Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13959-4:2024 xác định độ bền uốn kính hình lòng máng

Kính có độ bền nén rất cao và trên lý thuyết cũng có độ bền kéo rất cao, nhưng bề mặt của kính có sự không đồng đều dẫn tới dễ vỡ hơn khi kính chịu ứng suất kéo. Sự không đồng đều gây ra bởi tác động của độ ẩm, tiếp xúc với vật liệu cứng (ví dụ như hạt sạn) và tiếp tục bị tác động bởi độ ẩm luôn tồn tại trong không khí.

Độ bền kéo vào khoảng 10.000 MPa được dự đoán từ cấu trúc phân tử, nhưng phần lớn kính thường vỡ tại ứng suất dưới 100 MPa. Tác động của sự không đồng đều và của độ ẩm đến tính chất của kính cần được tính đến khi thử nghiệm độ bền.

Do độ bền nén rất cao, kính luôn vỡ dưới ứng suất kéo. Do kính trong công trình rất hiếm khi sử dụng theo hướng chịu kéo, tính chất chịu lực quan trọng nhất là độ bền uốn kéo. Trong đó phương pháp thử để xác định độ bền uốn của kính hình lòng máng theo tiêu chuẩn sẽ giúp có thể giúp đánh giá được độ bền uốn kéo của kính được chính xác.

Căn cứ tại Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13959-4:2024 kính xây dựng - Xác định độ bền uốn - Phần 4: Thử nghiệm kính hình lòng máng do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố đưa ra phương pháp xác định độ bền uốn (được định nghĩa bởi độ bền uốn tiết diện) đối với của kính hình lòng máng, của kính có cốt hoặc không có cốt, được sử dụng trong xây dựng. Giới hạn của tiêu chuẩn này được nêu trong TCVN 13959-1. Lưu y tiêu chuẩn này cần phải được đọc kèm theo với TCVN 13959-1.

Kính xây dựng hình lòng máng phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền uốn theo tiêu chuẩn. Ảnh minh họa

Theo hướng dẫn tại tiêu chuẩn này thì việc thử nghiệm uốn được tiến hành trên máy với các việc chất tải được tiến hành từ 0 đến giá trị cực đại một cách đều liên tục. Thiết bị chất tải phải đáp ứng với tốc độ chất tải đã định. Máy thử phải kèm theo thiết bị đo tải trọng với sai số ± 2,0 % trong phạm vi đo. Các con lăn đỡ và con lăn uốn (xem Hình 2) có đường kính 50 mm và chiều dài không nhỏ hơn 550 mm. Tất cả các con lăn có thể quay tự do.

Dụng cụ đo cần có các dụng cụ gồm thước đo chiều rộng đáy B, chính xác đến mm và chiều cao vách H, chính xác đến 0,5mm; Dụng cụ đo chiều dày của vách và chiều dày đáy chính xác đến 0,1mm. Số lượng mẫu thử phụ thuộc vào mức độ tin cậy yêu cầu, đặc biệt khi cần xác định các điểm cực biên của phân bố độ bền.

Kích thước mẫu bao gồm các kích thước chiều rộng đáy, chiều cao vách, chiều dày đáy và vách, góc giữa đáy và vách phải tuân theo EN 572-7. Chiều dài mẫu là 2100mm ± 5mm.  Mẫu được bảo quản trong môi trường thử trong thời gian ít nhất 4h trước khi thử.

Xác định kích thước của từng mẫu như chiều rộng của đáy, chiều cao của vách và chiều dày của vách được đo ở các đầu của tiết diện và ở trung tâm của mẫu. Chiều dày của đáy chỉ được đo ở các đầu.

Thử uốn băng cao su dày 5mm và độ cứng (40 ± 10) IRHD được đặt giữa mẫu và các con lăn uốn và đỡ. Thử uốn được tiến hành ở (23 ± 5)°C, với độ ẩm tương đối trong khoảng 40% - 70%. Trong quá trình thử giữ nhiệt độ không dao động quá 1°C để tránh phát sinh ứng suất nhiệt.

Mẫu được uốn với độ tăng ứng suất uốn đồng đều với tốc độ (2 ± 0,4) MPa.s cho đến khi vỡ. Đo lực cực đại Fmax và ghi lại thời gian đạt được lực này.

Trong quá trình báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin mô tả tiết diện, theo tên thương mại hoặc nêu rõ các kích thước danh định của chiều rộng đáy, chiều cao vách, chiều dày của đáy và vách; Trong trường hợp kính hình lòng máng có cốt thép cần mô tả cả cốt thép; Góc nghiêng so với góc vuông, của vách (nếu có); Số lượng mẫu; Đối với mỗi mẫu chiều dày của đáy và vách, độ chính xác 0,1 mm, chiều rộng của đáy độ chính xác 1mm và chiều cao của vách, độ chính xác 0,5mm; Vách hay đáy chịu kéo; Mô đun tiết diện và trọng lượng dùng để tính toán; Độ bền uốn tiết diện PbB (MPa), độ chính xác 1 MPa; Thời gian tính đến lúc vỡ (s), độ chính xác 1s; Không cần tính giá trị trung bình của các kết quả; Số mẫu không vỡ; Những sai lệch so với tiêu chuẩn có thể ảnh hưởng đến kết quả.