Giáo trình Thí nghiệm vật liệu xây dựng (Nghề Xây dựng cầu đường – Trình độ trung cấp) được biên soạn gồm 5 bài như sau: gồm Bài 1: cát xây dựng, bài 2: vật liệu đá thiên nhiên, bài 3: bê tông xi măng, bài 4: vật liệu thép, bài 5: bê tông nhựa. Mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1BQ GIAO THONG VAN TAI
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH MON HOC THI NGHIEM VAT LIEU XÂY DỰNG
TRINH DO TRUNG CAP
NGHE: XAY DUNG CAU DUONG
Ban hanh theo Quyét dinh số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày
21/12/2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đắng GTVT Trung ương I
Trang 3- BOQ GIAO THONG VAN TAL
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH
Môn học: Thí nghiệm vật liệu xây dựng
NGHE: XAY DUNG CAU DUONG
TRINH DO: TRUNG CAP
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình nội bộ “ Thí nghiệm vật liệu xây dựng” được biên soạn trên cơ sở đề
cương chương trình mô đun Thí nghiệm vật liệu xây dựng trong chương trình khung
nghề Xây dựng cầu đường bộ Tài liệu đã cập nhật các tiêu chuân hiện hành của Việt
Nam áp dụng trong lĩnh vực thí nghiệm vật liệu xây dựng
Thí nghiệm vật liệu xây dựng đi sâu vào trình bày nội dung và trình tự các bước tiến hành thí nghiệm tính chất cơ lý hoá của vật liệu trong xây dựng
Tính chất vật lý : Đặc trưng cho các trạng thái vật lý của VLXD và quy định quan hệ của vật liệu ấy đối với các quá trình lý học của môi trường xung quanh, trong
đó các quá trình lý học không làm thay đồi cầu trúc phân tử của VLXD Ví dụ: Độ ẩm, độ chặt, độ rỗng, độ co ngót, độ giãn nở, khối lượng thể tích, tính dẫn nhiệt, tính dẫn ẩm, tính thấm nước, tính thấm hơi, độ hút nước, độ bão hoà nước
Tính chất cơ học : là khả năng VLXD chống lại các biến dạng & các phá hoại
dưới tác dụng của các ứng suất phát sinh khi có ngoại lực tác dụng Ví dụ: cường độ
chịu nén, kéo, uốn; tính đàn hồi, tính dẻo, tính giòn, tính nhớt, tính co ngót
Tính chất hoá học : quy định khả năng của vật liệu khi chịu tác dụng hố học của mơi trường vật chất xung quanh, trong đó vật chất mới được sinh ra Ví dụ : tính
đông rắn, tính dính bám, tính hấp phụ, tính hoà tan, tính cháy
Thí nghiệm vật liệu xây dựng là tài liệu học tập dùng cho sinh viên trung cấp Xây dựng cầu đường bộ đồng thời cũng có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên trong quá trình giảng dạy và hướng dẫn thí nghiệm cho học sinh, sinh viên
Trang 5MỤC LỤC
BÀI 1: CÁT XÂY DỰNG . 22222222222222222222222221111222.222111112 2 1 ceeerri BÀI 2: VẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊN
Trang 61 Il 1H IV BAI 1: CAT XAY DUNG Mục tiêu bài học :
Học xong bài này, sinh viên có khả năng:
Giải thích được ý nghĩa của các đại lượng;
Trình bày được trình tự và phương pháp thí nghiệm;
Làm được thí nghiệm xác định tính chất cơ lý cát Thu thập và tính toán được số liệu;
Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học: Phòng thí nghiệm VLXD
Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
Bảng, phấn
Phiếu ghi chép kết quả thí nghiệm
Phương pháp giảng dạy: Giảng giải
Làm mẫu
Làm việc, luyện tập theo nhóm Nội dung bài học:
1 Khái niệm chung:
liệu nhỏ” Cốt liệu nhỏ là hỗn hợp các hạt cốt liệu kích thước chủ yếu từ 0,14 mm
đến 5 mm Cốt liệu nhỏ có thể là cát tự nhiên, cát nghiền và hỗn hợp từ cát tự
Cát sử dụng trong xây dựng nói chung còn được gọi bằng thuật ngữ “ Cốt
nhiên và cát nghiên
phong hoá của các đá tự nhiên Cát tự nhiên sau đây gọi là cát
Cát tự nhiên : Hỗn hợp các hạt cốt liệu nhỏ được hình thành do quá trình
Cát nghiền: Hỗn hợp các hạt cốt liệu kích thước nhỏ hơn 5 mm thu được đo
đập và hoặc nghiền từ đá
Trang 7—_ cát thô khi môđun độ lớn trong khoảng từ lớn hơn 2,0 đến 3,3; — cát mịn khi môđun độ lớn trong khoảng từ 0,7 đến 2,0
Cát thô có thành phần hạt như quy định trong Bảng 1 được sử dụng đề chế tạo bê tông và vữa tất cả các cấp bê tông và mác vữa
Bảng | - Thanh phan hạt của cát Lượng sót tích luỹ trên sàng, % khối lượng Kích thước lỗ sàng Cát thô Cát mịn 2,5 mm Từ 0 đến 20 0 1,25 mm Từ 15 đến 45 Từ 0 đến 15 630 um Tir 35 dén 70 Tir 0 dén 35 315 um Tir 65 dén 90 Từ 5 đến 65 140 pm Từ 90 đến100 Từ 65 đến 90
Lượng ong q qua sàng 140 g 0 ag
pm, khong lon hon
Cát min được sử dụng chế tạo bê tông và vữa như sau:
a Đối với bê tông:
— cát có môđun độ lớn từ 0,7 đến 1 (thành phần hạt như Bảng I1) có thể được sử
dụng chế tạo bê tông cấp thấp hơn B15;
— cát có môđun độ lớn tir 1 đến 2 (thành phần hạt như Bảng 1) có thể được sử
dụng chế tạo bê tông cấp từ B15 đến B25;
b Đối với vữa:
— cát có môđun độ lớn từ 0,7 đến 1,5 có thể được sử dụng chế tạo vữa mác nhỏ
hơn và bằng M5;
— cát có môđun độ lớn từ 1,5 đến 2 được sử dụng chế tạo vữa mác M7,5
Trang 8Mẫu cốt liệu được lấy theo lô sản phẩm, sao cho đảm bảo đặc tính tự nhiên của
cốt liệu và đại diện cho lô cốt liệu cần thử
Lô cốt liệu là khối lượng cốt liệu do một cơ sở sản xuất trong một ngày và được
giao nhận cùng một lúc Nếu cốt liệu được sản xuất theo từng cỡ hạt riêng biệt thì
