Báo cáo học phần thực tập Địa cơ thí nghiệm xác Định các chỉ tiêu cơ lý của Đất

 Xác định được một số chỉ tiêu cơ lý của đất như thành phần hạt, độ ẩm, khối lượng riêng, tỷ trọng hạt, giớihạn dẻo, giới hạn chảy, các thông số biến dạng và các thông số cường độ.. Phầ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG

BỘ MÔN THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG

BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC TẬP ĐỊA CƠ

Nhóm:…………

Sinh viên thực hiện: ………

……….

………

Giảng viên hướng dẫn: TS Hà Thị Như Thủy

Trang 2

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT

A GIỚI THIỆU CHUNG

 Ngành đào tạo: Xây dựng dân dụng và công nghiệp

 Số tiết thí nghiệm: 45 tiết

 Thời điểm thí nghiệm: Các bài thí nghiệm được thực hiện sau khi sinh viên đã được học các phần lý thuyếttương ứng

 Các loại vật liệu dùng thí nghiệm: đất

B MỤC ĐÍCH YÊU CẦU

Sau khi thực hành thí nghiệm, sinh viên cần đạt được các yêu cầu sau:

 Hiểu biết cơ bản về công tác thí nghiệm (Khâu chuẩn bị mẫu, khâu chuẩn bị trang thiết bị, khâu thí nghiệm,khâu xử lý số liệu và đánh giá kết quả)

 Nâng cao sự hiểu biết về các tính chất cơ lý của đất, quan sát trạng thái ứng suất-biến dạng của đất từ khibắt đầu chịu tải đến khi bị phá hoại

 Xác định được một số chỉ tiêu cơ lý của đất như thành phần hạt, độ ẩm, khối lượng riêng, tỷ trọng hạt, giớihạn dẻo, giới hạn chảy, các thông số biến dạng và các thông số cường độ

 Hiểu được tính năng sử dụng và biết vận hành các trang thiết bị, máy móc thí nghiệm

- Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích

- Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy

- Thí nghiệm xác định các thông số biến dạng

- Thí nghiệm xác định các thông số cường độ = xác định sức chống cắt

D KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Được trình bày theo nội dung của từng bài thí nghiệm cụ thể

Trang 3

BÀI 1: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA ĐẤT

Bằng Phương pháp rây khô (theo TCVN 4198:2014)

1 Dụng cụ thí nghiệm:

- Cân kỹ thuật có độ chính xác 1 g và 0.01 g

- Bộ rây tiêu chuẩn có kích thước lỗ: 10; 5; 2; 1; 0.5 mm

- Cối sứ và chày bọc cao su hoặc máy tán cơ học để tách rời các hạt đất

- Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ

Bước 1: Xếp bộ rây có kích thước lỗ tròn, đường kính 10, 5, 3, 2, 1.25, 1, 0.65, 0.5, 0.315, 0.25, đáy rây dưới

cùng và để bộ rây theo thứ tự từ trên xuống dưới Chuẩn bị đất đã được sấy khô và dùng chày su để tách rời cáchạt đất rồi rải đất ra trên 1 cái khay Theo phương pháp chia tư, lấy khoảng 100-5000 g tùy vào đất có bao nhiêuhàm lượng sỏi sạn cho vào rây trên cùng của bộ rây

Không chứa hạt có kích thước > 2 mm 100 – 200 g

Chứa đến 10% hạt có kích thước > 2 mm 300 – 900 g

Chứa từ 10 – 30% hạt có kích thước > 2 mm 1000 – 2000 g

Chứa trên 30% hạt có kích thước > 2 mm 2000 – 5000 g

Bước 2: Tiến hành rây và cầm cả bộ rây lắc xoay tròn, phần đất dư trên rây đem bỏ vào cối có chày su để tách

rời các hạt đất thêm lần nữa, cho phần đất sau nghiền vào rây trên cùng của bộ rây và tiến hành rây Phần đấtcòn sót lại trên rây trên cùng lúc này được cho vào dĩa đựng

