T 237 05 thí nghiệm chất kết dính epoxy

  • 14 trang
  • file .doc
AASHTO T237-05 TCVN xxxx:xx
Tiêu chuẩn thí nghiệm
Thí nghiệm chất kết dính epoxy
AASHTO T 237-05
LỜI NÓI ĐẦU
 Việc dịch ấn phẩm này sang tiếng Việt đã được Hiệp hội Quốc gia về đường bộ và
vận tải Hoa kỳ (AASHTO) cấp phép cho Bộ GTVT Việt Nam. Bản dịch này chưa
được AASHTO kiểm tra về mức độ chính xác, phù hợp hoặc chấp thuận thông qua.
Người sử dụng bản dịch này hiểu và đồng ý rằng AASHTO sẽ không chịu trách
nhiệm về bất kỳ chuẩn mức hoặc thiệt hại trực tiếp, gián tiếp, ngẫu nhiên, đặc thù
phát sinh và pháp lý kèm theo, kể cả trong hợp đồng, trách nhiệm pháp lý, hoặc sai
sót dân sự (kể cả sự bất cẩn hoặc các lỗi khác) liên quan tới việc sử dụng bản dịch
này theo bất cứ cách nào, dù đã được khuyến cáo về khả năng phát sinh thiệt hại
hay không.
 Khi sử dụng ấn phẩm dịch này nếu có bất kỳ nghi vấn hoặc chưa rõ ràng nào thì cần
đối chiếu kiểm tra lại so với bản tiêu chuẩn AASHTO gốc tương ứng bằng tiếng Anh.
1
TCVN xxxx:xx AASHTO T237-05
2
AASHTO T237-05 TCVN xxxx:xx
Tiêu chuẩn thí nghiệm
Thí nghiệm chất kết dính epoxy
AASHTO T 237-05
1 PHẠM VI ÁP DỤNG
1.1 Phương pháp này nhằm kiểm tra chất kết dính epoxy sử dụng để gắn các vật
hướng dẫn giao thông lên mặt đường, bê tông lưu hóa với bê tông lưu hóa, bê
tông mới với bê tông lưu hóa, và được chia ra làm 2 phần:
1.2 Phần I (mục 3 tới 23 ) bao gồm AASHTO M 235, Loại I và II, và AASHTO M
237, chất kết dính loại I (xem hình 1).
1.3 Phần II (mục 24 tới 33 ) bao gồm AASHTO M 235, Loại III, và AASHTO M 237,
chất kết dính loại II (Xem hình 1).
1.4 Các giá trị trong hệ SI được coi như tiêu chuẩn.
Bước sóng (micron)
Thành phần A:
Chất kết dính epoxy để gắn các vật hướng dẫn giao thông lên bê tông lưu hóa, AASHTO M
237-Loại I
Chất kết dính epoxy để gắn bê tông lưu hóa lên bê tông lưu hóa, AASHTO M 235-Loại II
Chất kết dính epoxy để gắn bê tông mới lên bê tông lưu hóa, AASHTO M 235-Loại I
Hình 1 - Chất dính epoxy để gắn các vật hướng dẫn giao thông lên bê tông lưu hóa
2 TÀI LIỆU VIỆN DẪN
2.1 Tiêu chuẩn AASHTO:
 M 6, Cốt liệu hạt mịn cho bê tông xi măng pooc lăng.
3
TCVN xxxx:xx AASHTO T237-05
 M 85, Xi măng pooc lăng
 M 235, Chất kết dính epoxy
 T 106, Sức bền nén của vữa xi măng thủy hóa (Sử dụng mẫu khối kích
thước 50-mm hoặc 2-in.)
 T 132, Cường độ kéo của vữa xi măng thủy hóa.
