MỤC LỤC 1. TÊN THÍ NGHIỆM: XÁC ĐỊNH TỶ TRỌNG LỚN NHẤT, KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA BÊ TÔNG NHỰA Ở TRẠNG THÁI RỜI (TCVN 8860-4 : 2011) 3 1.1. LÝ THUYẾT 3 1.1.1. Mục đích, ý nghĩa thí nghiệm 3 1.1.2. Các khái niệm 3 1.1.3. Nguyên tắc thí nghiệm 3 1.1.4. Thiết bị thí nghiệm 3 1.1.5. Chuẩn bị mẫu 4 1.1.6. Tiến hành thí nghiệm 5 1.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 5 2. TÊN THÍ NGHIỆM: Thí nghiệm đầm nén đất đá trong phòng thí nghiệm (TCVN 22TCN 333:2006) 6 2.1. LÝ THUYẾT 6 2.1.1. Mục đích thí nghiệm 6 2.1.2. Các thông số kĩ thuật 6 2.1.3. Dụng cụ thí nghiệm 7 2.1.4. Trình tự thí nghiệm Error! Bookmark not defined. 2.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM. 8 3. TÊN THÍ NGHIỆM: XÁC ĐỊNH ĐỘ BẰNG PHẲNG CỦA MẶT ĐƯỜNG BẰNG THƯỚC 3M (TCVN 8864-2011) 11 3.1. LÝ THUYẾT 11 3.1.1. Mục đích thí nghiệm 11 3.1.2. Thiết bị thí nghiệm 11 3.1.3. Chuẩn bị thí nghiệm 12 3.1.4. Tiến hành thí nghiệm 12 3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 12 3.3. Ý NGHĨA THÍ NGHIỆM 13 4. TÊN THÍ NGHIỆM: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT (TCVN 8866:2011). 14 4.1. Lý thuyết 14 4.1.1. Mục đích thí nghiệm 14 4.1.2. Các khái niệm 14 4.1.3. Thiết bị thí nghiệm 14 4.1.4. Trình tự thí nghiệm 15 4.1.5. Xử lý kết quả 15 4.1.6. Ý nghĩa của thí nghiệm 16 4.2. Kết Quả Thí Nghiệm 16 5. TÊN THÍ NGHIỆM: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ NÉN BẰNG SÚNG BẬT NẢY (TCVN 9334 : 2012) Error! Bookmark not defined. 5.1. LÝ THUYẾT Error! Bookmark not defined. 5.1.1. Mục đích thí nghiệm Error! Bookmark not defined. 5.1.2. Dụng cụ thí nghiệm Error! Bookmark not defined. 5.1.3. Trình tự thí nghiệm Error! Bookmark not defined. 5.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM …………………………………………………...20 6. TÊN THÍ NGHIỆM: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ, VỊ TRÍ CỐT THÉP (TCVN 9356:2012) ……………………... 22 6.1. LÝ THUYẾT 22 6.1.2. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 22 6.1.3. Trình tự thí nghiệm 23 6.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ………………………………………………….. 24 7. TÊN THÍ NGHIỆM: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG BẰNG VẬN TỐC XUNG SIÊU ÂM (TCVN 9357:2012) 26 7.1. LÝ THUYẾT 26 7.1.1. Nguyên lý của phương pháp 26 7.1.2. Phạm vi áp dụng 26 7.1.3. Nguyên lý hoạt động 26 7.1.4. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 27 7.1.5. Trình tự thí nghiệm 27 7.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ……………………………………………………27
LÝ THUYẾT
Mục đích, ý nghĩa thí nghiệm
- Xác định tỷ trọng lớn nhất, khối lượng riêng của bê tông nhựa (BTN) ở trạng thái rời ở nhiệt độ 25 o C.
- Từ tỷ trọng lớn nhất của bê tông nhựa tính ra độ rỗng dư của bê tông đã đầm nén
Các khái niệm
Tỷ trọng lớn nhất (Maximum Specific Gravity) của BTN ở trạng thái rời là tỷ số giữa khối lượng của BTN ở nhiệt độ 25 o C so với khối lượng nước có cùng thể tích ở cùng nhiệt độ.
Khối lượng riêng (Density) của BTN là khối lượng của một đơn vị thể tíchBTN không chứa lỗ rỗng ở nhiệt độ 25 o C
Nguyên tắc thí nghiệm
- Mẫu BTN được sấy khô, làm tơi và đưa vào bình đựng và cân trừ bì để xác định khối lượng
- Đổ nước có nhiệt độ 25 o C ± 1 o C ngập mẫu trong bình, dùng máy hút chân không để hút không khí bị kẹt trong lỗ rỗng của mẫu BTN trong khoảng thời gian 15 min ± 2 min ở áp suất dưới 30 mmHg
- Xác định khối lượng nước ứng với phần thể tích mẫu BTN chiếm chỗ ở
25 o C Tính toán để xác định tỷ trọng lớn nhất và khối lượng lượng riêng củaBTN.
