Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng

BÀI 1: XÁC ĐỊNH KHÓI LƯỢNG RIÊNG KHÓI LƯỢNG THẺ TÍCH VẬT LIỆU : Khối lượng riêng của vật liệu g/cmˆ m : Khối lượng của vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô g : Thê tích hoàn toàn đặc củ

BAO CAO THI NGHIEM

VAT LIEU XAY DUNG

BÀI 1: XÁC ĐỊNH KHÓI LƯỢNG RIÊNG

KHÓI LƯỢNG THẺ TÍCH VẬT LIỆU

: Khối lượng riêng của vật liệu (g/cmˆ)

m : Khối lượng của vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô (g)

: Thê tích hoàn toàn đặc của vật liệu (cm?)

- Khối lượng thể tích là khối lượng của một đơn vị thê tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên

Trong đó:

: Khối lượng thẻ tích của vật liệu (g/cm°)

m : Khối lượng của vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô (g)

: Thẻ tích ở trạng thái tự nhiên của vật liệu (cm?)

- Khối lượng riêng và khối lượng thê tích của vật liệu dùng đề tính toán cấp phối bêtông,

chọn phương tiện vận chuyền hoặc tính toán trọng lượng bán thân kết cấu

1 Xác định khối lượng riêng

1.1 Xi măng

- Cân kỹ thuật độ chính xác 0,01g

- Bình Lechatelier

- Phu và đũa thủy tính

- Vật liệu phụ: dầu hỏa

1.2 Cát

- Cân kỹ thuật độ chính xác 0,lg

- Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn

- Phu và đũa thủy tính

- Thùng đo dung tích cát và ximang V=2.83 (L)

ILL Trinh tự thí nghiệm

A Xác định khối lượng riêng

Thí nghiệm này qui ước là trong mỗi hạt XM (Cát) không tồn tại các lỗ rỗng kín,

do đó tổng thê tích của các hạt XM (Cát) được coi là thể tích đặc của mẫu XM (Cát) Thể tích đặc của mẫu được xác định bằng phương pháp chất lỏng chiếm chô Khối

lượng mẫu xác định bằng cách cân

1 Xi măng (TCVN 4030:2003)

- Cân m = 65g xi măng đã sấy khô, sang qua sang 0.63 mm

- Kiểm tra và tráng sạch bình Lechatelier bằng dầu hỏa

- Đồ dầu hỏa vào bình Lechatelier đến vạch 0 (vạch chuẩn ), dung ống pipet

điều chính

- Lấy bông lau dầu bám trên thành bình

- Cho xi măng vào bình Lechaterlier , lắc nhẹ cho bọt khí thoát ra hết

- Chờ cho bột trong bình lắng xuống, đọc mức chất lỏng trong bình Lechatelier

đượcthẻ tích V, chính là thê tích xi măng chiêm chỗ

Cat (TCVN:7572:2006)

- Cân m = 500g (hoặc 250g nếu bình nhỏ) cát có đường kính 0.14-0.5mm Đồ

nước vào 2/3 thẻ tích bình bình, lắc cho hết bọt khí,

- Thêm nước đến vạch chuẩn (vạch 500ml ), dung ống pipet điều chỉnh, đem

can duoc m,

- Đồ cát và nước ra, rửa sạch bình

- Cho nước đến vạch chuẩn, đem cân được m;

- Khối lượng riêng cát là:

Lưu ý kết quả tính toán khối lượng riêng của xi măng và cát chính xác đến

của vật liệu được xác định bằng phương pháp đong Khối lượng mẫu xác định bằng cách cân Quá trình thí nghiệm ximăng, cát, đá tương tự nhau:

- Thùng có thê tích Vọ (cm ) Cân khôi lượng thùng mị (g)

- Cho vật liệu (xi măng, cát, đá) vào thùng ở chiều cao 10cm cách miệng thùng, dùng que gạt từ giữa sang hai bên Cân được khối lượng m; (g)

- Nếu đo trường hợp lèn chặt thì đá đồ thành ba lớp, mỗi lớp đầm 25 cái từ ngoài

vào trong theo hình xoắn ốc, lớp sau đầm sâu xuống lớp trước Sau đó gặt bằng và đem cân

- Khối lượng thể tích (xi măng, cát, đá) là:

2

IV Tính toán kết quả

- Cân khối lượng mỗi viên gạch m (g)

- Lấy mẫu đem sấy đến khối lượng không đổi

- Dùng cân kỹ thuật để cân khối lượng m của mẫu (ø)

- Dùng thước đo các cạnh của mẫu Quy ước: cạnh dài nhất là a, cạnh ngắn

nhất là c, cạnh còn lại là b Mỗi cạnh do 3 lần ở ba vị trí khác nhau va lay gia

trị trung bình cộng đề làm giá trị tính toán của cạnh đó:

Khối lượng thể tích của cát và đá

V Nhận xét kết quả thí nghiệm

Khối lượng riêng xi măng

- Kết quả thí nghiệm cho khối lượng riêng xi măng là 3.04 g/cmˆ ; khối lượng riêng xỉ măng theo lý thuyết là ( 3.05-3.15 g/cm’) , sai s6 khéng qua nhiéu và kết quả thí nghiệm

có thể sử dụng được

- Các loại sai số có thể dẫn đến sai lệch kết quả đo

+ Sai số trong lúc đọc kết quả khối lượng xi măng (cân nhạy dưới áp lực gió quạt ); sai số lúc đọc kết quả mặt thoáng dầu hòa trong bình

+ Xi măng còn có nhiều phụ gia vô cơ khác

+ Xi măng trong PTN đề đã lâu và đã bị âm và do trong thực tế thì không sấy lại x1 mang

+ Lượng xi măng hao hụt trong lúc thí nghiệm do gió thôi, do dính vào dụng cụ chứa và thành bình, do rơi vãi

- Thí nghiệm này cần thao tác khéo léo và tỉ mi, cân thận

Khối lượng riêng cát

Thí nghiệm này thao tác đỡ phức tạp và cho kết quả chính xác hơn so với đo khối lượng Tiếng xI măng

Sai số của kết quả có thể đến do trong cát có nhiều bụi bân, hạt đất

Khối lượng thẻ tích

Khối luợng thể tích vật liệu phụ thuộc vào độ âm nên khi xác định đại luợng này phải chi

rõ ở độ âm nảo

Khối lượng thể tích cát và đá

- Đối với đá, khối lượng thể tích ở trạng thái tự nhiên va trạng thái lèn chặt có sự chênh

lệch không đáng kê Lý do là đá trong thí nghiệm này có kích thước khá đều nhau, và công đầm/lèn là nhỏ không đủ đề sắp xép lại các hạt đá

- Đối với cát, khối lượng thể tích ở trạng thái lèn chặt và trạng thái không lèn cho kết quả chênh lệch đáng kẻ Lý do là trong cát có nhiều cỡ hạt khác nhau, dưới tác dụng của công

đầm/lèn thì các hạt cát dễ sắp xếp (có kết) lại hơn so với đá

- Cũng cần lưu ý là độ âm cũng ảnh hưởng rất nhiều đến khối lượng thê tích Khối lượng

thê tích sẽ đặt tôi đa ở một độ âm nhât định Tính chât này dùng đề tôi ưu hóa quá trình

đâm chặt của nên đât lúc xây dựng công trình

Khối lượng thể tích gạch, bê tông đúc

- Kết quả thí nghiệm giữa 3 lần đo của 3 mâu không có sai lệch đáng kê

- Kết quả thí nghiệm chưa nêu rõ là đo ở độ âm bao nhiêu vì không sấy khô hay xác định

độ âm ban đầu của mẫu đo

- Sai số chủ yếu có thê xảy ra trong lúc đọc kết quả đo kích thước của mẫu

Bài 2: XÁC ĐỊNH LƯỢNG NUOC TIEU CHUAN

VÀ ĐÚC MÁC XI MĂNG

Lượng nước tiêu chuân và mác xi măng là hai tiêu chuẩn chủ yếu dùng đề xác

định và đánh giá chất lượng xi măng, ảnh hưởng đến vẫn dé cấp phối bê tông

L Mục đích thí nghiệm

1 Lượng nước tiêu chuân

Lượng nước tiêu chuẩn là lượng nước (tính bằng phần trăm khối lượng ximăng)

đảm bảo chế tạo hồ ximăng đạt độ dẻo tiêu chuẩn

Độ dẻo tiêu chuân được xác định bằng dụng cụ Vica Nếu hồ ximăng đảm bảo độ

cắm sâu của kim Vica từ 33 — 35 mm khi cho kim rơi từ độ cao H = 0mm so với

mặt hồ ximăng thì hồ ximăng đó có độ dẻo tiêu chuẩn và lượng nước ứng với độ

đẻo đó chính là lượng nước tiêu chuẩn

Lượng nước tiêu chuẩn phụ thuộc thành phần khoáng và độ mịn của ximăng, dao động trong khoảng từ 22 — 28 % Nếu ximăng có phụ gia vô cơ hoạt tính thì lượng nước tiêu chuẩn có thể lên tới 32 — 37 %

LNTC thực tế dùng để cung cấp nước cho xi măng thực hiện hydrat hoá và phần

còn lại đề tạo độ linh động cân thiết cho thì công

Lượng nước tiêu chuẩn sử dụng:

: quá trình hydrat hoa xi mang

: làm hỗn hợp có độ dẻo linh động trong đồ khuôn và xây trát

2 Mác xi măng

Là cường độ chịu nén (Rn) của ximăng với các điều kiện:

- Kích thước mẫu thử 4x4xl6em

- Mẫu thử là hỗn hợp ximăng — cát bằng I : 3

- Dưỡng hộ 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn: t=20° C, W > 95%,

Mục đích:

Lượng nước tiêu chuẩn là khác nhau đối với mỗi loại ximăng, ximăng để lâu bị

vớn cục lượng nước tiêu chuẩn cũng thay đổi Độ dẻo tiêu chuẩn cũng là một

chỉ tiêu cần thiết để xác định thời gian đông đặc của ximăng nhằm xác định

thời gian thi công thích hợp

Mác ximang cũng là chỉ tiêu cần thiết khi tính thành phần cấp phối bêtông và vữa Do đó cần phải thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn và mác của ximang

IL Dung cu thí nghiệm

1 Lượng nước tiêu chuẩn (TCVN 6017:2015)

- Dung cu Vicat

- _ Cân kỹ thuật độ chính xác 0,1g

- Khâu hinh côn

- _ Chảo hình chỏm cầu và bay

- Dụng cụ phụ: ống dong hinh try loai 150ml, éng buret, dé lau wot

- Chao hinh chém cau va bay

- May tron vita

- May uén va ép mau

Dung cu Vikat

ILL Trinh tự thí nghiệm

1 Lượng nước tiêu chuẩn

Can 400g ximang da sang qua sang 0,63mm

Dong lượng nước bằng 27% hoặc 29% so với lượng ximăng

Cho lượng ximăng này vào chảo trộn đã lau âm, dùng bay moi thành hốc ở giữa, đồ lượng nước vào, sau 30 giây bắt đầu trộn theo kiểu dẫn mạnh và giật lùi, thời gian trộn khoảng 5 phút

Trộn xong, dùng bay cho hồ ximăng vào khâu hình côn và cho một lần,

ép sát vành khâu xuống mặt tắm kính rồi dập kính lên mặt bàn 5 — 6 cái

Dùng bay đã lau âm gạt cho ximăng bằng miệng khâu

Đặt khâu vào dụng cụ Vica Hạ đầu kim Vica gát trên miệng vành khâu, điều chính kim về chỉ số 40, khoá chặt rồi di chuyển vành khâu sao cho

kim ở ngay giữa vành khâu Mở vít cho kim tự đo cắm vào hồ ximăng Sau 30 giây có định kim và đọc giá trị Nếu kim cắm cách đáy 5 - 7 mm

thì đạt Nếu không đạt thì phải trộn mẻ khác với lượng nước nhiều hơn

Consistency of Cement 5mm-7mm

2 Mác ximăng

2.1 Tạo mẫu thử

- Cân lượng ximăng X = 450g va cat C = 1350g dam bao ty lệ X/C = 1/3 Cat

dùng ở đây là cát tiêu chuẩn (cỡ hat tir 0,5 — 1 mm)

- Tỷ lệ nước/xImăng: XÍN = 0,5 > N = 225g

- Cho lượng ximăng và cát đã được lau sạch bằng vải ẩm, trộn đều Sau 1 phut dùng bay moi thành hộc ở giữa, cho lượng nước ở trên vào tiếp tục trộn đều

- Bôi dầu vào khuôn (4x4xI6em)

- Hỗn hợp vữa trộn xong cho vào mỗi mẫu trong khuôn theo 2 lần, lần 1 cho vữa vào khoảng hơn 1⁄2 chiêu cao của khuôn, cho lên bàn dẫn 60 cái Cho tiếp vữa và dăn tiếp 60 cái Gạt mặt khuôn cho phăng

- Dưỡng hộ mẫu l ngày trong khuôn sau đó lấy ra ngâm nước 27 ngày

Một số hình ảnh khi thực hiện thí nghiệm

IV Tính toán kết quả

Lượng nước tiêu chuẩn = %

Khối lượng nước % Lượng nước Giá trị h trên bảng Lượng nước tiêu

nghiệm đạt yêu cầu

- Tuy chênh lệch về lượng nước = I% nhưng sự thay đổi về độ lún diễn ra khá rõ rệt

- Sai số trong quá trình đo rất dễ xảy ra do một số nguyên nhân:

+ Nước bay hơi trong quá trình nhào trộn

+ Mắt nước trong thí nghiệm do không dùng dẻ âm lau cối trộn, bay, vikat + Thời gian thí nghiệm cũng ảnh hưởng nhiều đến kết quả

