Giáo trình Thí nghiệm sơn (Nghề Thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cầu đường bộ - Trình độ cao đẳng) được biên soạn trên cơ sở đề cương chương trình mô đun 38 - Thí nghiệm sơn trong chương trình khung nghề Thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cầu đường bộ. Trong phạm vi của giáo trình này chủ yếu chỉ đề cập đến loại sơn tín hiệu giao thông, trình bày các phương pháp thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của sơn tín hiệu giao thông. Mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1D9 char
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAITRUNG UONG I
Trang 3; BO GIAO THONG VAN TAI
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH M6 dun:Thi nghiệm sơn
NGHE: THI NGHIEM VA KIEM TRA
CHAT LƯỢNG CÂU DUONG BO
TRINH DO: CAO DANG
Hà Nội — 2017
Trang 4TUYEN BO BAN QUYEN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nội bộ nên các nguồn thông tin
có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cam
Mã tài ligu: MD 38
Trang 5LỜI GIỚI THIỆU
Chương trình khung quốc gia nghề 7Jí nghiệm và kiểm tra chất lượng cầu đường bộ đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phân tích công việc theo phương pháp DACUM Chương trình đã được ban hành năm 2009, tuy nhiên từ
đó đến nay vẫn chưa có tài liệu chính thức nào ban hành về các tài liệu, giáo
trình cho nghề này Để tạo điều kiện thuận lợi cho các giáo viên giảng dạy và
học sinh, sinh viên có tài liệu học tập, tham khảo,việc biên soạn giáo trình kỹ
thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay Giáo trình
nội bộ “ Thí nghiệm sơn” được biên soạn trên cơ sở đề cương chương trình mô
đun 38- Thí nghiệm sơn trong chương trình khung nghề Thí nghiệm và kiểm tra
chất lượng cầu đường bộ
Tất cả toàn bộ các kiểm tra chất lượng các sản phẩm sơn được phân theo
2 nhóm : trong nhóm thứ nhất tiến hành các phương pháp thử nghiệm liên quan
trực tiếp với vật liệu sơn lỏng hay sơn dạng sệt nhão đến khi khô và tạo màng
tức là các phương pháp thử nghiệm hệ thống các sơn lỏng Nhóm thứ hai liên quan tới các phương pháp thử nghiệm tương ứng với vật liệu sơn, đã được chuyển thành màng sau khi được mang trên tắm nền (kim loại, gỗ v.v ) tức là cho các lớp phủ sơn trong quá trình hình thành và sử dụng chúng
Trong phạm vi của tài liệu này chủ yếu chỉ đề cập đến loại sơn tín hiệu giao thông, trình bày các phương pháp thí nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật
của sơn tín hiệu giao thông.Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã cập
nhật các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam áp dụng trong lĩnh vực thí nghiệm sơn, đồng thời đã tham khảo nhiều tài liệu tiêu chuẩn nước ngoài, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất
Mặc dù đã rất cố gắng song không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất
định, tác giả mong nhận được những góp ý cả về nội dung lẫn hình thức của bạn
đọc để tài liệu ngày càng hoàn thiện hơn
Trang 6MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU 2-22 2< ©cs+reetrerrserrtrerrrsrrrsrrrrrserrsrrrerrseresrrsrrrsrrreel 5
MỤC LỤC
GIỚI THIỆU MÔ ĐUN . 22-©e<+re+rrerretreerrsrrrsrrrrrserrsrrrerrseresrrsrrrsrrree 7
BÀI 1: Xác định hàm lượng chất tạo màng sơn . -s«csscsecssecsee 9
BÀI 2: Xác định độ ổn định nhiệt . -cccc2z+eEEEEEEvzrzszrrrrrrrrrre 13
BÀI 3: Xác định độ mài mòn s-scss+rservstreetrserrserrserserrserserrsrrssrre 18
2 Chuẩn bị mẫu thử 19
3 Quá trình thử 19 BÀI 4: Xde G[nh'G6 plat SA ssiessasecesssnsssosessconcssnsrinessscssienscssssssnesasssnteassienenccantnanies 20
