BO GIAO THONG VAN TAL
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH MON HOC
THÍ NGHIỆM CƠ HỌC DAT
TRINH DQ TRUNG CAP NGHE: XAY DUNG CAU DUONG
Ban hành theo Quyết định số 19S5/QĐ-CDGTVTTWI-DT mày
21/12/2017 của Hiệu trướng Trường Cao đẳng GTVT Trung wong I
Trang 3BO GIAO THONG VAN TAL
‘TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAL TRUNG UONG 1
GIAO TRINH
Môn hoc: Thí nghiệm cơ học đất
NGHE: XAY DUNG CAU DUONG
TRINH DO: TRUNG CAP
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
“Giáo trình nội bộ * Thí nghiệm Cơ học đất” được biến soạn trên cơ sở để cương
chương trình mô đun Thí nghiệm Cơ học đất trong chương trình khung ngh Xây dựng cầu đường bộ Tải liệu đã cập nhật các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam áp dụng
trong lĩnh vực thí nghiệm Cơ học đất
“Thí nghiệm Cơ bọc đất đi sâu vào trình bảy nội dung và trình tự các bước tiền
hành thí nghiệm tính chất cơ lý hoá của vật liệu đất xây dựng
“Tính chất vật lý : Đặc trưng cho các trang thấ vật lý của VLXD và quy định quan hệ của vậ liệu Ấy đối với các quá tình lý học của môi trường xung quanh, trong đổ các quá trình lý bọc không lâm thay đổi cấu trú phân từ của VLXD Vi dy: Độ im, .độ chặt, độ rồng, độ co ngót, độ giãn nở, khối lượng thể tích, tính dẫn nhiệt, tính dẫn
‘im, tinh thẩm nước, tính thấm hơi, độ hút nước, độ bão hoả nước
Tinh chit eo học : là khá năng VLXD chống lại các biến dạng & các phá hoại
dđưới te đọng của các ứng suÍt phát sinh Khí cố ngoại lực tá động, Ví đụ: cường độ
chu nén, kéo, uốn: nh đàn hồi, tính đèo, tính giòn, tính nhi, tính co ngồi
“Tính chất hoá học : quy định khá năng của vật liệu khi chịu tác đụng hố học
của mơi trường vật chất xung quanh, trong đó vật chất mới được sinh ra Ví dụ : tinh
đồng rắn, tính dính bám, tính hắp phụ, nh boà tan, tính cháy
“Thí nghiệm Cơ học đất là ải liệu học tập dùng cho sinh viên trung cấp Xây
dựng cầu đường bộ đồng thời cũng có thể đùng lâm tài liệu tham khảo cho giáo viên
trong quá nh giáng dạy và hướng dẫn thí nghiệm cho bọc sinh, sinh viên
Mặc dù đã rất cố gắng song không thể tránh khôi những thiểu sốt nhất định, tác giả mong nhận được những góp ÿ cả về nội dung lẫn hình thức của bạn đọc để tả liệu
Trang 5MỤC LỤC
HOLLUQNG RIENG
BÀI 3: XÁC DINH DQ AM CUA DAT BAL3: GIGLHAN DEO
BÀI 4: XÁC ĐỊNH GIỚI HAN CHAY BÀI 5: KHƠI LƯỢNG THÊ TÍCH %1 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT
%3 XÁC BINH DQ CHAT DAM NEN TIEU CHUAN 53 XAC DINH DO CHATNEN DAT
54 XAC BINH SUC CHONG CAT
Trang 6BAL 1: KHÔI LƯỢNG RIÊNG Í— Mgetiêubàihee:
Hoc 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; ~ _ Lâm được thí nghiệm xác định khối lượng tiêng ~ _ Thu thập vàtính toán được số liệu;
II Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học: ~_ Phòng thí nghiệm cơ đất ~_ Đụng cụ, thiết bịthí nghiệm > Bang, phin ~_ Phiểu ghi chép kết quả thí nghiệm MIL Phươngphápgiảngdạy: ~_ Giảng giải - Lâm mẫu
Lâm việc, luyện tập theo nhóm TV Noi dung bai he:
1 Dụng cụ ~ Thiét bj thí nghiệm:
~_ Nước cất, dầu hoả đã được lọc sạch như nước và sắc định trước khối lượng dog
~_ Căn kỹ thuật có độ chính xác 0,01g = Binh ti trong c6 dung tich > 100 em? ~ _ Cối sứ, chảy sử hoặc cối đồng, chảy đồng ~ _ Rây có kích thước cỡ sảng 2mm ~ Bếp cất ~ _ Tả sấy cổ bộ phận điều chỉnh nhiệ độ ~ Cốc nhỏ hoặc hộp nhôm có nắp -, Trình tự thí nghiệm:
~- Lẩy 100 đến 200g đất theo phương pháp chia tư, nghiễn nhỏ bằng cối chảy sứ:
Trang 7200mm cho vào bình tỷ trọng đã sy khô và cân khối lượng, lẤy đắt đưới rây để xác định độ hút Ấm của đắt ở trạng thái khô gió
= Đỗ nước cắt vào bình tỷ trọng, lắc đều, đun sôi trên bếp cát trong 30 phút kể từ
khi bất đầu sôi đối với cát pha và 1 giờ đối với đất sét và sết pha,
~ _ Sau khi đu xong đỗ nước cắt vào bình đến vạch và để nguội huyền phủ đến nhiệ độ phòng
~ Đo nhiệt độ của huyền phủ trong bình tỷ trọng với độ chỉnh xác 0.5%, chú ý
hiệu chỉnh huyền phù trong bình đến vạch định mức bằng cách nhỏ thêm nước cất đã
đun sôi vào bình tỷ trọng, dùng khăn lau khô bình, cân để xác định khối lượng của bình chứa huyền ph (m;) với độ chính xác đến 001g
~ _ Đỗ huyển phủ ra, và rửa sạch bình cho nước cất đã đun sôi vào bình và làm "nguội bằng nhiệt độ huyển phù, hiệu chỉnh nước cắt đến vạch định mức,
.3, Tính toán kết quả:
~ _ Khối lượng của đắt ở trạng thái khô gió: m= mụ —my
Trong đó: mụ : Khổ lượng dit va binh, tinh bing (g) nụ : Khối lượng bình, tỉnh bằng (g) ~ _ Khối lượng đắt khô tuyệt đối được tính theo công thức: 1:00IN m= (e)
Trong 46: mụ: Khối lượng của mẫu đất ở trạng thấi khô gió, tính bằng (g)
'Wy Khối lượng bút ấm của đất (%)
~_ Khối lượng riêng của đất được tỉnh theo công thức:
%
Trong đó: mụz Khối lượng đắt khô tuyệtđổi tong bình ính bằng(g) ¿ Khối lượng bình ỷ trọng chứa nước v đất tỉnh bằng (g) Khối lượng bình tỷ trọng chứa đẫy nước, tỉnh bằng (g) : khỗi lượng riêng của nước ở nhiệt độ tiến hành thí nghiệm,
Trang 8
Số hiệu Khối lượng (g) - Khối lượng,
ĐPỶ Í Đấtkhơ | Bìht$ | Bìnhghứa | Binhchia | mE tong | mớeMđ | nase: XÁC ĐỊNH KHÔI LƯỢNG THÊ TÍCH (phương pháp dao vòng) 1 Mụetiêubàihọc:
"Học xong bài này, sinh viên có khả năng: ~_ Giảithích được ý nghĩa của các đại lượng:
