TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8728 : 2012 ĐẤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT TẠI HIỆN TRƯỜNG Soils for hydraulic engineering construction - Field test method for determination of water content of soils Lời nói đầu TCVN 8728 : 2012 chuyển đổi từ Tiêu chuẩn 14 TCN 150 : 2006 theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TCVN 8728 : 2012 Viện Khoa học Thủy Lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Cơng nghệ cơng bố ĐẤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT TẠI HIỆN TRƯỜNG Soils for hydraulic engineering construction - Field test method for determination of water content of soils Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ ẩm đất trường, dùng cho xây dựng cơng trình thủy lợi, áp dụng cho đất tự nhiên đất đầm chặt, gồm loại sau đây: 1.1 Đất hạt mịn đất cát khơng chứa có chứa khơng q 10% khối lượng sạn sỏi hạt nhỏ có lượng chứa vật chất hữu không 5% khối lượng 1.2 Đất hạt mịn đất cát lẫn pha sỏi sạn, đất sạn sỏi, đất cuội dăm, có lượng chứa vật chất hữu không 5% khối lượng Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này: TCVN 8127 : 2009, Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phân loại TCVN 8732 : 2012, Đất xây dựng thủy lợi - Thuật ngữ định nghĩa TCVN 2683 : 2012, Đất xây dựng - Phương pháp lấy, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo nêu TCVN 8217 : 2009, TCVN 8732 : 2012 thuật ngữ, định nghĩa sau: 3.1 Độ ẩm đất (water conten of soil) Là tỷ số khối lượng nước có đất khối lượng khô đất, ký hiệu W, tính phần trăm, (% khối lượng) Quy định chung 4.1 Mẫu thí nghiệm phải có khối lượng phù hợp với đất nghiên cứu đảm bảo theo quy định 14 TCVN 124 - 2002 4.2 Việc xác định độ ẩm mẫu đất cần tiến hành từ hai mẫu thử đồng thời, điều kiện Giá trị độ ẩm đất lấy trị số trung bình hai mẫu thử, với điều kiện chênh lệch kết hai thí nghiệm không vượt 2%; nếu, chênh lệch lớn 2%, phải thí nghiệm mẫu bổ sung lấy kết hai mẫu thí nghiệm có độ chênh lệch phạm vi cho phép để tính tốn kết Các phương pháp thí nghiệm 5.1 Phương pháp đốt khô đất cồn 5.1.1 Phạm vi áp dụng Phương pháp áp dụng cho loại đất nêu 1.1 điều 5.1.2 Nguyên tắc Dùng cồn cơng nghiệp 96% để đốt khơ mẫu đất thí nghiệm biết trước khối lượng ẩm, từ xác định khối lượng đất khô khối lượng nước có mẫu đất thí nghiệm, tính tốn độ ẩm đất 5.1.3 Thiết bị, dụng cụ, vật liệu - Cân kỹ thuật có độ xác đến 0,01 g, đặt tủ kính để chắn gió; - Các hộp nhơm có nắp đậy kín, có đường kính khoảng 40 mm chiều cao khoảng 30 mm, đánh số nắp thân hộp; rửa sạch, sấy khô xác định khối lượng hộp xác đến 0,01 g trước dùng; - Bình hút ẩm, có chất hút ẩm silicagen khan kèm theo; - Cồn 960C (đốt cháy hết khơng cịn nước); - Ống nhỏ giọt (pipet); - Dụng cụ đào đất, khay đựng đất, dao cắt đất, thìa xúc, kim thép có đường kính khoảng mm dài khoảng 100 mm, có đầu nhọn, dùng để xới đất hộp nhôm đốt khô; đĩa men để đặt hộp nhôm đựng mẫu đốt khô, đai chắn phù hợp dụng cụ thơng thường khác 5.1.4 Chuẩn bị thí nghiệm 5.1.4.1 Hiệu chuẩn cân kỹ thuật trước sử dụng Đặt cân lên bàn có mặt phẳng, điều chỉnh ốc vít để chỉnh bọt nước thăng để mặt bàn cân vị trí nằm ngang tuyệt đối, điều chỉnh cho đòn cân trạng thái thăng 5.1.4.2 Chuẩn bị mẫu đất Đào lấy đất vị trí cần xác định độ ẩm lấy từ mẫu đất sau xác định khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên trường, cho đất lên vải nhựa đủ bền, dùng dụng cụ thích hợp làm tơi vụn, trộn đất phương pháp thích hợp để lấy lượng đất đại diện khoảng 100 g, đựng đất vào khay hộp khơ sạch, có nắp đậy 5.1.5 Các bước tiến hành thí nghiệm 5.1.5.1 Mở nắp hộp đựng đất chuẩn bị 5.1.4.2, trộn đất, biện pháp thích hợp lấy mẫu đất đồng thời để xác định độ ẩm cho đảm bảo đại diện Khối lượng mẫu lấy cho thí nghiệm: - Lấy khoảng từ 15 g đến 20 g - đất sét đất bụi; - Lấy khoảng từ 20 g đến 25 g - đất cát Đựng mẫu vào hộp nhôm khô sạch, biết khối lượng hộp, đậy nắp hộp 5.1.5.2 Dùng khăn khô lau mặt hộp, cân khối lượng hộp đất ẩm xác đến 0,01 g; ghi lại đầy đủ kết cân, số hiệu hộp số hiệu mẫu đất vào sổ thí nghiệm 5.1.5.3 Mở nắp hộp chứa mẫu, nắp hộp đặt hộp để tránh nhầm lẫn để vào khay men, chụp đai chắn gió, dùng que nhỏ kim loại chọc làm tơi xốp đất hộp, cẩn thận cho không làm rơi vãi đất ngoài; 5.1.5.4 Dùng ống nhỏ giọt để chế cồn vào đất đất ngập cồn, chờ vài phút để cồn tẩm ướt hoàn toàn đất hộp, châm lửa đốt cồn hộp Cần ý theo dõi không để đất bị bắn Khi đất se mặt, dùng que kim loại để xới tơi đất, làm cho cồn đáy hộp cháy hết mà không làm rơi vãi đất Khi lửa tắt hẳn, chờ vài ba phút cho đất nguội; 5.1.5.5 Lặp lại thao tác 5.1.5.4 để đốt cồn lần thứ 2, lần thứ Đối với lần đốt này, chế cồn vào đất cần từ từ lúc đầu phải chế vào giọt để đất không bị ngồi CHÚ THÍCH Thơng thường cần đốt cồn lần đủ làm khô đất, đất sét đất bụi trạng thái dẻo chảy cần phải đốt cồn lần đảm bảo đất làm khô tuyệt đối 5.1.5.6 Khi lửa lần đốt cuối tắt hẳn, đậy nắp hộp chứa mẫu, đặt vào bình hút ẩm đậy kín nắp bình để làm nguội đất khoảng 10 min; sau đó, lấy mẫu ra, dùng khăn khơ lau mặt ngồi hộp chứa mẫu, cân khối lượng hộp đất khơ xác đến 0,01 g Ghi kết thu vào sổ thí nghiệm 5.1.6 Tính tốn biểu thị kết 5.1.6.1 Tính độ ẩm đất mẫu thí nghiệm, Wi (% khối lượng), theo công thức 1: m − m2 100 Wi = m2 − mh (1) đó: m1 khối lượng hộp đựng mẫu đất ẩm, (g); m2 khối lượng hộp đựng mẫu đất khô, (g); mh khối lượng hộp, (g); 5.1.6.2 Tính độ ẩm trung bình đất từ kết hai mẫu thử đồng thời, W tb (% khối lượng), theo công thức 2: Wtb = W1 + W2 (2) đó: W1 W2 tương ứng độ ẩm đất mẫu thử số mẫu thử số 2, % khối lượng 5.1.7 Báo cáo kết thí nghiệm Báo cáo kết thí nghiệm bao gồm thơng tin sau: - Tên cơng trình: hạng mục