BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VLXD

B xác định khối lượng thể tích của vật liệu: I.. Mục đích thí nghiệm: - Làm quen với phương pháp thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của vật liệu.. + Đối với vật liệu rời ximăng, c

+TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Bài 1: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG- KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH

II Cơ sở lý thuyết:

- Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc

Trong đó: γ a : Khối lượng riêng của vật liệu ( g/cm3; kg/m3; tấn/m3)

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

Va : Thể tích hoàn toàn đặc của vật liệu(cm3; m3)

III Tiến hành thí nghiệm:

1 Xác định khối lượng riêng của ximăng:

a Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g

- Bình Lechatelier

- Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm

- Tủ sấy, bình hút ẩm, Ximăng, dầu hoả

- Đổ dầu hoả vào bình Lechatelier tới khi mặt thoáng của dầu ở vạch số 0 Dùng giấy thấm để làm khô các giọt dầu dính ở thành bình

- Cân 65g ximăng đã chuẩn bị ở bước trên

- Cho 65g ximăng từ từ vào bình Lechatelier Sau đó xoay nhẹ bình để không khí trong ximăng thoát hết ra ngoài( không còn bọt khí xuất hiện)

- Ghi lại vị trí mặt thoáng của dầu trong bình Lechatelier Thể tích tăng thêm của dầu chính là thể tích đặc của 65g ximăng

- Dùng công thức (1-1) để xác định khối lượng riêng của ximăng

- Kết quả thí nghiệm ( chính xác đến đến 0.1g/cm3) là trị số trung bình cộng của 2 lần thí nghiệm, sai số 2 lần thí nghiệm không quá 0.02g/cm3

d Nhận xét kết quả:

-Theo lý thuyết γ a(ximăng) = 3.05-3.15 g/cm 3, nhưng kết quả thí nghiệm cho ta

γ a(ximăng) =2.9 g/cm3 Kết quả thí nghệm nhỏ hơn lý thuyết có thể là do những nguyên nhân sau:

+ Kết quả thí nghiệm là gần đúng vì ta qui ước rằng:” trong mỗi hạt ximăng không

tồn tại lổ rỗng kín”.Với giả thuyết này làm cho thể tích ximăng tăng lên

+ Sai số trong lúc đọc kết quả

+ Ximăng có nhiều phụ gia vô cơ hoạt tính

- Ngoài ra trong lúc thí nghiệm cần chú ý đến những yếu tố sau đây có thể làm ảnh

hưởng đến kết quả thí nghiệm:

+ Ximăng bị hút ẩm

+ Hao hụt ximăng do: gió thổi, rơi vãi do thao tác không khéo, do dính trên thành bình Lechatelier

2 Xác định khối lượng riêng của cát:

a Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g

- Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn

- Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm

- Bình khối lượng riêng được rửa sạch, sấy khô

- Cho nước vào bình khối lượng riêng tới khi mực nước đến vạch chuẩn

- Đem cân bình, ghi lại khối lượng m1( g)

- Đổ nước trong bình ra đến khi còn ½ bình thì dừng

- Cân G= 500g cát đã chuẩn bị ở trên

- Cho 500g cát vào bình khối luợng riêng thật chậm Nếu lượng nước trong bình chưa ngập hết cát thì thêm cho ngập cát Sau đó, lắc nhẹ bình để không khí trong cát thoát hết ra ngoài

- Tiếp tục cho nước vào bình cho đến khi mực nuớc đến vạch chuẩn

- Đêm cân bình, ghi lại khối lượng m2( g)

- Đổ hết nước và cát trong bình ra, rửa sạch bình

- Tính khối lượng riêng của cát theo công thức ( 1-1) như sau

γ a =

)(m2 m1

G

G





- Kết quả thí nghiệm ( chính xác đến 0.1g/cm3) là trị số trung bình của 2 lần thí

nghiệm,sai số 2 thí nghiệm này không chênh nhau quá 0.02g/cm3

+ Cát có chứa nhiều tạp chất, không được sấy khô hoàn toàn

+ Không loại bỏ được những hạt có đường kính > 5 mm( những hạt này không phải cát)

