Vai trò và nhiệm vụ của công tác thí nghiệm và kiểm định chất lượng công trình

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN Danh sách nhóm II – Đường bộ K50 Vũ Trung Hiếu Đỗ Văn Hiếu Bùi Lê Hoàng Nguyễn Văn Hoàng Đỗ Mạnh Huấn Nguyễn Bá Khải Phan Hữu Khéo Nguyễn Văn Khoa Nguyễn Trung Kiên Trần Mạnh Kiên Đoàn Thế Linh Đoàn Văn Luân Hà Văn Luân Nguyễn Tiến Mạnh Phùng Tuấn Minh A-PHẦN LÝ THUYẾT CHƯƠNG I : VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH Công trình xây dựng là sản phẩm được tạo thành bởi sức lao động của con người, vật liệu xây dựng, thiết bị lắp đặt vào công trình, được liên kết định vị với đất, có thể bao gồm phần dưới mặt đất, phần trên mặt đất, phần dưới mặt nước và phần trên mặt nước, được xây dựng theo thiết kế. Chính vì vậy, chất lượng công trình xây dựng phụ thuộc nhiều vào chất lượng vật liệu xây dựng. Để đảm bảo được chất lượng công trình xây dựng, cần tiến hành các thí nghiệm kiểm tra và giám sát chất lượng chúng trước khi đưa vào sử dụng. Quản lý chất lượng công trình xây dựng công trình bao gồm các hoạt động quản lý chất lượng của nhà thầu thi công thông qua việc tiến hành công tác thí nghiệm, giám sát thi công xây dựng công trình và nghiệm thu công trình xây dựng của chủ đầu tư, giám sát tác giả của nhà thầu thiết kế xây dựng công trình. Do đó, công tác thí nghiệm vật liệu là một trong những công tác chính của công tác quản lý chất lượng vật liệu nói riêng và công tác quản lý chất lượng công trình nói chung. Các căn cứ pháp lý khẳng định vai trò của thí nghiệm trong thực tiễn sản xuất. - Theo Luật xây dựng, Điều 76: Quyền và nghĩa vụ của nhà thầ thi công xây dựng công trình quy định: Nhà thầu xây dựng phải có nghĩa vụ: d. Kiểm định vật liệu, sản phẩm xây dựng. - Nghị định 12/2009/NĐ-CP ngày 10 tháng 02 năm 2009 của Chính phủ về Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình yêu cầu năng lực của tố chức cá nhân tham gia hoạt động xây dựng như sau: Tổ chức, cá nhân khi tham gia các lĩnh vực sau đây phải có đủ điều kiện về năng lực: Lập dự án đầu tư xây dựng công trình; Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình; Thiết kế quy hoạch xây dựng; Thiết kế xây dựng công trình; đ. Khảo sát xây dựng công trình; e. Thi công xây dựng công trình; g. Giám sát thi công xây dựng công trình; h. Thí nghiệm chuyên ngành xây dựng; i. Kiểm định chất lượng công trình xây dựng; k. Chứng nhận đủ điều kiện bảo đảm an toàn chịu lực công trình xây dựng và chứng nhận sự phù hợp về chất lượng công trình xây dựng. Quyết định 22/2008/QĐ-BGTVT: Quy chế giám sát trong ngành giao thông vận tải. Yêu cầu tư vấn giám sát phải kiểm tra năng lực thí nghiệm trước