Tầm quan trọng của việc thử nghiệm khi chọn đá tự nhiên (P3) – Thư Viện Đá Tự Nhiên
Mục đích bài viết:
1. Giải thích tại sao và làm thế nào những tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM giúp bảo vệ bảo đảm an toàn và chất lượng của ứng dụng đá tự nhiên .
2. Mô tả những thử nghiệm ASTM và / hoặc ANSI hoàn toàn có thể vận dụng cho những ứng dụng nội thất bên trong, thiết kế bên ngoài và mặt phẳng đi bộ .3. Thảo luận về cách giải thích kết quả thử nghiệm và ý nghĩa của chúng đối với việc lựa chọn vật liệu.
4. Tạo một kế hoạch sử dụng tài liệu thử nghiệm có tương quan để chọn loại đá thích hợp cho những ứng dụng đơn cử nhằm mục đích bảo vệ khoảng trống sử dụng bảo đảm an toàn .
Mục Lục
Tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM liên quan đến đá tự nhiên
Bây giờ tất cả chúng ta hãy xem xét những Tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM thường được sử dụng tương quan đến đá tự nhiên. Các bài kiểm tra hoàn toàn có thể được chia thành hai loại lớn : những bài kiểm tra tương quan đến hoạt động giải trí vật lý của đá và những bài kiểm tra cho tất cả chúng ta biết điều gì đó về cách đá sẽ hoạt động giải trí trong những trường hợp nhất định .
ASTM C97: Độ hấp thụ và khối lượng riêng của đá có kích thước: Độ hấp thụ là thước đo độ xốp của đá; đặc tính này là một chỉ số về khả năng chống vết bẩn và có thể là hiệu suất của nó trong môi trường lạnh, ẩm ướt, nơi nó sẽ phải chịu các chu kỳ đông lạnh-rã đông.
ASTM C170: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn cho cường độ nén của đá có kích thước: Thử nghiệm này đo khả năng chống lại áp lực nghiền của đá.
ASTM C99: Phương pháp thử tiêu chuẩn cho mô đun nứt vỡ: Thử nghiệm này đo độ bền uốn hoặc uốn của vật liệu đá dưới tải trọng một điểm.
ASTM C880: Phương pháp thử tiêu chuẩn cho độ bền uốn của đá có kích thước: Thử nghiệm này đánh giá độ bền uốn bằng cách sử dụng hai điểm tải và một mẫu là độ dày thực của đá được lắp đặt.
ASTM C1353: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về khả năng chống mài mòn của đá có kích thước chịu sự lưu thông của chân sử dụng bệ quay, máy mài mòn hai đầu: Thử nghiệm này xác định mức độ mà vật liệu đá có thể chịu được trầy xước hoặc mài mòn.
ANSI DCOF (hệ số ma sát động): Thử nghiệm này đo khả năng chống trượt của một vật thể trong chuyển động.
ASTM C1354: Độ bền của neo đá riêng lẻ trong đá có kích thước: Thử nghiệm này đánh giá hiệu suất của neo riêng lẻ với một sản phẩm đá cụ thể.
Thử nghiệm nào cho Ứng dụng nào?
Các ứng dụng thiết kế bên ngoài và nội thất bên trong đều có những xem xét đơn cử riêng. Nói chung, nếu đá sẽ được lắp ráp bên ngoài, nó phải có năng lực chống lại thời tiết và mục nát, vì nó hoàn toàn có thể tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt, chu kỳ luân hồi ngừng hoạt động, chất gây ô nhiễm và hóa chất như chất khử mùi. Bởi vì đá trong những ứng dụng nội thất bên trong được che chở khỏi những yếu tố, khoanh vùng phạm vi lựa chọn rộng hơn nhiều ; tuy nhiên, có những quan tâm đặc biệt quan trọng so với đá nội thất bên trong được sử dụng trong những ứng dụng lát sàn hoặc lắp ráp ở những vị trí hoàn toàn có thể tiếp xúc với hóa chất, dầu mỡ hoặc nhiệt độ lê dài .
Khi bạn đã xác lập được ứng dụng và liệu đá sẽ được sử dụng trong nhà hay bên ngoài, bạn hoàn toàn có thể khởi đầu kiến thiết xây dựng một kế hoạch để giúp hướng dẫn những thông số kỹ thuật kỹ thuật trong tương lai. Kế hoạch về cơ bản phác thảo tiến trình mà bạn sẽ tuân theo cho từng ứng dụng chung. Nó sẽ giúp bảo vệ rằng đặc thù kỹ thuật của bạn là kỹ lưỡng và bạn đã xem xét toàn bộ những thử nghiệm thích hợp cho ứng dụng đơn cử đó. Mặc dù tất cả chúng ta sẽ sớm xem xét yếu tố này cụ thể hơn, nhưng sau đây là một số ít xem xét chung .
