báo cáothí nghiệm vật liệu xây dựng

- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ổn định từ đến Thùng đong Cân kỹ thuật Thanh thẳng, nhẵn, đủ cứng Phễu chứa vật liệu Tủ sấy Bộ sàng tiêu chuẩn III.Tiến hành thí

BÔ GIO DC VO ĐO TO TRƯNG ĐI HC SƯ PHM K THUÂT

TP.HCM

MÔN HC:

THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

GVHD: TS TRẦN THANH TI Nhóm:1

LÊ THI AN-21155001NGUYỄN QUANG HUY-21155099ĐOÀN NGOẠI GIAO-21155021LAI VĂN-21155076

NGUYỄN QUỐC HƯNG-21155101

BÀI 1: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA XI MĂNG

I Khái niệm về khối lượng riêng của xi măng

1 Vai trò của thí nghiệm

Nắm được phương pháp, thao tác thực hiện thí nghiệm xác định khối lượng riêng của xi măng Ứng dụng nội dung bài học để xác định khối lượng riêng của một số vật liệu liên quan, tính toán độ đặc, độ rỗng của vật liệu, tính cấp phối bê tông,…

Vban đầu :Vạch dầu ban đầu

Vlúc sau : Vạch dầu sau khi đem đi thí nghiệm

II Dụng cụ thí nghiệm

Bình tỷ trọng (Le Chatelier flask) Cân điện tử, chính xác đến 0.01

Phễu đuôi dài, phễu đuôi ngắn Que PipetDầu hỏa đũa thủy tinh

Giấy thấm

III Tiến hành thí nghiệm

B1 : Chuẩn bị:

- Chuẩn bị khoảng 65 gram xi măng; khoảng 400 ml dầu hỏa

- Ghi lại khối lượng ban đầu kí hiệu Gban đầu

B2 : Cho dầu vào bình :

- Dùng phễu cho dầu hỏa vào bình đến vạch số “0” hoặc số “1”

- Dùng que pipet để điều chỉnh mức dầu trong bình

- Dùng giấy thấm để thấm khô dầu trên cổ bình

- Ghi lại vạch dầu ban đầu kí hiệu Vban đầu

B3: Cho xi măng vào bình:

- Dùng thìa để múc 65 gram xi măng cho vào bình

- Xoay bình theo tư thế nghiêng qua lại 10 phút để không khí trong xi măng thoát hết ra ngoài

- Ghi lại khối lượng xi măng còn lại kí hiệu G còn lại, vạch dầu lúc sau V lúc sau

=> Tiến hành 2 lần thí nghiệm theo quy trình trên

IV Kết quả thí nghiệm

V Nhận xét

Lần đo giữa các lần có sự chênh lệchkhông đáng kể, nhưng có thể kể đến

1 số nguyên nhân như:

- Có sự thất thoát trong quá trình đổ

xi măng vào bình tỷ trọng hoặc là xi măng chưa rơi xuống hết đáy bình, bị bám vào thành bình

- Dầu hỏa bị thất thoát trong quá trình thực hiện thí nghiệm

thí nghiệm xác định khối lượng riêng xi măng

Khối lượng chén Đơn vị Lần 1 Lần 2

vạch dầu ban đầu (v1) 1 1

vạch dầu lúc sau (v2) 22,1 22

Khối lượng riêng 3,08 3,10

Khối lượng riêng trung bình 3,09

BÀI 2 : XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH XỐP CỦA CÁT – ĐÁ

I Khái niệm về khối lượng thể tích xốp của cát đá

1 Vai trò thí nghiệm

Nắm được phương pháp, thao tác tiến hành thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp Ứng dụng nội dung bài học để xác định khối lượng thể tích của một số vật liệu ở công trình, khi chuẩn bị thi công, tính cấp phối bê tông…

- Phễu chứa vật liệu

- Bộ sàng tiêu chuẩn theo TCVN 7572 - 2:2006

- Thanh thẳng, nhẵn, đủ cứng để gạt cốt liệu lớn

- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ổn định từ đến

Thùng đong Cân kỹ thuật Thanh thẳng, nhẵn, đủ cứng

Phễu chứa vật liệu Tủ sấy Bộ sàng tiêu chuẩn

III Tiến hành thí nghiệm :

 Đối với cốt liệu nhỏ ( cát )

Bước 1: Chuẩn bị mẫu, mẫu thử được sấy đến khối lượng không đổi và để nguội đến nhiệt độphòng thí nghiệm