Thiết bị thí nghiệm
Bình đựng mẫu: Bình đựng mẫu có khả năng chịu được áp suất chân không hoàn toàn và có các phụ tùng kèm theo để duy trì áp suất chân không trong quá trình thí nghiệm (Hình 1) Đầu ống hút chân không thông với bình đựng mẫu có lưới lọc 0,075 mm.
Cân: cân có khả năng cân được khối lượng toàn bộ mẫu với độ chính xác0,1 %.
Máy hút chân không: có khả năng tạo áp suất còn lại trong bình đựng mẫu thấp hơn 30 mmHg.
Bình lọc hơi nước: Sử dụng 03 bình thót cổ có thể tích không dưới 1000 mL nối kết giữa bình đựng mẫu và bơm hút chân không để hạn chế hơi nước thâm nhập vào máy hút chân không.
Áp kế được gắn với bình đựng mẫu để đo áp suất trong bình đựng mẫu.
Chân không kế: được lắp tại đầu ống hút chân không nối với máy hút để kiểm tra lại giá trị áp suất đọc tại áp kế gắn trực tiếp vào bình đựng mẫu.
Nhiệt kế: có độ chính xác là 1 o C.
Tủ sấy có khả năng điều chỉnh nhiệt độ với độ chính xác tối thiểu là 5 oC, có thể duy trì nhiệt độ sấy tới 135 o C.
Khay để sấy mẫu và làm tơi mẫu.
Giẻ lau mềm, khô, thấm nước.
Chuẩn bị mẫu
Khối lượng mẫu thử tối thiểu được quy định trong bảng
Bảng khối lượng mẫu tối thiểu
Cỡ hạt cốt liệu lớn nhất danh định
Khối lượng mẫu tối thiểu g
Nếu khối lượng mẫu lớn hơn sức chứa của bình đựng mẫu thì phải chia mẫu làm nhiều phần có khối lượng xấp xỉ nhau và tiến hành thử nghiệm trên từng phần Khối lượng riêng của BTN đối với toàn bộ mẫu là giá trị trung bình của các lần thử nghiệm trên các phần mẫu riêng biệt
Mẫu thí nghiệm là BTN 12.5
Tiến hành thí nghiệm
Sấy khô mẫu trong tủ sấy đến khối lượng không đổi (chênh lệch khối lượng giữa hai lần cân liên tiếp cách nhau 0,5 giờ không chênh quá 0,1 % khối lượng lần cân sau) Đối với hỗn hợp chế bị trong phòng thử nghiệm, sấy trong tủ tại nhiệt độ 135 o C 5 o C trong vòng ít nhất 2 giờ.
Làm tơi mẫu BTN bằng tay Trong quá trình làm tơi mẫu không làm cho các hạt cốt liệu bị vỡ, các hạt mịn vón lại có kích cỡ không quá 6,3 mm.
Chia mẫu làm hai phần ( chia làm 4 phần rồi lấy 2 phần đối đỉnh để hạn chế sai số giữa hai mẫu thử)
Cân bình đựng mẫu , ký hiệu khối lượng này là (A).
Cho mẫu vào bình đựng, cân xác định khối lượng, ký hiệu khối lượng này là (B).
Đổ nước vào trong mẫu cho đến khi nước ngập mẫu từ 3 5 cm
Hút dần không khí ra khỏi bình đựng mẫu đến khi áp suất đạt mức thấp hơn
30 mmHg (tốt nhất là đạt mức 0 mmHg), kết hợp với máy rung để có thể loại bỏ hết không khí trong mẫu Duy trì áp suất thấp trong thời gian 15 phút.
Khi hết thời gian hút chân không, mở van cho không khí quay lại bình đựng mẫu Sau đó tiếp tục rót nước vào trong bình cho đến khi bình đầy dùng tấm kính gạt nước mặt sao cho không có bọt khí nổi lên mặt tấm kính., lau sạch bề mặt bình Tiến hành cân mẫu ta có KL mẫu + bình + nước + tấm kính (C)
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Chênh nhau giữa hai mẫu đo : 2,555−2.549=0.006≤0.011 g/cm 3
Khối lượng riêng của mẫu BTN 12.5 ở nhiệt độ 25 o C : γ mm =2,549+2,555
TÊN THÍ NGHIỆM: Thí nghiệm đầm nén đất đá trong phòng thí nghiệm (TCVN 22TCN 333:2006)
LÝ THUYẾT
- Xác định quan hệ giữa độ ẩm đầm nén và khối lượng thể tich khô của vật liệu đất, đá dăm và các loại vật liệu phù hợp khác như đất gia cố, cấp phối đá dăm gia cố, cấp phối thiên nhiên dùng trong công trình giao thông
Vật liệu: đất hạt mịn, đất cát (cát đen), đất sét, đất hạt thô… (kích cỡ hạt Dmax 4,75mm chiếm không quá 50%) làm nền đường.
