(TIỂU LUẬN) báo cáo thí nghiệm vật LIỆU xây DỰNG

Báo cáo TN Vật liệu xây dựng TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM KHOA XÂY DỰNG BỘ MÔN THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG oOo BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: THẦY NGUYỄN HỮU ANH SVTH: HÀ NAM GIANG MSSV: 18520100089 LỚP: XD18/A5 NHÓM: Thành phố Hồ Chí Minh – 12/05/2021 Báo cáo TN Vật liệu xây dựng THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG A GIỚI THIỆU CHUNG Ngành đào tạo: Xây dựng dân dụng công nghiệp Số tiết thí nghiệm: 15 tiết Thời điểm thí nghiệm: Các thí nghiệm thực sau sinh viên học phần lý thuyết tương ứng Các loại vật liệu xây dựng dùng thí nghiệm: gạch ống, gạch thẻ, xi măng, bêtông, cốt liệu B MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Sau thực hành thí nghiệm, sinh viên cần đạt yêu cầu sau: Hiểu biết công tác thí nghiệm (Khâu chuẩn bị mẫu, khâu chuẩn bị trang thiết bị, khâu thí nghiệm, khâu xử lý số liệu đánh giá kết quả) Nâng cao hiểu biết trình chịu lực từ bắt đầu gia tải đến vật liệu bị phá hoại Xác định số tiêu lý vật liệu xây dựng như: giới hạn cường độ chịu nén, chịu uốn, độ sụt mác vật liệu Hiểu tính sử dụng biết vận hành trang thiết bị, máy móc thí nghiệm C TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM Một nhóm thí nghiệm gồm có 15-20 sinh viên Sinh viên hướng dẫn trực tiếp thực hành thí nghiệm với thí nghiệm cụ thể Các thí nghiệm gồm có: Bài 1: Thiết kế cấp phối – Chế tạo mẫu bê tông – vữa xi măng Bài 2: Thí nghiệm xác định độ sụt hỗn hợp bêtông Bài 3: Thí nghiệm xác định giới hạn cường độ chịu nén bêtông Bài 4: Thí nghiệm xác định giới hạn bền uốn xi măng Bài 5: Thí nghiệm xác định giới hạn bền nén xi măng Bài 6: Thí nghiệm xác định giới hạn cường độ chịu nén gạch ống lỗ Bài 7: Thí nghiệm xác định độ bền uốn gạch thẻ Bài 8: Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xi măng, cát , đá dăm, gạch, vữa xi măng, bê tông D.ế KẾTả QUẢ THÍệ đượ NGHIỆM K t qu thí nghi m c trình bày cụ thể sau Báo cáo TN Vật liệu xây dựng BÀI 1: CHẾ TẠO MẪU BÊ TÔNG – VỮA XI MĂNG Mác xi măng xác I NGUYÊN VẬT LIỆU Xi măng: PCB30 ; - Cát vàng: - Đá dăm : - tích xốp) Phụ gia : không dùng Chất lượng cốt liệu : trung bình - Nước : Dùng nước máy phòng thí nghiệm II YÊU CẦU Thiết kế cấp phối bê tông mác 200 ; SN = Thí nghiệm xác định độ sụt SN hỗn hợp be Chế tạo mẫu bê tông kích thước 15x15x15cm đ 1:3; N C cường độ chịu nén măng ế :ạ ƯỚ Ch theo cường độ chịu nén III TRÌNH TỰ THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG to3muv XI M Báo cáo TN Vật liệu xây dựng IV