2.2 Tiêu chuẩn ASTM:
 C 778, Tiêu chuẩn vật liệu đối với cát tiêu chuẩn
 D 570, Phương pháp thí nghiệm xác định sự hút nước của chất dẻo
 D 1002 Phương pháp thí nghiệm xác định độ bền cắt biểu kiến của mối nối
chập đơn của mẫu kết dính kim loại bằng tải trọng kéo (kim loại-kim loại)
 D 1084 Phương pháp thí nghiệm xác định độ nhớt của chất dính
2.3 Tiêu chuẩn Liên Bang:
 Tiêu chuẩn Liên Bang, số 141, sơn, sơn dầu, sơn mài, và các vật liệu liên
quan khác: Các phương pháp kiểm tra, lấy mẫu và thí nghiệm, phương pháp
phần trăm không khí 4184, phương pháp màu sắc 4242 của chất lỏng trong
suốt.
PHẦN 1
3 THỜI GIAN KEO DÍNH- DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU
3.1 Dụng cụ đo thời gian keo dính
3.2 Que khuấy dùng một lần
3.3 Chén giấy không bôi sáp thể tích là 60mL (2 oz), đường kính đáy 38 mm (1 in)
3.4 Chén giấy không bôi sáp thể tích là 240mL (8 oz), đường kính đáy 76mm (3 in)
3.5 Dao bay bằng thép không gỉ với lưỡi có kích thước 150x25mm (6x1 in)
3.6 Đồng hồ
Chú thích 1: Thiết bị có thể là: Dụng cụ đo thời gian Model 100 hiệu SHYODU, do
công ty thiết bị SHYODU sản xuất, đường Old Tipton 6351, Millington, TN
38053, Số điện thoại (901) 872-6894, hoặc (901) 872-6868.
4 THỜI GIAN KEO DÍNH- TRÌNH TỰ
4.1 Cả thành phần A và B ở điều kiện nhiệt độ 25  10C (77  20F)
4.2 Khuấy mạnh các thành phần riêng rẽ bằng dao bay để phân phối lại mọi vật chất
lắng đọng. Dùng dao riêng cho mỗi thành phần.
4.3 Dùng chén có thể tích 60mL, chuẩn bị 100g chất dính epoxy bằng cách cân mỗi
thành phần theo tỉ lệ thích hợp vào trong 1 chén giấy dung tích 240mL.
4.4 Khởi động đồng hồ đo ngay lập tức và trộn các thành phần trong vòng 60 giây
bằng cách sử dụng dao bay và chú ý tới tránh xước các mặt và phía đáy chén.
4.5 Đặt mẫu trong vòng chặn trên đồng hồ đo chất keo dính ở nhiệt độ 25  10C (77
 20F).
4
AASHTO T237-05 TCVN xxxx:xx
4.6 Đặt thìa khuấy vào trong mẫu và gắn với đồng hồ đo chất đặc quánh. Kiểm tra
để chắc chắn rằng thìa khuấy không chạm vào mặt bên hoặc đáy của chén.
4.7 Điều chỉnh đồng hồ đo về 0.
4.8 Bắt đầu tiến hành đo
4.9 Dừng đồng hồ đo và ghi lại thời gian pha trộn ban đầu.
4.10 Ghi lại thời gian từ lúc bắt đầu đo đến lúc kết thúc.
4.11 Thời gian keo dính là thời gian ban đầu của pha trộn cộng với thời gian trôi qua
được ghi lại bởi thiết bị đo.
5 CHU KỲ TẠO NHỰA (QUY TRÌNH KHÔNG BẮT BUỘC) - DỤNG CỤ, THIẾT
BỊ VÀ VẬT LIỆU
5.1 Chén giấy không bôi sáp thể tích là 240mL (8 oz), đường kính đáy 50  6mm (2
 in).
5.2 Chén giấy không bôi sáp thể tích là 60mL (2 oz), đường kính đáy 38mm (1 in)
5.3 Chốt nén bằng gỗ với đầu cắt hình vuông.
5.4 Dao bay bằng thép không gỉ với kích thước của lưỡi là 150x25mm (6x1 in), và
đầu cắt dạng hình vuông.
