NỘI DUNG TRÌNH BÀYCác giới hạn Atterberg Các chỉ tiêu vật lý của đất Phương pháp thí nghiệm... Các chỉ tiêu khối lượng riêng• Khối lượng riêng tự nhiên khối lượng thể tích tự nhiên: là k
Trang 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY
Các giới hạn Atterberg
Các chỉ tiêu vật lý của đất
Phương pháp thí nghiệm
Trang 31 CÁC CHỈ TIÊUVẬT
LÝ CỦA ĐẤT
Trang 4Thành phần cấu trúc của đất
Trang 6Các chỉ tiêu khối lượng riêng
• Khối lượng riêng tự nhiên (khối lượng thể tích tự nhiên): là
khối lượng của một đơn vị thể tích, ký hiệu là ρ, đơn vị tính
thường là g/cm3, T/m3
• Khối lượng riêng khô: là khối lượng của một đơn vị thể tích đất
khô hoàn toàn, ký hiệu là ρd, đơn vị tính thường là g/cm3, T/m3
• Khối lượng riêng hạt: là khối lượng của một đơn vị thể tích chỉ
riêng phần hạt rắn, chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khoáng vật của đất, ký hiệu là ρs, đơn vị tính là g/cm3, T/m3
•
Trang 7Các chỉ tiêu trọng lượng riêng
• Trọng lượng riêng tự nhiên: tương tự như khối lượng riêng tự
• Trọng lượng riêng đẩy nổi: là trọng lượng riêng của đất dưới
mực nước ngầm có xét lực đẩy Archimède Đơn vị: KN/m3
•
Trang 8Các chỉ tiêu tỷ trọng
• Tỷ trọng đất tự nhiên: là tỷ số giữa trọng lượng riêng tự nhiên và trọng lượng riêng của nước
• Tỷ trọng đất khô: là tỷ số giữa trọng lượng riêng khô và trọng
lượng riêng của nước
• Tỷ trọng hạt: là tỷ số giữa trọng lượng riêng hạt và trọng lượng
riêng của nước
• Tỷ trọng đẩy nổi: là tỷ số giữa trọng lượng riêng đẩy nổi và trọng lượng riêng của nước
•
Trang 9Các chỉ tiêu vật lý của đất (tt)
• Hệ số rỗng e : Là tỷ số giữa thể tích phần lỗ rỗng và thể tích phần
hạt rắn
• Độ rỗng n: Là tỷ số giữa thể tích phần lỗ rỗng và tổng thể tích
toàn bộ của đất Độ rỗng nằm trong khoảng [0-1]
• Độ ẩm (độ chứa nước) w : Là tỷ số giữa trọng lượng của nước với trọng lượng hạt Độ ẩm có thể dao động từ 0% đến 600% (đối với than non) Đơn vị: %, hay số thập phân
w
•
Trang 12Các phương pháp thí nghiệm
1 Xác định Khối lượng riêng tự nhiên
2 Xác định Khối lượng riêng khô
3 Xác định Khối lượng riêng hạt
4 Xác định Độ ẩm
5 Xác định Tỷ trọng hạt
Trang 14• Áp dụng cho đất chứa muối.
