Báo cáo thực tập vật liệu xây dựng

Báo cáo thực tập vật liệu xây dựng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BÀI 1: KHỐI LƯỢNG RIÊNG ( )

Dùng để tính toán cấp phối bê tông , vữa xây dựng

Dùng để tính toán và lựa chọn các phương tiện vận chuyển và bốc xếp

- Bình khối lượng riêng đã rửa sạch và sấy khô

- Cho nước vào bình đến vạch chuẩn, đem cân bình chứa nước (m1¿

- Đổ khoản 2/3 thể tích nước ra khỏi bình, dùng phễu cho 500 g cát vào bình Lắc đều trong khoảng 15-20 phút để đuổi hết bọt khí ra khỏi bình

- Lau sạch và đổ thêm nước vào đến vạch định mức cân bình chứa các và nước cất được (m2¿

 m1 – Khối lượng bình và nước tới vạch chuẩn, (g)

 m2 – Khối lượng bình chứa cát và nước tới vạch chuẩn, (g)

- Khối lượng riêng của Cát là trung bình cộng của hai lần thử, khi kết quả của hai lần thử chênh lệch nhau không quá 0.02 g/cm3

Bảng kết quả:

- Kết quả của hai lần thử chênh lệch không quá 0.02 g/cm3, nhận kết quả thí nghiệm.

II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA XI

Dùng để tính toán độ đặc , độ rỗng của vật liệu

Dùng để tính toán cấp phối bê tông , vữa xây dựng

Dùng để tính toán và lựa chọn các phương tiện vận chuyển và bốc xếp

chặt không cho nổi lên

- Đổ từ từ dầu hoả vào đến vạch 0 Dùng giấy thấm lau sạch dầu dính ở phần trên miệng

bình Để yên khoảng 30 phút, ghi thể tích V1

- Cân 65g xi măng đã sấy khô ở 105o C trong vòng 2 giờ

- Dùng phễ nhỏ cho từ từ xi măng vào bình Lechatelier Cẩn thận không cho mẫu bám

vào thành bình

- Sau khi cho hết mẫu vào bình, xoay bình Lechatelier cho bọt khí thoát ra hết.

- Để yên bình trở lại chậu nước khoảng 30 phút, ghi thể tích V2

m: Khối lượng mẫu xi măng thí nghiệm (g)

V2−V1: Thể tích dầu dâng lên trong bình (cm3

BÀI 2 : KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH (γ O)

1 Mục đích:

-

+ Sấy đến khối lượng không đổi: vật liệu được sấy ở nhiệt độ 105℃ - 110℃, chênh lệch khối lượng giữa 2 lần cân liên tiếp ≤ 0.1%, thời gian giữa 2 lần cân đó lớn hơn 30 phút.+ Tính toán kết quả:

- Khối lượng riêng của xi măng được xác định theo công thức:

𝐺𝑘

𝛾𝑎 =

Với Gk= 65 (g): khối lượng mẫu xi măng

Vd (cm3): thể tích dầu chiếm chỗ xi măng

Kết quả là giá trị trung bình của 2 lần thử (chính xác đến 0.01 g/cm3 và chênh lệch giữa 2 lần thử phải ≤0.05 g/cm3)

- Kết quả thí nghiệm:

Gk (g) Va (ml) 𝛾𝑎

(g/cm3)Lần 1 65 21.5 3.023Lần 2 65 21.85 2.974

Trung bình 2.9985

- Nhận xét :

BÀI 2: XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN VÀ THỜI GIAN NINH KẾT CỦA XI

MĂNG

I Khái niệm :

- Lượng nước tiêu chuẩn( được biểu thị bằng phầm trăm khối lượng nước so với khối lượng

xi măng nhào trộn): là lượng nước cần thiết dùng để trộng hồ xi măng để đạt được độ dẻo tiêu chuẩn

- Độ dẻo của hồ xi măng được đánh giá bằng độ lún sâu của kim tiêu chuẩn vào hồ xi măng khi cho kim tự rơi từ độ cao H=0 so với mặt hồ xi măng

