TCVN2100-1:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2100-1:2013 (ISO 6272-1:2011) về Sơn và vecni – Phép thử biến dạng nhanh (độ bền va đập) – Phần 1: Phép thử tải trọng rơi, mũi ấn có diện tích lớn TIÊU CHU Ẩ N QUỐC GIA TCVN 2100-1: 2013 ISO 6272-1:2011 SƠN VÀ VECNI - PHÉP THỬ BI Ế N DẠNG NHANH (ĐỘ BỀN VA ĐẬP) – PH Ầ N 1: PHÉP THỬ T Ả I TRỌNG RƠI, MŨI Ấ N CÓ DIỆN TÍCH LỚN Paints and varnishes - Rapid-deformation (impact resistance) tests - Part 1: Falling-weight test, large-area indenter Lời nói đầu TCVN 2100-1:2013 thay th ế cho TCVN 2100-1:2007. TCVN 2100-1:2013 hoàn toàn tương đương ISO 6272-1:2011. TCVN 2100-1:2013 do Ban kỹ thuật ti ê u chu ẩ n qu ố c gia TCVN/TC35 Sơn và vecni biên soạn, Tổng cục Ti ê u chu ẩ n Đo lường Chất lượng đ ề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ tiêu chuẩn TCVN 2100 (ISO 6272) Sơn v à vecni - Phép thử biến d ạng nhanh (độ bền va đập), bao gồm các ph ầ n sau: - TCVN 2100-1:2013 (ISO 6272-1:2011) Ph ầ n 1: Phép thử t ả i trọng rơi, mũi ấ n c ó d iện tích lớn ; - TCVN 2100-2:2013 (ISO 6272-2:2011 ) Ph ầ n 2: Phép thử tải trọng rơi, mũi ấ n có diệ n tích nhỏ. SƠN VÀ VECNI - PHÉP THỬ BI Ế N DẠNG NHANH (ĐỘ BỀN VA ĐẬP) – PH Ầ N 1: PHÉP THỬ T Ả I TRỌNG RƠI, MŨI Ấ N CÓ DIỆN TÍCH LỚN Paints and varnishes - Rapid-deformation (impact resistance) tests - Part 1: Falling-weight test, large-area indenter 1. Phạm vi áp d ụng Ti ê u chuẩn này mô tả phương pháp đánh giá độ bền màng kh ô của sơn, vecni hoặc sản phẩm liên quan bị rạn nứt hoặc bong khỏi nền khi ph ả i ch ịu biến dạng do tải trọng rơi, với mũi ấ n hình cầu có đường k í nh 20 mm, rơi ở điều kiện tiêu chuẩn. CH Ú THÍCH : Thuật ngữ “ va đập ” và “ độ bền va đập ” được n ê u trong tên và nội dung ti êu chuẩn này , nhưng đặc t í nh quan trọng của thiết b ị được sử dụng là phải tạo ra sự b iế n dạng nhanh chứ không phải là một va đ ậ p thực sự. Phương pháp được mô tả có thể áp dụng: - hoặc phép thử đạt/không đạt, phép thử được thực hiện từ một độ cao rơi với một k hối lượng xác định, đ ể thử sự phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cụ th ể ; - hoặc phép thử phân loại, để xác đ ị nh kh ố i lượng và/hoặc độ cao rơi nh ỏ nh ấ t mà lớp sơn bị rạn nứt hoặc bị bong khỏi nền khi gia tăng d ầ n dần khối lượng và/hoặc độ cao rơi. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu vi ệ n dẫn sau đây là cần thiết khi áp dụng ti ê u chuẩn này. Đối với c á c tài l iệ u viện dẫn ghi n ă m cô ng bố thì áp dụng bản được n ê u. Đối với các tài liệu vi ện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phi ê n bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đ ổ i, bổ sung (nếu có). TCVN 2090 (ISO 15528), S ơn, vecni v à