lô cốt liệu là khối lượng cốt liệu của cùng một cỡ hạt được sản xuất trong một ngày Khối lượng lô cốt liệu nhỏ trong kho không lớn hơn 500 T hoặc khoảng 350 m’ b Dụng cụ va thiết bị: — cân kỹ thuật, chính xác đến 1 %;
—- dụng cụ xúc mẫu hoặc lấy mẫu trên băng chuyền, bằng gỗ hoặc bằng kim
loại, có hình dáng như mô tả trên Hình];
Quai cầm
Thanh chắn cứng
Day khung t ong ting vdi
chiéu réng bang chuyén
Trang 9e Phương pháp lấy mẫu ban đâu
Trên các băng truyền, mẫu ban đầu được lấy định kỳ từ 0,5 giờ đến 1 giờ và
lấy trên suốt chiều ngang băng chuyền cát Có thể sử dụng dụng cụ Hình 1 đề lấy
mẫu trên băng chuyền
Nếu cốt liệu nhỏ đồng nhất thì thời gian giữa hai lần lấy có thể kéo đài hơn
Trong kho chứa, mẫu ban đầu của cốt liệu nhỏ được lấy từ nhiều điểm khác
nhau theo chiều cao đống cốt liệu từ đỉnh xuống tới chân, sao cho mẫu lấy ra đại
diện cho cả lô cốt liệu nhỏ
Nếu cốt liệu nhỏ ở trong các bể chứa thì phải lấy cả trên mặt và dưới đáy bê
Mỗi lô cốt liệu nhỏ lấy từ 10 mẫu đến 15 mẫu ban đầu
d Rút gọn mẫu
Các mẫu ban đầu sau khi lấy mẫu ban đầu được gộp lại, trộn kỹ và rút gọn theo
phương pháp chia tư hoặc phương pháp chia đôi bằng thùng chứa có máng nhỏ (Hình
2) dé có mẫu trung bình khoảng (20 — 40) kg
-_ Rút gọn mẫu theo phương pháp chia tư: Đồ cốt liệu nhỏ lên một mặt phẳng khô sạch, không thắm nước San phẳng mặt mẫu và kẻ hai đường thắng vuông góc để chia mẫu thành bốn phần đều nhau Lấy hai phần bất kỳ đối đỉnh nhau, gộp
lại làm một Sau đó lại trộn kỹ và rút gọn phần mẫu gộp như trên cho tới khi đạt
được khối lượng cần thiết
- _ Rút gọn mẫu bằng thùng chứa có hai máng nhỏ (xem Hình 2) Đồ mẫu cốt liệu nhỏ vào thùng chứa, san phẳng rồi mở máng cho cót liệu nhỏ chảy theo hai máng chia ra phía ra ngoài Dùng một nửa (khối lượng cốt liệu nhỏ của một máng) để tiếp tục
rút gọn như thế cho tới khi đạt được khối lượng cần thiết
Từ mẫu trung bình đã rút gọn lấy ra mẫu thí nghiệm cho từng chỉ tiêu với khối lượng qui định trong Bang 1
Trang 10
2 Xác định khối lượng riêng, khối ans
lượng thê tích và độ hút nước
3 Xác định khối lượng thể tích xốp và Từ 5 đến 10 (tùy theo hàm lượng sỏi độ hồng chứa trong cát) 4 Xác định độ âm _ _ 1 5 Xécdinh thank phinbt = (if 2 6 Xác định hàm lượng bùn, bụi, sét 0,5 7 Xác định tạp chất hữu cơ 0,25
e Biên bản lấy mẫu
Biên bản lấy mẫu phải có đủ các nội dung sau: tên và địa chỉ của tổ chức lấy mẫu;
nơi lấy mẫu và nơi mẫu được gửi đến;
loại cốt liệu;
khối lượng mẫu;
các điều kiện hoặc các điểm lưu ý khi lấy mẫu;
người lấy mẫu;
Thí nghiệm xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích Thiết bị thử
cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1 %;
tú sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ sấy ồn định ti 105 °C dén 110 °C;
bình dung tích, bằng thuỷ tỉnh, có miệng rộng, nhẫn, phẳng dung tích từ 1,05
lít đến 1,5 lít và có tắm nắp đậy bằng thuỷ tỉnh, đảm bảo kín khí;
thùng ngâm mẫu, bằng gỗ hoặc bằng vật liệu không gỉ;
khăn thấm nước mềm và khô có kích thước 450 mm x 750 mm; khay chứa bằng vật liệu không gi và không hút nước;
Trang 11- côn thứ độ sụt của cốt liệu bằng thép không gi, chiều dày ít nhất 0,9 mm,
đường kính nhỏ 40 mm, đường kính lớn 90 mm, chiều cao 75 mm;
—_ phễu chứa dùng để rót cốt liệu vào côn;
— que chọc kim loại khối lượng 340 g + 5 g, dài 25 mm + 3 mm vê tròn hai đầu;
— bình hút âm;
— sàng có kích thước mắt sàng 5 mm và 140 um;
b Chuẩn bị mẫu thử
Mẫu thử được lấy và rút gọn để đạt khối lượng cần thiết cho phép thử
Lấy khoảng 0,5 kg cốt liệu nhỏ đã sàng bỏ loại cỡ hạt lớn hơn 5 mm và gạn rửa loại bỏ cỡ hạt nhỏ hơn 140 um
Mỗi loại cốt liệu chuẩn bị 2 mẫu đề thử song song
e Tiến hành thử
- Các mẫu cốt liệu sau khi lấy được ngâm trong các thùng ngâm mẫu trong 24 giờ + 4 giờ ở nhiệt độ 27 °C + 2 °C Trong thời gian đầu ngâm mẫu, cứ khoảng từ 1
giờ đến 2 giờ khuấy nhẹ cốt liệu một lần đề loại bọt khí bám trên bề mặt hạt cốt
liệu
- Làm khô bề mặt mẫu (đưa cốt liệu về trạng thái bão hoà nước, khô bề mặt)
Nhẹ nhàng gạn nước ra khỏi thùng ngâm mẫu hoặc đồ mẫu vao sang 140 pm Rai cốt liệu nhỏ lên khay thành một lớp mỏng va dé cét liệu khô tự nhiên ngồi khơng khí
Chú ý không đẻ trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời Có thể đặt khay mẫu dưới quạt nhẹ
hoặc dùng máy sây cầm tay say nhẹ kết hợp đảo đều mẫu
Trong thời gian chờ cốt liệu khô, thỉnh thoảng kiểm tra tình trạng âm của cốt liệu
bằng côn thử và que chọc theo quy trình sau: Đặt côn thử trên nền phẳng, nhẫn Đỗ
đầy cốt liệu qua phễu vào côn thử, dùng que chọc đầm nhẹ 25 lần Không đổ đầy thêm
cốt liệu vào côn Nhắc nhẹ côn lên và so sánh hình dáng của khối cốt liệu với các dạng
cốt liệu chuẩn (xem Hình 1) Nếu khối cốt liệu có hình dạng tương tự Hình I.e), cốt
liệu đã đạt đến trạng thái bão hồ nước khơ bề mặt Nếu có đạng Hình I.a) và 1.b), cần
tiếp tục làm khô cốt liệu và thử lại đến khi đạt trạng thái như Hình 1.e) Nếu có dạng Hình 1.4), cốt liệu đã bị quá khô, cần ngâm lại cốt liệu vào nước và tiến hành thử đến
Trang 12
Hình 1.a) Hình 1.b)
Hình 1.c) Hình 1.d)
