Giáo trình kỹ thuật lấy mẫu và xử lý số liệu (ngành công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng)

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG TP.HỒ CHÍ MINH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: KỸ THUẬT LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD ngày… tháng .năm 2022 Trường Cao đẳng Xây Dựng Thành phố Hồ Chí Minh) Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) LỜI GIỚI THIỆU Trong lĩnh vực thí nghiệm vật liệu xây dựng lấy mẫu thử nghiệm xử lý số liệu bước quan trọng ảnh hưởng đến kết phán đoán đưa kết luận cho trường hợp đó, việc hiểu phương pháp lấy mẫu, xử lý số liệu thu thập đòi hỏi người kỹ sư, kiểm định viên phải có kiến thức chuẩn, cách thức lấy mẫu cho loại mẫu quy định tiêu chuẩn khác Đây tài liệu dùng cho sinh viên chuyên ngành CNKT Vật Liệu Xây Dựng tham khảo trình học mơn Kỹ thuật lấy mẫu xử lý số liệu Trường cao đẳng Xây Dựng Thành phố Hồ Chí Minh tài liệu để bạn kỹ sư chuyên ngành trường làm việc phịng thí nghiệm Vật liệu xây dựng chun ngành (LAS XD) tham khảo để trau dồi thêm kiến thức kỹ lấy mẫu xử lý số liệu đo lường Nội dung giáo trình bao gồm chương sau: - Chương Các đơn vị đo lường hệ SI - Chương Nguyên tắc lấy mẫu loại vật liệu - Chương Đánh giá độ tin cậy phép đo - Chương Đánh giá kết khoan lấy lõi bê tông trường Trong q trình biên soạn, chúng tơi tham khảo trích dẫn từ nhiều tài liệu liệt kê mục Danh mục tài liệu tham khảo Chúng chân thành cảm ơn tác giả tài liệu mà tham khảo Bên cạnh đó, giáo trình khơng thể tránh khỏi sai sót định Nhóm tác giả mong nhận ý kiến đóng góp, phản hồi từ quý đồng nghiệp, bạn người học bạn đọc Trân trọng cảm ơn./ Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Tác giả ThS Lê Xuân Lâm MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: CÁC ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG TRONG HỆ SI 14 CHƯƠNG 2: NGUYÊN TẮC LẤY MẪU CÁC LOẠI VẬT LIỆU 28 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHÉP ĐO 42 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHOAN LẤY LÕI BÊ TÔNG TẠI HIỆN TRƯỜNG 50 Tên học phần: KỸ THUẬT LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU Mã môn học: 239002124 Thời gian thực học phần: 45 giờ; (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 28 giờ; Kiểm tra 02 giờ) I Vị trí, tính chất học phần: - Vị trí: học phần cung cấp cho cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Vật liệu xây dựng kiến thức cách đánh giá độ tin cậy số liệu kỹ thuật giúp em nắm vững nguyên tắc lấy mẫu trường - Tính chất: học phần thực hành cần thiết thiếu cho sinh viên chuyên ngành Vật Liệu Xây Dựng Nắm vững kiến thức kỹ thực hành học phần giúp em có đủ tự tin xin việc II Mục tiêu học phần: - Về kiến thức: Trang bị cho sinh viên kiến thức kỹ thực lấy mẫu, xử lý số liệu kết thử nghiệm vật liệu xây dựng phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật hành - Về kỹ năng: + Thực thao tác thử nghiệm vật liệu theo quy định tiêu chuẩn + Đọc hiểu tiêu chuẩn kỹ thuật tiêu chuẩn phương pháp thử + Đánh giá độ tin cậy kết đo - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Có khả làm việc độc lập làm việc theo nhóm, giải cơng việc, vấn đề phức tạp điều kiện làm việc thay đổi; + Có khả chủ động lập kế hoạch tổ chức thực cơng việc; + Có đạo đức nghề