các phương pháp lấy bao gói và vận chuyển tc 2683-1991

CÁC PHƯƠNG PHÁP LẤY BAO GÓI VÀ VẬN CHUYỂN MẪU TC 2683 - 1991 Tiêu chuẩn thay TCVN 2683 : 1978 Tiêu chuẩn quy định yêu cầu phương pháp lấy, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu đất đá để xác định thành phần, tính chất vật lí học dùng làm mơi trường phân bố cơng trình xây dựng I Quy định chung: Mẫu đất đá lấy thành hai loại: mẫu nguyên trạng (giữ nguyên kết cấu) mẫu không nguyên trạng (kết cấu bị phá hoại) Mẫu đất đá coi nguyên trạng, lấy xong giữ nguyên kết cấu, thành phần, trạng thái tính chất thiên nhiên (quy ước bỏ qua thay đổi trạng thái ứng suất tách mẫu khỏi môi trường) Mẫu không giữ nguyên kết cấu, thành phần, trạng thái tính chất mẫu khơng ngun trạng Trong khảo sát xây dựng thường lấy mẫu nguyên trạng mẫu có kết cấu khơng ngun vẹn giữ thành phần hạt độ ẩm Ngoài ra, cịn lấy mẫu lưu để mơ tả lưu hồ sơ Mẫu đất đá lấy từ công trình thăm dị làm (hố đào, hồ móng, hào, vết lộ, lỗ khoan v.v…) đáy bồn nước Các cơng trình khoan đào phải bảo vệ không cho nước mặt nước mưa thấm vào Số lượng kích thước mẫu đất đá phải đủ để tiến hành tồn thí nghiệm phịng theo quy định phương án khảo sát II Lấy mẫu:  Lấy mẫu nguyên trạng: Mẫu nguyên trạng lấy từ hố khai đào từ lỗ khoan Để lấy mẫu, dùng dao, xẻng, ống có đế vát phía ngồi (ống vát), cung dây v.v… ống mẫu nguyên trạng Mẫu giữ nguyên trạng mà không cần đóng hộp lấy thành dạng khối lập phương khối chữ nhật( thường có kích thước 25 x 25 x 25 cm) Mẫu phải đóng hộp giữ nguyên trạng lấy ống vát, đảm bảo theo yêu cầu điều 2-1.5 Chiều cao ống vát khơng nhỏ đường kính ống Cho phép lấy mẫu nguyên trạng đất loại sét cứng cứng, đất lớn, cách chụp ấn đấu hộp chứa mẫu vào khối đất Khi khoan, ống mẫu nguyên trạng phải đảm bảo lấy mẫu có độ ẩm tự nhiên với đường kính (cạnh) tương ứng với thiết bị thí nghiệm Khi chọn kích thước ống mẫu, cần xét đến phạm vi phá hủy xung quanh mẫu nguyên trạng Bề rộng phạm vi lấy 3mm đá bền vững, 5mm loại sét có trạng thái từ dẻo chảy đến chảy, 10mm đất loại cát đất loại sét có trạng thái từ dẻo mềm đến cứng, 20mm đất lớn Đường kính tối thiểu mẫu nguyên trạng nêu sau: đá – 50mm, đất loại cát loại sét – 90mm, đất lớn – 200mm Chiều cao mẫu khơng nhỏ đường kính nên lớn 200mm Khi lấy mẫu từ lỗ khoan ống mẫu nguyên trạng, chiều dài ống không vượt 2,0 đá 1,5m đất lớn 0,7m đất loại sét đất loại cát Mẫu nguyên trạng đá bền vững không bị phá hủy tác đông học dụng cụ khoan dung dịch rửa lấy phương pháp khoan xoáy, với ống mẫu đơn Cho phép sử dụng nước dung dịch sét làm nước rửa ,rửa Mẫu nguyên trạng loại đất khác phải lấy ống mẫu kép, có ống không quay mà tịnh tiến, với điều kiện dùng dung dịch sét làm nước rửa đảm bảo chế độ khoan sau: - Tải trọng dọc trục: 600 – 1000kG - Tốc độ quay nhỏ l00 vịng/phút