BAI 3: XAC DINH THANH PHAN HAT CUA COT LIEU DUNG DE THIET KE

CAP PHOI BE TONG

I Mục đích thí nghiệm

- Xác định thành phần hạt của các cốt liệu dùng trong bê tông

- Lựa chọn cốt liệu phù hợp đề trộn bê tông

- Thành phần hạt và modun độ lớn của cát biểu thị tỷ lệ phối hợp các cấp hạt trong cát, nó quyết định độ rộng và tỷ diện của cát, do đó ảnh hưởng đến lượng dùng trong ximăng, lượng dùng nước, tính công tác của hỗn hợp bêtông, độ đặc và cường độ của bêtông

- Nếu có tỉ lệ phối hợp cốt liệu hợp lý => độ rỗng và tý lệ các thành phần cốt liệu lớn nhỏ

=> cường độ và khả năng chống xâm thực của bê tông

IL Dung cu thí nghiệm

- Bộ sảng tiéu chuan [ TC-ASTM ] có kích thước mắt

- _ Lấy 2kg cát ( theo phương pháp lấy mẫu cát ), rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ đến

khối lượng không đôi

- _ Sảng mẫu đã chuẩn bị sẵn qua sản có kích thước mắt sàng 5mm

- Lay 1000g cát dưới sảng có kích thước mắt sảng là 5mm, đề xác định thành phần hạt cát không có sỏi Khi đó lượng bụi bân cũng tính lượng lọt qua sàng có kích thước mắt sàng nhỏ nhất và tính vào khối lượng của mấu thử

- _ Sảng mẫu đã chuẩn bị được ở trên qua bộ lưới sàng có kích thước mắt sàng 2.5,

1.25, 0.63, 0.315, 0.14mm Co thể tiễn hành sàn bằng tay hay bằng máy khi sàng

bằng tay thì thời gian kéo dài đến khi kiểm tra thấy trong I phút lượng cat lot qua

mỗi sảng không lớn hơn 0.1% khối lượng mẫu thử

- _ Có thê thực hiện theo cách sau: đặt tờ giấy a4 phía dưới và sàng cho đến khi không thấy nguyên vật liệu qua sàng nữa thì dừng

- _ Cân khôi lượng sót sàng trên từng sảng

2 Đối với đá

- _ Làm tương tự với cát nhưng chuẩn bị mẫu đá 15000g ( tuỳ thuộc Dmax ) va sang qua bộ sàng: 32, 25, 20, 12.5, 10, 5

- _ Lắc sàng theo hai phương vuông góc, tuyệt đối không xoa võ hay ấn lên sàng

- _ Cân khôi lượng sót sàng trên từng sảng

IV Tính toán kết quả

1 Lượng sót riêng biệt trên sàng kích thước mắt sàng là tính theo đơn vị phan tram ( %) chính xác đến 0.1% theo công thức:

Trong đó

: khôi lượng cốt liệu nhỏ còn sót lại trên sàn kích thước mắt sang i (g)

: khối lượng mẫu thử (g)

2 Tính lượng sót tích lũy: ( A; ) trên từng sảng thứ ¡ là tổng lượng sót trên các sàng có kích thước mắt sàng lớn hơn nó và phân sót trên bản thân nó

Đối với cat: Aj = ans + aizs + does + 4 ai (%)

Đối với đá: Aj = a3 + as + A003 + + a (%)

3 Modul độ lớn của cát (M) trừ sỏi có kích thước lớn hơn 5mm được tính theo công thức

Phạm vi cho phép của cốt liệu nhỏ (cát) được xác định theo bảng sau :

Dimm) 0,16 0,315 0,63 1,25 25 5

Ai(%) 90-100 70-90 35-70 15-45 0-20 0

Phạm vi cho phép của cốt liệu lớn (đá) được xác định theo bảng sau :

0 + 5 (Dinax+ Din) D 1 2 5 Day

Độ lớn của cốt liệu thô dùng cho bê tông đánh giá bằng hai chỉ tiêu D„¿¿ và D„ạ¡

D„„.là đường lớn nhất của cốt liệu, tương ứng với đường kính của cỡ sàng có lượng sót tích lũy

D„¿ là đường nhỏ nhất của cốt liệu, tương ứng với đường kính của cỡ sảng có lượng sót tích lũy

Kết quả thí nghiệm đối với cát

Số liệu thí nghiệm 25 1/25 Kích thước cở sàng (mm)

Lượng sót riêng DIỆt(g) s04 928

Lượng sót riêng biệt (%)

a

1

0,63 0315 124.7 240 12.47 24

Lượng mắt khi san:3.8(g)

Lượng sót

0.9207 12.65 25.166 37.614 11.177 10.576 1.478

Lượng sót tích luỹ 0.9207 13.5707 38.7367 76.3507 87.5277 98.1037