báo cáo thí nghiệm xật liệu xây dựng HCMUT gồm các phần xác định khối lượng riêng của xi mặng, các loại gạch đá, xác định lượng nước tiêu chuẩn và mác xi măng, phân tích thành phần hạt của cốt liệu bê tông, thiết kế cấp phối của bê tông, vvv
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MÔN VẬT LIỆU - - BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nguyễn Ngọc Thành SINH VIÊN THỰC HIỆN : Trần Đức Thắng 1413677 Nguyễn Văn Tú 1414501 Nguyễn Quốc Ngữ 1412594 Khúc Quang Trung 1414282 TP Hồ Chí Minh, ngày 16, tháng 5, năm 201 Bài 1: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA NGUYÊN VẬT LIỆU I.Xác định khối lượng riêng *Ý nghĩa: – Khối lượng riêng (g/cm3,t/m3) khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái hoàn toàn đặc ( không tính đến khe hở hạt cát) – Khối lượng riêng đại lượng cần thiết để tính toán độ xốp nguyên vật liệu, tính chọn cấp phối bê tông = (g/cm3,T/m3) 1.Xác định khối lượng riêng xi măng: 1.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm: + Bình khối lượng riêng xi măng (hình 1) + Phễu thủy tinh cổ dài (hình 2) + Tủ sấy + Cân kỹ thuật có độ xác 0.1g + Dùng dầu hỏa để thử xi măng + Ống pipet (hình 3) ( Để điều chỉnh lượng dầu) Hình – Bình lechatelier dài Hình – Ống pipet Hình – Phễu thuỷ tinh cổ 1.2 Tiến hành thử: – Cân 65g xi măng sấy khô nhiệt độ (105oC– 110oC) để nguội bình hút ẩm hay không khí đến nhiệt độ phòng thí nghiệm – Đổ dầu hỏa vào bình đến số 0, sau lấy thấm hết giọt dầu cổ bình phía phân chứa dầu – Dùng muỗng xúc xi măng (đã cân 65g) đổ từ từ vào bình xong, xoay đứng qua lại độ 10 phút cho không khí lẫn xi măng thoát hết, ghi lại thể tích dầu hỏa bị xi măng choáng chỗ 1.3.Tính toán kết quả: – Khối lượng riêng xi măng là: = (g/cm3,T/m3) – Trong đó: m – khối lượng xi măng (g) v – thể tích đặc tuyệt đối xi măng ( cm3) – Khối lượng riêng xi măng tính giá trị trung bình cộng kết lần thử, Kết tính bảng sau: Số lần thí nghiệm Khối lượng m(g) 65 65 Thể tích (cm3) 21 21 khối lượng riêng (g/cm3) 3.095 3.095 1.4 Nhận xét : – Ta có: = | 3.095 -3.095 | = < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu – Vậy: = = 3.10 (g/cm3) – Muốn xác định khối lượng riêng xi măng phải sử dụng nhiều dụng cụ có tính xác cao trải qua nhiều công đoạn Việc xác định khối lượng riêng xi măng điều cần thiết để phục vụ cho tính toán độ xốp nguyên vật liệu, tính chọn cấp phối bê tông Sai số xảy hủ yếu sai số ngẫu nhiên ( người làm thí nghiệm ) Xác định khối lượng riêng cát: 2.1.Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm: + Bình tỷ trọng có vạch chuẩn (hình 4) + Cân kỹ thuật có độ xác 0.1g + Tủ sấy + Đĩa đựng, giá xúc +Ống pipet Hình – Bình tỷ trọng có vạch chuẩn 2.2 Tiến hành thử : – Cân 500g cát có đường kính hạt từ 0.14mm – 5mm, dùng biện pháp rửa để loại bỏ hạt 0.14mm Dùng sàng có đường kính mắt sàng 5mm để loại bỏ hạt lớn 5mm – Cho lượng cát vào bìn khối lượng riêng , sau cho nước vào đến 2/3 thể tích bình, xoay nhẹ cho khí thoát hết – Tiếp tục cho nước vào đến vạch chuẩn, đem cân khối lượng m1(g) – Đổ cát nước ra, rửa bình – Cho nước vào đến vạch chuẩn, cân khối lượng m2(g) 2.3 Tính toán kết quả: – Khối lượng riêng cát : = – – – Trong : g – khối lượng mẫu mang thử, tính (g) m1 – khối lượng cân ( bình + mẫu thử + nước 1) , tính (g) m2 – khối lượng cân ( bình + nước 2), tính gam (g) Khối lượng riêng cát trung bình cộng hai lần thử, kết lần thử chênh lệch khô 0.02 g/cm3 Trường hợp kết hai lần thử chênh lệnh 0.02 g/cm3 phải xác định lần thứ khối lượng riêng cát trung bình cộng kết lần thử có kết gần giống Số lần thí nghiệm Khối lượng mẫu thử G(g) Khối lượng m1(g) Khối lượng m2(g) 500 500 972.2 973.2 667.1 668.2 khối lượng riêng (g/cm ) 2.565 2.564 2.4 Nhận xét: – Ta có: = | 2.565 – 2.564 | = 0.001 < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu – Vậy: = = = 2.565 (g/cm3) II Xác định khối lượng thể tích *Ý nghĩa: – Khối lượng thể tích (g/cm3,t/m3) khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên (kể lỗ rỗng) – Khối lượng thể tích đại lượng cần thiết giúp tính toán cấp phối bê tông phục vụ cho việc chuyên chở chọn phương tiện vận tải dự trữ sơ khối lượng nguyên vật liệu sử dụng xác định kho bãi chứa = (g/cm3,T/m3) 1.Xác định khối lượng thể tích xi măng: 1.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm: + Dùng thung đong thép dung tích V = 28030 ml (2.83l) [tc-astm] + Tủ sấy (hình 5) + Cân kỹ thuật có độ xác đến 1g (hình ) + Thước thép + Phễu tiêu chuẩn Hình – Tủ sấy Hình – Cân kỹ thuật Tiến hành thử: – Đặt thùng đong sấy khô phễu tiêu chuẩn, miệng thùng đong cách phễu 10cm – Đổ xi măng sấy khô (1050C1100C) để nguội) vào thung đong, sau đầy thùng dùng thước gạt từ sang hai bên đem cân – Chú ý: gạt nhẹ nhàng không gây chấn động làm xi măng sụt xuống, từ khố lượng thùng đong thùng đong chứa đầy xi măng : xác định khối lượng thể tích xi măng thùng 1.3 Tính toán kết quả: Kết tính toán: 1.2 = (g/cm3) – Trong đó: m1 – khối lượng thùng (g) m2 – khối lượng thùng xi măng (g) V0 – thể tích thùng đựng (2,83l) Kết ghi bảng sau: STT m1(g) 2570 2570 m2(g) 5690 5690 V0(cm3) 2830 2830 (g/ cm3) 1.102 1.102 1.4 Nhận xét: – Ta có: = | 1,102 – 1,102 | = < 0.02 (g/cm3) đạt yêu cầu – Vậy: = = 1.102 (g/cm3) Xác định khối lượng thể tích cát: 2.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm: + Dùng thùng đong thép dung tích V=2830ml (2.83l).[tc-astm] (hình 8) + Tủ sấy + Cân kỹ thuật có độ xác đến 1g + Thước thép (Hình ) + Sàng có kích thước mắt sàng 5mm Hình – Thước thép 2.1 Hình – Thùng đong dung tích 2,83l Tiến hành thử: – Mẫu thử khối lượng thể tích cát sấy đến khối lượng không đổi tủ sấy nhiệt độ (1050C1100C) để nguội nhiệt phòng, đem sàng qua sàng 5mm – Thùng đong rửa lau khô, đem cân m1(g) – Đổ mẫu thử cát chuẩn bị vào thùng đong qua phễu tiêu chuẩn từ độ cao 2.2 cách miệng thùng 10cm lúc đầy đến ngọn, dùng thước gạt miệng đem cân m2(g) Tính toán kết quả: = (g/cm3) – Trong đó: m1 – khối lượng thùng (g) m2 – khối lượng thùng xi măng (g) V0 – thể tích thùng đựng (2,83l) Kết ghi bảng sau STT m1(g) 2570 2570 m2(g) 6830 6850 V0(cm3) 2830 2830 (g/ cm3) 1.505 1.512 – Tiến hành thử hai lần mẫu thử khác nhau, khối lượng thể tích cát trung bình cát trung bình cộng hai lần thử 2.3 Nhận xét: – Ta có: = | 1.505 – 1.512 | = 0.007 < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu – Vậy: = = = 1.509 (g/cm3) Xác định khối lượng thể tích xốp đá dăm (sỏi): 3.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm: + Tủ sấy + Cân kỹ thuật có độ xác đên 1g + Dùng thùng đong thép dung tích v = 14160 ml (14.161)[tc-astm](hình 9) Hình – Thùng đong dung tích 14.16l 3.2 Tiến hành thử: – Mẫu thử lấy sau qua màng chia mẫu – Sấy khô mẫu thử đên khối lượng không đổi trước tiến hành thí nghiệm Đổ từ từ đá vào thùn đong nhiệt độ cao cách miệng thùng 10 cm lúc đầy thùng thành ngọn,dùng thước gạt mặt cân 3.3 Tính toán kết quả: – Khối lượng thể tích xốp () đá dăm (sỏi),tính g/cm3, xác tới 0.01 g/cm3, xác định theo công thức: = (g/cm3) – Trong đó: m1 – khối lượng thùng (g) m2 – khối lượng thùng xi măng (g) V0 – thể tích thùng đựng (14,16l) – Khối lượng thể tích xốp xác định hai lần, vật liệu làm trước không dùng để làm lại lần sau Kết thức lấy giá trị trung bình số học hai lần thử Kết ghi bảng sau: STT m1(g) 8830 8830 m2(g) 28240 28270 V0(cm3) 14160 14160 (g/ cm3) 1.371 1.373 Nhận xét: – Ta có: = | 1.371 – 1.373 | = 0.002 < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu – Vậy: = = = 1.372 (g/cm3) Xác định khối lượng thể tích gạch xây: 4.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm: + Tủ sấy + Thước kẹp (hình 10: độ xác 0,05-0,1mm) mẫu lớn 100mm cho phép dùng thước thép có độ xác đến 1mm) + Cân kỹ thuật xác đến 1g Hình 10: Thước kẹp 4.2 Tiến hành thử: Ta tiến hành với loại gạch sau: gạch lỗ, gạch lỗ ximăng, gạch samot,bêtông trụ, bêtông lập phương – Cần dùng mẫu cho loại gạch – Sấy mẫu thử 1050C-1100C đến khối lượng không đổi để nguội đến nhiệt độ phòng – Cân mẫu xác đến 0,1g, mi(g) – Dùng thước kẹp (thước dây) đo kích thước (dài,rộng, cao) mẫu, kích thước đo tối thiểu lần vị trí (đầu cuối cạnh), ghi lại số đo Hình 11 – Gạch nung lỗ Hình 12 – Gạch lỗ xi măng Hình 13 – Gạch samot Hình 14 – Bê tông hình lập phương Hình 15 – Mẫu bê tông hình trụ 4.3 Tính toán kết : = (g/cm3) – Trong đó: m – khối lượng mẫu thử(g) V – thể tích mẫu thử, xác định sau: Mẫu dạng hình lập phương: (hình 9) a = (a1+a2+a3) cm b = (b1+b2+b3) cm c = (c1+c2+c3) cm V= abc (cm3) Mẫu hình trụ : (hình 10) d = (d1+d2+d3+ d4) cm h = (h1+h2+h3+ h4) cm V = h (cm3) * Gạch lỗ: Kích thước viên gạch: Mẫu a(cm) 7.50 7.50 7.80 7.80 7.70 8.00 7.50 7.50 7.60 7.50 10 + Nước ½ khối lượng xi măng : 225 ml ( Dùng nước sinh hoạt ) Trình tự thí nghiệm – Xi măng nước sau cân đong theo liều lượng : + Nước vào cối trộn + Cho xi măng vào từ từ, bật công tắt chế độ quay chậm 30 giây + Sau cho cát vào thêm 30” + Chuyển công tắt sang chế độ quay nhanh khoảng 60” + Dừng máy trộn, 15 giây dùng bay cạo vữa bám vào thành cối, đáy cối vun vào cối Tiếp tục với tốc độ nhanh khoảng 60 giây + Khuôn trước tạo mẫu phải bôi,dùng bay chia vữa khối thành phần nhau: Phần 1: Rải ngăn khuôn, sau đàm chặt chày 20 ( cho ngăn) Phần 2: Tiếp tục rải ngăn khuôn đầm thêm 20 ( cho ngăn) Đúc khuôn : cho ngày cho 28 ngày Sau tĩnh định mẫu 24h, tháo mẫu đem dưỡng hộ Hình 20 – Các bước đúc tạo mẫu 18 BÀI : PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIÊU DÙNG THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG Cốt liệu dùng cho bê tông vữa thường phân làm loại : I Cốt liệu nhỏ – Cát bê tông gọi cốt liệu nhỏ, yêu cầu cát quy định theo tcvn 340 – 1986 – Cát bê tông vữa thường có thành phần khoáng chất định, không chứa phần tử gây tác hại đến trình thủy hóa đông cứng xi măng ,không có tạp chất gây ăn mòn cốt thép – Cát dùng bê tông nặng vữa phải có đường biểu diễnthành phần hạt nằm vùng gạch xiên biểu đồ 19 – Cát bị ẩm có chứa lượng nước cần phải xác điịnh lượng nước để giảm nước trộn bê tông vữa – Tùy theo độ lớn cát,cát phân làm loại : cát to,cát TB,cát nhỏ,cát mịn, (các loại cát quy định bảng sau: Loại cát Cát to Cát TB Cát nhỏ Cát mịn Modun độ nhỏ >2.5 – 2.5 95%) – Mác bê tông tiêu chí quan trọng dùng để thiết kế cấp phối bê tông II Dụng cụ thí nghiệm: – Bộ khuôn ngăn kích thước 15x15x15 cm – Búa nhỏ,bay – Que cầm đầm sắt tròn phi16 dài 600mm – Máy nén mẫu Bể dưỡng hộ số dụng cụ phụ khác III.Trình tự thí nghiệm – Khuôn lau sạch,bôi trơn lớp dầu mỏng vào mặt khuôn – Chúng ta lấy lượng bê tông 12 lít,đã đạt yêu cầu độ sụt – Cho hỗn hợp bê tông vào khuôn làm lớp, lớp đầm 25 toàn diện tích mặt khuôn – Dùng búa gõ nhẹ xung quanh thành khuôn cho nước xi măng chảy tránh rổ mặt tháo khuôn,lấy mẫu ngâm nước 27 ngày – Đem mẫu dưỡng hộ đủ ngày làm thí nghiệm nén,mặt chịu nén phải mặt tiếp xúc với thành khuôn Hình 26 – Đúc tạo mẫu 31 Hình 27 Tiến hành nén mẫu – Cường độ nén mẫu thử tính theo công thức: = – Trong đó: P – Lực phá hoại mẫu (KG) F – Diện tích chịu lực (cm2) – Kết thí nghiệm xác định cường độ nén bêtông lấy trị số trung bình cộng từ giá trị cường độ mẫu thử, gía trị lớn nhỏ không chênh lệch 15% so với giá trị mẫu trung bình (0,85RTB < RMax(Min) < 1,15RTB) Nếu gía trị lớn nhỏ không thuộc khoảng 0,85RTB < RMax(Min) < 1,15RTB phải đúc lại mẫu khác Mẫu a1(mm) a2(mm) aTB(mm) 15.40 15.20 15.30 15.10 14.90 15.00 15.25 15.05 15.15 Mẫu P (N) 912.87 337.58 882.68 F (mm2) 232.5625 226.5025 229.5225 F= (aTB)2 (mm2) 232.5625 226.5025 229.5225 rn(kG/cm2) 39.30 14.90 38.50 Ta có: = 39.3(kG/cm2) = 38.5(kG/cm2) = 14.9(kG/cm2) - Vì : Nên: Rn = (kG/cm2) IV.Nhận xét: Ba mẫu thí nghiệm có cường độ không thao tác đúc mẫu 32 [...]... xét: – Phải thêm đến 20% khối lượng cát và đá vì vật liệu ban đầu bị ẩm – Để khắc phục, trước khi nhào trộn hỗn hợp bê tông , ta phải sấy khô hoàn toàn vật liệu ban đầu, hoặc trừ đi lượng nước có trong vật liệu ban đầu BÀI 5 : ĐÚC MẪU THỬ MÁC BÊ TÔNG I Mục đích thí nghiệm: 30 – Mác bê tông là giá trị giới hạn cường độ chịu nén trung bình của mẫu các mẫu thí nghiệm hình khối lập phương cạnh 15 cm được chế... cát thí nghiệm nằm trong phạm vi cho phép nên đây là cốt liệu stốt, thích hợp để thi công * Đối với đá dăm: D (mm) 32 25 mi (g) 33 300 ai (%) 0,22 2,00 Ai (%) 0,22 2,22 24 20 12,5 10 5 Đáy 1978,6 6680 2530 2700 760 13,21 44,59 16,89 18,02 5,07 15,43 60,02 76,91 94,93 100 = 290.3 +1978.6+6680+2330+2690+760 = 14981.6 (g) = 100% = 0.123 % < 1% ⇒ đạt yêu cầu = = 2.497 Nhận xét: Thành phần hạt của đá thí nghiệm. .. vón cục và làm giảm cường độ,do đó việc xác diinhj mác xi măng là rất cần thiết 2 Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm 2.1.Dụng cụ: + Máy nhào trộn + Khuôn bằng thép,mỗi khuôn gồm có 3 ngăn 4x4x16 (cm), lấy 2 khuôn + Chày để đầm hỗn hợp vữa + Bình đong nước + Cân chính xác 0.1g Hình 19 : khuôn đúc mẫu 2.2 Vật liệu sử dụng: + Xi măng 450g + Cát tiêu chuẩn do công ty xi măng Hà Tiên sản xuất,khối lượng cát bằng... nghiệm nằm trong phạm vi cho phép nên đây là cốt liệu tốt, thích hợp để thi công Bài 4: THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG ĐÚC MẪU THỬ MÁC BÊ TÔNG I.Cơ sở tính toán cấp phối bê tông: * Tính toán cấp phối bê tông dựa trên các cơ sở: – Mác bê tông theo yêu cầu: – Điều kiện thi công bê tông (bằng thủ công hoặc bằng máy móc) – các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nguyên vật liệu thành phần * Tính toán cấp phối bê tông... thời đạt hiệu quả kinh tế (tiết kiệm được liều lượng xi măng sử dụng) – Mác bê tông là giá trị giới hạn cường đọ chịu nén trung bình của các mẫu thí nghiệm hình khối lập phương (mẫu chuẩn) được chế tọa và bảo dượng 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn 2.Dụng cụ thí nghiệm: + Cân kỹ thuật sai số 10g + Côn hình nón cụt + Bộ khuôn 3 ngăn kích thước 15x15x15 cm + Bay, giá xúc, thau trộn + Thước lá kim loại +... Thành phần hạt hay cấp phối hạt là tỉ lệ phối hợp giữa các hạt tương đối hợp lý trong hỗn hợp cốt liệu – Khi cốt liệu nhỏ có tỷ lệ phối hợp hợp lý thì độ rỗng của nó nhỏ, lượng dùng trong hỗn hợp bê tông hay vữa sẽ ít đi nên cường độ bê tông, tính chống thấm và chống xâm thực sẽ tốt hơn 2.Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm: – Bộ sang tiêu chuẩn [tiêu chuẩn – asm] có kích thước mắt sàng là: + đối với cát: 5,2.5,1.25,0.63,0.315,0.16... chuẩn ( to = 27 200C, W> 95%) – Mác bê tông là tiêu chí quan trọng dùng để thiết kế cấp phối bê tông II Dụng cụ thí nghiệm: – Bộ khuôn 3 ngăn kích thước 15x15x15 cm – Búa nhỏ,bay – Que cầm đầm bằng sắt tròn phi16 dài 600mm – Máy nén mẫu Bể dưỡng hộ và một số dụng cụ phụ khác III.Trình tự thí nghiệm – Khuôn được lau sạch,bôi trơn 1 lớp dầu mỏng vào mặt trong khuôn – Chúng ta lấy lượng bê tông là 12 lít,đã... tháo khuôn,lấy mẫu ra ngâm nước 27 ngày – Đem mẫu đã dưỡng hộ đủ ngày làm thí nghiệm nén,mặt chịu nén phải là mặt tiếp xúc với thành khuôn Hình 26 – Đúc tạo mẫu 31 Hình 27 Tiến hành nén mẫu – Cường độ nén của từng mẫu thử tính theo công thức: = – Trong đó: P – Lực phá hoại mẫu (KG) F – Diện tích chịu lực (cm2) – Kết quả thí nghiệm xác định cường độ nén của bêtông lấy bằng trị số trung bình cộng từ... thiết kế (kg/cm2) a – hệ số, tùy thuộc vào phẩm chất của cốt liệu và phương pháp xác định mác xi măng và được cho trong bảng sau Tính chất cốt liệu Tốt Trung bình Kém a 0.65 0.60 0.55 b Xác định nước trộn trong 1 m3 bê tông theo bảng: Độ lưu động của hỗn hợp bê tông sn(cm) đc(s) 9-10 6-8 3-5 1-2 30-50 60-80 10 215 205 195 185 167 155 Dmax của cốt liệu lớn (mm) sỏi đá dăm 20 40 70 10 20 40 200 185 170 230... lớn lượng nước giảm (cứ giảm 1% nước thì tăng 0.03) 27 e Xác định lượng cốt liệu nhỏ trong hỗn hợp bê tông theo công thức: (kg) – Trong đó: – Khối lượng riêng của đá (g/cm3) – Khối lượng thể tích xốp của cát (g/cm3) 1.Ý Nghĩa: – Tính toán cấp phối bê tông là tính chọn một tỷ lệ phối hợp hợp lý giữa các thành phần nguyên vật liệu trong bê tông để chế tạo bê tông đạt được các chỉ tiêu, tính chất yêu cầu