THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN GVHD TH S TRƯƠNG TUẤN AN 1 Giáo viên hướng dẫn Th S TRƯƠNG TUẤN AN Nhóm 2 Lớp Kỹ thuật Giao thông đường bộ Khóa K57 Người thực hiện 1 Đỗ Viết Đức 7 Trần Thế Hữu 2 Hoàng Thị Hạnh.
THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI UNIVERSITY OF TRANSPORT AND COMMUNICATIONS BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN Giáo viên hướng dẫn : Th.S TRƯƠNG TUẤN AN Nhóm :2 Lớp : Kỹ thuật Giao thơng đường Khóa : K57 Người thực : 1.Đỗ Viết Đức 7.Trần Thế Hữu 2.Hoàng Thị Hạnh 8.Hoàng Quốc Khánh 3.Lê Trung Hiếu Nguyễn Đình Linh 4.Trác Văn Hóa 10.Lê Văn Long 5.Hồng Huy Hồng 11 Nguyễn Đức Lộc 6.Nguyễn Quang Huy THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN Mục lục THÍ NGHIỆM : XÁC ĐỊNH ĐỘ ỔN ĐỊNH, ĐỘ DẺO MARSHALL Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn Thuật ngữ định nghĩa Xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall 4 Xử lý số liệu 11 Kết thí nghiệm 11 Nhận xét 12 THÍ NGHIỆM : XÁC ĐỊNH TỶ TRỌNG LỚN NHẤT, KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA BÊ TÔNG NHỰA Ở TRẠNG THÁI RỜI .13 Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn 13 Thuật ngữ định nghĩa 13 Nguyên tắc 13 Thiết bị, dụng cụ 13 Chuẩn bị mẫu .14 Cách tiến hành 14 Biểu thị kết 15 Xử lý số liệu 16 Kết thí nghiệm 17 10 Nhận xét 17 THÍ NGHIỆM : XÁC ĐỊNH TỶ TRỌNG KHỐI, KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA BÊ TÔNG NHỰA ĐÃ ĐẦM NÉN 18 Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn 18 Thuật ngữ định nghĩa 18 Phương pháp A 18 Phương pháp B 20 Kết thí nghiệm 21 Nhận xét 22 THÍ NGHIỆM : ĐẦM NÉN ĐẤT, ĐÁ DĂM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 23 Quy định chung .23 Nội dung ý nghĩa công tác đầm nén phịng thí nghiệm 24 Yêu cầu thiết bị, dụng cụ 25 Chuẩn bị mẫu 29 Đầm mẫu .29 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN Tính tốn kết thí nghiệm 31 Xử lý số liệu 32 Kết thí nghiệm 32 Nhận xét 33 THÍ NGHIỆM : XÁC ĐỊNH ĐỘ BẰNG PHẲNG BẰNG THƯỚC DÀI 3,0 MÉT 34 Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn 34 Tóm tắt thử nghiệm .34 Thiết bị, dụng cụ 34 Mật độ thử nghiệm 35 Cách tiến hành .35 Tiêu chí đánh giá độ phẳng 35 Xử lý số liệu 37 THÍ NGHIỆM : XÁC ĐỊNH ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT - THỬ NGHIỆM 38 Phạm vi áp dụng 38 Thuật ngữ định nghĩa .38 Tóm tắt thử nghiệm .38 Thiết bị, dụng cụ 38 Mật độ thử nghiệm 39 Biểu thị kết .39 Tiêu chí đánh giá độ nhám 40 Xử lý số liệu 41 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN THÍ NGHIỆM : XÁC ĐỊNH ĐỘ ỔN ĐỊNH, ĐỘ DẺO MARSHALL (Tiêu chuẩn áp dụng : TCVN 8860-1:2011) Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn 1.1 Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall bê tông nhựa sử dụng nhựa đường đặc (viết tắt BTN) có cỡ hạt lớn danh định (theo sàng vuông) không vượt 19,0 mm; 1.2 Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall cải tiến BTN có cỡ hạt lớn danh định lớn 19,0 mm không vượt 37,5 mm Thuật ngữ định nghĩa 2.1 Độ ổn định Marshall (Marshall Stability) Giá trị lực nén lớn đạt thử nghiệm mẫu BTN chuẩn (mẫu hình trụ đường kính 101,6 mm, chiều cao 63,5 mm) máy nén Marshall, đơn vị tính kilơniutơn (kN) Trường hợp mẫu có chiều cao khác 63,5 mm hiệu chỉnh để xác định độ ổn định Marshall 2.2 Độ dẻo Marshall (Marshall Flow) Biến dạng mẫu BTN máy nén Marshall thời điểm xác định độ ổn định Marshall, đơn vị tính milimét (mm) 2.3 Độ ổn định Marshall cải tiến (Modified Marshall Stability) Giá trị lực nén lớn đạt thử nghiệm mẫu BTN cải tiến chuẩn (mẫu hình trụ đường kính 152,4 mm, chiều cao 95,2 mm) máy nén Marshall, đơn vị tính kilơniutơn (kN) Trường hợp mẫu có chiều cao khác 95,2 mm hiệu chỉnh để xác định độ ổn định Marshall cải tiến 2.4 Độ dẻo Marshall cải tiến (Modified Marshall Flow) Biến dạng mẫu BTN máy nén Marshall thời điểm xác định độ ổn định Marshall cải tiến, đơn vị tính milimét (mm) Xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall 3.1 Ngun tắc Mẫu BTN hình trụ có kích thước quy định ngâm bể nước ổn nhiệt điều kiện xác định nhiệt độ, thời gian sau nén đến phá huỷ máy nén Marshall Xác định giá trị lực nén lớn biến dạng mẫu thời điểm để tính độ ổn định, độ dẻo Marshall THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 3.2 Thiết bị, dụng cụ 3.2.1 Máy nén Marshall bao gồm phận chính: khung máy, kích gia tải,thiết bị đo lực đồng hồ đo biến dạng mẫu (xem Hình 1) 3.2.1.1 Bộ phận gia tải có tốc độ gia tải khơng đổi q trình thử nghiệm 50,8 mm/min 3.2.1.2 Thiết bị đo lực có độ xác đến 10 daN, sử dụng vòng ứng biến đầu đo lực load cell có dải đo phù hợp 3.2.1.3 Đồng hồ đo biến dạng có độ xác đến 0,01 mm (xem Hình 2) THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 3.2.2 Bộ khuôn đúc mẫu gồm khn kim loại hình trụ rỗng có đường kính 101,6 mm ± 0,2 mm, đế khn khn dẫn (xem Hình 3) 3.2.3 Búa đầm kim loại, có bề mặt đầm hình trịn, phẳng, có trọng lượng 4536 g ±9 g Chiều cao rơi tự búa 457 mm ± mm (xem Hình 4) THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 3.2.4 Bệ đầm hình trụ gỗ kích thước 203 mm x 203 mm x 457 mm bịt đầu thép kích thước 305 mm x 305 mm x 25 mm Gỗ làm bệ đầm gỗ thông loại gỗ khác với khối lượng thể tích khơ từ 0,67 g/cm3 đến 0,77 g/cm3 Bệ gỗ neo thẳng đứng sàn bê tông cứng thép góc 3.2.5 Bộ gá giữ khn đúc gắn với bệ đầm có tác dụng định vị để tâm khuôn đúc mẫu trùng với tâm bệ đầm, giữ khuôn đúc mẫu không dịch chuyển trình đầm tạo mẫu 3.2.6 Bộ phận nén mẫu gồm hai vành thép mặt trụ tròn bán kính mặt tiếp xúc với mẫu 50,8mm (xem Hình 5) 3.2.7 Dụng cụ tháo mẫu gồm khung thép, đĩa thép kích Đĩa thép hình trụ có chiều dày tối thiểu 13 mm, đường kính 100 mm dùng để truyền lực từ kích lên bề mặt mẫu, tống mẫu khỏi khn đầm (xem Hình 6) 3.2.8 Tủ sấy có phận điều khiển nhiệt độ với độ xác tối thiểu 3oC, trì nhiệt độ tới 300 oC 3.2.9 Thiết bị trộn BTN: trộn máy tay với chậu trộn có dung tích phù hợp để tạo hỗn hợp đồng khoảng thời gian yêu cầu 3.2.10 Thiết bị gia nhiệt: sử dụng bếp