KẾT QUẢ THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG Mẫu 1: Bê tơng mác M200, SN = cm Nguyên vật liệu Xi măng = Cát vàng = Đá dăm = Nước = Phụ gia = Báo cáo TN Vật liệu xây dựng Mẫu 2: Bê tông mác M250, SN = cm Nguyên vật liệu Xi măng = Cát vàng = Đá dăm = Nước = Phụ gia = Mẫu 3: Bê tơng mác M200, SN = cm Nguyên vật liệu Xi măng = Cát vàng = Đá dăm = Nước = Phụ gia = Mẫu 4: Bê tơng mác M250, SN = cm Nguyên vật liệu Xi măng = Cát vàng = Đá dăm = V TRÌNH TỰ CHẾ TẠO MẪU VỮA XIMĂNG (lấy mẫu đúc thí nghiệm) - Mỗi mẻ cho mẫu thử gồm : • 3,94 kg ± g ximăng • kg ± g cát • kg ± g nước - Dùng cân kỹ thuật để cân khối lượng ximăng cát - Dùng ống đong lấy lít nước Cho ximăng cát vào máng trộn, trộn khô hỗn hợp ximăng – cát phương pháp trộn tay - Cho nước vào hỗn hợp ximăng – cát tiếp tục trộn - Khuôn đúc mẫu vữa ximăng 15x15x15cm chuẩn bị sẵn sàng Quét nhẹ lớp nhớt mỏng lên thành khuôn - Kẹp chặt khuôn đúc vào bàn dằn - Cho hỗn hợp vữa ximăng vào khuôn làm lớp, lớp có chiều cao khoảng 1/2 chiều cao khuôn - Dằn lớp 60 bàn dằn tương ứng với 60 giây Bàn dằn nâng lên cao 15mm rơi tự do, chu kì nâng lên rơi xuống bàn dằn giây - Nhẹ nhàng nhấc khuôn khỏi bàn dằn xoa phẳng mặt khuôn - Hoàn tất trình đúc mẫu, ghi nhãn để nhận biết mẫu, dọn dẹp vệ sinh - Mẫu sau đúc xong phải dưỡng hộ điều kiện tiêu chuẩn (24 khuôn không khí ẩm 27 ngày ± ngâm nước nhiệt độ 27 ± 20C), sau vớt để thử độ bền uốn độ bền nén => mác ximăng VI NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN Kết tính cấp phối bê tơng mang tính chất tương đối gần đúng, thơng số vật liệu trộn bêtơng khơng giống giả thiết tính tốn (như độ ẩm, kích thước hạt, trọng lượng riêng…) , sai số cân đo vật liệu, hao hụt vật liệu chế tạo bê tông, khuôn chế tạo bê tông không kín làm cho nước xi măng Báo cáo TN Vật liệu xây dựng BÀI 2: THÍ NGHIỆM THỬ ĐỘ SỤT (SN) CỦA HỖN HP BÊTÔNG (Theo TCVN 3106 :1993) MỤC ĐÍCH: Xác định độ sụt SN hỗn hợp bê tông I II THIẾT BỊ THỬ: - Côn thử độ sụt tiêu chuẩn : d =∅100, D = 200, H = 300mm - Que đầm (thanh thép tròn trơn 16, dài 600 mm, đầu múp tròn) - Thước kim loại (dài 30cm) III LẤY MẪU THÍ NGHIỆM: - Hỗn hợp bêtông trộn tay - Khối lượng nguyên vật liệu: theo IV TIẾN HÀNH THỬ: - Đặt côn lên ẩm, không thấm nước - Đổ hỗn hợp bê tông qua phểu vào côn làm lớp, chiều cao lớp khoảng 1/3 chiều cao côn - Dùng que chọc lớp 25 lần chọc từ vào giữa, lớp sau xuyên qua lớp trước 2-3 cm, lớp cuối vừa chọc vừa đổ - Xoa mặt, từ từ nhấc côn lên theo phương thẳng đứng (trong khoảng 510s) - Đặt côn sang bên cạnh đo chênh lệch chiều cao miệng côn điểm cao khối