Nếu đá đang được sử dụng trong năng lực cấu trúc, bạn nên tìm kiếm tài liệu thử nghiệm về độ bền nén và độ bền uốn. Nếu đá phải tiếp xúc với những yếu tố, hãy nghiên cứu và điều tra độ hấp thụ, độ xốp và độ thấm của đá. Ngoài ra, bạn hoàn toàn có thể muốn tìm kiếm tài liệu thử nghiệm về cách nó phản ứng với những chu kỳ luân hồi đóng băng-tan băng. Nếu đá được lắp ráp theo phương thẳng đứng, hãy nghiên cứu và điều tra mạng lưới hệ thống neo và chỉ định ASTM C1354. Nếu đá được sử dụng trong những khu vực sàn có giao thông qua lại, đá phải được kiểm tra về độ cứng mài mòn và năng lực chống trượt. Độ hấp thụ và tỷ lệ cũng là những xem xét quan trọng .
Thử nghiệm đá tự nhiên: Thử nghiệm cho các ứng dụng đá xây dựng
Đá bên ngoài phải có khả năng chịu được toàn bộ các ứng suất mà chúng sẽ tiếp xúc. Tùy thuộc vào ứng dụng và vị trí của dự án, chúng có thể bao gồm các tải trọng và ứng suất môi trường khác nhau.
Trọng lực ảnh hưởng tác động xuống một viên đá hoặc cụm đá, và trong những ứng dụng thẳng đứng phải do mạng lưới hệ thống neo chịu. Nếu được sử dụng về mặt cấu trúc, đá ở đáy tường phải đủ cứng để chịu được khối lượng của vật tư chịu lực trên đó. Đá được sử dụng trong những ứng dụng thẳng đứng chịu tải trọng gió ; những áp lực đè nén này gây ra cả áp lực đè nén tích cực và xấu đi và có xu thế mạnh hơn ở những góc của tòa nhà hoặc gần những điểm gián đoạn. Tải trọng gió có phương vuông góc với mặt đá hoặc mặt dựng tường. Tải trọng địa chấn là hiệu quả của sự tần suất của toàn cầu trong một trận động đất hoặc dư chấn. Các lực này hoàn toàn có thể vuông góc hoặc song song với mặt đá. Việc phong cách thiết kế những tổng hợp thường bị chi phối bởi tải trọng gió, vì nó thường lớn hơn tải trọng địa chấn, mặc dầu có những trường hợp ngoại lệ .
Đá bên ngoài hoàn toàn có thể tiếp xúc với chu kỳ luân hồi đóng băng-tan băng và co và giãn và co lại do nhiệt. Họ hoàn toàn có thể tiếp xúc với mưa, tuyết hoặc mưa đá, cũng như những chất ô nhiễm và hóa chất như carbon monoxide và sulfat. Đá bên ngoài được sử dụng làm lớp lát nền hoàn toàn có thể chịu tải trọng nén nặng từ phương tiện đi lại lưu thông ; chúng cũng phải có năng lực chống mài mòn và chống trượt .
Độ bền nén và cường độ uốn
Vì độ bền là một yếu tố quan trọng cần xem xét so với những ứng dụng ngoài trời, tất cả chúng ta hãy xem xét kỹ hơn những bài kiểm tra ASTM nhìn nhận độ bền nén và cường độ uốn .
ASTM C170: Phương pháp thử tiêu chuẩn cho cường độ nén của đá kích thước
Thử nghiệm này được sử dụng để đo năng lực chống nghiền của đá. Nó nhu yếu những vật mẫu hình khối hoặc hình tròn trụ có kích cỡ từ 2 đến 3 inch ở mọi kích cỡ. Một chiếc ram được sử dụng để tạo áp lực đè nén lên đá cho đến khi nó bị vỡ hoặc “ đập vỡ ”. Cường độ nén của mẫu được báo cáo giải trình là ứng suất hư hỏng tính bằng pound trên inch vuông ( lbs / in 2 ) hoặc MPa .
Ít nhất năm mẫu thử cho mỗi điều kiện kèm theo trong số bốn điều kiện kèm theo phải được thử nghiệm và chúng phải phẳng nhất hoàn toàn có thể và không có vết nứt hoặc những sai sót khác, vì chúng hoàn toàn có thể tác động ảnh hưởng xấu đi đến sức mạnh. Trong một số ít trường hợp, phòng thử nghiệm hoàn toàn có thể phải hoàn thành xong lại mẫu để tạo ra những mặt phẳng hoàn toàn có thể gật đầu được .