6 CHU KỲ NHỰA (QUY TRÌNH KHÔNG BẮT BUỘC)- TRÌNH TỰ
6.1 Cả thành phần A và B ở điều kiện nhiệt độ 25  10C (77  20F)
6.2 Khuấy mạnh các thành phần riêng rẽ bằng dao bay để phân phối lại mọi vật chất
lắng đọng. Dùng dao riêng cho mỗi thành phần.
6.3 Dùng chén có thể tích 60mL, chuẩn bị 100g chất dính epoxy bằng cách cân mỗi
thành phần theo tỉ lệ thích hợp vào trong 1 chén giấy có dung tích 240mL.
6.4 Khởi động đồng hồ đo ngay lập tức và trộn các thành phần trong vòng 60 giây
bằng cách sử dụng dao bay và chú ý tới tránh xước các mặt và đáy của chén.
6.5 Đặt mẫu trong vòng chặn trên đồng hồ đo chất keo dính ở nhiệt độ 25  10C (77
 20F).
6.6 Kiểm tra hỗn hợp bằng chốt nén mỗi lần khoảng 30 giây, bắt đầu 5 phút trước
khi thời gian bảo quản được chỉ định.
6.7 Thời gian mà lúc khối lượng quánh dẻo hình thành tại trung tâm của chén được
coi là chu kỳ tạo nhựa.
QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI
7 DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ
7.1 Máy đo quang phổ ghi lại chùm tia hồng ngoại, 2.5 microns tới 15 micron
7.2 Vòng kẹp đĩa, đường kính xấp xỉ 25mm
7.3 Hai đĩa tinh thể natri clorit có đường kính xấp xỉ 25mm
7.4 Máy li tâm tốc độ nhanh có khả năng phân chia giai đoạn rắn và lỏng của thành
phần dính mà không cần pha loãng dung môi ban đầu.
5
TCVN xxxx:xx AASHTO T237-05
8 QUY TRÌNH
8.1 Đặt khoảng 15g thành phần A vào trong 1 ống li tâm bằng thép không gỉ
8.2 Làm đối trọng thành phần B trong 1 ống máy li tâm thứ 2
8.3 Quay li tâm 2 thành phần cho đến tận khi có 1 lớp chất lỏng hiện tại nổi lên trên
bề mặt trong mỗi ống. Quy trình này mất khoảng 20 đến 30 phút với 1 tốc độ
17000 vòng/ phút.
8.4 Để thành phần chất lỏng A nhỏ giọt thành lớp trên đĩa NaCl
8.4.1 Đặt một đĩa NaCl khác lên,quay và ấn xuống cho đến khi chất lỏng chảy vào
một lớp đồng đều có bề dày thích hợp giữa 2 đĩa NaCl.
8.4.2 Đặt đĩa trên vòng kẹp và khởi động đường cong hấp thụ với máy đo quang phổ
hồng ngoại
8.4.2.1 Ít hoặc nhiều chất lỏng có thể được sử dụng giữa 2 đĩa sao cho tạo ra sự hấp
thụ lớn nhất từ 0,7 đến 1,0 ở điểm hấp thụ mạnh nhất trên đường cong.
8.4.3 Rửa sạch đĩa bằng Tolune (CH3C6H5) và lau khô
8.4.4 Thực hiện lại các bước trong phần từ 6.4 đến 6.4.3 với lớp chất lỏng lấy từ thành
phần chất B.
8.5. So sánh mỗi đường cong với đường cong hấp thụ cho thêm vật liệu đối với vật
liệu tiêu chuẩn. Hai vật liệu được coi là đồng nhất nếu tất cả các điểm hấp thụ
thống nhất với nhau về độ dài bước sóng và biên độ của điểm cao nhất trong
việc so sánh với các điểm hấp thụ khác (xem hình 2a, 2b, và 2c).