hỗn hợp (chính xác đến 0,5cm) Số liệu đo độ sụt hỗn hợp bê tông (Tổng thời gian từ đổ hỗn hợp vào côn đến nhấc côn khỏi khối hỗn hợp không 150s) V SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM VI SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM : Loại bê tông M200 Báo cáo TN Vật liệu xây dựng VII NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN: -Căn vào độ sụt chia bê tơng tươi, bê tông thương phẩm làm loại: -Loại cứng SN < 1.3 cm - Loại dẻo SN < cm - Siêu dẻo có SN = 10-22 cm = > Bê tơng có SN=7cm bê tông loại dẻo -Thí nghiệm thử độ sụt SN nhằm xác định độ sụt hỗn hợp bêtơng trộn, từ kiểm tra lại có thỏa so với độ sụt yêu cầu ban đầu khơng để điều chỉnh lại cấp phối cho hợp lý - Kết độ sụt thực tế nhỏ so với độ sụt yêu cầu tính toán lý thuyết trộn tay, trình đong cốt liệu sai lệch, cốt liệu bảo quản không tốt Báo cáo TN Vật liệu xây dựng BÀI 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN BỀN NÉN CỦA BÊTÔNG (theo TCVN 3118 :1993) I MỤC ĐÍCH: Xác định mác bê tông theo giới hạn cường độ chịu nén Theo TCVN 6025:1995 phân loại mác bê tông theo cường độ chịu nén sau: II - MẪU THÍ NGHIỆM: Nhóm lấy ngẫu nhiên mẫu đúc khóa trước mẫu Kích thước viên mẫu chuẩn 150 x 150 x 150mm (Các viên mẫu khác kích thước thử nén cần tính đổi kết viên mẫu chuẩn) III THIẾT BỊ THỬ: - Máy nén, - Thước IV SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM Sơ đồ đặt tải nén mẫu: N b N Xác định tiêu lý vật liệu: - Giới hạn bền: b - Mô đun đàn hồi: - Hệ số nở hông:x E tg y - Mô đun đàn hồi trượt: G - Nhận xét q trình thí nghiệm kéo mẫu gang: Tiến hành thí nghiệm tải trọng tăng đồng hồ biến dạng tăng chậm Tiếp tục tăng tải trọng đến mức 4600 kG bị đứt đột ngột (có tiếng nổ) Đồ thị đường cong liên tục không chia giai đoạn thép, khơng có giới hạn chảy mà có giới hạn bền 2288 (kG/cm2) - Sau thí nghiệm lấy mẫu kiểm tra ta thấy khơng xuất eo thắt đường kính bảo tồn, biến dạng dài 33mm, ứng với biến dạng tỉ đối 1,85% Như vật gang vật liệu dịn, kết thí nghiệm phù hợp với lý thuyết - Các mẫu sau thí nghiệm khơng có eo thắt biến dạng tăng - Gang vật liệu dịn chịu kéo khơng tốt - Các kết chứng minh thực tiễn lý thuyết hoàn toàn phù hợp - Tuy nhiên đồ thị có vài vị trí sai khác không đáng kể nhiều nguyên nhân: sai số người đọc đồng hồ, trang thiết bị,…… - Kết luận: gang vật liệu dòn chịu kéo Hình ảnh thí nghiệm BÀI 3: THÍ NGHIỆM NÉN GANG (VẬT LIỆU DỊN) Kích thước mẫu: a Trước thíí́ nghiệm: - Mẫu hình trụ - Chiều dài l0 = 24mm Đường kính d0 = 12mm, F0 = 1,13cm2 b Sau thíí́ nghiệm: Đường kính:d1=12,2mm, F0 = 1,17cm2 Các số