2.1.2 Các thông số kĩ thuật
Thí nghiệm sử dụng phương pháp đàm nén Proctor cải tiến
Thông số kĩ thuật II-A Đường kính trong của cối đầm (mm) 101,60
Chiều cao cối đầm (kg) 116,40
Khối lượng chày đầm (kg) 4,54 Đường kính chày (mm) 50,80
Cỡ hạt lớn nhất khi đầm (mm) 4,75
Khối lượng mẫu tối thiểu xác định độ ẩm (g) 100
- Vật liệu được hong khô đến khi có thể làm rơi vật liệu, sàng loại bỏ hạt quá cỡ, chia đều thành các mẫu.
- Tính lượng nước thích hợp cho mỗi mẫu để độ ẩm các mẫu tăng dần.
- Với mẫu mẫu đầm, vật liệu được cho vào cối với số lớp thích hợp, mỗi lớp được đầm với số chầy quy định Sau khi đầm lớp cuối cùng, xác định giá trị độ ẩm, khối lượng thể tích ướt, khối lượng thể tích khô của mẫu.
- Lập đề thị quan hệ độ ẩm - Khối lượng thể tích khô trên cơ sở số liệu thí nghiệm của các mẫu.
- Xác định giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất và khối lượng thể tích khô lớn nhất trên cở sở đồ thị quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khô.
- Cối đầm: cối nhỏ (có đường kính trong 101,6 mm) Cối đầm được chế tạo bằng kim loại, hình trụ rỗng Trên cối có lắp một đai cối cao khoảng 60mm để việc đầm mẫu được dễ dàng hơn Đai cối bằng kim loại hình trụ rỗng, có đường kính trong bằng đường kính trong của cối Cối cùng với đai có thể lắp chặt khít vào với đế cối. Đế cối được chế tạo bằng kim loại và có bề mặt phẳng.
- Chày đầm: chày đầm hình trụ bằng kim loại có khối lượng 4.536 ± 0,009)kg, mặt đầm phẳng hình tròn đường kính (50,80 ± 0,25)mm chiều cao rơi (457 ± 2)mm Chầy được lắp trong một ống kim loại để dẫn hướng và khống chế chiều cao rơi, bảo đảm sai số về chiều cao rơi nằm trong khoảng 2mm Ống dẫn hướng phải có đường kính trong đủ lớn để chầy đầm không bị kẹt Cách mỗi đầu ống dẫn hướng khoảng 20mm.
- Cân: Một chiếc cân có khả năng cân được đến 15kg với độ chính xác ± 1g (để xác định khối lượng thể tích ướt của mẫu); một chiếc có khả năng cân được đến 800g với độ chính xác ± 0,01g (để xác định độ ẩm mẫu).
- Xô, khay, chậu, bay, thước,…
- Làm khô mẫu: nếu mẫu ẩm ướt cần phải làm khô mẫu bằng cách phơi ngoài không khí hoặc cho vào tủ sấy Làm tơi mẫu và dung chày cao su nghiền các hạt nhỏ tránh làm thay đổi thành phần hạt.
- Sàng mẫu: sử dụng sàng vuông 19 mm hoặc 4,75 mm tuỳ theo phương pháp để sàng hạt quá cỡ.
- Khối lượng cần thiết: khối lượng tối thiểu vật liệu chế bị mẫu sau khi sàng hạt quá cỡ đối với các phương pháp đầm nén như sau:
Phương pháp II-A: 15kg (3kg x 5 cối)
Bước 2: Tạo độ ẩm cho mẫu
- Lấy vật đã chuẩn bị chia thành 5 phần tương đương nhau Mỗi phần mẫu được trộn đều với một lượng nước thích hợp để được loạt mẫu có độ ẩm cách nhau 1 khoảng nhất định sao cho giá trị độ â ̉m đầmchặt tốt nhất tìm được sau khi thí nghiệm nằm trong khoảng giữa của 5 giá trị độ ẩm tạo mẫu Ủ mẫu với thời gia ủ là 12h Đối với vật liệu rời không chứa sét thời gian ủ là 4h.
- Chuẩn bị dụng cụ và chọn các thông số đầm nén: căn cứ phương pháp đầm nén quy định.
- Trình tự đầm mẫu: loạt mẫu đã chuẩn bị sẽ được đầm lần lượt từ mẫu có độ ẩm thấp nhất cho đến mẫu có độ ẩm cao nhất.
