Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng

Bài báo cáo có năm bài thực hành theo chương trình của trường Đại học Bách Khoa ĐHQG TPHCM. Trong bài có đầy đủ về số liệu, cách tính và nhận xét cho tất cả các bài thực hành. Bài báo có này có thể giúp bạn phần nào khó khăn khi tiến hành làm báo cáo thí nghiệm bộ môn vật liệu xây dựng.

Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Bài 1: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG A XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA VẬT LIỆU I Mục đích thí nghiệm : - Làm quen với phương pháp thao tác thí nghiệm xác định tiêu – khối lượng riêng – vật liệu - Ứng dụng học để xác định khối lượng riêng số vật liệu để đưa vào ứng dụng như: xác định khối lượng cơng trình, tính cấp phối bê tông,… II Cơ sở lý thuyết: - Khối lượng riêng vật liệu khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái hồn tồn đặc - Cơng thức tính tốn: QK a  Va Trong đó: 𝛾𝑎 : Khối lượng riêng vật liệu (g/𝑐𝑚3 ) QK : Khối lượng vật liệu trạng thái hồn tồn khơ (g) 𝑉𝑎 : Thể tích hồn tồn đặc vật liệu (cm3) III Tiến hành thí nghiệm : 1) Xác định khối lượng riêng xi măng: a) Dụng cụ thí nghiệm: - Cân kỹ thuật, độ xác 0.1g - Bình Le Chatelier - Phễu, Pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm - Tủ sấy, bình hút ẩm, Ximăng, dầu hoả Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Bình Le Chatelie b) Trình tự thí nghiệm : - Dùng phương pháp: thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ - Xi măng sấy nhiệt độ 105-110°C 2h; sau để nguội bình hút ẩm đến nhiệt độ phịng thí nghiệm Sàng xi măng qua sàng 0.63mm để loại bỏ tạp chất hạt xi măng vón cục - Cho dầu hoả vào bình Le Chatelier tới mặt thoáng dầu vạch số Dùng giấy thấm để làm khô giọt dầu dính thành bình - Cân 65g ximăng chuẩn bị bước - Cho 65g ximăng từ từ vào bình Le Chatelier Sau xoay nhẹ bình để khơng khí ximăng hết ngồi (khơng cịn bọt khí xuất hiện) - Ghi lại vị trí mặt thống dầu bình Le Chatelier Thể tích tăng thêm dầu thể tích đặc 65g ximăng - Ghi lại vị trí mặt thống dầu bình Le Chatelier Thể tích tăng thêm dầu thể tích đặc 65g ximăng Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Dùng công thức (1-1) để xác định khối lượng riêng ximăng - Kết thí nghiệm ( xác đến đến 0.1g/cm3) trị số trung bình cộng lần thí nghiệm, sai số lần thí nghiệm khơng q 0.02g/cm3 c) Kết tính tốn: STT QK (gam) Va (ml)  a (g/cm3) 65 65 21 21 3.095 3.095 Sai số cho phép hai lần đo 0.002 g/cm3 (chấp nhận kết thí nghiệm) Khối lượng riêng xi măng: 2  a  ( a1   a )  (3.095  3.095)  3.095 g / cm3 d) Nhận xét kết quả: - Kết thí nghiệm khối lượng riêng xi măng 𝛾𝑎 = 3.095 (𝑔/ 𝑐𝑚3 ) xác so với khối lượng riêng xi măng theo lý thuyết 3.05-3.15 (g/ 𝑔/𝑐𝑚3 ) → chấp nhận kết thí nghiệm - Một số sai số thí nghiệm do: + Ta giả thuyết gần xi măng khơng cịn khơng lỗ rỗng kín + Xi