Bước sóng (micron)
Thành phần B:
Chất kết dính epoxy để để gắn bê tông mới lên bê tông lưu hóa, AASHTO M 235-Loại I
Hình 2a - Chất dính epoxy sử dụng để gắn bê tông mới lên bê tông lưu hóa
Bước sóng (micron)
6
AASHTO T237-05 TCVN xxxx:xx
Thành phần B:
Chất kết dính epoxy để để gắn bê tông lưu hóa lên bê tông lưu hóa, AASHTO M 235-Loại II
Hình 2b - Chất dính epoxy sử dụng để gắn bê tông lưu hóa lên bê tông lưu hóa
Bước sóng (micron)
Bước sóng (micron)
Thành phần B:
Chất kết dính epoxy để để gắn các vật hướng dẫn giao thông lên bê tông lưu hóa, AASHTO M
237-Loại I
Hình 2c - Chất dính epoxy để gắn các vật hướng dẫn giao thông lên bê tông lưu hóa
7
TCVN xxxx:xx AASHTO T237-05
TỶ TRỌNG
9 DỤNG CỤ VÀ QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
9.1 Tuân theo tiêu chuẩn của Liên Bang số 141, Phương pháp 4184
ĐỘ NHỚT BROOKFIELD
10 DỤNG CỤ VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM
10.1 Máy đo độ nhớt Syncro-Electric Brookfield, mô hình RVT, Phòng thí nghiệm kỹ
thuật Brookfield, Stroughton, Massachusetts.
10.2 Bệ thí nghiệm Brookfield Helipath, mô hình C, trục quay TD và trọng lượng trục
quay.
10.3 Bình sơn thể tích 475ml (1-pt)
10.4 Dao bay bằng thép không gỉ có lưỡi dao thể tích 150 x 25mm (6 x 1 in.) với lưỡi
cắt hình vuông.
11 QUY TRÌNH
11.1 Đổ thành phần A đã được trộn kỹ vào bình thể tích 475 ml (1-pt) có phần trống
phía trên 25mm
11.2 Điều kiện nhiệt độ ở 250C (770F)
11.3 Khuấy mạnh trong 30 giây bằng dao bay.
11.4 Loại bỏ bọt khí bằng cách gõ mạnh.
11.5 Lắp trục quay và đánh dấu số đọc độ nhớt ở tốc độ 5 vòng/phút sau khi khuấy.
11.5.1 Đánh dấu thêm điểm đọc tại 2,5 vòng/phút và 5 vòng/phút để dùng trong thí
nghiệm xác định hệ số cắt (mục 2.3)
11.6 Lặp lại việc xác định độ nhớt cho thành phần B
12 TÍNH TOÁN
12.1 Tuân theo chỉ dẫn của hãng sản xuất để tính độ nhớt Brookfield.
THÍ NGHIỆM LÚN VÕNG
13 DỤNG CỤ VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM
13.1 Giấy nhám cứng để đánh bóng có kích thước 254x139mm (10x5 1 2 in).
13.2 Cái kẹp bìa cứng.
13.3 Miếng chêm bằng kim loại có kích thước 0.76 0.03mm (0.03 0.001 in) độ dày
xấp xỉ 25mmx250mm ( 1x10 in).
13.4 Lưỡi cạo.
14 TRÌNH TỰ
14.1 Đặt giấy trên cái kẹp bìa cứng với mặt đánh bóng ngửa lên trên.
14.2 Đặt 2 mảnh của miếng chêm kim loại lên trên tờ giấy bóng để tạo ra khoảng
trống mà chiều dài là 230mm và chiều rộng 64mm (9x2 1 2 in).
8
AASHTO T237-05 TCVN xxxx:xx
14.3 Cả 2 thành phần A và B ở điều kiện là 250C (770F).
14.4 Khuấy mạnh thành phần trong khoảng 30 giây với 1 cái dao bay.
14.5 Trộn vật chất theo tỷ lệ xác định của thành phần A với thành phần B trong 30
giây và ngay lập tức đổ hỗn hợp đã được trộn xuống giấy đánh bóng giữa
miếng chêm.
14.6 Dùng lưỡi dao gạt trên bề mặt để tạo ra lớp có kích thước 64mm (2 1 2
in)x152mm (6 in), độ dày là 0.76 0.10mm (0.03 0.004 in).