- Chiều dày mỗi lớp và tổng chiều dày sau khi đầm: căn cứ số lớp đầm quy định theo phương pháp đầm nén để điều chỉnh lượng vật liệu đầm 1 lớp cho phù hợp, sao cho chiều dày của mỗi lớp sau khi đầm tương đương nhau và tổng chiều dày của mẫu sau khi đầm cao hơn cối đầm khoảng 10mm
- Đầm cối thứ nhất: tiến hành với mẫu có độ ẩm thấp nhất theo trình tự sau:
+ Xác định khối lượng cối, ký hiệu là M (g) Lắp cối chặt khít với đế cối
+ Đầm lớp thứ nhất: đặt cối tại vị trí có mặt phẳng chắc chắn, không chuyển vị trong quá trình đầm Cho một phần mẫu có khối lượng phù hợp vào cối, dàn đều mẫu và làm chặt sơ bộ bằng cách lấy chầy đầm hoặc dụng cụ nào đó có đường kính khoảng 50mm đầm rất nhẹ đều khắp mặt mẫu cho đến khi vật liệu không còn rời rạc và mặt mẫu phẳng Khi đầm, phải để cho chầy đầm rơi tự do và dịch chuyển chầy sau mỗi lần đầm để phân bổ các cú đầm đều khắp mặt mẫu Sau khi đầm xong với số chầy quy định, nếu có phần vật liệu bán trên thành cối hoặc nhô lên trên bề mặt mẫu thì phải lấy dao cạo đi và rải đều trên mặt mẫu
+ Đầm các lớp tiếp theo: lặp lại quá trình như lớp trước.
+ Sau khi đầm xong, tháo đai cối ra và làm phẳng mặt mẫu bằng thanh thép gạt sao cho bề mặt mẫu cao ngang với mặt trên của cối Xác định khối lượng của mẫu và cối, ký hiệu là M1 (g)
+ Lấy mẫu xác định độ ẩm: đẩy mẫu ra khỏi cối và lấy một lượng vật liệu đại diện ở phần giữa khối đất, cho vào hộp giữ ẩm, sấy khô để xác định độ ẩm, ký hiệu là W (%). Đối với đất loại cát, lấy mẫu vật liệu rời (ở chảo trộn) trước khi đầm để xác định độ ẩm.
- Độ ẩm mẫu xác định theo công thức sau:
A: Khối lượng mẫu đất tự nhiên + hộp (g)
B: Khối lượng mẫu + hộp sau khi đã sấy khô (g)
- Khối lượng thể tích ướt của mẫu được xác đinh theo công thức: γw: khối lượng thể ướt của mẫu, g/cm 3
- Khối lượng thể tích khô của mẫu: γk: Khối lượng thể tích khô của mẫu, g/cm 3 γw: khối lượng thể ướt của mẫu, g/cm 3
- Kết quả thí nghiệm đầm nén
Khối lượng thể tích ướt
Khối lượng vl ướt + hộp (g) 27919 36162 47945 41391 345567 Khối lượng vl khô + hộp (g) 26483 33763 43947 37457 30818
Khối lượng thể tích khô
Từ biểu đồ ta xác định được:
- Giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất (Wop): 13,48%
- Khối lượng thể tích khô lớn nhất (γkmax): 2,16g/cm 3
TÊN THÍ NGHIỆM: XÁC ĐỊNH ĐỘ BẰNG PHẲNG CỦA MẶT ĐƯỜNG BẰNG THƯỚC 3M (TCVN 8864-2011)
LÝ THUYẾT
- Để kiểm tra đánh giá độ bằng phẳng (độ võng) của mặt đường đã hoàn thiện hoặc xác định bằng phẳng của các lớp kết cấu nền đường trong quá trình thi công.
- Thước được chế tạo bằng kim loại không rỉ, dài 3m.
- Thước phải thẳng, nhẹ, đủ độ cứng không bị biến dạng trong quá trình thí nghiệm và có đánh dấu tại các điểm cách nhau 50cm tính từ đầu thước.
- Thước được chế tạo bằng kim loại không rỉ và ít bị mài mòn.
- Thước có hình tam giác có khắc 6 giá trị chiều cao: 3mm, 5mm, 10mm, 15mm và 20mm để nhanh chóng đọc được trị số khe hở (mm) giữa mặt đường và cạnh dưới của thước thẳng.
( Có thể thay thế bằng thước đo khoảng cách gữa mặt đường và thước đo 3m)
Chổi để làm sạc mặt đường, dụng cụ hướng dẫn giao thông ( biển báo, côn dẫn hướng,…)
- Tiến hành theo trình tự như sau:
+ Kiểm tra độ phẳng của thước trước khi sử dụng.
+ Dùng chổi làm sạch mặt đường tại nơi thí nghiệm.
+ Các vị trí đo theo hướng song song với tim đường và đo theo từng làn. Mật độ các điểm đo và vị trí đo như sau:
Với đường trong quá trình thi công và nghiệm thu: Vị trí đo cách mép đường và bó vỉa tối thiểu 0,6m ; mật đọ đo tối thiểu 25 mết dài/ 1 vị trí
Với đường trong quá trình khai thác: Đo trong phạm vi hằn vệt bánh xe với mật độ đo khoảng 50 mét dài/ 1 vị trí.