nung, bồn cát, đèn hồng ngoại thiết bị phù hợp để cung cấp nhiệt cho chậu trộn nhằm trì nhiệt độ BTN suốt THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN trình trộn Trong trường hợp sử dụng bếp nung, cần tránh tiếp xúc trực tiếp bếp nung chậu trộn để không gây nhiệt cục 3.2.11 Bể ổn nhiệt: trì nhiệt độ nước bể 60oC ± 1oC.Bể ổn nhiệt có chiều sâu tối thiểu 150 mm 230 mm tương ứng thí nghiệm mẫu Marshall thơng thường mẫu Marshall cải tiến, bể có giá đỡ mẫu nằm cách đáy bể 50 mm 3.2.12 Khay dùng để gia nhiệt cho cốt liệu 3.2.13 Dụng cụ chứa nhựa đường nóng: bát sứ, bát thuỷ tinh, cốc mỏ, hộp tôn 3.2.14 Bay trộn, gạt 3.2.15 Nhiệt kế để xác định nhiệt độ cốt liệu, nhựa đường, BTN: nhiệt kế có khoảng đo từ 10oC đến 200 oC với độ xác 1oC 3.2.16 Cân kg, độ xác 0,1 g dùng để cân vật liệu Chuẩn bị mẫu, cân mẫu 3.2.17 Cân 10 kg, độ xác 1,0 g dùng để chuẩn bị cốt liệu 3.2.18 Thước kẹp, độ xác 0,1 mm 3.2.19 Găng tay chịu nhiệt: dùng để cầm, nắm thiết bị nóng đến 200oC 3.2.20 Găng tay cao su chịu nhiệt: dùng để lấy mẫu khỏi bể ổn nhiệt 3.2.21 Bút đánh dấu mẫu 3.2.22 Môi múc, thìa: dùng để xúc cốt liệu, BTN 3.3 Chuẩn bị mẫu 3.3.1 Chuẩn bị mẫu từ vật liệu thành phần 3.3.1.1 Tổ mẫu bao gồm tối thiểu mẫu ứng với loại cấp phối cốt liệu hàm lượng nhựa xác định 3.3.1.2 Chuẩn bị cốt liệu 3.3.1.2.1 Sấy khơ cốt liệu cát, đá, bột khống nhiệt độ 105oC đến khối lượng không đổi Sàng hỗn hợp cốt liệu thành phần có cỡ hạt phù hợp với loại BTN quy định quy trình cơng nghệ thi cơng tương ứng THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 3.3.1.2.2 Cân cốt liệu cân bột khoáng cho mẻ trộn, mẻ đựng khay riêng Khối lượng mẻ trộn xác định cho mẫu mẻ trộn sau đầm nén có chiều cao 63,5 mm ± 1,3 mm (khối lượng mẻ trộn thông thường 1200 g) 3.3.1.3 Trộn mẫu BTN 3.3.1.3.1 Trộn hỗn hợp cốt liệu, bột khống gia nhiệt lị sấy bếp nung tới nhiệt độ quy định; 3.3.1.3.2 Cân nhựa đường vào hộp đựng riêng đủ dùng cho mẻ trộn, gia nhiệt cho nhựa đường tới nhiệt độ trộn quy định Trút cốt liệu nung nóng vào chảo trộn, dùng bay tạo hố trũng khối cốt liệu trút lượng nhựa đường nóng với khối lượng xác định vào hố trũng, nhanh chóng trộn đến nhựa đường bao phủ hoàn toàn cốt liệu Lưu ý không làm văng cốt liệu khỏi chảo trộn trình trộn Sử dụng thiết bị gia nhiệt để trì nhiệt độ trộn hỗn hợp; 3.3.1.3.3 Mẻ trộn dùng để tráng dụng cụ trộn, BTN mẻ trộn trút bỏ tận dụng đúc mẫu với mục đích điều chỉnh khối lượng mẻ trộn nhằm đạt chiều cao mẫu quy định Vật liệu dính chảo trộn, bay trộn gạt bỏ gạt mơi, thìa Khơng dùng giẻ để chùi dung dịch rửa để làm dụng cụ trộn trừ thay đổi loại nhựa kết thúc trình đúc mẫu 3.3.1.3.4 Khuyến khích sử dụng máy trộn mẫu bê tông nhựa chuyên dụng Sử dụng thiết bị theo hướng dẫn nhà sản xuất CHÚ THÍCH 1: Nhiệt độ trộn mẫu Marshall quy định quy trình thi công nghiệm thu BTN tương ứng 3.3.1.4 Đúc mẫu 3.3.1.4.1 Lau chùi bề mặt búa đầm, khuôn đúc mẫu Gia nhiệt tủ sấy cho búa đầm khuôn đúc mẫu tới nhiệt độ 105oC ± 5oC Đặt miếng giấy lọc hình