Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6530-3:2016 Vật liệu chịu lửa - Phần 3: Xác định khối lượng thể tích, độ hút nước

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6530-3:2016

VẬT LIỆU CHỊU LỬA - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 3: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH, ĐỘ XỐP BIỂU KIẾN, ĐỘ HÚT NƯỚC, ĐỘ XỐP THỰC CỦA VẬT LIỆU CHỊU LỬA ĐỊNH HÌNH SÍT ĐẶC

Refractory products - Test methods
Part 3: Densen shaped refractory products - Determination of bulk density, apparent prosity, water absorption and true porosity

Lời nói đầu

TCVN 6530-3:2016 thay thế TCVN 6530-3:1999.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 6530-1÷13:2016, Vật liệu chịu lửa - Phương pháp thử bao gồm cóc phần sau:

- TCVN 6530-1:2016, Vật liệu chịu lửa - Phương pháp thử - Phần 1: Xác định độ bền nén ở nhiệt độ thường của vật liệu chịu lửa định hình sít đặc;

- TCVN 6530-2:2016, Phần 2: Xác định khối lượng riêng;

- TCVN 6530-3:2016, Vật liệu chịu lửa - Phương pháp thử - Phần 3: Xác định khối lượng thể tích, độ hút nước, độ xốp biểu kiến độ xốp thực của vật liệu chịu lửa định hình sít đặc;

- TCVN 6530-4:2016, Phần 4: Xác định độ chịu lửa;

- TCVN 6530-5:2016, Phần 5: Xác định độ co nở phụ sau khi nung của vật liệu chịu lửa định hình sít đặc;

- TCVN 6530-6:2016, Phần 6: Xác định nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng;

- TCVN 6530-7:2016, Phần 7: Xác định độ bền sốc nhiệt của vật liệu chịu lửa định hình sít đặc;

- TCVN 6530-8:2016, Phần 8: Xác định độ bền xỉ;

- TCVN 6530-9:2016, Phần 9: Xác định độ dẫn nhiệt bằng phương pháp dây nóng (Hình chữ thập và nhiệt điện trở);

- TCVN 6539-10:2016, Phần 10: Xác định độ bền uốn ở nhiệt độ cao;

- TCVN 6530-11:2016, Phần 11: Xác định độ chịu mài mòn ở nhiệt độ thường;

- TCVN 6530-12:2016, Phần 12: Xác định khối lượng thể tích vật liệu chịu lửa dạng hạt;

- TCVN 6530-13:2016, Phần 13: Xác định độ bền ôxy hóa của vật liệu chịu lửa chứa carbon.

TCVN 6530-1÷13:2016 do Viện Vật liệu Xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

VẬT LIỆU CHỊU LỬA - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 3: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH, ĐỘ HÚT NƯỚC, ĐỘ XỐP BIỂU KIẾN, ĐỘ XỐP THỰC CỦA VẬT LIỆU CHỊU LỬA ĐỊNH HÌNH SÍT ĐẶC

Refractory products - Test methods Part 3: Densen shaped refractory products - Determination of bulk density, apparent prosity, water absorption and true porosity

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định khối lượng thể tích, độ xốp biểu kiến, độ hút nước và độ xốp thực của vật liệu chịu lửa định hình sít đặc.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 6530-2, Vật liệu chịu lửa - Phương pháp thử - Phần 2: Xác định khối lượng riêng.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Khối lượng thể tích (Bulk density)

Pb, là tỷ số giữa khối lượng của vật liệu khô và thể tích toàn phần, được biểu thị là gam trên centimét khối (g/cm³) hoặc kilogam trên mét khối (kg/m³).

3.2

Thể tích toàn phần (Bulk volume)

Tổng thể tích phần thể rắn, lỗ xốp hở và lỗ xốp kín trong vật liệu, được biểu thị là centimét khối (cm³).

3.3

Khối lượng biểu kiến (Apparent mass)

Khối lượng cân của vật liệu ngậm đầy chất lỏng trong các lỗ hở, ngập hoàn toàn trong chất lỏng (cân thủy tĩnh), được biểu thị là gam (g).

3.4

Độ xốp biểu kiến (Apparent porosity)

Tỷ số giữa tổng thể tích lỗ hở trên thể tích toàn phần của vật liệu, được biểu thị là phần trăm thể tích (%).

3.5

Độ xốp thực (True porosity)

Tỷ số giữa tổng thể tích lỗ hở và lỗ kín trên thể tích toàn phần của vật liệu, được biểu thị là phần trăm thể tích (%).

4  Nguyên tắc

Thực hiện cân các khối lượng sau:

- Cân khối lượng mẫu thử khô;

- Cân thủy tĩnh, khối lượng biểu kiến của mẫu thử;

- Cân khối lượng mẫu thử ngậm đầy chất lỏng.

