TH NGHIM VT LIU VA CONG TRINH XAY DNG TR

PH M DUY H U (ch biên) NGUY N B O KHÁNH ð NG THUỲ CHI TH NGHI M V T LI U VÀ CƠNG TRÌNH XÂY D NG TRƯ NG ð I H C GIAO THÔNG V N T I HÀ N"I 2007 Vi n khoa h c công ngh xây d ng giao thông Trư ng ð i h c GTVT Huuphamduy@gmail.com L I NÓI ð(U Giáo trình th* nghi m v+t li u cơng trình xây d ng đư-c vi.t theo chương trình đào t o chuyên ngành v+t li u công ngh xây d ng chuyên ngành theo ngành Xây d ng cơng trình giao thơng N3i dung c a Giáo trình bao g4m th* nghi m cho v+t li u xây d ng c6u ñư ng c7t li u, bê tông, xi măng, bitum, bê tông át phan, thép, ph6n thi.t k thành ph6n v+t li u th* nghi m ch;t lư-ng v+t li u cơng trình Giáo trình đư-c dùng cho sinh viên chuyên ngành v+t li u công ngh xây d ng, chuyên ngành c6u ñư ng chuyên ngành khác thu3c ngành xây d ng cơng trình giao thơng Giáo trình có th? dùng làm tài li u tham kh@o cho cán b3 nghiên cAu nghiên cAu sinh Giáo trình đư-c vi.t theo tiêu chuBn Vi t Nam tiêu chuBn Qu7c t ñang ñư-c s* dDng E Vi t Nam: tiêu chuBn ASTM J AASHTO Ph6n thi.t k thành ph6n v+t li u trình bày phương pháp thi.t k ph6n v+t li u thí dD vM tính tốn thành ph6n ch;t k.t dính vơ cơ, bê tơng xi măng, bê tông át phan thép xây d ng Chương J Thí nghi m cơng trình J trình bày vM ñánh giá ch;t lư-ng bê tông, th* nghi m siêu âm, thí nghi m k.t c;u bê tơng c7t thép theo TCVN Phân công biên so n sau: Ch biên: GS.TS Ph m Duy HQu Biên so n: Chương 1, 2, 3J ThS ðVng Thuỳ Chi Chương 4, 5, 6, 8J GS.TS Ph m Duy HQu Chương J GS.TS Ph m Duy HQuJ Nguy\n B@o Khánh Trong trình biên so n giáo trình có th? cịn nhQng ch` chưa h-p lý, r;t mong đư-c s góp ý c a b n đ c Nhóm tác gi@ xin cám ơn s giúp đc đóng góp ý ki.n c a t+p th? b3 môn VLXD JTrư ng ð i h c GTVT nhà khoa h c Trư ng ð i h c GTVT Nhóm tác gi CÁC T) KHÓA Ph m Duy HQu; Th* nghi m v+t li u; Th* nghi m cơng trình xây d ng; C7t li u; Xi măng; Bê tông xi măng; Bitum; Bê tơng asphalt; Thép xây d ng; Thí nghi m không phá h y; TCVN; ASTM; AASHTO Chương THÍ NGHI1M CÁT, ðÁ, NƯ3C XÂY D6NG M8 đ:u Chương trình bày phương pháp thí nghi m tính ch;t chung (cơ lý) c a cát, ñá nưgc dùng xây d ng, ch y.u làm c7t li u cho bê tông xi măng bê tông asphan: Các yêu c6u kh thu+t c a nưgc cho bê tông cách th* nưgc; Các tính ch;t b@n là: Kh7i lư-ng riêng, kh7i lư-ng th? thích, đ3 Bm, đ3 r`ng, thành ph6n h t, chi tiêu vM cư ng ñ3 ñ3 bMn Phương pháp th* ch y.u đư-c trình bày theo TCVN theo tiêu chuBn ASTM AASHTO Cát xây dBng Yêu c:u kF thuGt TCVN 7570 2006 J Phân lo i theo mơ đun đ3 lgn chia làm hai nhóm cát thơ cát mjn ghi E b@ng 1.1 B ng 1.1 Tên chJ tiêu 1J Mơđun đ3 lgn Thơ MMn J 3,3 0.7 J Cát có mơ đun đ3 lgn tl 1J2 có th? dùng ch t o bê tơng c;p B15JB25 J Thành ph6n h t: Ph@i phù h-p vgi qui ñjnh ghi b@ng 1.2 tuỳ theo lo i cát B ng 1.2 Yêu c u v thành ph n h t c a cát dùng cho bê tông n ng Kích thưXc lY sàng, mm LưNng sót tích lũy, % theo khWi lưNng Cát thô Cát mMn 2,5 – 20 1,25 15 – 45 J 15 0,63 35 – 70 J 35 0,315 65 – 90 J 65 0,14 90 – 100 65 J 90 Lư-ng l t qua sàng 0,14 không lgn 10 35 J ð3 s ch: Cát không ñư-c lon ch;t bBn ph@i phù h-p vgi chi tiêu qui ñjnh ghi E b@ng sau B ng 1.3 Các chJ tiêu C\p bê tông cao B30 C\p bê tông th\p hoac bbng B30 Sét t p