+ Sai số do đọc kết quả

B) xác định khối lượng thể tích của vật liệu:

I Mục đích thí nghiệm:

- Làm quen với phương pháp thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của vật liệu

- Ứng dụng bài học để tính khối luợng công trình, cấp phối bêtông

II Cơ sở lý thuyết:

- Khối lượng thể tích vật liệu là khối lượng của 1 đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên

- Công thức tính:

γ o = m/ V o (2-1)

Trong đó: γo : khối lượng thể tích vật liệu( g/cm3; kg/m3; tấn/m3)

m : khối lượng vật liệu ở trạng thái tự nhiên(g; kg; tấn)

Vo : thể tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên(cm3; m3)

- Chú ý:

+ Khối luợng thể tích vật liệu phụ thuộc vào độ ẩm nên khi xác định đại luợng này phải chỉ rõ ở độ ẩm nào

+ Đối với vật liệu rời( ximăng, cát, đá) ta sẽ ấn định trứơc thể tích vật liệu bằng cách

đổ vật liệu từ một độ cao nhất định xuống 1 thùng đong biết trước thể tích

+ Đối với vật liệu có kích thước rõ ràng, để xác định khối lượng thể tích,ta sẽ đo kích thước 3 chiều

III Thí nghiệm:

1 Xác định khối lượng thể tích của Ximăng:

a Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 1gam

- Lò sấy, bình hút ẩm

- Thùng chứa 2.83lít

- Ximăng cần có cho các lần thí nghiệm

b Trình tự thí nghiệm:

- Đem ximăng sấy khô đến khối lượng không đổi

- Xác định khối lượng của thùng đong 2.83lít bằng cân đo kỹ thuật, được giá trị

m1(g)

- Ximăng được đổ vào thùng có thể tích 2.83lít thông qua 1 phểu Miệng tháo của phểu nằm cách mặt thùng đong là 10cm

- Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

- Đem cân thùng đã đầy Ximăng, được giá trị m2 (g)

- Khối lượng thể tích của Ximăng được tính theo công thức (2-1) như sau:

a Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Đem cát sấy đến khối lượng không đổi

- Xác định khối lượng của thùng đong thể tích bằng cân kỹ thuật, được giá trị

m2(g)

- Cát được đổ vào thùng đong thể tích thông qua 1 phểu Miệng đay scủa phểu nằm cách đáy mặt thùng đong là 10cm

- Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

- Đem cân thùng đã chứa đầy cát, được giá trị m2( g)

- Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức (2-1) như sau:

3 Xác định khối lượng thể tích của đá:

a Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Cân kỹ thuật độ chính xác 1 gam

- Cân đông hồ độ chúnh xác 200 gam

- Thùng đong thể tích 14.16 lít

- Đá cần có cho các lần thí nghiệm

b Trình tự thí nghiệm:

- Đá được phơi khô

- Xác định khối lượng của thùng đong 14.16 lít bằng cân kỹ thuật, được giá trị

m1( gam)

- Đá được đổ vào thùng đong, độ cao rơi với miệng thùng đong là 10cm

- Dùng thứơc gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

- Đem cân thùng đã chứa đầy đá( dùng cân đồng hồ), được giá trị m2( gam)

- Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức (2-1) như sau

4 Xác định khối lượng thể tích của gạch 4 lỗ:

a Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Lò sấy,bình hút ẩm

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1 gam

- Thước kẹp và thứơc gập để đo chiều dài

- Gạc đất sét nung cần cho các lần thí nghiệm

b Trình tự thí nghiệm:

- Đem gạch đem sấy đến khối lượng không đổi

- Dùng cân kỹ thuật để cân khối lượng G của mỗi viên gạch(g)

- Dùng thước đo các cạnh của viên gạch Quy ước: cạnh dài nhất là a, cạnh ngắn nhất là c, cạnh còn lại là b Mỗi cạnh đo 3 lần và lấy giá trị trung bình cộng để làm giá trị tính toán của cạnh đó:

Vo(cm3) 597.85

γ o =G/V o =906.33/597.85= 1.52(g/cm 3 )

6 Xác định khối lượng thể tích của Bêtông: Mục đích, ý nghĩa, cơ sở lý thuyết,

thiết bị, dụng cụ, nguyên liệu, trình tự thí nghiệm như xác định khối lượng thể tích của gạch đất sét nung.Ta được kết quả thí nghiệm như sau:

Bài 2: XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN CỦA XIMĂNG

- Xác định mác Ximăng tức là xác định một đại lượng cần phải coc để tính toán cấp phối bêtông

II Thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn của Ximăng:

- Khâu hình côn bằng nhựa

- Chảo hình chỏm cầu và bay ( khi trộn tay) hoặc máy trộn

- Ống đong hình trụ loại 150ml, pipet, khăn lau ướt

Dụng cụ ViCát

Khuôn kích thước 4x4x16cm

3 Trình tự thí nghiệm:

- Cân 400g ximăng đã sàng qua sàng 0.63mm

- Đong lượng nước bằng 27% hoặc 29% so với lượng Ximăng

- Nếu trộn tay: cho lượng ximăng này vào chảo trộn đã lau ẩm, dùng bay moi thành hốc ở giữa, đổ lượng nước vào, sau 30 giây bắt đầu trộn đều theo kiểu dằn mạnh và giật lùi, thời gian trộn khoảng 5 phút

- Nếu trộn bằng máy:

+ Lau ẩm nồi trộn, cánh trộn của máy

+ cho nước vào nồi trộn trước, sau đó cho Ximăng vào nồi trộn

+ Lắp cánh trộn vào máy, cho máy trộn ở tốc độ thấp trong 60 giây, dừng máy

+ Dùng bay vét sạch hồ Ximăng dính ở cánh trộn và thành nồi trong khoảng thời gian 30 giây

+ Tiếp tục cho máy trộn ở tốc độ cao trong 120 giây

- Trộn xong, dùng bay cho hồ Ximăng vào khâu hình côn và cho một lần, ép sát vành khâu xuống mặt tấm mica rồi dập tấm mica lên mặt bàn 5-6 cái Dùng bay đã lau ẩm gạt cho hồ Ximăng bằng mặt khâu

- Đặt khâu vào dụng cụ Vica Hạ cho đầu kim Vica tựa trên miệng vành khâu, khoá chặt kim Vica, điều chỉnh kim chia vạch về số 40 Khoá chặt kim chia vạch, di

chuyển tấm mica sao cho kim Vica ở ngay giữa vành khâu Mở vít cho kim Vica tự

do cắm vào hồ Ximăng

- Sau 30 giây, ta cố định kim và đọc giá trị Nếu đầu kim cắm vào hồ cách đáy 5-7mm thì đạt Nếu không đạt thì phải trộn mẻ khác vơí lượng nước nhiều hơn hoặc ít hơn 0.5%

5 Nhận xét kết quả:

II Thí nghiệm xác định Mác Ximăng:

1.Cơ sở lý thuyết:

- Mác Ximăng được xác định dựa theo:

+ Cường độ chịu uốn của 3 mẫu vữa Ximăng tiêu chuẩn

+ Cường độ chịu nén của 6 nửa mẫu thử tạo thành từ 3 mẫu vừa nói trên

- Ba mẫu ban đầu dùng xác định cường độ chịu uốn phải thoả yêu cầu sau: + Kích thước mẫu thử 4x4x16cm

+ Vữa Ximăng là hỗn hợp Ximăng, cát theo tỷ lệ 1:3 Tỷ lệ N/X= ½ + Mâũy vữa ximăng sau khi đúc xong phải được dưỡng hộ trong môi trường không khí ẩm của phòng thí nghiệm và 27 ngày tỷong môi trường nước có nhiệt

độ thường

2.Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Khuôn đúc mẫu kích thước 4x4x16cm

- Chày đầm có kích thước mặt đáy 3.5x3.5cm

- Cân kỹ thuật độ chính xác 0.1g, ống đong thuỷ tinh 500, pipet

- Chảo hình chỏm cầu và bay( khi trộn tay) hoặc máy trộn

- Máy uốn và ép mẫu, tấm đệm ép

- Ximăng, cát tiêu chuẩn, nước sạch

1 Trình tự thí nghiệm:

- Lắp ráp khuôn và lau dầu khuôn 4x4x16cm, lắp nắp nối phía trên vào khuôn

- Cân lượng Ximăng X= 450g và cát C= 1350g( đảm bảo tỷ lệ X/C= 1/3) Cát dùng ở đây là cát tiêu chuẩn( cỡ hạt từ 0.5-1mm)

- Tỷ lệ N/X= 0.5→ N= 225g

- Cho lượng Ximăng và cát vào chảo rồi trộn đều, chảo đã được lau sạch bằng vải ẩm Sau 1 phút, ta dùng bay moi thành hốc ở giữa, cho lượng nước ở trên vào, tiếp tục trộn đều

- Hỗn hợp vữa trộn xong cho vào mỗi mẫu trong khuôn theo 2 lần, lần1 cho vữa vào khoảng hơn ½ chiều cao của khuôn, đầm 20 chày qua lại dọc theo chiều dài khuôn( 2 lượt đi và 2 lượt về, mỗi lượt là 5 chày) Lần 2 tiếp tục cho vữa vào đầy khuôn

và cũng đầm qua lại 20 chày Phải đầm bằng 2 tay

- Dằn mỗi đầu khuôn 5 cái, dùng bay đã lau ẩm miết cho nhẵn mặt vữa

- Dưỡng hộ mẫu 1 ngày trong khuôn sau đó lấy ra ngâm nước 27 ngày

- Sau khi dưỡng hộ 28 ngày, lấy mẫu ra lau ráo mặt và thử cường độ ngay, không để chậm quá 10 phút

+ Tiến hành thí nghiệm uốn mẫu, mỗi mẫu thử bị gãy thành2 nửa + Sau đó tiến hành thí nghiệm xác định cường độ chịu nén với 6 nửa mẫu tương ứng

- Giá trị cường độ chịu nén được tính toán:

Rn=P/F (kG/cm2)

Trong đó: P: lực nén phá hoại ứng với mỗi nửa mẫu thử

F= 16cm2: Tiết diện chịu lực của mỗi nửa mẫu

- Mác ximăng là trị số trung bình của 4 kết quả gần nhau nhất trong 6 kết quả nén được

2 Kết quả thí nghiệm:sau khi bảo hộ 28 ngày trong điều kiện chuẩn

a.Kết quả uốn 3 mẫu đá ximăng:(chỉ tham khảo) Lực gây gãy mẫu

P 1 = 243 kG

P 2 = 284.5 kG

P 3 = 329 kG

b Kết quả nén 6 mẫu thu được từ thí nghiệm uốn đá ximăng:

Lực phá hoại mẫu(kG)

Khả năng chịu nén

Rn=P/F (kG/cm2)

Kết luận(lấy 4 giá trị gần nhất)

Bài 3: PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU DÙNG

THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊTÔNG

I.Mục đích, ý nghĩa thí nghiệm:

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

- Lựa chọn cốt liệu phù hợp để trôn bêtông

- Thành phần hạt và môđun độ lớn của cát biểu thị tỷ lệ phối hợp các cấp hạt trong cát, nó quyết định độ rỗng và tỷ diện của cát, do đó ảnh hưởng lớn đến lượng dùng

xi măng, lượng dùng nước, tính công tác của hỗn hợp bê tông độ đặc và cường độ của bê

- Cát dùng cho bêtông nặng và vữa phải có đường biểu diễn thành phần hạt nằm trong vùng qui định

- Cốt liệu lớn đặc chắc dùng cho bêtông nặng là đá dăm, sỏi, sỏi dăm Yêu cầu

kỹ thuật của loại cốt liệu này được quy định theo TCVN 1771-1987

- Thành phần hạt của mỗi cỡ hạt phả nằm trong giới hạn cho trong bảng sau:

- Sàng mẫu đã chuẩn bị qua sàng có kích thước mắt sàng 5mm

- Lấy 1000g cát dưới sàng có kích thước mắt sàng 5mm, để xác định thành phần hạt cát không có sỏi, khi đánh giá chất lượng của cát thì việc xác định này tiến hành sau khi đã rửa cát, khi đó lượng bụi bẩn cũng tính vào lượng lọt qua sàng có kích thước mắt sàng nhỏ nhất và tính vào khối lượng của mẫu thử

- Sàng mẫu thử đã chuẩn bị ở trên qua bộ lưới sàng có kích thước mắt sàng 2.5; 1.25; 0.63; 0.315; 0.16mm Có thể tiến hành sàng bằng tay hay bằng máy Khi sàng bằng tay thì thời gian sàng trên mỗi sàng khi kiểm tra thấy trong 1 phút lượng cát lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0.1% khối lượng mẫu thử

Chú ý: cho phép xác định thời gian sàng bằng phương pháp đơn giản sau: đặt tờ giấy xuống dưới mỗi luới sàng rồi sàng đều, nếu không có cát lọt qua sàng thì thôi không sàng nữa

- Cân lượng còn lại trên sàng chính xác đến 1%

Kích thước mắt

sàng(mm)

Khối lượng sót riêng biệt( g)

Lượng sót riêng biệt ai (%)

Lượng sót riêng biệt ai (%)

.

=2.2

4 Nhận xét kết quả:

a Đối với Đá:

- Từ kết quả thí nghiệm rây sang, ta thu được bảng sau:

- Dựa vào bảng trên ta thấy, lô đá được đem làm thí nghiệm có đường biểu diễn thành phần hạt nằm trong vùng cho phép, do đó có thể chọn để sản xuất bêtông

- Ngoài ra cần chú ý một số yêu cầu khi chọn cốt liệu lớn để sản xuất bêtông: + Về cường độ: khi Rb<30 MPa, chọn Rđá> 1.5Rb

Bài 4: THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊTÔNG ĐÚC MẪU THỬ MÁC

BÊTÔNG

I Ý nghĩa, mục đích thí nghiệm:

- Tính toán cấp phối bêtông là chọn một tỷ lệ phối hợp hợp lý giữa các thành phần nguyên liệu trong bêtông để chế tạo bêtông đạt được các chỉ tiêu, tính chất yêu cầu( tính công tác, cường độ, tính chống thấm, ) đồng thời đạt được hiệu quả kinh tế( tiết kiệm được liều lượng ximăng sử dụng)

- Mác bêtông là giá tri giới hạn cường độ chịu nén trung bình của các mẫu thí nghiệm hình khối lập phương( mẫu chuẩn) được chế tạo, bảo dưỡng 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn( nhiệt độ = 27±2°C, độ ẩm > 95%)

II Cơ sở lý thuyết:

Trình tự tính toán cấp phối bêtông

Trong đó Rx : cường độ của ximăng( kG/cm2)

Rb : cường độ của bêtông thiết kế

A : hệ số , phụ thuộc vào phẩm chất của cốt liệu và phương pháp xác định mác ximăng

- Khi dùng ximăng portland puzzolane, lượng nước tăng thêm 15-20lít/m3

- Khi dùng cát nhỏ, lượng nước tăng thêm 10l/m3

3 Xác định ximăng trong 1 m 3 bêtông:

X= N/(N/X)

4 Xác định cốt liệu lơn trong 1 m 3 bêtông:

Đ= 1000/{1/γad+ αr/γod) ( kg)

Trong đó:

γad : khối lượng riêng của đá(g/cm3)

γod : khối lượng thểb tích xốp của đá(g/cm3)

Trong đó: γac : khối lượng riêng của cát( g/cm3)

γax : khối lượng thể tích xốp của cát( g/cm3)

III Dụng cụ thí nghiệm:

- Cân kỹ thuật sai số 10g

- Côn hình nón cụt

- Bộ khuôn 3 ngăn, kích thước 15x15x15cm

- Bay, giá xúc, thau trộn

- Thước lá kim loại

- Que đầm bằng sắt tròn Ø16 dài 600mm

- Bể dưỡng hộ và một số dụng cụ khác