14.7 Tháo bỏ miếng kẹp và di chuyển 1 cách thận trọng miếng chêm bằng cách
nâng chúng hướng lên phía trên, trong khi giữ giấy nhám ở dưới
14.8 Giữ tờ giấy nằm ngang bằng nẹp gỗ cao 152mm (6 in).
14.9 Sau 30 phút, ghi lại độ cong tới gần nhất 2.5mm (0.1 in)
ĐỘ BỀN LIÊN KẾT VỚI BÊ TÔNG
15 DỤNG CỤ VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM
15.1 Đồng hồ đo, có độ phân chia là 1 giây hoặc là nhỏ hơn
15.2 Một thiết bị phụt cát, chốt nối bằng thép có đường kính 50mm (2 in) hoặc bằng
nhôm có chiều dài xấp xỉ bằng 50mm (2 in), được khoan, và được lắp ren vào
phần đuôi phù hợp với ren cần thép hoặc mắc vào phía máy ép thí nghiệm hoặc
các thiết bị.
15.3 Một khối cát trộn bê tông có kích thước 305x305x75 mm (12x12x3 in), được
chuẩn bị với bê tông có 390kg/m3 và có độ bền kéo vượt quá 1725kPa
(250psia).
15.4 Vận hành thí nghiệm nén với tốc độ tăng tải 22.2 kN/phút (5000lbf/phút). Tiếp
theo một lực kết có chỉ số lớn nhất thích hợp mắt với 25 mm và được định vị ở
trong phòng cho phép việc áp dụng lực kéo hương lên theo chiều thẳng đứng
có thể được sử dụng
16 TRÌNH TỰ
16.1 Điều kiện thiết bị thí nghiệm, vật liệu và thành phần epoxi cho 24 giờ tại nhiệt
độ thí nghiệm xác định.
16.2 Khuấy mạnh các thành phần cho khoảng 30 giây
16.3 Xác định các thành phần với 1 tỉ lệ thích hợp trên đĩa thiếc và pha trộn bằng
dao bay trong khoảng 60 5 giây
16.4 Để chất dính lên trên máy phụt trên mặt của chốt nối và bề mặt bê tông.
16.5 Ấn chốt một cách chắc chắn và loại bỏ chất dính dư
16.6 Trước thời gian yêu cầu một chút, lồng cần ren hoặc mắc chốt.
16.7 Tác dụng tải trọng với tốc độ xác định cho đến khi phá hủy và ghi lại tải trọng
lớn nhất đạt được trước khi phá hủy.
16.8 Tính toán độ bền liên kết đối với bê tông đạt được trước khi phá hủy như sau:
9
TCVN xxxx:xx AASHTO T237-05
TL
Độ bền liên kết, kPa (psia) = (1)
A
Trong đó: TL: Tải trọng tổng trong đơn vị newtons (lbf) và
A : Diện tích liên kết m2(in2)