Hình 1 - Các loại hình dáng của khối cốt liệu Ngay sau khi làm khô bề mặt mẫu, tiến hành cân
mẫu và ghi giá trị khối lượng (m¡) Từ từ đồ mẫu
vào bình thử Đồ thêm nước, xoay và lắc đều bình
để bọt khí không còn đọng lại Đỗ tiếp nước đầy
bình Đặt nhẹ tấm kính lên miệng bình đảm bảo
không còn bọt khí đọng lại ở bề mặt tiếp giáp giữa
nước trong bình và tắm kính
Dùng khăn lau khô bề mặt ngoài của bình thử và
cân bình + mẫu + nước + tấm kính, ghi lai khối lượng (mp)
Đồ nước và mẫu trong bình qua sàng 140 pm đối với cốt liệu nhỏ và qua sàng 5 mm đối với cốt
liệu lớn Tráng sạch bình đến khi không còn mẫu đọng lại D6 day nước vào bình, lặp lại thao tác đặt tắm kính lên trên miệng như điều 5.3, lau khô mặt
Trang 13d Tinh két quả Khối lượng riêng của cốt liệu (ø„) tính bằng gam trên centimét khối, chính xác đến 0,01 g/cm’, được xác định theo công thức sau: Hạ Pa = Py * () mg — (m2 — m3) trong do:
Pn là khối lượng riêng của nước, tính bằng gam trên centimét khối (g/cm));
mạ là khối lượng của bình + nước + tấm kính + mẫu, tính bằng gam (g);
m; là khối lượng của bình + nước + tắm kính, tinh bang gam (g); my, là khối lượng mẫu ở trạng thái khô hoàn toàn, tinh bang gam (g);
Khối lượng thể tích của cốt liệu ở trạng thái khô (/ø„„), tính bằng gam trên centimét khối, chính xác đến 0,01 g/cmẺ, được xác định theo công thức sau: m4 Prk = Pn * (2) mị - (mạ — mạ) trong đó:
p, la khối lượng riêng của nước, tính bằng gam trên centimét khối (g/cm?);
m, là khối lượng mẫu ướt, tính bằng gam (g);
m; là khối lượng của bình + nước + tắm kính + mẫu, tính bằng gam (g);
m; là khối lượng của bình + nước + tắm kính, tính bằng gam (g):
m¿ là khối lượng mẫu ở trạng thái khơ hồn tồn, tính bằng gam (8);
Khối lượng thể tích của cốt liệu ở trạng thái bão hoà nước (ø,ø„), tính bằng gam
Trang 14mị
Pobh = Pn % (3)
my, - (Mz - m3)
trong do:
ø„ là khối lượng riêng của nước, tinh bang gam trén centimét khéi (g/cm*); m, la khối lượng mẫu ướt, tính bang gam (g);
m; là khối lượng của bình + nước + tâm kính + mẫu, tính bằng gam (8);
m; là khối lượng của bình + nước + tấm kính, tính bằng gam (g)
Kết quả thử khối lượng riêng, khối lượng thể tính của cốt liệu là giá trị trung bình cộng số học của hai kết quả thử song song Nếu kết quả giữa hai lần thử chênh lệch nhau lớn hơn 0,02 g/cmỶ cần tiến hành thử lại lần thứ ba Kết quả thử là trung bình cộng của hai giá trị gần nhau nhất
e Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm cần có các thông tin sau: loại và nguồn gốc cốt liệu;
tên kho bãi hoặc công trường;
vi tri lay mau;
ngay lay mau, ngay thi nghiém; tiêu chuẩn áp dung;
khối lượng mẫu qua các bước thử (rn¡, ma, m; và 0+):
kết quả thử;
tên người thử và cơ sở thí nghiệm Thí nghiệm xác định độ ẩm
Thiết bị thử
cân kỹ thuật có độ chính xác tới l %;
tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ôn định từ 105 °C đến 110°C;
dụng cụ đảo mẫu (thìa hoặc dao)
Trang 15b Chuẩn bị mẫu
Lấy mẫu cốt liệu theo TCVN 7572-1 : 2006 với khối lượng được nêu trong Bảng I
Bảng 1 — Khối lượng mẫu thử Cát và cốt liệu lớn có Dmax Khối lượng mẫu, không nhỏ hơn mm kg Cát 0,5 10 1,0 20 1,0 40 2,5 70 5,0 Lớn hơn 70 10,0 e Tiến hành thứ
Cân mẫu theo khối lượng qui định ở Bảng 1, chính xác đến 0,1 g, sau đó đồ ngay
vào khay và sấy đến khối lượng không đổi Chú ý tránh đề thất thoát các hạt cốt
liệu trong suốt thời gian sấy Sau đó, để nguội cốt liệu đến nhiệt độ phòng, rồi cân
chính xác đến 0,1 8
d_ Tinh két qua thir
Độ ẩm (W) của cốt liệu, tính bằng phần trăm khối lượng chính xác tới 0,1 %, theo công thức:
w=:="” _1og
mạ
trong đó:
m„ là khối lượng mẫu thử trước khi sấy khô, tính bằng gam (g); m; là khối lượng mẫu thử sau khi sấy khô, tính bằng gam (g)
Kết quả là giá trị trung bình cộng của kết quả hai lần thử e Báo cáo thử nghiệm
Trang 16— tên kho bãi hoặc công trường; —_ vị trí lấy mẫu; — ngày lấy mẫu, ngày thí nghiệm; —_ độ ẩm cốt liệu đã xác định được; — tên người thử và cơ sở thí nghiệm; 5 Thí nghiệm xác định thành phần hạt a Thiet bị thử — cân kỹ thuật có độ chính xác I %; — bộ sàng tiêu chuẩn, kích thudc mat sang 2,5 mm; 5 mm; 140 um; 315 pm; 630 pm va 1,25 mm — tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ổn định từ 105 °C đến 110°C b Tiến hành thử Cân lấy khoảng 2 000g (m,) cốt liệu từ mẫu thử đã được chuẩn bị ở điều 4 và sàng qua sàng có kích thước mắt sàng là 5 mm
Xếp chồng từ trên xuống dưới bộ sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thước mắt
sàng từ lớn đến nhỏ như sau: 2,5 mm; 1,25 mm; 630 um; 315 um; 140 im va day
sàng
Cân khoảng 1 000 g (m) cốt liệu đã sàng qua sàng có kích thước mắt sàng 10 mm và 5 mm sau đó đồ cốt liệu đã cân vào sàng trên cùng (sàng có kích thước mắt sàng 2,5 mm) và tiến hành sàng Có thê dùng máy sàng hoặc lắc bằng tay Khi dùng máy sang thì thời gian sàng theo qui định của từng loại máy Khi sang bằng tay thì thời điểm dừng sàng là khi sàng trong vòng I phút mà lượng lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0,1 % khối lượng mẫu thử
Cân lượng sót trên từng sàng, chính xác đến 1 g c Tinh kết quả
Lượng sót trên sàng có kích thước mắt sàng 5 mm (S;), tính bằng phần trăm