- Đặt thước dài 3m song song với tim đường.
- Tại các điểm đo cách nhau 50cm đã xác định trên thước, đẩy nhẹ con nêm vào khe hở giữa mặt đường và cạnh thước dưới
- Đọc và ghi các trị số khe hở tương ứng vào sổ.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Ta ghi được bảng sau:
Vị trí đo Số khe hở giữa mặt đường và thước dài 3m, x(mm)
So với trục đường chú
Làn số Phải Trái Song song
Kết luận: Độ bằng phẳng đạt mức: Tốt
Ý NGHĨA THÍ NGHIỆM
- Giúp cho chúng ta đánh giá độ bằng phẳng (độ võng) của bề mặt đường cũng như bề mặt của mỗi lớp kết cấu (nền, móng) đường trong quá trình thi công và nghiệm thu từng đoạn kết cấu nền, mặt đường ô tô
- Qua đó chúng ta có thể nghiệm thu độ bằng phẳng trên từng đoạn hoặc để đánh giá độ bằng phẳng của mặt đường ô tô trong quá trình khai thác một khi không có các phương tiện đo độ bằng phẳng tự hành khác.
TÊN THÍ NGHIỆM: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT (TCVN 8866:2011)
Lý thuyết
- Đánh giá độ nhám, nghiệm thu độ nhám với mặt đường mới làm.
Độ nhám chính là thước đo tổng số các điểm không đều trên bề mặt Nó được định lượng bằng độ lệch theo hướng của vector pháp tuyến của một bề mặt thực so với yêu cầu về độ bóng Sai lệch càng lớn thì bề mặt càng gồ ghề Và ngược lại, sai lệch càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn.
- Vật liệu cát chuẩn là cát khô sạch , trong cạnh và có đường kính cỡ hạt nằm giữa hai cỡ sàng số No50 (0.15mm) và số No100 (0.030mm)và được đựng trong hộp kín
- Ống đong cát dùng để xác định thể tích của các vệt cát không bị biến dạng, có thể tích là 25 cm3, một đầu ống được bịt kín
- Bàn xoa : Là dụng cụ đáy hình tròn, bằng gỗ, đường kính từ (6,0 ÷ 7,5) cm dày từ (6,0÷10) mm Mặt đáy của bàn xoa được gắn một lớp cao su mỏng dày khoảng 2mm, mặt trên có núm để cầm.
- Một bàn chải sắt cứng và một bàn chải lông mềm để quét sạch mặt đường trước khi rải cát
- Một thước dài 500 mm khắc vạch đến 1 mm để đo đường kính mảng cát.
- Các tấm chắn gió để hạn chế cát bay
- Một cân thí nghiệm có độ chính xác 0,1 g để kiểm tra thêm, đảm bảo lượng cát dùng cho các lần thí nghiệm không thay đổi về khối lượng
- Dụng cụ hướng dẫn giao thông (biển báo, côn dẫn hướng,….).
Mặt đường phải khô, bằng phẳng, không có vết nứt, mối nối
Dùng bàn chải cứng, bàn chải lông quét sạch điểm đo
Trời gió thì cần dụng cụ chắn gió để tránh hiện tượng cát bay
Đong cát vào ống đong cho đến khi chặt rồi dùng thước gạt phẳng miệng ống
Đổ ống cát lên vị trí mặt đường đã làm sạch rồi dùng bàn xoa san cát theo hình xoắn ống tạo thành một mảng cát tròn liên tục, lấp đầy các lỗ hổng trên mặt đường cho ngang bằng với các đỉnh của các hạt cốt liệu Tiến hành xoa cho đến khi mảng cát không còn lan ra ngoài Cần chú ý để mảng cát khi xoa có dạng hình tròn.
Đo ít nhất 4 đường kính đại diện của mảng cát đã xoa, gồm có đường kính lớn nhất, nhỏ nhất và trung gian Tính đường kính trung bình của mảng cát thí nghiệm, lấy tròn đến mm để làm trị số tính toán
Độ nhám của mặt đường tại mỗi vị trí thử nghiệm (hi), tính bằng mm, chính xác tới 2 chữ số thập phân, theo công thức sau:
hi : độ nhám của mặt đường (chiều sâu cấu trúc vĩ mô) tại vị trí thử nghiệm thứ i, mm
V là thể tích cát đựng trong ống đong, 25000 mm3
D là đường kính trung bình của mảng cát thí nghiệm đo được, mm
Độ nhám của đoạn mặt đường được xem là đồng nhất, được tính theo công thức sau:
Htb là độ nhám (chiều sâu cấu trúc vĩ mô trung bình) của đoạn đường, mm
Hi là độ nhám (chiều sâu cấu trúc vĩ mô) của mặt đường tại vị trí thử nghiệm thứ i, mm
n là số điểm thử nghiệm trên đoạn mặt đường đồng nhất
- Thí nghiệm này giúp chúng ta kiểm tra nghiệm thu mặt đường mới hoặc để đánh giá chất lượng của mặt đường đang khai thác với loại có lớp mặt là lớp bê tông nhựa hoặc bê tông xi măng
- Đánh giá được độ nhám của các đoạn đường hiện có, từ đó đề ra các biện pháp khắc phục như: cải thiện độ nhám, tăng cường một lớp tạo nhám, hạn chế tốc độ xe chạy trong trường hợp không thỏa mãn quy định.