ch;t d ng cDc 0,25 Hàm lư-ng bùn, bDi, sét, % 1,5 J T p ch;t hQu xác ñjnh theo phương pháp so màu khơng đư-c th;p màu chuBn J Hàm lư-ng ion ClJ cát ch t o bê tông c7t thép d Ang l c không lgn 0,01% bê tông c7t thép thư ng không lgn 0,05% tính theo ion clo tan axit J C6n ki?m tra ph@n Ang kiMm J silic theo TCVN 7572J14 7572J14:2006 Thí nghicm xác đMnh chJ tiêu cda cát theo TCVN Theo TCVN, cát có kích thưgc tl 0,14 – mm Trong cát khơng có thành ph6n h t có kích thưgc lgn 10 mm Các h t có kích thưgc tl – 10 mm khơng đư-c chi.m lgn 10% tính theo kh7i lư-ng Các h t l t qua sàng 0,14 mm (1890 l`/cm2) khơng đư-c vư-t q 10% theo kh7i lư-ng 3.1 L y m u cát (TCVN 337 86) Mou cát ñ? ki?m tra ch;t lư-ng ñư-c l;y tl lô cát Trên bãi khai thác, lô cát kh7i lư-ng cát m3t sE s@n xu;t m3t ngày ñư-c giao nh+n m3t lúc N.u cát ñư-c s@n xu;t theo tlng cc h t riêng bi t lơ cát kh7i lư-ng cát c a m3t cc h t ñư-c s@n xu;t m3t ngày Lơ cát t i kho đư-c qui ñjnh vgi kh7i lư-ng không 500T (350 m3) M`i lơ cát l;y tl 10 đ.n 15 mou cDc b3 Trên băng chuyMn, mou cDc b3 ñư-c l;y ñjnh kỳ tl 0,5 ñ.n 1h l;y su7t chiMu ngang băng chuyMn cát Mou cDc b3 c a cát kho ñư-c l;y tl nhiMu ñi?m khác theo chiMu cao ñ7ng cát tl ñinh xu7ng tgi chân N.u cát E b? chAa ph@i l;y c@ mVt dưgi ñáy b? Các mou cDc b3 ñư-c g3p l i, tr3n kh rút g n theo phương pháp chia tư hoVc chia đơi mou bsng thùng chAa có máng nht đ? đư-c mou trung bình Kh7i lư-ng mou trung bình khơng 40 kg Rút g n mou theo phương pháp chia tư: ðv cát lên m3t t;m kính hay đĩa trịn, san phxng ky hai đư ng thxng vng góc vgi ñ? chia mou thành ph6n ñMu L;y ph6n b;t kỳ ñ7i ñinh nhau, g3p l i làm m3t sau tr3n kh rút g n tgi ñ t ñư-c kh7i lư-ng c6n thi.t Rút g n mou bsng thùng chAa có hai máng nht theo hình 3.1 ðv mou cát vào thùng chAa, san phxng r4i mE máng cho cát ch@y theo hai phía ngồi Dùng lư-ng cát c a m3t máng ñ? ti.p tDc rút g n th cho tgi ñ t ñư-c kh7i lư-ng c6n thi.t Hình 1.1 Thùng chia cát Tl mou trung bình l;y mou thí nghi m cho tlng chi ti.t theo b@ng sau Cho phép xác ñjnh nhiMu chi tiêu tl m3t mou th* n.u q trình th* tính ch;t c a cát khơng bj thay đvi Kh7i lư-ng cát cịn l i ñư-c dùng làm mou lưu B ng 1.4 Tên phép thf KhWi lưNng mgt mhu thí nghicm (kg) Xác ñjnh kh7i lư-ng riêng 0,03 Xác ñjnh kh7i lư-ng th? tích x7p đ3 x7p – 10 (tùy theo hàm lư-ng sti chAa cát) Xác ñjnh ñ3 Bm Xác ñjnh thành ph6n h t mơ đun đ3 lgn Xác ñjnh hàm lư-ng chung bDi, bùn, sét 0,5 Xác ñjnh hàm lư-ng sét 0,25 Xác ñjnh lư-ng t p ch;t hQu 0,40 Xác ñjnh hàm lư-ng sunfua trioxit 0,30 Xác ñjnh hàm lư-ng mica 3.2 Xác ñ#nh kh%i lư)ng riêng c,a cát a) Thi.t bj th* Bình kh7i lư-ng riêng; Cân kh thu+t vgi đ3 xác 0,01 g; Bình hút Bm; T s;y; B.p cách cát hoVc b.p cách thu{ b) Hình 1.2 Bình kh"i lư%ng riêng ChuBn bj mou th* Tl mou cát trung bình, cân l;y 30g r4i đem sàng qua sàng có đư ng kính l` 5mm Sau s;y E nhi t ñ3 105 – 1100C ñ.n kh7i lư-ng khơng đvi Sau s;y, mou đư-c đ? ngu3i bình hút Bm đ.n nhi t đ3 phịng r4i ñem tr3n ñMu chia làm hai ph6n ñ? ti.n hành th* l6n song song c) Ti.n hành th* ðv m`i mou th* vào m3t bình kh7i lư-ng riêng r*a s ch, s;y khơ cân s|n (m1) cân bình kh7i lư-ng riêng chAa mou cát (m2) ðv nưgc c;t có nhi t đ3 phịng vào bình kh7i