khối lượng, chính xác đến 0,1 %, theo công thức:
s, = 5 x100 (1)
0
Trang 17trong đó:
m; là khối lượng phần còn lại trên sàng có kích thước mắt sảng 5 mm, tính
băng gam (g);
m„ là khối lượng mẫu thử (5.1.1), tính bằng gam (g)
Lượng sót riêng trên từng sàng kích thước mắt sang ¿ (z,), tính bằng phần trăm
khối lượng, chính xác đến 0,1 %, theo công thức: a, = = x 100 (2)
trong đó:
m, là khôi lượng phần còn lại trên sàng có kích thước mất sang i, tinh bằng (g); m_ là tổng khối lượng mẫu thử tính bằng gam (g)
Lượng sót tích lũy trên sàng kích thước mắt sang i, la tổng lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng lớn hơn nó và lượng sót riêng bản thân nó Lượng sót tích lũy (4,), tính bằng phần trăm khối lượng, chính xác tới 0,1 %, theo công thức:
A¡=a¡+ + 42s s« (3)
trong đó:
a; là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng ¿, tinh bang phan tram khối lượng (%);
a›,; là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng 2,5 mm, tính bằng phần
trăm khối lượng (%)
Môđun độ lớn của cốt liệu nho (Mz), không thứ nguyên, chính xác tới 0,1, theo Az5 + A125 + Ao.es + Ao,315 + Ao.14
công thức: My Saar ợ (4)
trong đó: 4zs, Á;as, Asøz, Aas;s, As¿¿ là lượng sót tích luỹ trên các sàng kích
thước mắt sàng tương ứng 2,5 mm; 1,25 mm; 630 pm; 315 um va 140 pm đ Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm cần có các thông tin sau:
— loại và nguồn gốc cốt liệu;
— tên kho, bãi hoặc công trường;
—_ vị trí lấy mẫu;
Trang 18— bộ sàng thử cốt liệu;
— lượng sót trên từng sàng, tính theo phần trăm khối lượng;
— lượng sót tích luỹ trên từng sàng, tính theo phần trăm khối lượng:
— phần trăm lượng hạt lớn hơn 5 mm, phần trăm lượng hạt nhỏ hơn 0,15 mm, môđun độ lớn; 6 Thí nghiệm xác định bụi, bùn, sét a Thiết bị thử cân kỹ thuật có độ chính xác tới 0,1 % và cân kỹ thuật có độ chính xác l %; tủ sấy 105 °C đến 110 °C; —_ thùng rửa cốt liệu (xem Hình 1); —_ đồng hồ bấm giây; — tắm kính hoặc tắm kim loại phẳng sạch; b Tiến hành thử | D |
Cân 1 000 g mau sau khi đã được sấy khô, cho vào thùng rồi đổ nước sạch vào cho tới khi chiều cao lớp nước nằm trên mẫu khoảng 200 mm, ngâm trong 2 giờ, thỉnh
thoảng lại khuấy đều một lần Cuối cùng khuấy mạnh một lần nữa rồi để yên trong 2 phút, sau đó gạn nước đục ra và chỉ để lại trên mẫu một lớp nước khoảng 30
mm.Tiếp tục đỗ nước sạch vào và rửa mẫu theo qui trình trên cho đến khi nước gạn ra không còn vần đục nữa
Nếu dùng thùng hình trụ (Hình 1) để rửa mẫu thì phải cho nước vào thùng đến khi
nước trào qua vòi trên, còn nước đục thì tháo ra bằng hai vòi dưới Sau khi rửa xong, mẫu được sấy đến khối lượng không đổi c Tính kết quả
Hàm lượng chung bụi, bùn, sét chứa trong cốt liệu (S,), tính bằng phần trăm, chính
xác đến 0,1 % theo công thức: §,='—! x100 qd)
trong do:
m_ là khối lượng mẫu khô trước khi rửa, tính bằng gam (g); m, là khối lượng mẫu khô sau khi rửa, tính bằng gam (g)
Trang 19BÀI 2: VẬT LIỆU ĐÁ THIÊN NHIÊN
1 Mục tiêu bài học :
Học xong bài này, sinh viên có khả năng:
Giải thích được ý nghĩa của các đại lượng;
- Trình bày được trình tự và phương pháp thí nghiệm;
- Lam được thí nghiệm xác định tính chất cơ lý đá -_ Thu thập và tính toán được số liệu;
II Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học:
-_ Phòng thí nghiệm VLXD
- Dung cy, thiét bi thi nghiém
- Bang, phan
- Phiéu ghi chép kết quả thí nghiệm Ill Phương pháp giảng dạy:
- Giang giai
- Làm mẫu
-_ Làm việc, luyện tập theo nhóm
IV Nội dung bài học: 1 Phương pháp lấy mẫu b Quy định chung
Mẫu cốt liệu được lay theo 16 san pham, sao cho đảm bảo đặc tính tự nhiên của
cốt liệu và đại điện cho lô cốt liệu cần thử
Lô cốt liệu là khối lượng cốt liệu do một cơ sở sản xuất trong một ngày và được
giao nhận cùng một lúc Nếu cốt liệu được sản xuất theo từng cỡ hạt riêng biệt thì
Trang 20—- dụng cụ xúc mẫu hoặc lấy mẫu trên băng chuyền, bằng gỗ hoặc bằng kim
loại, có hình dáng như mô tả trên Hình!;
Quai cầm
Thanh chắn cứng
Đáy khung t ơng ứng với
chiều rộng băng chuyền
—_ thiết bị chia mẫu, gồm hộp chứa và máng chia mẫu như mô tả trên Hình 2 LÍ I im im IC] A TU Tn tn 1 10 Coors
e Phương pháp lấy mẫu ban đầu
Trên các băng truyền, mẫu ban đầu được lấy định kỳ từ 0,5 giờ đến 1 giờ và lấy trên suốt chiều ngang băng chuyên Có thể sử dụng dụng cụ Hình 1 để lay mau trên băng chuyên
Trong kho chứa, mẫu ban đầu của cốt liệu được lấy từ nhiều điểm khác nhau theo chiều cao đống cốt liệu từ đỉnh xuống tới chân, sao cho mẫu lấy ra đại
diện cho cả lô côt liệu
Trang 21CHU Y
1) Khi chiều rộng băng truyền lớn hơn hay bằng 1 000 mm thì lấy mẫu
ban đầu bằng cách chặn ngang một phần băng tải cho vật liệu rơi ra
2) Nếu vật liệu đồng nhất thì việc lấy mẫu có thé thưa hơn
Nếu kho là các hộc chứa thì mẫu ban đầu được lấy ở lớp trên mặt và lớp dưới đáy hộc chứa Lớp dưới đáy lấy bằng cách mở cửa đáy hộc chứa cho vật liệu roi ra
3) Khéi luong mau ban đầu
Tùy theo độ lớn của hạt cốt liệu lớn, khối lượng mẫu ban đầu qui định trong Bảng Kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu Khối lượng mẫu ban đầu mm kg 10 2,5 20 5,0 40 10,0 70 15,0
d Rut gon mau
Các mẫu ban đầu sau khi lấy mẫu ban đầu được gộp lại, trộn kỹ và rat gon theo
phương pháp chia tư hoặc phương pháp chia đôi bằng thùng chứa có máng nhỏ (Hình 2) đề có mẫu trung bình khoảng (20 — 40) kg
-_ Rút gọn mẫu theo phương pháp chia tư: Đồ cốt liệu lên một mặt phẳng khô sạch, không thấm nước San phẳng mặt mẫu và kẻ hai đường thẳng vuông góc để chia mẫu thành bốn phần đều nhau Lấy hai phần bất kỳ đối đỉnh nhau, gộp
lại làm một Sau đó lại trộn kỹ và rút gọn phần mẫu gộp như trên cho tới khi đạt
được khối lượng cần thiết
- _ Rút gọn mẫu bằng thùng chứa có hai máng nhỏ (xem Hình 2) Đỗ mẫu cốt liệu vào thùng chứa, san phẳng rồi mở máng cho cót liệu chảy theo hai máng chia ra phía ra ngoài Dùng một nửa (khối lượng cốt liệu của một máng) đề tiếp tục rút gọn như
Trang 22Tuỳ theo cỡ hạt, khối lượng mẫu trung bình của cốt liệu lớn dùng để thử mỗi loại chi
tiêu được lay từ mẫu đã rút gọn theo 4.2.3, không nhỏ hơn bốn lần khối lượng được
nêu trong Bảng 3
Bảng 3 - Khối lượng nhỏ nhất của mẫu thử để xác định tính chất của cốt liệu lớn
Khối lượng nhỏ nhất của mẫu cốt liệu lớn
Trang 23Đường kính 150 mm 6,0 6,0 6,0 + + 9.Độ hao mòn khi va đập trong máy mài mòn va 10,0 10,0 20,0 + + đập Los Angeles
CHÚ THÍCH 1 Đá dăm thuộc cỡ hạt có dấu cộng (+) trước khi đem thử phải đập vỡ để đạt cỡ hạt nhỏ hơn liền kề trong Bảng 3, sau đó lấy khối lượng mẫu
bằng khối lượng mẫu của cỡ hạt mới nhận được
CHÚ THÍCH 2_ Để tiến hành một số phép thử đá dăm hoặc sỏi, khối lượng mẫu
cần thiết lấy bằng tổng khối lượng các mẫu cho từng phép thử
e Biên bản lấy mẫu
Biên bản lấy mẫu phải có đủ các nội dung sau:
tên và địa chỉ của tổ chức lấy mẫu;
—_ nơi lấy mẫu và nơi mẫu được gửi đến;
—_ loại cốt liệu;
— khối lượng mẫu;
— các điều kiện hoặc các điểm lưu ý khi lấy mẫu; —_ người lấy mẫu;
Trang 24— khăn thấm nước mềm và khô có kích thước 450 mm x 750 mm;
— khay chứa bằng vật liệu không gỉ và không hút nước;
b Tiến hành thứ
Mẫu đá gốc được đập thành cục nhỏ, kích thước không nhỏ hơn 40 mm Cân khoảng 3 kg mẫu đá gốc đã đập hoặc các hạt đá dăm có kích thước lớn hơn 40 mm Ngâm trong các dụng cụ chứa phù hợp, đảm bảo mực nước ngập trên bề mặt
cốt liệu khoảng 50 mm Các hạt cốt liệu bẩn hoặc lẫn tạp chất, bùn sét có thể dùng bàn chải sắt cọ nhẹ bên ngoài
Ngâm mẫu liên tục trong vòng 48 giờ Thỉnh thoảng có thế xóc, khuấy đều mẫu đề loại trừ bọt khí còn bám trên bề mặt mẫu
Vớt mẫu, dùng khăn lau ráo mặt ngoài và cân xác định khối lượng mẫu (m2)
ở trạng thái bão hoà nước chính xác đến 0,1 g
Ngay khi cân mẫu xong, đưa mẫu vào giỏ chứa của cân thuỷ tĩnh Lưu ý mức nước khi chưa đưa mẫu và sau khi đưa mẫu vào giỏ phải bằng nhau Cân mẫu (ở trạng thái bão hồ) trong mơi trường nước (m3) bằng cân thuỷ tĩnh chính xác đến 0,1 g
Vớt mẫu và sây mẫu đến khối lượng không đồi
Để nguội mẫu đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm Cân xác định khối lượng
mẫu khô (m1) chính xác đến 0,1 g c Tính kết quả
- Khối lượng riêng của đá gốc hoặc hạt cốt liệu lớn (ø„), tính bằng gam trên
centimét khối, chính xác tới 0,01 g/cmỶ, theo công thức sau: 6.» — th Pa = Pa Xn (1) trong do: Pn là khối lượng riêng của nước, tính bằng gam trên centimét khối (g/cm));
m, là khối lượng mẫu khô, tính bằng gam (g);
m; là khối lượng mẫu ở trạng thái bão hoà cân trong môi trường nước, tính bằng gam (g)
Trang 25- Khối lượng thể tích của đá gốc hoặc hạt cốt liệu lớn ở trạng thái bão hoà nước
(Pn), tinh bang gam trên centimét khối, chính xác tới 0,01 g/cmỶ, theo công thức sau: m 2h = Øn X m, i es (2) trong đó: Pn là khối lượng riêng của nước, tính bằng gam trên centimét khối (g/cm)); m; là khối lượng mẫu ở trạng thái bão hồ cân ngồi khơng khí, tính bằng gam (8); m; là khối lượng mẫu ở trạng thái bão hoà cân trong môi trường nước, tính bằng gam (g)
-_ Khối lượng thể tích của đá gốc hoặc hạt cốt liệu lớn ở trang thái khô (p„y) tính
bằng gam trên centimét khi, tính chính xác tới 0,01 g/cm’, theo công thức: m; = „ ð Pin = PnXộn —ma @) trong đó: Pn là khối lượng riêng của nước, tính bằng gam trên centimét khối (g/em*);
m, la khéi lugng mau khô, tính bang gam (g);
m; là khối lượng mẫu ở trạng thái bão hoà (cân ngồi khơng khí), tính bang
gam (8);
m; là khối lượng mẫu ở trạng thái bão hồ (cân trong mơi trường nước), tính bằng
gam (g)
Kết quả thử khối lượng riêng, khối lượng thể tích của đá gốc hoặc hạt cốt liệu
lớn là giá trị trung bình cộng của hai kết quả thử song song Nếu kết quả giữa hai
lần thử chênh nhau lớn hơn
0,02 g/cmỶ, tiến hành thử lần thứ ba và kết quả cuối cùng là trung bình cộng của hai giá trị gần nhau nhất
3 Thí nghiệm xác định thành phần hạt
Trang 26— cân kỹ thuật có độ chính xác 1 %; — bộ sàng tiêu chuẩn, kích thước mắt sàng 2,5 mm; 5 mm; 10 mm; 20 mm; 40 mm; 70 mm; — tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ồn định từ 105 °C đến 110°C, b Tiến hành thử
Cân một lượng mẫu thử đã chuẩn bị với khối lượng phù hợp kích thước lớn nhất
của hạt cốt liệu nêu trong Bảng 2