trịn đường kính 10 cm vào lịng khn đúc phía đáy khn, lắp khn dẫn trút tồn BTN vào khn 3.3.1.4.2 Xọc mạnh bay nung nóng 15 lần xung quanh chu vi 10 lần khu vực khuôn chứa BTN Dùng bay vun bề mặt hỗn hợp vồng lên tâm khuôn Nhiệt độ hỗn hợp trước đầm nén phải nằm giới hạn nhiệt độ đầm tạo mẫu 3.3.1.4.3 Đặt miếng giấy hình trịn đường kính 10 cm vào lịng khn đỉnh BTN Đặt khn đúc chứa mẫu vào gá giữ bệ đầm, tiến hành đầm với số cú đầm theo quy định Quy trình cơng nghệ thi cơng nghiệm thu BTN tương ứng (thường 75 50 cú đầm mặt) 3.3.1.4.4 Đảo ngược khuôn đầm để mặt mẫu tiếp xúc với đế khuôn Lắp lại khuôn lên gá đầm tiếp mặt lại mẫu với số cú đầm thực mặt đối diện mẫu Sau đầm mẫu, để mẫu nguội đến nhiệt độ phòng, dùng dụng cụ tháo mẫu để đẩy mẫu khỏi khuôn Đặt mẫu bề mặt phẳng, chắn điều kiện nhiệt độ phịng 12 h trước thử nghiệm CHÚ THÍCH 2: Nhiệt độ đầm tạo mẫu Marshall quy định quy trình thi công nghiệm thu BTN tương ứng 3.4 Cách tiến hành 3.4.1 Đo chiều cao trung bình viên mẫu: Chiều cao trung bình mẫu trung bình giá trị đo điểm phần tư chu vi mẫu, xác định xác tới 0,1 mm 3.4.2 Gia nhiệt cho bể ổn nhiệt đến nhiệt độ ổn định 60oC ± 1oC, ngâm mẫu bể ổn nhiệt thời gian 40 ± THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 3.4.3 Lau mặt hai vành thép nén mẫu Vớt mẫu BTN khỏi bồn nước ổn nhiệt nhanh chóng đặt vào hai vành nén, đưa phận nén mẫu vào vị trí thử nghiệm máy nén, gá đồng hồ đo độ dẻo điều chỉnh kim đồng hồ 3.4.4 Gia tải cho mẫu quan sát đồng hồ đo lực, đồng hồ đo biến dạng mẫu Khi đồng hồ đo lực đạt giá trị lớn (và bắt đầu có xu hướng giảm) ghi lại số đọc đồng hồ đo lực đồng thời ghi lại số đọc đồng hồ đo biến dạng 3.4.5 Khuyến khích sử dụng Máy nén Marshall có trang bị đầu đo lực, đầu đo biến dạng điện tử cho phép thu nhận, lưu trữ xử lý số liệu phần mềm chuyên dụng 3.4.6 Thời gian thử nghiệm từ lấy mẫu BTN khỏi bồn ổn nhiệt đến xác định giá trị lực nén lớn không vượt 30 s 3.5 Biểu thị kết 3.5.1 Độ ổn định Marshall mẫu (S), tính kilơniutơn (kN), xác tới 0,1 kN, theo công thức: S = K.P (1) Trong đó: K hệ số điều chỉnh, nội suy từ Bảng 1; P lực nén lớn nhất, tính kilôniutơn (kN) 3.5.2 Độ dẻo Marshall mẫu giá trị biến dạng viên mẫu, ký hiệu (F), tính mm 3.5.3 Độ ổn định, độ dẻo Marshall BTN giá trị trung bình tối thiểu mẫu mẫu đúc, tối thiểu mẫu mẫu khoan Bảng - Hệ số hiệu chỉnh độ ổn định Marshall Chiều Hệ số hiệu Chiều Hệ số hiệu cao chỉnh K cao chỉnh K mẫu mẫu mm mm 25,4 5,56 52,4 1,39 27,0 28,6 30,2 31,8 33,3 34,9 36,5 38,1 39,7 41,3 42,9 44,4 46,0 47,6 49,2 50,8 5,00 4,55 4,17 3,85 3,57 3,33 3,03 2,78 2,50 2,27 2,08 1,92 1,79 1,67 1,56 1,47 54,0 55,6 57,2 58,7 60,3 61,9 63,5 65,1 66,7 68,3 69,9 71,4 73,0 74,6 76,2 1,32 1,25 1,19 1,14 1,09 1,04 1,00 0,96 0,93 0,89 0,86 0,83 0,81 0,78 0,76 10 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 27 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 28 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN Chuẩn bị mẫu 4.1 Làm khô mẫu: mẫu ẩm ướt, cần