nghiệp, tác phong công nghiệp ý thức tổ chức kỷ luật, có trách nhiệm với cơng việc, thích ứng với mơi trường lao động bối cảnh hội nhập Quốc tế; + Có tinh thần học hỏi, cầu thị, hợp tác giúp đỡ đồng nghiệp, không ngừng học tập trau dồi kiến thức nghề nghiệp; + Năng động, sáng tạo q trình làm việc, có tinh thần làm việc nhóm, tập thể, linh hoạt áp dụng kiến thức học vào thực tế sản xuất; + Có khả hướng dẫn, giám sát người khác thực nhiệm vụ xác định; chịu trách nhiệm cá nhân trách nhiệm nhóm; + Có khả đánh giá chất lượng cơng việc sau hồn thành kết thực thành viên nhóm; + Chấp hành quy định bảo vệ môi trường nơi làm việc, chịu trách nhiệm ô nhiễm môi trường cá nhân gây ra; + Chấp hành tốt nội qui, qui định nơi làm việc an tồn lao động, an tồn hóa chất, phịng chống cháy nổ vệ sinh công nghiệp III Nội dung mơn học: Chương trình khung: Thời gian học tập (giờ) Trong STT Mã MH/ Tên mơn học/mơ MĐ đun Số tín Thực hành/ Tổng Lý số thuyết thực tập/thí Thi/ nghiệm/bài Kiểm tập/thảo tra luận A CÁC HỌC PHẦN CHUNG/ĐẠI CƯƠNG 21 435 173 239 23 23200101 Giáo dục trị 75 41 29 23800029 Pháp luật 30 18 10 23102102 Giáo dục thể chất 60 51 4 23102101 75 36 35 23103104 75 15 58 Giáo dục Quốc phòng-An ninh Tin học Tiếng Anh 6.1 23300101 Anh văn 45 15 28 6.2 23300102 Anh văn 2 45 15 28 6.3 23300106 Anh văn B CÁC HỌC PHẦN CHUYÊN MÔN NGHỀ I Học phần sở Học phần bắt buộc Vật liệu xây dựng 30 28 53 1275 364 845 66 12 255 109 128 18 60 30 27 30 25 1.1 23900118 1.2 23900114 1.3 23100101 Kỹ mềm 45 15 28 1.4 23506112 Kỹ thuật thi công 60 36 20 60 28 28 60 30 26 41 1020 255 717 48 Thí nghiệm vật liệu xây dựng Học phần tự chọn (chọn học phần) 2.1 23506119 2.2 23700101 Trắc địa Cấp nước cơng trình Học phần chun II mơn 23900109 Lý thuyết bê tông 75 15 58 2 23900103 Công nghệ bê tông 75 15 58 23900108 75 15 55 23900104 60 30 27 sản xuất vật liệu 60 30 28 Kỹ thuật sản xuất chất kết dính Cơng nghệ gốm sứ xây dựng Máy thiết bị 23900110 xây dựng Kiểm định vật liệu 23900106 cơng trình xây 60 30 28 60 30 28 Vật liệu cách nhiệt 60 30 27 3 60 30 27 45 15 28 dựng 90 85 75 15 58 90 85 135 125 10 225 225 225 225 105 45 55 45 15 28 dựng 23900101 23900116 23900201 10 23900107 Chống xâm thực bê tông Phụ gia xây dựng Kỹ thuật bê tơng đặc biệt Thí 11 23900113 nghiệm liệu xây vật chuyên ngành 12 23900102 Công nghệ thuật vật kỹ liệu không nung 13 23900112 14 23900115 Kiến tập thực tế Thực tập tốt nghiệp C CÁC HỌC PHẦN TỐT NGHIỆP 23900105 Khóa luận tốt nghiệp Học phần thay (nếu không làm khóa luận tốt nghiệp) 2.1 23900202 Kỹ thuật lấy mẫu xử lý số liệu Ngun lý lị cơng 2.2 23900111 nghiệp sản xuất 60 30 27 1935 537 1309 89 vật liệu xây dựng Tổng cộng 79 Chương trình chi tiết mơn học Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên chương, mục TT Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm số thuyết thảo luận, tra tập Chương Các đơn vị đo lường hệ SI 10 5 - Chiều dài - Khối lượng - Thời gian - Nhiệt độ - Lượng chất - Cường độ ánh sáng - Dòng điện Chương Nguyên tắc lấy mẫu loại vật liệu - Các quy định pháp luật đo lường: Pháp lệnh đo lường - Phân biệt Quy chuẩn tiêu chuẩn - Lấy mẫu theo giới hạn chất lượng chấp nhận (AQL) Chương Đánh giá độ tin cậy phép đo - Giá trị trung bình Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên chương, mục