cơng trình - Vị trí lấy mẫu; số hiệu mẫu đất, độ sâu lấy mẫu; - Mô tả mẫu; (thành phần, trạng thái, màu sắc, kết cấu ) - Phương pháp thí nghiệm, áp dụng; - Độ ẩm đất, W (% khối lượng); - Các thông tin khác có liên quan - Bảng ghi chép thí nghiệm: (xem bảng A.1 - Phụ lục A) 5.2 Phương pháp rang khô đất 5.2.1 Phạm vi áp dụng Phương pháp áp dụng cho loại đất nêu 1.2 điều 5.2.2 Nguyên tắc Làm khô mẫu đất biết trước khối lượng đất ẩm cách rang khơ đất bếp ga có lớp cách cát, để xác định khối lượng đất khô nước có mẫu thí nghiệm, từ tính tốn độ ẩm đất 5.2.3 Dụng cụ, thiết bị - Cân kỹ thuật loại : + cân có sức cân 500 g, độ xác đến 0,1 g; + cân có sức cân 1000 g, độ xác đến 1,0 g; + cân có sức cân 5000 g, độ xác đến 10 g; - Bếp ga bình ga; - Khay kim loại, với kích thước đủ để đặt hộp chứa mẫu thí nghiệm lên để rang, khay có rải lớp cát hạt thô, dày khoảng 20 mm; - Hộp kim loại (cần từ hộp đến hộp) có nắp đậy đánh số, có kích cỡ to nhỏ khác để đựng mẫu thí nghiệm với khối lượng tương ứng từ 500 g đến 5000 g, rửa sạch, làm khô xác định khối lượng xác đến 1g trước dùng; - Chậu thùng để đựng đất, dụng cụ trộn đất, muỗng xúc đất, đũa không cháy để đảo đất rang, dụng cụ thông thường khác chổi lông, khăn lau,v.v - Các loại sàng có cỡ lỗ : 2; 20 60 mm 5.2.4 Chuẩn bị thí nghiệm 5.2.4.1 Hiệu chỉnh cân sử dụng nêu 5.1.4.1 5.2.4.2 Chuẩn bị mẫu đất thí nghiệm Đào lấy mẫu đất cần xác định độ ẩm, lấy từ mẫu đất sau xác định khối lượng thể tích đơn vị đất tự nhiên trường Đựng đất vào khay, làm vụn đất, trộn đậy nắp khay 5.2.5 Các bước tiến hành thí nghiệm 5.2.5.1 Mở nắp khay đựng mẫu đất, chuẩn bị 5.2.4.2, trộn đất, phương pháp thích hợp, lấy hai mẫu đại diện đồng thời để xác định độ ẩm Khối lượng mẫu đất thí nghiệm tùy thuộc vào thành phần độ hạt đất quy định bảng đây: Phạm vi đường kính hạt đất Khối lượng mẫu đất thí nghiệm độ ẩm (mm) (g) mm 500 g 10 mm 1000 g 20 mm 1500 g 40 m m 3000 g 40 mm 4000 g 5000 g Đựng mẫu đất vào hộp riêng có sức chứa phù hợp khơ, biết khối lượng hộp; đậy nắp hộp, dùng khăn khơ lau mặt ngồi hộp, dùng cân có sức cân thích hợp để cân khối lượng hộp đất ẩm, đọc số đọc xác đến độ xác cân sử dụng Ghi chép đầy đủ số hiệu mẫu đất, số hiệu hộp đựng đất, kết cân vào sổ thí nghiệm 5.2.5.2 Đặt khay có rãi lớp cát mỏng lên bếp ga, mở nắp hộp chứa mẫu đặt lên khay cát; bật bếp ga điều chỉnh cho lửa đủ đốt nóng tồn đáy khay để rang khơ đất Trong q trình rang đất ln dùng đũa không cháy để đảo đất quan sát thấy đất hồn tồn khơ (khơng cịn nước bốc lên), tiếp tục rang đất thêm vài ba phút dừng Thời gian rang khơ đất tùy thuộc vào khối lượng mẫu thí nghiệm, trạng thái ẩm đất nhiệt độ bếp (thường vào khoảng từ 20 đến 30 min) 5.2.5.3 Cẩn thận lấy hộp chứa mẫu cân khối lượng hộp đất khơ, đọc số xác đến độ xác cân có sức cân thích hợp sử dụng Lấy khối lượng cân trừ khối lượng hộp để