Tiêu chuẩn "Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn ASTM C1352/C1352M về Mô đun Đàn hồi Uốn của Đá Kích thước", do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định mô đun đàn hồi uốn của đá bằng cách sử dụng một dầm chịu tải điểm góc phần tư đơn giản. Các thử nghiệm đá có thể được thực hiện với tải trọng tác dụng vuông góc với mặt phẳng nền hoặc vết nứt, và với tải trọng tác dụng song song với mặt phẳng nền hoặc vết nứt. Các thử nghiệm đá có thể được thực hiện trong điều kiện mẫu ướt và khô. Người thử nghiệm phải xác định điều kiện nào sẽ được sử dụng.
Phương pháp thử nghiệm này hữu ích trong việc cung cấp các giá trị kỹ thuật cho phân tích ứng suất và độ võng của các tấm đá. Nó cũng hữu ích để chứng minh sự khác biệt về mô đun uốn giữa các loại đá có kích thước khác nhau và các loại đá cùng loại theo các hướng tải khác nhau (song song và vuông góc với vết nứt hoặc khe nứt).
Đối với mục đích của tiêu chuẩn này, mô đun đàn hồi còn được gọi là ứng suất trên một đơn vị biến dạng, Mô đun Young.
Máy thử nghiệm được sử dụng trong các thử nghiệm này tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM E4. Phương pháp tải trọng một phần tư điểm được sử dụng trong các thử nghiệm uốn đá sử dụng khối chịu lực để đảm bảo lực tác dụng lên dầm chỉ theo phương thẳng đứng và không lệch tâm. Thiết bị phải có khả năng duy trì chiều dài nhịp và khoảng cách giữa khối chịu lực và khối đỡ trong phạm vi cộng/trừ 1,3 mm. Tải trọng phải được tác dụng với tốc độ đồng đều và theo cách ngăn ngừa va đập.
Máy đo độ võng có khả năng đọc tới 0,002 mm cũng được sử dụng trong các thử nghiệm để đo độ võng giữa nhịp tại hai cạnh tự do và độ võng của giá đỡ ở cả hai đầu.
Mẫu thử phải rộng 100 mm, dày 32 mm và dài 380 mm, với lỗ mở thử nghiệm là 320 mm. Các cạnh của mẫu phải vuông góc với mặt trên và mặt dưới. Mẫu phải được phủ một lớp mài mòn mịn trên các mặt phẳng vuông góc với tải trọng và một bề mặt cưa mịn trên bốn mặt phẳng còn lại. Kích thước của mẫu phải được đo và ghi lại chính xác đến 0,2 mm. Ít nhất năm mẫu phải được thử nghiệm cho mỗi điều kiện thử nghiệm. Giá trị trung bình được tính toán từ đồ thị kết quả thử nghiệm sẽ được báo cáo là mô đun đàn hồi uốn cho điều kiện đó.
Khi độ dày công trình được xác định (khi độ dày của các tấm đá cho dự án được xác định), người ta thường yêu cầu thực hiện các thử nghiệm mô đun đàn hồi uốn ở độ dày công trình. Sau đây là quy định về kích thước mẫu khi yêu cầu thử nghiệm ở độ dày công trình và khi độ dày công trình thay đổi từ 32 mm. Nhịp thử nghiệm phải gấp mười lần độ dày. Chiều dài mẫu không được nhỏ hơn 50 mm và không dài hơn 100 mm so với nhịp thử nghiệm. Khi độ dày nhỏ hơn 70 mm, chiều rộng mẫu phải là 100 mm. Khi độ dày lớn hơn 70 mm, chiều rộng phải gấp 1,5 lần độ dày. Khi độ dày thay đổi từ 32 mm và kích thước mẫu đáp ứng các tiêu chí về độ dày công trình được chỉ định ở trên, giá trị trung bình của kết quả thử nghiệm cho từng điều kiện được báo cáo là mô đun đàn hồi uốn của đá ở độ dày công trình cho điều kiện đó.
Đối với các mẫu có bề mặt gồ ghề, hãy chuẩn bị các mặt phẳng cho các giá đỡ nhịp và các khối tải trọng một phần tư điểm, và bôi một lớp keo trám chống thấm rộng 15 mm vào giữa các khu vực này. Để keo trám khô hoặc đông cứng theo khuyến nghị của nhà sản xuất trước khi tiến hành xử lý mẫu.
Trước khi thử nghiệm, các mẫu được sấy khô trong môi trường khô ở nhiệt độ 60°C (60°F) cộng/trừ 2°C trong 48 giờ. Vào giờ thứ 46, 47 và 48, các mẫu được cân để đảm bảo chúng có cùng khối lượng. Nếu khối lượng tiếp tục giảm, các mẫu được sấy khô cho đến khi thu được ba lần đo liên tiếp cùng khối lượng mỗi giờ. Sau khi lấy ra khỏi lò, các mẫu được làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm trước khi thử nghiệm.