khi khởi công, thi công công trình. Quyết định 14/2008/QĐ-BGTVT: Ban hành Quy định công nhận và quản lý hoạt động phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng giao thông. Quyết định 11/2008/QĐ-BXD: Ban hành Quy định công nhận và quản lý hoạt động phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng. Thông tư 03/2011/TT-BXD: Hướng dẫn hoạt động kiểm định, giám định và chứng nhận đủ điều kiện đảm bảo an toàn chịu lực, chứng nhận sự phù hợp về chất lượng công trình xây dựng. Vai trò của thí nghiệm đối với công tác nghiên cứu Nghiên cứu tính chất cơ lý của vật liệu. - Thông qua thí nghiệm, người ta có thể đánh giá được tính chất cơ lý của vật liệu từ đó đề xuất ứng dụng làm các cấu kiện phù hợp. - Là thống số đầu vào quan trọng cho việc tính toán kết cấu. - Kiểm chứng các loại vật liệu mới và đề xuất hình dạng, kết cấu mới, kết cấu đặc biệt. Thí nghiệm đo đạc đánh giá cấu kiện, kết cấu mới. - Bổ trợ cho việc tính toán lý thuyết (tính toán cần giả thiết một số tham số đầu vào, có nhiều sai số) - Thực hiện đo đạc trên mô hình kết hợp với tính toán lý thuyết giúp cho việc ứng dụng kết cấu đảm bảo an toàn tiết kiệm. Thí nghiệm đo đạc lập trạng thái ban đầu, đánh giá tuổi thọ còn lại của công trình. - Việc đo đạc lấy các thông tin trạng thái ban đầu để khẳng định chất lượng theo yêu cầu của thiết kế và là cơ sở để theo dõi chất lượng công trình theo thời gian. - Thông qua đo đạc kiểm tra hiện trạng dự báo tuổi thọ còn lại của công trình. Nghiên cứu điều chỉnh giả thiết lý thuyết. - Trong khoa học kỹ thuật chuyên ngành, trong cơ học vật rắn biến dạng và cơ học công trình, việc nghiên cứu lý thuyết chưa giải quyết được đầy đủ mà phải có kết quả nghiên cứu thực nghiệm để làm cơ sở cho việc đánh giá sự phù hợp của các giả thiết đưa ra và xác nhận giá trị đúng đắn của kết quả nhận được từ nghiên cứu lý thuyết. CHƯƠNG II : CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM §Æt vÊn ®Ò YÕu tè ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Çu tiªn ®Õn chÊt l­îng, kh¶ n¨ng lµm viÖc vµ tuæi thä cña c«ng tr×nh lµ chÊt l­îng cña vËt liÖu sö dông. ChÊt l­îng ®ã ®­îc thÓ hiÖn qua gi¸ trÞ cña c¸c lo¹i c­êng ®é giíi h¹n, biÕn d¹ng giíi h¹n, m«®un ®µn håi, tÝnh chÊt vµ sè l­îng c¸c khuyÕt tËt ®· tån t¹i hoÆc xuÊt hÖn míi trªn c«ng tr×nh trong qu¸ tr×nh thi c«ng vµ khai th¸c. C¸c ®Æc tr­ng vÒ c­êng ®é biÕn d¹ng còng nh­ c¸c khuyÕt tÊt cña vËt liÖu lµ nh÷ng sè liÖu vµ th«ng tin cÇn thiÕt cho c¶ qu¸ tr×nh thiÕt kÕ, chÕ t¹o thi c«ng vµ khai th¸c sö dông c«ng tr×nh. §Ó cã kh¶ n¨ng thÊu hiÓu sù lµm viÖc cña c«ng tr×nh, tr­íc tiªn ph¶i tiÕn hµnh x¸c ®Þnh vµ ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña vËt liÖu. HiÖn nay trong kü thuËt x©y dùng, viÖc kh¶o s¸t vµ x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tr­ng c¬ b¶n cña vËt liÖu b»ng thÝ nghiÖm th­êng ®­îc thùc hiÖn theo hai ph­¬ng ph¸p c¬ b¶n lµ ph­¬ng ph¸p ph¸ ho¹i mÉu vµ ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh«ng ph¸ ho¹i. Phương pháp thí nghiệm ph¸ hoại mẫu VËt liÖu kh¶o s¸t ®· cã s½n hoÆc lÊy ra tõ c«ng tr×nh ®­îc chÕ t¹o thµnh c¸c mÉu thö. H×nh d¹ng vµ kÝch th­íc cña mÉu thö ®­îc x¸c ®Þnh tuú theo: - CÊu t¹o vËt liÖu - Môc ®Ých thÝ nghiÖm - C¸c quy ®Þnh trong tiªu chuÈn C¸c mÉu vËt liÖu ®­îc ®­a vµo m¸y thÝ nghiÖm t­¬ng øng víi tr¹ng th¸i lµm viÖc cña vËt liÖu (kÐo, nÐn, uèn, xo¾n), cho chÞu t¸c dông cña lùc ngoµi cã gi¸ trÞ t¨ng dÇn theo tõng cÊp cho ®Õn lóc mÉu bÞ ph¸ ho¹i hoµn toµn. D­íi t¸c dông cña lùc ngoµi, vËt liÖu trong mÉu thö sÏ bÞ biÕn d¹ng t­¬ng øng víi trÞ sè cña øng suÊt do c¸c cÊp lùc t¸c dông g©y ra trong mÉu. T­¬ng øng víi mçi gi¸ trÞ cña øng suÊt, dïng c¸c dông cô ®o ®Ó ®o trÞ sè biÕn d¹ng t­¬ng ®èi trong vËt liÖu cña mÉu thö. C¸c cÆp trÞ sè cña øng suÊt vµ biÕn d¹ng t­¬ng ®èi nhËn ®­îc trong qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm ph¸ ho¹i mÉu cho phÐp x©y dùng mét ®­êng cong biÓu diÔn quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng cña vËt liÖu kh¶o s¸t vµ ®­îc gäi lµ biÓu ®å ®Æc tr­ng cña vËt liÖu, bëi v× qua ®å thÞ nµy cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc c¸c ®Æc tr­ng c¬ - lý cña vËt liÖu kh¶o s¸t. BiÓu ®å vËt liÖu (s - e) nhËn ®­îc qua qu¸ tr×nh thÝ nghiÖm ph¸ ho¹i mÉu thö th­êng lµ biÓu diÔn quan hÖ gi÷a øng suÊt kÐp hoÆc nÐn víi biÕn d¹ng t­¬ng ®èi theo mét trôc d­íi t¸c dông cña t¶i träg cã tèc ®é chËm r¶i, ë m«i tr­êng nhiÖt ®é phßng thÝ nghiÖm. Víi ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm ®ã sÏ t¹o ra trong mÉu sù kÐo hoÆc nÐn tù do d­íi ¶nh h­ëng cña tr­êng øng suÊt kh«ng ®æi trªn suèt chiÒu dµi lµm viÖc cña mÉu thö. Tuy nhiªn, sù lµm viÖc thùc tÕ cña vËt liÖu trªn kÕt cÊu c«ng tr×nh th­êng chÞu c¸c tr¹ng th¸i øng suÊt phøc t¹p h¬n, kh«ng gièng hoµn toµn sù lµm viÖc cña vËt liÖu trong c¸c mÉu thö. §Ó cã ®­îc mét biÓu ®å vËt liÖu ph¶n ¸nh ®óng ®¾n tr¹ng th¸i lµm viÖc thùc tÕ cña vËt liÖu trong mÉu lµ rÊt phøc t¹p trong c¸c kh©u: ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm, kü thuËt ®o vµ biÖn ph¸p xö lý kÕt qu¶. Ch¼ng h¹n, khi thÝ nghiÖm vµ xö lý kÕt qu¶ thÝ nghiÖm kÐo ph¸ ho¹i mÉu thö ®Ó x¸c ®Þnh quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng cña vËt liÖu sÏ x¶y ra ba tr­êng hîp sau: a/ BiÓu ®å x©y dùng trªn quan hÖ s = f(e) chÞu kÐo víi gi¸ trÞ tÝnh to¸n vÒ øng suÊt s vµ biÕn d¹ng