Bên cạnh phương pháp thí nghiệm sức kháng thủng thanh và sức kháng thủng CBR thì phép thử rơi côn cũng là một phương pháp thí nghiệm sức kháng thủng khác của VĐKT được thực hiện theo tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 8484:2010. Vậy sức kháng thủng theo tiêu chuẩn này có quy trình thực hiện ra sao? Hãy cùng Phú Thành Phát tìm hiểu về nội dung này thông qua bài viết được chia sẻ ngay bên dưới nhé!

Sức kháng thủng là gì?

Sức kháng thủng hay còn gọi là sức bền kháng thủng là khả năng chống lại sự xuyên thủng của vải địa kỹ thuật với các loại vật liệu rắn khi rơi tự do xuống bề mặt vải.

Quy định chung

Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định sức bền kháng thủng bằng phép thử rơi côn cho tất cả các loại vải địa kỹ thuật.

Tài liệu viện dẫn

TCVN 8221 : 2009, Vải địa kỹ thuật – Phương pháp xác định khối lượng đơn vị diện tích.

TCVN 8222 : 2000, Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, thử mẫu và xử lý thống kê.

Nguyên tắc

Sức bền kháng thủng của mẫu thử được đánh giá bởi số đo đường kính lỗ thủng do côn thử* gây ra khi nó tự do từ độ cao chuẩn xuống tâm mẫu thử hình tròn, kẹp nằm ngang.

*Côn thử là côn có khối lượng, kích thước và dạng hình học tiêu chuẩn sử dụng để xác định sức bền kháng thủng của mẫu thử.

Thiết bị thí nghiệm

• Hệ ngàm kẹp mẫu (8;10) chế tạo bằng thép không gỉ, hình vành khăn gồm ngàm trên (8) và ngàm dưới (10). Mặt tiếp giáp giữa chúng được phay các rãnh và răng đồng tâm nhằm tăng độ chặt khi kẹp mẫu và tránh dính mẫu trong quá trình tháo, lắp. Mặt trên và mặt dưới của hệ ngàm được gắn hai hộp bảo vệ côn thử số (7), (12) đề phòng trường hợp côn nẩy ra ngoài khi mẫu thử quá bền hoặc rơi xuống dưới khi mẫu thử kém bền.
  • Ngàm trên các đường kính trong 150mm ± 0,5mm. Đường kính ngoài 200mm ± 0,5mm và được ép chặt với ngàm dưới bằng hệ ốc xiết (9).
  • Ngàm dưới đồng thời là bệ máy giữ 4 trụ (2) và 4 chân máy (13) bằng ren. Thiết bị được chỉnh thăng bằng bằng cách xoay các chân đỡ (13) theo chiều xuôi hoặc ngược kim đồng hồ. Ngàm dưới có đường kính trong 150mm ± 0,5mm, đường kính ngoài 260mm ± 0,5mm lớn hơn so với đường kính ngoài của ngàm trên.
• Mặt bích dịch chuyển (5) chế tạo bằng thép không rỉ, hình tròn đường kính 260mm ± 0,5mm. Có 4 lỗ vành ngoài lồng vào 4 trụ đỡ (2). Dịch chuyển lên hoặc xuống dọc theo trụ đỡ bằng cách quay phải hoặc trái trục vít (3) để chọn chiều cao rơi côn. Đuôi côn thử cài qua lỗ khoan đúng tâm mặt bích. Được giữ chặt tại đó nhờ cơ cấu giữ và thả côn (4). Khi thử kéo nhẹ núm (4) côn sẽ rơi tự do xuống đúng tâm mẫu.
• Côn thử được chế tạo bằng thép không gỉ có trọng lượng 1000g ± 5g, góc đỉnh 45°, đường kính lớn nhất 50 mm ± 0,1 mm (xem Hình 5.1). Có nhiều cách thả côn như dùng kéo cắt dây treo côn hay sử dụng bộ trượt cơ học …. Dù sử dụng cách nào cũng phải bảo đảm côn không bị xoay trong khi rơi tự do và mũi nhọn rơi đúng tâm mẫu.
• Côn đo được chế tạo bằng hợp kim nhôm có trọng lượng 600 g ± 5 g; góc đỉnh 14°15’, đường kính lớn nhất 50mm ± 0,1mm, trên bề mặt được khắc và các vạch ứng với mỗi các đường kính khác nhau (xem Hình 5.2).