TT Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm số thuyết thảo luận, tra tập - Giá trị trung vị - Phương sai - Độ lệch chuẩn - Sai số phép đo: sai số hệ thống, sai số ngẫu nhiên cách khắc phục - Độ chụm kết thử nghiệm Chương Đánh giá kết khoan lấy lõi bê 23 16 45 15 28 tông trường - Chuẩn bị mẫu - Khoan lõi bê tông - Đánh giá kết Cộng Nội dung chi tiết: Chương Các đơn vị đo lường hệ SI Thời gian: 05 Mục tiêu: nắm vững đơn vị đo lường hệ SI thành thạo thực quy đổi đơn vị Nội dung chương: - Chiều dài - Khối lượng - Thời gian - Nhiệt độ - Lượng chất - Cường độ ánh sáng Hình 3.4 - Ảnh minh hoạ độ chụm Precision – Độ chụm: Mức độ gần kết thử nghiệm độc lập nhận điều kiện quy định Có nhiều bạn dịch từ độ xác đọc cấu hình sản phẩm  Accuracy- Độ xác: Mức độ gần kết thử nghiệm giá trị quy chiếu chấp nhận Có nhiều bạn dịch từ độ đọc cấu hình sản phẩm  Trueness – Độ đúng: Mức độ gần giá trị trung bình dãy lớn kết thử nghiệm giá trị quy chiếu chấp nhận Các sản phẩm thường thơng số Độ chụm phân thành trường hợp sau:  Độ lặp lại (repeatability)  Độ chụm trung gian (intermediate precision)  Độ tái lập (reproducibility) CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1) Hãy tính giá trị trung bình tập số: 2, 3, 3, 5, 10 2)Hãy tính số trung vị 2, 3, 3, 5, 10 3) Hãy cho biết tiêu chuẩn kỹ thuật lĩnh vực kiểm định vật liệu xây dựng quy định cách tính độ chụm kết đo CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHOAN LẤY LÕI BÊ TÔNG TẠI HIỆN TRƯỜNG  GIỚI THIỆU CHƯƠNG Chương chương giới thiệu nội dung đánh giá kết đo có từ việc nén lõi bê tông  MỤC TIÊU CHƯƠNG Sau học xong chương này, người học có khả năng:  Về kiến thức: - Trình bày giải thích khái niệm lấy mẫu thử trường, khoan lõi bê tơng - Trình bày giải thích khái niệm, vai trò, phạm vi ứng dụng kết nén mẫu lõi bê tông  Về kỹ năng: - Nhận diện nội dung: yêu cầu kỹ thuật quy trình thực hiện: Kỹ thuật khoan lấy lõi bê tông, chuẩn bị mẫu thử cường độ nén, đánh giá kết nén, kiểm tra, báo cáo tổng hợp kết quả; - Phân tích yếu tố tác động đến kết đạt  Về lực tự chủ trách nhiệm: - Ý thức tầm quan trọng ý nghĩa thực tiễn việc khoan lõi lấy mẫu thử cường độ nén bê tông - Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc  PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực câu hỏi thảo luận tập chương (cá nhân nhóm) - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 6) trước buổi học; hồn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận tập tình chương theo cá nhân nhóm nộp lại cho người dạy thời gian quy định  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG - Phòng học chun mơn hóa/nhà xưởng: xưởng thực hành, ma1y khoan lõi bê tông, máy nén bê tông - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác, bàn dằn, côn Abram, máy nén bê tông - Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Khơng có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học + Nghiêm túc q trình học tập - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: điểm kiểm tra (hình thức: tập thực hành)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có Nội dung chương 4: 4.1 Kỹ thuật khoan lấy lõi bê tông: 4.1.1 Quy trình khoan rút lõi bê tơng - Bước - Định vị máy khoan vào vị trí cần khoan – Ta tiến hành đo khoảng cách từ vị trí lỗ khoan rút lõi Đến vị trí