- Độ dẻo tiêu chuẩn của hồ xi măng ứng độ lún sâu của kim là từ 33-35 mm ( kim cách tấm đáy 5-7mm)

- Thời gian ninh kết : gồm thời gian bắt đầu và kết thúc ninh kết

- Thời gian bắt đầu ninh kết là khoảng thời gian từ lúc nhào trộn cho đến khi hồ xi măng bắt đầu mất dần tính dẻo( thời điểm kim Vica cách đáy 3-5 mm)

- Thời gian kết thúc ninh kết là khoảng thời gian từ lúc nhào trộn đển khi hồ xi măng có cường độ nhất định ( thời điểm kim Vica lún vào hồ xi măng một đoạn 0.5 mm)

- Độ bền của xi măng gồm độ bền uốn và độ bền nén

II Dụng cụ thí nghiệm:

- Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 1(g):

- Ống đong có vạch chia hoặc buret:

- Máy trộn

- Dụng cụ Vicat.

III Trình tự thí nghiệm:

THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN CỦA XI MĂNG:

- Chuẩn bị 500g xi măng và 125g nước

- Trộn hồ xi măng ( trộn bằng máy hoặc bằng tay):

o Đổ xi măng vào cối trộn đã có nước ( thời gian từ 5 đến 10 giây)

o Cho máy quay tốc độ thấp trong 90 giây tính từ thời điểm kết thúc đổ xi măng

o Dừng 15 giây, dùng bay vét hồ xung quanh vào thùng trộn

o Cho quay tiếp tục 90 giây ở tốc độ thấp

- Trộn hồ xi măng (trộn bằng tay) bằng chảo và bay tiêu chuẩn:

o Đổ xi măng vào chảo thành mô, dùng bay tạo một hố giữa mô, đổ nước vào hố

o Chờ 30 giây, dùng bay trộn miết theo 2 phương vuông góc

o Thờ gian trộn là 4 phút, lưỡi bay phải miết sát đáy chảo

- Bôi dầu lên tấm đáy

- Đổ nhanh hồ xi măng vào khâu đặt trên tấm đáy sao cho hồ đầy hơn miệng đáy, dằn nhẹ rồidùng bay gặt bằng miệng khâu.

- Đặt khâu vào dụng cụ Vicat

- Hạ kim to tiếp xúc với mặt hồ, giữ kim ở vị trí này trong 1-2 giây rồi bắt đầu thả kim ( thờigian tính từ lúc kết thúc đổ xi măng vào nước đến khi thả kim là 4 phút.)

- Đọc giá trị trên thanh vạch khi kim ngừng lún hoặc sau 30 giây từ lúc thả kim

- Nếu kim không cách đáy từ 5-7 mm thì làm lại thí nghiệm với lượng nước điều chỉnh mỗi lẫnthử 0.5% cho đến khi đạt giá trị quy định

THÍ NGHIỆM XÁC ĐINH THỜI GIAN NINH KẾT CỦA XI MĂNG:

o Các vị trí thả kim cách nhau và cách rìa khâu lớn hơn 10mm

- Thời gian kết thúc ninh kết: tương tự như trên khi kim lún vào hồ một đoạn 0.5 mm

o Lật úp khâu như hình vẽ

o Gắn vòng vào kim

o Các thời điểm thử cách khác nhau một khoảng thời gian ấn định trước ví dụ 30 phút

IV Kết quả thí nghiệm:

1 Thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn của xi măng:

2 Thí nghiệm xác định thời gian ninh kết của xi măng: độ ẩm của nhóm là 28.5%

Thời gian bắt đầu ninh kết:

8h30’;9h;9h10’9h20’;9h30’9h40’: kim vica chạm đáy mica

10h10’: kim vica cách đáy 10mm

 Thời gian bắt đầu ninh kết từ : 1h19’1h25’

Thời gian kết thúc ninh kết:

10h40’: kim vica cách đáy >10 mm

-Chày tròn 20 để đầm vữa xi măng đựng trong khâu hình côn và thước đo.