Bước 2 : Cân 5kg cát đã rây qua sàn 5mm

Bước 3: Cân thùng đong (m1)

Bước 4: Đặt thùng đong cách miệng rót của phễu 100mm

Bước 5: Cho lượng cát sau khi sàn từ phiểu vào thùng đong cho đến khi tạo thành chóp thì dừng lại

Bước 6 :Dùng thước gạt ngang miệng thùng và cân thùng đong chứa cát (m2)

 Đối với cốt liệu lớn ( đá )

Bước 1: Mẫu thử được sấy đến khối lượng không đổi và để nguội đến nhiệt độ phòng thí nghiệm

Bước 2: Cân 20kg đá và sàng qua sàng 20 mm

Bước 3: Cân thùng đong (m1)

Bước 4: Đặt thùng đong cách miệng rót của phễu 100mm

Bước 5: Cho lượng đá sau khi sàng từ phễu vào thùng đong đến khi tạo thành hình chóp trên miệng thùng đong thì dừng lại

Bước 6: Dùng thanh thẳng, nhẵn gạt ngang miệng thùng và cân thùng đong chứa đá (m2)

 Kết quả là giá trị trung bình 2 lần thử và chênh lệch giá trị giữa 2 lần phải 0.02 /g cm3

IV Kết quả thí nghiệm và tính toán :

 Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp của cát:

Lần 1

3

2 1 3000 1500

1.5 /1000

oC

g cm V

oC

g cm V

Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp của cát:

Đơn vị Lần1 Lần2khối lượng thùng đong m1 g 1500 1500

khối lượng thùng đong và cát m2 g 3000 3052

thể tích thùng đong V lít 1 1

khối lượng thể tích xốp g cm/ 3 1,5 1,552

khối lượng thể tích xốp trung bình g cm/ 3 1,526

 Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp của đá:

D

g cm V

D

g cm

Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp của đá :

Đơn vị Lần1 Lần2khối lượng thùng đong m1 g 6000 6000

khối lượng thùng đong và đá m2 g

20100

20150thể tích thùng đong V Lít 10 10

BÀI 3: XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC CỦA XI MĂNG

I Khái niệm về lượng nước tiêu chuẩn của xi măng

II Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm

Cân, có độ chính xác đến 1g Ống đong có vạch chia

Máy trộn Bộ dụng cụ Vicat Bay, đồng hồ bấm giây, dao thép

III Trình tự thí nghiệm

Bước 1: Chuẩn bị 500g xi măng và lượng nước ước lượng ban đầu 135ml nước

Bước 2: Trộn hồ xi măng + Trộn bằng máy: đổ xi măng vào cối trộn đã có nước (5≤t≤10 giây); cho máy quay với tốc độ thấp trong 90 giây tính từ thời điểm kết thức đổ xi măng; Dừng 15 giây dùng bay vét hồ xung qunh vung trộn; cho quay tiếp 90 giây ở tốc độ chậm

Bước 3: Bôi dầu lên tấm đáy

Bước 4: Đổ nhanh hồ xi măng vào khâu đặt trên tấm đáy sao cho hồ đày hơn miệng đáy, dằn nhẹ rồi dung thước thẳng (gạt ở giữa đều qua 2 bên) gạt bằng miệng khâu

Bước 5: Đặt khâu vào dụng cụ Vicat

Bước 6: Hạ kim to tiếp xúc với mặt hồ, giữ cho kim ở vị trí này trong 1-2 giây rồi bắt đầu thả kim (thời gian tính từ lúc kết thúc đổ xi măng vào nước đến khi thả kim là 4 phút)

Bước 7: Đọc giá trị trên thang vạch khi kim ngừng lún hoặc sau 30 giây từ lúc thả kim

Bước 8: Nếu kim không cách đáy (5-7)mm, thì làm lại thí nghiệm với lượng nước điều chỉnh mỗi lần 0.5% cho đến khi đạt qui định Các thời điểm thử kim cách nhau một khoảng thời gian

ấn định

Kết quả thử là trung bình cộng của 2 kết quả đo

IV Tính toán và kết quả thí nghiệm :

Thí nghiệm lượng nước tiêu chuẩn của xi măngLần thử Xi măng (g) Nước (ml) Cách đáy (mm)

BÀI 4: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG, KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ ĐỘ HÚT NƯỚC CỦA CỐT LIỆU

I Khái niệm chung

1 Vai trò

Vai trò của thí nghiệm Nắm vững được kiến thức, phương pháp và thao tác thực hiện xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích và độ hút nước của cốt liệu nhỏ (cát) và lớn (đá dăm) Kết quả thu được sau quá trình thí nghiệm được sử dụng để tính toán độ rỗng của cốt liệu, tính toán cấp phối bê tông và xác định được khối lượng dự kiến

