

Chiều rộng và chiềurncao mẫu thử được đo tại vị trí cách đều hai đầu mẫu thử. Độ chính xác là ± 0,1mm.

rnrn

6.3  Nung mẫu:

rnrn

6.3.1 Đặt mẫu vào lòrnnung:

rnrn

Các mẫu thử được đặtrnvuông góc và cách đều trên hai gối đỡ trong lò nung, không chịu tác động tảirntrọng. Khoảng cách giữa các mẫu thử đảm bảo không bị tác động của gối truyềnrnlực khi tiến hành uốn mẫu thử bên cạnh. Tránh tác động của ngọn lửa trực tiếprnlên mẫu thử. Trường hợp mẫu thử có một mặt là bề mặt gốc của sản phẩm, mặt đórnlà mặt tiếp xúc với gối truyền lực khi tiến hành uốn mẫu thử.

rnrn

Các mẫu thử được đặtrntrên hai gối đỡ vuông góc với gối đỡ trong lò nung, không chịu tác động tảirntrọng và khoảng cách giữa các mẫu thử đảm bảo không bị tác động của gối truyềnrnlực khi tiến hành uốn mẫu thử bên cạnh. Mẫu thử đặt vuông góc với gối đỡ, điểmrngiữa mẫu thử cách đều hai gối đỡ. Tránh tác động của ngọn lửa trực tiếp lên mẫurnthử. Trường hợp mẫu thử có một mặt là bề mặt gốc của sản phẩm, mặt đó là mặtrntiếp xúc với gối truyền lực khi tiến hành uốn mẫu thử.

rnrn

6.3.2 Nhiệt độ thírnnghiệm theo yêu cầu cụ thể. Nên tiến hành thí nghiệm ở các nhiệt độ là bội sốrncủa 100 ⁰ C , nếu cần thiết có thể tiến hành ở các nhiệt độ là bộirnsố của 50 ⁰C.

rnrn

6.3.3 Tốc độ tăngrnnhiệt trong lò:

rnrn

Tốc độ tăng nhiệtrntrong khoảng  2⁰C/phút đến 10⁰C/phút , thường sử dụng tốcrnđộ tăng nhiệt 4⁰C/phút – 6 ⁰C/phút.

rnrn

Tốc độ tăng nhiệt córnthể thay đổi tuỳ theo yêu cầu cụ thể và được xác nhận trong báo cáo kết quả.

rnrn

6.3.4 Lưu nhiệt:

rnrn

Khirnnhiệt độ đạt đến nhiệt độ thí nghiệm, mẫu thử được lưu nhiệt trong thời gianrnthích hợp đến nhiệt độ phân bố đồng đều. Thời gian lưu nhiệt phải được xác nhậnrntrong báo cáo kết quả.

rnrn

Ghi chú:  Đối với mẫurngạch chịu lửa đã nung thời gian lưu nhiệt  khoảng 15 phút đến 30 phút, đối vớirnvật liệu liên kết hoá học hoặc vật liệu vô định hình có thể tiến hành xử lýrntrước và lưu nhiệt theo thời gian yêu cầu cụ thể.

rnrn

6.4 Uốn mẫu:

rnrn

Mẫurnthử được lưu nhiệt ở nhiệt độ thí nghiệm và gia tải với tốc độ tăng đều lên mẫurnthử.

rnrn

a) Mẫu vật liệu đặc:rn0,15 N/mm².s±rn0,015 N/mm².s

rnrn

b) Mẫu vật liệu chịurnlửa cách nhiệt: 0,05 N/mm².s ± 0,005 N/mm².s

rnrn

Ghi chú: Vật liệurnchịu lửa cách nhiệt là vật liệu có độ xốp thực không nhỏ hơn 45% thể tích.

rnrn

Đến lúc mẫu bị phárnhuỷ tức là khi giá trị lực trên bộ hiển thị không còn tăng nữa. Ghi giá trị lựcrnphá huỷ mẫu thử.

rnrn

Quy trình uốn mẫurnđược thực hiện lần lượt với các mẫu thử.

rnrn

7 rnKết quả thử:

rnrn

Độ bền uốn ở nhiệt độrncao của mẫu thử, Ru tính bằng Niutơn trên milimet vuông theo công thức sau:

rnrn

3         F . Ls

rnrn

Công thức tính:       Ru     =            rn.                        (N/mm²)

rnrn

2         b . h²

rnrn

Trong đó:

rnrn

F là lực tác dụng tạirnthời điểm mẫu bị phá huỷ, tính bằng Niutơn (N)

rnrn

Ls là khoảng cáchrngiữa hai điểm mẫu tiếp xúc với hai gối đỡ, tính bằng milimet (mm).

rnrn

h  là chiều cao củarnmẫu thử, tính bằng milimet (mm).

rnrn

b là chiều rộng củarnmẫu thử, tính bằng milimet (mm).

rnrn

Kết quả độ bền uốn làrnkết quả trung bình cộng độ bền uốn các mẫu thử. Loại bỏ các kết quả có sai sốrntrên 10% so với kết quả trung bình.

rnrn

8 rnBáo cáo kết quả:

rnrn

Nội  dung của báo cáornthử nghiệm bao gồm:

rnrn

– Tên  phòng thírnnghiệm.

rnrn

– Tên khách hàng.

rnrn

– Tên sản phẩm.

rnrn

– Nhiệt độ thử.

rnrn

– Kết quả thử nghiệm,rntrình bày theo bảng 1.

rnrn

– Nhận xét và kếtrnluận.

rnrn

– Ngày, tháng tiếnrnhành thử.

rnrn

– Người thí nghiệm.

rnrn

Bảng 1. Kết quả xácrnđịnh độ bền uốn của mẫu thử ở nhiệt độ cao

rnrn

rnrn

rnrn