~_ Trảnh bảy được tình ự và phương pháp thí nghiệm;
~ Lam được thí nghiệm xác định khối lượng thể tích
~ _ Thu thập và tính toán được số liệu;
II Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học: ~ _ Phòng thí nghiệm cơ đất - _ Đụng cụ, thiết bị thí nghiệm ~_ Bắng, phấn ~ _ Phiu ghỉ chép kết qua thí nghiệm TIL, Phươngphápgiảngđạy: ~_ Giảng giải -_ Làm mẫu
~_ Lâm việc luyện tập theo nhóm IV Noi dung bàihọc:
1 Dụng cụ ~ Thiết bị thí nghiệm:
~ _ Đao vòng bằng kim loại không gi, có mép cất sắc và thể tích >50mm đối với đất cát bụi và đắt cát mịn, lớn hơn 100mm đổi với đắt cát thô và đắt lẫn söi sạn,
“40mm đối với đắt loại sét đồng nhất Chiều cao (h) của dao vòng không được lớn hơn đường kính, nhưng không được nhỏ hơn nửa đường kính
~ Thước cặp
Trang 9~ _ Các tắm kính nhằm đễ đựng mẫu đắt trong dao vòng ~ _ Tủ sấy, hộp nhôm hoặc thuỷ tỉnh, Bình hút ẩm,
3 Trình tự thí nghiệm:
~ _ Dùng thước kẹp đo đường kính rong và chiễu cao của dao vòng, tính thể tích ` của dạo vòng bằng cm3 với độ chính xác đến số lẽ thứ bá
~_ Cân dao võng đễ xá định khỗi lượng (m)
~ _ Mữ mẫu thí nghiệm, lấy mẫu vào dao vồng hoặc cắt tạo mẫu hình bầu dục có V
> 30m: Giữ dao vòng bằng tay trải và đùng dao thẳng gọt xến dưới dao vòng
trụ đất có chiễu cao khoảng 1+2 và đường kính lớn hơn đường kính ngoài của dao vòng Khoing 0,5+1 mm, sau 46 ấn nhẹ dao vòng vào trụ đất theo chiều thắng đúng, tuyệt đối không để làm nghiêng lệch dao vòng, tiếp tục gọt khối đất và ấn dao vòng cho đến khi dao vòng hoàn toàn đầy đất
~ _ Để đất không bị nền khí ấn dao véng, nén ip thêm vòng đệm lên phía trên dạo
vòng Đối với đất loại cát hoặc loại đất không cắt gọt được trụ đắt thì ấn sâu
dao ving vào đất hoặc bằng ty, hoặc bằng dụng cụ định hướng để tránh
nghiêng lệch
~ _ Lẫy vòng đệm ra, dũng dao thẳng cắt gọt phin đắt thừa nhô lên trên miệng dao ‘vong và diy lên trên dao vòng một tắm kính hoặc tắm kim loại phẳng đã cân
trước
“Chú thích: Việc cắt gọt các bề mặt của mẫu phải hết súc thận trọng để không có chỗ lồi, lõm Một chỗ lõm nhỏ cũng phái được bù vào bằng một đắt tương tự và
làm phẳng lại
~_ Lau sạch đất bám ngoài thành dao vòng „ cân khổi luợng dao + đấi + tắm đậy (nếu có) được mị (g)
~ _ Lấy phần đất trong dao vòng ( hoặc dit gọt thừa ) cho vào hộp nhôm để lảm thí
nghiệm 49 im W của mẫu 3 Tính toán kết quất
Khối lượng thể ch của đắty, ính bằng g/em theo CT: Y„ “Trong đó: ,: Khối lượng th tích của đắt (g/em`)
mmụ: Khối lượng dao vòng có đất và các tắm đây (8) mạ Khối lượng dao vồng (E)
‘my: Khoi lượng các tắm đậy (g)
`: Thể ích của mẫu đất trong dao ving (em3)
BIÊU GHI CHÉP THÍ NGHIỆM KHƠI LƯỢNG THÊ TÍCH
Trang 10L sénigu | Khối lượng (g) Thểúch | Khối lượngthêtch ‘dao vom Í Dao vòng | Dao wong] ĐấC | đ39ME ÍTínhqốn| Trung + dit bình BÀI "Mục tiêu bài học : “Học xong bài này, sinh viên cỗ khả năng: XÁC ĐỊNH ĐỘ ẢM CỦA ĐẮT > Trinh bay được trình tự và phương pháp thí nghiệm; ~ _ Lâm được thí nghiệm xác định độ ẩm
~ _ Thu thập và tỉnh toán được số liệu;
“Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học:
~ _ Phòng thí nghiệm co dit
~_ Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
~_ Bằng, phần
~ _ Phiểu ghỉ chép kết quả thí nghiệm
Phương pháp giảng dạy:
~_ Giảng giải
- Làm mẫu
~_ Làm việc, luyện tập theo nhỏm
Vv
1 Dụng cụ ~ Thiée bj thi nghiệm:
~ _ Tủ sẩy điễu chỉnh được nhiệt độ đến 300 độ C ~_ Cănhỹ thuật có độ chính xác 001g
~ _ Bình hút m có CaCl
~ _ Cốc nhỏ (hộp nhôm) có nắp thể tích lớn hơn boặc bằng 30cm3,
~ _ Rây có đường kính lỗ bằng mm
~ _ Cối sứ, chảy sứ có đầu bọc cao su
~ _ Khay men để mẫu đất 2 Trình tự thí nghiệm:
~ _ Cân lấy một lượng đất ẩm có khối lượng khoảng 15 gam, cho mẫu đất vào cốc
Nội dụng bài học:
Trang 11nhỏ đã sấy khô Nhanh chóng đậy nắp đem cân trên cân kỹ thuật số
~ _ Mỡ nắp hộp đem sấy khô mẫu đắt trong ti sty ở nhiệt độ 10S22°C đối với đất loại sét và loi edt; 802°C đổi với đất cso chứa thạch cao và đắt cổ chứa lượng
"hữu cơ lớn bơn 594 (so với lượng đắt khô)
~_ Tiến hành sẫy khô lần đầu rong khoảng thời gian sau: 5 giờ đối với đắt sét và st pha; 3 giờ đối với đấ cát và cát pha, 8 giờ đối với đất chứa thạch cao và đắt chứa bảm lượng hữu cơ lớn hơn 5%,
~ _ Lần sấy sau lại hải tiến hành trong khoảng thời gian su: 2 giờ đổi với đất sét, st pha; 1 giờ đối với đất cất và cát pha,
~ _ Căn xác định khỗi lượng mẫu sau khi sấy khô tới khỗi lượng khơng đổi c3, Tính tốn kết quả:
~ _ Độ ấm được xác định theo công thức sau với độ chính xác đến 0,1 %,
x 100 (%) fb
«Khối lượng cốc đã được sẳy khô, tỉnh bằng (@) Khối lượng đắt âm và cốc tinh bing (g)
; Khỗi lượng đắt ở trạng thái khô gió và ốc, nh bằng (g) * Chú thích:
~_ Phải thí nghiệm 2 mẫu song song để lấy kết quả trung bình, nếu 2 lẫn mà sự chênh lệch nhau lớn hơn 10% hì phái tăng số lẫn xác định lên 3 lần boặc nhiễu hơn nữa
~ _ Khi đất só chứa lượng bữu cơ nhỏ hơn 5% (so với lượng đất kh) được phép
xắc định bằng cách sy khô liên tục một ằn mẫu đắt ở nhiệt độ 10512 trong
khoảng thời gian 8 giờ đối với cá loại đất sết và 5 gi đối với đất loại ct,
~ _ Trong điều kiện hiện trưởng có thể áp dụng phương pháp đốt cồn:
* _ Cân ấy một lượng đất ẩm có khổi lượng phù hợp theo quy định
= Cho đất vào hộp kim loại, đổ lượng cồn đốt vừa đủ làm ướt của mẫu + _ Châm lửa đốt cháy cồn Trong quá trình đốt cháy đùng que kim loại đảo đắt
lên để hơi nước chồng thoát ra Khi ngọn lửa tất, đỗ thêm cồn vào đốt tiếp
“Cử như vậy cho đến khi khối lượng mẫu không đổi * _ Đậy nắp kín, để nguội, đem cần và tính độ ẩm như trên
'BIÊU GHI CHÉP THÍ NGHIỆM ĐỘ AM
Trang 12
alk Khối lượng (g) i
Trang 13BÀI 3: GIỚI HẠN DÉO 1 Mgetiêubàihọc:
“Hạc xong hài 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; ~ _ Lâm được thí nghiệm xác định giới han dbo
~ _ Thu thập và nh toán được số liệu;
1 _- Các trang thiếtbị cần thiết thực hiện bài học:
~ _ Phôngthí nghiệm cơ đất ~ _ Dụng cụ,thiếtbịthí nghiệm > Bing, phin ~ _ Phiểu ghi chép kết quá thí nghiệm TIL Phươngphápgiảngdạy: ~_ Giảng giải - Lâm mẫu
Lâm việc, luyện tập theo nhóm TV Nội dung bai hoe:
1 Dyng ey ~ Thiết bị thí nghiệm:
“Tấm kính nhám có kich thude 40 x 60cm, = Sing 6618 sing 1mm
= Chi svi chiy 68 bọc cao su
+ Clin ky thu c6 49 chinh xée dén 0.012 ~ _ Cốc nhỏ thủy tỉnh hay hộp có nắp dùng để xác định độ ẩm ~ _ Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ ~ _ Bất sứ hoặc bắt sắt trắng men ~_ Dao để nhào trộn 3 Trình tự thí nghiệm: Chabad
~_ Mẫu đất phải mang tinh chất đại điện Mẫu thi nghiệm có thể ding dit thién nhiên, đất hong gió, không dùng đắt sấy khô ở nhiện độ lớn hơn 60°C
~ _ Lấy 300g đất (đã hong khô, dàng phương pháp chia tư) cho vào cối sử và dùng
“chảy cao su nghiên nhỏ, đồng thời sảng qua sing Imm để loại bỏ các tân tích
thực vật và hạt lớn hơn Imm
Trang 14
= Bem dit lot qua sing Imm vio bit vi cho nước cất vào, dùng dao trộn đều cho cđến trạng thái như hồ đặc, sau đó đặt mẫu đất vào bình thuỷ tỉnh đậy nắp kín trong tồi gian 2 giờ trước khi đem thí nghiệm
Tiến hành:
~ _ Dùng dao trộn đều đất đã được chuẩn bị với nước cắt Sau đỏ lẫy một ít đất và cdùng mặt phẳng trong lòng bàn tay hoặc các đầu ngón tay nhẹ nhàng lăn đắt trên kinh nhám (hoặc vật hút nước) cho đến khi thành que tron có đường kính
bằng 3mm
~ _ Nếu như với đường kính đó mà que đắt vẫn còn giữ được iên kết và tinh đèo
thì đem vê nó thành hòn vả tiếp tục lăn đến chừng nảo rạn nứt ngang và tự nó
‘ely ra thinh những đoạn nhỏ dải khoảng từ 3 đến 10mm
~ _ Chủ thích: Khi lăn phải nhẹ nhảng khẽ Ấn đều Kin que dit vi chiễu đãi của que dt không vượt quá chiều rộng bản tay Nếu đường kinh que đất lớn hơn 3mm đđãrạn nứt tức à độ Ẩm của đất củn thấp hơn giới hạn dẻo, hoặc đường kính của
‘que dit đúng bing 3mm và có rạn nứt nhưng que đất bị rỗng ở giữa thì đều
phải loại bỏ Nếu từ bột đất đã được chuỗn bị mà không thể lần thành que có
đường kinh 3mm (đất bị ri rạc) thì có thé xem đất này như không có giới hạn
ao
~ Nhật những đoạn của que dit vừa đứt bỏ vào cốc bằng thuỷ tinh hoặc nhôm có
nấp đậy đã biết trước khối lượng, nhanh chông đậy nắp lại đễ giữ cho đắt trong, "hộp khỏi bị khô
~ _ Ngay rong khi đất rong hộp đạt khối lượng không nhỏ hơn 10g thì tiến hành xác định độ ẩm của đất trong hộp
3 Tinh todn kết quả:
~ GiGi han déo duge tinh theo công thức:
‘m, ~ Khoi lượng đất ấm và hộp (g)
mm; - Khối lượng đất khô và bộp (8)
sm Khối lượng của hộp (E)
~ _- Kết quả tính chính xác đến 0,1%
~ _ Đối với mẫu đất phải tiến hành không ít hon hai lần thí nghiệm song song để
xác định giới hạn déo Ly giá trị trung bình cộng của các kết quả xác định song song lâm giới bạn đóo của mẫu đặt, Sai lệch cho phép vỗ độ ấm trong các lần thí nghiệm xác định song song không được lớn hơn 2%
Trang 151 "Mục tiêu bài học = BÀI 4: XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN CHÁY “Hạc xong bài này, sinh viên có khả năng:
~ _ Giảithích được ý nghĩa của các đại lượng:
~ _ Trình bảy được tình tự và phương pháp thí nghiệm;
~ _ Làm được thí nghiệm xác định giới hạn chảy
~ _ Thư thập và tính toán được số liệu;
“Các trang thiết bị cn thiết thực hiện bài học:
~ _ Phòng thí nghiệm cơ đất ~ _ Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm > Bing, phiin
~ _ Phiếu ghỉ chép kết quả thí nghiệm
"Phương pháp giảng đạy:
+ Giảng giải
~_ Làm mẫu
- _ Lâm việc, uyện tập theo nhóm
Vv Nội dung bài học:
1 Dụng cụ — Thiết bị thí nghiệm:
~ Khuôn ình trụ bằng kim loại không gì cỏ đường ínhlớn hơn 4Dmm và chiều
~ _ Quá di thẳng bằng mà bộ phận chủ yếu của nó là một qua doi hình nón, nhẫn,
bằng thép không gì có góc đình là 30” và cao 25mm, trên quả đại theo chiều
.eao của hình nón cách đình 10mm có vạch một ngắn tròn Bộ phận thăng bằng
gồm 2 quả cân bằng kim loại gắn vào 2 đầu một thanh thép nhỏ uồn thành nửa
hình tròn đường kính 85cm và gắn nguyên vào đầy quả dọi Để tiện khi sử dụng, đặt thẳng đứng khi thí nghiệm, ở đầy quả dọi có một núm tay cằm, khối lượng của dụng cụ là 7620.2g “cao lớn hơn 20mm để đựng mẫu đất thí nghiệm ~_ ĐỂ gỗ để đặt khuôn thí nghiệm ~ _ Sảng có lỗ sẵng Imm ~_ Cỗi sứ và chây có bọc cao su = Cin kj thuật có độ chính xác đến 001g
= Che nh thay tinh bay hộp có nắp đồng để xác định độ âm ~ _ Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ
Trang 16~ Bit st hoge bit sit tring men = Dao để nhào trộn
2: Trình tự thí nghiệm: 3 Chuẩn bị mẫu đắc