măng có nhiều phụ gia hoạt tính + Xi măng hao hụt gió thổi, rơi vãi thao tác khơng cẩn thận, dính thành bình Le Chatelier… + Xi măng hút ẩm + Sai số đọc kết đo 2) Xác định khối lượng riêng cát: a) Dụng cụ thí nghiệm: - Cân kỹ thuật, độ xác 0.1g - Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn (bình tỉ trọng) - Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Tủ sấy, bình hút ẩm - Cát, nước… Bình tỉ trọng b) Trình tự thí nghiệm: - Qui ước rằng: hạt cát khơng tồn lỗ rỗng kín - Dùng phương pháp: thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ - Cát sàng qua sàng 5mm để loại bỏ hạt lớn 5mm Sau đó,rửa để loại bỏ hạt nhỏ 0.14mm, đem sấy khô đến khối luợng không đổi nhiệt độ 105-110°C Cát để nguội bình hút ẩm đến nhiệt độ phịng - Bình khối lượng riêng rửa sạch, sấy khơ - Cho nước vào bình khối lượng riêng tới mực nước đến vạch chuẩn - Đem cân bình, ghi lại khối lượng m1 (g) Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Đổ nước bình đến cịn ½ bình dừng - Cân QK = 500g cát chuẩn bị - Cho 500g cát vào bình khối luợng riêng thật chậm Nếu lượng nước bình chưa ngập hết cát thêm cho ngập cát Sau đó, lắc nhẹ bình để khơng khí cát hết ngồi - Tiếp tục cho nước vào bình mực nuớc đến vạch chuẩn - Đem cân bình, ghi lại khối lượng m2 (g) - Đổ cát bình ra, rửa bình - Tính khối lượng riêng cát theo công thức sau: QK a  K Q  QN n Trong đó: Qk: Khối lượng khơ vật liệu (g) QN: Khối lượng vật liệu cân nước (g)  a : Khối lượng riêng vật liệu cân nước (g/cm3)  n : Khố lượng riêng nước (  n = g/cm3) - Kết thí nghiệm ( xác đến 0.1g/cm3) trị số trung bình lần thí nghiệm, sai số thí nghiệm khơng chênh q 0.002g/cm3 c) Kết thí nghiệm: STT Qbình + nước (g) Qbình + cát + nước (g) 667.1 972.2 Huỳnh Hồ Minh Trung Qcátnước (g) 305.1  a (g/cm3) 2.565 Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai 668.3 973.2 304.9 2.563 Kết khối lượng riêng cát Sai số cho phép: ∆= 0.002 (Chấp nhận kết thí nghiệm) 2  a  ( a1   a )  (2.565  2.563)  2.564 g / cm3 Kết xác đến 0.1 g/cm3) d) Nhận xét kết quả: - Kết chấp nhận với sai số 0.1 g/cm3 - Trong q trình làm thí nghiệm kết khơng xác do: + Cát có chứa nhiều tạp chất chưa khơ hồn tồn + Chưa loại bỏ hồn tồn hạt có đường kình lớn 5mm + Sai số dụng cụ đo + Sai số đọc kết tượng lực căng mặt ngồi + Trong q trình làm thí nghiệm làm thất cát gió thổi, thao tác chưa cẩn thận 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 vật liệu - Ứng dụng học để tính khối lượng cơng trình, cấp phối bê tơng II Cơ sở lý thuyết: - Khối lượng thể tích vật liệu đo trạng thái tự nhiên - Cơng thức tính : Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai QK a  Va Trong đó: 𝛾0 : Khối lượng thể tích vật liệu (g/𝑐𝑚3 ) Qk : Khối lượng vật liệu trạng thái tự nhiên (g) 𝑉𝑎 : Thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên (𝑐𝑚3 ) - Khối lượng thể tích phụ thuộc