t­¬ng ®èi e xuÊt ph¸t tõ tiÕt diÖn ban ®Çu Fo vµ chiÒu dµi chuÈn ®o ban ®Çu Lo cña mÉu thö. s = P/Fo vµ e = Dl/Lo X©y dùng biÓu ®å (s - e) theo ph­¬ng ph¸p nµy th­êng rÊt ®¬n gi¶n cho viÖc thÝ nghiÖm, nh­ng thùc ra ch­a ph¶i lµ biÓu ®å ph¶n ¸nh ®óng ®¾n sù lµm viÖc cña vËt liÖu (®­êng a trªn h×nh 2.18). b/ BiÓu ®å (s - e) x©y dùng víi gi¸ trÞ tÝnh to¸n øng suÊt s xuÊt ph¸t tõ tiÕt diÖn bÞ thu hÑp cña mÉu thö. Thùc ra trong qu¸ tr×nh chÞu kÐo, tiÕt diÖn cña mÉu sÏ kh«ng cßn gi÷ nguyªn h×nh d¹ng ban ®Çu mµ ®· bÞ thu hÑp l¹i theo sù ph¸t triÓn cña t¶i träng (®Æc biÖt trong vïng cã eo ch¶y). NÕu tÝnh to¸n gi¸ trÞ cña øng suÊt theo tiÕt diÖn co th¾t ë eo th× sÏ nhËn ®­îc ®­êng quan hÖ (s - e) kh¸c víi ®­êng (a) §­êng quan hÖ (s - e) ®­îc x©y dùng víi s = P/Feo vµ e = Dl/Lo sÏ cho d¹ng gÇn ®óng víi sù lµm viÖc cña vËt liÖu h¬n (®­êng b trªn h×nh 2.18) H×nh 2.21. BiÓu ®å quan hÖ gi÷a øng suÊt - biÕn d¹ng parabol ®èi víi kÕt cÊu bª t«ng chÞu nÐn kh«ng cã kiÒm chÕ c/ BiÓu ®å (s - e) x©y dùng víi gi¸ trÞ tÝnh to¸n øng suÊt s vµ biÕn d¹ng t­¬ng ®èi e xuÊt ph¸t tõ tiÕt diÖn bÞ thu hÑp vµ chiÒu dµi cuèi cïng cña mÉu thö. §­êng biÓu diÔn quan hÖ (s - e) ë tr­êng hîp (b) còng ch­a ph¶n ¸nh ®Çy ®ñ mèi quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng trong mÉu chÞu kÐo. ThËt vËy, khi gi¸ trÞ øng suÊt trong mÉu t¨ng (s = P/Feo) th× ®é gi·n dµi Dl cña mÉu cóng sÏ t¨ng nhanh nh­ng kh«ng r¶i ®Çu trªn toµn bé chiÒu dµi Lo ban ®Çu, mµ chØ t¨ng nhanh t¹i vïng xuÊt hiÖn eo ch¶y. NÕu x©y dùng quan hÖ (s - e) víi øng suÊt s = P/Feo vµ biÕn d¹ng t­¬ng ®èi e=Dleo/Leo th× sÏ nhËn ®­îc ®­êng c trªn h×nh 2.1. §­êng biÓu diÔn nµy thÓ hiÖn ®óng ®¾n mèi quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng cña vËt liÖu kh¶o s¸t. Qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu c¸c vËt liÖu x©y dùng cho thÊy, biÓu ®å ®Æc tr­ng vËt liÖu (s - e) nhËn ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm ph¸ ho¹i mÉu sÏ chÞu ¶nh h­ëng trùc tiÕp c¸c yÕu tè sau: a/ Tèc ®é gia t¶i. §Ó nhËn ®­îc quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng s¸t víi thùc tÕ lµm viÖc cña vËt liÖu, khi tiÕn hµnh thÝ nghiÖm kÐo ph¸ ho¹i mÉu b×nh th­êng, cÇn khèng chÕ tèc ®é gia t¶i lªn mÉu quanh giíi h¹n 100kG/cm2/s. Khi tèc ®é gia t¶i v­ît qu¸ giíi h¹n ®ã, biÓu ®å biÕn d¹ng cña vËt liÖu nhËn ®­îc sÏ cho gi¸ trÞ giíi h¹n ch¶y cao h¬n. Ng­îc l¹i, khi thÝ nghiÖm víi tèc ®é thÊp h¬n 100kG/cm2/s, sÏ ®­îc biÓu ®å cã gi¸ trÞ giíi h¹n ch¶y thÊp h¬n b×nh th­êng. Tuy nhiªn gi¸ trÞ m« ®un biÕn d¹ng cña vËt liÖu vÉn gi÷ nguyªn trÞ sè, kh«ng chÞu ¶nh h­ëng cña tèc ®é gia t¶i thÝ nghiÖm. Bëi vËy, t­¬ng øng víi c¸c tèc ®é gia t¶i ta