Mẫu thử

Kích thước mẫu

Mẫu thử hình tròn đường kính 200mm ± 0,5mm

Xác định và đánh dấu tâm mẫu bằng bút màu.

Mẫu thử lấy bằng khuôn lấy mẫu, nếu không có khuôn lấy mẫu có thể dùng compa và kéo sắc chế tạo mẫu. Chú ý không để bị giãn hoặc nhăn khi chế tạo mẫu.

Số lượng mẫu thử

Số lượng mẫu thử trong từng trường hợp cụ thể được quy định theo TCVN 8222:2009

Số lượng mẫu thử ít nhất trong mọi trường hợp là 10 mẫu.

Điều hòa mẫu

Điều hòa mẫu trong không khí ở điều kiện tiêu chuẩn theo quy định của TCVN 8222:2009.

Tiến hành thí nghiệm

Phép thử thực hiện trong điều kiện tiêu chuẩn theo quy định của TCVN 8222:2009.

Cách tiến hành được thực hiện như sau:

1. Chỉnh thăng bằng thiết bị bằng cách xoay các chân đỡ và kiểm tra bằng thước đo thăng bằng. Lắp mẫu vào ngàm kẹp, xiết ốc đều với lực vừa đủ sao cho mẫu được giữ vừa chặt mà không bị nhăn.
2. Gài đuôi côn thử vào cơ cấu giữ côn. Kiểm tra điểm tiếp xúc giữa mũi côn và tâm mẫu thử bằng con dọi.
3. Chọn độ cao rơi côn:
   1. Độ cao rơi côn là khoảng cách rơi tự do tính từ mũi nhọn của côn thử đến tâm mẫu thử.
   2. Độ cao rơi côn tiêu chuẩn là 500 mm ± 2 mm.
   3. Đối với mẫu thử có độ bền kháng thủng cao, chọn độ cao rơi côn 750 mm hoặc 1000 mm.
   4. Đối với mẫu thử có độ bền cao kháng thủng thấp, chọn độ cao rơi côn 250 mm.
      Tham khảo chọn độ cao rơi thích hợp đối với từng loại vải theo Bảng 1
      
   5. Xác định khối lượng đơn vị diện tích của vải địa kỹ thuật theo tiêu chuẩn TCVN 8221:2009.

4. Vận hành cơ cấu thả côn bằng cách kéo nhẹ núm (4) cho côn thử rơi tự do xuống đúng tâm mẫu
5. Nhấc ngay côn thử sau khi côn xuyên thủng mẫu.
6. Đợi 10 giây, đo lỗ thủng. Đặt côn đo thẳng đứng dưới khối lượng bản thân vào lỗ thủng. Chú ý không xoay hoặc ấn côn đo. Dùng bút chì đánh dấu điểm tiếp xúc thấp nhất giữa mẫu và côn, nhấc côn ra và ghi kết quả đo với độ chính xác tới 1 mm.