khối lượng đất khô 5.2.5.4 Lại đặt hộp chứa mẫu lên bếp, mở nắp hộp rang khô đất thêm từ đến min, đem cân xác định khối lượng khô đất với hộp nắp đậy, tính khối lượng đất khô Nếu khối lượng khô đất lần so với lần trước chênh lệch khơng q 1% coi đất khơ hồn tồn kết thúc thí nghiệm Nếu chưa đạt u cầu lại tiếp tục rang đất thêm từ đến min; tiếp tục xác định khối lượng đất khô thỏa mãn yêu cầu nói 5.2.5.5 Tiến hành quy định 5.2.5.2 đến 5.2.5.4 mẫu thử thứ chuẩn bị 5.2.5.6 Dùng sàng để sàng tách đất mẫu thử sau xác định khối lượng khô thành phần: phần hạt lọt sàng mm phần hạt sàng mm; sau đó, cân khối lượng phần, đọc số đọc theo độ xác cân sử dụng, để tính tốn hàm lượng hợp phần đất CHÚ THÍCH Bước thực theo 5.2.5.6, cần thiết loại đất sét, đất bụi chứa sỏi sạn đất cát, đất sỏi sạn chứa nhiều hạt bụi sét 5.2.6 Tính tốn biểu thị kết 5.2.6.1 Tính độ ẩm cho mẫu thí nghiệm độ ẩm trung bình đất, tương tự nêu 5.1.6.1 5.1.6.2 5.2.6.2 Tính tốn hàm lượng hạt lớn mm (m, % khối lượng) đất thí nghiệm, theo công thức 3: M M − Md m = s 100 ; m = 100 M M (3) M khối lượng khơ mẫu đất thí nghiệm độ ẩm, g; Ms khối lượng phần hạt lớn mm có mẫu đất thí nghiệm độ ẩm, g; Md khối lượng phần hạt nhỏ mm có mẫu đất thí nghiệm độ ẩm, g; 5.2.7 Báo cáo kết thí nghiệm: Tương tự nêu 5.1.7 Phụ lục A (Quy định) Bảng A.1 Bảng ghi chép thí nghiệm độ ẩm đất trường Cơng trình Hạng mục: Số hiệu mẫu: Vị trí lấy mẫu: Độ sâu lấy mẫu: Đơn vị thí nghiệm: Phương pháp thí nghiệm áp dụng Ngày, tháng năm thí nghiệm: Phương pháp đốt khơ đất cồn: Số hiệu mẫu đất Mô tả đất Hộp đựng mẫu Số hộp Khối lượng (g) Khối lượng (g) Hộp + đất ẩm Hộp + đất khô Độ ẩm đất, W (%) Độ ẩm trung bình, Wtb (%) Phương pháp rang khô đất bếp ga: Số hiệu mẫu đất Mô tả đất Hộp đựng mẫu Số hộp Khối lượng (g) Khối lượng hộp + đất khô (g) Độ ẩm đất, W (%) Độ ẩm trung bình, Wtb (%) Khối lượng khơ hạt >2 mm (g) Hàm lượng hạt >2 mm (%) .,ngày tháng năm Người thí nghiệm Người kiểm tra Trưởng phịng thí nghiệm MỤC LỤC Lời nói đầu TCVN 8728 : 2012 Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định độ ẩm đất trường Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo Quy định chung Các phương pháp thí nghiệm 5.1 Phương pháp đốt khơ đất cồn 5.2 Phương pháp rang khô đất Phụ lục A ... 8728 : 2012 Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định độ ẩm đất trường Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đơn vị đo Quy định chung Các phương pháp thí... đốt khô đất cồn: Số hiệu mẫu đất Mô tả đất Hộp đựng mẫu Số hộp Khối lượng (g) Khối lượng (g) Hộp + đất ẩm Hộp + đất khô Độ ẩm đất, W (%) Độ ẩm trung bình, Wtb (%) Phương pháp rang khô đất bếp... sau: - Tên cơng trình: hạng mục cơng trình - Vị trí lấy mẫu; số hiệu mẫu đất, độ sâu lấy mẫu; - Mô tả mẫu; (thành phần, trạng thái, màu sắc, kết cấu ) - Phương pháp thí nghiệm, áp dụng; - Độ ẩm đất,