sÏ ®­îc mét hä ®­êng cong biÕn d¹ng n»m trong mét vïng x¸c ®Þnh. b/ NhiÖt ®é m«i tr­êng. Thùc tÕ kh¶o s¸t cho thÊy, khi tiÕn hµnh thÝ nghiÖm kÐo ph¸ ho¹i mÉu trong m«i tr­êng nhiÖt ®é kh¸c nhau th× c¸c biÓu ®å vËt liÖu nhËn ®­îc sÏ kh¸c nhau. Ngoµi viÖc t¨ng hoÆc gi¶m gi¸ trÞ giíi h¹n ch¶y, khi tiÕn hµnh thÝ nghiÖm trong m«i tr­êng nhiÖt ®é kh¸c víi nhiÖt ®é b×nh th­êng th× gi¸ trÞ cña m«®un biÕn d¹ng cña vËt liÖu còng thay ®æi theo: m« ®un biÕn d¹ng cña vËt liÖu sÏ gi¶m khi nhiÖt ®é m«i tr­êng t¨ng vµ ng­îc l¹i. c/ Tr¹ng th¸i øng suÊt t¸c dông. BiÓu ®å quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng sÏ kh«ng gièng nhau khi c¸c mÉu vËt liÖu chÞu t¸c dông cña tr­êng øng suÊt theo hai trôc vµ theo ba trôc. Ph­¬ng ph¸p ph¸ ho¹i mÉu vËt liÖu th­êng ®­îc tiÕn hµnh trong c¸c phßng thÝ nghiÖm, ë ®©y c¸c ®iÒu kiÖn thö nghiÖm nh­: thiÕt bÞ m¸y mãc, m«i tr­êng vµ thêi gian ®Òu ®­îc khèng chÕ chuÈn; c¸c sè liÖu nhËn ®­îc cña ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm nµy th­êng Ýt chÞu ¶nh h­ëng cña c¸c yÕu tè kh¸c, v× vËy kÕt qu¶ nhËn ®­îc sÏ ph¶n ¸nh tèt tÝnh chÊt vèn cã cña vËt liÖu. Khi vËt liÖu lµm viÖc trªn kÕt cÊu c«ng tr×nh thùc tÕ sÏ chÞu nhiÒu yÕu tè ¶nh h­ëng kh¸c lµm thay ®æi kh¶ n¨ng chÞu lùc so víi c¸c ®iÒu kiÖn chuÈn. C¸c ph­¬ng ph¸p ph¸ ho¹i mÉu thö th­êng Ýt cã kh¶ n¨ng xÐt ®Õn sù thay ®æi ®ã. Trªn thùc tÕ, ®Ó cã thÓ kÓ ®Õn tÊt c¶ nh÷ng yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn sù lµm viÖc cña vËt liÖu trªn c«ng tr×nh th­êng dïng c¸c ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu b»ng c¸ch kh¶o s¸t gi¸n tiÕp, kh«ng ph¸ ho¹i vËt liÖu. Ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh«ng ph¸ hñy mÉu. Ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh«ng ph¸ ho¹i cã ­u ®iÓm lµ trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu vËt liÖu kh«ng bÞ h­ háng vµ kh«ng ®ßi hái ph¶i gi¶i phãng vËt liÖu khái tr¹ng th¸i lµm viÖc thùc tÕ. Ngoµi ra, mét sè c¸c ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh«ng ph¸ ho¹i cßn cã kh¶ n¨ng ®¸nh gi¸ chÊt l­îng vµ ph¸t hiÖn c¸c khuyÕt tËt n»m s©u bªn trong vËt liÖu vµ kÕt cÊu c«ng tr×nh. V× vËy c¸c ph­¬ng ph¸p kh¶o s¸t vËt liÖu kh«ng ph¸ ho¹i ®­îc sö dông réng r·i vµo viÖc ®¸nh gi¸ chÊt l­îng ngay trªn kÕt cÊu c«ng tr×nh thùc tÕ. Ph­¬ng ph¸p kh«ng ph¸ ho¹i th­êng gi¶i quyÕt hai nhiÖm vô c¬ b¶n sau: - NhiÖm vô thø nhÊt, x¸c ®Þnh c­êng ®é t¹i nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau, qua ®ã ®¸nh gi¸ ®­îc møc ®é ®ång nhÊt cña vËt liÖu. Trong ph­¬ng ph¸p kh«ng ph¸ ho¹i, c¸c tham sè ®o ®­îc thùc hiÖn b»ng nh÷ng dông cô ®o th­êng lµ: + C¸c ®¹i l­îng liªn quan ®Õn ®é cøng H cña vËt