Thí nghiệm mài mòn bề mặt gạch

Thí nghiệm xác định độ bền mài mòn là một trong những chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng gạch lát nền và ốp tường. Chỉ số này quyết định liệu viên gạch có giữ được độ bóng và hoa văn sau nhiều năm sử dụng hay sẽ nhanh chóng bị trầy xước, mờ nhạt.

Dưới đây là tổng quan kỹ thuật về các phương pháp thí nghiệm mài mòn gạch phổ biến hiện nay.


1. Phân loại phương pháp thí nghiệm

Tùy vào loại gạch (có phủ men hay không), các phòng thí nghiệm (như hệ thống LAS-XD) sẽ áp dụng các tiêu chuẩn khác nhau, chủ yếu dựa trên bộ tiêu chuẩn TCVN 6415 (tương đương với ISO 10545).

A. Độ bền mài mòn sâu (Dành cho gạch không phủ men)

Áp dụng cho gạch granite, gạch đồng chất. Thí nghiệm này đo lường thể tích vật liệu bị mất đi khi tiếp xúc với đĩa quay và bột mài.

  • Tiêu chuẩn: TCVN 6415-6.

  • Cách thức: Sử dụng đĩa thép quay với tốc độ xác định, kết hợp với cát mài (thường là corundum trắng) rơi xuống điểm tiếp xúc giữa đĩa và bề mặt gạch.

  • Kết quả: Đo chiều dài vết lõm trên bề mặt, từ đó tính ra thể tích bị mài mòn ($V$).

B. Độ bền mài mòn bề mặt – Chỉ số PEI (Dành cho gạch phủ men)

Đây là phương pháp phổ biến nhất để phân loại gạch dùng cho gia đình hay khu vực công cộng.

  • Tiêu chuẩn: TCVN 6415-7.

  • Cách thức: Sử dụng các viên bi thép với kích thước khác nhau trộn lẫn với nước và bột mài, đặt trên bề mặt gạch và cho xoay tròn trong máy thử chuyên dụng.

  • Kết quả: Xác định cấp độ PEI (từ 1 đến 5) dựa trên số vòng quay mà bề mặt men vẫn chưa bị biến đổi màu sắc hoặc hư hỏng.


2. Bảng phân cấp độ mài mòn PEI

Việc hiểu các thông số này giúp tư vấn cho khách hàng lựa chọn đúng loại gạch cho từng vị trí công trình:

Cấp độ PEIĐộ bềnKhu vực sử dụng phù hợp
PEI IThấpPhòng ngủ, phòng tắm (nơi đi lại bằng chân trần/dép mềm).
PEI IITrung bình thấpCác phòng trong nhà ở gia đình (trừ bếp và lối vào chính).
PEI IIITrung bìnhPhù hợp cho tất cả các phòng trong nhà, kể cả bếp và hành lang.
PEI IVCaoNhà hàng, cửa hàng, văn phòng, nơi có mật độ đi lại cao.
PEI VRất caoSân bay, trung tâm thương mại, nơi công cộng có lưu lượng lớn.

3. Công thức tính độ mài mòn sâu

Đối với gạch không phủ men, giá trị mài mòn sâu được tính toán dựa trên kích thước vết lõm sau thí nghiệm:

$$V = \left( \frac{\pi \cdot h}{180} – \sin(h) \right) \cdot \frac{d^2 \cdot w}{8}$$

Trong đó:

  • $V$: Thể tích bị mài mòn ($mm^3$).

  • $d$: Đường kính của đĩa xoay ($mm$).

  • $w$: Chiều dày của đĩa ($mm$).

  • $h$: Góc ở tâm cung tròn tiếp xúc (tính từ chiều dài vết cắt đo được).


4. Tại sao kết quả thí nghiệm đôi khi bị sai lệch?

Có 3 yếu tố chính thường gây ảnh hưởng đến độ chính xác của phiếu kết quả:

  1. Chất lượng bột mài: Cát mài không đúng độ hạt hoặc bị ẩm sẽ làm thay đổi lực ma sát.

  2. Độ phẳng của mẫu: Gạch bị vênh khiến đĩa quay tiếp xúc không đều, dẫn đến vết mài bị lệch.

  3. Tốc độ quay của máy: Nếu máy thí nghiệm không được hiệu chuẩn định kỳ, tốc độ quay không ổn định sẽ làm kết quả sai số lớn.


Góc mở rộng: Độ cứng Mohs

Ngoài thí nghiệm mài mòn cơ học, người ta còn dùng thang đo độ cứng Mohs (từ 1 đến 10) để kiểm tra khả năng chống trầy xước bằng cách vạch các khoáng vật lên bề mặt gạch. Gạch ốp lát chất lượng cao thường đạt độ cứng từ 6 đến 8 trên thang Mohs.

Bạn có cần mẫu bảng tính kết quả thí nghiệm mài mòn sâu để đưa vào báo cáo kỹ thuật không?

Lên đầu trang