lỗ khoan lắc kê vào khoảng 20-50cm tùy vào loại máy Sau ta dùng máy khoan cầm tay lắp mũi 12mm khoan vào tường - Đà (dầm) đến độ cứng tắc kê chịu lực máy - Đóng tắc kê vào lỗ vừa khoan - Dùng đóng đạn tắc kê bung - Rút đầu máy tách khỏi bàn máy (nếu khoan sàn ta để nguyên), dùng khóa 19 siết bulong vào tắc kê cho vừa tay Sau siết gần chặt tán đè lên long đền bàn máy xong - Lắp mũi khoan vào đầu máy, sau lắp đầu máy vào bàn máy vừa định vị - Bước Xoay máy mũi khoan đến vị trí cần khoan, sau siết chặt ốc lại để máy cố định Và không sê dịch Lắp ống ti ô kết nối từ thùng nước vào vòi nước máy – Bật máy khoan rút lõi bê tông, quay máy từ từ cho bám nhẹ vào mặt bê tơng Sau mở vòi nước máy để tránh bị bụi làm mát mũi khoan – Đến mũi khoan bám vào bê tông ta tiến hành quay máy để khoan sâu vào Trong q trình khoan ta khơng nên ép mũi khoan mà quay từ từ (vừa tay được) Khoan vào 23cm ta nên kéo máy vào vài lần mạt bê tông nước tuồn Tránh để mũi bị khô nước dễ gây kẹt mũi Cứ tiến hành khoan lúc kết thúc 6.1.2 Những nguyên nhân cách khắc phục bị kẹt mũi khoan * Nguyên nhân – Bị kẹt thiếu nước, lẹm sắt, tán bulong siết vào đế máy bị lỏng, trình quay (vận hành) máy bị nghiêng mũi,… * Cách khắc phục A Bị thiếu nước – Do trình khoan ta không để ý đến nước, dẫn đến nước không chảy ngồi mũi khoan Nên dễ sinh kẹt mũi Các bạn nên nhớ, mũi nhỏ Và gần hết me cần phải để ý nhiều  Kết luận: muốn khắc phục khơng có cách nên để ý đến nước trình khoan B Bị lẹm sắt – Khi ta khoan vào khoảng 2-7cm gặp lớp sắt Nếu mũi mà cắt ngang qua sắt thường khơng có vấn đề Nhưng cắt phần nhỏ sắt Nếu chưa có kinh nghiệm khoan nhiều đa số bị kẹt mũi  Kết luận: khoan qua lớp sắt mà nghe có tiếng sộp sộp (khác lạ Thì ta nên kéo đầu máy mũi khoan ra, lấy đục dẹp đóng lõi bê tơng khoan Và lấy lõi bê tơng có chứa sắt lên kiểm tra xem có lẹm sắt hay không Sau kiểm tra xong, tiến hành khoan tiếp C Con bulong siết vào bàn máy bị lỏng – Trong trình khoan, hay bulong bị lỏng  Kết luận: kiểm tra thường xuyên bulong cách dùng khóa 17 siết chặt lại D Quá trình quay máy bị nghiêng mũi – Trường hợp hay xảy thường xuyên Bởi khoan hay nơn nóng, muốn ép cho khoan thật nhanh Nhưng vơ tình để mũi khoan bị nghiêng mà không hay biết Khi buông tay bị kẹt mũi Kết luận: lần khoan vào 2-3cm ta nên kéo kéo vào vài lần để mũi khoan trả lại vị trí cũ Hoặc tốt bạn nên thả tay quay mũi khoan quay tự nhiên vài giây để lấy lại vị trí thẳng ban đầu Dụng cụ để thi công bao gồm Máy khoan rút lõi bê tông chuyên dụng Mũi khoan rút lõi bê tông Máy khoan cầm tay: để khoan tắc kê giữ đế máy Đồ nghề: o Mũi khoan cài 12mm cho máy cầm tay o Tắc kê đạn M12 Cây đóng tắc kê: giúp tắc kê nở bám chặt vào tường o Bulong tán 10mm + long đền: vặn vào tắc kê để giữ chặt đế máy khoan rút lõi bê tông o Khóa (cà lê) 19: để tháo mở ốc định vị tắc kê máy khoan rút lõi bê tông o Ống ti đường kính 8mm: cần khoảng 10-30 mét (chiều dài tùy thuộc vào khoảng cách công trình) Để kết nối từ thùng chứa nước đến máy khoan rút lõi bê tông, nhiệm vụ làm mát mũi khoan Và chống kẹt mũi Kiềm răng, khóa 36: để tháo mũi khoan, hay lúc bị kẹt mũi * Vị trí khoan, cắt mẫu bê tơng Vị trí khoan, cắt mẫu bê tông cần lựa chọn để đảm bảo yêu cầu:  Hạn chế làm giảm khả chịu lực kết cấu  Cách xa mối nối, mạch ngừng, mép kết cấu khuyết