~_ Mẫu đất phâi mang tính chất đại diện Mẫu thí nghiệm có thể dùng đt thiên nhiền, đất hong gid, không dùng đắt sấy khô ở nhiện độ lớn hơn 60fC
~ _ Lấy 300g đắt (đã hong khô, đồng phương pháp chỉa tư) cho vào cối sử và dùng chảy cao su nghién nhỏ, đồng thời sing qua sảng Imm để loại bỏ các tản tích
thực vật và hat lim hom Imm
~ em dit lot qua sing lmm vào bát và cho nước cắt vào, đùng dao trộn đều cho đến trang thái như bổ đặc, sau đó đặt mẫu đất vào bình thuỷ tính đậy nắp kín trong thời gian 2 giờ trước khi đem thí nghiệm
Tid hành tỉ nghiên:
- _ Bột đất đã được chu bị, cho nước cất vào nhảo kỹ để trong 2 giỡ Sau đó lấy "một đất cho vào khuôn hình trụ Trong quá trình cho đất vào khuôn nên cha
thành từng lớp và gõ nhẹ khuôn lên một mặt đản hồi để tránh phát sinh trong
vữa đắt những bốc nhô chứa không khí Sau khi nhi đất vào khuôn, dùng dao gạt bằng mặt mẫu đất với mép khuôn (không gạt nhi lần qua lại)
~ _ Đặt khuôn mẫu đất lên giá gỗ và đưa quả đọi thăng bằng hình nón (đã được lau sạch và bồi một lớp mỡ hoặc va giơ in móng) lên mặt mẫu đất đựng trong “khuôn sao cho mũi nhọn hình chốp vừa chạm bề mặt mẫu đt, buông dụng cụ "ình nón để nó tự ln ào trong đắt dưới tác dụng của trọng lượng bản thân ~ _ Nếu sau 10 giấy mà hình nón lún vào chưa được 10mm, chứng tổ độ ẩm của
đất chưa đạt tới giới hạn chảy Trong trường hợp đó, lắy đt ra khôi khuôn và
"nhập vào vữa đắt đã chế tạo trong bát, cho thêm ít nước vào bát nhào trộn thật
kỹ rồi làm lạ các công việc đã được chỉ dẫn ở trên
= Khi độ lún của hình nón sau 10 giãy lớn hơn 10mm (chứng tỏ lượng ngắm "nước lớn hơn giới hạn chảy) tỉ phải ấy đắt ra khôi khuôn và nhập vào cùng với vữa đắt trong bái, nhào trộn lại vữa này bằng đao để nó khô bớt nước Sau
đồ lập la các bước theo chỉ đẫn ở trên
~ _ Nếu sau 10 giây mã hình nón lin vio giữa đắt vừa đúng 10mm (mặt tiếp xúc
của đấy ngàng với vạch khắc trên quả dọi hình nón) thì chứng tỏ độ âm của đất
đã đạt tới giới han chay Ly quả dọi thăng bằng ra và gạt bỏ phẫn đất dính va giơ lin trong khuôn
Trang 17"khuôn hoặc cốc thuỷ tỉnh có nắp để xác định độ ẩm c3 Tính toán kết qua: ~ _ Giới hạn chấy của đất được tính theo công thức sau: Wee 2" «100 mm Trong db: W,—Giớihạn chấy củađất(%6) mm, - Khối lượng đất ẩm và bộp (g)
my Khổi lượng đất khô và hộp (8) em Khối lượng của hộp có nắp đậy (g) “Kết quả chính xác đến 0,1%
~ _ Phải tiến bành không ít hơn 2 lần thí nghiệm song song để xác định giới hạn
chảy Sai số về độ âm giữa 2 lần xác định song song không được lớn hơn 2%
~ _ Lấy bị số trung bình cũng của kết qu các lần sắc định song song lim gid hen
chảy của mẫu đất
~ _ Chỉ sổ đêo của đắt : Được ính tốn theo cơng thức sau: 1=Wi-We
BIEU KET QUA THÍ NGHIỆM GIỎI HẠN CHÂY - DẺO
Kết quả thí nghiệm Giới hạn chây Giới hạn đêo Số thí nghiệm 1 2 3 1 2 Số lân đập @| 3 | ™ B Số hộp @| 6 7 8 9 10 oe (| 36.70 37.20 37.30 3191 3146 ee essai @) 3313 | 3327 | 3338 | 3020 | 2969
Khi lượng hộp, @| 22 | 27 | 2a | 21 | ata
Trang 18BÀI 5: KHÔI LƯỢNG THÊ TÍCH
$1 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẢN HẠT
1 Mgetiêubàihọc:
"Học xong bài này, sinh viên cỏ khả năng: ~ _ Giả thích được ÿ nghĩa của các đại lượng;
~_ Trình bày được trình ự và phương pháp thí nghiệm;
~ _ Lâm được thí nghiệm xác định thành phần hạt
~ _ Thu thập về tính toán được số liệu;
II Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học: ~ _ Phòng thí nghiệm cơ đất ~ - Đạng cụ thếtbị thí nghiệm ~_ Bảng, phấn ~_ Phiểu ghỉ chấp kết quả thí nghiệm TH Phươngphápgiángdạy: = Ging giấi -_ Lâm mẫu
~ _ Lâm việc, luyện tập theo nhóm, TV Noi dung bat hge:
1 Dụng cụ — Thiết bj thi mghifn:
Sảng có kích thước lỗ: 10, 5, 2, 1, va 0,5 mm sing không rửa nước (có ngăn đây)
~_ Máy sảng lắc,
~ _ Cân kỹ thuật chỉnh xác đến lg ~ _ Căn kỹ thuật chính xác đến 0/01 g
~ Chi sử và chảy cổ bọc cao sự ~ _ Tủ sấy có điều chỉnh nhiệt độ - _ Bình hút ấm 66 clorua ean
~ _ Cốc đựng đất, khay đựng đất
3 Trình tự thí nghiệm:
Chuẩn bị mẫu đắt:
Đối với đắt không chứa các hạt > 2mm là từ 100 đến 300g
~_ Đối với đất có 10% (theo khối lượng) chứa các hat > 2mm thỉ lấy tir 300g -
Trang 19s0 ~_ Đối với đất cổ ừ 10% đến 30% các hạt có kích thước > 2mm lấy từ 1000- 20005 = Đối với đất hứa trên 30% các hạt có kích thước > 2mm lấy tử 2000- 5000 b Trình tự tin hành:
~ _ Đỗ mẫu đắt đã ấy ở rên vào sảng trên cũng (chẳng sảng có kích thước ỗ từ lo ‘én nhỏ có nắp và đáy sing) và sing nó bằng tay hoặc bằng máy sảng lắc Khi
sảng mẫu đất cổ khối lượng > 1000 thi chia lim 2 dot sing
+ Lin lượt từ sảng trên cùng những nhóm hạt còn lại trên các sàng được đổ vào cối sứ và nghién thêm bằng chảy bọc cao su, sau đó lại sàng qua bằng chính sàng đó cho đến khi đạt yêu cầu
~ _ Để kiểm tra xem việc sing lắc các nhóm hạt đất đã đạt yêu cầu hay chưa, cản sảng đất lên trên mặt tờ giấy trắng, nêu thấy các hại đắt rơi xuống tờ giấy thì đỗ
các hạt đỗ vào sảng tiếp theo vả tiếp tục sảng cho đến khi kiểm tra không thấy
một bạt đắt nào rơi xuống giấy nữa mới thi
~ _ Cân riêng từng nhóm bại bị giữ lại trên các sàng và lọt xuống ngăn đây So
sánh tổng khối lượng của các nhóm hạt với khối lượng của mẫu đất, nếu sai
lệch của khi lượng quả 1%thì phải phản tích hại