độ ẩm, nên xác định cần xác định độ ẩm - Đối với vật liệu rời (xi măng, cát, đá) ta xác định thể tích vật liệu cách đổ vật liệu từ độ cao định xuống thùng đo biết trước thể tích - Đối với vật liệu có kích thước rõ ràng, ta tiến hành đo kích thước ba chiều, chiều đo vị trí III Tiến hành thí nghiệm : Xác định khối lượng thể tích xi măng: a) Dụng cụ thí nghiệm: - Cân kỹ thuật, độ xác 1gam - Lị sấy, bình hút ẩm - Thùng chứa 2.83lít - Ximăng cần có cho lần thí nghiệm b) Trình tự thí nghiệm: - Lấy xi măng bao để làm thí nghiệm - Xác định khối lượng thùng đong 2.83 lít cân kỹ thuật, giá trị 𝑚1 (g) - Xi măng đổ vào đổ vào thùng tích 2.83lít thơng qua phểu Miệng tháo phểu nằm cách mặt thùng đong 10cm - Dùng dao gạt từ sang bên cho mặt thùng - Đem cân thùng đầy Ximăng, giá trị m2 (g) - Khối lượng thể tích Ximăng tính theo cơng thức sau: Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Qk Qk 0   V0 2830 (g/cm3) Trong đó:  : Khối lượng thể tích vật liệu (g/cm3) V0 : Thể tích tự nhiên vạt liệu (cm3) Qk : Khối lượng khơ mẫu thí nghiệm (g) c) Tính tốn kết : TT Qthùng (kg) 2.57 2.57 Qthùng+xm (kg) 5.69 5.64 Qxm (g) 3120 3070 0 (g/cm3) 1.102 1.085 Vậy khối lượng thể tích xi măng : 2   ( 01   )  (1.102  1.085)  1.094 g / cm3 d) Nhận xét kết thí nghiệm: - Kết chấp nhận - Kết có sai số nguyên nhân sau: + Sai số dụng cụ đo + Sai số đọc kết + Do làm thí nghiệm xi măng bị hút ẩm, thao tác thí nghiệm chưa cẩn thận + Thao tác thí nghiệm gạt gạt không làm khối lượng xi măng thùng Xác định khối lượng thể tích cát : a) Dụng cụ thí nghiệm: - Lị sấy, bình hút ẩm Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Cân kỹ thuật, độ xác gam - Thùng chứa 2.83 lít - Cát cần có cho lần thí nghiệm b) Trình tự thí nghiệm: - Xác định khối lượng thùng đong thể tích cân kỹ thuật, giá trị m1 (g) - Cát đổ vào thùng đong thể tích thơng qua phểu Miệng đáy phểu nằm cách đáy mặt thùng đong 10cm - Dùng dao gạt từ sang bên cho mặt thùng - Đem cân thùng chứa đầy cát, giá trị m2( g) - Khối lượng thể tích cát tính theo cơng thức (2-1) sau: Qk Qk 0   V0 2830 (g/cm3) c) Tính tốn kết quả: Qthùng (kg) 2.57 2.57 TT Qthùng+cát (kg) 6.83 6.85 Qcát (g) 4260 4280 0 (g/cm3) 1.505 1.512 Vậy : Khối lượng tự nhiên cát : 2   ( 01   )  (1.505  1.512)  1.509 g / cm3 d) Nhận xét kết quả: - Kết chấp nhận - Trong trình làm thí nghiệm kết cịn bị sai số do: + Sai số dụng cụ đo + Sai số cát lẫn tạp chất + Sai số thao tác làm thí nghiệm, thùng chưa sấy khơ, gạt miệng bị lõm xuống,… Xác định khối lượng thể tích đá : a) Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu: Huỳnh Hồ Minh Trung Page Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Cân kỹ thuật độ xác gam - Cân đơng hồ độ chúnh xác 200 gam - Thùng đong thể tích 14.16 lít - Đá cần có cho lần thí nghiệm b) Trình tự thí nghiệm: - Xác định khối lượng thùng đong 14.16 lít cân