-Khuôn có kích thước 4x4x16 cm để đúc mẫu và nắp khuôn.

-Máy nén + uốn.

-Cân kỹ thuật.

-Ống đong nước.

Bộ khuôn 4cm x 4cm x 16cm

Chày để đầm

Bình đong nước

Thiết bị trộn tiêu chuẩn

III Trình tự thí nghiệm:

-Để chuẩn bị cho 3 mẫu thử có kích thước 4x4x16 cm, cân 1350g cát tiêu chuẩn và 450g xi măng

(để X/C = 1/3)

-Dùng ống đong, đong 225ml nước (tỉ lệ N/X = 0.5).

-Lau ẩm các dụng cụ và thiết bị trộn vữa xi mặng.

-Đổ nước vào cối trộn, sau đó đổ XM vào.

-Khởi động máy trộn và chạy với tốc độ thấp trong 30 giây.

-Sau 30 giây cho thêm cát từ từ vào cối trộn trong suốt 30 giây.

-Chuyển sang trộn ở tốc độ cao thêm 30 giây nữa.

-Dừng máy trộn, trong 15 vòng giây dùng muỗng, bay cào vữa bám ở thành cối, đáy cối và vun

vào giữa cối

-Sau đó tiếp tục trộn ở tốc độ cao thêm 60 giây nữa.

Tiến hành đúc mẫu thử 4x4x16cm ngay khi chuẩn bị xong vữa

- Bôi lớp nhớt thật mỏng vào khuôn.

- Dùng xẻng nhỏ đổ vừa vào khuôn thành 2 lớp, mỗi lớp dằn 60 cái trên bàn dằn.

- Dùng bay đã lau ẩm miết mặt vữa cho nhẵn Ghi nhãn cho mẫu thí nghiệm

- Dưỡng hộ mẫu trong môi trường ẩm 24h.

- Tháo khuôn, lấy mẫu ra dưỡng hộ trong môi trường nước: 27 ngày.

- Sau 27 ngày, lấy mẫu ra, lau khô mặt ngoài rồi đem thử mẫu trước 15’.

- Tốc độ tăng tải khi nén mẫu: 2400N/s ± 200N/s.

IV Kết quả thí nghiệm:

4.1 Xác định cường độ chịu uốn:

P (kG)

Ru

2(kg/cm)

Rtbu

2(kG/cm)

4.2 Xác định cường độ chịu nén:

- Khi uốn mẫu đứt làm hai, lấy 1/2 mẫu này đem nén.

-Sau khi nén lấy giá trị trung bình cộng của 6 mẫu Nếu có một kết quả trong sáumẫu vượt quá ± 10%

giá trị trung bình của sáu mẫu thì loại bỏ kết quả đó và chỉ tính trung bình 5 mẫu còn lại Nếu một trong

5 kết quả này vượt quá ± 10% của chúng thì loại bỏ toàn bộ kết quả

Kết quả tính toán được cho trong bảng sau:

Khối lượng riêng Khối lượng thể tích

Định nghĩa Khối lượng (khô) của một đơn vịthể tích vật liệu ở trạng thái hoàn

toàn đặc

Khối lượng khô của một đơn vị thể tíchvật liệu ở trạng thái tự nhiên (kể cả lỗ rỗng)

Gk: KL mẫu VL đem TN ở trạng thái hoàn toàn khô

Va: thể tích đặc tuyệt đối của mẫu VL đem TN

Vo: thể tích mẫu VL đem TN ở trạng thái tự nhiên

Vr: thể tích các lỗ rỗng trong mẫu VL đem TN

- Khối lượng thể tích xốp là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trại thái xốp ( vật liệu

- Độ hút nước của vật liệu là khả năng hút và giữ nước của nó ở điều kiện thường và được xác

định bằng cách ngâm mẫu vào trong nước có nhiệt độ 200±50C

+ Độ hút nước theo khối lượng:

𝑚𝑘

𝑚𝑘

100%

Cốt liệu là cách vật liệu rời có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo có thành phần hạt xác định, khinhào trộn với xi măng và nước tạo thành bê tông hoặc vữa Dựa vào kích thước hạt, cốt liệu đượcphân ra thành:

- Phễu chứa vật liệu.

-Bình hút ẩm

III Trình tự thí nghiệm:

1 Cốt liệu nhỏ (cát):

1 Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp:

- Mẫu thử được sấy đến khối lượng không đổi và để nguội đến nhiệt độ

phòng thí nghiệm

- Cân 5 đến 10kg mẫu và sàng qua sàng 5mm.

- Cân thùng đong (m1).

- Cốt liệu được đổ vào thùng đong từ độ cao cách miệng thùng 100 mm, đến

khi tạo thành hình chóp trên miệng thùng đong thì dừng lại

- Dùng thước thép gạt ngang miệng thùng và cân thùng đong chứa cát (m2).

2 Thí nghiệm xác định khối lượng riêng và khối lượng thể tích:

- Cho mẫu vào bình, đổ thêm nước vào và xoay bình để bọt khí thoát ra ngoài, đổ thêm nước cho đầy bình, rồi đậy nhẹ tấm thủy tinh lên miệng bình

- Cân bình + mẫu + nước + tấm thủy tinh (m2)

- Đổ nước và mẫu qua sàng 0.14mm

- Đổ nước vào đầy bình và đậy tấm thủy tinh

- Cân bình + nước + tấm thủy tinh (m3)

- Sấy đến khối lượng không đổi lượng mẫu giữ lại trên sàng 0.14mm

- Để nguội mẫu đến nhiệt độ phòng thí nghiệm và cân khối lượng mẫu (m4)

+ Gạn nước thùng ngâm rồi đỗ mẫu vào sàng 0.14 mm.

+ Rải cốt liệu ra khay để khô tự nhiên

+ Trong khi đợi cốt liệu khô, kiểm tra tình trạng ẩm của cốt liệu Khi cốt liệu có hình dạng như hình 1c sau khi thử bằng côn thì tiến hành cân khối lượng mẫu (m1)

4 Thí nghiệm xác định độ ẩm của cốt liệu:

- Chuẩn bị mẫu, cân mẫu m1 (chính xác đến 0.1g) ở trạng thái tự nhiên cókhối lượng quy định trong bảng sau:

Cát và cốt liệu có Dmax (mm) Khối lượng mẫu, không nhỏ hơn (kg)

- Đổ mẫu vào khay và sấy đến khối lượng không đổi

- Mẫu được để nguội đến nhiệt độ phòng thí nghiệm và cân (m2) (chính xácđến 0.1g)

Không lớn hơn 20 5Không lớn hơn 40 10

- Đặt thùng đong cách cửa quay của phễu chứa cốt liệu 10cm

- Chuẩn bị 1kg cốt liệu đã loại bỏ cỡ hạt < 5 mm

IV Kết quả thí nghiệm:

m2 là khối lượng thùng đong chứa mẫu

2 Khối lượng thể tích và khối lượng riêng:

- Khối lượng thể tích của cốt liệu được xác định theo công thức:

𝛾0 = 𝛾𝑛 ×

𝑚1 − (𝑚2 − 𝑚3) (𝑐𝑚3)Với: m1 là khối lượng mẫu ướt

m2 là khối lượng bình + mẫu +nước + tấm thủy tinhm3 là khối lượng bình + nước + tấm thủy tinhm4 là khối lượng mẫu được sấy khô

𝑚4 473.89 𝑔𝛾

01 = 𝛾

𝑛 × 𝑚1 − (𝑚2 − 𝑚3) = 10 × 500 − (1251.28 − 951.42) = 23.68(

𝑚1 − 𝑚2

𝑊 =

𝑚2 × 100%

Trong đó: m1 là khối lượng mẫu ở trạng thái tự nhiên

m2 là khối lượng mẫu sau khi sấy

𝑊 = 𝑚1−𝑚2 × 100% = × 100% =

𝑚2

m2 là khối lượng thùng đong chứa mẫu

2 Khối lượng thể tích và khối lượng riêng:

- Khối lượng thể tích của cốt liệu được xác định theo công thức:

𝛾0 = 𝛾𝑛 ×

𝑚1 − (𝑚2 − 𝑚3) (𝑐𝑚3)Với: m1 là khối lượng mẫu ướt

m2 là khối lượng bình + mẫu +nước + tấm thủy tinhm3 là khối lượng bình + nước + tấm thủy tinhm4 là khối lượng mẫu được sấy khô

𝑊 = 𝑚1 − 𝑚2

𝑚2 × 100%

Trong đó: m1 là khối lượng mẫu ở trạng thái tự nhiên

m2 là khối lượng mẫu sau khi sấy

m3 (g)

m4 (g)

𝛾𝑎(kg/𝑚3)

𝛾𝑎(𝑡𝑏)(kg/𝑚3)

𝛾𝑎(𝑡𝑏)(kg/𝑚3)

𝛾𝑜𝑏ℎ(kg/𝑚3)

𝛾𝑜𝑏ℎ(𝑡𝑏)(kg/𝑚3) mẫu 1 1251.28 951.42 473.89 500 23.68

mẫu 2 1680.66 1046.36 996.3 1000 25.35 22.44

- Độ hút nước của cốt liệu 𝐻𝑝

* Cát.

m2(g) m3(g) m4(g) m1(g) 𝛾𝑜𝑘

(kg/𝑚3)

𝛾𝑜𝑘(𝑡𝑏)(kg/𝑚3)

𝛾𝑜𝑏ℎ(kg/𝑚3)

𝛾𝑜𝑏ℎ(𝑡𝑏)(kg/𝑚3) mẫu 1

BÀI 5: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU

I Khái niệm và mục đích thí nghiệm:

- Thành phần hạt của cốt liệu là tỷ lệ phần trăm hàm lượng các loại hạt có kích thước xác định trong cốt liệu

- Module độ lớn của cốt liệu là chỉ tiêu danh nghĩa đánh giá mức độ thô hoặc mịn của cốt liệu

- Từ thành phần hạt ta vẽ được đường cấp phối hạt, so sánh với vùng cấp phối hạt theo tiêu chuẩn Từ đó đánh giá cốt liệu này có thích hợp để chế tạo bê tông hay không

- Từ thành phần hạt, ta xác định được các đại lượng như Mdl (cát), Dmax (đá dăm) để dự đoán lượng xi măng, lượng nước cho hỗn hợp bê tông,tính toán cấp phối bê tông

1 Cốt liệu nhỏ (cát):

- Cát trong bê tông gọi là cốt liệu nhỏ Yêu cầu của cát được quy định trong TCVN 340-1986

- Cát trong bê tông và vữa có thành phần nhất định, không chứa các thành phần gây tác hại đến quá trình thuỷ hoá và đông cứng của xi măng, không có tạp chất gây ăn mòn cốt thép

- Cát dùng trong bê tông nặng và vữa phải có đường biểu diễn thành phần hạt nằm trong vùng gạch xiên của biểu đồ

- Cát bị ẩm có chứa một lượng nước cần phải xác định lượng nước đó để giảm nước trộn bê tông hoặc vữa

- Tuỳ theo độ lớn của cát, cát được phân thành các loại: cát to, cát trung bình, cát nhỏ,

cát mịn(các loại cát được qui định như sau)

Loại cát Môđun độ nhỏ Tỷ diện

 Mợt sớ yếu tớ ảnh hưởng đến chất lượng của cát.