liÖu nh­ kÝch th­íc cña vÕt h»n trªn bÒ mÆt vËt liÖu, ®é nÈy ®µn håi cña mét vËt thÓ cã khèi l­îng x¸c ®Þnh khi va ch¹m víi mÆt ngoµi cña vËt liÖu kh¶o s¸t ... + C¸c ®¹i l­îng liªn quan ®Õn ®é ®Æc ch¾c cña vËt liÖu nh­ thêi gian truyÒn sãng siªu ©m, tèc ®é truyÒn c¸c sãng dao ®éng ®µn håi còng nh­ c¸c sãng dao ®éng ®iÖn tõ xuyªn qua m«i tr­êng vËt liÖu nghiªn cøu. §Ó x¸c ®Þnh ®é cøng mÆt ngoµi cña vËt liÖu, th­êng dïng c¸c dông cô c¬ häc nh­ bóa bi, bóa cã thanh chuÈn, sóng bi ... nh»m môc ®Ých t¹o nªn nh÷ng vÕt lâm trªn vÒ mÆt vËt liÖu mµ kÝch th­íc cña nã ®Æc tr­ng cho ®é cøng cña vËt liÖu; hoÆc c¸c thiÕt bÞ bËt nÈy ®µn håi mµ trÞ sè cña kho¶ng nÈy ®µn håi ®ã ph¶n ¸nh ®é cøng cña bÒ mÆt vËt liÖu. §Ó x¸c ®Þnh ®é ®Æc ch¾c cña m«i tr­êng vËt liÖu th­êng dïng c¸c lo¹i m¸y thö b»ng ©m thanh, siªu ©m, c¸c m¸y räi tia r¬ngen, gamma ®Ó truyÒn c¸c sãng dao ®éng ®µn håi, c¸c sãng dao ®éng ®iÖn tõ xuyªn qua m«i tr­êng vËt liÖu ®Ó x¸c ®Þnh thêi gian truyÒn sãng (hay tèc ®é truyÒn sãng), gi¸ trÞ cña c¸c tham sè nµy phô thuéc vµo ®é ®Æc ch¾c còng nh­ c­êng ®é cña vËt liÖu. Trong ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh«ng ph¸ ho¹i, ®Ó x¸c ®Þnh ®­îc c­êng ®é cña vËt liÖu cÇn ph¶i dïng nguyªn lý so s¸nh chuÈn, tøc lµ tõ c¸c sè ®o nhËn ®­îc khi thö vËt liÖu trªn kÕt cÊu c«ng tr×nh ®­a vµo ®å thÞ chuyÓn ®æi chuÈn ®Ó suy ra gi¸ trÞ cña c­êng ®é vËt liÖu thùc. ChuÈn ë ®©y lµ mèi quan hÖ gi÷a c­êng ®é vËt liÖu víi tham sè ®o trªn dông cô ®o ®­îc tiÕn hµnh thö trùc tiÕp trªn mÉu vËt liÖu trong c¸c ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn. V× thÕ trong ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu nµy, ®å thÞ chuyÓn ®æi chuÈn cña mçi m¸y ®o gi÷ mét vai trß quan träng trong viÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c gi¸ trÞ c­êng ®é vËt liÖu kh¶o s¸t. Khi cã ®å thÞ chuyÓn ®æi ®óng th× møc ®é sai lÖch cña thiÕt bÞ ®o sÏ gi¶m vµ ®é chÝnh x¸c cña kÕt qu¶ ®o sÏ t¨ng. ViÖc x©y dùng biÓu ®å chuyÓn ®æi chuÈn cho mçi mét thiÕt bÞ ®o lµ kh«ng thÓ thiÕu ®­îc vµ th­êng mÊt rÊt nhiÒu c«ng søc. Liªn quan ®Õn viÖc x©y dùng biÓu ®å chuÈn nµy cÇn ph¶i chÕ täc mét sè l­îng lín c¸c mÉu thö vËt liÖu; ch¼ng h¹n, ®Ó cã ®­îc m¸c cña bª t«ng th× chØ cÇn cã kÕt qu¶ nÐn ph¸ ho¹i cña 3 ®Õn 9 mÉu thö, nh­ng ®Ó nhËn ®­îc mét ®iÓm trung b×nh ®Æc tr­ng cho c­êng ®é cña bª t«ng trªn ®å thÞ chuÈn cÇn ph¶i tiÕn hµnh tõ 70 ®Õn 100 thÝ nghiÖm. V× vËy, ®Ó x©y dùng mét biÓu ®å chuÈn cho sóng bi hay sóng bËt nÈy th× cÇn ph¶i tiÕn hµnh thö tõ 700 ®Õn 1000 thÝ nghiÖm ph¸ ho¹i mÉu. + NhiÖm vô thø hai vµ còng lµ nhiÖm vô chñ chèt cña ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh«ng ph¸ ho¹i