~ _ Lượng tổn hao khi dùng sảng được chỉa cho tắt cả các nhóm hạt tỷ lệ với khối lượng của chúng
33 Tính toán, báo cáo hết quả:
~ Hàm lượng của mỗi nhóm bạt (P) biểu diễn bằng phn trim dupe tinh theo công
thức su: P= «100 (4)
Trong đồ: _m¿ Khối lượng nhóm hạt(g)
mm: khi lượng của mẫu đất thí nghiệm (8) ~ Kết quả tính toán biểu diễn với độ chính xác 0,1%
~ Trình bẫy các kết quả phân tích đưới dạng có ghỉ bảm lượng phần trăm trong đắt
của các nhỏm hạt có kích thước lớn hơn 10; 10-5; 5-2; 2-1; 1-0,5 và < 0,5 mm
BIÊU KET QUA THI NGHIEM SANG PHAN TÍCH THANH PHAN HAT
Cỡ sảng | Lượng sổtriếng | Lugmg sit | HL.sóttichluỹẻn [FIL lt tich lug tren (mm) | Điệtền Sing | Œehluỹtrênsing sàng (%) sàng (%9)
@ ®
Trang 20
$2 XÁC ĐỊNH DO CHAT DAM NEN TIEU CHUAN
1 Mgetlêubàihọc
“Học xong bài này, sinh viên có khả năng: ~ _ Giải thịch được ý nghĩa của các đại lượng:
~ _ Trãnh bày được trình tự và phương pháp thí nghiệm; ~ Lim được thí nghiệm xắc định độ chặt
~ _ Thu thập vàtính toán được số liệu;
II Các trang thiết bị cần thiếtthực hiện bài học: ~ _ Phòngthỉ nghiệm co dit
~_ Đụng cụ, thiết bị thí nghiệm
> Bảng, phẩn
~ _ Phiểu ghỉ chép kết quả thí nghiệm IIL, - Phương pháp giảng dạy:
~_ Giảng giải - Lâm mẫu
~_ Lâm việc luyện tập theo nhóm TV, Nội dung bai hge:
1 Dụng cụ — Thiết bị thí nghiệm:
“Cân kỹ thuật: 1 cái có độ chính xác + Ï g và 1 efi có độ chính xác + 0/01 g Bin phun n-6e
~ Tủ sấy điều chỉnh đ-ợc nhiệ độ ~ _ Cốc thuỷ tỉnh hoặc hộp nhôm có ấp ~ Dao gọt đất
“Cổi sứ và chày đấu bọc cao su, búa cao su hoặc gỗ ~_ Kháy men kích th-óc 40x60€m
~ _ Sàng: 2 sàng lỗ vuông loại 194 mm và 4:75 mm - _ Thanh thép gạt cạnh thẳng để hoàn thiện bể mặt mẫu:
Dạng cụ tháo mẫu: th-òng đùng kích thuỷ lực
Trang 21Bảng 1 Các thông số kỹ thuật -ơng ứng với 4 ph- ơng pháp đầm nén 'Ph- ơng pháp đám nén, TT “Thông số kỹ thuật (Ph-ơng pháp I) (Ph-ơng pháp ID) - Chấy đấm:25kg — j- Chấy đấm:4.54kg -_ Chiếu cao rơi: 305|- Chiếu cao tơi: 457 [ GfÑmhò | Coitén | OGmhỏ | C6lớn 1 | Ký hiệu ph-ơng pháp [a ID | HA | HD
7 [Bamana Tig | mm | wis | mạ
3 | Chiêu cao cối đấm, mm | 11643, 4 | CHhạtlớn nhất khi đấm,mm j 475 wo | 475 190 5 | Slop dim 3 3 | 5 5 6 Ì Sốchấy đám /lớp | 3 so | 2% 36S 7 _| Khối ng mẫu xác định độ ám, | 500 Lo 100 300 h-ơng pháp LA và -A ấp dụng nôn 4/75 mm h- ơng pháp -D vàI-D áp dụng vật liệu có không quá 30%: Ì-ợng hại nằm trên sàng 190mm 3 Chuẩn bị mẫu
Làm khô mắu: nếu mẫu ẩm - đt, cán phải làm khô mẫu bằng cách phơi ngồi
khơng khí hoặc cho vào trong tả sấy, duy trì nhiệt độ trong tả ấy không quá 60C cho ciến hi có thể làm tơi vật iệu Dùng vó gỗ đập nhẹ để làm tơi vat iệu, ding chy cao
su nghiền các hạt nhỏ để tránh làm thay đổi thành phần hạt cấp phối tự nhiên cia miu 'Sàng mẫu: mẫu thí nghiệm đám nén phải đ-ọc sàng để loại bỏ hat quá cỡ Can
cứ ph-ơng pháp đám nén quy định để sử dụng loại sàng thích hợp:
~ _ Với ph-ơng pháp I-A và II-A: vật liệu đ- ợc sàng qua sàng 4.75 mm; ~ _ Với ph-ơng pháp I-D và II-D: vật liệu đ- ợc sàng qua sàng 19,0 mm
Khối Lợng mẫu cần thiế: căn cứ ph-ơng pháp đấm nén quy định, khối l-ợng
mẫu vật liệu tối thiểu cán thiết để thí nghiệm nh- sau:
Trang 22
~ _ Vớiph-ơng pháp [A và I-A: lŠ kg G kẹ x 5 iy; ~ _ Vớiph-ơng pháp LD va ILD: 35 kg (7kg x Si)
“Tạo ấm cho mẫu: lấy -ợng mẫu đã chuẩn bị tại khoản 4.3 chia thành 5 phấn
t-ơng d-ong nhau Mỗi phần mẫu đ-œc trộn đều với một I-ơng n- c thích hợp để đ-ọc
loạt mẫu có độ ẩm cách nhau một khoảng nhất định, sao cho giá trị độ ấm đầm chặt tốt
nhất ìm d-ợc sau hi thí nghiệm nằm trong khoảng giữa của 5 giáị độ Ẩm tạo mẫu,
'Đánh số mẫu vật liệu từ 1 đến 5 theo thứ tự độ ẩm mẫu tăng dán Cho các phấn mẫu đã
trộn ẩm vào thùng kín để ủ mẫu, với thời gian ủ mẫu khoảng 12 giờ Với vật liệu đá
đâm cấp phới,đấ loi các thời gian ñ mẫu khoảng 4 giờ
'Việc chọn giá trị độ ấm tạo mẫu đầu tiên và khoảng độ ẩm giữa các mẫu tham
khảo the h- ng din sau:
~ _ Với đấ loại cất bắt đầu từ độ ẩm 5 %, khoảng độ ấm giữa các mẫu từ 1% đến 2 %:
~ _ Với đất loại sét: bắt đầu từ độ ẩm 8 %, khoảng độ ẩm giữa các mẫu là 2 % ~ _ Với đá dâm cấp phối: bắt đầu từ độ dim 1,5 %, khoảng độ ẩm từ 1 % đến I,5 %
L~ợng n- Ge phun vào đất để dự chế độ ẩm đ- ợc tính theo công thức: —„ 000m, Tsang xi" ~w)) Trong đó: 4: emg n- Ge phun thêm (g) w độ ẩm của đất cần dự chế (%) Vi: độ Ẩm của đất tóc khi làm ẩm thêm (%) khối l-ợng đất óc khi làm ẩm (g) 3 Đầm mẫu Loạt mẫu đã chuẩn bị_ sẽ đ-ợc đắm lần I-gttừ mẫu có độ ẩm thấp nhất cho đến mầu có độ Ẩm cao nhất
“Chiếu dầy mỗi lớp và tổng chiều dáy sau khi đám: căn cứ số lớp đám quy định theo ph-ơng pháp đầm nén (Bảng 1) để điều chỉnh I-ợng vậ liệu đám 1 lớp cho phù hap, sao cho chiều dầy của mỗi lớp sau khi đầm t-ơng d-ơng nhau và tổng chiếu dày của mẫu sau khi đấm cao hơn cối đầm khoảng 10 mm
Đầm cối thứ nhất: tiến hành với mẫu có độ ẩm thấp nhất theo tình tự sau: ~ Xác định khối l-ơng cối, ký hiệu là M (§) Lắp cối và đa cối chặt khít với để ci ~ Đẩm lớp thứ nhất đặt cối tạ vị trí có mặt phẳng chắc chắn, không chuyển vị trong quá trình dim Cho một phần mẫu có khối I-ơng phù hợp vào cối, dần đều mẫu và làm chật sơ bộ bằng cách lấy cháy đầm hoặc dụng cụ nào đó có đ- ng kính khoảng S0 mm