phải làm khô mẫu cách phơi ngồi khơng khí cho vào tủ sấy, trì nhiệt độ tủ sấy khơng q 60°c làm tơi vật liệu Dùng vồ gỗ đập nhẹ để làm tơi vật liệu, dùng chầy cao su nghiền hạt nhỏ để tránh làm thay đổi thành phần hạt cấp phối tự nhiên mẫu 4.2 Sàng mẫu: mẫu thí nghiệm đầm nén phải sàng để loại bỏ hạt cỡ Căn phương pháp đầm nén quy định để sử dụng loại sàng thích hợp: - Với phương pháp I-A II-A: vật liệu sàng qua sàng 4,75 mm; - Với phương pháp I-D II-D: vật liệu sàng qua sàng 19,0 mm 4.3 Khối lượng mẫu cần thiết: phương pháp đầm nén quy định, khối lượng mẫu vật liệu tối thiểu cần thiết để thí nghiệm sau: - Với phương pháp I-A II-A: 15 kg (3 kg X cối); - Với phương pháp I-D II-D: 35 kg (7 kg X cối) 4.4 Tạo ẩm cho mẫu: lấy lượng mẫu chuẩn bị khoản 4.3 chia thành phần tương đương Mỗi phần mẫu trộn với lượng nước thích hợp để loạt mẫu có độ ẩm cách khoảng định, cho giá trị độ ẩm đầm chặt tốt tìm sau thí nghiệm nằm khoảng giá trị độ ẩm tạo mẫu Đánh số mẫu vật liệu từ đến theo thứ tự độ ẩm mẫu tăng dần Cho phần mẫu trộn ẩm vào thùng kín để ủ mẫu, với thời gian ủ mẫu khoảng 12 Với vật liệu đá dăm cấp phối, đất loại cát, thời gian ủ mẫu khoảng Ghi 2: Việc chọn giá trị độ ẩm tạo mẫu khoảng độ ẩm mẫu tham khảo theo hướng dẫn sau: - Với đất loại cát: độ ẩm %, khoảng độ ẩm mẫu từ 1% đến %; - Với đất loại sét: độ ẩm %, khoảng độ ẩm mẫu %(với đấtsét pha), từ - 4% đến % (với đất sét); - Với đá dăm cấp phối: độ ẩm 1,5 %, khoảng độ ẩm mẫu từ % đến 1,5 % Đầm mẫu 5.1 Chuẩn bị dụng cụ chọn thông số đầm nén: phương pháp đầm nén quy định, chuẩn bị dụng cụ lựa chọn thông số đầm nén (Bảng 1) 5.2 Trình tự đầm mẫu: loạt mẫu chuẩn bị (khoản 4.4) đầm từ mẫu có độ ẩm thấp mẫu có độ ẩm cao 5.3 Chiều dày lóp tổng chiều dầy sau đầm: số lóp đầm quy định theo phương pháp đầm nén (Bảng 1) để điều chỉnh lượng vật liệu đầm lớp cho phù hợp, cho chiều dầy lốp sau đầm tương đương tổng chiều dày mẫu sau đầm cao cối đầm khoảng 10 mm 5.4 Đầm cối thứ nhất: tiến hành với mẫu có độ ẩm thấp theo trình tự sau: 5.4.1 Xác định khối lượng cối, ký hiệu M (g) Lắp cối đai cối chặt khít với đế cối 5.4.2 Đầm lốp thứ nhất: đặt cối vị trí có mặt phẳng chắn, khơng chuyển vị q trình đầm Cho phần mẫu có khối lượng phù hợp vào cối, dàn mẫu làm chặt sơ cách lấy chầy đầm dụng cụ có đường kính khoảng 50 mm đầm nhẹ khắp mặt mẫu vật liệu không rời rạc mặt mẫu phẳng Khi đầm, phải chầy đầm rơi tự dịch chuyển chầy sau lần đầm để phân bố cú đầm khắp mặt mẫu (xem Hình Sơ đồ phân bố cú đầm) Sau đầm 29 THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN xong với số chầy quy định, có phần vật liệu bám thành cối nhô lên bề mặt mẫu phải lấy dao cạo rải mặt mẫu 5.4.3 Đầm lốp tiếp theo: lặp lại q trình nhu mơ tả khoản 5.4.2 5.4.4 Sau đầm xong, tháo đai cối làm phẳng mặt mẫu thép gạt cho bề mặt mẫu cao ngang với mặt cối Xác định khối luợng mẫu cối, ký hiệu M1 (g) 5.4.5 Lấy mẫu xác định độ ẩm: đẩy mẫu khỏi cối lấy luợng vật liệu đại diện (xem Bảng 1) phần khối đất, cho vào hộp giữ ẩm, sấy