Bảng 2 - Khối lượng mẫu thử tuỳ thuộc vào kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu Kích thước lớn nhất cúa hạt cốt liệu Khối lượng mẫu, không nhỏ hơn (Dmax) mm kg 10 5 20 5 40 10 70 30 Lớn hơn 70 50
CHÚ THÍCH: Dmax kích thước danh nghĩa tính theo kích thước mắt sàng nhỏ
nhất mà không ít hơn 90% khối lượng hạt cốt liệu lọt qua
Xếp chồng từ trên xuống dưới bộ sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thước mắt
sảng từ lớn đến nhỏ như sau: 70 mm; 40 mm; 20 mm; 10 mm; 5 mm va day sang
Đổ dân cốt liệu đã cân theo Bảng 2 vào sàng trên cùng và tiến hành sàng Chú ý chiều dày lớp vật liệu đỗ vào mỗi sàng không được vượt quá kích thước của hạt lớn nhất trong sàng Có thể dùng máy sàng hoặc lắc bằng tay Khi dùng máy sàng thì thời gian sàng theo qui định của từng loại máy Khi sàng bằng tay thì thời điểm dừng sàng là khi sảng trong vòng 1 phút mà lượng lọt qua mỗi sàng không lớn hơn
0,1 % khối lượng mẫu thử
Cân lượng sót trên từng sàng, chính xác đến | g c Tính kết quả
Trang 27Lượng sót riêng trên từng sàng kích thước mắt sàng ¡ (z,), tính bằng phần trăm
khối lượng, chính xác đến 0,1 %, theo công thức: a, = TL x100 (2) m trong do: m, là khối lượng phần còn lại trên sàng có kích thước mắt sàng i, tính bằng gam (g);
m là tổng khối lượng mẫu thử tính bằng gam (g)
Lượng sót tích lũy trên sàng kích thước mắt sàng i, la tông lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng lớn hơn nó và lượng sót riêng bản thân nó Lượng sót tích lũy (4,), tính bằng phần trăm khối lượng, chính xác tới 0,1 %, theo công thức: Aj = a; (3) trong do: a, là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng ¡, tính bằng phần trăm khối lượng (%); 4 Thí nghiệm xác định bụi, bùn, sét a Thiết bị thử
— cân kỹ thuật có độ chính xác tới 0,1 % và cân kỹ thuật có độ chính xác 1 %;
Trang 28Nhỏ hơn hoặc bằng 40 5
Lớn hơn 40 10
Đồ mẫu thử vào thùng rửa, nút kín hai lỗ xả và cho nước ngập trên mẫu Đề
yên mẫu trong thùng 15 phút đến 20 phút cho bụi bẩn và đất cát rữa ra
Đồ ngập nước trên mẫu khoảng 200 mm Dùng que gỗ khuấy đều cho bụi,
bùn bẩn rã ra Để yên trong 2 phút rồi xả nước qua hai ống xả Khi xả phải đề lại
lượng nước trong thùng ngập trên cót liệu ít nhất 30 mm Sau đó nút kín hai ống xả và cho nước vào để rửa lại Tiến hành rửa mẫu theo qui trình trên đến khi nước xả trong thì thôi
Sau khi rửa, sấy toàn bộ mẫu trong thùng đến khối lượng không đổi (chú ý
không làm mất các hạt cát nhỏ có lẫn trong mẫu), rồi cân lại mẫu c Tinh kết quả Hàm lượng chung bụi, bùn, sét chứa trong cốt liệu (5,), tính bằng phần trăm, chính xác đến 0,1 % theo công thức: s,=7—”! „100 (1) m trong đó:
m_ là khối lượng mẫu khô trước khi rửa, tính bằng gam (g); m, là khối lượng mẫu khô sau khi rửa, tính bằng gam (g) 5 Thí nghiệm xác định thành phần hạt dẹt a Thiết bị và dụng cụ — cân kỹ thuật có độ chính xác tới l %; — thước kẹp ; —_ bộ sàng tiêu chuẩn; — tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ; b Chuẩn bị mẫu thử
Dùng bộ sàng tiêu chuẩn đề sàng cót liệu lớn đã sấy khô thành từng cỡ hạt Tùy theo cỡ hạt, khối lượng mẫu được lấy như qui định trong Bảng l
Trang 29Bảng 1 - Khối lượng mẫu thử Kích thước hạt Khối lượng mẫu, không nhỏ hơn mm kg Từ 5 đến 10 0,25 Lớn hơn10 đến 20 1,00 Lớn hơn 20 đến 40 5,00 Lớn hơn 40 đến 70 15,00 c Tiến hành thử
Hàm lượng hạt thoi dẹt của cốt liệu lớn được xác định riêng cho từng cỡ hạt Đối với cỡ hạt chỉ chiếm nhỏ hơn 5 % khối lượng vật liệu thì không cần phải xác định hàm lượng hạt thoi dẹt của cỡ hạt đó
Quan sát và chọn ra những hạt thấy rõ ràng chiều dày hoặc chiều ngang của nó nhỏ hơn hoặc bằng 1⁄3 chiều đài Khi có nghi ngờ thì dùng thước kẹp đề xác định lại
một cách chính xác, bằng cách đặt chiều dài viên đá vào thước kẹp để xác định
khoảng cách L; sau đó cô định thước ở khoảng cách đó và cho chiều dày hoặc chiều ngang của viên đá lọt qua khe đ Hạt nào lọt qua khe d thì hạt đó là hạt thoi đẹt
Cân các hạt thoi det và cân các hạt còn lại, chính xác đến 1 8
d Tinh két quả
Ham lượng hạt thoi dẹt của mỗi cỡ hạt trong cốt liệu lớn (7), tính bằng phần trăm
khối lượng, chính xác tới 1 %, theo công thức: m Ty = 100 m;+m; trong đó:
mạ là khối lượng các hạt thoi đẹt, tính bằng gam (8): mạ là khối lượng các hạt còn lại, tính bằng gam (g)
Trang 30
Ví dụ về cách tính bình quân theo quyền (bình quyền)
Một hỗn hợp đá dim gồm hai loại cỡ hạt, khi phân tích xác định được: cỡ
hạt từ 10 mm đến 20 mm chiếm 35 % khối lượng hỗn hợp; cỡ hạt từ 20 mm đến 40 mm chiếm 65 % khối lượng hỗn hợp
Khi xác định hàm lượng hạt thoi det trong cốt liệu cho kết quả như sau: hàm
lượng hạt thoi đẹt của cỡ hạt từ 10 mm đến 20 mm là 20 %; hàm lượng hạt thoi đẹt của cỡ hạt từ 20 mm đến 40 mm là 25 % Hàm lượng hạt thoi dẹt chung của hỗn hợp là: T= ee + 2576762 =7% +16% = 23% 6 Thí nghiệm xác dinh d6 hao mon Los Angeles LA a Thiét bi va dung cu