Bước 3: Lần lượt tiếp tục lấy phần đất còn sót lại trên từng rây tiếp tục bỏ vào cối có chày su để nghiền lại, rồi

cho phần đất sau khi nghiền vào rây và tiến hành rây như trên Phần đất còn sót lại trên từng rây được cho vàotừng dĩa đựng

Bước 4: Sau khi rây toàn bộ đất qua các rây và cho phần đất sót lại trên từng rây vào từng dĩa đựng Cân khối

lượng của từng nhóm hạt trên từng rây của từng dĩa đựng đó Tính toán được % riêng biệt, % tích lũy, % lọt râycủa từng nhóm hạt

Phần trăm khối lượng lọt qua rây = 100% - Phần trăm khối lượng giữ lại trên rây cộng dồn

( m1 là khối lượng đất tổng cộng của các hạt có kích thước lớn hơn 0.1 mm (g); mi là khối lượng đất giữ lại trênmỗi rây (g); mTi là khối lượng đất giữ lại trên rây cộng dồn (g))

Trang 4

MẪU KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM - MẪU 1A

Khối lượng khay =

Khối lượng khay + đất =

 Khối lượng mẫu đất =

Khối lượng hạttrên rây (g)

Phần trămriêng biệt

Phần trămtích lũy (%)

Phần trămlọt qua rây(%)

BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ THÀNH PHẦN HẠT CỦA ĐẤT

Trang 5

4 Nhận xét – Kết luận

Khi đã có đường cong cấp phối cỡ hạt, xác định hệ số đồng nhất Cu = D60

D10 =

Hệ số hạng cấp Cc = ( D30)2

D10× D60=

(Chỉ ra D60, D30 và D10 trên đường cong cấp phối đất)

Từ đó đưa ra nhận xét về cấp phối của loại đất đã thí nghiệm:

………

Trang 6

MẪU KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM – MẪU 1B

Trang 7

………

Trang 8

MẪU KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM – MẪU 1C

Trang 9

………

Trang 10

MẪU KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM – MẪU 1D

Trang 11

………

Trang 12

BÀI 2: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT Bằng Phương pháp sấy (theo TCVN 4196:2012)

- Cốc sứ và chày sứ có đầu bọc cao su

- Khay men để phơi đất

2 Trình tự thí nghiệm

Bước chuẩn bị:

- Chuẩn bị 2 khay nhôm, ghi lại số hiệu để nhận biết 2 khay nhôm đã chọn

- Đem cân lần lượt 2 khay nhôm thu được khối lượng ban đầu của từng khay là m01 và m02

Bước 1: Cho mẫu đất vào 2 khay nhôm đã được đánh số ký hiệu.

Bước 2: Đem khay nhôm có chứa mẫu đất đi cân, thu được khối lượng là ma1 và ma2

Bước 3: Sau đó đem khay nhôm có chứa mẫu đất đi sấy khô ở nhiệt độ 105oC

Bước 4: Sau khi sấy xong, đem cân lại khay nhôm có chứa mẫu thu được khối lượng của khay nhôm cộng đất

Trang 13

mdi: khối lượng của khay + đất khô thứ i (g)

moi: khối lượng khay thứ i (g)

Độ ẩm cuối cùng của mẫu đất w là trung bình cộng của kết quả xác định độ ẩm ở các lần thí nghiệm

BẢNG SỐ LIỆU – Mẫu 2A

Khối lượng khay (mo, g)

Khối lượng khay + đất ẩm (ma, g)

Khối lượng khay + đất khô (md, g)

Độ ẩm của đất wi (%)

Độ ẩm trung bình của đất w (%)