lư-ng riêng đ.n ng+p kho@ng 2/3 th? tích bình L}c đMu bình chAa mou cát nưgc r4i đVt nghiêng lên b.p cách cát hay cách thu{ ñun sôi kho@ng 15’ J 20’ phút ñ? ñuvi h.t b t khí khti bình Cũng có th? đuvi h.t b t khí khti bình bsng cách hút khơng khí t o chân khơng bình hút Bm Sau đuvi h.t b t khí khti bình, lau s ch xung quanh đ? ngu3i đ.n nhi t đ3 phịng ðv thêm nưgc c;t vào bình ñ.n v ch ñjnh mAc E cv bình r4i cân bình chAa cát nưgc c;t (m3) Sau đv mou th* ra, r*a s ch bình, đv nưgc c;t vào ñ.n v ch ñjnh mAc r4i l i cân (m4) d) Tính k.t qu@ Kh7i lư-ng riêng c a tlng mou (), g/cm3 xác đến 0,01 g/cm3, tính theo c«ng thøc: ρc = (m2 − m1 ).ρ n (m4 − m1 ) − (m3 − m2 ) Trong đó: m1J Kh7i lư-ng bình khơng, g; m2J Kh7i lư-ng bình chAa cát, g; m3J Kh7i lư-ng bình chAa cát nưgc cát, g; m4J Kh7i lư-ng riêng c a nưgc c;t, l;y bsng g/cm3 Kh7i lư-ng riêng c a cát trung bình c3ng k.t qu@ c a hai l6n th*, k.t qu@ c a hai l6n th* chênh l ch không 0,02g/cm3 Trư ng h-p k.t qu@ c a hai l6n th* chênh l ch q 0,02 g/cm3 ph@i xác đjnh l6n thA ba kh7i lư-ng riêng c a cát trung bình c3ng k.t qu@ c a hai l6n th* có k.t qu@ g6n Chú thích: Khi th* cát g4m lo i h t x7p ngồi vi c xác đjnh kh7i lư-ng riêng c a cát (kh7i lư-ng th? tích c a h t) cịn có th? xác đjnh kh7i lư-ng riêng c a h t Khi ph@i nghiMn cát đ? có cc h t nht 0,11mm, ti.n hành th* theo thA t ghi E Cho phép xác đjnh dung tích bình m3t l6n dùng cho t;t c@ l6n th* thay cho vi c cân kh7i lư-ng bình chAa nưgc m`i l6n th* Dung tích c a bình xác đjnh theo kh7i lư-ng riêng c a cát (P), tính theo cơng thAc: ρc = ρ n ( m2 − m1 ) Vρ n + m2 − m3 Trong đó: VJ Dung tích bình, m1 ý nghĩa nhQng ký hi u l i gi7ng cơng thAc E mDc d 3.3 Xác đ#nh kh%i lư)ng th tích x%p đ4 x%p cát (TCVN 340 86) a) Thi.t bj è ng đong dung tích lít (kích thưgc bên trong: đư ng kính 108 mm, chiMu cao 108 mm); Cân kh thu+t; T s;y; Thưgc kim lo i; Sàng có kích thưgc m}t sàng 5mm b) ChuBn bj mou th* Tl mou cát trung bình, l;y ÷ 10 kg (tuỳ theo lư-ng sti cát) s;y khơ đ.n kh7i lư-ng khơng đvi Sau đ? ngu3i mou đ.n nhi t đ3 phịng r4i sàng qua lưgi sàng có kích thưgc m}t sàng mm c) Ti.n hành th* L;y cát ñã chuBn bj E trên, ñv tl ñ3 cao 10 cm vào 7ng đong s ch, khơ cân s|n cho đ.n l;y cát t o thành hình chóp mi ng 7ng ñong, dùng thưgc kim lo i g t ngang mi ng 7ng r4i đem cân d) Tính k.t qu@ Kh7i lư-ng th? tích x7p c a cát gc, xác đ.n 0,01 g/cm3 theo cơng thAc: γc = m2 − m1 V theo TCVN 339 J 86, kh7i lư-ng th? tích x7p (γc) ð3 x7p c a cát (X0) % xác đ.n 0,1 %, theo công thAc: X = 1− γc ρ c x1000 Trong đó: γcJ Kh7i lư-ng th? tích x7p c a cát, kg/ m3 rc J Kh7i lư-ng riêng c a cát, g/cm3 Chú ý: ð3 x7p c a cát có th? ñư-c xác ñjnh g6n ñúng bsng cách ñv ñ6y cát vào bình đo th? tích, sau thêm nưgc vào bình đ? nưgc chi.m th? tích r`ng Lư-ng nưgc ñv thêm vào tương Ang vgi ñ3 x7p c a cát c6n xác ñjnh g6n ñúng 3.4 Xác ñ#nh ñ4 6m c,a cát (TCVN 341 86) a) Thi.t bj th* Cân kh thu+t; T s;y b) Ti.n hành th* Tl cát c6n thí nghi m, l;y hai lư-ng cát vgi kh7i lư-ng m`i l6n không nht 0,5 kg ðv mou th* vào m3t bình đem cân kh thu+t xác ñ.n 0,1 % S;y mou th* ñ.n kh7i lư-ng khơng đvi E nhi t đ3 105 ÷ 110 0C c) Tính k.t qu@ ð3 Bm c a m`i mou th* (W) %, xác đ.n 0,1% theo cơng thAc: W= m1 − m2 x100 m2 Trong đó: m1J Kh7i lư-ng mou th* trưgc s;y khô, g; m2J Kh7i lư-ng mou th* sau s;y khô, g ð3 Bm c a cát trung bình c3ng k.t qu@ c a hai l6n th* 3.5 Xác ñ#nh thành ph8n h9t mơ đun đ4 l;n c,a cát (TCVN 342 86) a) Thi.t bj th* Cân kh thu+t; B3 lưgi sàng có kích thưgc sàng 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14mm (hình 3.3); T s;y b) ChuBn bj mou Tl mou cát trung bình, l;y kg cát s;y khơ E nhi t đ3 105 ÷ 1100C đ.n kh7i lư-ng khơng đvi Sàng mou qua sàng có kích thưgc m}t sàng 10 mm Cân kh7i lư-ng h t l i sàng (m10 m5) tính t{ l ph6n trăm lư-ng h t chAa cát có kích thưgc J 10 mm (a5) hàm lư-ng h t có đ3 lgn 10 mm (a10) xác đ.n 0,1 % theo cơng thAc: a5 = m5 x100 m a10 = m10 x100 m Trong đó: mJ Lư-ng cát đem sàng, g; m5, m10J Lư-ng cát sàng có đư ng kính l` 10 mm, g; Sau lo i bt h.t nhQng h t có đư ng kính lgn mm, cát đư-c đưa vào thí nghi m c) Ti.n hành th* Cân l;y 1000g cát ñã chuBn bj E ñem sàng l6n lư-t qua b3 sàng có kích thưgc m}t sàng 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 mm Có th? ti.n hành sàng bsng tay hay bsng máy Khi sàng bsng tay th i gian kéo dài ñ.n phút lư-ng cát l t qua m`i sàng không lgn 0,1% kh7i lư-ng mou th* Cho phép xác ñjnh th i gian sàng bsng phương pháp ñơn gi@n sau: ðVt t gi;y xu7ng dưgi m`i sàng r4i sàng đMu, n.u khơng có cát l t qua sàng khơng sàng nQa Khi sàng bsng máy th i gian đư-c quy đjnh cho tlng lo i máy Cân lư-ng cát m`i lưgi sàng xác đ.n 1% d) Tính k.t qu@ Lư-ng sót riêng bi t (a) sàng có kích thưgc l` sàng i ti s7 giQa kh7i lư-ng cát sót sàng vgi kh7i lư-ng cát ñem sàng, ñư-c tính bsng (%) xác đ.n 0,1% theo cơng thAc: = mi x100 m Trong đó: miJ Kh7i lư-ng cát cịn l i sàng kích thưgc m}t i, g; mJ Kh7i lư-ng mou th*, g Lư-ng sót tích lũy (A), sàng kích thưgc l` sàng i tvng lư-ng sót sàng có kích thưgc m}t sàng lgn ph6n sót b@n thân Lư-ng sót tích luh %, xác đ.n 0,1% theo công thAc Ai = a2,5 + a1,25 + … + Trong đó: a2,5 … aiJ Lư-ng sót riêng sàng kích thưgc m}t i, % Mơ đun đ3 lgn c a cát (M) trl sti có kích thưgc h t lgn 5mm đư-c tính xác tgi 0,1 theo công thAc: M = A2,5 + A1, 25 + A0, 63 + A0,315 + A0,14 100 Trong đó: A2,5 ; A1, 25 ; A0, 63 ; A0,315 ; A0,14 J Lư-ng sót tích luh sàng kích thưgc m}t sàng tương Ang 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 mm K.t qu@ xác ñjnh thành ph6n h t cát ñư-c ghi vào b@ng sau e) ðánh giá k.t qu@ So sánh c;p ph7i h t c a cát mơđun đ3 lgn c a cát đ7i vgi u c6u c a tiêu chuBn 3.6 Xác ñ#nh hàm lư)ng chung b=i, bùn, sét c,a cát (TCVN 343 86) H t bDi, bùn, sét cát nhQng h t có kích thưgc nht 0,05 mm a) Thi.t bj th* Cân kh thu+t; T s;y; Bình r*a cát hay thùng trD chiMu cao 300 mm có 7ng xi phơng; ð4ng h4 b;m giây b) Ti.n hành th* Tl mou cát trung bình, cân l;y 1000 g cát s;y khơ đ.n kh7i lư-ng khơng đvi ðv lư-ng cát vào bình thí nghi m r4i đv nưgc s ch cho tgi chiMu cao lgp nưgc cát ñ t kho@ng 200 mm Ngâm cát nưgc kho@ng 2h, thư ng xuyên khu;y tr3n Cu7i khu;y m nh cát nưgc bình r4i đ? n 2phút Sau đó, đv nưgc đDc ra, chi đ? l i cát m3t lgp nưgc kho@ng 30 mm Ti.p 10 m3t g7i di ñ3ng ð7i vgi c;u ki n sơn hoVc ngàm hai đ6u ph@i thí nghi m theo sơ ñ4 ngàm m3t hoVc hai ñ6u theo yêu c6u thi.t k ð7i vgi t;m kê t E b7n góc, làm vi c theo hai phương, ph@i t o b7n g7i E b7n góc; hai g7i đ7i xAng theo m3t ñư ng chéo g7i c6u, ñó m3t g7i di ñ3ng m3t g7i c7 ñjnh, hai g7i l i g7i lăn di ñ3ng ð7i vgi t;m kê t c nh, làm vi c theo hai phương, b7 trí g7i t a sau: khgp g7i di ñ3ng ñVt theo chu vi t;m E giQa ba c nh b7 trí ba lăn ð7i vgi t;m kê t c nh, g7i c6u g7i lăn ñư-c b7 trí tương t t;m kê t c nh ð7i vgi t;m có sư n kê b7n góc, làm vi c theo phương d c t;m g7i t a đư-c b7 trí cho vla b@o ñ@m c;u ki n xoay ñư-c E g7i chuy?n vj d c t6m vla ngăn chăn ñư-c chuy?n vj c a sư n t;m theo phương ngang Trư ng h-p thi.t bj gia t@i ngăn c@n chuy?n vj theo phương d c c a c;u ki n ph@i dùng g7i t a di đ3ng Khi ti.n hành thí nghi m c;u ki n chju l c tác dDng theo phương ngang, c6n b7 trí g7i c6u di ñ3ng ñ s7 lư-ng ñ? lo i trl ñ3 võng mVt phxng ñAng t@i tr ng b@n thân gây Nên s* dDng viên bi (c6u) lăn bsng thép ñVt b@n ñ m thép ñ? làm g7i c6u lăn ñ7i vgi g7i c7 đjnh có th? s* dDng lo i có bi n pháp ngăn chăn chuy?n vj t bsng chi ti.t thép hình hoVc dùng tr c ti.p thép hình hàn c7 đjnh b@n đ m Vi c b7 trí g7i kích thưgc g7i c6n tuân th theo thi.t k hoVc xác đjnh theo s7 li u tính tốn thi.t k GiQa c;u ki n thí nghi m g7i t a c6n có b@n đ m thép Di n tích b@n đ m thép l;y bsng di n tích t7i thi u c a g7i t a theo thi.t k quy đjnh Kích thưgc c a b@n ñ m thép theo phương khBu ñ3 c a c;u ki n l;y bsng kích thưgc t7i thi u c a g7i t a, chiMu dày b@n đ m khơng nht 1/6 kích thưgc nói Trưgc đVt c;u ki n thí nghi m c6n tr@i m3t lgp vQa xi măng cư ng ñ3 cao lên mVt b@n ñ m thép ñ? t o phxng ñ sAc chju t@i thí nghi m 276 Vj trí đVt t@i c6n ñư-c chi rõ bsng sơ ñ4 bM mVt c;u ki n thí nghi m T@i tr ng t+p trung đư-c t o bsng kích hoVc qu@ nVng truyMn lên c;u ki n thí nghi m bsng h th7ng địn bBy d6m phân b7 t@i ð? d\ nh+n bi.t th i ñi?m xu;t hi n v.t nAt bê tơng, trưgc thí nghi m nên qt vơi hoVc th ch cao lỗng lên bM mVt c6n theo dõi c a c;u ki n Vgi thi.t bj gia t@i, ño chuy?n vj, ñ3 võng… bsng ñi n t*, c6n xây d ng quy trình gia t@i, đo đ c thích h-p vgi n3i dung thí nghi m ph@i n}m vQng hưgng don s* dDng thi.t bj đ? th c hi n xác q trình gia t@i đo đ c Các thi.t bj gia t@i, dung cD ño chuy?n vj ph6n mMm ñiMu khi?n… c6n ñư-c b@o dưcng, hi u chuBn ñjnh kỳ theo thuy.t minh s* dDng Trưgc thí nghi m nên ki?m tra s làm vi c bình thư ng c a chúng, Vi c gá l}p thi.t bj ño chuy?n vj, ñ3 võng ph@i ñ@m b@o chúng ñã ti.p xúc vgi bM mVt c;u ki n (Trj s7 ñ c ban ñ6u ph@i khác 0), trDc c a chúng ph@i trùng vgi phương chuy?n vj c6n ño c a c;u ki n t i vj trí ño ðo ñ3 tDt c a thép bsng ñ4ng h4 ño chuy?n vj Thân ñ4ng h4 ñư-c gá chVt vào đ6u c;u ki n cịn đ6u đo đư-c tì lên c7t thép hoVc ngư-c l i Trưgc thí nghi m c6n ghi chép hi n tr ng th c t c a c;u ki n: kích thưgc, v.t nAt, r`, khuy.t t+t khác… Khi chuBn bj thí nghi m, c6n tuân th yêu c6u ñ@m b@o an tồn cho ngư i, thi.t bj thí nghi m 4.8 Tíên hành thí nghiSm Gia t@i cho c;u ki n thí nghi m theo sơ đ4 thí nghi m đư-c nêu tiêu chuBn hoVc theo quy.t ñjnh c a thi.t k đưa Khi có s tho@ thu+n c a quan thi.t k., ñư-c phép thay th t@i phân b7 ñMu bsng t@i tr ng t+p trung tương đương Giá trj t@i tr ng q trình thí nghi m ñư-c ghi nh+n bsng thi.t bj hoVc bsng