Kết Quả Thí Nghiệm
Sau khi đo 10 điểm ta có bảng kết quả :
KẾT QUẢ ĐO TẠI CÁC ĐIỂM TRÊN hi (mm) ĐƯỜNG KÍNH MẢNG CÁT TẠI VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM ĐO (mm) d1 d2 d3 d4
BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ ĐỘ NHÁM Độ nhám (chiều sâu cấu trúc vĩ mô trung bình) Htb, mm Đặc trưng độ nhám của bề mặt Phạm vi áp dụng
Htb < 0,20 Rất nhẵn Không nên dùng
Htb > 1,20 Rất nhám Đường qua nơi địa hình đi lại khó khăn, nguy hiểm
Vậy đoạn đường khảo sát có đặc trưng độ nhám bề mặt là nhẵn
TÊN THÍ NGHIỆM: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ NÉN BẰNG SÚNG BẬT NẢY (TCVN 9334 : 2012) .Error! Bookmark not defined 1 LÝ THUYẾT .Error! Bookmark not defined 1.1 Mục đích thí nghiệm Error! Bookmark not defined 1.2 Dụng cụ thí nghiệm Error! Bookmark not defined 1.3 Trình tự thí nghiệm Error! Bookmark not defined 2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Xác định độ đồng nhất và cường độ nén của bê tông nặng trong kếtcấu bằng súng bật nẩy.
- So sánh cường độ thực tế của bê tông với cường độ thiết kế để đảm bảo kết cấu an toàn
- Phát hiện các vùng bê tông yếu, các khuyết tật bên trong cấu kiện
- Kiểm tra sự đồng đều của bê tông trên một kết cấu lớn.
- Súng bật nảy: Súng bắn bê tông C380, Năng lượng va đập của lò xo 2.207J Đơn vị đo N/mm2 (MPa) Thang đo: 10-70N/mm2 Kích thước: 330 x 100 x 100mm.
- Mẫu bê tông thử: Kích thước 15x15x15 cm.
- Dụng cụ làm sạch: chổi, cọ,…
- Bút: đánh dấu những điểm đã bắn bới súng.
- Dùng dụng cụ làm sạch, làm sạch bề mặt bê tông thử nghiệm.
- Kiểm tra súng bật nảy hoạt động bình thường, đánh dấu trước điểm cần đo trên bê tông.
- Thực hiện bắn 20 điểm trên mẫu bê tông
- Đặt súng vuông góc theo phương thẳng đứng từ trên xuống so với mẫu bê tông. Bắn súng bật nảy sau đó giữ nguyên và bấm nút để giữ và xem giá trị bật nảy. Bước 3: Xử lí số liệu
- Từ giá trị bật nảy ở thanh đo, dóng sang bảng tham chiếu để xác định cường độ chịu nén (N/mm 2 ) của bê tông mẫu.
- Loại bỏ những giá trị bật nảy khác thường (bỏ những giá trị cao bất thường và thấp bất thường).
- Từ kết quả được tham chiếu (1 N/mm 2 = , tính cường độ chịu nén trung bình sau đó suy ra mác Bê tông (M).