2 Khái niệm

Khối lượng riêng Là phương pháp xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích và độ hút nước của cốt liệu có kích thước không lớn hơn 40mm, dùng để chế tạo bê tông và vữa

III Trình tự thí nghiệm

 Đối với cốt liệu nhỏ ( cát )

Bước 1: Lấy 500g cát đã sàn qua sàn 0.14mm

Bước 2: Chuẩn bị mẫu Ngâm cát trong nước khoảng 24h ± 4h ở nhiệt độ 27c2 cđể đưa

mẫu về trạng thái bão hòa

Bước 3: Làm khô mẫu :

+ Gạn nước thùng ngâm rồi đỗ mẫu vào sàn 0.14mm

+ Rải cốt liệu ra khây

+ Sấy mẫu bằng máy sấy

+ Trong thời gian đợi cốt liệu khô, kiểm tra tình trạng ẩm của cốt liệu Cho cát vào côn thử độ sụt, đầm cát 25 cái, khi cốt liệu có hình dạng như hình 1c sau khi thử bằng côn thì tiến hành cân khối lượng mẫu (m1)

Bước 4: Cho mẫu vào bình , đỗ thêm nước vào và xoay bình để bọt khí thoát ra ngoài , đổ thêmnước cho đầy bình rồi đậy nhẹ nắp thủy tinh lên miệng bình

Bước 5: Cân bình + mẫu + nước + tấm thủy tinh (m2)

Bước 6 : Đổ nước và mẫu qua sàn 0.14mm

Bước 7: Đổ đầy nước vào bình đậy nắp thủy tinh lên miệng bình rồi cân bình + nước + tấm thủy tinh (m3)

Bước 8: Sấy khối lượng vật liệu trên sàng 0.14mm đến khối lượng không đổi (m4)

 Đối với cốt liệu lớn ( đá)

Bước 1: Lấy 1 kg đá đã sàn qua sàn > 5mm

Bước 2: Chuẩn bị mẫu (ngâm 24h), nhiệt độ 27±2oC

Bước 3: Làm khô bề mặt mẫu (lau khô) Đem cân ta được (m1)

Bước 4: Cho nước vào bình, cho mẫu vào bình, xoay bình và lắc bình cho bọt khí thoát hết ra ngoài, đổ nước đầy miệng bình và dùng tấm kính đậy miệng bình kín lại

Bước 5: Cân bình + mẫu + nước+ tấm kính (m2)

Bước 6: Đổ nước và mẫu qua sàng và tráng sạch bình, sau đó cho nước trở lại vào bình và dùng tấm kính đậy miệng bình lại

Bước 7: Cân bình + nước+ tấm kính (m3)

Bước 8: Sấy đến khối lượng không đổi lượng mẫu giữ lại trên sàng Để nguội mẫu đến nhiệt

độ PTN và cân khối lượng mẫu (m4)

 Kết quả là giá trị trung bình 2 lần thử và chênh lệch giá trị giữa 2 lần phải

30.02 /g cm



IV Tính toán và kết quả thí nghiệm

 Đối với cốt liệu nhỏ ( cát )

Khối lượng riêng của cát

3 4

452

2.97 /( ) 452 (2020 1720)

0

452

2.26 /( ) 500 (2020 1720)

0

500

2.5 /( ) 500 (2020 1720)

Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của cát

KL mẫu ở bão hoà ở trạng thái khô bề mặt (m1) ,g 500g

KL Bình + Mẫu + Nước + Nắp thủy tinh(m2) ,g

2020g

KL Bình + Nước + Nắp thủy tinh(m3) ,g 1720g

KL mẫu ở trạng thái khô hoàn toàn ( 4), g� 452g

Khối lượng riêng g cm/ 3 2,97

Khối lượng thể tích ở trạng thái khô g cm/ 3 2,26

Khối lượng thể tích ở trạng thái bão hòa g cm/ 3 2,5

 Đối với cốt liệu lớn ( đá)

Khối lượng riêng của đá

3 4

985.7

2.7 /( ) 985.7 (2220 1600)

0

985.7 2.59 /( ) 1000 (2220 1600)

0

1000

2.63 /( ) 1000 (2220 1600)