nguy ê n liệu cho sơn và vecni - Lấy mẫu. TCVN 5668 (ISO 3270), Sơn, vecni và nguy ê n liệu của chúng - Nhiệt độ và độ ẩm để ổ n định và thử nghiệm. TCVN 5669 (ISO 1513), Sơn v à vecn i - Kiểm tra và chuẩn bị mẫu thử. TCVN 5670 (ISO 1514), Sơn v à vecni – T ấ m chu ẩ n đ ể thử. TCVN 9760 (ISO 2808), Sơn và vecni - X á c đị nh độ dày m à ng. ISO 13076, Paints and varnishes - Lighting and procedure for visual assessment (Sơn và vecni - Nguồn s á ng và quy trình đánh gi á bằng mắt thường). 3. Nguyên tắc Vật liệu phủ cần thử được sơn lên tấm thử m ỏ ng thích hợp (thường là kim loại). Sau khi l ớ p ph ủ đóng rắn lại, một khối nặng tiêu chuẩn được thả rơi lên từng tấm thử từ một độ cao s ẽ làm bi ế n dạng lớp ph ủ và nền. Thực hiện phép thử với tấm thử có m ặ t sơn hướng l ê n tr ê n (t ứ c l à hư ớ ng v ề phía tải trọng rơi) hoặc hướng xuống dưới (tức là ngược lại với tải trọng). Bằng cách tăng d ầ n độ cao, từ đó tải trọng được thả rơi, có thể xác định được đi ể m tại đó xuất hiện sự hư h ỏ ng. Thông thường màng h ỏ ng do rạn nứt, có thể dễ dàng nhìn được bằng kính phóng đại. 4. Thiết b ị , dụng cụ Các thiết bị, dụng cụ và đồ thủy tinh thông thường trong phòng thử nghiệm, cùng với các thi ế t bị, dụng cụ sau. 4.1. Th iế t bị thử tải trọng rơi, bao gồm các bộ phận từ 4.1.1 đến 4.1.6. 4.1.1. Giá đỡ , c ó khối lượng đ ủ đ ể đ ỡ khuôn (4.1.4). 4.1.2. Tả i trọng rơi (xem Hình 1), đầu mũi ấn hình cầu có đường kính (20 ± 0,3) mm, t ổ ng khối lượng (1 000 ± 10) g hoặc (2 000 ± 20) g, trừ khi có quy định kh á c. 4.1.3. Ố ng định hướng thẳng đứng (xem Hình 1 và 2), đ ể hướng cho tải trọng rơi (4.1.2) vuông góc với t ấ m thử. Ố ng định hướng có vạch chia theo milimét để chỉ th ị kho ả ng cách đến b ề mặt của tấm thử. Đ ể tránh ma s á t quá mức và đảm bảo định hư ớ ng chính xác, độ ch ê nh lệch giữa đường k í nh trong của ống định hướng và đường kính ngoài của tải trọng rơi phải l à (0,7 ± 0,2) mm và khoảng cách giữa phần đáy của ố ng định hướng và mặt trên của tấm thử không được lớn hơn 45 mm. 4.1.4. Khu ô n (xem Hình 1), có dạng h ì nh khuyên với đường kính trong (27 ± 0,3) mm. Mép trong ph í a tr ê n của hình khuy ê n phải tròn, có bán kính độ cong l à (0,9 ± 0,2) mm. Chiều cao tối thiểu của hình khuyên phải l à 20 mm. 4.1.5. Kẹp (xem Hình 1 và 2), để đỡ tấm thử đúng vị trí. Đường kính trong tại đáy phải giống như đường kính của khuôn [(27 ± 0,3) mm]; tuy nhi ê n, quan trọng là phải đảm bảo rằng đ ầ u của tải trọng c ó th ể di chuyển d ễ dàng qua kẹp. 4.1.6. Bộ phận h ã m (xem Hình 2), c ó chiều dày khác nhau, để gi ớ i hạn độ sâu vết lõm của tải trọng rơi. 4.2. K í nh phóng đại, có độ phóng đại x 10 lần. Kích thước tính b ằ ng milimét CHÚ D Ẫ N 1 ố ng định hướng 2 tải trọng 3 tải trọng phụ, nếu c ầ n 4 kẹp 5 khuôn a Ch ê nh lệch giữa đường kính trong của ống định hướng và đường kính ngo à i của tải trọng rơi là (0,7 ± 0,2) mm. Hình 1 - Kích thước quy định của th iết bị thử tải trọng rơi CHÚ D Ẫ N 1 ố ng đị nh hướng 4 kẹp 2 tải trọng rơi 5 khuôn 3 bộ phận hãm 6 tấm thử Hình 2 - Mặt b ê n của thiết b ị thử tải trọng rơi 5. Lấy mẫu Lấy mẫu đại diện của vật liệu phủ cần thử (hoặc từng sản phẩm trong trư ờng hợp h ệ phủ đa lớp) theo quy định trong TCVN 2090 (ISO 15528). Kiểm tra và chuẩn bị từng m ẫ u để thử theo quy đ ị nh trong TCVN 5669 (ISO 1513). 6. Tấm thử 6.1. N ề n N ế u sử dụng t ấ m kim loại thì phải phù hợp với các yêu cầu trong TCVN 5670 (ISO 1514). Bất cứ vật liệu tấm n ề n là loại nào th ì các t ấ m cũng phải phẳng, không b ị vặn xoắn và dày í t nhất 0,25 mm. K í ch thước phải đủ đ ể phép thử được thực hiện ít nhất tại năm vị trí khác nhau, các v ị trí cách nhau không í t hơn 40 mm và cách cạnh của tấm thử không nh ỏ hơn 20 mm. Đo chiều dày tấm nền chính xác đến 0,01 mm. 6.2. Chuẩn b ị và sơn Chu ẩ n b ị tấm thử kim loại theo TCVN 5670 (ISO 1514). Bất cứ vật liệu tấm nền là loại nào thì cũng phải tạo lớp phủ lên b ề mặt theo phương pháp do nhà sản xuất sản ph ẩ m hoặc hệ sản ph ẩ m cần thử quy định để có được chiều dày màng khô theo quy định của nhà sản xuất hoặc theo phương pháp thỏa thuận giữa các bên liên quan để có được chiều dày màng khô theo thỏa thuận. Phương pháp sơn và chiều dày màng khô được sử dụng phải được nêu trong báo cáo thử nghiệm [xem Điều 9, khoản c) 2) và c) 4)]. 6.3. Làm khô Làm khô t ự nhiên (hoặc s ấ y) và già hóa (nếu cần) từ tấm thử đ ã được sơn trong khoảng th ờ i gian và điều kiện thử nghiệm theo quy định của nhà sản xu ấ t sản phẩm hoặc hệ sản ph ẩ m c ầ n thử, hoặc theo thỏa thuận giữa các b ê n liên quan. 6.4. Chi ề u d à y lớp phủ Xác định chiều dày của lớp phủ đ ã khô, tính bằng micromet, bằng một trong những quy trình quy định trong TCVN 9760 (ISO 2808). Đo tại vị trí thực hiện phép thử, hoặc càng gần v ị tr í thực hiện ph é p thử càng t ố t. Chỉ sử dụng t ấ m t hử có chiều dày màng không sai lệch tr ê n 10 % so v ớ i chiều dày m à ng theo quy định hoặc theo th ỏa thuận. 7. Cách ti ế n hành 7.1. Quy đ ị nh chung Trước khi thử, ổn đ ị nh tấm thử đ ã sơn tại nhiệt độ (23 ± 2) ° C và độ ẩ m tương đối (50 ± 5) % [hoặc tại nhiệt độ và độ ẩ m khác theo thỏa thuận giữa các bên liên quan, theo quy định trong TCVN 5668 (ISO 3270)], trong thời gian tối thiểu là 16 h. Bắt đầu quy trình thử ngay sau khi ổn định, nhưng trong b ấ t cứ trư ờ ng hợp nào cũng không được chậm hơn 30 min kể từ sau khi chuyển tấm thử ra khỏi nơ i ổn định. Đặt thiết