………

BẢNG SỐ LIỆU – Mẫu 2B Khay số 1 2 Khối lượng khay (mo, g) Khối lượng khay + đất ẩm (ma, g) Khối lượng khay + đất khô (md, g) Độ ẩm của đất wi (%) Độ ẩm trung bình của đất w (%) Nhận xét – Kết luận ………

………

BẢNG SỐ LIỆU – Mẫu 2C Khay số 1 2 Khối lượng khay (mo, g) Khối lượng khay + đất ẩm (ma, g) Khối lượng khay + đất khô (md, g) Độ ẩm của đất wi (%) Độ ẩm trung bình của đất w (%) Nhận xét – Kết luận ………

………

Trang 14

………

BẢNG SỐ LIỆU – Mẫu 2D Khay số 1 2 Khối lượng khay (mo, g) Khối lượng khay + đất ẩm (ma, g) Khối lượng khay + đất khô (md, g) Độ ẩm của đất wi (%) Độ ẩm trung bình của đất w (%) Nhận xét – Kết luận ………

………

BÀI 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA ĐẤT bằng phương

pháp dao vòng (theo TCVN 4195:2012)

- Cân kỹ thuật có độ chính xác 1 g và 0.01 g

- Dao vòng làm bằng kim loại không gỉ, có mép cắt sắc, có chiều cao 2 cm, vòng trong 6,16 cm, Thước kẹp, mâm và dao cắt đất

Bước chuẩn bị:

- Dùng thước kẹp đo đường kính d (cm) và chiều cao h (cm) của dao vòng Suy ra thể tích V (cm3) của dao vòng

- Đem cân dao vòng thu được khối lượng ban đầu mo (g)

- Dùng cung dây hoặc dao thẳng cắt mẫu đất sao cho chiều cao của mẫu đất lớn hơn chiều cao của dao vòng khoảng 1 cm

- Dùng dao thẳng gọt bằng hai mặt của mẫu đất

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Ấn dao vòng vào đất theo chiều thẳng đứng một đoạn khoảng 2/3 chiều cao của dao vòng.

Bước 2: Dùng dao thẳng gọt bỏ bớt phần đất thừa xung quanh.

Bước 3: Đặt vòng đệm lên trên dao vòng và tiếp tục ấn dao vòng vào trong đất cho đến khi dao vòng ngập sâu

vào trong mẫu đất một đoạn 0.2 cm đến 0.5 cm

Bước 4: Lấy vòng đệm ra, dùng dao thẳng gọt bỏ phần đất thừa xung quanh dao vòng.

Bước 5: Lau sạch dao vòng bằng khăn ướt, đem dao vòng có chứa đất đi cân thu được khối lượng ma

3 Tính toán kết quả

Khối lượng thể tích của mẫu đất: γ= ma− m0

V (g/cm

3) Trong đó: ma: khối lượng dao vòng có chứa đất (g)

Trang 15

mo: khối lượng dao vòng (g) V: thể tích của đất trong dao vòng (cm3) = π d2

Khối lượng dao vòng mo (g) 43,61 44,21 43,19

Khối lượng dao vòng + đất (g) 176,91 174,31 172,03Khối lượng đất (g) 124,3 130,1 128,84Khối lượng thể tích của đất  (g/cm3) 2,1 2,2 2,2

Dung trọng tự nhiên của đất 21.6

Khối lượng thể tích trung bình của đất (g/

Trang 16

Chiều cao h (cm) 2 2 2

Thể tích dao vòng V (cm3) 59,18 59,18 59,8

Trang 17

BÀI 4: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN CHẢY CỦA ĐẤT

Bằng phương pháp Casagrande (theo TCVN 4197:2012)

- Mẫu đất phải được phơi khô ở điều kiện tự nhiên hoặc sấy khô ở nhiệt độ < 60oC

- Đem đất đi nghiền nhỏ, tiến hành rây đất qua rây số 40 (đường kính mắt rây là 0.5 mm)