Trang 23
đấm rất nhẹ đều khắp mặt mẫu cho đến khi vật liệu không còn rời rạc và mặt mẫu
phẳng Khi đấm, phải để cho chẩy đám rơi tự đo và địch chuyển chdy sau mỗi lần đấm
để phân bố các cú đám đều khắp mặt mẫu (xem Hình 3 Sơ đồ phân bố các cú đám) Sau khi đấm xong với số chấy quy định, nếu có phần vặ liệu bám trên thành cối hoặc nh lên trên bề mặt mẫu thì phải lấy dao cạo đi và rải đếu trên mặt mẫu
~ Đám các lớp tiếp theo: lập lạ quá trình nh- mô tả trên
~ Sau khi đấm xong, tháo đai cối ra và làm phẳng mặt mẫu bằng thánh thép gặt sao cho
bề mặt mẫu cao ngang với mặt trên của cối Xác định khối I-ơng của mẫu và cối, kỹ hiệu làM, (8)
~ Lấy mẫu xác định độ ấm: đấy mẫu ra khôi cối và lấy một I-ơng vật liệu đại điện (xem Bảng 1) ở phấn giữa khối đất, cho vào hộp giữ ẩm, sấy khô để xác định độ ẩm, ký hiệu là W (%) Đối với đấ loại cát, lấy mẫu vật liệu rời (ở chảo trộn) tr- ức khi đm để xác định độ ẩm
Đầm các mẫu còn lại cho đến khi hết loạt 5 mẫu -4 Tính toán kết quả thí nghiệm
Độ ẩm của mẫu đ- œc xác định theo công thức sau:
AB
wim) x100 ()
W 1240 im cia miu, %;
-A. _ Rakhối ợng của mẫu -đt và hộp giữ ấm, g, cân chính xác đến 00) g;
'B. là khối -ợng của mẫu khô và hộp giữ ẩm, sau khi sấy tạ nhiệt độ 110 +5'C đến khi khối omg không đổi g, cân chính xác đến 0.01 g;
.C Rầkhối ợng cũa hộp giữ ẩm, ø, cân chính xác đến 001 g XKhốil-ơng thể tích -ớt của mẫu đ- c tính theo công thức sau: M,-M 2 trong đó:
„ _ làkhối L-ợngthếtích -đt của mẫu, gcm”;
M,.-_làkhối Lợng của mẫu và cối ; là khối Lợng của cối, g:
Trang 25Khối I-ợng th tích khô của mẫu đ-c tính (heo công thức sau:
100 y„ ——_ (w+ 100) trong dé:
ve Khối Lợng thế tích khô của mẫu, g/em'; ‘te làkhối Lợng thế ích -đt của mẫu; g/em), W làđộ ẩm của mắu,%
`Vẽ đồ thị quan hệ độ ẩm - khối l-ợng thể ích khô: với loạt 5 mẫu đã đầm sẽ có loạt 5 cập giá trị độ ẩm - khối l-ợng thể ích khô t-ơng ứng Biểu diễn các cập giá trị này bằng tang biểu thị giá tr khổiI- ng thể ích khơ và trục bồnh biểu tị giá tị độ ẩm Vẽ các điểm trên biểu đồ quan hệ độ ẩm - khối I- ng th tích khô, trong đồ trực
đừng cong trơn qua các điểm rên đổ thị,
Xác định giá trị độ ấm đám chặt tố nhất: gi trị trên trọc hoành ứng với đỉnh của đăng cong đ-ợc gọi là độ ám đám chặt tối nhất của vạ iệu trong phòng thí nghiệm, ký hiệu là W„„ (xem hình vẽ ở mẫu báo cáo kết quả thí nghiệm)
“Xác định giá tri khối -ợng thể tích khô lớn nhấp gi tr trên trục tung ứng với đỉnh đ-ờng cong (điểm xác định độ ấm đám chặt tốt nhất) đ-œc gọi là khối I-ợng thể
tích khô lớn nhất của vật liệu trong phòng thí nghiệm, kỹ hiệu là (sem hình vẽ ở mẫu báo cáo kết qu thí nghiệm)
5 Báo cáo kết quả thí nghiệm
"Báo cáo: báo cáo kết quả thí nghiệm đám nén rong phòng gốm những thông tỉ sau: 1- Tên công trình, tên dự án và hạng mục áp dụng
2+ Bom vi yeu cầu 3+ Nawin gốc vặ liệu
4ˆ Quy trình đầm nén, ph-ơng pháp đám nén áp dụng (ví dụ 22 TCN 333 - 06, ph-ơng php ILD)
5- Bg dim dim chat tot nha, %, Him tron dn 1%
(6 Khối l-ợng thể ích khô lớn nhất trong phòng thí nghiệm, g/emÌ, làm tròn đến
0/01 giemẺ
"Độ chính xác: sai số cho phép giữa 2 lần thí nghiệm đầm nén với cùng loại vật liệu không v-gt quá các giá sau:
~ _ Đạ ấm đấm chặt tố nhất giữa hai lần thí nghiệm không quá 104: so với giá tị trùng tình,
~ _ Khối l-ợng thể tích khô lớn nhất giữa hai lần thí nghiệm không qué 0,035 g/cm’
Trang 275.3 XAC DINH DQ CHAT NEN DAT
1 Mụetlêubàihọe:
“Hạc xong bài này, sinh viên có khả năng: - _ Giải thích được ÿ nghĩa của các đại lượng:
~ _ Trình bày được trình tự và phương pháp thí nghiệm;
~ _ Làm được thí nghiệm xác định khi lượng riêng ~ _ Thu thập và ính toán được số liệu;
II Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học: ~_ Phòng thì nghiệm cơ đất ~_ Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm > Bing, phin ~_ Phiểu ghi ehép két qua thí nghiệm TH Phươngphápgiảngdạy: ~_ Giảng giải + Lim miu
+ Lim vige, luyéa tập heo nhôm
TV - Nội đung bài học: 1 Khải niệm
"Để kiểm tra ch -ợng đầm nén khi thí công nền và mật đ-ng, nạ-ði ta sơ xính khối l-ợng thể tích khô của vật liệu tại lớp kế cấu với khối thể tích khô lớn nhất
heo thí nghiệm đấm nén trong phòng Hệ số đó gợi là hệ số độ chặt K =, / VE (Soi là khối -ợng th tích khô) à khối I-ơng của một đơn vị thể tích đất khô có kết cấu tự nhiên
"Muến thí nghiệm tại hiệntr- ng thì đồng thời ta phải iến hành 2 thí nghiệm sau: -+ Thí nghiệm xác định độ ẩm W của vậliệu theo ph- ng pháp đốt côn -+ Xác định khối -ợng thế tích ý, -đt của vật liệu ti hiện trồng
“Có kết quả của 2 thí nghiệm trên ta ính đ-ọc Khối Lơng thể tích của vật liệu ta
=—+
Miện ing t= Tho (Bom)
Dé xd 7, cia vt lieu tại hiện tr ng có hai ph- ng pháp + Dao di —rot eat 2 Thi nghiém xée dinh khổi - ng thể tích bằng đao dai
%- Chuẩn bị dụng cụ tiết bị:
Trang 28~ Dao đai bằng kim loại không rỉ, có mép cắt sắc và thể tích không nhỏ hơn 50cm - Th-óc cập ~ Dao cắt để cắt đất ~ Căn kỹ thuật có độ chính xác 0,01g và 0,1 ~ Dụng cụ xác định độ ẩm hiện trường, Lida tựthí nghiên
~ Ding th- de kẹp đo đ- ờng kính trong và chiều cao của đao tính thể tích V của đao bằng cm3 với độ chính xác đến số lẻ thứ hai