bị l ê n bề mặt vững chắc (ví dụ, bê t ô ng, thép hoặc đá). Thực hiện phép thử tại nhiệt độ (23 ± 2) ° C hoặc tại nhiệt độ khác theo thỏa thuận giữa các b ê n liên quan, theo quy định trong TCVN 5668 (ISO 3270). Ghi vào báo cáo thử nghiệm nhiệt độ khi tiến hành phép thử. Đo độ ẩ m tương đ ố i trong kh i thử nghiệm và ghi vào báo cáo thử nghi ệ m. 7.2. Ph é p thử đạt/không đạt (sử dụng kh ối lượng quy đ ị nh) Đảm bảo ống định hướng (4.1.3) th ẳ ng đứng. Gắn tải trọng phụ, nếu c ầ n, vào tải trọng để đạt được tải trọng cần thiết. Điều chỉnh độ cao của tải trọng tới điểm thả theo y ê u cầu (s ử d ụng vạch chia tr ê n ống định hướng) và kh óa đúng vị trí. N ế u cần, l ắ p bộ phận h ã m (4.1.6) với tổng chiều d ày đủ để giới hạn độ sâu vết lõm theo thỏa thuận của các bên liên quan hoặc theo quy định khác. Đặt tấm thử (xem Điều 6) vào khuôn (4.1.4), để mặt sơn hướng lên tr ê n hoặc úp xuống, như quy định. Giữ tấm thử đúng vị trí bằng kẹp. Thả tải trọng (4.1.2) và để cho tải trọng rơi xuống tấm thử. Tháo tấm thử ra khỏi thiết b ị và kiểm tra lớp phủ bằng kính ph ó ng đại (4.2). Báo cáo lớp phủ tr ê n tấm thử có bị rạn nứt ha y bị bong ra khỏi nền và nền có bị rạn nứt hay kh ô ng. Lặp lại b ố n lần n ữ a phép thử ở các vị trí khác nhau, tổng cộng năm lần rơi. Báo cáo lớp phủ đạt nếu tại ít nhất b ố n vị trí thử không thấy có vết rạn nứt hoặc bong ra kh ỏ i n ề n. 7.3. Phép thử phân loại (đ ể xác đ ị nh độ cao rơi tối thiểu và kh ố i lượng gây ra rạn nứt hoặc bong s ơ n) 7.3.1. Đảm bảo ố ng định hướng (4.1.3) thẳng đứng. Điều chỉnh độ cao của tải trọng (4.1.2) đến vị trí phép thử có thể đạt và khóa vị trí. Đặt tấm thử vào khuôn (4.1.4), với b ề mặt sơn hướng l ê n hoặc úp xuống, như quy định hoặc thỏa thuận ở trên. Giữ tấm thử đúng vị trí bằng k ẹ p. Thả tải trọng (4.1.2) đ ể cho tải trọng rơi xuống tấm thử. 7.3.2. Lấy tấm thử ra khỏi thiết bị và kiểm tra vùng bị b iế n dạng bằng k í nh ph ó ng đại (4.2) t ì m lớp phủ rạn nứt và/hoặc b ị bong khỏi nền. Nếu không c ó h iệ n tư ợ ng rạn nứt và/hoặc bong lớp phủ, lặp lại quy trình ở độ cao lớn hơn k ế tiếp cho đ ế n khi nhìn thấy vết rạn nứt và/hoặc bong lớp phủ, độ cao gia tăng m ỗi lần là 25 mm, hoặc bội số của 25 mm. Ghi lại độ cao mà tại đó vết rạn nứt và/hoặc bong lớp phủ bắt đầu xuất hiện. N ế u không thấy vết rạn nứt và/hoặc bong lớp phủ khi tải trọng rơi từ độ cao tối đa bằng th iế t bị cho phép thì lặp lại thao tác (bắt đầu tại độ cao thấp nhất) bằng cách thêm tải trọng, tổng tải trọng là 2 kg. Nếu không thấy vết rạn nứt và/hoặc bong l ớ p phủ, lặp lại thao tác (bắt đầu tại độ cao thấp nhất) thêm tải trọng lên nữa, t ổ ng tải trọng là 3 kg. Nếu cần, tiếp tục tăng tải trọng lên để