kh7i lư-ng t@i ñã ch;t lên c6u ki n thí nghi m Khi gia t@i bsng v+t nVng c6n ý tuân th : ð7i vgi c;u ki n d ng d6m, chiMu dài c a m`i hàng t@i theo phương khBu đ3 khơng đư-c vư-t q l/6 (lJ chiMu dài c a d6m) Vi c gia t@i ñư-c th c hi n tl g7i ñ.n giQa d6m m3t cách ñ7i xAng nh… nhàng 277 Kho@ng cách giQa ch4ng t@i theo chiMu cao khơng đư-c nht 50 mm Khi gia t@i bsng v+t li u r i đv vào thùng ( h3p khơng có đáy) s7 lư-ng thùng khơng đư-c n.u thí nghi m c;u ki n d ng d6m, khơng đư-c n.u thí nghi m c;u ki n làm vi c theo hai phương Kho@ng cách giQa thùng theo chiMu cao khơng đư-c nht 0.1l khơng đư-c nht 250 mm Vi c gia t@i ph@i tuân theo chi don c a thi.t k Trong trư ng h-p khơng có chi don ti.n hành sau: a Xác ñjnh tr ng lư-ng b@n thân c;u ki n thí nghi m (bsng tính toán hoVc bsng cân) b Gia t@i theo c;p, m`i c;p khơng q 10% t@i tr ng ki?m tra đ3 bMn không 20% t@i tr ng ki?m tra ñ3 cAng c Vgi lo i c;u ki n không cho phép nAt trình s* dDng sau ñã gia t@i ñ.n 90% tai tr ng ki?m tra hình thành v.t nAt, m`i c;p t@i ti.p theo khơng đư-c vư-t q % t@i tr ng nêu d T@i tr ng c a m`i c;p c6n ñ4ng ñMu ñVt ñúng vj trí theo sơ ñ4 thí nghi m e Khi ti.n hành thí nghi m có c@ t@i ngang t@i đAng, trưgc tiên ph@i t o t@i ngang theo m7i tương quan vgi tr ng lư-ng b@n thân c a c;u ki n C6n gia t@i th* m3t, hai c;p ñ? ki?m tra s làm vi c c a thi.t bj gia t@i f thi.t bj ño Th i gian giQ t@i m`i c;p không dưgi 10 phút ” c;p t@i ki?m tra đ3 cAng, th i gian giQ khơng 30 phút ” c;p t@i ki?m tra hình thành v.t nAt, th i gian giQ t@i 30 phút ” nhQng c;p t@i cu7i cùng, ph@i ch cho ñ3 võng ñjnh mgi ch;t ti.p c;p t@i sau Trong trình thí nghiêm c6n ghi chép: + Giá trj t@i tr ng ñ3 võng tương Ang c a tlng c;p t@i + Giá trj t@i tr ng xu;t hi n v.t nAt đ6u tiên theo phương vng góc, xu;t hi n v.t nAt xiên c;u ki n bM r3ng c a chúng + Giá trj t@i tr ng, ñ3 võng bM r3ng v.t nAt c;u ki n bj phá hu{ nhQng ñVc tính phá hu{ 278 + Giá trj đ3 võng bM r3ng v.t nAt E c;p t@i ki?m tra ñ3 cAng ñư-c ñ c t i th i ñi?m vla ch;t t@i xong sau giQ t@i Trong th i gian giQ t@i c6n quan sát cBn th+n c;u ki n thí nghi m: BM mVt c;u ki n, s xu;t hi n phát tri?n v.t nAt, t7c ñ3 tăng ñ3 võng, lún g7i t a, s tDt c7t thép Ph@i tính vˆ bi?u đ4 quan h giQa ñ3 võng t@i tr ng c a tlng c;p ñ? kjp th i: Phát hi n th i đi?m hình thành v.t nAt Phát hi n nhQng s c7 b;t thư ng x@y lúc thí nghi m Phát hi n nhQng d;u hi u m;t kh@ chju l c c a c;u ki n thí nghi m Cách đánh d;u s phát tri?n v.t nAt: Dùng bút vˆ m3t ñư ng song song vgi v.t nAt, ñ.n cu7i v.t nAt, v ch ngang m3t n.t ghi c;p t@i tương Ang m3t vòng tròn ð7i vgi c;u ki n chju u7n, bM r3ng v.t nAt vng góc vgt trDc d c c;u ki n đư-c đo E hàng cơt thép d c dưgi c a vùng chju kéo, bM r3ng v.t nAt xiên ñư-c ño E hàng c7t thép d c dưgi nơi v.t nAt xiên c}t c7t ñai c7t xiên ð7i vgi c;u ki n chju nén l ch tâm, bM r3ng v.t nAt ñư-c ño E hàng c7t thép chju kéo nhiMu nh;t Vi c ño bM r3ng v.t nAt ñư-c ti.n hành ñ4ng th i vgi vi c ño ñ3 võng, ñ3 lún g7i t a ð7i vgi c;u ki n chju u7n mà g7i hai ñ6u đ3 võng đư-c đo E giQa nhjp, E vj trí l/3 đo lún g7i t a, vgi c;u ki n sơn ñ3 võng ñư-c ño E ñ6u t ño ñ3 lún, góc xoay E g7i Giá trj ñ3 võng c a c;u ki n chju u7n g7i hai ñ6u sˆ hi u s7 c a ñ3 võng giQa nhjp ñ3 lún g7i t a (l;y giá trj trung bình c a hai g7i), ñ3 võng c a c;u ki n sơn hi u s7 ñ3 võng E hai ñ6u t đ3 lún g7i góc xoay g7i t a ð7i vgi t;m phxng g7i hai c nh, ñ3 võng ñư-c ño E ti.t di n giQa nhjp 1/3 nhjp t i vj trí giQa bM r3ng t;m hai mép t;m Giá trj ñ3 võng c a t;m trj s7 trung bình c a ba s7 đo giQa nhjp 279 ð7i vgi t;m có sư n, đ3 võng ñư-c ño E sư n d c t i ti.t di n giQa t;m 1/3 nhjp, l;y giá trj trung bình s7 h c đo đư-c E ti.t di n giQa nhjp làm ñ3 võng c a t;m ð7i vgi t;m kê b7n c nh hay b7n góc, đ3 võng đư-c đo giQa t;m, đ7i vgi t;m gơí ba c nh, đ3 võng đư-c đo E đi?m giQa c nh t Vi c ño ñ3 tDt c7t thép E ñ6u c;u ki n ñư-c ti.n hành ñ7i vgi c;u ki n Ang su;t trưgc có c7t thép t neo (khơng có neo E đ6u c;u ki n) Vi c ño ñ3 tDt c7t thép ñư-c th c hi n cho nh;t 10% s7 c7t thép khơng cót thép đ7i vgi m`i c;u ki n Vi c gia t@i ñư-c thưc hi n cho ñ.n c;u ki n xu;t hi n d;u hi u bj phá hu{ (m;t kh@ chju l c) th? hi n E ñVc trưng sau: ñ3 võng tăng liên tDc, v.t nAt phát tri?n liên tDc giQ nguyên t@i tr ng, c7t thép bj ch@y dyo trAơc bê tông vùng nén bj phá vc hoVc bê tông vùng nén bj phá vc c7t thép vùng kéo bj ñAt Trong trư ng h-p ñã thu th+p ñ s7 li u c6n thi.t cho vi c đánh giá k.t qu@ thí nghi m theo mDc đích đM ra, có th? nglng gia t@i E c;p t@i tr ng thích h-p Vi c ti.n hành thí nghi m c6n tuân th yêu c6u đ@m b@o an tồn 4.9 Tính tốn giá tr# kiSm tra: t i treng, ñ4 võng bR r4ng v]t n`t T@i tr ng ki?m tra ñ3 bMn(Pbktr) ñư-c xác đjnh bsng cách nhân h s7 an tồn C vgi t@i tr ng xác ñjnh kh@ chju l c c a c;u ki n đư-c tính tốn theo mDc tiêu chuBn TCVN 5574:1991 H s7 an toàn C ñư-c l;y sau: ð7i vgi c;u ki n chju u7n chju kéo nén l ch tâm, trư ng h-p phá hu{ thA nh;t, gia trj c a h s7 C xác ñjnh theo b@ng B@ng 9.1 H s7 an toàn C cho trư ng h-p phá hu{ thA nh;t Lo i c7t thép H s7 C CJI, CJII 1,25 CJIII, CJIII kéo ngu3i có kh7ng ch Ang suet ñ3 dãn dài, thép c7t s-i tl bon th;p(BpJI) 1,30 CJIV, CJV, CJIII kéo ngu3i chi kh7ng ch ñ3 dãn dài 1,35 280 Dây kéo ngu3i (BII) 1,40 VM đVc tính c a lo i c7t thép CI,CII…BII xem TCVN 1651:8 TCVN 3101:79 ð7i vgi trư ng h-p phá hu{ thA hai, h s7 C ñư-c l;y theo b@ng sau: B@ng 9.2 H s7 an toàn C cho trư ng h-p phá hu{ thA hai Lo i bê tông H s7 C Bêtông nVng, nh… , c7t li u nht, silicat 1,60 Bêtông x7p 1,90 Trư ng h-p phá hu{ nói E đi?m 9.1 ñư-c hi?u sau: a Trư ng h-p thA nh;tJ phá hu{ Ang suet c7t thép chju l c E ti.t di n thxng góc hay ti.t di n xiên ñ t ñ.n Ang su;t tương ñương gigi h n ch@y c a thép trưgc bêtông vùng nén bj phá hu{ b Trư ng h-p thA haiJ Phá hu{ bê tông vùng nén bj phá hu{ trưgc c7t thép chju kéo ñ t gigi h n ch@y (phá hu{ giòn) ð7i vgi c;u ki n s* dDng nhiMu lo i c7t thép, h s7 an tồn C đư-c xác đjnh theo cơng thAc: C1 AS1 + C 2' AS + + C n ASn C= AS + AS + AS Trong đó: Ci(i=1,2,3…n) h s7 an tồn C xác đjnh theo b@ng Ang vgi thép nhóm ASi(i=1,2,3…n) di n tích ti.t di n c7t thép nhóm i Khi quy ñjnh t@i tr ng ki?m tra ñ3 bMn, c6n tính đ.n kh@ phá hu{ theo c@ hai trư ng h-p, nghĩa thi.t k c6n quy ñjnh hai giá trj t@i tr ng Ang vgi C theo c@ b@ng 281 Khi ñánh giá ñ3 bMn c a c;u ki n theo k.t qu@ thí nghi m, ph@i ch n giá trj t@i tr ng ki?m tra đ3 b.n tương Ang vgi tính ch;t phá hu{ th c t c a c;u ki n Tính ch;t phá hu{ th c t ñư-c ñánh giá bsng cách so sánh giá trj ñ3 võng bM r3ng v.t nAt th c t vgi giá trj gigi h n tương Ang Khi đó: ð? đánh giá đ3 bMn c;u ki n theo ti.t di n thxng góc, dùng giá trj ñ3 võng E t@i tr ng phá hu{ th c t ð? ñánh giá ñ3 bMn theo ti.t di n nghiêng, dùng bM rông v.t nAt E t@i tr ng phá hu{ th c t ð3 võng gigi h n đư-c tính theo cơng thAc sau: a Trư ng h-p phá hu{ thA nh;t: fgh = fkt x Pttp nhân vgi 2,5 dùng thép CJIII hoVc th;p hơn; Pktrc (1) dùng thép CJIV, CJIII kéo ngu3i cao b Trư ng h-p phá hu{ thA hai: fgh = fkt x Pttp x 1,15 Pktrc (2) BM r3ng v.t nAt gigi h n đư-c tính theo công thAc sau: a Trư ng h-p phá hu{ thA nh;t: Pttp agh = akt x c nhân vgi 2,5 dùng thép CJIII hoVc th;p hơn; Pktr (3) dùng thép CJIV, CJIII kéo ngu3i cao b Trư ng h-p phá hu{ thA hai: agh = akt x Pttp x 1,15 Pktrc (4) Trong công thAc (1),(2) (3), (4): fgh ñ3 võng gigi h n; J J fkt ñ3 võng ki?m tra: J agh bM r3ng v.t nAt gigi h n; J akt bM r3ng v.t nAt ki?m tra J Pt.tp t@i tr ng th c t c;u ki n bj phá hu{; J Pktrc t@i tr ng ki?m tra ñ3 cAng; J Pktra t@i tr ng ki?m tra bM r3ng v.t nAt 282 N.u ñ3 võng th c t hày bM r3ng v.t nAt th c t ño ñư-c E t@i tr ng phá hu{ bsng hay lgn giá trj gigi h n theo trư ng h-p phá hu{ thA nh;t, đ? đánh giá ñ3 bMn c a c;u ki n, ph@i so sánh t@i tr ng phá hu{ th c t vgi t@i tr ng ki?m tra ñ3 bMn l;y cho trư ng h-p phá hu{ này(nghĩa dùng h s7 an tồn C théo b@ng 9.1) N.u đ3 võng th c t hay bM r3ng v.t nAt th c t ño ñư-c E t@i tr ng phá hu{ bsng hay nht giá trj gigi h n theo trư ng h-p phá hu{ thA hai, t@i tr ng phá hu{ th c t c6n so vgi t@i tr ng ki?m tra l;y cho trư ng h-p phá hu{ này(nghĩa dùng h s7 an toàn C théo b@ng 9.2) Vgi giá trj trung gian vM ñ3 võng bM r3ng v.t nAt, t@i tr ng ki m tra ñ3 bMn n.u h4 sơ thi.t k cho phép đư-c tính l i vgi h s7 an toàn C l;y theo cách n3i suy tuy.n tính khơng nht 1,4 T@i tr ng ki?m tra ñ3 cAng (Pktrc) ñư-c xác ñjnh theo tv h-p b;t l-i nh;t c a t@i tr ng tiêu chuBn( h s7 C=1) (trích don tl ñiMu 4.1 c a TCVN 5574:1991) ð3 võng ki?m tra (fktr) đư-c xác đjnh bsng tính tốn, dùng t@i tr ng ki?m tra ñ3 cAng (l;y tác dDng ng}n h n) đ? tính ð3 võng ki?m tra c a c;u ki n Ang su;t trưgc fkt xác đjnh theo cơng thAc: fkt = f1 +f2 Trong đó: f1 J đ3 võng toàn ph6n t@i tr ng ki?m tra( t@i ch;t thêm c6n thi.t c@ t@i tr ng b@n thân c;u ki n nQa) l c nén trưgc f2 J ñ3 võng(l;y d;u c3ng) hay ñ3 võng (l;y d;u trl) t@i tr ng b@n thân l c nén trưgc; ñ4ng th i n.u mVt c;u ki n có s hình thành v.t nAt giá trj f2 xác đjnh đ7i vgi c;u ki n có v.t nAt E mVt H s7 an tốn C dùng đ? xác đjnh tai tr ng ki?m tra hình thành v.t nAt (Pnktr) đư-c l;y sau: đ7i vgi c;u ki n có u c6u ch7ng nAt c;p I, dùng h s7 C bsng 1,4 cho bê tông tv ong bsng 1,3 cho lo i bê tơng khác ð? tính bM r3ng v.t nAt ki?m tra (aktr), dùng h s7 an toàn C=0,7 Trong c;u ki n chju u7n mà chiMu dày lgp bêtông b@o v theo thi.t k vư-t trj s7 tiêu chuBn atc= 25mm cho phép tăng bM r3ng v.t nAt ki?m tra ñ7i vgi v.t 283 nAt vng góc vgi trDc d c c a c;u ki n bsng cách chia cho h s7 q cho E b@ng 9.3 B@ng 9.3 H s7 q atc/atk 0,8 0.6 [0,5 q 0,95 0,85 0,75 Ghi chú: atc – chi u dày l