liệu thí nghiệm: (kg) Cấp tải trọng 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 7250 7500 8000 8050 Vẽ đồ thị quan hệ ứng suất z biến dạng dài tương đối z Xác định tiêu lý vật liệu: - Giới hạn bền: P 7118 kG/cm2 b b F0 - Mô đun đàn hồi: E tg - Hệ số nở hông:x y - Mô đun đàn hồi trượt: Nhận xét q trình thí nghiệm nén mẫu gang: Bắt đầu thí nghiệm gia tải đồng hồ đo tải trọng tăng đồng hồ biến dạng tăng Đồ thị đường cong với độ cong tăng dần theo ứng suất (giống với thí nghiệm kéo gang), tải trọng tăng đến giá trị tương đối lớn 8050 kG mẫu bị phá hoại có tiếng nổ Sau thí nghiệm lấy mẫu thấy mẫu bị phá hoại với góc xiên 45o so với trục mẫu, đường kính mẫu tăng lên 0,2 mm so với ban đầu Đồ thị khơng có giới hạn chảy mà có giới hạn bền Mẫu bị phá hoại với góc xiên 45o so với phương trục tác dụng ứng suất tiếp lớn max Gang vật liệu dòn chịu nén tốt Các kết chứng minh thực tiễn lý thuyết hoàn toàn phù hợp Tuy nhiên cá đồ thị có vài vị trí sai khác không đáng kể nhiều nguyên nhân: sai số người đọc đồng hồ, trang thiết bị,…… Kết luận: gang vật liệu giịn chịu nén tốt, khơng chịu kéo tốt Hình ảnh thí nghiệm 10 BÀI 4: THÍ NGHIỆM KÉO GỖ DỌC THỚ Mục đích: Xác định cường độ chịu kéo giới hạn dọc thớ mẫu gỗ độ ẩm tự nhiên - Mẫu thí nghiệm: Gỗ có tiết diện 20 x 20, dài 350mm, b=20mm, h=4mm, L0=90mm Được gia công đưa mẫu chịu kéo theo TCVN 364 – 70 Độ ẩm mẫu gỗ: điều kiện tự nhiên 20x20 Sơ đồ thí nghiệm: Sơ đồ đặt tải kéo mẫu: Tốc độ gia tải: 2KG/s 20x20 b h N 30 100L0100 N 30 Số liệu kết thí nghiệm: Số TT mẫu Nhận xét kết luận: - Sau kẹp mẫu tiến hành gia tải mẫu bắt đầu nứt bị phá hoại theo thớ dọc gỗ - Trong trình thí nghiệm, mẫu gỗ bị phá hoại biến dạng tương đối nhỏ, gỗ chịu kéo làm việc vật liệu dịn (khơng thể phân lại ứng suất), bị phá hoại nhanh chóng Điều chứng tỏ gỗ vật liệu chịu dọc thớ không tốt Trong thực tế gỗ bị khuyết tật làm giảm khả chịu lực nhiều - Các kết thí nghiệm sai lệch chứng tỏ gỗ vật liệu khơng đẳng hướng khơng đồng nhất, tính chịu lực khơng giống theo phương theo vị trí - Không nên dùng gỗ làm cấu kiện chịu kéo độc lập - Nếu buộc phải dùng, phải chọn gỗ chất lượng tốt, khuyết tật 11 Hình ảnh thí nghiệm: 12 BÀI 5: THÍ NGHIỆM NÉN GỖ DỌC THỚ Mục đích: Xác định cường độ chịu nén giới hạn dọc thớ mẫu gỗ độ ẩm tự nhiên - Mẫu thí nghiệm: Gỗ dầu có tiết diện 20 x 20, dài 30 Được gia công đưa mẫu chịu kéo theo TCVN 363 – 70 Độ ẩm mẫu gỗ: điều kiện tự nhiên N Sơ đồ thí nghiệm: - Sơ đồ đặt tải kéo mẫu: Tốc độ gia tải: 2KG/s h Số TT mẫu Nhận xét kết luận: - Tiến hành gia tải cho mẫu đến mẫu bị phá hoại ( không