vËt liÖu lµ ph¸t hiÖn c¸c khuyÕt tËt tån t¹i bªn trong m«i tr­êng vËt liÖu do qu¸ tr×nh chÕ t¹o, do ¶nh h­ëng cña c¸c t¸c ®éng kh¸c bªn ngoµi hoÆc t¶i träng t¸c dông. C¸c khuyÕt tËt ®ã th­êng lµ lç rçng, bät khÝ, vÕt nøt, søt mÎ, líp vËt liÖu bªn ngoµi bÞ biÕn chÊt ... C¸c khuyÕt tËt nµy cã thÓ lµ nguyªn nh©n trùc tiÕp dÉn ®Õn lµm gi¶m tuæi thä hoÆc ph¸ ho¹i kÕt cÊu c«ng tr×nh. Cho nªn, viÖc th¨m dß, ph¸t hiÖn vµ ®o ®¹c x¸c ®Þnh kÝch th­íc c¸c khuyÕt tËt tån t¹i trong m«i tr­êng vËt liÖu lµ vÊn ®Ò quan träng trong viÖc ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña kÕt cÊu c«ng tr×nh. Tõ nhu cÇu ®ã cña thùc tÕ s¶n xuÊt, trong lÜnh vùc ®o l­êng ®o h×nh thµnh mét hÖ thèng m¸y mãc thiÕt bÞ th¨m dß vµ ph¸t hiÖn hoµn chØnh c¸c khuyÕt tÊt trong vËt liÖu, ®Æc biÖt lµ trong kÕt cÊu kim lo¹i vµ ®­êng hµn. C¸c lo¹i thiÕt bÞ th¨m dß khuyÕt tËt nµy ®­îc nghiªn cøu vµ chÕ t¹o theo nhiÒu c¬ së vËt lý kh¸c nhau nh­ kü thuËt v« tuyÕn ®iÖn tö, kü thuËt ®iÖn tõ, ©m thanh, tõ tr­êng vµ c¸c tia vËt lý phãng x¹ ... HiÖn nay trong s¶n suÊt, khi kh¶o s¸t c¸c ®Æc tr­ng c¬ - lý cña vËt liÖu x©y dùng th­êng ®­îc tiÕn hµnh ®ång thêi cïng mét lóc c¶ hai ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm ph¸ ho¹i vµ thÝ nghiÖm kh«ng ph¸ ho¹i vËt liÖu. KÕt qu¶ nhËn ®­îc tõ hai ph­¬ng ph¸p nµy sÏ båi bæ cho nhau ®Ó cã ®­îc nh÷ng kÕt luËn ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña vËt liÖu trªn c«ng tr×nh víi ®é tin cËy vµ chÝnh x¸c cao. CHƯƠNG III : MỘT SỐ DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ĐO DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH 3.1. Súng bật nảy (TCXDVN 162:2004 Bê tông nặng- phương pháp xác định cường độ nén bằng súng bật nảy) Trong phương pháp khảo sát không phá hủy cường độ vật liệu, các tham số đo được xác định thông qua một tham số nào đó của vật liệu có liên quan đến đặc trưng cường độ như độ cứng bề mặt, độ đặc chắc của vật liệu. Khi đo các đại lượng liên quan đến độ cứng của vật liệu như kích thước vết hằng trên bề mặt vật liệu, độ nảy đàn hồi của một vật thể có khối lượng xác định khi va chạm với mặt ngoài của vật liệu khảo sát…, ta thường dùng các dụng cụ cơ học như búa bi, búa có thanh chuẩn, súng bi…nhằm mục đích tạo nên những vết lõm trên về mặt vật liệu mà kích thước của nó đặc trưng cho độ cứng của vật liệu hoặc các thiết bị bật nảy đàn hồi mà trị số của khoảng nẩy đàn hồi đó phản ánh độ cứng của bề mặt vật liệu. 3.1.1. Phạm vi áp dụng Tiªu chuÈn nµy dïng ®Ó x¸c ®Þnh c­êng ®é nÐn vµ ®é ®ång nhÊt cña bª t«ng nÆng trong kÕt cÊu b»ng sóng bËt nÈy.Sóng bËt nÈy lµ ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm gi¸n tiÕp: c­êng ®é nÐn cña bª