— máy Los Angeles, có kết cấu bằng thép, hình ống trụ rỗng, hai đầu bịt kín, có kết cấu cửa vững chắc ở thân ống để đưa cốt liệu vào Chiều dài lòng ống khoảng 500 mm, đường kính trong khoảng 700 mm, chiều dày thành ống không nhỏ hơn 12 mm Máy được đặt trên một trục nằm ngang, quay tròn quanh trục theo vận tốc xác định; — bi thép, khối lượng từ mỗi viên từ 390 g đến 445 g; — cân kỹ thuật độ chính xác I %; — bộ sàng, kích thước 37,5 mm; 25 mm; 19 mm; 12,5 mm; 9,5 mm; 6,3 mm; 4,75 mm; 2,36 mm va 1,7 mm; — tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ sấy ồn định từ 105 °C đến 110 °C b Chuẩn bị mẫu thử
Tùy theo cấp phối hạt, khối lượng mẫu thử được qui định trong Bang 1
Trang 31Từ 37,5 đến 25 Từ< 25 đến 19 Từ<19 đến 12,5 Từ<12,5 đến 9,5 Từ <9,5 đến 6,3 1250+25 1250+25 1250+10 |2 500+10 _ I1 250 +10 | 2 500 +10 - 2 500 + 10 Từ <6,3 đến 4,75 - 2500410) — Tit <4,75 dén 2,36 = = 5 000 +10 Tổng 5 000 +10 | 5000 + 10 | 5 000 +10 5 000 +10
Mẫu thử phải được rửa sạch và sấy đến khối lượng không đổi, sau đó sàng thành các cỡ hạt có cấp phối theo Bang 1
e Tiến hành thử
Cho mẫu thử và các viên bi thép vào máy thử Số lượng viên bi thép cho mỗi phép thử phụ thuộc vào cấp phối hạt của mẫu cốt liệu theo Bảng 2
Trang 32Cho máy quay 500 vòng với tốc độ từ 30 vòng đến 33 vòng trong 1 phút Sau đó lấy vật liệu ra khỏi máy, sàng sơ bộ qua sàng có kích thước lớn hơn 1,7
mm để loại bớt hạt to
Lấy phần lọt sàng đề sàng tiếp trên sàng 1,7 mm Toàn bộ phần cốt liệu trên
sảng 1,7 mm được rửa sạch, say đến khối lượng không đổi và cân với độ chính xác
tới Ì g
Phần lọt sàng 1,7 mm được coi là tôn thất khối lượng của mẫu sau khi thí
nghiệm
Để đánh giá được sự đồng nhất của mẫu cốt liệu, có thể xác định tồn thất
khối lượng của mẫu thử sau 100 vòng quay Sau đó, đồ mẫu kể cả phần lọt sàng 1,7 mm vào máy, chú ý tránh rơi vãi Sau đó cho máy quay tiếp 400 vòng nữa đề xác định tôn thất khối lượng sau 500 vòng quay như qui trình đã nêu trên
Cốt liệu được coi là có độ cứng đồng nhất, nếu tỷ lệ giữa độ hao hụt khối
lượng sau 100 vòng quay và độ hao hụt khối lượng sau 500 vòng quay không vượt quá 0,2 % d Tinh két quả Độ hao mòn khi va dap (Hm) 1a hao hut khối lượng của mẫu trước và sau =™=™ 400 m khi thử, tính bằng phần trăm khối lượng, theo công thức: trong đó:
m là khối lượng mẫu ban đầu, tính bằng gam (g);
my; là khối lượng mẫu sau khi thử, tính bằng gam (8)
Trang 33BÀI 3: BÊ TÔNG XI MĂNG
1 Mục tiêu bài học :
Học xong bài này, sinh viên có khả năng:
-_ Giải thích được ý nghĩa của các đại lượng;
- Trình bày được trình tự và phương pháp thí nghiệm;
- Lam được thí nghiệm xác định tính chất cơ lý cát - _ Thu thập và tính toán được số liệu;
Il Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học:
-_ Phòng thí nghiệm VLXD
- Dung cy, thiét bi thi nghiém
- Bang, phan
- Phiéu ghi chép kết quả thi nghiệm
IH Phương pháp giảng dạy:
- Giang giai
- Làm mẫu
-_ Làm việc, luyện tập theo nhóm
IV Nội dung bài học:
Trang 34- Dung cu Vika (hinh1) gồm một thanh chạy hình trụ bằng kim loại được di chuyền tự do qua lỗ trượt (2) Muốn giữ thanh chạy ở độ cao cần thiết thì vặn vít
(3) Trên thanh chạy có gan kim to, D=10mm (6) dé do sự chuyên động của thanh
chạy trên thước chia do (5), gắn chặt vào giá Mỗi vạch của thước dài 1mm
- Cân kĩ thuật có độ chính xác đến 0.1 g; - Ong dong 250 ml có vạch chia mm; - Dao thép không gỉ hoặc dao bằng thép;
- Tam kim loại hình tròn có đường kính 80 mm; - Đồng hồ bắm giây
- Chảo hình chỏm cầu dùng để trộn xi măng phải làm bằng thép không gi, - Bay dùng đề trộn hồ xi măng phải làm bằng thép không gi, hoặc đồng;
Tiến hành thử
Cân 400 g xi măng cho vào chảo đã được lau sạch bằng vài âm , dùng bay làm
thành hộc ở giữa, đồ nước vào, (nước đồ vào phải ước lượng để có độ đẻo tiêu chuẩn
của hồ xi măng) và chỉ đỗ một lần
Sau 30 giây khi nước thấm hết vào xi măng, bắt đầu dùng bay để trộn Đầu tiên trộn
nhẹ, sau xát mạnh theo chiều chéo góc Thời
gian trộn và xát là 5 phút kề từ lúc nước đồ vào xi măng
Ngay sau khi trộn hồ xong, dùng bay xúc một lần hồ xi măng đó đồ đầy khâu Vika, lắc
Trang 35Hạ kim Vika xuống, sát mặt hồ rồi vặn vít lại, sau đó tháo vít ra, cho kim rơi
xuống tự do Sau 30 giây từ khi tháo vít, tính độ chọc sâu của kim to trong hồ xi măng
theo thước chia độ
Hồ xi măng đạt được độ dẻo tiêu chuẩn khi kim rơi xuống hồ cách tắm kim loại
5 - 7mm Nếu độ dẻo chưa đạt tiêu chuẩn thì phải làm lại với lượng nước khác
Lượng nước tiêu chuẩn đề xác định độ dẻo tiêu chuẩn được tính bằng phần trăm so với khối lượng mẫu xi măng, phải ghi vào số theo dõi thí nghiệm
2 Xác định thời gian đông kết xi măng a Thiết bị và dụng cụ - Dung cụ Vika với kim nhỏ ( D=1,1 mm) - Đồng hồ bám giây hay đồng hồ cát; - Cân kĩ thuật có độ chính xác đến 0,lg e Tiến hành thử
Dùng lượng nước tiêu chuẩn đã được xác định để trộn hồ xi măng Cho hồ xi
măng vào khâu
Đặt khâu chứa mẫu thử vào dụng cụ Vika, hạ kim nhỏ xuống sát mặt hồ xi
măng rồi vặn chặt vít lại, sau đó mở vít cho thanh chạy rơi tự do xuống mặt hồ xi
măng
Sau một lần rơi vào hồ xi măng kim phải được lau sạch và thử tiếp đến khi rơi kim xuống hồ xi măng côn cách tắm kim loại đáy khâu I - 2 mm ( Di chuyền vành khâu mẫu đề kim rơi vào hồ lần sau không trùng vào lỗ đã rơi lần trước.)