4 Tính kết quả: 21
BÀI 5: Xác định tỷ trọng -. « s<+cs+resrreerrserrsrreetrserrsrrssrrsrrrsrrserrsrrssrre 22
4 Tính kết quả: 23
Trang 7GIỚI THIỆU MÔ DUN
MO DUN: THi NGHIEM SON
Mã mô đun: MĐ38
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
Là mô đun được bố trí cho người học sau khi đã học xong các môn học
chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong các môn học kỹ thuật
cơ sở từ MH 07 đến MH13
Môđun này mô đun chuyên môn nghề, nhằm cung cấp cho người học cách
kiểm tra, xác định các chỉ tiêu cơ lý của sơn tín hiệu giao thông
Mục tiêu của mô đun:
Học xong mô ẩun này, người học có khả năng:
Trình bày được ý nghĩa các thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của sơn Trình bày được nội dung các bước thí nghiệm theo đúng quy trình thí nghiệm
Sử dụng, vận hành thành thạo các thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
Thực hiện được các bước xác định các chỉ tiêu cơ lý của sơn
Tính toán và báo cáo chính xác các kết quả thí nghiệm
Rèn luyện tính can thận, kiên trì, chính xác, trung thực
Thực hiện được công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp
Nội dung của mô đun:
Trang 8
tính vào giờ thực hành
Trang 9Bài 1: Xác định hàm lượng chất tạo màng sơn
1 Mục tiêu
Học xong bài này, người học có khả năng:
- Trinh bay được các quy định chung về thí nghiệm xác định hàm lượng chất
tạo màng sơn
- Sử dụng thành thạo các dụng cụ và thiết bị liên quan đến thí nghiệm
- Thực hiện được các bước xác định hàm lượng chất tạo màng sơn đúng quy trình thí nghiệm
- Tính toán, xử lý và báo cáo được các số liệu thí nghiệm
- _ Làm việc nghiêm túc cần thận, báo cáo trung thực
-_ Thực hiện được công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp
II Nội dung bài học:
1 Khái niệm chung:
Các chất tạo màng là các cấu tử tạo thành màng sau khi khô sản phẩm
Các chất rắn là pigment (chat ran tao mau sắc) và chất độn - còn lại sau khi tách khỏi sản phẩm của các chất tạo màng và các chất dễ bay hơi (dung môi và am)
Hàm lượng chat rắn được xác định bằng phương pháp ly tâm
Hàm lượng các chất tạo màng được xác định bằng phương pháp tính toán sau khi xác định và thiết lập hàm lượng phần trăm % cặn khô trong sản phẩm (chất không bay hoi) và % hàm lượng các chat ran
Phương pháp này dựa vào sự tách bột màu ở dạng phân tán trong dung dịch chất tạo màng dưới tác dụng của lực ly tâm sau đó cất dung môi
2 Dung cu — Thiết bị thí nghiệm:
- Máy ly tâm có vỏ đậy kín, tốc độ quay 1500 - 4200 vòng/phút và có bộ phận
điều chỉnh tốc độ Bình cầu đáy tròn, dung tích 250 - 300 ml, có cổ nhám
- Ống làm lạnh
- Bình hút ẩm có chứa axit sunphuric hoặc canxi clorua Bình cách thuỷ có bộ
phận đốt nóng bằng điện kiểu kín Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01g
- Giấy lọc Dung môi
3 Trình tự thí nghiệm:
3.1 Lây mẫu sản phẩm để thử
- Làm sạch các dụng cụ lấy mẫu
Trang 10- Các thùng, hộp đựng mẫu có các kích cỡ phù hợp và miệng rộng có thể sử
dụng được bao gồm:
+ Thùng hộp bằng kim loại, có nắp đậy bằng kim loại, không sơn hoặc phủ
vecni ở bên trong
+ Bình chứa bằng thuỷ tinh có nắp đậy kín và không bị tác động của mẫu thử
- Tuyệt đối giữ sạch các dụng cụ lấy mẫu: các dụng cụ lấy mẫu phải khô ráo
không có cặn ban va chat mau nam lai
- Sau khi dùng dụng cụ phải rửa thật sạch bằng chổi rửa hoặc bằng bông, sau đó
phải tráng lại bằng dung môi tương ứng trước khi dé khô
- Dụng cụ lấy mẫu phải làm từ loại nguyên liệu không bị biến dạng do tác động của sản phẩm cần phải kiểm tra và không có khả năng làm bản mẫu Hình dạng
dụng cụ phải được tính toán sao cho thuận lợi khi sử dụng và dễ rửa sạch Tránh không dùng những dụng cụ sắc nhọn hoặc không thể rửa sạch được
- Quá trình lấy mẫu có thể tiền hành theo hai giai đoạn dưới đây
+ Giai đoạn một: Lấy mẫu khi sản phẩm đã hoàn thiện nhưng vẫn còn trong bể chứa, hoặc khi sản phẩm đang đóng hộp
+ Giai đoạn hai: Lấy mẫu từ trong các thùng chứa ở khâu lưu thông phân phối
- Phương pháp lấy mẫu
+ Lấy mẫu ở giai đoạn một
Nếu lấy mẫu trực tiếp từ bể chứa cuối cùng của công đoạn sản xuất thì
phải khuấy kỹ, sau đó lấy bằng dụng cụ thích hợp ở 3 điểm; gần mép bể, giữa bể
và đáy bể
Nếu lấy mẫu trong quá trình nạp sản phẩm vào thùng để chuyển đi thì phải lấy mẫu ít nhất vào lúc bắt đầu, giữa và kết thúc quá trình nạp sản phẩm vào thùng
Phải lọc mẫu trước khi cho vào bình đựng mẫu cũng giống như quá trình
lọc sản phẩm trước khi đóng thùng
+ Lấy mẫu ở giai đoạn hai (giai đoạn lưu thông)
Lô hàng là một lượng thùng chứa có cùng chất lượng được sản xuất trong cùng thời gian, có cùng công thức pha chế với các nguyên liệu có cùng chất
lượng
Số thùng lựa chọn lấy mẫu không ít hơn = tong số thùng trong chuyến
gửi (N là tổng số thùng trong chuyến gửi) Chỉ chọn những thùng còn tốt và
chưa bị mở
10
Trang 113.I.Ph ơng pháp xác định hàm l ợng chất rắn trong sơn
Trong 2 ống thử ly tâm sơ bộ ban đầu với thể tích 25 ml cân khoảng
3 +0,01 g sơn thử nghiệm và cho 10 + 15 ml axeton hay các dung môi khác theo
quy định trong yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm Cho sản phẩm vào ống thuỷ tỉnh
và khuấy đều bằng đũa thuỷ tỉnh đồng thời rửa sản phẩm còn dính trên đũa bằng dung môi hoà tan sao cho thể tích tổng không chiếm quá 3/4 thể tích ống
nghiệm Cả 2 ống nghiệm đã có sản phẩm thử nghiệm đ- ợc đ-a vào ống vỏ của thiết bi ly tâm và cho thiết bị quay với số vòng 3000 vòng/ phút và lớn hơn ; ly tâm đến khi phân chia hỗn hợp và xuất hiện lớp cặn kết tủa sau đó gạn dung dịch
đi và thêm vào ống ly khoảng 10 + 15 ml dung môi hoà tan và ly tâm lại đến sự
phân chia hỗn hợp hoàn toàn
Quá trình ly tâm đ- ợc lặp lại qua kiểm tra dung dịch trong của dung môi đến khi soi chất lỏng từ ống ly tâm bằng đũa thuỷ tinh không còn vết của dầu Sau đó ống nghiệm có cặn khô đ-ợc sấy ở 100 +105C trong tủ sấy đến hàm
I-ơng không đổi, làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng
Hàm I- ong chat rắn (x,%) đ- ợc tính theo công thức :
e- Đối với những sản phẩm sơn gốc dau, alkyd thi dung môi axeron là phù hợp
¢ C6 thé tién hành thử vài mẫu cùng một lúc Trước khi quay ly tâm, các ống nghiệm chứa mẫu phải có khối lượng như nhau Điều đó có thể thực hiện
bằng cách cho thêm dung môi nhưng phải giữ khoảng cách từ mép ống nghiệm tới mặt chất lỏng không được nhỏ hơn 10 mm
e_ Để giữ cân bằng cho trục quay ly tâm, trong máy phải có một số chẵn ống nghiệm Những ống nghiệm này phải đặt cân xứng với nhau Nếu số mẫu
11
Trang 12kiểm tra lẻ thì phải đặt thêm vào đó một ống nghiệm chứa nước có khối
lượng tương đương để giữ cân bằng hco máy làm việc
3.2 Xác định hàm I ợng chất tạo màng trong sơn
Hàm I-ợng chất tạo màng đ-ợc xác định bằng ph- ơng pháp định l- ợng
Hàm I-ơng chất hoà tan (dung môi) trong sơn đ-ợc xác định sơ bộ bằng dun nóng bằng đèn hồng ngoại trong thiết bị chuyên dùng và hàm I- ợng chất rắn xác định bằng ph- ơng pháp ly tâm Hàm l-ợng chất tạo màng (x%) đ- ợc tính theo một rong những công thức sau :
Trang 13Bài 2: Xác định độ ỗn định nhiệt
1 Mục tiêu
Học xong bài này, người học có khả năng:
- _ Trình bày được các quy định chung về thí nghiệm xác định độ ổn định nhiệt
của sơn
- _ Sử dụng thành thạo các dụng cụ và thiết bị liên quan đến thí nghiệm xác định
độ ôn định nhiệt của sơn
-_ Thực hiện được các bước xác định xác định độ ồn định nhiệt của sơn đúng
quy trình thí nghiệm
- Tính toán, xử lý và báo cáo được các số liệu thí nghiệm
- _ Làm việc nghiêm túc cẩn thận, báo cáo trung thực
- _ Thực hiện được công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp
II Nội dung bài học:
1 Khái niệm chung:
Để kiểm tra độ ổn định nhiệt ( bền nhiệt) của lớp sơn phủ một cách đồng
bộ, các máy, thiết bị và chỉ tiết kỹ thuật khác nhau, sử dụng 2 ph- ơng pháp Ph-ơng pháp 1 mô phỏng điều kiện sử dụng trong khí hậu nhiệt đới phân cấp 1 trong không khí hở (nhóm phủ 1) và ph- ơng pháp 2 mô phỏng điều kiện sử dụng cấp bậc 2,3,4 và 5 (nhóm phủ 2 và 3) d-ới sự treo và trong các sự sắp đặt kín Trên cơ sở của các công việc và thiết bị nghiên cứu Các mức đ- ợc biểu thị bằng l- ợng minimun của các chu kỳ thử nghiệm gia tốc cần thiết phù hợp với lớp phủ đồng bộ trên cơ sở các vật liệu sơn phủ cho sử dụng vùng nhiệt đới ở điều kiện thực hiện đúng chế độ kỹ thuật sơn (công nghệ sơn) Việc xác định độ bền nhiệt đới hạn chế cho việc chuẩn bị các mẫu sơn phủ theo kỹ thuật thông th- ờng đối với việc sơn phủ các chỉ tiết và trong kiểm tra chất l- ợng của chúng d- ới tiêu
chuẩn tác dụng về độ bên khí quyển sau khi biểu thị chất l-ợng tối thiểu của
chúng trong các chu kỳ theo các mức thiết lập Khi đó cần đánh giá chất I- ợng theo thang chia không thấp hơn 7 (theo thàng chia 8)
Miêu tả ph-ơng pháp đánh giá : Để thử nghiệm ng- ời ta chuẩn bị 3 +5 mẫu phủ Sử dụng các bản có kích th-ớc 150 x 70 mm từ các vật liệu quy định cho từng loại sơn phủ Tạo mẫu phủ và tiến hành theo các chế độ quy định Tiến hành thử nghiệm sau khi đã chuẩn bị xong các mẫu trong 5 ngày đêm 18 = 23 °C
2 Dụng cụ - Thiết bị thí nghiệm:
- Tắm kính 100x100x3
13
Trang 14- Chéi quét sơn
Phủ một lớp màng sơn có bề dầy 0,5 - 1 mm lên tắm kính rồi để khô tự
nhiên trong 7 ngày Sau khi màng sơn đã khô tiến hành bóc lớp màng sơn khỏi
bề mặt tắm kính rồi đem sấy khô ở 115-120°C sau 4-5 giờ Sau khi sấy khô màng sơn, cân khoảng 0,5-1 gam rồi cho vào một chén sứ đã được sấy khô và có khối lượng xác định Đưa chén sứ có chứa mẫu phân tích vào máy phân tích rồi
tiến hành nâng nhiệt từ từ (3-5°C/phút), bắt đầu từ nhiệt độ thường đến 1350°C
trong môi trường không khí Độ bền nhiệt của màng sơn được xác định thông qua sự giảm khối lượng của mẫu phân tích theo nhiệt độ
Tham khảo ph _ơng pháp xác định độ bên khí quyển của lớp phủ
Ph ơng pháp I: Thử nghiệm các mẫu phủ tiến hành theo chu kỳ nh- sau:
Thời gian tổng : 24h
Phơi trong phòng ẩm ở 40 + 5° C và độ ẩm không khí t-ơng đối 95 +
100% trong 7h
Phơi trong phòng ở độ ẩm t- ơng tự , nh- ng không s- ởi nắng trong 11 h
Phơi trong phòng có s- ơng mù ở 35 +40”C với độ ẩm không khí t- ơng đối
95 + 100% trong 2h
Phơi trong thiết bị khí hậu nhân tạo với ánh sáng đèn điện và thuỷ ngân
cao áp ở 60 + 5°C trong 3h
Các trạm khí quyển mà ở đó tiến hành thử nghiệm độ bền khí quyển của
sơn phủ trong các điều kiện khí hậu khác nhau th- ờng phân bố trong không khí
hở trên nền nhà hoặc trên mặt đất và trang bị bằng các giá chuyên ngành đảm
bảo thoát n- ớc Các tấm bản đã đ- ợc chuẩn bị bằng lớp phủ cần đ- ợc đặt trên
giá h- ớng về phía Nam d- ới một góc 45° so với đ- ờng nằm ngang Bản kim loại
phủ mẫu thử nghiệm dày 0,9 + 1 mm, gỗ, bêtông hoặc các bản khác kích th- ớc
14