~ Cân dao để xác định khối I-ơng (m) độ chính xác tới 0,1% khối l-ợng của nổ ~ Đồng dao vào nền đắp cho đến khi dao vòng boàn toàn đầy đái
~ Tháo dao, lấy vòng đệm ra, ding dao thẳng cất gọt phần đất thừa nhô lên trên
smigng dao
'Việc cất gọt các bể mặt của mẫu phải hết sức thận trọng để không có chỗ lồi
lõm
~ Lau sạch đất bám ở thành đao vòng và trên các tấm đậy,
- Căn đao có mẫu đất với độ chính xác 0,1% khối l-ợng Sau khi cân xong, lấy
một phần đất trong dao cho vào hộp có khối Ì- ng đã biết tr- óc đem sấy khơ để
"xác định độ ẩm của đất
© Tinh ain kết aud:
Khối l-ợng thé tich cia ty tinh bing g/cm theo công thức: ÿ, = “T2 ( giem))
3, Xác định khổiI- ong thé ích bằng ph- ơng pháp phéu rét cit ree
~ Bộ phéu rốt cát tiêu chuẩn đã xác định thể tích
~ Búa, đục, bay, xêng
~ Khay nhôm, dụng cụ xác định độ ẩm tại hiện tr- ờng
~ Lấy cát hạt to và đều hạt, rửa sạch, sấy khô để bằng nhiệt độ ngoài trời
= Cit ot qua sing Imm và nằm trên sàng 0.3mm ( TC AASHTO: trên sàng 0.075mm va d-6i sing 2mm)
~ Xác định khối -ợng thể tích của cát chuẩn (), b Trình tiến hành
Làm bằng phẳng bến mật nơi đào hổ, đạ ấm đệm sát mặt đất
~ Đào một hổ có d-ðng kính nhỏ hơn đ-ững kính miệng phễu và độ sâu hết chiều sâu của lớp vật liệu thí nghiệm
Trang 29~ Lấy toàn bộ đất đào ở hố lên, quết sạch đất ở thành hố đào và căn xác định khối [gg Pụ (không đ- để đất ơi vã thất thoá)
~ Lấy một I-gng nhỏ đất của hổ đào để xác định độ ẩm
~ Cân khối I-ợng cát chuẩn bạn đầu trong bình chứa cát đ-ợc P,
~ Đạt hễu lên miệng hố, mở van cho cất chuẩn chảy xuống hố đào, sau khi đầy hố, cất rong bình ngừng chảy, khoá van cất
~ Đem cân khối I-ợng cất còn lại P; Hiệu số khối I-ơng cát trong bình lúc đầu và sau khi thí nghiệm là khố I-ơng cất đã chấy vào hố và làm đầy phễu © Tính tốn kết qui Khi biết thể tích của phễu Vạ biết khối -gng thể tích xốp của it yo, ta sẽ xác định ROB ‘Thé tich cia h6 dio V, theo céng thie: Vy = Ve (em) Ye
i th oh tn theo cng ti: yy = Faken’)
Trang 305.4 XAC DINH SUC CHONG CAT L
Iv
"Mục tiêu bài học =
“Hạc xong bài này, sinh viên có khả năng:
- _ Giảithích được ý nghĩa của các đại lượng;
~ _ Trình bày được trình tự và phương pháp thí nghiệm;
~ _ Làm được thí nghiệm xác định sức chống cắt
~ _ Thu thập và ính toán được số liệu;
CCác trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học:
~ _ Phòng hỉ nghiệm co dit ~ _ Dựng cụ thiết bị thí nghiệm + Bang, phin
+ Phiu ghi chép két qua thi nghiệm
Phương pháp giảng dạy: ~_ Giảng giải - Lim miu ~_ Lâm việp, luyện tập theo nhóm Ni dung bai học: 1 Khải niệm
~ Sức chống cất ký hiệu là ,là phản lục của đất đối với ngoại lực ứng với lóc mẫu đất bất đầu bị phá hoại và tt theo một mặt phẳng xác định
~ Sức chống cắt của từng loại đất sẽ không giống nhau, tuỳ theo trạng thái vật lý của đất cũng nh- điều kiện thí nghiệm (tốc độ cất)
~ (Quan hệ giữa sức chống cất x va Sp Ive thing đứng ơ trên mặt phẳng cắt ge biểu diễn bằng ph-ơng tình: - t=ơtep+C
Trong đố: - tep-Tang góc ma sátưong của đất CC — Lực dịnh đơn vị của đấ loại sét
"Để xác định git tae va C của đấ, cần phái tiến bình sác định (+) ứng với ít nhất là 3 giá tị khác nhau của (ø) đối với cũng một ph-ơng pháp thí nghiệm ~ Lực cất có thể tác dụng lên mẫu thành từng cấp hoặc tang liê te
« Đối với máy cắt ứng biến, để đảm bảo tốc độ cắt 0.01mm/phút thì trong 20
‘hit tay quay chi d-ge quay 1 vòng Nếu muốn ì nên thay ph- ng pháp quay tay bằng mô tơ có hộp điều chính tốc độ để truyền đền đạn lực cắt cho máy + Khi cắt nhanh việc truyền lự cất đ-gc thực hiện nh- sau:
Trang 31"Đối với mấy cắt ứng lực cứ cách 10+15 giây tăng lực cất 1 ấn, sao cho quá trình cất kết thúc trong khoảng từ 4 đến 5 phút sau mỗi lần tăng lực cắt cứ 10 giây lại ghỉ số đọc của
biến dạng ngang một lần, lúc đầu tăng lực cất mỗi lần bằng, “ áp lực thẳng đứng Khi biến dạng ngang do một cấp nào đồ lớn gấp từ I,5 đến 2 lần do cấp r-óc, th chỉ tăng từ 4+6 ' áp lự thắng đứng
~ Để xác định sức chống cắt của đất, h- ng dùng các mẫu trụ rồn với đ- ng kính "hông nhỏ hơn 64mm và chiếu cao bằng từ 1/3 đến 1/2 đ- ng kính
3- Ph- ơng pháp thí nghiệm - Chuẩn bị thiết bí thí nghiêm:
~ Cíc máy cất loại A: Lực cắt tác dụng d-œc tăng từng cấp (máy ứng lự)
~ Các máy cất loại B: Lực cắt tác dụng gián tiếp tăng liên tục theo tốc độ điều chỉnh cho tr-óc (máy ứng biến)
~ Hộp cắt: Gồm 2 phần, phần không đi động ở phía trên, phần di động ở phía d-i b Chuẩn bì mẫu thí nghiêm
~ Lấy mẫu thí nghiệm nh- lấy mẫu xác định khối I-ơng thể tích bằng dao vòng, phải lấy 3 mẫu để iến hành thí nghiệm
e Trình tự iến hành: ~ Lắp mẫu vào hộp cắt
~ Sau khi truyền lên mẫu áp lực nền cho t-đc rút chốt giữ hộp cất và tạo khe hờ giữa thứttrên và thớt đ-ới
~ Lắp đồng hồ đo biến dạng và điều chỉnh kim của đồng hồ về số không
~ Tác dụng ng suất cất lên mẫu dit, tiến hành theo dõi số đồng hồ đo ở độ biến dạng cát cho đến kh 6a định
Giá trị mỗi cấp áp lực cất đ- c tính bằng kgtheo công thứ sau: Q,=005øE
Trong đố: — F— Tiếtđiệnngangcủavòngdaocất(cmÙ
.g - áp lực thẳng đứng tác dung lên mẫu khi cất (kg/cm”)
+ - Hệ số cách tay đòn của thiết bị cất
~ Ghỉ biến dạng từng phút cho tới khi mẫu bị cắt (khi kim đồng hồ biến dạng chạy Tai Iai hoặc đớng lại đới với mẫu cắt ứng biến thì coi nh- mẫu bị cất)