Thời gian bắt đầu đông kết là thời gian tính từ lúc đổ nước đến lúc kim rơi cách tắm kim loại đáy khâu l - 2 mm
Thời gian kết thúc đụng kết là thời gian tính từ lúc đổ nước đến lúc kim rơi
xuống mặt hồ xi măng không thẻ sâu quá l - 2 mm
3 Xác định độ sụt của hỗn hợp bê tông
a Dung cu - Thiét bi thi nghiém:
Trang 36Nil 100 +2 200 +2 300 +2 N:2 150 +2 300 +2 450+2
Loại cốt liệu có cỡ hạt <40mm dùng côn s6 1 Loại cốt liệu có cỡ hạt > 40mm dùng côn số 2 -_ Thước lá kim loại có chiều dai 30cm
-_ Chày đầm (thanh sắt D= 16mm, dài 60cm, dau tròn)
- _ Xẻng xúc, khay đựng
b Trình tự thí nghiệm
- _ Mẫu hỗn hợp bê tông trong phòng thí nghiệm chế tạo đúng như vật liệu hiện trường Khi đong vật liệu phải đảm bảo sai số không vượt quá 1% đối với xi măng, nước, chất phụ gia và không vượt quá 2% đối với cốt liệu Trộn vữa theo quy trình và
thiết bị tạo ra hỗn hợp bê tông có chất lượng tương đương như trong điều kiện thi
công
-_ Thể tích hỗn hợp cần lấy: khoảng § lít khi cỡ hạt lớn nhất của hỗn hợp bê tông
là 40mm; khoảng 24 lít khi cỡ hạt lớn nhất là từ 70 đến 100mm
- Mau bé tong đã trộn xong cho vào khay, trộn lại cho đều
- Đặt côn đã lau âm sạch lên nền ẩm, cứng, phẳng
-_ Xúc bê tông đồ vào côn thành 3 lớp Mỗi lớp, dùng que sắt chọc đều xung quanh vào giữa, chọc 25 lần Lớp đầu chọc sâu tới đáy, lớp sau chọc sâu xuống lớp dưới 2 đến 3cm
- Pam xong lớp thứ 3 dùng bàn xoa san bằng mặt ngang với thành côn -_ Nhấc ống côn ra theo phương thẳng đứng trong khoảng thời gian 5 -10 giây - Dat ống côn bên cạnh Dùng thước thép đo khoảng cách từ thước nằm ngang
đến đỉnh của khối bê tông Đó là trị số độ sụt
Chú ý:
-_ Thời gian thử tính từ lúc bắt đầu đỗ hỗn hợp bê tông vào côn cho tới thời điểm
nhấc côn khỏi khối hỗn hợp phải được tiến hành không ngắt quãng và khống
chế không quá 150 giây
Trang 37-_ Dùng chân giữ côn ổn định suốt quá trình thí nghiệm 4 Xác định cường độ chịu nén của bê tông
a Dụng cụ - Thiết bị thí nghiệm: -_ Máy nén thuỷ lực 100 + 200 tấn
-_ Thước lá kim loại
-_ Khuôn đúc mẫu hình lập phương hoặc hình trụ có kích thước phụ thuộc vào Dmax của cốt liệu cho trong bảng sau: Drax | Lập phương Hình trụ Kích thước cạnh (mm) | Đường kính (mm) Chiều cao (mm) 10 70,7 71,4 143 20 100,0 100,0 200 40 150,0 150,0 300 b._ Quy trình thí nghiệm:
- Chuan bi mau thử theo nhóm mẫu: Nhóm mẫu gồm 3 viên
- _ Đo chính xác tới lImm các cặp cạnh song song của 2 mặt chịu nén (đối với
mẫu lập phương) các cặp đường kính vuông góc với nhau từng đôi một trên từng mặt
chịu nén (đối với mẫu trụ) Diện tích chịu lực nén của mẫu khi đó chính là trung bình số học diên tích của 2 mặt
- Chon thang lực thích hợp của máy để khi nén tải trong phá hoại nằm trong khoảng 20-§0% tải trọng của thang lực nén đã chọn Tăng tải trọng liên tục với vận tốc không đổi và bằng 6 + 4 daN/cmỶ trong một giây cho đến khi mẫu bị phá hoại Dùng
tốc độ gia tải nhỏ với mẫu bê tông có cường độ thấp và tốc đọ giả tải lớn với mẫu bê
tông có cường độ cao c Tỉnh toán kết qua:
- _ Cường độ nén từng viên mẫu bê tông (R) tính bằng daN/enÏ ( hoặc các đươn
Trang 38Trong đó:
P: Tải trọng phá hoại daN
E: Diện tích chịu nén của viên mẫu, cm’
œ:Hệ số tính đổi các viên mẫu kích thước khác kích thước viên mẫu
chuẩn về cường độ viên mẫu chuẩn 15 x 15 x 15cm nhw bang sau: Hinh dang mau Kích thước mẫu - mm Hệ số tính đối 6 100 x 100 x 100 0.91 - 150 x 150 x 150 1.00 Mau lap phuong 200 x 200 x 200 1.05 300 x 300 x 300 1.10 71.4 x 1.43 va 100 x 200 1.16 Mau tru 150 x 300 1.20 200 x 400 1.24
- So sanh các giá trị cường độ nén lớn nhất và nhỏ nhất với cường độ của viên mẫu trung bình Nếu cả 2 giá trị đó đều không lệch quá 15% so với cường độ nén của viên mẫu trung bình thì cường độ nén của bê tông được tính bằng trung bình số học của 3 kết quả thử trên 3 viên mẫu Nếu I trong 2 giá trị đó lệch quá 15% so với cường
độ nén của viên mẫu trung bình thì bỏ cả 2 kết quả lớn nhất và nhỏ nhất Khi đó cường
độ nén của bê tông là cường độ nén của viên mẫu còn lại
5 Thiết kế thành phần cấp phối bê tông ( Ph- ơng pháp Bolomey- Skramtaem)
a Giả thiết:
Giả thiết thể tích bê tông coi là hoàn toàn đặc và thể tích của khối bằng tổng thể
tích riêng rẽ của các vật liệu tạo bê tông
Vật liệu tạo thành bê tông bao gồm: đá, cát, xi mang, n- 6c c6 thể còn có phụ gia
b Các b óc tính toán
Trang 39*B oc 1: xac dinh |- ong n- 6c: N
Dựa vào |- ong cting hoac d6 l- u động (độ sụt) SN Tra bảng
Néu I- ong cat nhỏ thì l- ợng n- ớc cần tăng lên 7 + 10% *B 6c 2: Tinh I- ong X/N + Nếu bê tông có X/N = 1,4+2,5 R ì X b thi N - +0.5 + Néu X/N > 2,5 R, i Xb _ thi NAR 0.5 Trong đó: R,: mác bê tông yêu cầu Rx: mac xi măng A, Aj: Hé s6 xc dinh theo bang *B oc 3: L-ong xi mang -X X= XN (kg) Yêu cầu X > X„¡uu¿ Nếu X< X tối thiểu thì phải lấy Xu quéu *B ớc 4:L-ơng cốt liệu
Dựa vào giả thiết về thể tích tuyệt đối Khi bê tông đ- ợc đầm chặt tổng thể tích
1m” bê tông sẽ bao gồm: cốt liệu, xi măng, n- ớc
Vậy ta có: X+.N CD _¡oo dd)
Px Pr Pe Pa
Với X,N,C,D : là khối l-ợng xi măng, n- ớc, cát, đá (sỏi)
Px, Pr» Pe Do: là khối l-ợng riêng xi măng, n-ớc, cát, đá (sỏi)
- Thể tích rỗng của cốt liệu thi xé d- ợc nhét đầy bằng vữa xi măng có kể đến sự
tr- ợt xa của hạt ( œ )
Vậy: : X+N+C=w.D (2)
Px Po Pq
Trang 40D= 97 6ø) or, 1 Ya Pa *B 6c 5: L-ong cat C= (1000- pp (kg) Với r: độ rỗng cốt liệu tính r = (1 - a ).100 (%) d œ: Hệ số tr-ợt (Hệ số d- vữa)
+ Nếu là hỗn hợp bê tông cứng: œ = 1,05 + 1,15
+ Nếu là hỗ hợp bê tông dẻo: = a = 1,25 + 1,4
*B ớc 6: Sau khi tính toán xong biểu diễn theo tỷ lệ
X/N,C/D_¡,N,C,D x x x Kx x
* B ớc 7: Kiểm tra sau khi tính toán sơ bộ xong ta phải kiểm tra lại độ l-u dong, R, theo tiêu chuẩn