- Lấy khoảng 200 g lọt qua rây trộn với nước cất

- Dùng dao trộn đều cho thật kỹ sao cho đất đạt trang thái như hồ đặc

- Nếu là mẫu đất ẩm tự nhiên thì tiến hành cho vào chén và trộn thật đều, có thể thêm ít nước nếu thấy cần

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Lau chỏm cầu bằng khăn ướt, sau đó trét phần đất đã trộn với chỏm cầu

Bước 2: Dùng dao cắt rảnh chia đất ở trong chõm cầu ra thành 2 phần đều nhau

Bước 3: Quay đều cần quay với tốc độ 2 vòng/1s đến khi hai phần đất trong chỏm cầu khép một đoạn dài 12.7

mm thì ngừng quay Đếm số lần quay N

Bước 4: Dùng dao lấy một phần đất chỗ ranh khép lại đi xác định độ ẩm

Trang 18

Bước 5: Lấy phần đất còn lại trong chỏm cầu cho lại vào chén đất và tiếp tục trộn đều cho bay bớt nước.Lặp lại các bước 1, 2, 3, 4 và tiến hành xác định thêm 2 lần nữa.

Khối lượng khay + đất khô (md,

g)

Độ ẩm của mẫu wi (%)

Trang 19

Từ đồ thị này ta có thể xác định được giới hạn chảy WL tại số lần N = 25.

g)

Trang 20

g)

Trang 21

g)

Trang 22

4 Nhận xét và kết luận:

………

BÀI 5: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN DẺO CỦA ĐẤT

Bằng phương pháp lăn tay (theo TCVN 4197:2012)

Trang 23

- Đem cân lần lượt 2 khay nhôm thu được khối lượng ban đầu của từng khay m01 và m02

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Tiếp tục nhào trộn mẫu đất còn dư thật kỹ, tạo mẫu có độ ẩm thấp hơn giới hạn dẻo (ước chừng) Bước 2: Chia phần đất dành cho thí nghiệm thành 3 hay 4 mẫu nhỏ

Bước 3: Lăn mẫu đất trên tấm kính bằng 4 ngón tay Dùng áp lực các ngón tay vừa đủ để tạo được một que đất

có đường kính 3 mm Nếu trên que đất chưa xuất hiện các vết nứt thì cắt que đất ra các phần nhỏ hơn, vo tròn và lăn lại cho đến khi que đất đạt đường kính 3 mm và đồng thời xuất hiện các vết nứt

Bước 4: Cho que đất vào hộp nhôm, xác định độ ẩm của sợi đất này

3 Tính toán kết quả:

Giới hạn dẻo tương ứng với độ ẩm của cac que đất đạt đường kính 3 mm, đồng thời xuất hiện các vết nứt Chỉ số dẻo: Ip = WL – WP

Độ sệt B được tính theo công thức:

B = w−WP

WL− WP

BẢNG SỐ LIỆU – Mẫu 5A

Độ ẩm ở trạng thái dẻo của đất wi (%)

Giới hạn dẻo của đất w (%)

………

BẢNG SỐ LIỆU – Mẫu 5B Khay số 1 2 Khối lượng khay (mo, g) Khối lượng khay + đất ẩm (ma, g) Khối lượng khay + đất khô (md, g) Độ ẩm ở trạng thái dẻo của đất wi (%) Giới hạn dẻo của đất w (%) 4 Nhận xét – Kết luận ………

………

Trang 24

………

BẢNG SỐ LIỆU – Mẫu 5C

Nhận xét – Kết luận

………

BÀI 6: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH TÍNH NÉN LÚN CỦA ĐẤT

Bằng phương pháp nén không nở hông (theo TCVN 4200:2012)

- Hộp nén

- Bàn máy

- Bộ phận tăng tải với hệ thống cánh tay đòn

- Các đĩa cân, quả cân để tạo áp lực

- Thiết bị đo biến dạng

- Dụng cụ tạo mẫu (dao vòng, dao gọt mẫu, cung dây,…)

- Đồng hồ bấm giây, cân, lò sấy,…

Trang 25

- Sau khi mẫu đất đã được chuẩn bị xong thì lấy hộp nén ra khỏi bàn máy và lắp dao vòng chứa mẫu đất vào hộpnén và lắp đặt vào vị trí thí nghiệm.