Mẫu có thành phần, trạng thái tính chất đặc biệt (thường yếu mặt chịu lực) phải lấy q trình khoan khơng dùng nước rửa, không đổ nước vào lỗ khoan phải dùng biện pháp cách li với lớp đất chứa nước không ổn định Mẫu nguyên trạng đất cát chặt chặt vừa, đất loại sét có trạng thái cứng nửa cứng phải lấy ống mẫu chụp ống mẫu phải có ống lót bên khơng quay để chứa mẫu Tốc độ quay ống lấy mẫu khơng vượt q 60 vịng/phút, tải trọng dọc trục tác dụng lên ống mẫu không vượt 0,1 Khi khoan khô không đạt hiệu mong muốn, đất khơng có tính lún sập (do bị ẩm ướt), phép khoan xoay, dùng chất lỏng rửa lấy mẫu ống đóng 10 Mẫu đất loại sét có trạng thái dẻo cứng lấy phương pháp khoan ấn, ống mẫu hình trụ có thành mỏng (bề dày không 3mm) Tốc độ ấn dụng cụ không vượt 2m/phút Đế cắt ống mẫu phải vát nhọn phía ngi góc 100, có đường kính nhỏ đường kính ống chứa mẫu mm 11 Mẫu đất loại sét có trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy chảy, mẫu cát, phải lấy phương pháp khoan ấn, với ống mẫu nguyên trạng có cấu giữ mẫu hở kín Để lấy, ấn ống mẫu vào đất với tốc độ khơng vượt q 0,5m/phút Đường kính (cạnh) đế cắt ống mẫu phải nhỏ đường kính (cạnh) ống chứa mẫu 0,5- 1,0mm 12 Đối với đất yếu cho phép sử dụng ống mẫu pittông (kiểu cấu giữ không) để lấy mẫu  Lấy mẫu không nguyên trạng: Mẫu không nguyên trạng lấy từ cơng trình khai đào, dao, xẻng v.v…cịn khoan mũi khoan ống mẫu Mẫu đá bền vững lấy phương pháp nổ lõi mầu khoan Mẫu đá nứt nẻ đát loại lấy từ cơng trình khai đào, dao, xẻng v.v… từ lỗ khoan, ống mẫu, mũi khoan Đối với loại đất phân lớp mỏng, với bề dày lớp thấu kính nhỏ 5cm, cho phép lấy mẫu từ cơng trình khai đào phương pháp vạch luống Đối với đất bão hòa nước mà không cần giữ độ ẩm tự nhiên, lấy mẫu phương pháp khoan xoay lấy lôi, cho phép sử dụng dịch sét có khối lượng riêng khơng nhỏ 1,2g/cm3 Đối với đất đá cần giữ độ ẩm tự nhiên, phải tiến hành khoan khô, không đổ nước vào lỗ khoan phải giảm tốc độ quay dụng cụ khoan (nhỏ 100 vòng phút)  Mẫu lưu: Mẫu lưu đá lấy liên tục dạng lõi khoan Mẫu lưu đất lấy cách 0,5 m theo độ sâu, với kích thước x x Đặc biệt lấy mẫu ý độ sâu chuyển lớp đất III Bao gói mẫu:  Mẫu khơng ngun trạng: Mẫu đất không nguyên trạng không cần giữ độ ẩm tự nhiên dựng hộp túi, đảm bảo giữ hạt đất nhỏ (thường dùng túi chất dẻo, vải dày giấy không thấm nước) Mẫu đất không nguyên trạng cần giữ độ ẩm tự nhiên phải cho vào hộp kim loại không gỉ, hộp nhựa có nắp đậy kín Được phép đựng mẫu loại vào túi chất dẻo với điều kiện phải cân mẫu sau lấy Bên hộp (hoặc túi) với mẫu phải đặt phiều mẫu gói kín giấy khơng thấm nước tẩm parafin, hai lần túi chất dẻo hàn kín mép Phiếu mẫu thứ hai dán lên hộp mẫu Cho phép viết nội dung phiếu mẫu lên hộp mẫu  Mẫu nguyên trạng: Đối với mẫu nguyên trạng không đựng vào hộp, cần cách