Ta có bảng giá trị đo bê tông:
Lần đo Giá trị bật nảy Cường độ chịu nén (Mpa) Ghi chú
Giá trị cường độ chịu nén trung bình 41.25
+) Cường độ thiết kế Rtk: 40.0Mpa
+) Cường độ yêu cầu Ryc: 40.0Mpa
+) Cường độ hiện trường Rht: 41.25Mpa
-> Ta thấy Rht > Ryc => Bê tông qua kiểm tra súng đạt yêu cầu
6 TÊN THÍ NGHIỆM: XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY LỚP BÊ TOOGN BẢO VỆ, VỊ TRÍ CỐT THÉP (TCVN 9356 : 2012)
3.3.1 Nguyên lý của phương pháp
Hình 1 Sơ đồ nguyên lý của các thiết bị xác định các đặc trưng của cốt thép
(I)- Phần tử cảm biến trong máy đo; (II)- Phần tử cảm biến làm đầu đo; 1- Cuộn sơ cấp; 2- Cuộn thứ cấp; 3- Lõi sắt từ; 4- Vít sắt từ
Phương pháp này dựa trên hiệu ứng của hiện tượng cảm ứng điện từ Cấu tạo cơ bản của thiết bị gồm 1 bộ cảm biến chuyển đổi kiểu biến áp: S1 (I) là cảm biến thứ nhất - ở trong máy, S2 (II) là cảm biến thứ hai - đầu dò Bộ cảm biến gồm hai cuộn dây L1
(1) - cuộn sơ cấp và L2 (2) - cuộn thứ cấp quấn quanh hai lõi sắt từ (3) Khi cho một nguồn điện xoay chiều chạy qua L1 thì trong L2 sẽ phát sinh một sức điện động Khi đầu dò S2 tiến gần đến vị trí cốt thép thì sức điện động trong cuồn dây L2 sẽ tăng lên Bằng cách đo giá trị của sức điện động này người ta sẽ xác định được vị trí, đường kính cốt thép và chiều dày của lớp bê tông bảo vệ
Máy PM- 6 là máy điện từ dò cốt thép đời mới nhất của hãng Proceq - Thụy sỹ, trước đây là các đời máy Profometer 4, Profometer 5 Nguyên lý hoạt động của máy cũng tương tự như các đời máy trước, tuy nhiên nó có nhiều tính năng ưu việt hơn như: độ chính xác cao hơn, chức năng Scan thể hiện được vị trí lưới cốt thép • Mặc dầu vậy hạn chế của máy vẫn là chỉ xác định được 1 lớp cốt thép ngoài cùng, chiều dày lớp phủ lớn nhất xác định được 190mm Với mục đích và yêu cầu của bài thí nghiệm (xác định vị trí, đường kính cốt thép và chiều dày lớp bê tông bảo vệ), nên chỉ khai thác PM-6 với chức năng Locating Mode.
- Sử dụng thiết bị PM-6
+ Đấu nối đầu dò (Connect the Probe) vào máy bằng cáp đo chuyên dụng
+ Bật máy: Nhấn nút Power On/Off, máy sẽ tự cài đặt các thông số của hệ thống và hiển thị Menu làm việc
+ Nhấn nút cài đặt cho máy Settings: đặt đường kính giả định Rebar Diameter D 16mm (chú ý: các thông số khác giữ nguyên) Cài đặt xong nhấn nút: ◄▬ trở lại Menu làm việc 4
+ Chọn nút Measurement, máy sẽ tự động điều chỉnh Zero (cân bằng máy) lúc này đặt đầu dò vào vị trí không có cốt thép (thường là cầm ngã đầu dò trong không khí) và ấn nút OK Lúc này máy đã sẵn sàng làm việc và màn hình sẽ hiển thị kết quả đo
+ Di chuyển đầu dò từ trái qua phải, màn hình sẽ luôn hiển thị kết quả đo là chiều dày lớp phủ và vị trí của thanh cốt thép theo chiều ngang Khi giá trị đọc chiều dày lớp phủ nhỏ nhất và khoảng cách của thanh cốt thép theo chiều ngang bằng 0, ấn nút Φ máy sẽ đọc giá trị của đường kính cốt thép
+ Sau khi xác định được vị trí và đường kính cốt thép, cài đặt lại thông số đường kính giả định đúng bằng đường kính xác định được và đọc lại giá trị của chiều dày lớp phủ. + Tắt máy: nhấn nút Power On/Off
- Xác định sơ bộ trục của cốt thép chủ, cốt thép đai trên bề mặt kết cấu
- Đặt giá trị đường kính cốt thép giả định, thông thường đặt d = 16 mm
- Tiến hành dò vị trí cốt thép: đặt trục đầu dò song song với trục cốt thép giả định, di chuyển đầu dò từ phải sang theo dõi số đọc chiều dày lớp phủ, khi số đọc nhỏ nhất dừng đầu dò và đánh dấu vị trí cốt thép Tiếp tục thực hiện di chuyển đầu dò từ trái sang, vị trí cốt thép chính là vị trí trùng nhau của hai lần dò Để xác định được trục của thanh cốt thép cần phải xác định tối thiểu 3 vị trí của thanh cốt thép
- Xác định đường kính và chiều dày lớp phủ (thế hệ máy cũ):
- Đặt đầu dò trùng với trục của thanh cốt thép đã xác định, đọc và ghi lại giá trị chiều dày lớp phủ
- Đưa tấm đệm bằng thuỷ tinh hữu cơ có chiều dày 10 mm vào dưới đầu dò đọc và ghi lại giá trị chiều dày lớp phủ
- Thực hiện phép đo trên với các giá trị đường kính giả định khác nhau, ở vị trí đường kính giả định có hiệu số chiều dày lớp phủ giữa hai lần đọc bằng (hoặc gần sát nhất) với giá trị chiều dày tấm đệm thì đường kính cốt thép giả định chính là đường kính cốt thép cần tìm và giá trị chiều dày lớp phủ không có tấm đệm chính là chiều dày lớp phủ bê tông tại vị trí cốt thép.