4 Lin tin kết quả v vẽ biểu đó:
Trang 32~ Đối với máy cất ng biến, tị số ứng suất cất đc tính theo cong hic: «= CR “rong đó: C— Hệ số hiệu chỉnh vòng ứng biến
R— SX đọc của đồng hồ đo biến dạng trên vòng đo lực ngang
~ Đối v-ói máy cắt ứng lự, tị số ứng suất cắt - tính theo công thức:
Trong đó: — EQu—Làtổng lực cắtruyếnlên mẫu (N) — Diện tích (mặt cất) mẫu đất (cmÈ) “+ - TỶ lệ cánh tay đòn chịu lực cất
~ Sức chống cất + cita mẫu đ- œc lấy bằng trị số cực đại + lên biểu đồ _A/ = F(s)
- Các thông số ạọ và Cđ-œc tính theo công thức v=ơigo+C “Trong đó: ọ - Góc ma sát trong của đất (im bằng cách tra bảng tgọ)
'C— Lực đính của đất (kg/cmÈ)
° =L ——k——*k——œ———————>
"r-ờng hợp số mẫu thí nghiệm it à các điểm biểu điền kết quả thí nghiệm nằm
gần trên một đ-ờng thẳng thì cho phép xác định các thông số sức chống cất bằng
cách lập biểu đồ quan hệ giữa và o
“Qua các điểm này vạch một đ-ồng thẳng cất trục tung ở một điểm, điểm đó biển diễn lự dính C, cồn bệ số ma sắt rong teợ xác định theo công thức:
Trang 33
5.5 XAC DINH MO DUN DAN HOI NEN DAT
1 Mgetlêubàihọc:
“Hạc xong bài này, sinh viên có khả năng: - _ Giảithích được ý nghĩa của các đại lượng;
~ _ Trình bày được trình tự và phương pháp thí nghiệm; + Lim được thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi ~ _ Thu thập và ính toán được số liệu;
II Các trang thiết bị cần thiết thực hiện bài học:
~ _ Phòng hỉ nghiệm co dit ~ _ Dựng cụ thiết bị thí nghiệm > Bing, phin
~ _ Phiếu ghí chép kết quả thí nghiệm II Phương phấpgiảngdạy:
~_ Giảng giải - Lim miu
+ Lim vige, luyén tp theo nhóm
TV - Nội đung bài học: 1 Khải niệm
Mo đun đàn hồ là chỉ tiêu đặc tr ng cho khả năng chống lại biến dạng đàn hồi do lực tác đụng gây ra Đối với đất nền đ-ờng và mặt tng làm bằng các vật liệu rời, Yiệc xác định độ lún (biến dạng) đần hồi phải thực hiện bằng thí nghiệm nén tĩnh qua tấm ép cứng
Nội dung của công việc là cho tác dụng một lực lên tấm ép cứng Đo biến dạng dân hồi do lực đồ gây ra
Lực tác dụng lên tấm ép phải đủ lớn để tạo d-ce một áp suất tác dụng lên b mặt t-ong đ-ơng với áp suất do tải trọng xe tính toán gây ra truyền qua các lớp áo
đăng tác dụng lên nó
'Cồn diện tích tấm ép (đ- ng kính tấm ép cũng phi t-omg đ-ơng với điện tích truyền áp lực ên bể mặt của lớp đang xé)
Nh vậy có nghĩa à tuỳ thuộc vào lớp nền đ-ng hay lớp móng đ-òng mà sử dụng tấm ép có đ-ờng kính khác nhau, áp suất khác nhau Vị tí của lớp càng xa lớp
mặt thì đ-ờng kính tấm ép càng lớn và áp lực càng nhỏ, 3: Ph- ơng pháp tiến hành
Trang 34‘Tai trong làm thí nghiệm Dùng xe tải khung dài hoặc ghép bai xe tải lạ để có tải trọng tác dụng hữu cù từ đến tấn Điểm đặt tấm ép phải nằm ngoài phạm vi ảnh
h-ỡng của bánh xe, nghĩa là cách bánh xe từ 3 đến 4 lần đ-ng kính tấm ếp
Bộ tấm ép cứng gồm nhiều tấm có kích th đc khác nhan, tuỳ vào đổi t-ợng thí nghiệm
"Đối với nến đ- ng, dùng tấm ép có đ-òng kính 69em "Đối với lớp móng đ-ờng, dùng tấm ép có đ- ng kính 50cm "Đối với lớp mặt đ-ờng, dùng tấm ép có đ- ng kính 34em “Tấm ép phải đủ cứng để không bị biến dạng khi thí nghiệm
`iới yêu cầu này, các tấm ép phải có chiều đầy khá lớn, từ 4 đến 5cm, nh- vậy sẽ rất nặng, có thể gồm 2+3 tấm có chiều đầy 2cm ghép lạ và các tấm đạt trên có thể giảm bớt đ-ờng kính
Kích thuỷ lực có gắn đồng hồ đo lực có khả năng tạo đ-ợc lực từ 10 đến 15 tấn
Hai hoặc ba đồng hồ đo biến dạng có độ chia 0.01mm
Giá đỡ để gá lắp đống hổ đo biến dạng có chiếu đài trên 4m, để chân giá đỡ cách xa điểm th nghiệm
"Đồng hồ đo thời gian b Trình tựtiến hành,
“San sửa bể mặt điểm thí nghiệm cho thật bằng phẳng Nếu kém bằng phẳng thì
dàng cất đều hạt rải đều nh- ng chiếu đầy không v-gt quá 2mm Đặt tấm ép lên phải lầm sao cho tấm ép tiếp xúc tốt với bể mặt,
‘D-a ti trọng đến vị tí thí nghiệm Đặt kích lên tấm ép, tâm trục pí tông kích trùng với tâm của tấm ép, Đầu kích tỳ vào xà đỡ của khung xe
ấp đạt giá đổ, lấy đồng hồ đo biến dạng và giá đỡ đối xứng nhau qua tấm ép "Đừng kích tạo lực tác dụng lên tấm ép, đề cho tấm ép tiếp xúc với bể mặt Trị *ốấp lực quy định nh- sau:
+ Thí nghiệm trên nền đ-ờng: 2daN/em2 -+ Thí nghiệm trên lớp móng đ-ờng: 4daN/cm2 -+ Thí nghiệm trên bề mặt đ-ờng: 6daN/cm2
Da ti vé không, chờ cho biến dạng hồi phục hết Điều chỉnh đồng hồ đo biến dạng về một số chấn nào đó
Trang 35hồ đo biến dạng Sau đo tiếp tục gia ải cấp tiếp theo Cứ thực hiện nh- vậy cho đến cấp tải trọng cuối cùng
'Ð-ợc coi là in va bối phục đã ổn định khi tong khoảng thời gian 1 phút địch chuyển không quá (.02mm liên tiếp trong 3 phút Sau cấp tải trọng cuối cùng thì kết
thúc thí nghiệm Ghi cha:
“Thí nghiệm có thể thực hiện gia tải một cấp đến vịtrítối đa, với nhiều lần gia tải Và đỡ tải Cho đến khi thấy rong 2 lần kế tiếp nhau, trị sổ biến dạng đàn hổi không chênh lệch quá 0.02mm thì kết thúc thí nghiệm Theo cách này có th từ 3 đến 5 lần
sia ti, dt doe, © Cáchuính toán
Biến dạng đàn hồi ở cấp áp ực đã cho à hiệu số giữa 2 số đọc trên đồng hồ khỉ số tải và khi đỡtãi
Lạ=D, ~D, Trong đóc
Lạ: biến dạng đàn hồi ứng với cấp tải trọng đã thí nghiệm Dự số đọc trên đồng hồ khi có tấi
D; số đọc trên đồng hồ khi tấi về không