li với khơng khí bên ngồi cách qt parafm nóng chảy, theo trình tự sau: Bọc kín phiếu mẫu thứ giấy không thấm nước, tẩm parafm, đặt lên mặt mẫu, tiếp quét parafin lên toàn mẫu Tấm parafm phiếu mẫu thứ hai dán lên mặt bên mẫu, lại quét phủ lên lớp parafin Mẫu đất lấy vào hộp cứng ống vát phải bao gói Hai đầu hộp đậy nắp kín, có đệm cao su Nếu khơng có đệm cao su, chỗ tiếp xúc nắp hộp phải lót hai lớp vật liệu cách li phủ kín parafim nóng chảy Trước đậy nắp, đặt phiếu mẫu thứ lên mẫu Dán phiếu mẫu thứ hai lên mặt bên hộp cứng thiết phải đánh dấu mặt Parafin dùng để cách li mẫu nguyên trạng với khơng khí bên ngồi phải có nhiệt độ nóng chảy 57 - 600C Để tăng tính dẻo parafm, phải trộn thêm 35 – 50% nhựa đường (theo khối lượng) Chú thích: Cho phép sử dụng hỗn hợp có đủ tính chất cách li độ dẻo thay thế, hỗn hợp gồm 60% parafin với nhựa đường, 25% sáp, 10% nhựa thơng 5% dầu khống, hỗn hợp gồm 37,5% sáp, 37,5% nhựa thông, 25% ôxit sắt  Trên phiếu mâu phải ghi rõ: Tên quan khảo sát; Tên cơng trình (khu vực) khảo sát; Tín số hiệu cơng trình thăm dị; Số hiệu mẫu; Độ sâu lấy mẫu Tên, thành phần, mầu sắc trạng thái đất Xác định theo mắt thường trường; Chức danh, họ tên, chữ kí người lấy mẫu; Ngày, tháng, năm lấy mẫu Phải ghi rõ phễu mẫu bút chì đen thường để khỏi bị nhoè mặt  Mẫu hồ sơ phải xếp liên tục vào hộp gỗ có ngăn theo khoảng độ sâu nên có nắp đậy Trên hộp gỗ phải ghi rõ tên cơng trình (khu vực) khảo sát, số hiệu lỗ khoan hố thăm dò, khoảng độ sâu lấy mẫu  Khi vận chuyển đến phịng thí nghiệm, phải cho mẫu vào hòm, trọng lượng hòm khơng nên q 40 kg Khi xếp mẫu vào hịm, phải chèn khoảng trống mâu ẩm, vỏ bào, vật liệu có tính chất tương tự, cho thật chặt khít Đặt mẫu cách thành hịm khoảng - 4cm khoảng cách mẫu 2-3cm Ngay nắp hòm đặt bảng liệt kê (được gói giấy khơng thấm nước) Đánh số hịm kèm ghi kí hiệu cần lưu ý: "Trên", "Không ném”, “Không đảo lật", "Tránh mưa nắng", tên, địa người gửi, người nhận IV Vận chuyển bảo quản: Khi vận chuyển, không để mẫu nguyên trạng chịu tác động động thay đổi đột ngột nhiệt độ 2 Cấm bảo quản thí nghiệm mẫu thiểu hồ sơ yêu cầu điều 3.3 3.4 Mẫu không nguyên trạng cần giữ độ ẩm tự nhiên, mẫu nguyên trạng đóng gói phải xếp đặt bảo quản phòng đảm bảo u cầu sau đây: a) Khơng khí có độ ẩm tương đối không thấp 80% nhiệt độ 200C; b) Khơng có tác động lực đột biến Khi bảo quản mẫu phòng phải lưu ý để:  Mẫu xếp thành hàng giá đựng, phiếu mẫu hướng lên  Các mẫu nguyên trạng không xếp sát nhau, không sát thành giá;  Tồn mặt mẫu đặt khít lên giá;  Mẫu nguyên trạng không bị vật đè lên Thời hạn bảo quản mẫu nguyên trạng (từ thời điểm lấy mẫu đến bắt đầu thí nghiệm) phịng đáp ứng u cầu điều 4.3- không vượt tháng đá bền vững, đất cát ẩm, đất loại sét có trạng thái cứng nửa cứng; tháng - đá nửa cứng, đất