- Xác định đường kính và chiều dày lớp phủ:
- Đối với thiết bị thế hệ Profometer 6 (PM-6 thiết bị sử dụng để thí nghiệm trong bài học)
- Khi xác định được trục của thanh cốt thép, đặt đầu dò trùng với trục cốt thép ấn nút đo để xác định đường kính cốt thép
- Thay giá trị đường kính giả định bằng giá trị đường kính vừa mới xác định để xác định chiều dày lớp phủ
Xử lý kết quả thí nghiệm :
- Sau khi đo xong tấm bê tông mẫu kết quả thu được trong tấm bê tông có
4 thanh thép ngang và 7 thanh thép dọc
- Chiều dày bê tông bảo vệ của 4 thanh thép ngang lần lượt là 67.5mm ; 57.2mm ; 61.3mm ; 57.3mm
- Chiều dày bê tông bảo vệ của 9 thanh thép dọc lần lượt là 54.8mm ; 56.6mm ; 57mm ; 56mm ; 54.4mm ; 54.6mm ; 51.5mm
- Từ kết quả đo trên ta thấy được chiều dày của lớp bê tông bảo vệ không được đồng đều, đối với các thanh thép ngang và dọc chiều dày lớp bê tông bảo bệ có 2 thanh chênh lệch 16mm
Sử dụng kết quả thí nghiệm làm gì ?
- Đánh giá chất lượng của công trình.
- Đảm bảo lớp bê tông bảo vệ đủ dày để bảo vệ sắt thếp bên trong không bị ăn mòm bởi nước và không khí.
Các yếu tố dẫn đến sai số của phép thí nghiệm
Các thanh thép được bố trí gần nhau có thể gây ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo
Tiết diện ngang, loại thép, hình dạng và hướng của thanh thép, thép đai
- Ảnh hưởng của bê tông
Nhưng thay đổi trong các đặc trưng từ tính của xi măng và các chất phụ gia có thể gây ảnh hưởng đến kết quả đo
Cấu kiện có bề mặt không bằng phẳng , ví dụ bề mặt boàn thiện để hở quá nhiều cốt liệu sẽ ảnh hưởng đến giá trị chiều dày chỉ thị của lớp bảo vệ
- Ảnh hưởng của nhiệt độ
Một vài loại đầu đo rất nhạy cảm với những sự thay đổi nhiệt độ có thể gây ra bởi tay của người sử dụng
- Các tác động từ bên ngoài
Các tác động tương hỗ sẽ gây ra ở những vùng xung quanh các kết cấu kim loại có kích thước đáng kể chẳng hạn như các bộ phận liên kết của các cửa sổ, giàn giáo Mức độ ảnh hưởng sẽ phụ thuộc vào loại thiết bị đo chiều dày lớp bảo vệ
- Cốt thép đã bị ăn mòn
Khi có sự ăn mòn cốt thép đang kể, cụ thể đã có sự bong tróc và phát tán các sản phẩm do quá trình ăn mòn sinh ra, sẽ gây ra sai số của số đọc chiều dày lớp bê tông bảo vệ
Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 9356: 2012 - Kết cấu bê tông cốt thép -
Phương pháp điện từ xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đường kính cốt thép trong bê tông
4 TÊN THÍ NGHIỆM: XÁC ĐỊNH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG BẰNG VẬN TỐC XUNG SIÊU ÂM (TCVN 9357 : 2012)
4.1.1 Nguyên lý của phương pháp
- Nguyên lý chung là đo vận tốc của sóng siêu âm bằng cách xác định thời gian truyền sóng từ đầu phát siêu âm (chuyển đổi từ xung điện kích thích sang dao động cơ học có tần số cao hơn tần số âm) đến đầu thu (chuyển đổi từ dao động cơ sang xung điện) trong bê tông Vận tốc truyền này là hàm của thành phần cấp phối bê tông, độ đặc chắc của bê tông, hàm lượng nước trong bê tông, tuổi của bê tông Thông thường vận tốc siêu âm trong bê tông nằm trong khoảng từ 3000 đến 5000m/s, vận tốc siêu âm càng lớn thì bê tông càng đặc chắc
Phép đo vận tốc xung siêu âm trong bê tông (đo khoảng thời gian truyền từ đầu phát sang đầu thu) có thể được áp dụng:
• Xác định các khuyết tật trong bê tông
• X/đ độ đồng nhất của bê tông trong hoặc giữa các cấu kiện
• X/đ chiều sâu vết nứt bề mặt của cấu kiện bê tông
• X/đ sự biến đổi các tính chất (cường độ ) theo thời gian
• X/đ mối tương quan giữa tốc độ truyền xung siêu âm và cường độ của bê tông
• X/đ mô đun đàn hồi và hệ số biến dạng ngang động của BT