- Cân bằng cánh tay đòn, tránh không có khoảng hở

- Đặt tải trọng theo từng cấp áp lực tăng dần và ghi nhận số đọc của đồng hồ đo lún theo thời gian

- Yêu cầu quá trình đặt tải như sau:

+ Cấp tải sau sẽ gấp đôi cấp tải trước

+ Quy trình cấp tải như sau: 12,5 – 25 – 50 – 100 (kPa)

+ Sử dụng đồng hồ bấm giờ và theo dõi biến dạng nén trên đồng hồ biến dạng dưới mỗi cấp và ghi nhận kếtquả chuyển vị lún

+ Các mốc thời gian đo ghi kết quả thí nghiệm (15s – 30s – 1 phút – 2 phút – 4 phút – 8 phút – 15 phút – 30phút – 1h – 2h), kể từ khi bắt đầu thí nghiệm cho đến khi biến dạng của mẫu ổn định

+ Chỉ gia tải khi ở cấp tải hiện tại, sau một thời gian không xuất hiện lún vẫn giữ nguyên số liệu lún thì tiếnhành dỡ tải

*Kết thúc thí nghiệm:

- Lấy dao vòng có đất ra khỏi máy nén

- Tiến hành vệ sinh và kiểm tra máy

- Trình bày bảng kết quả và xác định các chỉ tiêu về tính nén lún của mẫu đất

Bước 1: Dùng thước kẹp xác định đường kính trong và đường kính ngoài, chiều cao của dao vòng Sau đó, ta sẽ

xác định được thể tích của dao vòng

Bước 2: Dùng cân điện tử xác định được khối lượng của dao vòng.

Bước 3: Dùng cân điện tử xác định khối lượng của mâm.

Bước 4: Dùng dao vòng ấn sâu vào mẫu đất đã chọn đến khi đầy dao vòng theo chiều thẳng đứng (Lưu ý: ấn dao

vòng và luôn giữ dao vòng theo chiều thẳng đứng, đất trong dao vòng phải đầy để không bị thiếu hụt)

Bước 5: Dùng dao cắt đất cắt phẳng hai đầu của dao vòng.

Bước 6: Xác định khối lượng của dao vòng, đất, mâm Sau đó trừ đi khối lượng mâm, vòng, ta xác định được

khối lượng đất đã đo

Trang 26

BẢNG KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG MẪU ĐẤT

Mẫu đất Khối lượng đất và dao

Trang 27

VẼ ĐƯỜNG CONG NÉN ĐẤT MỘT CHIỀU e-P

BÀI 7: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT

Bằng máy cắt phẳng (theo TCVN 4199:1995)

-Máy cắt trực tiếp gồm hộp điều khiển, lòng cắt, vòng ứng lực, giá treo khối lượng, hộp cắt, dao vòng, đá thấm

2 Trình tự thí nghiệm:

Thí nghiệm cắt phẳng gồm 3 trường hợp như sau:

- Cắt nhanh, không cố kết: không nén trước, cắt nhanh

- Cắt nhanh, cố kết: có nén trước, cắt nhanh (tốc độ cắt là 0.01 mm/phút)

Bước 1: Dùng dao vòng (ít nhất 3 dao vòng) ấn vào mẫu đất xác định khối lượng thể tích tự nhiên

Tiêu đề	Thí Nghiệm Xác Định Các Chỉ Tiêu Cơ Lý Của Đất
Người hướng dẫn	TS. Hà Thị Như Thủy
Trường học	Trường Đại Học Kiến Trúc Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại	báo cáo
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	81,85 KB