lớn, cát ẩm, đất loại sét có trạng thái dẻo cứng dẻo mềm; 15 ngày - than bùn, bùn đất loại sét có trạng thái chảy dẻo chảy Thời hạn bảo quản mẫu nguyên trạng bao gói (từ thời điểm lấy đến lúc bắt đầu thí nghiệm) khơng có phịng lưu trữ thỏa mãn điều 4.3 không vượt 15 ngày; riêng than bùn, đát than bùn bùn - không vượt ngày Thời hạn bảo quản mẫu không nguyên trạng cần giữ độ ẩm tự nhiên bao gói khơng q ngày Nếu mẫu cân sau lấy, cho phép bảo quản đến ngày Mẫu nguyên trạng bị hỏng lớp cách li, bao gói bảo quản không theo quy định - cho phép thí nghiệm mẫu khơng ngun trạng (trừ tiêu độ ẩm) Thời gian lưu mẫu hồ sơ phụ thuộc vào cấp cơng trình xây dựng, mức độ phức tạp điều kiện địa chất cơng trình chủ đầu tư định Việc hủy bỏ mẫu lưu phải Hội đồng chuyên môn xem xét THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ TRONG PHỊNG I Phương Pháp Xác Định Độ Ẩm Độ Hút Ẩm (TCVN 4196 : 1995) - năm 2004  Độ Ẩm: (độ chứa nước): Kí hiệu: W (%) Những quy định chung: - Nhiệt độ thử 100 – 105 oC, đến khối lượng không đổi (khối lượng hai lần cân không lệch 0,02g); - Tiến hành sấy mẫu đất 02 lần cân kết quả; - Xác định hàm lượng hữu nung mẫu 600 oC; - Đối với đất chứa thạch cao chứa lượng hữu > 5%, nhiệt độ nung 80 – 82 oC; - Số mẫu thí nghiệm tối thiểu 02 mẫu, trừ đất than bùn than bùn tiến hành 03 lần Thiết bị thử: - Tủ sấy điều chỉnh nhiệt độ đến 300oC; - Cân kỹ thuật độ xác 0,01g; - Cốc nhỏ thủy tinh, hộp nhơm có nắp đậy; - Bình hút ẩm chứa canxi clorua; - Rây có đường kính lỗ 1mm; - Cối sứ chày sứ có đầu bọc cao su; - Khay men để phơi đất 3 Chuẩn bị mẫu thử: - Mẫu đất thí nghiệm khối lượng 10-30g; - Cốc đựng mẫu sấy khô ghi kí hiệu; - Cân khối lượng cốc, m; - Cân khối lượng cốc + đất thí nghiệm, m1; Thí nghiệm: - Sấy mẫu đất thí nghiệm (cốc + đất) đến khối lượng không đổi, thời gian sấy sau: giờ: đất sét sét pha cát; giờ: cát cát pha sét; giờ: đất pha thạch cao > 5%; 12 giờ: đất sét chưa hữu > 5%; giờ: đất cát chứa hữu > 5%; Mỗi lần sấy lại, phải tiến hành khoảng: giờ: sét, sét pha cát đất pha thạch cao; giờ: đất cát cát pha sét - Lấy cốc đặt vào bình hút ẩm khoảng 45 – 60 phút, sau đem cân mẫu (cốc + đất), mo; Tính kết quả: W Trong đó: m – khối lượng cốc, g; mo – khối lượng đất + cốc sấy khô, g; m1 – khối lượng đất + cốc ban đầu, g; Nếu kết hai lần song song chênh lệch >10%, thử lần Kết trị trung bình số học lần thử song song Kết thí nghiệm độ ẩm: Số thí nghiệm Số hộp Khối lượng cốc m, g Khối lượng cốc + đất ẩm m1, g Khối lượng cốc + đất khơ mo, g Độ ẩm Theo thí nghiệm Trị trung bình  Độ Hút Ẩm: Độ hút ẩm đất lượng nước chứa đất trạng thái khơ gió (phơi khơ khơng khí) tính % Phương pháp dùng để thí nghiệm tất mẫu đất khơng có tính dính xi măng, bao gồm phần lớn hạt < 0,5mm nhằm phục vụ cho việc xây dựng loại nhà cơng trình Dụng cụ thiết bị: - Cân kỹ thuật có độ xác 0,01g; - Cân phân tích có độ xác 0,001g; - Rây số (kích thước lỗ rây 0,5mm); - Cốc nhỏ thủy tinh hay nhơm có nắp; - Bình hút ẩm; - Tủ sấy điều chỉnh nhiệt độ; Chuẩn bị mẫu: - Chọn mẫu đất thí nghiệm phơi khơ khơng khí; - Nghiền nhỏ cối sứ cho qua rây có đường kính lỗ 0,5mm (năm 2004) – 1mm (cũ) - Dùng phương pháp chia tư để chọn mẫu đất thí nghiệm; - Sấy khơ cốc đựng, cân cốc, m; - Lấy khoảng 10 – 20g đất sau sàng cho vào cốc, cân khối lượng cốc + đất, m 2; Thí nghiệm: - Sấy mẫu nhiệt độ 105 –100oC đến khối lượng không đổi; - Chênh lệch khối lượng hai lần cân 0,02g; - Thời gian sấy tương tự với thí nghiệm độ ẩm, sấy 02 lần; - Cho mẫu sấy vào bình hút ẩm khoảng 45 phút, sau đem cân mẫu cốc + đất, m o; - Lấy kết bé hai lần cân làm giá trị tính tốn (trong mẫu thí nghiệm) Tính kết quả: Wh = Trong đó: m2 – khối lượng đất + cốc, khơ gió, g; mo – khối lượng đất + cốc, sấy khô, g; m – khối lượng cốc đựng, g; - Đối với mẫu đất cần 02 thí nghiệm song song, sai số hai lần thí nghiệm 0,1mm Dụng cụ thiết bị thí nghiệm: - Cân kỹ thuật có độ xác 0,01g; - Bộ rây (có ngăn đáy) có kích thước lỗ 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 0,1mm; rây mắc lưới tròn (theo TCVN), rây mắc vuông theo TC ASTM - Cối sứ chày bọc cao su; - Tủ sấy; - Bình hút ẩm; - Bàn chảy chuyên dùng để quét hạt đất bám; - Quả lê cao su; - Dao nhỏ; - Máy sàng lắc Chuẩn bị mẫu thí nghiệm: - Mẫu đất phơi khơ sấy khơ lị; - Dùng chày tách hạt đất dính với nhau, không đập mạnh; - Mẫu đất nhiều khối lượng đất cần dùng, ta phải dùng phương pháp chia tư để đảm bảo tính đại diện nó; - Khối lượng đất dùng làm thí nghiệm: 100 – 200g, đất khơng chứa hạt có kích thước >2mm; 300 – 900g, với đất chứa đến 10% (theo khối lượng) hạt đường kính >2mm; 1000 – 2000g, với đất chứa 10 đến 30% (theo khối lượng) hạt đường kính >2mm; 2000 – 5000g, với đất chứa 30% (theo khối lượng) hạt đường kính >2mm; - Cân mẫu cân kỹ thuật, sai số 0,01g; - Lắp rây thành cột theo thứ tự tăng dần kích thước lỗ kể từ đáy trở lên; - Khi sàng mẫu đất có khối lượng > 1000g, nên đỗ đất vào rây làm hai đợt Tiến hành thí nghiệm theo phương pháp sàng khô: - Cho đất vào rây, sàng tay máu 10 phút (sàng đến trọng lượng đất lọt qua rây không thay đổi 1% khối lượng đất rây đó); - Cân đất cộng dồn rây, cân lúc rây đất sau trừ khối lượng rây; - Khối lượng đất lọt qua rây khối lượng đất tổng cộng trừ khối lượng đất giữ rây cộng dồn  Tính tốn kết quả: - G khối lượng tổng cộng đất thí nhiệm; Số phần trăm khối lượng giữ lại cộng dồn (G 1); x 100% - Số phần trăm khối lượng giữ lại cộng dồn (G 2); x 100% - Số phần trăm khối lượng lọt qua rây = 100% - Số % giữ lại cộng dồn;  Thành lập bảng kết quả: Vẽ đường cong phân bố cỡ hạt hệ thống trục bán logarithms (hình) Trục hồnh (trục