tiếng nổ) Sau thí nghiệm lấy mẫu thấy mẫu sụp xuống theo dọc thớ Giới hạn lực nén lớn chứng tỏ gỗ vật chịu nén tốt, tương ứng thí nghiệm lực nén giới hạn cường độ chịu nén giới hạn là: 20,41 (g ) - 586,9 ( kG/cm2) 19,57 (g) – 467,7 ( kG/cm2) 18,71 (g) – 521,9 ( kG/cm2) Gỗ vật liệu đồng nhất, chịu nén tốt 13 Hình ảnh thí nghiệm 14 BÀI 6: THÍ NGHIỆM UỐN PHẲNG MẪU GỖ Mục đích: Xác định cường độ chịu uốn giới hạn mẫu gỗ độ ẩm tự nhiên - Mẫu thí nghiệm: Gỗ dầu có tiết diện 20 x 20, dài 300mm, L0=240mm Được gia công đưa mẫu chịu kéo theo TCVN 365 – 70 Độ ẩm mẫu gỗ: điều kiện tự nhiên Sơ đồ thí nghiệm: Sơ đồ đặt tải kéo mẫu: Nn 20 h 20 - Tốc độ gia tải: 1KG/s - Gối tựa truyền tải: lăn kim loại hình trụ D = 20, L = 30 Số liệu kết thí nghiệm: Kích thước mẫu Số TT Dài mẫu L0 240 240 240 Nhận xét kết luận: Tiến hành gia tải cho mẫu gỗ, ta thấy mẫu bị võng xuống , thớ bị nén, thớ chịu kéo Quan sát thí nghiệm uốn gỗ ta thấy mẫu gỗ bị gãy nơi momen đạt giá trị cực đại vết nứt nghiêng hình thành thớ biên phát triển dọc lên thớ phía trên, tức thớ chịu nén, thớ chịu kéo 15 Qua thí nghiệm cho thấy kết có nhiều khác biệt lớn cho thấy gỗ vật liệu khơng đồng Mỗi loại gỗ có cường độ chịu uốn khác cần phải tiến hành thử nhiều mẫu lấy kết trung bình Trong thí nghiệm cịn tồn hạn chế máy nén chưa kiểm soát tốc độ gia tải, ta khơng biết tốc độ gia tải có tn theo tiêu chuẩn quy định hay khơng Mẫu gỗ cịn khuyết tật, chưa đồng Khối lượng mẫu + m1: 124,91g + m2= 123,95g + m3=123,66g Hình ảnh thí nghiệm 16 MỤC LỤC A MỤC ĐÍCH U CẦU: B TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM: C TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: D KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: BÀI 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (VẬT LIỆU DẺO) BÀI 2: THÍ NGHIỆM KÉO GANG (VẬT LIỆU DÒN) BÀI 3: THÍ NGHIỆM NÉN GANG (VẬT LIỆU DỊN) BÀI 4: THÍ NGHIỆM KÉO GỖ DỌC THỚ 11 BÀI 5: THÍ NGHIỆM NÉN GỖ DỌC THỚ 13 BÀI 6: THÍ NGHIỆM UỐN PHẲNG MẪU GỖ 15 17 ... CHỨC THÍ NGHIỆM: Một nhóm thí nghiệm gồm 15 sinh viên, sinh viên phải trực tiếp thực hành thí nghiệm kéo – nén vật liệu Số lượng thí nghiệm: thí nghiệm thí nghiệm kéo mẫu vật liệu dẻo thí nghiệm. .. vật liệu dẻo thí nghiệm kéo mẫu vật liệu giịn thí nghiệm nén mẫu vật liệu giịn thí nghiệm kéo mẫu vật liệu gỗ thí nghiệm nén mẫu vật liệu gỗ thí nghiệm uốn mẫu vật liệu gỗ Giảng viên hướng dẫn cho... SỨC BỀN VẬT LIỆU THỰC HÀNH: THÍ NGHIỆM KÉO – NÉN MẪU VẬT LIỆU - Ngành đào tạo: Kỹ sư xây dựng Số tiết thí nghiệm: tiết Ngày thí nghiệm: Ngày viết báo cáo: A MỤC ĐÍCH U CẦU: Sau học thí nghiệm