khô để xác định độ ẩm, ký hiệu w (%) Đối với đất loại cát, lấy mẫu vật liệu rời (ở chảo trộn) truớc đầm để xác định độ ẩm 5.5 Đầm mẫu cịn lại: lặp lại q trình nhu mơ tả khoản 5.4 mẫu lại (theo thứ tự độ ẩm mẫu tăng dần) hết loạt mẫu Ghi 3: Quá trình đầm kết thúc giá trị khối lượng thể tích ướt yw mẫu giảm khơng tăng Thơng thường, thí nghiệm đầm nén tiến hành với cối đầm Trường hẹp khối lượng thể tích ướt yw mẫu thứ tăng phải tiến hành đầm chặt thêm với cối thứ cối Ghi 4: Nếu mẫu vật liệu không bị thay đổi cấp phối cách đáng kể (thường mẫu đất) sử dụng lại mẫu sau đầm Việc thí nghiệm đầm nén tiến hành sau: - Chuẩn bị mẫu vật liệu với khối lượng theo quy định cho mẫu khoản 4.3 Tạo ẩm cho mẫu theo quy định khoản 4.4 với độ ẩm mẫu tương đương mẫu thứ loạt mẫu Đầm mẫu theo hướng dẫn khoản 5.4; - Sau đầm xong, đập tơi mẫu trộn thêm lượng nước thích hẹp ủ mẫu với thời gian 15 phút Sau tiến hành đầm mẫu; Lặp lại trình đầm mẫu giá trị khối lượng thể tích ướt yw mẫu giảm khơng tăng 30 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN Tính tốn kết thí nghiệm 6.1 Độ ẩm mẫu xác định théo cơng thức sau: 𝐴−𝐵 𝑊(%) = × 100 (1) 𝐵−𝐶 Trong đó: W độ ẩm mẫu, %; A khối lượng mẫu ướt hộp giữ ẩm, g , cân xác đến 0,01 g; B khối lượng mẫu khô hộp giữ ẩm, sau sấy nhiệt độ 110 o C đến khối lượng khơng đổi, g , cân xác đến 0,01 g; C khối lượng hộp mẫu giữ ẩm, g , cân xác đến 0,01g 6.2 Khối lượng thể tích ướt mẫu tính theo công thức sau: 𝑀1 − 𝑀 ɣ𝑤 = (2) 𝑉 Trong đó: ɣ𝑊 khối lượng thể tích ướt mẫu, g/cm3; M1 khối lượng mẫu cối, g; M khối lượng cối, g; V thể tích cối, cm3 6.3 Khối lượng thể tích khơ mẫu tính theo cơng thức sau: 100 ɣ𝑤 ɣ𝑘 = (3) (𝑊 + 100) Trong đó: ɣ𝑘 Là khơi lượng thể tích khơ mẫu, g/cm3 ɣ𝑤 Là khối lượng thể tích ướt mẫu, g/ cm3 W độ ẩm mẫu, % 6.4 Vẽ đồ thị quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khơ: với loạt mẫu đầm có loạt cặp giá trị độ ẩm - khối lượng thể tích khơ tương ứng Biểu diễn cặp giá trị điểm biểu đồ quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khơ, trục tung biểu thị giá trị khối lượng thể tích khơ trục hoành biểu thị giá trị độ ẩm Vẽ đường cong trơn qua điểm đồ thị 6.5 Xác định giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất: giá trị trục hoành ứng với đỉnh đường cong gọi độ ẩm đầm chặt tốt vật liệu phịng thí nghiệm, ký hiệu Wop (xem hình vẽ kết thí nghiệm) 6.6 Xác định giá trị khối lượng thể tích khơ lớn nhất: giá trị trục tung ứng với đỉnh đường cong (điểm xác định độ ẩm đầm chặt tốt nhất) gọi khối lượng thể tích khơ lớn vật liệu phịng thí nghiệm, ký hiệu ɣ𝑘𝑚𝑎𝑥 (xem hình vẽ kết thí nghiệm) 6.7 Xác định giá trị khối lượng thể tích khơ lớn độ ẩm đầm nén tốt hiệu chỉnh phục vụ cho công tác đầm nén lốp vật liệu trường: vào kết đầm nén phòng, tỷ lệ hạt cỡ, tỷ trọng khối hạt cỡ, độ ẩm hạt cỡ mẫu vật liệu thí nghiệm, tính giá trị khối luợng thể tích khơ lớn độ ẩm đầm nén tốt hiệu chỉnh theo huớng dẫn khoản B.2 Phụ lục B _ 22 TCN 333-06 (hiệu chỉnh theo cách thứ nhất) Phụ lục C _ 