SỨC CĂNG KÉO VÀ DÍNH BÁM
17 DỤNG CỤ VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM
17.1 Sử dụng thiết bị thí nghiệm đã được miêu tả như trong phần 13
17.2 Thùng lạnh có khả năng duy trì nhiệt độ -9.5 1.00C (15 20F)
17.3 Lò sấy có khả năng duy trì nhiệt độ 60 1OC (140 20F)
17.4 Mẫu thí nghiệm, sử dụng mẫu đại diện đánh dấu bề mặt đường chỉ định cho
việc lắp đặt
18 TRÌNH TỰ
18.1 Khuấy mạnh các thành phần riêng rẽ cho khoảng 30 giây.
18.2 Xác định thành phần theo tỉ lệ thích hợp trên cái đĩa thiếc và pha trộn bằng dao
bay trong khoảng 60 5 giây
18.3 Đặt chất dính trên cái chốt và đánh dấu bề mặt
18.4 Ấn chốt một cách chắc chắn vào đúng vị trí và loại bỏ chất dính dư
18.5 Xử lý tất cả các mẫu cho khoảng 24 giờ tại nhiệt độ 25 10C (77 20F)
18.6 Tiến trình tiếp làm theo phần 14.6 tới 14.8
18.7 Xử lý một trong các mẫu như sau:
18.7.1 Trong vòng 48 giờ tại nhiệt độ 600C (1400F)
18.7.2 Giảm xuống nhiệt độ là 250C sau đó đặt vào trong thùng lạnh cho khoảng 24
giờ tại nhiệt độ -9.50C (150F)
18.7.3 Giảm xuống 250C và thí nghiệm như phần 16.6 ở trên.
ĐỘ BỀN CẮT THEO MẶT NGHIÊNG
19 VẬT LIỆU
19.1 Cát được phân loại tiêu chuẩn (Ottawa) phù hợp với tiêu chuẩn AASHTO T
106, phần 6, ’vật liệu‘, và ASTM C 778.
19.2 Xi măng Portland loại II phù hợp với tiêu chuẩn AASHTO M85
19.3 Nước
20 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
20.1 Khuôn thích hợp để tạo ra những khối vữa bê tông với đáy hình vuông có kích
thước 50.8mm (2 in) và có 1 mặt chéo 50x101.6 mm (2x4 in), tiêu chuẩn là
khoảng 19mm ( in), dựa vào đáy trên. Sau khi phụt cát, những bề mặt chéo
của 2 khối này là được gắn kết với nhau tạo ra một khối có kích thước
50.8x50.8x127 mm (2x2x5 in)
10
AASHTO T237-05 TCVN xxxx:xx
20.2 Khối vữa bê tông được tạo từ những thành phần có khối lượng riêng biệt
 Tiêu chuẩn, 20.1
 Tiêu chuẩn, 20.1
 Ximăng Portland, 12.1
 Nước, 4.8
20.3 Áp suất thí nghiệm phù hợp.
21 TRÌNH TỰ
21.1 Pha trộn chất dính như đã được miêu tả trong phần 14.2 và áp dụng màng bọc
đối với mỗi bề mặt chéo. Ấn bề mặt chéo của mỗi khối cùng với nhau bằng tay
và loại bỏ chất dính thừa.
21.2 Sắp cho các khối thẳng hàng để phần đáy và mặt bên là hình vuông và hinh
thành nên 1 khối có kích thước 50.8x50.8x127mm (2x2x5 in). Sử dụng những
khối gỗ hoặc kim loại kẹp vào mỗi đáy để giữ cho bề mặt chéo không bị trượt
21.3 Sau khi thời gian xử lý được yêu cầu được xác định, dùng một lượng hợp chất
thích hợp đối với mỗi đáy và thí nghiệm bằng cách tác dụng tải trọng nén với 1
tốc độ 22.2 kN/phút (5000 lbf/phút) cho đến tận khi phá hủy.
21.4 Đối với độ bền cắt ướt, sự liên kết khác đặt các khối cùng với nhau như đã
được miêu tả trên. Hong khô khoảng 24 giờ ở nhiệt độ 25 10C (77 20F) và
ngâm vào nước trong 7 ngày tại nhiệt độ 25 10C (77 20F), lấy ra và làm thí
nghiệm ngay lập tức như đã được miêu tả ở trên phần 19.3
22 TÍNH TOÁN
22.1 Tính toán giá trị thí nghiệm bằng Kpa (psi) sử dụng kích thước 50.8x50.8mm
(2x2 in) để tính toán diện tích mẫu:
ứng suất, Kpa (psi) = (2)
Trong đó TL = tổng tảI trọng tính bằng Newtons
A = tiết diện đáy mẫu
HỆ SỐ CẮT
23 THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU
23.1 Tương tự như mục 8
24 TRÌNH TỰ
24.1 Tương tự như mục 9
25 TÍNH TOÁN
25.1 Hệ số cắt = (Độ nhớt tính theo Pa-s (Centipoise) tại 0.5 vòng/phút)/(độ nhớt
tính theo Pa-s (Centipoise) tại 2.5 vòng/phút)
PHẦN II
26 CHUẨN BỊ MẪU
11