t«ng ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua viÖc x¸c ®Þnh ®é cøng (trÞ bËt nÈy) cña líp bª t«ng bÒ mÆt cña kÕt cÊu. Lùa chän ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm theo tiªu chuÈn TCXD 239:2000. Kh«ng ¸p dông tiªu chuÈn nµy trong c¸c tr­êng hîp sau: - §èi víi bª t«ng cã m¸c d­íi 100 vµ trªn 500; - §èi víi bª t«ng dïng c¸c lo¹i cèt liÖu lín cã kÝch th­íc trªn 40 mm (Dmax>40mm); - §èi víi vïng bª t«ng bÞ nøt, rç hoÆc cã c¸c khuyÕt tËt; - §èi víi bª t«ng bÞ ph©n tÇng hoÆc lµ hçn hîp cña nhiÒu lo¹i bªt«ng kh¸c nhau; - §èi víi bª t«ng bÞ ho¸ chÊt ¨n mßn vµ bª t«ng bÞ ho¶ ho¹n; - Kh«ng ®­îc dïng tiªu chuÈn nµy thay thÕ yªu cÇu ®óc mÉu vµ thö mÉu nÐn. 3.1.2. Các yêu cầu súng bật nảy và quy định khi thí nghiệm a. Để tiến hành thí nghiệm, sử dụng các súng bật nảy Schimdt hoặc các thiết bị có cấu tạo và tính năng tương tự. b. Các súng bật nảy được dùng để thí nghiệm xác định cường độ bê tông phải được kiểm định 6 tháng một lần. Sau mỗi lần hiệu chỉnh hoặc thay chi tiết của súng bật nảy, phải kiểm định lại. c. Việc kiểm định súng bật nảy được tiến hành trên đe thép thuẩn hình trụ có khối lượng không nhỏ hơn 10kg. Độ cứng của đe thép không nhỏ hơn HB500. Chỉ số bật nẩy trên đe chuẩn N09 Proceq Thụy Sỹ có giá trị bằng 80±2 vạch chia trên thang chỉ thị của súng bật nảy. d. Khi kiểm định súng bật nảy trên đe chuẩn, độ chênh lệch của từng kết quả thí nghiệm riêng biệt so với giá trị trung bình của 10 phép thử, không được vượt quá ±5%. Nếu quá ±5% thì cần phải hiệu chỉnh lại súng bật nẩy. Giá trị trung bình n’ của 10 lần bắn trên đe thép chuẩn khi kiểm tra súng để thí nghiệm trên kết cấu không chênh lệch quá ±2,5%, so với giá trị trung bình n của 10 lần bắn trên đe chuẩn khi xây dựng đường chuẩn. Nếu chênh lệch trong khoảng 2,6-5% thì kết quả thí nghiệm phải được hiệu chỉnh bằng hệ số Kn (1) Trong đó: n là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm mẫu xây dựng đường chuẩn) n’ là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm trên kết cấu) Sau mỗi lần thí nghiệm, súng bật nẩy cần được lau sạch bụi bẩn, cất giữ trong hộp, để ở nơi khô ráo. Việc bảo dưỡng và kiểm định do cơ quan chuyên môn có thẩm quyền thực hiện. f. Thí nghiệm xác định cường độ trên các kết cấu có chiều dày theo phương thí nghiệm không nhỏ hơn 100mm. g. Khi tiến hành thí nghiệm, các điểm thí nghiệm cách mép kết cấu ít nhất 50mm. Đối với mẫu thí nghiệm, các điểm thí nghiệm cách mép mẫu ít nhất 30mm. Khoảng cách giữa các điểm thí nghiệm trên kết cấu hoặc trên mẫu không nhỏ hơn 30mm. h. Độ ẩm của vùng bê tông thí nghiệm trên kết cấu không chênh lệch quá 30% so với độ ẩm của mẫu bê tông khi xây