22 TCN 333-06 31 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN Ghi 5: - Giá trị khối lượng thể tích khơ lớn độ ẩm đầm nén tốt hiệu chỉnh đảm bảo có độ tin cậy mẫu vật liệu thí nghiệm đại diện cho đoạn thi cơng; - Có thể lấy giá trị độ ẩm phần hạt cỡ Wqc = 2% để tính giá trị độ ẩm đầm nén tốt hiệu chỉnh (theo công thức 1-5, phụ lục B _ 22 TCN 333-06) phục vụ cho công tác thi công Xử lý số liệu 7.1 Xác định lượng nước thêm vào mẫu ADCT: 2500 𝑚𝑛ướ𝑐 = (𝑊𝑡𝑡 − 𝑊𝑡𝑛 ) × (𝑔) + 0,01 × 𝑊𝑡𝑛 Với 𝑊𝑡𝑛 = 4,37 % ta được: 10 12 14 16 𝑊𝑡𝑡 (%) 87 135 183 231 297 𝑚𝑛ướ𝑐 (g) 7.2 Xác định độ ẩm ADCT: 𝐴−𝐵 𝑊(%) = × 100 𝐵−𝐶 Trong đó: W độ ẩm mẫu, %; A khối lượng mẫu ướt hộp giữ ẩm, g , cân xác đến 0,01 g; B khối lượng mẫu khô hộp giữ ẩm, sau sấy nhiệt độ 110 o ± C đến khối lượng không đổi, g , cân xác đến 0,01 g; C khối lượng hộp mẫu giữ ẩm, g , cân xác đến 0,01g Khn đầm A(g) 330,07 385,33 483,55 524,29 575,21 B(g) 309,39 350,25 437,65 460,12 496,89 C(g) 101,52 91,28 147,35 105,45 102,17 W(%) 9,9 13,5 15,8 18,1 19,8 Kết thí nghiệm 8.1 Thí nghiệm đầm nén ADCT: 𝑀1 − 𝑀 ɣ𝑤 = 𝑉 Trong đó: ɣ𝑊 khối lượng thể tích ướt mẫu, g/cm3; M1 khối lượng mẫu cối, g; M khối lượng cối, g; V thể tích cối, cm3 Số khn đầm Đơn vị Khối lượng khn g 2948 2948 2948 2948 2948 Thể tích khuôn cm 903 903 903 903 903 Khối lượng khuôn + đất ẩm g 4510 4611 4667 4684 4677 Khối lượng thể tích ướt g/cm3 1,73 1,84 1,90 1,92 1,91 32 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN 8.2 Thí nghiệm độ ẩm ADCT: ɣ𝑘 = 100 ɣ𝑤 (𝑊 + 100) Trong đó: ɣ𝑘 Là khơi lượng thể tích khơ mẫu, g/cm3 ɣ𝑤 Là khối lượng thể tích ướt mẫu, g/ cm3 W độ ẩm mẫu, % Số hiệu hộp ẩm Đơn vị Khối lượng hộp + đất ẩm g 330,07 385,33 Thể tích hộp + đất khơ g 309,39 350,25 Khối lượng hộp g 101,52 91,28 Độ ẩm % 9,9 13,5 Khối lượng thể tích khơ g/cm 1,57 1,62 483,55 437,65 147,35 15,8 1,64 524,29 460,12 105,45 18,1 1,63 575,21 496,89 102,17 19,8 1,59 8.3 Biểu đồ quan hệ W - ɣ𝒌 Kết phịng thí nghiệm Độ ẩm tối ưu: Wop = 15,8 (%) Khối lượng thể tích khơ lớn nhất: ɣkmax = 1,64 (g/cm3) BIỂU ĐỒ QUAN HÊ W - ɣ𝑘 1.65 1.64 KLTT khô g/cm3 1.63 1.62 1.61 1.6 1.59 1.58 1.57 1.56 10 15 20 25 Độ ẩm % Nhận xét Mặc dù sau thí nghiệm tìm độ ẩm tối ưu khối lượng thể tích khơ lớn vật liệu phịng thí nghiệm kết chưa thực xác, độ ẩm tối ưu cao Lý do: - Yếu tố gió làm ảnh hưởng đến độ xác cân - Việc đọc số liệu cân cịn chưa xác hồn tồn - Lực đầmgiữa búa đầm khơng giống - Quá trình gạt phẳng bề mặt mẫu sau đầm nén tiến hành chưa cách dẫn đến sai số 33 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN THÍ NGHIỆM : XÁC ĐỊNH ĐỘ BẰNG PHẲNG BẰNG THƯỚC DÀI 3,0 MÉT (Tiêu chuẩn áp dụng : TCVN 8864 : 2011) Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn 1.1 Tiêu chuẩn quy định trình tự đo đánh giá độ phẳng bề mặt đường bề mặt lớp kết cấu (nền, móng) đường q trình thi công nghiệm thu đoạn kết cấu nền, mặt đường ô tô phương pháp dùng thước dài 3,0 mét 1.2 Có thể sử dụng tiêu chuẩn để nghiệm thu độ phẳng đoạn để đánh giá độ phẳng mặt