khối lượng tải trọng tối đa là 4 kg. 7.3.3. Ngay khi quan s á t được vết rạn nứt và/hoặc bong lớp phủ, thực hiện quy trình sau. Thả tải trọng thích hợp và để nó rơi xuống tấm thử năm l ần tại các vị trí khác nhau từ các độ cao sau : - độ cao mà ở đó vết rạn nứt và/hoặc bong lớp phủ được thấy đầu tiên như mô tả trong 7.3.2; - thả ở độ cao th ấ p hơn 25 mm so với độ cao này. Thử ngẫu nhiên, tuy nhiên lưu ý không thực hiện liên tiếp các phép thử từ cùng một độ cao trên một tấm thử. 7.3.4. Sử dụng ánh sáng và quy tr ì nh quy định trong ISO 13076, kiểm tra các vùng liên quan của lớp sơn bằng kính phóng đại (4.2) để tìm vết rạn nứt và/hoặc bong lớp phủ khỏi nền và lập bảng tất cả các kết quả đạt hoặc không đạt. Báo cáo điểm cuối của phép thử là sự kết hợp khối lượng/độ cao khi các kết quả chuyển từ phần lớn đạt sang phần lớn không đạt. 7.3.5. Nếu không thể xác lậ p được điểm cuối, lặp lại quy trình 7.3.3 và 7.3.4, l ấ y t ấ t cả các độ cao cao hơn hoặc thấp hơn 25 mm, nếu thích hợp, để đảm b ả o rằng điểm cuối của phép thử nằm trong dãy độ cao được thử. 8. Độ chụm Hiện nay không có sẵn dữ liệu độ chụm. 9. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau: a) tất cả chi tiết cần thiết để nhận biết sản phẩm được thử; b) viện dẫn tiêu chuẩn này; c) chi tiết các tấm thử và việc chuẩn bị các tấm thử, bao gồm như sau: 1) vật liệu, độ d ày và cách chuẩn bị b ề mặt của nền (xem 6.1), 2) phương pháp sơn lớp phủ thử lên nền, bao gồm thời gian và điều kiện làm kh ô giữa c á c lớp phủ trong trường hợp hệ phủ đa lớp (xem 6.2), 3) thời gian v à các điều kiện làm kh ô (hoặc s ấ y) và thời gian đủ để t ấ m mẫu đạt theo yêu cầu thử nghiệm (nếu cần) của vật li ệ u ph ủ trước khi thử (xem 6.3), 4) chiều dày, t í nh bằng micromet, của lớ p ph ủ khô và phương pháp đo được s ử dụng theo TCVN 9760 (ISO 2808) (xem 6.4), và đó là lớp phủ đơn hay hệ phủ đa lớp. d) nhiệt độ và độ ẩ m tương đối khi thực hiện phép thử; e) quy trình đ ã thực hiện, có nghĩa là phép thử đạt/không đạt hoặc phép thử phân loại; f) khối lượng của tải trọng rơi; g) độ cao, nếu thích hợp, từ đó tải trọng được thả rơi; h) tải trọng rơi trên b ề mặt đã sơn của tấm thử hay trên mặt không sơn, hay cả hai; i) có hay không có sử dụng bộ phận hãm để giới hạn độ sâu mà tải trọng rơi gây ra (nếu c ó , nói r õ tổng chiều dày); j) kết quả thử như trong 7.2 hoặc 7.3; k) bất kỳ sai khác với phương pháp thử quy định; I) bất kỳ đặc điểm bất thường nào quan s á t thấy trong quá t rì nh thử nghiệm; m) ngày thử nghiệm. MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Phạm vi áp dụng 2 Tài liệu viện dẫn 3 Nguyên tắc 4 Thiết bị, dụng cụ 5 Lấy mẫu 6 Tấm thử 7 Cách tiến hành 8 Độ chụm 9 Báo cáo thử nghiệm