kỹ thuật, giá trị m1 (gam) - Đá đổ vào thùng đong, độ cao rơi với miệng thùng đong 10cm - Dùng thứơc gạt từ sang bên cho mặt thùng - Đem cân thùng chứa đầy đá (dùng cân đồng hồ), giá trị m2 (gam) - Khối lượng thể tích cát tính theo cơng thức (2-1) sau Qk Qk 0   V0 14160 (g/cm3) c) Tính tốn kết quả: Qthùng (kg) 8.83 8.83 TT Qthùng+cát (kg) 28.24 28.27 Qcát (g) 19410 10440 0 (g/cm3) 1.371 1.373 Kết quả: 2   ( 01   )  (1.371  1.373)  1.372 g / cm3 d) Nhận xét kết quả: - Kết chấp nhận - Trong trình làm thí nghiệm kết cịn bị sai số do: + Sai số dụng cụ đo + Sai số đá bị ướt + Sai số thao tác q trình thí nghiệm, mặt thùng chưa gạt đầy, đá chưa gây nhiều lỗ rỗng… Huỳnh Hồ Minh Trung Page 10 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Bài 3: PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG I) - II) 1) - - Mục đích, ý nghĩa thí nghiệm : Xác định thành phần hạt cốt liệu dùng bêtông Lựa chọn cốt liệu phù hợp để trôn bêtông Thành phần hạt môđun độ lớn cát biểu thị tỷ lệ phối hợp cấp hạt cát, định độ rỗng tỷ diện cát, ảnh hưởng lớn đến lượng dùng xi măng, lượng dùng nước, tính cơng tác hỗn hợp bê tông độ đặc cường độ bê tông Cơ sở lý thuyết : Cốt liệu nhỏ : Cát dùng bê tông gọi cốt liệu nhỏ Yêu cầu cát quy định TCVN 340-1986 Cát bêtơng vữa thường có thành phần khống định, khơng chứa phần tử gây tác hại đến q trình thuỷ hố đơng cứng ximăng, khơng có tạp chất gây ăn mịn cốt thép Cát dùng cho bê tông nặng vữa phải có đường biểu diễn thành phần hạt nằm vùng qui định Kích thước lỗ sàng( mm) Lượng sót tích luỹ (%) 5.00 0.00 2.50 00-20 1.25 15-45 0.63 35-70 0.315 70-90 Huỳnh Hồ Minh Trung Page 23 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai 0.15 90-100 lọt sàng 0.15 0-10 - Cát bị ẩm có chưa lượng nước, cần phải xác định lượng nước để giảm nước trộn bêtơng vữa - Tuỳ theo độ lớn cát mà phân chia thành: cát to, trung bình, nhỏ, mịn 2) Cốt liệu lớn đặc : - Cốt liệu lớn đặc dùng cho bêtông nặng đá dăm, sỏi, sỏi dăm Yêu cầu kỹ thuật loại cốt liệu quy định theo TCVN 1771-1987 - Thành phần hạt cỡ hạt phả nằm giới hạn cho bảng sau: Kích thước mắt sàng Lượng sót tích luỹ sàng(% khối lượng) Dmin 90-100 0.5(Dmin+Dmax) 40-70 Dmax 00-10 1.25Dmax III) Dụng cụ thí nghiệm : - Bộ sàng tiêu chuẩn( tiêu chuẩn ASTM) Có kích thước mắt sàng là: + Đối với cát : 5; 2.5; 2.25; 0.63; 0.315; 0.16 (mm) + Đối với đá: 32; 25; 20; 12.5; 10; (mm) - Cân kỹ thuật độ xác 0.1 gam cát, gam đá - Tủ sấy, giá xúc, khay đựng IV) Trình tự thí nghiệm : 1) Đối với cát: - Lấy 2kg cát theo phương pháp lấy mẫu cát sấy nhiệt độ 105110°C đến khối lượng không đổi - Sàng mẫu chuẩn bị qua sàng có kích thước mắt sàng 5mm Huỳnh Hồ Minh Trung Page 24 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Lấy 1000g cát sàng có kích thước mắt sàng 5mm, để xác định thành phần hạt cát khơng có sỏi, đánh giá chất lượng cát việc xác định tiến hành sau rửa cát, lượng bụi bẩn tính vào lượng lọt qua sàng có kích thước mắt sàng nhỏ tính vào khối lượng mẫu thử - Sàng mẫu thử chuẩn bị qua lưới sàng có kích thước mắt sàng 2.5; 1.25; 0.63; 0.315; 0.16mm Có thể tiến hành sàng tay hay máy Khi sàng tay thời gian sàng sàng kiểm tra thấy phút lượng cát lọt qua sàng không lớn 0.1% khối lượng mẫu thử - Chú ý: cho phép xác định thời gian sàng phương pháp đơn giản sau: đặt tờ giấy xuống luới sàng sàng đều, khơng có cát lọt qua sàng thơi khơng sàng - Cân lượng cịn lại sàng xác đến 1% 2) Đối với đá : - Lấy 20kg đá sấy nhiệt độ 105-110°C đến khối lượng không đổi Sàng mẫu chuẩn bị qua sàng có kích thước mắt sàng 32mm - Lấy lượng đá sàng có kích thước mắt sàng 32mm, để xác định thành phần hạt cát khơng có sỏi, đánh giá chất lượng cát việc xác định tiến hành sau rửa cát, lượng bụi bẩn tính vào lượng lọt qua sàng có kích thước mắt sàng nhỏ tính vào khối lượng mẫu thử - Sàng mẫu thử chuẩn bị qua lưới sàng có kích thước mắt sàng 25; 20; 12.5; 10; 5mm Có thể tiến hành sàng tay hay máy Khi sàng tay thời gian sàng sàng kiểm tra thấy phút lượng đá lọt qua sàng không lớn 0.1% khối lượng mẫu thử - Cân lượng xác lượng xót sàng ghi số liệu vào bảng V) Tính tốn kết : 1) Đối với đá : Bảng số liệu :m=20 (kg) Huỳnh Hồ Minh Trung Page 25 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Kích thước mắc sàng (mm) 32 25 20 12.5 10 Đáy sàng Tổng Độ hao hụt = kg Khối lượng sót sàng (kg) 4.64 8.20 6.73 0.28 0.11 0.04 20 Lượng sót riêng biệt (%) Lượng sót tích lỹ Ai (%) 23.2 41 33.65 1.4 0.55 0.2 23.2 64.2 97.83 99.25 99,8 100 Tính tốn Dmax, Dmin: Dmin 0.5(Dmax+Dmin) Dmax 1.25Dmax 12.5 22.25 32 40 90-100 40-70 00-10 97.83 41.65 0 Thỏa Thỏa D(mm) Lương sót tích luỹ u cầu Ai(%) Lượng sót tích luỹ Ai(%) Kết luận Thỏa Thỏa 2) Đối với cát : Huỳnh Hồ Minh Trung Page 26 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Bảng số liệu : m=1000 (g) Kích thước mắc sàng (mm) 2.5 1.25 0.63 0.315 0.15 Lọt sàng Tổng Phần trăm hao hụt= Khối lượng sàng (g) 28.4 93.3 155.1 292.3 376.8 47.7 993.6 Lượng sót riêng biệt (%) 2.84 9.33 15.51 29.23 37.68 4.77 Lượng sót tích lũy Ai (%) 2.84 12.17 27.68 56.91 94.59 99.36 1000  993.6 =0.64% (chấp nhận lượng hao hụt) 1000 Bảng so sánh với phạm vi cỡ hạt hợp lý cát Huỳnh Hồ Minh Trung Page 27 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Kích thước lỗ sàng (mm) Lượng sót tích luỹ u cầu ( %) Lượng sót tích lũy Ai (%) 5.00 0.00 2.50 00-20 2.84 1.25 15-45 12.17 0.63 35-70 27.68 0.315 70-90 56.91 0.16 90-100 94.59 0-10 4.77 lọt sàng 0.16 Ghi Modul độ lớn cố liệu nhỏ:  Ai 100 2.84  12.17  27.68  56.91  94.59  100  1.94 M dl  → Loại cát hạt nhỏ VI) Nhận xét kết quả: - Kết cho thấy thành phần hạt cốt liệu lớn tương đối tốt, phù hợp để tính tốn cấp phối bê tông - Thành phần hạt cát không tốt so với bảng phạm vi hạt cát hợp lý, cát có 𝑀𝑛 = 1.94 suy cát hạt nhỏ - Kết bị sai số dụng cụ đo, thao tác làm thí nghiệm khơng tốt để vật liệu văng ngồi, gió thổi bay… - Do q trình sàng cốt liệu cát dính vào bên mắt sàng ảnh hưởng đến khối lượng cốt liệu Huỳnh Hồ Minh Trung Page 28 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Bài 4: THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG, ĐÚC MẪU THỬ MÁC BÊ TƠNG Ý nghĩa mục đích thí nghiệm : - Tính tốn cấp phối bêtơng chọn tỷ lệ phối hợp hợp lý thành phần nguyên liệu bêtông để chế tạo bêtông đạt tiêu, tính chất u cầu( tính cơng tác, cường độ, tính chống thấm, ) đồng thời đạt hiệu kinh tế( tiết kiệm liều lượng ximăng sử dụng) - Mác bêtông giá tri giới hạn cường độ chịu nén trung bình mẫu thí nghiệm hình khối lập phương (mẫu chuẩn) chế tạo, bảo dưỡng 28 ngày điều kiện tiêu chuẩn( nhiệt độ = 27±2°C, độ ẩm > 95%) II Cơ sở lý thuyết : Trình tự tính tốn cấp phối bêtơng 1) Xác định tỉ lệ nước /xi măng (N/X) Rb=ARx(X/N±b) Với Rb≤ 500 cơng thức thành Rb=ARx(X/N- 0.5) → X/N= Rb/(ARx)+ 0.5 € [1.4; 2.5] Trong : 𝑅𝑥 : cường độ ximăng( kG/cm2) 𝑅𝑏 : cường độ bêtông thiết kế A : Hệ số, tùy thuộc vào phẩm chất cốt liệu phương pháp xác định I Huỳnh Hồ Minh Trung Tính chất cốt liệu A Tốt 0.6 Trung bình 0.55 Kém 0.5 Page 29 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai 2) Xác định Lượng nước trộn 1m3 bêtông theo bảng sau : Độ lưu động hỗn hợp bêtông Dmax cốt liệu lớn(mm) Đá dăm Sỏi SN( cm) Đc(s) 10 20 40 70 10 20 40 70 9-10 - 215 200 185 170 230 215 200 185 6-8 - 205 190 175 160 220 205 190 175 3-5 - 195 180 165 150 210 195 180 165 1-2 - 185 170 155 140 200 185 170 155 - 30-50 167 160 150 - 175 170 160 - - 60-80 155 150 140 - 165 160 150 - - 90-120 145 140 135 - 160 155 140 - - 150-200 135 130 128 - 150 145 135 - 3) 4) Chú ý : Bảng dùng cho bêtơng có hàm lượng ximăng khơng lớn 400kg/m3 Khi dùng ximăng portland puzzolane, lượng nước tăng thêm 1520lít/m3 Khi dùng cát nhỏ, lượng nước tăng thêm 10l/m3 Lượng nước cho thêm phải trừ lượng nước có sẵn vật liệu Xác định lượng xi măng: X= N/(N/X) (Kg) Xác định cốt liệu lớn: Đ= 1000/{1/γad+ αr/γod) ( kg) Huỳnh Hồ Minh Trung Page 30 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Trong : γad: khối lượng riêng đá(g/cm3) γod: khối lượng thểb tích xốp đá(g/cm3) r=1- (γod/γad): Độ rỗng đá α: hệ số dư vữa ximăng, tra theo bảng 5.21 5.22 giáo trình vật liệu xây dựng 5) Xác định lượng cốt liệu nhỏ hỗn hợp bêtông theo công thức: C= [1000-(X/γax+ N+ Đ/γad)]γac ( kg) Trong đó: III IV 1) - γac : khối lượng riêng cát( g/cm3) γax : khối lượng thể tích xốp cát( g/cm3) Dụng cụ thí nghiệm: Cân kỹ thuật sai số 10g Cơn hình nón cụt Bộ khn ngăn, kích thước 15x15x15cm Bay, giá xúc, thau trộn Thước kim loại Que đầm sắt tròn Ø16 dài 600mm Bể dưỡng hộ số dụng cụ khác Tiến hàng thí nghiệm : Yêu cầu thí nghiệm: Thiết kế bêtơng mác 250 Độ sụt nón SN= 8±2 cm Lượng cát, đá, ximăng, nước cho m3 bêtơng thực tế X=300(kg) N=200(lít) Đ=1090(kg) C=710(kg) Huỳnh Hồ Minh Trung Page 31 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Tiến hành đúc mẫu bêtơng, mẫu có kích thước 15x15x15cm Thể tích mẫu bêtơng dự tính 12 lít.Do cần trộn : X= 3.6(kg) N= 2.4(lít) Đ= 13.08(kg) C= 8.52(kg) 2) Tiến hành thử độ sụt: - Trộn vữa bêtông: Trước tiên đổ cát ximăng vào khay trộn sau đổ đá trộn cho tiếp, moi thành hóc khối hỗn hợp cho nước vào trộn - Tiến hành thử độ sụt: + Đặt côn lên ẩm, cứng,phẳng & không thấm nước Đứng lên gối, đặt chân lên để giữ chặt cho côn cố định trình đổ, đầm hỗn hợp bêtơng + Dùng phểu đổ hỗn hợp bêtông vào côn thành lớp, lớp chiếm khoảng 1/3 chiều cao côn Mỗi lớp dùng thép tròn chọc tồn mặt hỗn hợp bêtơng từ xung quanh vào giữa, lớp chọc 25 lần Lớp đầu chọc suốt chiều sâu, lớp sau chọc xuyên qua lớp trước 2-3cm lớp vừa chọc vừa cho thêm vữa để giữ cho bêtong cao miệng côn + Lấy phểu ra, lấy bay gạt phẳng miệng côn don xung quanh đáy Dùng tay ghì chặt xuống thả chân khỏi gối đặt chân, từ từ nhấc côn + Đặt côn sang bên cạnh khối hỗn hợp vừa tạo hình đo chênh lệch chiều cao miệng côn với điểm cao khối hỗn hợp xác đến 0.5cm + Thời gian thử tính từ lúc bắt đầu đổ hỗn hợp bêtơng vào côn thời điểm nhấc côn khỏi hỗn hợp phải đựoc tiến hành không ngắt quãng khống chế không 150s 3) Đúc mẫu bê tông: - Ghép khn bơi chất chống dính lên khn - Khi hỗn hợp có độ cứng 20s độ sụt 5-9cm: đổ hỗn hợp vào khuôn thành lớp với khn có chiều cao 150mm trở xuống, thành lớp với khn có chiều cao> 150mm.Sau tiến hành đầm hỗn hợp khn bà rung 2800-3000 vịng/phút, biên độ 0.35Huỳnh Hồ Minh Trung Page 32 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai V VI - - 0.50mm đến hết bọt khí hồ ximăng đều, sau làm tiếp lớp xoa mặt mẫu Ghi lại thông số mẫu dán lên bề mặt mẫu Dưỡng hộ mẫu bêtông điều kiện nhiệt độ 27±2°C, độ ẩm > 95% ngày thử mẫu Kết thí nghiệm: Độ sụt bê tông : SN=5(cm) Nhận xét kết : Độ sụt nón SN= cm đảm bảo (so với yêu cầu SN= 5-9cm) Thử độ sụt nón cụt tiêu chuẩn Abrams phương pháp chủ yếu để kiểm tra tính dẻo bêtơng dẻo Đối với hỗn hợp bêtông cứng ta phải dùng ” Nhớt kế kỹ thuật ” để xác định độ dẻo Theo phương pháp này, tính dẻo hỗn hợp bêtơng tính giây, thời gian cần thiết hỗn hợp bêtơng nón cụt tiêu chuẩn( sau rút nón) tác dụng chấn động phân bố hình trụ dụng cụ đến mức Để chế tạo bêtông đảm bảo yêu cầu độ dẻo cần ý đến nhân tố ảnh hưởng đến nó: + Tỉ lệ nước + Xi măng + Phụ gia tăng dẻo + Hàm lượng tính chất cốt liệu + Phương pháp gia công chấn động Huỳnh Hồ Minh Trung Page 33 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Bài 5: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TƠNG I - II - - Mục đích thí nghiệm : Làm quen với phương pháp thao tác thí nghiệm xác định mác bêtông- ximăng Từ số liệu nén phá hoại mẫu thực tế, đưa nhận xét độ bền nén so với thiết kế đạt hay chưa đạt, đánh giá sơ độ bền cơng trình cấu kiện làm từ hỗn hợp bêtông mà ta đúc mẫu Cở sở lý thuyết : Mác bêtông giá trị giới hạn cường độ chịu nén trung bình mẫu thí nghiệm hình khối( chuẩn) chế tạo bảo dưỡng 28 ngày điều kiện tiêu chuẩn( nhiêt độ 27±2°C, độ ẩm > 95%) Cường độ chịu nén tùng mẫu thử tính theo cơng thức: Rn   - III IV - Pph F (N/mm2) Trong : Pph: Lực nén phá hoại (N) α: Hệ số quy đổi (Với mẫu 15x15x15cm α= 1.00) F: Diện tích chịu lực (mm2) F= 40 x 6.25 (mm2) Kết qủa thí nghiệm xác định cường độ nén bêtông lấy trị số trung bình cộng từ giá trị cường độ mẫu thử, giá trị lớn nhỏ không chênh lệch 15% so với giá trị trung bình mẫu Dụng cụ thí nghiệm : Máy nén mẫu Trình tự thí nghiệm : Chọn mẫu đẹp để nén Huỳnh Hồ Minh Trung Page 34 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai - Chọn mặt láng song song làm mặt nén Đặt mẫu vào máy nén cho mặt chịu nén nằm tâm thớt máy, tăng tải đến mẫu phá hoại mẫu - Tăng tải với tốc độ từ 2-10 KN/s V Tính tốn kết : Kết nén mẫu dưỡng hộ 14 ngày: Mẫu Pph (KG) Rn Ghi (KG/cm ) 14 ngày 5310 23.60 Nhận 5700 25.33 Nhận 5220 23.20 Nhận 5150 22.89 Nhận 4780 21.24 Nhận 5330 23.69 Nhận Cường độ bê tông dưỡng hộ 14 ngày: Huỳnh Hồ Minh Trung Page 35 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai Rn  ( Rn1  Rn  Rn  Rn  Rn  Rn )  (23.60  25.33  23.20  22.89  21.24  23.69)  23.33kG / cm Công thức nội suy cường độ bê tông theo thời gian: log(n) Rn  Ra log(a ) Với: Rn, Ra: cường độ bê tông sau n ngày a ngày dưỡng hộ (N/mm2) n, a số ngày đêm dưỡng hộ ≤ a, n ≥ 90 Theo cơng thức ta có cường độ mẫu sau 28 ngày dưỡng hộ từ mẫu 14 ngày: R28  R14 log(28) log(28)  23.33  29.46kG / cm log(14) log(14) VI Nhận xét - Mác bê tông thu gần 300, đảm bảo yêu cầu chế tạo bê tông mác 250 - Những nguyên nhân gây sai số tiến hành xác định mác bê tông: + Tính cấp phối Bêtơng chưa xác + Khi tính cấp phối không xét đến trường hợp vật liệu bị hút hẩm ngồi mơi trường + Vật liệu chứa nhiều tạp chất, xi măng không đảm bảo cường độ + Trộn bê tông không gây ảnh hưởng đến cường độ bê tông + Đầm không đảm bảo số lượng, không kĩ thuật Huỳnh Hồ Minh Trung Page 36 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng – GVHD: Đặng Thanh Kim Mai + Kích thước mẫu khơng chuẩn q trình đúc mẫu để mẫu có nhiều mặt bị lỗi + Điều kiện dưỡng hộ không tốt, hồ nước dùng bảo hộ bê tông dùng dùng lại nhiều lần + Khi nén mẫu không để mặt nhẵn mẫu chịu lực - Kết thí nghiệm cho thấy chung ta tính cấp phối bê tơng tương đối xác, trộn yêu cầu, đổ mẫu đầm tương đối tốt, mặt mẫu chưa thật phẳng, dẫn đến nén mẫu đặt mặt chưa phẳng nên mẫu bị nén nghiêng, dẫn đến khả chịu lực kém, mẫu dễ bị phá hoại, sai số lớn Khi nén tốc độ tăng tỉa hợp lý (từ 2-10KN/s) Huỳnh Hồ Minh Trung Page 37