đường ô tô q trình khai thác khơng có phương tiện đo độ phẳng tự hành khác Tóm tắt thử nghiệm Tại vị trí thử nghiệm, đặt thước thẳng dài m mặt đường theo hướng song song vng góc với trục đường xe chạy Dùng nêm để lùa vào khe hở mặt đường cạnh thước điểm đo cách 50 cm tính từ đầu thước Xác định khe hở tương ứng với chiều cao nêm làm sở để kiểm tra đánh giá chất lượng độ phẳng mặt đường Thiết bị, dụng cụ 3.1 Thước thẳng: thường chế tạo kim loại không rỉ, dài 3,0 m Thước phải thẳng, nhẹ, đủ cứng khơng bị biến dạng q trình thử nghiệm có đánh dấu điểm đo cách 50 cm tính từ đầu thước (Hình 1) 3.2 Con nêm: thường chế tạo kim loại không rỉ bị mài mịn, hình tam giác có khắc dấu giá trị chiều cao: mm, mm, mm, 10 mm, 15 mm 20 mm để nhanh chóng đọc trị số khe hở (mm) mặt đường cạnh thước thẳng mét (Hình 2) 3.3 Chổi để quét mặt đường, dụng cụ hướng dẫn giao thông (biển báo, côn dẫn hướng, ) 34 THÍ NGHIỆM CHUN MƠN GVHD: TH.S TRƯƠNG TUẤN AN Mật độ thử nghiệm 4.1 Khi kiểm tra đánh giá độ phẳng q trình thi cơng nghiệm thu: đo theo làn, theo hướng dọc với trục đường, cách mép đường bó vỉa tối thiểu 0,6 m, mật độ đo 25 mét dài/1 vị trí 4.2 Khi đánh giá độ phẳng mặt đường cũ khai thác: đo theo làn, theo hướng dọc phạm vi vệt hằn bánh xe, mật độ đo 50 m dài/1 vị trí 4.3 Trường hạp cần thiết đo theo hướng vng góc với trục đường Cách tiến hành 5.1 Kiểm tra lại độ thẳng thước trước đạt sử dụng Đặt dụng cụ hướng dẫn giao thông (biển báo, côn dẫn hướng,.) vị trí đo, dùng chổi quét mặt đường vị trí đo độ phẳng 5.2 Tại vị trí thử nghiệm mặt đường bề mặt lớp vật liệu, đặt thước dài m song song tim đường Dọc theo chiều dài thước, điểm đo cách 50cm xác định thước, đẩy nhẹ nhàng nêm vào khe hờ cạnh thước với mặt đường Đọc trị số khe hờ tương ứng Tổng số khe hở với lần đặt thước đo Kết đo ghi chép theo hướng dẫn Phụ lục A Tiêu chí đánh giá độ phẳng 6.1 Tiêu chí đánh giá, kiểm tra nghiệm thu độ phẳng theo quy định Bảng 1, phân thành ba (3) mức: tốt, tốt trung bình tùy thuộc vào vị trí lớp kết cấu vật liệu làm lớp kết cấu 6.2 Khi kiểm tra nghiệm thu cơng trình mặt đường làm vừa làm xong áp dụng tiêu chuẩn đánh giá đây: - Đối với đường cao tốc, đường cấp I, cấp II phải đạt mức độ phẳng tốt: - Đối với đường ô tô cấp khác phải đạt mức độ phẳng tốt; CHÚ THÍCH 1: Đối với tất cấp đường cho phép có % số khe hở vượt trị số khe hở lớn quy định tương ứng với mức độ phẳng yêu cầu nói trên, trị số khe hở lớn không 1,4 lần trị số quy định tương ứng 6.3 Khi đánh giá mặt đường cũ sử dụng, độ phẳng đạt mức trung bình xem độ phẳng cịn đạt u cầu khai thác 35 THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN GVHD : Th.S TRƯƠNG TUẤN AN Bảng - Tiêu chí đánh giá độ phẳng 36 THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN GVHD : Th.S TRƯƠNG TUẤN AN Xử lý số liệu Vị trí đo Số khe hở mặt đường thước dài 3m, x (mm) STT So với trục đường Song song // // // // // // // // 10 // 11 // 12 // 13 // 14 // 15 // 16 // Tổng cộng Phần trăm (%) x≤3 4 4 6 77 68,75 3