BÀI BÁO CÁO -THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CỠ HẠT

Page 1 Bài 1: THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CỠ HẠT PHƯƠNG PHÁP RÂY SÀNG (d ≥ 0,074mm - ≠ 200) PHƯƠNG PHÁP LẮNG ĐỌNG (d < 0,074mm) I. Mục đích: -Thí nghiệm phân tích thành phần cỡ hạt (cỡ hạt): xác định tỉ lệ tương đối tính theo phần trăm các nhóm hạt khác nhau trong đất. -Dựa vào thành phần hạt và đường cấp phối hạt để đánh giá mức độ đồng đều và cấp phối; tính thấm nước; chọn vật liệu xây dựng; dự đoán sự biến đổi tính chất cơ lý xác định độ lớn nhóm các cỡ hạt; sự phân bố và phân loại đất. II. Dụng cụ thí nghiêm: 1. Dùng cho phương pháp rây sàng: -Bộ rây: nắp rây, rây, đáy rây. Rây khô Cỡ rây / Số hiệu Đường kính d (mm) 4” (cỡ rây) 101,6 2” 50,8 1” 25,4 3/4” 19,1 1/2” 12,7 3/8” 9,51 #4 (số hiệu) 4,76 #6 3,36 #10 2,00 Rây rửa #20 0,84 #40 0,42 #60 0,25 #100 0,149 #200 0,074 -Cân (độ chính xác 1g đối với cân lớn, 0,1g đối với cân tiểu). -Dụng cụ chia đất, muỗng xúc đất, chày cao su, lò sấy (105 o C), máy rây… Page 2 2. Dùng cho phương pháp lắng đọng -Tỷ trọng kế (Hydrometer): dùng để đo tỷ trọng dung dịch. -Hai bình hình trụ +Bình 1 đựng mẫu + nước (huyền phù): 1 lít +Bình 2 đựng nước dùng để rửa tỷ trọng kế Page 3 -Máy khuấy, que khuấy -Nhiệt kế: dùng để đo nhiệt độ thay đổi để hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm khi nhiệt độ thay đổi  độ nhớt hỗn hợp thay đổi  vận tốc rơi thay đổi  phải hiệu chỉnh. -Đồng hồ bấm giây, chén đựng mẫu đất, bình cao su hút nước, hóa chất Na 4 P 2 O 7 để làm phân tán đám hạt, rây N10. Page 4 III. Thí nghiệm: 1. Phương pháp rây sàng: -Lấy 1 lượng đất vừa đủ đã sấy khô. Lấy đất bằng phương pháp chia đôi hay chia tư. Khối lượng đất được lấy như sau: Đất hạt mịn: 100 – 200g Đất cát pha: 300 – 500g Đất hạt lớn nhất 3/8”: 1000g Đất hạt lớn nhất 1/2”: 3kg Đất hạt lớn nhất 3/4”: 5kg Đất hạt lớn nhất 1”: 10kg -Dùng chày cao su để tách rời hạt -Xếp bộ rây thứ tự từ lớn đến nhỏ (lật ngược rây) -Đổ mẫu đất vào bộ rây, đặt lên máy rây khoảng 10 phút (chú ý rây sao cho rây nằm trên mặt phẳng ngang, không làm rơi rải đất ra ngoài) -Cân đất cộng dồn (cân khối lượng đất từ rây lớn, cân dồn tiếp đến rây nhỏ), hàm lượng thất thoát <1%. 2. Phương pháp lắng đọng: -Dựa vào đặc tính phân bố các hạt đất trong dung dich nước để xác định thành phần hạt -Khi mẫu đất được tạo thành huyền phù trong bình thì các hạt có đường kính khác nhau sẽ lắng khác nhau; hạt lớn sẽ chìm nhanh hơn các hạt nhỏ. -Phương pháp lắng đọng là phương pháp tỷ trọng kết dựa vào định luật Stockes về vận tốc giới hàn của vật thể hình cầu rơi trong chất lỏng, phụ thuộc vào đường kính hạt, tỷ trọng hạt, tỷ trọng của dung dịch và độ nhớt của dung dịch. Page 5 IV. Tính toán kết quả thí nghiêm: 1. Bảng số liệu thí nghiệm rây sàn: Khối lượng tổng cộng A = 748.5g Cỡ rây Số hiệu rây Kích thước rây (mm) Trọng lượn giữ lại cộng dồn (g) % trọng lượng giữ lại % trọng lượng lọt qua 3/4’’ 19.00 12 1.6 98.40 1/2’’ 12.50 51.5 6.88 93.12 3/8’’ 9.51 66 8.82 91.18 #4 4.76 114.5 15.3 84.70 #10 2.00 179.5 23.98 76.02 ĐÁY RÂY 568.5 75.95 Hàm lượng đất thất thoát = .(..) . =0.067% < 1% (chấp nhận số liệu thí nghiệm). 2. Bảng số liệu thí nghiệm rây rửa: Khối lượng đất rây rửa B = 50g Số hiệu rây Kích thước rây (mm) Trọng lượng giữ lại cộng dồn (g) % trọng lượng giữ lại đ/v B % trọng lượng lọt qua đ/v B % trọng lượng lọt qua đối với toàn mẫu #20 0.841 0.81 1.62 98.38 74.79 #40 0.420 2.2 4.40 95.60 72.67 #100 0.149 8.1 16.20 83.80 63.70 #200 0.074 14.0 28.00 72.00 54.73 Page 6 3. Bảng số liệu thí nghiệm lắng đọng: G S = 2.65 g/cm 3 (%) =   (  ) ×    × 100% m (g) = 50 g Thời gian đọc t Số đọc R Nhiệt độ T ( o C) Số hiệu chỉnh c Số đọc đã hiệu chỉnh R c Cự ly chìm lắng H r Đường kính d (mm) % Khối lượng mịn hơn (P) % Khối lượng mịn hơn đối với toàn mẫu 30’’ 16.5 28.1 2.2 18.7 11.31 0.059 60.07 45.66 45’’ 15.5 28.1 2.2 17.7 11.57 0.049 56.85 43.22 1’ 14.6 28.1 2.2 16.8 11.81 0.043 53.96 41.02 2’ 13.9 28.1 2.2 16.1 12.00 0.030 51.72 39.31 4’ 12.8 28.1 2.2 15.0 12.29 0.022 48.18 36.63 8’ 11.2 28.1 2.2 12.4 12.72 0.016 43.04 32.72 15’ 9.8 28.1 2.2 12.0 13.09 0.012 38.55 29.30 30’ 8.6 28.1 2.2 10.8 13.41 0.008 34.69 26.37 1h 7.5 28.1 2.2 9.7 13.71 0.006 31.16 23.69 2h 6.6 28.1 2.2 8.8 13.95 0.004 28.27 21.49 4h 5.5 28.1 2.2 7.7 14.24 0.003 24.73 18.80 8h 5 28.1 2.2 7.2 14.37 0.002 23.13 17.58 12h 4 28.1 2.2 6.2 14.64 0.002 19.92 15.14 24h 3.5 28.1 2.2 5.7 14.77 0.001 18.31 13.92 Page 7 BIỂU ĐỒ CẤP PHỐI HẠT Page 8 V. Nhận xét: -Từ thí nghiệm phân tích cỡ hạt, chúng ta xác định được tương đối chính xác tỉ lệ phần trăm phần trăm tương đối của cỡ hạt, từ đó ta vẽ được đường cong cấp phối của hạt để đánh giá mức độ đồng đều và tính thấm nước, dự đoán được sự biến đổi tính chất cơ lý… - Nhận thấy trên đường cấp phối hạt đã thể hiện trên biểu đồ có dạng tương đối thoai thoải, ta có thể kết luận mẫu đất đã cho có cấp phối tương đối tốt. Page 9 Bài 2: THÍ NGHIỆM GIỚI HẠN ATTERBERG I. Mục đích: Xác định giới hạn Atterberg là xác định các giới hạn dẻo và giới hạn nhão; tức xác định các giá trị độ ẩm ở các giới hạn dẻo và nhão, từ đó xác định được trạng thái và tên của đất dính.   : độ ẩm giới hạn dẻo (từ trạng thái cứng sang trạng thái dẻo).   : độ ẩm giới hạn nhão hay chảy (từ trạng thái dẻo sang trạng thái nhão). + Chỉ số nhão/chảy (Độ sệt):   =  −     −   + Chỉ số dẻo:   =    −   II. Dụng cụ thí nghiệm: (Dùng cho thí nghiệm giới hạn nhão) - Dụng cụ Casagrande (chiều cao nâng chỏm cầu là 1 cm) - Dao cắt rảnh - Dao trộn, kính trộn, muỗng xúc đất, rây N40 (đk hạt 0,42mm), bình nước, lon đựng mẫu, cân (độ chính xác 0,1g), lò sấy… III. Thí nghiệm:  TN giới hạn nhão: -Dùng khoảng 100g đất lọt qua rây N40, trộn với nước vừa đủ nhão Page 10 -Lấy đất vừa trộn trét vào khoảng 2/3 chỏm cầu (tránh bọt khí) -Dùng dao cắt rãnh, chia đất trong chỏm cầu thành 2 phần bằng nhau (khoảng cách khe hở 2mm, dày 8mm) -Cho chỏm cầu nâng lên và rơi xuốn h r = 1cm, vận tốc v = 2 lần/sec, đếm số lần rơi N cho đến khi đất ở 2 phần chỏm cầu khép lại. -Lấy đất nới khép lại trong chỏm cầu bỏ vào lon, cân, đem mẫu sấy khô (24h), câm mẫu đất khô; xác định độ ẩm. [...]... Nếu lượng nước quá nhiều vượt qua độ ẩm tối thuận thì thể tích nước bao quanh hạt lúc này sẽ vượt qua thể tích lỗ rỗng làm cho khoảng cách các hạt xa nhau hơn và phần nước sẽ hấp thu năng lượng đầm chứ không phải các hạt - Do đó việc thêm nước và bớt nước càng gần độ ẩm tối thuận thi càng hợp lí -Chúng ta cũng có thể ứng dụng phương pháp thí nghiệm này để làm giảm độ lún của công trình, tăng khả năng... thí nghiệm trên ta xác định được 2 thành phần vật lí của đất góc nội ma sát φ và lực dính C từ đó mà đánh giá được sức chịu tải của đất - Việc xác định φ,C cho ta tính được chiều cao ổn định của mái dốc trên đất dính.Nếu trị φ,C lớn thì chiều cao ổn định sẽ lớn Page 22 Bài 5 : THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT I Mục đích Thí nghiệm nén cố kết để xác định các đại lượng: hệ số nén lún a, hệ số thay đổi thể tích. .. thấm nước qua công trình Page 18 Bài 4: THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP I Mục đích -Thí nghiệm cắt trực tiếp để xác định các đặc trưng cơ bản của đất (tính chất cơ học; c, φ), từ đó đánh giá: Sức chống cắt của đất: S = σtanφ + c Khả năng chịu tải của đất nền: RII = ( + Df γ* + Dc) Trong đó A, B, C là các hệ số phụ thuộc vào c, φ -Ngoài ra c, φ còn có thể xác định bằng những thí nghiệm khác: +Nén đơn (Unconfined... trước +Nén 3 trục (Triaxial compression test): áp dụng cho tất cả các loại đất, thí nghiệm phức tạp nhưng cho đầy đủ các chỉ tiêu, có 3 phương pháp thí nghiệm; Undrained – Unconsolidated (UU), Undrained – Consolidated (CU), Drained – Consolidated (CD) II Dụng cụ thí nghiệm: -Máy cắt trực tiếp -Dao vòng để tạo mẫu đất thí nghiệm: đường kính 6,3cm (A = 31,17 cm2), chiều cao 2cm -Đồng hồ đo chuyển vị ngang,... chia thành 3 lớp, mỗi lớp đầm n chày phân bố đều trong khuôn +Đất cát và cát pha sét: n = 25 +Đất sét pha cát và đất sét có Ip < 30 : n = 30 - 40 +Đất set có Ip < 30 : n = 40 – 50 -Công đầm: (N.cm/cm3) = Trong đó: 10 n: số lần đầm mỗi lớp m: khối lượng búa đầm (2,5kg) g = 981cm/s2 h: chiều cao rơi = 30,48cm f: diện tích mặt cắt ngang khuôn (cm2) a: chiều dày lớp đất đầm (cm) Page 15 -Dùng dao gọt phần. .. lúc này hạt đất chịu toàn bộ áp lực của tải trọng ngoài Hiện tượng nén chặt đất do sự thoát nước rất chậm từ các lỗ rỗng trong đất gọi là quá trình cố kết II Dụng cụ thí nghiệm -Máy nén cố kết -Dụng cụ tạo mẫu (dao vòng: chiều cao 2cm, diện tích mặt cắt ngang 20cm2; dụng cụ gọt mẫu, có thể dùng dây cắt đối với mẫu đất sét mềm) -Đồng hồ bấm giây, tải trọng tạo áp lực đứng, cân, lò sấy… III Thí nghiệm. .. định được độ ẩm) -Làm tơi mẫu đất và thêm nước vào (độ tăng độ ẩm 2-3% đối với cát, 5% đối với sét) và lập lại thí nghiệm như trên Page 16 IV Tính toán kết quả: BẢNG KẾT QUẢ TN ĐẦM CHẶT PROCTOR TIÊU CHUẨN Loại đất: Các chỉ tiêu thí nghiệm A-Trọng lượng đất ẩm + khuôn B-Trọng lượng khuôn C-Thể tích khuôn Dung trọng ẩm Ký hiệu lon chứa A-Trọng lượng đất ẩm + lon B-Trọng lượng đất khô + lon C-Trọng lượng... 17 IL = -0.05 . Bài 1: THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CỠ HẠT PHƯƠNG PHÁP RÂY SÀNG (d ≥ 0,074mm - ≠ 200) PHƯƠNG PHÁP LẮNG ĐỌNG (d < 0,074mm) I. Mục đích: -Thí nghiệm phân tích thành phần cỡ hạt (cỡ hạt) :. BIỂU ĐỒ CẤP PHỐI HẠT Page 8 V. Nhận xét: -Từ thí nghiệm phân tích cỡ hạt, chúng ta xác định được tương đối chính xác tỉ lệ phần trăm phần trăm tương đối của cỡ hạt, từ đó ta vẽ. đặc tính phân bố các hạt đất trong dung dich nước để xác định thành phần hạt -Khi mẫu đất được tạo thành huyền phù trong bình thì các hạt có đường kính khác nhau sẽ lắng khác nhau; hạt lớn