- m0: khối lượng khô tuyệt đối
- m3: Khối lượng bình tỷ trọng chứa nước
- m2: Khối lượng bình chứa đầy huyền phù
- Khối lượng riêng của nước
1 0.01 h
m m
w
Trang 15Các phương pháp thí nghiệm
3 Xác định Khối lượng riêng hạt
• Để có thể tích phần hạt cứng Vs, ta cho mẫu đất đã sấy khô vào bình nước đã biết thể tích rồi đo thể tích nước bị hạt chiếm chổ Có thể loại bỏ bọt khí bằng cách hút chân không hay đun nóng hỗn hợp đất và nước
s s
s
M V
Trang 16Các phương pháp thí nghiệm
4 Xác định độ ẩm w, Theo TCVN 4196:2012
• M2 : Khối lượng lon +đất ẩm
• M3: khối lượng lon +đất khô
• M1 : khối lượng lon không
2 3
3 1
M M w
M M
Trang 17Các phương pháp thí nghiệm
5 Xác định tỷ trọng hạt Gs, Theo ASTM – D854
• Phương pháp A: phân tích cho mẫu đã sấy khô
• Phương pháp B: phân tích theo mẫu ẩm, thường dùng cho đất hữu
Trang 18Các phương pháp thí nghiệm
5 Xác định tỷ trọng hạt Gs, Theo ASTM – D854
Trang 19Các phương pháp thí nghiệm
5 Xác định tỷ trọng hạt Gs, Theo ASTM – D854
Trang 202 CÁC GIỚI HẠN
ATTERBERG
Trang 212.1 Các chỉ tiêu trạng thái đất dính
2.2 Cách xác định giới hạn dẻo, giới hạn chảy.
2.3 Chỉ số dẻo Ip và Độ sệt B
Trang 222.1 Các chỉ tiêu trạng thái đất dính
Giới hạn chảy ( hay LL) : tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị
phá hoại chuyển từ trạng thái DẺO sang trạng thái CHẢY.
Giới hạn d hay PL) : tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá
hoại chuyển từ trạng thái NỬA CỨNG sang trạng thái DẺO.
Giới hạn co hay SL) : tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá
hoại chuyển từ trạng thái CỨNG sang trạng thái NỬA CỨNG.
Trang 232.1 Các chỉ tiêu trạng thái đất dính
W L
W P
W S
Trang 242.2 Cách xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy, giới hạn co
Giới hạn chảy -WL Giới hạn dẻo -WP
Trang 252.2.1 Xác định giới hạn chảy
Trang 26Phương pháp chùy xuyên Vaxiliev
TCVN 4197 - 2012
Côn thép không rỉ, có góc đỉnh là 30, cao 2.5cm Trên quả dọi, cách đỉnh 10mm có khắc một ngấn tròn Khối lượng của dụng cụ là 76g.
Khuôn hình trụ bằng kim loại (d40mm, h 20mm).
Trang 27Phương pháp chùy xuyên Vaxiliev
Giới hạn nhão là độ ẩm của mẫu đất ứng với độ lún chùy xuyên là 1cm
Đất được chuẩn bị và trộn đều với nước
để ẩm một ngày đêm.
Dùng que trộn cho đất vào đầy khuôn theo từng lứng, miết chặt, tránh bọt khí Cuối cùng, khi đất đầy thì dùng que trộn gạt ngang miệng khuôn.
Dùng tay giữ chùy xuyên thăng bằng và tiếp xúc với đất Nhẹ nhàng thả chùy xuyên từ từ cắm vào trong đất.
Nếu sau khoảng 10 giây, hình nón lún vào đất đúng 10mm thì độ ẩm của đất
đã đạt đến giới hạn chảy Nếu lún quá hoặc chưa tới vạch 10mm thì lặp lại thí nghiệm.
Trang 28Phương pháp Côn rơi (Fall cone method )
Tổng khối lượng chuyển động là 80g
Trang 29Phương pháp Côn rơi (Fall cone method )
Đất được nhào trộn kĩ với nước, ủ ẩm trong 24h.
Dùng dao hoặc que cho đất vào khuôn theo từng lớp Miết kĩ để tránh bọt khí Gạt ngang bằng miệng khuôn.
Lắp côn vào đầu thanh chuyển động Đặt khuôn đất đã chuẩn bị vào ngay dưới côn xuyên Nhẹ nhàng hạ và điều chỉnh sao cho mũi côn xuyên vừa
chạm bề mặt đất Khóa chốt
Mở chốt để côn xuyên lún tự do vào đất trong khoảng 5 giây Ghi lại độ lún
Rút côn ra khỏi khuôn, lấy dao trét thêm một ít đất ẩm, lặp lại thí nghiệm Kết quả lần 2 này so với lần 1 không khác nhau quá 0,5mm thì lấy trung bình 1 điểm số liệu
Trang 30LL = 63.8 %
Phương pháp Côn rơi (Fall cone method )
Giới hạn nhão là độ ẩm của mẫu đất ứng với độ xuyên côn là 2 cm
Trang 31Phương pháp chỏm cầu Cassagrande
Dụng cụ thí nghiệm
Trang 32Phương pháp chỏm cầu Cassagrande
Trình tự thí nghiệm
Trang 33Phương pháp chỏm cầu Cassagrande
Giới hạn nhão là độ ẩm của mẫu đất ứng với số lần quay là 25
Trang 342.2.2 Xác định giới hạn dẻo
Trang 35Que đất d = 3mm, xuất hiện
vết nứt hoặc đứt thành đoạn từ
3-10 mm.
Mỗi mẫu đất tiến hành ít nhất
2 lần thí nghiệm, lấy mỗi lon
độ ẩm tối thiểu 10g đất.
Sai lệch cho phép về độ ẩm
trong các lần xác định song
song không được lớn hơn 2%
Lấy giá trị trung bình cộng kết quả độ ẩm cùa 2
lần thí nghiệm song song.
TCVN 4197 -2012
Trang 362.2.3 Xác định giới hạn co
Trang 37ASTM D427 – Standard Test Method for Shrinkage Factors
of Soil by The Mercury Method
Trang 38Cho đất vào khuôn, dằn nhẹ khuôn trên
mặt bàn cho đất tự dàn đầy khuôn và
tránh bọt khí.
4
Cân khối lượng lon và đất ẩm, từ đó suy ra khối lượng đất ẩm (m1)
Trang 395 6
Để mẫu đất khô tự nhiên trong vài giờ
Sau đó đem sấy ở 105 đến khối lượng
không đổi.
Cho thủy ngân vào đầy cốc đo Dùng miếng nhựa ép chặt để tránh bọt khí.
7
Cho mẫu đất sấy khô vào cốc đo, dùng miếng
nhựa ép xuống để mẫu đất chìm trong thủy ngân
Thủy ngân tràn ra = thể tích mẫu đất sấy khô.
8
Cho lượng thủy ngân tràn vào ống đong thể tích mẫu đất sấy khô.
Trang 40TÍNH TOÁN KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Trang 422.3 Chỉ số dẻo Ip và Độ sệt B
Đất sét
Á sét (Sét pha cát)
Á cát (Cát pha sét)
Đất rời (Đất cát)
B (
Vaxiliev
Trang 43Dẻo mềm
Dẻo cứng
Nửa cứng Cứng
Vaxiliev
Trang 45Quy đổi từ Casagrande sang Vaxiliev
Theo TCVN 4197 – 2012, Phụ lục A, mục A.1:
Giới hạn chảy của đất xác định theo phương pháp Casagrande ( lớn hơn giới hạn chảy của đất xác định bằng bằng quả dọi thăng bằng ( Quan hệ giữa và được thiết lập theo công thức:
𝑊 𝐿 = 𝑎𝑊 𝐶 − 𝑏
Trong đó:
• a, b là các hệ số phụ thuộc vào loại đất Đối với đất có giới hạn chảy
từ 20%-100% có thể lấy a = 0,73% và b = 6,47 %
• là giới hạn chảy của đất , tính bằng %, xác định bằng pp Vaxiliev
• là giới hạn chảy của đất , tính bằng %, xác định bằng pp Casagrande
Trang 46TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Giáo trình “Địa chất công trình”, Bùi Trường Sơn, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2013
• Giáo trình “Cơ Học Đất”, Châu Ngọc Ẩn, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2012
• “Manual of Soil Laboratory Testing – Volume 1 : Soil
Classification and Comaction Tests”, K.H.Head, CRC Press,
Whittle Publishing, 3rd edition, 2006
• Google.com