Tiêu chuẩn "Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn ASTM C880/C880M về Độ bền uốn của Đá khối", do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định độ bền uốn của đá bằng cách sử dụng một dầm đơn giản với tải trọng một phần tư điểm. Các thử nghiệm đá nên được thực hiện khi cần thiết với tải trọng vuông góc với mặt phẳng nền và tải trọng song song với mặt phẳng nền. Khi cần thiết, các thử nghiệm uốn cũng nên được thực hiện trong điều kiện ẩm ướt.
Phương pháp thử nghiệm này hữu ích trong việc chứng minh sự khác biệt về độ bền uốn giữa các loại đá có kích thước khác nhau. Nó cũng cung cấp một phương tiện để so sánh các loại đá cùng loại.
Máy thử nghiệm được sử dụng trong các thử nghiệm này tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM E4. Trong các thử nghiệm uốn đá sử dụng khối chịu lực, phương pháp tải trọng một phần tư điểm được sử dụng để đảm bảo lực tác dụng lên dầm chỉ theo phương thẳng đứng và không lệch tâm. Máy 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 thức ngăn ngừa va đập.
Mẫu được chọn để đại diện cho giá trị trung bình thực tế của loại hoặc nhóm đá cần kiểm tra và chất lượng được cung cấp trên thị trường theo tên loại đá cần kiểm tra. Mẫu có thể được người mua hoặc đại diện được ủy quyền của người mua lựa chọn từ đá khai thác hoặc đá lộ thiên tự nhiên và phải có kích thước đủ lớn để chuẩn bị số lượng mẫu thử cần thiết. Trong trường hợp có sự khác biệt đáng kể, người mua có thể chọn bao nhiêu mẫu tùy ý để xác định sự khác biệt về độ bền uốn.
Mẫu thử phải rộng 102 mm, dày 32 mm và dài 381 mm, với lỗ mở thử nghiệm là 318 mm. Các cạnh của mẫu phải vuông góc với mặt trên và mặt dưới. Mẫu phải có bề mặt mài mòn mịn trên các mặt phẳng vuông góc với tải trọng và bề mặt cưa mịn trên bốn mặt phẳng còn lại. Kích thước mẫu phải được đo và ghi lại chính xác đến 0,3 mm. Ít nhất năm mẫu phải được thử nghiệm cho mỗi điều kiện thử nghiệm. Giá trị trung bình của kết quả thử nghiệm sẽ được báo cáo là cường độ uốn của đá.
Khi xác định độ dày công trình (ví dụ, khi xác định độ dày của tấm đá cho một dự án), thường yêu cầu thử uốn ở độ dày công trình. Khi cần thử ở độ dày công trình và độ dày công trình khác với 32 mm, kích thước mẫu thử phải được xác định theo công thức sau: Độ mở được thử phải gấp 10 lần độ dày. Chiều dài mẫu thử phải không nhỏ hơn 51 mm và không dài hơn 102 mm so với độ mở được thử. Khi độ dày nhỏ hơn 68 mm, chiều rộng mẫu thử phải là 102 mm. Khi độ dày lớn hơn 68 mm, chiều rộng phải gấp 1,5 lần độ dày. Nếu độ dày khác với 32 mm và kích thước mẫu thử đáp ứng các tiêu chí về độ dày công trình nêu trên, giá trị trung bình của kết quả thử nghiệm sẽ được báo cáo là cường độ uốn của đá ở độ dày công trình.
Nếu chất lượng bề mặt làm việc được chỉ định (ví dụ, nếu chất lượng kiến trúc của các tấm ốp cho dự án được chỉ định), nhìn chung nên tiến hành thử nghiệm uốn trên các mẫu có cùng chất lượng với bề mặt làm việc. Khi tiến hành thử nghiệm trên bề mặt làm việc, cần lưu ý những điểm sau: Mẫu phải có chất lượng trên mặt phẳng vuông góc với tải trọng, phù hợp với chất lượng được chỉ định cho công việc. Trừ khi có chỉ định khác, mẫu phải được đặt sao cho bề mặt hoàn thiện chịu ứng suất uốn. Giá trị trung bình của kết quả thử nghiệm phải được báo cáo là cường độ uốn của đá trên bề mặt làm việc.
Trước khi thử nghiệm, các mẫu được sấy khô ở nhiệt độ 60°C (60°F) cộng/trừ 2°C (120°F) trong 48 giờ. Vào giờ thứ 46, 47 và 48, các mẫu được cân để đảm bảo khối lượng đồng đều. Nếu khối lượng tiếp tục giảm, các mẫu được sấy khô cho đến khi thu được ba lần đo liên tiếp cùng khối lượng trong mỗi giờ. Sau khi lấy mẫu ra khỏi lò, chúng 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 độ C (cộng/trừ 2 độ C) trong 48 giờ. Ngay khi lấy mẫu ra khỏi bể, lau sạch nước bề mặt và tiến hành 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 được điều chỉnh để tiếp xúc với mẫu. Tải trọng được tác dụng với tốc độ ứng suất không đổi là 4,14 MPa cho đến khi phá hủy.
Tóm lại, tiêu chuẩn ASTM C880/C880M là một phương pháp thử nghiệm được phát triển để xác định độ bền uốn (mô đun đứt gãy) của đá định hình. Đặc tính này rất quan trọng để đánh giá khả năng chống gãy hoặc nứt của đá khi chịu uốn hoặc chịu tải, đặc biệt là trong các ứng dụng kiến trúc và kết cấu như mặt bàn, sàn, ốp tường hoặc cầu thang. Bài kiểm tra này cung cấp cho các nhà thiết kế, kiến trúc sư, kỹ sư và nhà cung cấp dữ liệu cần thiết để đảm bảo sản phẩm đá của họ đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và an toàn.
Độ bền uốn là ứng suất tối đa mà vật liệu có thể chịu được khi uốn cong và đặc biệt quan trọng đối với đá kích thước được đặt nằm ngang hoặc chịu lực uốn. Phương pháp thử nghiệm được mô tả trong tiêu chuẩn này bao gồm:
Phương pháp này thường được sử dụng để thử nghiệm các vật liệu như: đá granit, đá cẩm thạch, đá vôi, đá sa thạch, đá phiến và đá travertine.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền uốn là:
Kết quả thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM C880/C880M giúp:
Sử dụng tiêu chuẩn này mang lại những lợi ích sau:
Do đó, tiêu chuẩn ASTM C880/C880M là một phương pháp thử nghiệm quan trọng trong ngành công nghiệp đá và xây dựng. Tiêu chuẩn này giúp xác định liệu một sản phẩm đá định hình có thể chịu được độ uốn và ứng suất mà nó sẽ gặp phải trong quá trình sử dụng thực tế hay không. Bằng cách tuân thủ tiêu chuẩn này, các nhà sản xuất và nhà thiết kế có thể đảm bảo tính an toàn, độ bền và hiệu suất của các công trình và sản phẩm làm từ đá.
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 tiêu chuẩn "ASTM C880/C880M Standard Test Method for Flexural Strength of Dimensional Stone" (Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM C880/C880M về độ bền 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.