Cường độ nén cao hơn cho thấy đá hoàn toàn có thể chịu được tải trọng nghiền cao hơn. Thông số kỹ thuật vật tư đưa ra những giá trị tối thiểu về cường độ nén cho từng loại đá ; ví dụ, tối thiểu 1.800 psi ( 12,45 MPa ) so với đá marble và 19.000 psi ( 131 MPa ) so với đá granite. Cường độ nén — hoặc tải trọng mà viên đá bị hỏng — thường cao hơn nhiều so với tải trọng trong thực tiễn mà viên đá phải chống lại. Ngành công nghiệp đã thiết lập những thông số bảo đảm an toàn cho những loại đá khác nhau, giúp xác lập tải trọng được cho phép của loại đá đó. Ví dụ, nếu thông số bảo đảm an toàn của một viên đá nhất định là 4, bạn sẽ chia cường độ nén cho viên đá đó cho bốn để có được tải trọng tối đa được cho phép mà viên đá đó phải chịu .
Độ bền uốn: ASTM C99 và C880
Hai bài kiểm tra ASTM nhìn nhận độ bền uốn hoặc uốn của vật tư đá. Đầu tiên là ASTM C99 : Phương pháp thử tiêu chuẩn cho mô đun nứt vỡ. Đối với thử nghiệm này, những mẫu đá được nâng đỡ gần những đầu, tạo ra một loại “ cầu ” và tải trọng hướng xuống được ảnh hưởng tác động lên phần trên cho đến khi đá bị hỏng. Thử nghiệm này được cho là đã bị ảnh hưởng tác động bởi một thử nghiệm sống sót trước đó được tăng trưởng để kiểm tra gạch và nó sử dụng những vật mẫu có size 8 x 4 x 2 ¼ inch – kích cỡ của một viên gạch tiêu chuẩn .
Bài thi còn một số ít thiếu sót. Mẫu thử ngắn, dày hoạt động giải trí giống như một “ chùm dày ”, với tỷ suất cắt trên mômen cao, và do đó không phải chịu ứng suất uốn như một mẫu mỏng dính hơn. Vì nguyên do này, tác dụng kiểm tra có xu thế cao. Thứ hai, vì tải trọng được đặt tại một điểm giữa nhịp, ứng suất uốn tập trung chuyên sâu ở giữa mẫu. Tuy nhiên, đá là vật tư không như nhau với size hạt khác nhau. Một mẫu hoàn toàn có thể chứa những điểm yếu gần những đầu mà sẽ không lộ ra trong quy trình thử nghiệm ASTM C99 do tải trọng giữa nhịp .
ASTM C880: Phương pháp thử tiêu chuẩn cho độ bền uốn của đá kích thước
khác với C99 ở hai điểm chính : Thứ nhất, thử nghiệm này sử dụng những mẫu thử nghiệm có cùng độ dày và cùng lớp hoàn thành xong với đá sẽ được sử dụng trong ứng dụng trong thực tiễn .
Điểm độc lạ thứ hai giúp phân biệt ASTM C880 với mô đun của những thử nghiệm đứt gãy là thử nghiệm độ bền uốn được thực thi với tải trọng một phần tư. Thay vì vận dụng hàng loạt tải trọng tại một vị trí duy nhất tại điểm giữa, tổng tải trọng thử nghiệm được chia nhỏ : 50% được vận dụng một phần tư khoảng cách từ một giá đỡ ; nửa còn lại một phần tư khoảng cách từ tương hỗ khác. Bằng cách này, hàng loạt nửa trọng tâm của nhịp chịu cùng một mômen uốn lớn nhất hoặc ứng suất. Phương pháp này có nhiều năng lực để lộ bất kể điểm yếu cục bộ nào của đá. Vì những nguyên do này, C880 tiêu biểu vượt trội hơn C99 .
Như với C99, tải trong C880 được tăng lên cho đến khi mẫu bị vỡ. Độ bền uốn sau đó được tính bằng công thức dựa trên dạng hình học của những điều kiện kèm theo thử nghiệm .
Độ bền uốn được biểu thị bằng lbs / in 2 hoặc MPa. Độ bền uốn cao hơn hoặc mô đun đứt gãy cho thấy độ bền uốn cao hơn. Các giá trị tối thiểu bắt buộc, như được xác định trong Thông số kỹ thuật vật liệu, nằm trong khoảng từ 400 psi (2,8 MPa) đối với đá vôi mật độ thấp đến 1500 psi (10,3 MPa) đối với đá granit.
Cũng như cường độ nén, thông số bảo đảm an toàn được sử dụng để bảo vệ tải trọng trong thực tiễn không khi nào gần bằng cường độ uốn, hoặc tải trọng mà đá sẽ bị hỏng .
Nguồn : continuingeducation.bnpmedia.com
Ban biên tập – Thư Viện Đá Tự Nhiên
Source: https://dvn.com.vn
Category: Tiêu Dùng