- Từ các giá trị trên và khối lượng riêng xác định theo TCVN 6530-2, tính khối lượng thể tích, độ xốp biểu kiến, độ hút nước và độ xốp thực.

5  Thiết bị, dụng cụ

5.1  Tủ sấy, có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đến (150 ± 10) °C.

5.2  Thiết bị hút chân không, có khả năng giảm áp suất tuyệt đối đến giá trị không lớn hơn 2500 Pa (0,025 bar) và áp suất sử dụng thử nghiệm. Xem Hình 1.

5.3  Cân, có độ chính xác đến 0,01 g, được chế tạo phù hợp để mẫu thử ngập trong chất lòng khi cân (cân thủy tĩnh). Xem Hình 2.

5.4  Bình cân, có kích thước phù hợp để mẫu thử ngập trong chất lỏng khi xác định khối lượng biểu kiến.

5.5  Nhiệt kế, có độ chính xác đến 1 °C.

5.6  Chất lỏng, sử dụng nước cất hoặc nước khử ion cho vật liệu không phản ứng với nước. Với vật liệu dễ phản ứng khi tiếp xúc nước thì sử dụng chất lỏng hữu cơ phù hợp (thường dùng dầu hỏa). Đổi chất lỏng khác khi có màu hoặc khí xuất hiện trong khi thử nghiệm.

5.7  Bình hút ẩm.

5.8  Thiết bị gia công mẫu thử, máy cắt, máy khoan.

6  Chuẩn bị mẫu thử

6.1  Mẫu thử có hình trụ, hoặc hình hộp chữ nhật được khoan, cắt từ viên mẫu. Khối lượng thể tích mẫu thử từ 50 cm³ đến 200 cm³. Tỷ lệ giữa kích thước lớn nhất và nhỏ nhất không lớn hơn 2:1.

CHÚ THÍCH: Nếu mẫu thử không đạt được quy định kích thước và thể tích trên, có thể sử dụng mẫu thử có kích thước khác và được ghi vào báo cáo kết quả.

Nếu mẫu thử cắt từ các vị trí khác nhau của mẫu có khối lượng riêng khác nhau, vị trí mẫu thử cắt để thử nghiệm phải được ghi vào báo cáo kết quả.

6.2  Số lượng mẫu (ví dụ viên gạch, vật liệu định hình khác) được sử dụng thí nghiệm phải có ít nhất hai viên trong lô hoặc phải có sự thống nhất giữa các bên liên quan về số lượng.

6.3  Các mẫu thử có vết nứt nhìn thấy được bằng mắt thường phải được loại ra, vì khi xác định khối lượng thể tích sẽ làm sai lệch kết quả.

7  Cách tiến hành

7.1  Xác định khối lượng mẫu thử, m₁

Sấy mẫu thử ở nhiệt độ (110 ± 5) °C đến khối lượng không đổi (khi cân mẫu thử lặp lại trong quá trình sấy cách nhau 2 h, sai lệch khối lượng cân không lớn hơn 0,1 %).

CHÚ THÍCH: Vật liệu kiềm tính có thể sấy ở (150 ± 10) °C để thoát ẩm nhanh.

Trước khi cân, mẫu thử phải được đặt vào bình hút ẩm để nguội đến nhiệt độ phòng. Cân mẫu thử, khối lượng cân được (m₁) xác định chính xác đến 0,01 g.

7.2  Ngâm mẫu bão hòa chất lỏng

Kiểm tra thiết bị hút chân không để đảm bảo vẫn đạt độ chân không. Đặt mẫu thử đã sấy khô và làm nguội vào buồng chứa. Sau khi đậy kín nắp buồng chứa, tiến hành giảm áp suất trong buồng chứa đến áp suất không lớn hơn 2500 Pa (0,025 at). Duy trì áp suất chân không ít nhất 15 min. Để chắc chắn không khí trong các lỗ xốp hở đã thoát ra, ngắt kết nối giữa buồng chứa và bơm chân không, áp suất buồng chứa không tăng trong suốt quá trình thử. Tiến hành bơm chất lỏng vào buồng chứa mẫu thử trong khoảng 3 min, chất lỏng ngập bề mặt mẫu thử khoảng 20 mm. Duy trì áp suất trong 30 min để chất lỏng thấm vào các lỗ xốp hở. Mẫu thử được ngâm ngập chất lỏng đến khi lấy ra thực hiện cân thủy tĩnh.

7.3  Xác định khối lượng mẫu thử trong chất lỏng (cân thủy tĩnh), m₂

Treo mẫu thử bằng sợi mảnh vào vị trí cân và cân mẫu thử khi nhúng ngập hoàn toàn trong chất lỏng chứa trong bình cân. Khối lượng biểu kiến mẫu thử cân được (m₂), xác định chính xác đến 0,01 g. Đo nhiệt độ chất lỏng tại thời điểm cân, độ chính xác 1 °C. Ví dụ tham khảo Hình 2.

7.4  Xác định khối lượng mẫu thử bão hòa chất lỏng, m₃

Chuẩn bị khăn bông đã nhúng ngậm bão hòa chất lỏng và vắt nhẹ tay trước mỗi lần sử dụng. Trải khăn lên mặt bàn.

Lấy mẫu thử ra khỏi chất lỏng và ngay lập tức lau chất lỏng thừa bằng cách quấn khăn bông vào mẫu thử và thẩm nước ở sáu mặt mẫu thử. Việc thực hiện thao tác này nhanh để đảm bảo chất lỏng không thoát ra từ lỗ xốp hở.

Ngay lập tức cân mẫu thử trong không khí. Khối lượng cân được (m₃) xác định chính xác đến 0,01 g.

7.5  Xác định khối lượng riêng chất lỏng

Xác định khối lượng riêng chất lỏng sử dụng ở nhiệt độ thực hiện thử nghiệm mẫu thử theo Điều 7.4, TCVN 6530-2. Nếu sử dụng nước để thí nghiệm, trong khoảng nhiệt độ 15 °C đến 30 °C có thể sử dụng khối lượng riêng 1,0 g/cm³.

8  Biểu thị kết quả

8.1  Khối lượng thể tích mẫu thử, P_b, tính bằng gam trên centimet khối (g/cm³), theo công thức (1):

Khối lượng thể tích biểu thị bằng gam trên centimet khối hoặc kilogam trên mét khối bằng cách nhân 10³ từ kết quả công thức (1). Kết quả thử nghiệm hai mẫu thử thực hiện song song, độ sai lệch tuyệt đối không lớn hơn 0,02 g/cm³, Kết quả của phép thử là giá trị trung bình của ít nhất hai kết quả riêng biệt, chính xác đến 0,01 g/cm³.

8.2  Độ xốp biểu kiến, X_bk, tính bằng phần trăm thể tích (%), theo công thức (2):

Độ xốp biểu kiến được xác định đến 0,1 % thể tích. Kết quả thử nghiệm hai mẫu thử thực hiện song song, độ sai lệch tuyệt đối không lớn hơn 0,5 %. Kết quả của phép thử là giá trị trung bình cộng của ít nhất hai kết quả riêng biệt.

8.3  Độ xốp thực, X_t, tính bằng phần trăm thể tích (%), theo công thức (3):

Độ xốp thực được xác định đến 0,1 % thể tích. Kết quả thử nghiệm hai mẫu thử thực hiện song song, độ sai lệch tuyệt đối không lớn hơn 0,5 %. Kết quả của phép thử là giá trị trung bình cộng của ít nhất hai kết quả riêng biệt.

8.4  Độ hút nước, W_a, tính bằng phần trăm khối lượng (%), theo công thức (4):

Độ hút nước được xác định đến 0,1 % khối lượng. Kết quả thử nghiệm hai mẫu thử thực hiện song song, độ sai lệch tuyệt đối không lớn hơn 0,3 %. Kết quả của phép thử là giá trị trung bình cộng của ít nhất hai kết quả riêng biệt.

trong các công thức từ 8.1 đến 8.4:

m₁ là khối lượng của mẫu thử sấy khỗ, tính bằng gam (g);

m₂ là khối lượng biểu kiến của mẫu thử, tính bằng gam (g);

m₃ là khối lượng của mẫu thử bão hòa chất lỏng, tính bằng gam (g);

p_l là khối lượng riêng của chất lỏng, tính bằng gam trên centimet khối (g/cm³);

p_b là khối lượng thể tích của mẫu, tính bằng gam trên centimet khối (g/cm³).

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm gồm ít nhất các thông tin sau:

a) thông tin vật liệu được thử nghiệm như loại vật liệu, số lượng mẫu thử, chất lỏng sử dụng, ngày thử nghiệm;

b) viện dẫn tiêu chuẩn này;

c) kết quả thử nghiệm, được tính toán theo Điều 8;

d) biểu mẫu xác định khối lượng thể tích, độ xốp biểu kiến, độ hút nước và độ xốp thực tham khảo Phụ lục A.

CHÚ DẪN:

Hình 1 - Ví dụ hình ảnh hệ thống hút chân không và ngâm mẫu thử

CHÚ DẪN:

1  Mẫu thử

2  Chất lỏng

3  Buồng chứa

4  Dây treo

5  Khung đỡ

Hình 2 - Ví dụ hình ảnh hệ thống hai loại cân thủy tĩnh mẫu thử.

Phụ lục A

(tham khảo)

Biểu mẫu kết quả xác định khối lượng thể tích, độ xốp biểu kiến, độ hút nước, độ xốp thực của mẫu thử