Thí nghiệm xác định khối lượng riêng của đá

KL mẫu ở bão hoàn ở trạng thái khô bề mặt (m1) ,g 1000g

KL Bình + Mẫu + Nước + Nắp thủy tinh(m2) ,g 2220g

KL Bình + Nước + Nắp thủy tinh(m3) ,g 1600g

KL mẫu ở trạng thái khô hoàn toàn ( 4), g� 985,7g

Khối lượng riêng g cm/ 3 2,70

Khối lượng thể tích ở trạng thái khô g cm/ 3 2,59

Khối lượng thể tích ở trạng thái bão hòa g cm/ 3 2,63

BÀI 5 : THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU

I KHÁI NIỆM VỀ THÀNH PHẦN HẠT

1 Vai trò

Sau khi làm thí nghiệm nắm được phương pháp và thao tác thực hiện phân tích thành phần hạt của cát, đá Xác định được loại cốt liệu thuộc loại cốt liệu nào như: lớn, trung bình, nhỏ, mịn Từ kết quả thí nghiệm ta có thể xác định được module độ lớn của cốt liệu,xác định được Dmax, Dmin Ứng dụng kết quả thí nghiệm vào việc tính toán cấp phối bê tông

2 Khái niệm

Thành phần hạt là phần trăm hàm lượng các loại hạt có trị số khác nhau trong cốt liệu Từthành phần hạt ta xác định được các đại lượng như � �� (Cát), �� �� (Đá dăm) để dự đoán lượng dùng xi măng, lượng dùng nước cho hỗn hợp bê tông, tính toán cấp phối cho

III Tiến hành thí nghiệm :

* Thí nghiệm phân tích thành phần hạt của cát:

Bước 1 : Chuẩn bị mẫu: sấy đến khối lượng không đổi và để nguội đến nhiệt độ PTN Bước 2 : Cân 2000 g cát đã chuẩn bị và sàng qua sàng 5 mm

Bước 3 : Cân 1000 g cát lọt qua sàng 5 mm đem thí nghiệm rây sàng

Bước 4 : Sàng lượng cát này lần lượt qua các sàng còn lại theo thứ tự giảm dần của kích thước mắt sàng ( sàng tay )

Bước 5 : Cân và ghi lại giá trị khối lượng mẫu được giữ lại trên từng sàng và đáy

* Thí nghiệm phân tích thành phần hạt của đá:

Bước 1 : Cân khoảng 5kg đá đen đi thí nghiệm

Bước 2 : Mang 5kg đá sàng lần lượt qua các sàng theo thứ tự giảm dần về kích thước mắt sàn

Bước 3 : Cân khối lượng sót trên từng sàng, ghi lấy kết quả

IV Tính toán và kết quả thí nghiệm :

* Thí nghiệm phân tích thành phần hạt của cát:

10

20.040.060.080.0100.0120.0

* Thí nghiệm phân tích thành phần hạt của đá :

20.040.060.080.0100.0120.0

BÀI 6 : XÁC ĐỊNH ĐỘ SỤT CỦA BÊ TÔNG

I KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ SỤT CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG :

Biết được phương pháp và cách tiến hành thí nghiệm xác định độ sụt và xác định cường độ bê tông Sử dụng phương pháp tính toán cấp phối bê tông để xác định lượng cốt liệu cần thiết

dùng để đúc mẫu bê tông Độ sụt bê tông tương tự như mác thể hiện chất lượng của bê tông Vìvậy, tùy thuộc vào từng loại công trình mà người ta sẽ thiết kế theo từng độ sụt riêng biệt Nhận

biết được độ sụt cần thiết phù hợp với mỗi hạng mục khác nhau trong công trình và lựa chọn thao tác thực hiện thi công.

II DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

Côn thử độ sụt Tấm đế bằng kim loại

Thước lá kim loại Bay súc Que sắt tròn trơn 16 �

Máy trộn bê tông

III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

Bước 1: Trộn hỗn hợp bê tông theo cấp phối đã thiết kế

Bê tông M250 => Rb = 25 Mpa

Xi măng PCB40 => Rx = 40Mpa

Mdl =2.95 => chất lượng vật liệu trung bình => A=0.5

Ta có

0.5

b x R X

NA R  0.5 25 0.5 1.75

0,5*40

b x

R AR

với 1.4 ＜ X/N ≤ 2.50.5 1.75

Bước 2: Quy trình trộn bê tông:

+ Cho 75% nước vào máy trộn

+ Cho cốt liệu lớn (đá) + Trộn 1 phút 30 giây

+ Cho xi măng từ từ vào máy trộn

- Dùng bay gạt phần cốt liệu dư trên đỉnh của côn.