Xử lý và tính toán kết quả

1. Loại bỏ các kết quả côn rơi cách tâm mẫu lớn hơn 5mm hoặc chạm vào thành hộp bảo vệ phía trên.
2. Loại các kết quả dị thường theo quy định của TCVN 8222 : 2009 và thử các mẫu khác lấy từ một cuộn.
3. Đối với những mẫu thử ở độ cao nằm ngoài độ cao tiêu chuẩn (500mm ± 2mm) kết  quả thử phải quy đổi về độ cao tiêu chuẩn theo các đẳng thức sau:
       D₅₀₀  = 1,60 D₂₅₀                               (1)
       D₅₀₀  = 0,76 D₇₅₀                               (2)
       D₅₀₀  = 0,62 D₁₀₅₀                              (3)
   Trong đó:
   – D₂₅₀ là đường kính lỗ thủng đo bằng milimet (mm) ở độ cao rơi côn 250mm
   – D₅₀₀ là đường kính lỗ thủng đo bằng milimet (mm) ở độ cao rơi côn 500mm
   – D₇₅₀ là đường kính lỗ thủng đo bằng milimet (mm) ở độ cao rơi côn 750mm
   – D₁₀₀₀ là đường kính lỗ thủng đo bằng milimet (mm) ở độ cao rơi côn 1000mm
4. Các giá trị tiêu biểu: được tính theo TCVN 8222:2009 với đường kính xuyên tiêu chuẩn D₅₀₀.
   1. Giá trị trung bình D₅₀₀, chính xác tới 1 mm
   2. Độ lệch tiêu chuẩn D₅₀₀, chính xác tới 0,1 mm
   3. Hệ số biến thiên, chính xác tới 0,1%
      Lưu ý: Các kết quả dị thường loại bỏ theo quy định tại mục 8.1 và 8.2 không đưa vào tính toán, nhưng phải được ghi lại và báo cáo riêng.
5. Những yêu cầu đối với việc thử tiếp theo
   1. Khả năng lặp lại kết quả: Khi hệ số biến thiên tính theo quy định vượt quá 20% cần tăng thêm số lượng mẫu thử để thu được kết quả nằm trong phạm vi sai lệch cho phép theo quy định. Số lượng mẫu thử được tính theo TCVN 8222 : 2009.
   2. Các giới hạn sai lệch: Kiểm tra các kết quả thu được để đảm bảo các giới hạn sai số thực tế không vượt quá giới hạn quy định. Sai số được coi là thỏa mãn nếu số lần thử không vượt quá thực tế.

Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các nội dung sau:

1. Viện dẫn tiêu chuẩn này;
2. Số, ký hiệu thiết bị dùng để thử;
3. Thứ nguyên dùng tính toán kết quả;
4. Các giá trị tiêu biểu của phép thử;
5. Các giá trị riêng lẻ. Ví dụ như kết quả thử của từng mẫu;
6. Thông tin chi tiết về các kết quả coi là dị thường;
7. Các thay đổi về điều kiện, quy trình thử so với tiêu chuẩn (nếu có);
8. Thông tin chi tiết về các kết quả bị loại bỏ. Kể cả nguyên nhân không dùng các kết quả đó để đánh giá các trị số tiêu biểu.
9. Các thông tin về mẻ mẫu, mẫu thử, điều kiện thử:
   1. Tên đơn vị, cá nhân gửi mẫu.
   2. Tên mẫu, ký hiệu mẫu.
   3. Tên công trình, hạng mục, vị trí lấy mẫu, ngày tháng năm lấy mẫu, gửi mẫu,… Nếu mẫu lấy ngoài công trường lắp đặt, thi công và phải có chữ ký xác nhận của tư vấn giám sát.
   4. Khối lượng mẫu
10. Ngày tháng năm thử mẫu
11. Kiểu điều hòa mẫu
12. Nhiệt độ, độ ẩm khi điều hòa mẫu và thử mẫu.

Lưu mẫu

Mẫu lưu có diện tích nhỏ nhất 1m².

Lưu mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn theo quy định của TCVN 8222:2009.

Thời gian lưu mẫu tối thiểu là 28 ngày.

Kết luận

Vải địa kỹ thuật có thông số sức bền kháng thủng được xác định bằng phương pháp rơi côn. Được thực hiện theo tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 8484:2009. Đây là một trong những thông số quan trọng được dùng để xác định khả năng kháng thủng của vải. Hy vọng rằng qua bài viết trên, bạn sẽ nắm được cơ bản về quy trình thực hiện phương pháp thí nghiệm này.

Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc yêu cầu giải đáp. Vui lòng để lại thông tin hoặc liên hệ trực tiếp với Phú Thành Phát. Chúng tôi tự hào là đơn vị sản xuất và cung cấp vải địa kỹ thuật đạt đầy đủ các yêu cầu thông số, yêu cầu kỹ thuật cho mọi thiết kế công trình. Ngoài ra, Phú Thành Phát còn có đội ngũ chuyên gia, kỹ sư với bề dày kinh nghiệm. Sẽ hỗ trợ tư vấn giải pháp tối ưu cho công trình của bạn.

---

THÔNG TIN LIÊN HỆ
Trụ sở chính: 15 Đường số 5, KDC Vĩnh Lộc, Bình Hưng Hòa B, Bình Tân, TP.HCM
Hotline: 028.666.03482 – 0909.452.039 – 0903.877.809
Email: infor@vaidiakythuat.com