logarithmes) biểu diễn đường kính hạt (hay mắt rây); Trục tung biểu diễn số % trọng lượng đất lọt qua rây Sẽ có 03 dạng đường bản: Thoải: đất khơng đồng nhất, cấp phối tốt; Bậc thang: đất có cỡ hạt gián đoạn, cấp phối xấu; Dốc đứng: đất có cỡ hạt đồng nhất, cấp phối xấu  Tính hệ số đồng Cu, hệ số cong Cc: Cu = Cc = Trong đó: dn – kích thước đường kính hạt mà lượng chứa cỡ nhỏ chiếm n% Số rây 1 Cở rây (mm) KL rây (g) KL rây + đất (g) KL đất rây (g) Đáy rây Tổng IV % đất rây (g) % mịn % cộng dồn (qua rây) 100 M 100 Phương Pháp Xác Định Khối Lượng Thể Tích Đất Bằng Dao Vịng (TCVN 4202 : 1995) - Năm 2004 Quy định chung: - Khối lượng thể tích đất ẩm (, g/cm 3) khối lượng đơn vị thể tích đất có kết cấu độ ẩm tự nhiên =; Trong đó: m-m – khối lượng mẫu thí nghiệm, g; - V- thể tích mẫu thí nghiệm, cm3 - Khối lượng thể tích cốt đất – cịn gọi khối lượng thể tích khơ (,g/cm 3), tỷ số khối lượng đất khơ (mk) thể tích mẫu đất có kết cầu tự nhiên (V) Đối với đất bị co ngót sấy khơ xác định theo cơng thức: = Trong đó: W – độ ẩm đất, % Dụng cụ thiết bị thí nghiệm: - Dao vịng làm kim loại khơng gỉ, có mép cắt sắt thể tích >= 50cm - Đường kính trong: >= 50mm đất cát bụi cát mịn; > 100mm đất cát thô lẫn sỏi sạn; >= 40mm loại sét đồng Thành dao vịng có chiều dài từ 1,5 đến 2mm (đối với đất cát bụi, đất cát mịn, đất cát thô, đất lẫn sỏi sạn) 0,04mm đất loại sét đồng Chiều cao dao vịng khơng lớn 7n đường kính, khơng nhỏ nửa đường kính Thước cặp Dao cắt có lưỡi thẳng, chiều dài lớn đường kính dao vịng; Cung dây thép có tiết diện ngang < 0,02mm để gọt đất Cân kỹ thuật: - Các kính kim loại nhẫn; - Hộp nhôm; - Tủ sấy; - Bình hút ẩm Chuẩn bị mẫu thí nghiệm: - Xác định thể tích (V), khối lượng (m 2) dao vịng; - Ấn dao vịng vào mẫu đất thí nghiệm, gạt phẳng mẫu đất theo mặt mặt dao vòng (dùng cung dây thép, đậy mẫu kính phẳng khối lượng (m 3) - Để tránh mẫu đất biến dạng, nên lắp thêm vịng đệm lên phía dao vịng Thí nghiệm: - Làm đất bám thành dao vịng, kính phẳng; - Cân mẫu đất có dao vịng kính (m 1); - Sấy khô mẫu cân, xác định khối lượng đất khơ để tính độ ẩm W khối lượng thể tích cốt đất Tính tốn kết quả: Khối lượng thể tích cốt đất xác định theo cơng thức: = ... sạn) 0,04mm đất loại sét đồng Chiều cao dao vịng khơng lớn 7n đường kính, khơng nhỏ nửa đường kính Thước cặp Dao cắt có lưỡi thẳng, chiều dài lớn đường kính dao vịng; Cung dây thép có tiết diện... mẫu thí nghiệm: - Xác định thể tích (V), khối lượng (m 2) dao vịng; - Ấn dao vịng vào mẫu đất thí nghiệm, gạt phẳng mẫu đất theo mặt mặt dao vịng (dùng cung dây thép, đậy mẫu kính phẳng khối lượng... tránh mẫu đất biến dạng, nên lắp thêm vịng đệm lên phía dao vịng Thí nghiệm: - Làm đất bám thành dao vịng, kính phẳng; - Cân mẫu đất có dao vịng kính (m 1); - Sấy khô mẫu cân, xác định khối lượng