- Độ rỗng (độ xốp) của cát nĩi lên mức độ hổng của cát Độ rỗng càng nhỏ, lượng hồ trong

bê tơng và vữa cĩ thể giảm đi, nhưng vẫn đảm bảo hỗn hợp bê tơng và vữa

- Tạp chất bụi, bùn, đặc biệt là sét, cĩ hại nhất đối với cát vì nĩ bao mặt cát , ngăn cản sự dính kết của hồ xi măng với cát Mặt khác hạt cát nhỏ hơn xi măng, nĩ bao mặt hạt xi măng làm hạt xi măng khĩ thuỷ hố do đĩ giảm cường độ của xi măng, bê tơng, vữa Tạp chất bụi bùn sét làm tăng lượng nước yêu cầu trong bê tơng, do đĩ cũng hạ thấp cường độ của bê tơng

- Tạp chất hữu cơ làm chậm sư đơng cứng của xi măng và cĩ khả năng xâm thực bê tơng

 Thành phần hạt hay cấp phối hạt là tỷ lệ phối hợp giữa các cỡ 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 chốn xâm thực tốt hơn.

II Dụng cụ thí nghiệm:

- Cân kỹ thuật

- Bộ sàng tiêu chuẩn với kích thước mắt sàng 5; 2.5; 1.25; 0.63; 0.315 và 0.14 mm

- Bộ sàng tiêu chuẩn với kích thước mắt sàng 5; 10; 20; 40; 70 và 100 mm

- Tủ sấy

- Sàng mẫu đã chuẩn bị qua sàng có kích thước mắt sàng 5mm(để loại bỏ hạt lớn)

- Lấy 1000g cát dưới sàng có kích thước mắt sàng là 5mm để xác định thành phần hạt cát không

có sỏi Để đánh giá chất lượng cát thì việc xác định này được tiến hành sau khi rửa cát Khi đó lượng bụi bẩn cũng được tính vào lượng lọt qua sàng có kích thước mắt sàng nhỏ nhất và tính vào khối lượng mẫu thử

- Mẫu thử đã chuẩn bị được ở trên được sàng qua sàng có kích thước mắt sàng 2.5, 1.25, 0.63, 0.315, 0.16mm(có thể sàng bằng tay hay sàng bằng máy) Để kiểm tra việc sàng qua 1 mắt sàng kết thúc được chưa thực hiện cách đơn giản: đặt tờ giấy xuống dưới mỗi sàng rồi sàng đều, nếu không có cát lọt qua sàng thì thôi không sàng nữa

- Kiểm tra lượng hao hụt qua sàng chính xác đến 1%

2 Cốt liệu lớn (đá):

- Cân 10 kg đá dăm theo nguyên tắc lấy mẫu quy định

- Xếp bộ sàng theo thứ tự lỗ nhỏ ở dưới ,lỗ to ở trên Đổ mẫu đá dăm lên sàng

- Tiến hành lắc sàng ,không được xoa ,vỗ hay ấn lên sàng

- Kiểm tra kỹ từng sàng ,khi thấy lắc không còn cốt liệu nào rơi xuống nữa thì ngưng sàng

- Cân lượng đá sót lại trên từng sàng và ghi kết quả

- Kiểm tra lượng hao hụt thoả điều kiện <1%

IV Kết quả thí nghiệm:

- Lượng sót riêng biệt (ai) trên sàng kích thước mắt sàng là i tính theo đơn vị phần trăm(%) chính xác đến 0,1% theo công thức:

a =𝑚𝑖 × 100

i 𝑚

m : khối lượng sót lại trên sàn thứ i (g)

i

m: khối lượng mẫu thử (g)

- Lượng sót tích luỹ Ai sàng có kích thước mắt sàng i bằng tổng lượng sót riêng biệt trên sàng

có kích thước mắt sàng lớn hơn hoặc bằng sàng có kích thước mắt sàng thứ i:

ai: Lượng sót riêng biệt trên sàng có kích thước mắt sàng i(%).

- Mô đun độ lớn của cốt liệu nhỏ, ký hiệu bằng Mn đã loại bỏ sỏi có kích thước hạt lớn hay bằng 5mm, chính xác tới 0.1g theo công thức:

MN= 𝐴25 +𝐴1.25+𝐴0.63+ 𝐴0.315+𝐴0.16

=183.772 = 1.83772