- Tháo khóa và nhấc côn từ từ lên ra khỏi đế kim loại

- Lật ngược côn là đo khoảng cách chênh lệch giữa miệng côn và điểm cao nhât của hỗn hợp bê tông

Khoảng cách chênh lệnh đó là độ sụt của hỗn hợp bê tông

IV KÊT QUẢ THÍ NGHIỆM

Độ sụt là 7.5cm / Độ sụt thiết kế 7cm

V NHẬN XÉT

- Với số lượng vật liệu làm bê tông trên , khi thực hiện thí nghiệm, độ sụt của bê tông có sự sai

số sao với độ sụt thế kế nhưng vẫn nằm trong khoảng chất nhận được , nhưng việc xảy ra sai sốnày là do trong quá trình trộn bê tông có thể nhiều yếu tố tác động như thời gian trộn hoặc việc rút côn ra chưa chuẩn

BÀI 7 : XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NINH KẾT CỦA XI MĂNG

I Khái niệm

1 Vai trò

Biết được phương pháp và thao tác thực hiện xác định thời gian ninh kết của xi măng Ứng dụng kết quả thí nghiệm từ đó điều chỉnh thời gian trộn bê tông; biết được khoảng thời gian thích hợp để thực hiện công tác (đổ khuôn, đầm nén, tô trát,… hỗn hợp hồ, vữa,

xi măng bê tông để đảm bảo được chất lượng của bê tông)

II Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

Cân, có độ chính xác đến 1g Ống đong có vạch chia Máy trộn

Bộ dụng cụ Vicat Bay, đồng hồ bấm giây, dao thép

III Trình tự thí nghiệm

 Thời gian bắt đầu ninh kết:

- Bước 1, 2, 3, 4, 5: Giống với thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn

- Bước 6: Hạ kim nhỏ tiếp xúc với mặt hồ, giữ cho kim ở vị trí này trong 1-2 giây rồi bắtđầu thả kim (thời gian tính từ lúc kết thúc đổ xi măng vào nước đến khi thả kim là 4 phút)

- Bước 7: Đọc giá trị trên thang vạch khi kim ngừng lún hoặc sau 30 giây từ lúc thả kim.Bước 8: Thả kim Vicat nhỏ cho đến khi kim cách đáy 3-5 mm (thời điểm thả ấn định cách nhau 10 phút; vị trí thả kim cách rìa khâu ≥10mm).

 Thời gian kết thúc ninh kết

Sau khi thời gian ninh kết bắt đầu ta lật ngược khâu lại như hình vẽ :

Thực hiện thí nghiệm tương tự như trên cứ mỗi 30 phút thì thả rơi kim đến khi kim lún vào hồ một đoạn 0.5 mm

IV Kết quả tính toán :

Thí nghiệm thời gian ninh kết của xi măng

* Thí nghiệm xác định thời gian bắt đầu ninh kết:

Khối lượng xi măng : 500g

Thể tích nước : 145ml

 Thời gian bắt đầu ninh kết 2h15 kể từ lúc trộn xi măng

 Thời gian kết thúc ninh kết 4h15 kể từ lúc trộn xi măng

V Nhận xét

- Với số liệu trộn xi măng từ bài 3 và điều kiện môi trường, sau 2h15p thời gian ninh kếtbắt đầu và kết thúc ở thời điểm 4h15

BÀI 8 : XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG

và thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 3118:1993

Mác bê tông theo cường độ chịu nén là giá trị trung bình làm tròn đến hàng đơn vị MPa cường độ nén của các viên mẫu bê tông khối lập phương kích thước 150x150x150mm được đúc, đầm, bảo dưỡng và thí nghiệm theo tiêu chuẩn ở tuổi 28 ngày đêm Mác bê tông kí hiệu là M

Cấp bê tông theo cường độ chịu nén là giá trị cường độ nén của bê tông với xác xuất đảmbảo 0,95 Cấp bê tông được kí hiệu là B (theo TCSDVN 356:2005)

II Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

Mỗi nhóm đúc mẫu gồm 3 viên mẫu lập phương có cạnh là 15cm

Sau 24h khi bê tông đã rắn , ta sẽ tháo khuôn mang 3 viên lập phương có cạnh 15cm ngâm vào

hồ nước

Sau 14 ngày ngâm mẫu ở hồ nước ta sẽ lấy mẫu lên

Lâu khô bề mặt mẫu , chọn những bề mặt mẫu bằng phẳng và nhẵn nhất để thử mẫu

 Tiến hành thí nghiệm