tật nhìn thấy (nứt, rỗ, phân lớp, ăn mòn, cháy…)  Tránh cốt thép lẫn mẫu thử CHÚ THÍCH: + Sử dụng thiết bị dò cốt thép theo TCVN 9356:2012 kết hợp xem xét vẽ thiết kế, hoàn cơng để chọn vùng, vị trí phù hợp cho phương pháp khoan lấy mẫu + Trường hợp không tránh cốt thép, cho phép có cốt thép đường kính khơng q 16mm mẫu kích thước tiết diện lớn 100mm + không cho phép có cốt thép: Trong mẫu thử nén mẫu thử có kích thước có tiết diện nhỏ 100mm mẫu thử kéo dọc trục Tại khoảng 1/3 độ uốn mẫu lăng trụ thử kéo uốn Trên khoảng cách nhỏ 30mm tính từ tiết diện dự kiến bị chẻ vỡ bửa  Ngoài yêu cầu trên, cần sử dụng kết thí nghiệm theo tiêu chuẩn để đánh giá cấp bê tông thực tế kết cấu lơ kết cấu, vị trí khoan, cắt mẫu, kích thước viên mẫu, số lượng viên số tổ mẫu cần chuẩn bị phải tuẩn thủ yêu cầu dẫn đánh giá cường độ chịu nén bê tơng kết cấu cơng trình yêu cầu khác, có  Lỗ hổng sau khoan (cắt) mẫu lấp đầy lại bê tông hạt nhỏ khơng co vữa khơng co có cường độ không nhỏ cường độ bê kết cấu 4.1 Chuẩn bị mẫu thử cường độ nén Lấy dấu để gia công cắt phẳng đầu mẫu khoan Đo đạc kích thước mẫu khoan kiểm tra thật kỹ thơng số đường kính khoảng cách cốt thép (nếu có) mẫu khoan Capping mẫu khoan vật liệu chuyên dụng Kiểm tra độ phẳng, song song thẳng trục đầu capping Phân loại mẫu khoan theo cấu kiện, hạng mục công trình Đưa mẫu vào máy kiểm tra cường độ bê tông Gia tải từ từ với tốc độ khoảng từ 2÷10daN/cm2 đến mẫu bị phá hủy 4.2 Đánh giá kết nén : - Tiến hành thử xác định cường độ bê tơng theo TCVN 12252:2020 Thí nghiệm cường độ bê tông 6.3.1 Trạng thái ẩm mẫu thử Mẫu thử chuẩn chuẩn bị để thử trạng thái phù hợp với điều kiện làm việc kết cấu (hoặc theo quy định riêng) sau: a Trạng thái khô tự nhiên: mẫu thử sau gia công phương pháp ướt, để khơ tự nhiên phịng thí nghiệm khơng ngày nhiệt độ (27±5)0C, độ ẩm không 65% b Trạng thái bão hòa nước: mẫu thử sau gia công ngâm nước nhiệt độ (27±5) C khơng 48h, sau vớt ra, lau khô dẻ ẩm tiến hành thử cường độ 6.3.2 Trạng thái khuyết tật mẫu thử Mẫu thử quan sát, phát khuyết tật: nứt, sứt cạnh, rỗ, lẫn vật lạ, bị phân lớp bê tông không đầm chặt Kết quan sát ghi lại nhật ký thí nghiệm Mẫu thử có khuyết tật: nứt, sứt cạnh sâu 10mm, rỗ đường kính 10mm, sâu 5mm, có vật lạ tương đương vết rỗ, bị phân lớp bê tông không đường đầm chặt cần loại bỏ khỏi tổ mẫu thử Trạng thái khuyết tật mẫu thử ghi nhật ký thí nghiệm - Chọn mặt chịu lực mẫu thử: a Đối với mẫu thử nén, ưu tiên chọn mặt chịu lực trùng với phương tác dụng lực nén kết cấu khai thác sử dụng b Đối với mẫu thử kéo uốn, ưu tiên chọn mặt phẳng uốn mẫu lăng trụ trùng với mặt phẳng uốn kết cấu khai thác sử dụng CHÚ THÍCH: Phương tác dụng tải trọng phương đổ bê tông kết cấu cần ghi rõ nhật ký thí nghiệm - Đo kích thước, cân mẫu thử a Kích thước mẫu thử đo với sai số không vượt 1% b Các viên mẫu cân trước thử để xác định khối lượng thể tích - Xác định lực phá hủy mẫu a Lực nén phá hủy mẫu xác định theo TCVN 3118:1993 b Lực uốn gãy mẫu xác định theo TCVN 3119:1993 c Lực bửa vỡ mẫu xác định theo TCVN 3120:1993  Tất viên tổ mẫu thử phải thử tuổi  Nội dung tiến hành thử ghi nhật ký thí nghiệm 6.4 Kiểm tra, báo cáo tổng hợp kết Tính kết xác định cường độ bê tơng Kết tính tốn xác định cường độ bê tơng theo TCVN 12252:2020 trình bày đầy đủ sau đây: