Báo Cáo TN Vật liệu Xây Dựng

Mẫu báo cáo thí nghiệm bộ môn vật liệu xây dựng. Có số liệu ví dụ trong quá trình thí nghiệm, hướng dẫn chi tiết trình tự thí nghiệm, nội dung cần báo cáo, hình ảnh thực tế từ quá trình thí nghệm của SV.

 Xác định khối lượng riêng và khối lượng thể tích của một số loại vật liệu để ứng

dụng vào thực tế : dự toán vật liệu cho công trình, tính cấp phối bêtông …

 Làm quen phương pháp – thao táo thí nghiệm xác định khối lượng riêng, khối

lượng thể tích của các vật liệu : ximăng, cát, đá, gạch

A – XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG

I XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA XIMĂNG

1 Dụng cụ và vật liệu thí nghiệm

- Bình xác định khối lượng riêng của xi măng

- Cân kỉ thuật ( độ chính sác 0.1 g )

- Phiểu thủy tinh cổ dài

- Dầu hỏa để thử xi măng

- Ống pepet để điều chỉnh lượng dầu

- Xi măng Hình 1:

2 Trình tự thí nghiệm

- Cân m = 65 gam ximăng đã được sấy khô, sàng qua sàng 0.63 mm

- Cho dầu vào bình đến vạch số 0, sau đó lấy bông thấm hết giọt dầu ở cố bình phía trên phần chứa dầu

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: VŨ QUỐC HOÀNG

Cho dầu hỏa đến vạch chuẩn Dùng bông thấm dầu dính trên cổ bình

- Dùng muỗng con xúc xi măng đổ từ từ vào bình trong, xoay đứng qua lại độ

10 phút cho không khí lẫn vào trong xi măng thoát ra ngoài hết, ghi lại thể tích dầu hỏa đã bị xi măng choáng chỗ

Đặt phễu lên cổ bình và cho từ từ xi măng vào bình Bình sau khi đã cho hết lượng xi măng

3 Kết quả thí nghiệm

- Khối lương riêng của xi măng được xác định bằn công thức:

ϒ0 = m V (g/cm3)

Kết quả được tính trong bản sau:

Khối lương m(g) Thể tích (cm3) Khối lượng riêng (g/cm3)

4 Nhận xét:

- Khối lượng riêng của xi măng năm trong khoảng khối lượng riêng của xi măng porland (3.05‒3.15) g/cm3

- Sự sai lệch giữa thực nghiệm và lý thuyết là do:

+ Thao tác thí nghiệm chưa gọn gàng, còn để xi măng dính trên cổ bình, bọt khí chưa thoát ra hết

+ Sai số dụng cụ đo+ Do các thao tác trong quá trình thí nghiệm chưa đúng

+ Do xi măng trong phòng thí nghiệm có thể bị hút ẩm v.v

II XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA CÁT

1 Dụng cụ thí nghiệm:

- Cân kỹ thuật độ chính xác 0.1g

- Bình tỉ trọng có vạch chuẩn

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: VŨ QUỐC HOÀNG

- Cho nước vào vạch chuẩn, đem cân được khối lượng m 2 (g)

Cho nước tới vạch chuẩn và cân

- Cho lượng cát này vào bình khối lượng riêng, sau đí cho nước vào đến 2/3

thể tích bình, xoay nhẹ bình cho bọt khí thoát hết ngoài.

Cho cát vào bình Đổ nước vào 2/3 thể tích

- Tiếp tục cho nước đến vạch chuẩn, đem cân được khối lượng m1 (g).

Cho nước tới vạch chuẩn và đem cân

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: VŨ QUỐC HOÀNG

G(g) ϒn(g/cm3) m1(g) m2(g) ϒa(g/cm3)

4 Nhận xét:

i Khối lượng riêng của cát là 2.61 g/cm3 gần bằng với lí thuyết 2.6‒2.7 g/cm3

- Sự sai lệch giữa thực nghiệm và lý thuyết là do:

+ Sai số dụng cụ đo, cát bị ẩm nên G không hoàn toàn là khối lượng khô.+ Để cát bị rơi vãi trong quá trình đổ cát vào bình

+ Do các thao tác trong quá trình thí nghiệm chưa đúng

- Đổ xi măng đã sấy khô vào thùng đong, sau khi đày thùng dùng thước

lá gạt từ giữa sang hai bên rồi đem cân

Xi măng sau khi gạt bằng mặt đem đi cân

3 Kết quả thí nghiệm

ii Công thức tính khối lượng thể tích cát:

ϒ o xm= m2V−m1

o (g/cm3)iii Trong đó:

1 M1: khối lượng của thùng (g)

2 M2: khối lượng của thùng và xi măng (g)

3 Vo: Thể tích của thùng đựng (2.83)

Khối lượng thể tích ở trạng thái tự nhiên: (trung bình 2 lần đo cho M2)

m1 (g) m2 (g) V0 (cm3) γ0 (g/cm3)

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: VŨ QUỐC HOÀNG

1 Nhận xét:

iv Kết quả khối lượng thể tích ϒo = 1.20g/cm3, thuộc khoảng 0.9‒1.2g/cm3, xi măng

ở trạng thái xốp tự nhiên

v Kết quả thí nghiêm có sai sót so với thực tế vì xi măng bị “chết.

II XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA CÁT.

- Mẫu thử đem sàn qua sàng 5mm.

- Thùng đong được rửa sạch lau khô, đem cân được m1(g)

Thùng đong được đem cân

- Đổ mẫu thử cát đã được chuẩn bị vào thùng đong qua phễu tiêu chuẩn từ độ

cao cách miệng thùng 10cm cho đến lúc đầy đến ngọn, dùng thước gạt bằng mặt rồi đem cân được m2(g)

Cát được đem đi cân sau khi đổ đầy thùng đong và gạt bằng mặt

1 M1: khối lượng của thùng (g)

2 M : khối lượng của thùng và xi măng (g)

- Kết quả khối lượng thể tích ϒo = 1.565g/cm3, đúng với lí thuyết 1.15‒1.65g/cm3

- Kết quả thí nghiêm có sai sót vì cát bị ẩm, sai số dụng cụ đo

III XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA ĐÁ DĂM.

1 Dụng cụ thí nghiệm

- Cân kỹ thuật có đọ chính xác 1g

- Thùng đong bằng thép dung tích V = 14160 ml [ TC – ASTM ]

2 Tiến hành thí nghiệm

- Tiền hành cân thùng đong, kết quả mth =8830 (g)

- Đổ đá từ từ vào thùng đong ở đọ cao cách miệng thùng 10 cm cho đến lúcđầy thùng thành ngọn, dùng thước lá gạt mặt thành ngọn, rồi đem cân

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: VŨ QUỐC HOÀNG

• m1: khối lượng thùng đong, tính bằng g/cm3

• m2: khối lượng thùng đong có mẫu vật liệu, tính bằng g/cm3

- Cần dùng 3 mẫu cho mỗi loại gạch

- Cân mẫu chính xác đên 0.1, được mi(g)

m1(g) m2(g) V(cm3) γox(g/cm3)

Minh họa một số loại gạch cốt liệu có trong phòng TN

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: VŨ QUỐC HOÀNG

Cân mẫu bêtông hình lập phương

- Dùng thước lá đo các kích thước cơ bản (dài, rộng, cao) của mẫu, mỗi kích thước đotối thiểu ở 3 vị trí (đầu, giữa và cuối cạnh) Ghi lại các số đo

3 Tính toán kết quả

- Công thức tính khối lượng thể tích:

ϒ0 = m V (g/cm3)

- Trong đó:

• M: khối lượng của mẫu thử

• V: thể tích của mẫu thử, được xác định như saU

• Đối với mẫu hình lập phương:

• a = 13 (a1 + a2 + a3)

• b = 13 (b1 + b2 +b3)

• c = 13 (c1 + c2 +c3)

• Đối với mẫu hình trụ:

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD: VŨ QUỐC HOÀNG

lập

phươn

g

3 7989.1 15.2 15.23 15.16 3509.5 2.276Khối lượng thể tích trung bình ϒ0 = 2.268 (g/cm3)

Bài 3: XÁC ĐỊNH ĐỘ DẺO 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:

2 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:

- Dụng cụ Vica

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g

- 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

3 Trình tự thí nghiệm:

- Cân 400g ximăng đã sàng qua sàng 0.63mm

GVHD: VŨ QUỐC HOÀNGBÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

- 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, dừngmáy

+ 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 vànhkhâu 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 7mm thì đạt Nếu không đạt thì phải trộn mẻ khác vơí lượng nước nhiều hơn hoặc ít hơn 0.5%

5-4 Kết quả thí nghiệm:

Lần 1 Lần 2

Tỷ lệ N/X ( %) 28.5 29.5Kim Vica cách đáy (mm) 10 6.5

Lấy lượng nước tiêu chuẩn của ximăng ứng với trường hợp kim Vica cách đáy6.5mm.Từ kết quả thí nghiệm trên ta suy ra lượng nước tiêu chuẩn là 28.5%

- Kết quả có sai lệch với thực tế do:

 Sai số khi đo lường

 Dưỡng hộ không đúng yêu cầu

 Số lần thí nghiệm ít, quá trình làm thí nghiệm có mắc sai lầm.

GVHD: VŨ QUỐC HOÀNGBÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Trộn hồ xi măng bằng máy máy Vica kiểm tra lượng nước tiêu chuẩn

Bài 4: XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN UỐN VÀ ĐỘ BỀN NÉN CỦA

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

3 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

GVHD: VŨ QUỐC HOÀNGBÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

- 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 mẫutương 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

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

Lực phá hoạimẫu(kG)

Khả năng chịu nén

Rn=P/F (kG/cm2)

Độ lệch so với giá trị trung bình(%)

GVHD: VŨ QUỐC HOÀNGBÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Bài 5: THẦN PHẦN HẠT VÀ MÔ ĐUN ĐỘ LỚN CỐT LIỆU

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

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

Kích thước lỗ sàng( mm) Lượng sót tích luỹ( %)

GVHD: VŨ QUỐC HOÀNGBÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

2 Cốt liệu lớn đặc chắc:

- 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:

Kích thước mắt sàng Lượng sót tích luỹ trên sàng(%

- 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 phầnhạt 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

GVHD: VŨ QUỐC HOÀNGBÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

- 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 tờgiấy 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%

Dmin 0.5(Dmax+Dmin) Dmax 1.25Dmax

Lượng sót riêng biệt

GVHD: VŨ QUỐC HOÀNGBÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

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

- 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

Khi Rb>30MPa, chọn Rđá> 2.0Rb

+ Về đường kính:

* Dmax≤ 1/3 kích thước nhỏ nhất của kết cấu

* Dmax< 3/4 khoảng cách bé nhất giữa 2 cốt thép

* Dmax = 1/2 chiều dày tiết diện công trình, đặc biệt với tấm panel mỏng, sàn nhà

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD:VŨ QUỐC HOÀNG

b Đối với cát:

- Xét phạm vi thành phần hạt cho phép

D (mm) 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 <0.16Phạm vi

chophép(%)

0 0-20

15-45 35-70 70-90 90-100 0-10Lượng 0 5.82 17.68 43.66 83 97.47 2.14

sót tích

luỹ

Ai(%)

Kết luận Thỏa Thoả Thỏa Thỏa Thoả Thoả Thoả

- Xét modul độ lớn Mn=2.4763, thoả( so với yêu cầu của cát dung trong bêtông

BÀI 6,8 THIẾT KẾ THÀNH PHẦN CẤP PHỐI BÊ TÔNG - LẤY MẪU,

CHẾ TẠO VÀ BẢO DƯỠNG MẪU THỬ

 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%)

a-/ 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 có thể theo phương pháp sau:

+ Phương pháp tra bảng.

+ Phương pháp thực nghiệm hoàn toàn.

+ Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm.

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG GVHD:VŨ QUỐC HOÀNG

Đây là phương pháp phổ biến nhất và được dùng nhiều nhất vì:

Rx: cường độ của xi măng (KG/cm2)

Rb: cường độ của bê tông 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 A

Tốt Trung bình Kém

0.65 0.6 0.55

b Xác định nước trộn trong 1m3 bê tông theo bảng sau.

Lưu lượng nước trộn trong 1m3 bê tông (l/m3).

Ghi chú:

1 Số liệu trong bảng này chỉ dùng cho bê tông có hàm lượng xi măng không lớn hơn 400kg/m3.

2 Khi dùng xi măng portland puzzolane, lượng nước tăng thêm 15-20l/m3.

3 Khi dùng cát nhỏ lượng nước cần tăng thêm 10l.

c Xác định xi măng trong 1m3 bê tông.

X =

N N X