Trước khi thử nghiệm trong môi trường ẩm ướt, các mẫu được ngâm trong nước ở nhiệt độ 22°C (22°F) cộng/trừ 2°C (22°F) trong 48 giờ. Ngay sau khi lấy mẫu ra khỏi bể, nước trên bề mặt mẫu được lau sạch và mẫu được thử nghiệm.
Để bắt đầu thử nghiệm, thiết bị được lắp ráp, mẫu được đặt trên các giá đỡ nhịp và các khối tải trọng một phần tư điểm được điều chỉnh để tiếp xúc với mẫu. Mẫu được tải trước hai lần đến tải trọng tối đa tương ứng với 50% cường độ giới hạn dự kiến, sau đó được đưa về 0. Tải trọng được tăng với tốc độ tương ứng với sự thay đổi ứng suất uốn không quá 4,14 MPa mỗi phút. Các giá trị cường độ uốn giới hạn được xác định tốt nhất theo tiêu chuẩn ASTM C880. Tải trọng trước 44 N được áp dụng, các chỉ số độ võng được đưa về 0 và thiết bị đọc tải trọng được sử dụng.
Tải trọng được tăng dần theo từng mức khoảng 10 phần trăm tải trọng phá hủy dự kiến. Tại mỗi mức, tải trọng được dừng lại và độ võng cạnh giữa nhịp của cả hai mẫu được ghi lại. Tải trọng tăng dần và giá trị đo độ võng được tiếp tục cho đến khi xảy ra phá hủy. Thường khó đặt chỉ số độ võng về 0 khi không có tải trọng tác dụng lên mẫu. Một phương pháp phổ biến là áp dụng một tải trọng ban đầu nhỏ, chẳng hạn như 44 N, lên mẫu và đặt chỉ số độ võng về 0 cho tải trọng này. Vì chỉ cần độ dốc của đường cong ứng suất-biến dạng, nên tải trọng ban đầu này không ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
Tóm lại, tiêu chuẩn ASTM C1352/C1352M bao gồm phương pháp thử nghiệm được sử dụng để xác định khả năng chống biến dạng của vật liệu chịu lửa dưới tải trọng nén không đổi ở nhiệt độ cao. Thử nghiệm này rất quan trọng để đánh giá hiệu suất của vật liệu chịu lửa được sử dụng trong lò nung, lò đốt, lò thiêu hủy và lò phản ứng dưới tác động của ứng suất nhiệt và cơ học thực tế. Phương pháp thử nghiệm này đo lường hành vi biến dạng dão của vật liệu chịu lửa khi chịu tải trọng không đổi ở nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian cụ thể. Nó đặc biệt hữu ích để đánh giá:
Tiêu chuẩn này áp dụng cho nhiều loại sản phẩm chịu lửa định hình, bao gồm gạch chamotte, gạch có hàm lượng alumina cao và vật liệu chịu lửa cách nhiệt.
Vật liệu chịu lửa phải duy trì hình dạng và hiệu suất kết cấu dưới nhiệt độ và áp suất cực cao. Biến dạng rão, hay biến dạng chậm dưới tải trọng nhiệt độ cao, có thể làm giảm hiệu suất lớp lót của thiết bị công nghiệp, dẫn đến hư hỏng sớm hoặc rủi ro an toàn. Tiêu chuẩn này cung cấp một phương pháp chuẩn hóa để đo lường hệ số hiệu suất này, đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy trong việc lựa chọn vật liệu và kiểm soát chất lượng.
Các thông số chính được đánh giá ở đây là:
Các ngành công nghiệp sử dụng tiêu chuẩn này để đánh giá vật liệu chịu lửa bao gồm:
Tiêu chuẩn này giúp các nhà sản xuất và kỹ sư lựa chọn vật liệu chịu lửa phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tính ổn định về nhiệt và cơ học lâu dài.
Lợi ích của tiêu chuẩn ASTM C1352/C1352M bao gồm:
Do đó, ASTM C1352/C1352M là một công cụ thiết yếu để đánh giá hiệu suất cơ học ở nhiệt độ cao của vật liệu chịu lửa. Bằng cách mô phỏng các điều kiện vận hành liên quan đến nhiệt và áp suất, tiêu chuẩn này đảm bảo rằng vật liệu được sử dụng trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt có thể chịu được thử thách của thời gian, nhiệt độ và ứng suất.
Với kinh nghiệm nhiều năm hoạt động và luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu, chúng tôi thực hiện thử nghiệm, đo lường và phân tích trong nhiều lĩnh vực cho các doanh nghiệp thuộc mọi ngành nghề, với đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm và cơ sở hạ tầng rộng khắp. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo "Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM C1352/C1352M về Mô đun đàn hồi uốn của đá khối".
Bạn có thể yêu cầu chúng tôi điền vào mẫu của chúng tôi để có được một cuộc hẹn, để có thêm thông tin hoặc yêu cầu đánh giá.
