Thí nghiệm sức bền vật liệu ĐH KIẾN TRÚC TPHCM

BÁO CAO THÍ NGHIỆM DH KIẾN TRÚC TPHCMPHẦN I: THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆUTHỰC HÀNH THÍ NGHIỆP KÉO NÉN CÁC MẪU VẬT LIỆUBÀI 2: THÍ NGHIỆM KÉO GANG (VẬT LIỆU DÒN)BÀI 3: THÍ NGHIỆM NÉN GANG (VẬT LIỆU DÒN)

PHẦN I: THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU THỰC HÀNH THÍ NGHIỆP KÉO - NÉN CÁC MẪU VẬT LIỆU

− Ngành đào tạo – Kỹ sư xây dựng

− Số tiết thí nghiệm: 5 tiết

− Ngày thí nghiệm: 16/3/2016

− Ngày nộp báo cáo: 15/04/2016

1 MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU:

Sau bài học thí nghiệm, các sinh viên đạt được yêu cầu sau:

− Hiểu biết cơ bản về công tác thí nghiệm (Khâu chuẩn bị mẫu, khâu chuẩn bị trangthiết bị, khâu thí nghiệm, khâu xử lý số liệu và đánh giá kết quả)

− Hiểu được tính năng sử dụng của các thiết bị thí nghiệm: Biết cách sử dụng thướckẹp và đồng hồ đo chuyển vị

− Nâng cao sự hiểu biết về quá trình chịu lực của vật liệu từ khi bắt đầu gia tải đếnkhi vật liệu phá hoại

− Vẽ được biểu đồ quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của vật liệu khi chịu lực

− Xác định được các chỉ tiêu cơ lý σdn,σch,σb, E, μ, G

2 TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM:

− Một nhóm thí nghiệm từ 15-20 sinh viên, các sinh viên phải trực tiếp thực hiệnkéo - nén vật liệu

− Số lượng thí nghiệm: 6

+ Thí nghiệm kéo thép (Vật liệu dẻo)

+ Thí nghiệm kéo gang (Vật liệu dòn)

+ Thí nghiệm nén gang (Vật liệu dòn)

+ Thí nghiệm kéo gỗ dọc thớ

+ Thí nghiệm nén gỗ dọc thớ

+ Thí nghiệm uốn phẳng mẫu gỗ

− Giáo viên hướng dẫn cho từng nhóm sinh viên các nội dung chính:

+ Cách sử dụng và đọc các loại đồng hồ trong thí nghiệm

+ Các bước thực nghiệm với từng mẫu vật liệu

+ Cách ghi chép và xử lý số liệu thí nghiệm

+ Lập báo cáo kết quả thí nghiệm

3 TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:

− Thiết bị gây tải: Máy kéo nén vạn năng 5T

− Đồng hồ đo chuyển vị khuếch đại cao tầng

− Thước kẹp khuếch đại 10 lần

Hình ảnh:

CHÚ Ý CẬP NHẬT LẠI HÌNH ẢNH CÁC THIẾT BỊ CHO ĐÚNG!

4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:

− Được trình bày theo nội dung của từng bài thí nghiệm

BÀI 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (VẬT LIỆU DẺO)

Bản chất của phương pháp: Thử kéo mẫu với tốc độ phù hợp cho đến khi mẫu bị phá

hỏng để xác định một hay nhiều đặc trung cơ học của vậy liệu một cách chính xác nhất

14 13 ,

d trungbinh= + =

− Diện tích tiết diện :

1 , 143 4

, 0

67 11 3

10 2 13 12 ,

d trungbinh= + + =

− Diện tích tiết diện:

91 , 106 4

, 1

F =π tb =

2 Các số liệu, kết quả thí nghiệm

STT Cấp tải trọng N (kN) Độ giãn dài ∆L (mm) ε z = ∆L/L o

3 Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa ứng suất và biến dạng

BIỂU ĐỒ NÀY ANH CÓ GỞI KÈM THEO FILE EXCEL NHẬP THÔNG

SỐ VÀ XUẤT BIỂU ĐỒ QUAN HỆ! EM CẬP NHẬT THEO SỐ LIỆU GHI ĐƯỢC HÔM TRƯỚC VÀ NHẬP LẠI ĐỂ RA BIỂU ĐỒ CHO NHÓM! LƯU

Ý CÁC THÔNG SỐ NẾU BẤT LỢI CÓ THỂ MA SỐ ĐỂ KẾT QUẢ ĐƯỢC

ĐẸP!

4 Xác định các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu:

− Giới hạn đàn hồi:

)/(6359431

,1

0

cm KG F

P dh

dh = = =σ

− Giới hạn chảy:

)/(6499431

,1

0

cm KG F

P ch

ch = = =σ

− Giới hạn bền:

)/(6568431

,1

0

cm KG F

P b

b = = =σ

− Modun đàn hồi

)/(5,14720432

.0

− Độ thắt tỉ đối

%38,921

,143

)91,1061,143(

%100)(

ψ

5 Nhận xét và kết luận quá trình kéo mẫu:

Hình thực tế thí nghiệm mẫu trước và

sau khi bị phá hoại, em cứ gán hình vào

đây!

Trong thí nghiệm kéo thép ta vẽ được Đường cong biểu đồ σz – εz gồm các đoạn sau:

− Đoạn từ O đến A, tương ứng với ứng suất từ 0 đến khoảng 9100 KG/cm2, gần như

là một đường thẳng Trong giai đoạn này , ứng suất và biến dạng có quan hệ gần

như là tuyến tính, vật liệu làm việc tuân theo định luật (Hook): σ = Eε, trong đó

môdun đàn hồi E là hệ số góc của đường thẳng OA Đối với mẫu thép thí nghiệm

có E = 14720,35 (kG/cm2) Biến dạng cũng tăng từ 0 đến 23.4 mm, εz = 25,67%.Giai đoạn này gọi là giai đoạn tỷ lệ; ứng suất tương ứng với điểm A gọi là giớihạn tỷ lệ σtl Bên trên điểm A một chút cho tới điểm A’ có σz = 6429 KG/cm2,đường thẳng hơi cong đi, không còn giai đoạn tỷ lệ nữa, nhưng thép vẫn làm việcđàn hồi, nghĩa là biến dạng sẽ hoàn toàn mất đi khi không còn tải trọng Ứng suấttương ứng với điểm A’ gọi là giới hạn đàn hồi σđh là giới hạn của vùng làm việcđàn hồi của thép Thực tế, σđh khác rất ít với σtl nên nhiều khi người ta đồng nhấthai giai đoạn làm việc này

− Đoạn từ A’- B, là một đường cong rõ rệt Thép không còn làm việc đàn hồi nữa,

mô đun đàn hồi E giảm dần đến bằng 0 ở điểm B, ứng với ứng suất chừng σz =

6499 kG/cm2 Giai đoạn này gọi là giai đoạn đàn hồi - dẻo

− Đoạn từ B-C hầu như là đoạn nằm ngang, gọi là giai đoạn chảy dẻo Biến dạngvẫn tăng trong khi ứng suất không đổi Đoạn nằm ngang ứng với biến dạng từ ε =31.5% đến ε = 42.4% được gọi là thềm chảy Ứng suất tương ứng với giai đoạnchảy dẻo gọi là giới hạn chảy σch

− Đoạn C-D quá giai đoạn chảy (quá trị số biến dạng ε = 11% đối với mẫu thép thínghiệm), thép không chảy nữa và có thể chịu được lực Thép như được gia cường,nên giai đoạn này gọi là giai đoạn củng cố Quan hệ ứng suất – biến dạng là mộtđường cong thoải, biến dạng tăng nhanh theo kiểu biến dạng dẻo Mẫu thép bị thắtlại, tiết diện bị thu nhỏ và bị kéo đứt ứng với ứng suất tại điểm D, lúc này Pkhoảng 9400 kG và σ = 6568 kG/cm2 Ứng suất này gọi là giới hạn bền Biến dạngkéo đứt rất lớn Δl = 41.6 mm, εo = 46,2% Trong thí nghiệm trên ta khó nhận thấyđược giai đoạn này do thanh thép hình thành eo thắt và bị đứt quá nhanh

Mặt khác,độ thắt tỉ đối ψ

= 92,38% cho thấy độ dẻo của mẫu thép tương đối cao

 Thép là một vật liệu chịu kéo tốt, biến dạng tương đối lớn lúc vật liệu bị phá hoại.Qua thí nghiệm trên ta cũng thực nghiệm được lý thiết tính toán:

σ σ≤ −

dùng lý thuyết đàn hồi, với E = const

Qua thí nghiệm này cho kết quả giới hạn đàn hồi, chảy và bền của mẫu thép khá cao Tuynhiên ở giai đoạn đàn hồi tương ứng với ứng suất từ 0 đến khoảng 9100 daN/cm2, ứngsuất và biến dạng có quan hệ chưa thực sự tăng tuyến tính như lý thuyết, biến dạngtướng đối lớn đạt εz = 25,67% Giải thích điều này là do trong mẫu thép khi chịu kéo đãphát sinh biến dạng dẻo trong giai đoạn này.

Với thép cacbon thông thường E = 2.06×106 (kG/cm2), Ethí nghiệm = 14720,35(kG/cm2), nhỏhơn gần 139,9 lần

Một số nguyên nhân dẫn đến sự sai lệch trên là:

 Trong quá trình thí nghiệm: đọc các số liệu chưa chính xác có sự sai xót, có thểmáy thí nghiệm không đạt chuẩn

 Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải khi thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu,tính chất mặt tiếp xúc giữa mẫu và máy kéo chưa tuần thủ chặt chẽ theo tiêuchuẩn

BÀI 2: THÍ NGHIỆM KÉO GANG (VẬT LIỆU DÒN)

1 Kích thước mẫu:

a. Trước khi thí nghiệm (mẫu hình trụ):

− Chiều dài: Lo = 90 mm

− Đường kính : do, trung bình = 18 mm

− Diện tích tiết diện :

34 , 254 4

, 0

− Diện tích tiết diện : F1 = F0 = 254,34 mm2

2 Các số liệu, kết quả thí nghiệm:

STT Cấp tải trọng N

(kN)

Độ giãn dài ∆L (mm)

εz = ∆L/Lo (Const)

σ = N/Fo (kN/mm 2 )

BIỂU ĐỒ NÀY ANH CÓ GỞI KÈM THEO FILE EXCEL NHẬP THÔNG

SỐ VÀ XUẤT BIỂU ĐỒ QUAN HỆ! EM CẬP NHẬT THEO SỐ LIỆU GHI ĐƯỢC HÔM TRƯỚC VÀ NHẬP LẠI ĐỂ RA BIỂU ĐỒ CHO NHÓM! LƯU

Ý CÁC THÔNG SỐ NẾU BẤT LỢI CÓ THỂ MA SỐ ĐỂ KẾT QUẢ ĐƯỢC

ĐẸP!

3 Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa ứng suất và biến dạng:

BIỂU ĐỒ QUAN HỆ ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG DÀI TƯƠNG ĐỐI

CỦA THÍ NGHIỆM KÉO MẪU GANG

4 Xác định các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu:

− Giới hạn bền:

)/(05,23595434

,2

0

cm KG F

P b

b = = =σ

− Modun đàn hồi: không xác định

− Độ thắt tỉ đối

0 0

5 Nhận xét và kết luận quá trình kéo mẫu:

Hình thực tế thí nghiệm mẫu trước và

sau khi bị phá hoại, em cứ gán hình

vào đây!

− Khi thí nghiệm kéo gang, do là vật liệu dòn nên thí nghiệm diễn ra nhanh hơn thí

nghiệm kéo thép, không trải qua những giai đoạn như kéo thép Biểu đồ kéo gang σ z

- ε z xem như một đường cong liên tục và kết thúc tại lúc mẫu bị đứt

− Vật liệu không có giới hạn tỉ lệ và giới hạn chảy mà chỉ có giới hạn bền

− Khi tăng tải thì chuyển vị cũng tăng đến mức tải Pb = 6000 (KG) với biến dạng dài7.4 (mm) ứng với εz = 8,222% thì thanh gang bị đứt đột ngột Ngay tại vị trí đứt gãy

ấy hầu như không tạo ra eo thắt và đường kính không thay đổi, không có nút thắtnhư thí nghiệm kéo thép

− Các trị số đặc trưng cho tính dẻo của vật liệu rất bé Do vậy có thể kết luận: gang là vật liệu dòn hầu như không có tính dẻo (chịu kéo kém) và bị phá hủy đột ngột trong khi khả năng biến dạng nhỏ.

− Một số hạn chế mắc phải khi thí nghiệm:

+ Trong quá trình thí nghiệm: đọc các số liệu chưa chính xác có sự sai xót, có thểmáy thí nghiệm không đạt chuẩn

+ Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải khi thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu,tính chất mặt tiếp xúc giữa mẫu và máy kéo chưa tuần thủ chặt chẽ theo tiêuchuẩn

BÀI 3: THÍ NGHIỆM NÉN GANG (VẬT LIỆU DÒN)

2 , 0

0 78 , 5 0 , 785 4

.

cm mm

2 , 0

1 81 , 67 0 , 8167 4

.

cm mm

εz = ∆L/Lo (Const)

σ = N/Fo (KG/cm2)

3 Nhận xét, kết luận kết quả thí nghiệm nén mẫu gang:

Hình thực tế thí nghiệm mẫu trước và

sau khi bị phá hoại, em cứ gán hình

,0

0

cm KG F

P b

b = = =σ

− Khi nén, ta đặt mẫu vào đúng tâm bàn nén sau đó bắt đầu gia tải tăng dần và khitải trọng đạt mức P = 6300 (KG) thì mẫu bị phá hoại đột ngột Mẫu gang biếndạng rất ít, mẫu bị gãy xiên theo một góc gần 45 độ so với phương tác dụng củatải do tác dụng của ứng suất tiếp lớn nhất max

τ

và đường kính mẫu sau khi néntăng 0.2 (mm) và chiều cao mẫu giảm 1,45 (mm) ứng với εz = 10,36%

− Các trị số đặc trưng cho tính dẻo của vật liệu rất bé

− Thông qua 2 thí nghiệm kéo và nén gang ta nhận thấy đối với vật liệu giòn giớihạn bền khi kéo bé hơn nhiều so với giới hạn bền khi nén Ví dụ: Khi kéo có

) / ( 45 ,

BÀI 4: THÍ NGHIỆM KÉO GỖ DỌC THỚ

(THEO TCVN 364-70)

1 Mục đích:

− Xác định giới hạn cường độ chịu kéo dọc thớ của mẫu gỗ ở độ ẩm tự nhiên

2 Mẫu thí nghiệm:

− Gỗ dầu có tiết diện mặt cắt ngang: axb = 4x25 mm

− Chiều dài mẫu: L = 90 mm

− Được gia công đưa về mẫu chịu kéo theo TCVN 364-70

− Độ ẩm gỗ ở điều kiện tự nhiên

3 Sơ đồ thí nghiệm và một số hình ảnh:

− Sử dụng 2 má kẹp thép cố định 2 đầu mẫu gỗ vào máy kéo

− Bản chất của phương pháp: Thử kéo mẫu với tốc độ quy định cho đến khi mẫu

bị phá hỏng để xác định giới hạn cường độ chịu kéo dọc thớ của mẫu gỗ

− Sơ đồ đặt tải kéo mẫu:

L

h b

+ Chiều dài 94 mm

− Diện tích chịu kéo F: F = a x b

− Cường độ chịu kéo giới hạn:

Lực kéogiới hạn

Ngh(KG)

Cường độchịu kéogiới hạn Rk

− Tính chất cơ học của gỗ phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: độ ẩm, khối lượng thểtích, tỷ lệ phần trăm của lớp gỗ sớm và lớp gỗ muộn, tình trạng khuyết tật v v

− Do gỗ có tính chất cơ học không đồng nhất ngay cả trong 1 cây gỗ cũng cho ta kếtquả khác nhau vì vậy cần phải tiến hành thử nhiều mẫu rồi lấy kết quả trung bình

− Trong quá trình thí nghiệm, mẫu gỗ bị phá hoại ở biến dạng tương đối nhỏ, gỗchịu kéo làm việc như vật liệu dòn (không thể phân đều lại ứng suất), sẽ bị pháhoại nhanh chóng Trong thực tế gỗ còn bị các khuyết tật làm giảm khả năng chịulực nhiều

− Bên cạnh đó khi tiến hành thí nghiệm, một số mẫu không bị đứt mà bị trượt ở 2đầu do các thớ gỗ có thể trượt lên nhau Tuy nhiên, các kết quả thí nghiệm sai lệchkhông cao

− Trong thí nghiệm này còn tồn tại hạn chế là máy nén chưa kiểm soát được tốc độgia tải, ta không biết được tốc độ gia tải có tuân theo tiêu chuẩn quy định haykhông

− Được gia công đưa về mẫu chịu nén theo TCVN 363-70

− Độ ẩm gỗ ở điều kiện tự nhiên

3 Sơ đồ thí nghiệm và một số hình ảnh

a Sơ đồ đặt tải nén mẫu

Bản chất của phương pháp: Đặt mẫu gỗ đúng tâm trong máy nén Thử nén mẫu

với tốc độ phù hợp cho đến khi mẫu bị phá hỏng để xác định giới hạn cường độ chịu nén dọc thớ của mẫu gỗ

Hình thực tế thí nghiệm mẫu trước và

sau khi bị phá hoại, em cứ gán hình vào

đây!

4 Số liệu và kết quả thí nghiệm:

− Diện tích chịu kéo F: F = a x b

− Cường độ chịu nén giới hạn:

− Các nhân tố tật bệnh, giảm yếu của gỗ ít ảnh hưởng đên sự làm việc chịu nén vìứng suất cục bộ được phân đều lại.

− Thí nghiệm trên cho thấy mẫu gỗ có cường độ chịu nén trung bình khá cao khoảng

− Khả năng chịu nén của gỗ phụ thuộc vào các thớ gỗ và cách sắp xếp của chúng,mỗi loại gỗ sẽ có cường độ chịu nén khác nhau vì vậy cần phải tiến hành thử nhiềumẫu rồi lấy kết quả trung bình

− BÀI 6: THÍ NGHIỆM UỐN PHẲNG MẪU GỖ

− Được gia công đưa về mẫu chịu nén theo TCVN 365-70

− Độ ẩm gỗ ở điều kiện tự nhiên

3 Sơ đồ thí nghiệm và một số hình ảnh về uốn gỗ:

a Sơ đồ thí nghiệm:

− Đặt mẫu gỗ lên 2 gối đỡ của phụ kiện thử uốn Tác dụng lực lên mẫu qua gối lăntruyền lực ở giữa mẫu thử Từ lực phá hủy lớn nhất, tính cường độ chịu uốn củamẫu gỗ

− Sơ đồ đặt tải uốn mẫu:

+ Cạnh 2: (xác định tại 2vị trí), được kết quả: 29mm / 30 mm Lấy trung bìnhbằng 29.5 mm.

x

(c

− ChỉsốlựckếN

n(KG)

− Lực

uốn

giớihạnN

u

omenuốngiớihạnM

gh

(KG

c

− Cườngđộchịuuốngiớihạn

Ru

(KG/cm

2)

−D

−Rộ

−Ca

−L

−b

−h

3)

(KG

m)

−

1

−3

−28

−28

− 3.658

000

− 10000

− 2733.7

−

2

−3

−29

−29

− 4.278

150

− 11500

− 2688.2

−

3

−3

−31

−28

− 4.196

150

− 11500

− 2740.7

− Thí nghiệm trên thực hiện với 3 mẫu cho kết quả cường độ chịu uốn khá chênhlệch, chứng tỏ chất lượng mẫu đem thí nghiệm chưa đồng nhất

− Khả năng chịu uốn của gỗ phụ thuộc vào các thớ gỗ và cách sắp xếp của chúng,mỗi loại gỗ sẽ có cường độ chịu uốn khác nhau vì vậy cần phải tiến hành thửnhiều mẫu rồi lấy kết quả trung bình

− Trong thí nghiệm này còn tồn tại hạn chế là máy nén chưa kiểm soát được tốc độgia tải, ta không biết được tốc độ gia tải có tuân theo tiêu chuẩn quy định haykhông Mẫu gỗ còn khuyết tật, chưa đồng nhất

− PHẦN II: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ

LÝ CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG

−

1 GIỚI THIỆU CHUNG:

− Ngành đào tạo: xây dựng dân dụng và công nghiệp

− Số tiết thí nghiệm: 5 tiết

− Thời điểm thí nghiệm: Các bài thí nghiệm được thực hiện sau khi sinh viên đãđược học các học phần lý thuyết tương ứng

− Các loại vật liệu xây dựng dùng thí nghiệm: gạch ống, gạch thẻ, xi măng, bê tông,cốt liệu

2 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:

− Sau khi sinh viên thực hành các thí nghiệm cần đạt các yêu cầu sau:

− Hiểu biết cơ bản về công tác thí nghiệm (khâu chuẩn bị mẫu, khâu chuẩn bị trangthiết bị, khâu thí nghiệm, khâu xử lý số liệu và đánh giá kết quả)

− Nâng cao sự hiểu biết về quá trình chịu lực từ khi bắt đầu gia tải đến khi vật liệu bịphá hoại

− Xác định được một số chỉ tiêu cơ lý của vật liệu xây dựng như giới hạn cường độchịu nén, chịu uốn, độ sụt và Mác vật liệu

− Hiểu được tính năng sử dụng và biết vận hành các trang thiết bị máy móc

3 TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM:

− Các bài thí nghiệm gồm có:

− Bài 1: Thiết kế cấp phối, chế tạo mẫu bê tông, vữa xi măng

− Bài 2: Thí nghiệm xác định độ sụt của hỗn hợp bê tông

− Bài 3: Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông

− Bài 4: Thí nghiệm xác định bền uốn của xi măng

− Bài 5: Thí nghiệm xác định bền nén của xi măng

− Bài 6: Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của gạch 4 lỗ

− Bài 7: Thí nghiệm xác định độ bền uốn của gạch thẻ

− Bài 8: Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của xi măng, cát, đá dăm, gạch, bêtông, vữa xi măng

4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:

− Được trình bày nội dung của từng bài cụ thể

− BÀI 1: CHẾ TẠO MẪU BÊ TÔNG – VỮA XI MĂNG.

− Chất lượng cốt liệu : trung bình

− Nước : dùng nước máy trong phòng thí nghiệm

2 Yêu cầu:

− Thiết kế cấp phối M350 và độ sụt S/N = 7 - 8 cm

− Thí nghiệm xác định độ sụt SN của hỗn hợp bê tông

− Chế tạo 3 mẫu bê tông kích thước 15 x 15 x 15 cm tỉ lệ xi măng: cát = 1 : 3,nước : xi măng = 0.4 : 0.5 sao cho đạt độ dẻo tiêu chuẩn, để xác định mác ximăng theo cường độ chịu nén

3 Trình tự thiết kế cấp phối bê tông:

− Yêu cầu thiết kế bê tông M350

− Xác định các thông số vật lý 0

, , ,

a r

của các nguyên vật liệu

− Tính toán (phương pháp thể tích tuyệt đối và công thức thực nghiệm củaBolomey - Kramtaev)

a Tính liều lượng nguyên vật liệu ở trạng thái khô dùng cho 1m 3 bê tông:

− Xác định tỉ số X/N:

−

0.5

b x

1184.3( ) 1 0.474 1.42 1

b Tính liều lượng nguyên vật liệu ở trạng thái ẩm.

− Vì vật liệu được để trong phòng thí nghiệm lâu, có độ ẩm w = 0%, nên ta có:

− X1 = X = 401.8 (kg)

− C1 = C.(1+Wc) = 702.95 (kg)

− Đ1 = D.(1+Wd) = 1184.3 (kg)

− N1 = N – (C.Wc + Đ.Wd)= 205 (lít)

− Lấy liều lượng nguyên vật liệu để đúc 3 mẫu bê tông (11 lít) kích thước

15x15x15cm đem nhào trộn để kiểm tra S/N dưỡng hộ sau 28 ngày trong điều

kiện chuẩn, xác định Rn lấy kết quả trung bình được Mác bê tông

4 Kết quả thiết kế cấp phối bêtông:

− Bê tông mác M250, SN=6-8cm

−

1.420.6/ 1.96

− Mỗi mẻ cho 3 mẫu thử sẽ gồm:

+

450g±2g

xi măng+

1350g±5g

cát+

225g±1g

nước

− Dùng cân kỹ thuật để cân đo khối lượng xi măng và cát

− Dùng ống đong lấy 225ml nước

− Cho xi măng và cát vào máng trộn, trộn khô hỗn hợp xi măng - cát bằngphương pháp trộn tay

− Cho nước vào hỗn hợp xi măng – cát và tiếp tục trộn đều

− Khuôn đúc 3 mẫu xi măng 4x4x16cm đã chuẩn bị sẵn sàng Quét nhẹ 1 lớpnhớt mỏng lên thành khuôn

− Nhẹ nhàng nhấc khuôn khỏi bàn dằn và xoa phẳng mặt khuôn

− Hoàn tất quá trình đúc mẫu, ghi nhãn để nhận biết mẫu, dọn dẹp vệ sinh

− Mẫu sau khi đúc xong phải được dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn (24 giờtrong khuôn, trong không khí ẩm và 27 ngày ± 8 giờ ngâm trong nước ở nhiệt

− Bêtông ximăng là loại đá nhân tạo, được tạo thành từ hốn hợp chất kết dínhximăng, nước, cốt liệu (cát, sỏi hay đá dăm) và phụ gia, phối hợp với nhau theomột tỉ lệ thích hợp

− Tính toán hay thiết kế cấp phối bêtông là tìm thành phần của từng loại nguyênvật liệu sao cho hỗn hợp bêtông đạt các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu và tiết kiệmnguyên vật liệu nhất

− Xác định được cấp phối bê tông giúp ta dự toán được số lượng vật liệu cầndùng

+ Cát (cốt liệu nhỏ) cùng với ximăng, nước tạo ra vữa ximăng để lắp đầy lỗtrống giữa các hạt cốt liệu lớn (đá dăm) và bao bọc xung quanh các hạt cốtliệu lớn để tạo ra khối bêtông đặc chắc Cát cùng với cốt liệu lớn tạo ra bộkhung chịu lực cho bêtông

+ Đá (cốt liệu lớn) tạo ra bộ khung chịu lực cho bêtông

+ Ximăng là thành phần chất kết dính để liên kết các hạt cốt liệu với nhau tạo

ra cường độ cho bêtông Chất lượng và hàm lượng ximăng là yếu tố quan

trọng quyết định cường độ chịu lực của bêtông Việc lựa chọn mác ximăng

là rất quan trọng, vì ơhải đảm bảo vừa đạt mác bêtông thiết kế vừa đàm bảoyêu cầu kinh tế Tránh dùng ximăng mác thấp để chế tạo bêtông mác cao vàngược lại Ở đây chúng ta chế tạo bêtông mác 350 sử dụng PCB40 có mác

400 là hợp lý

+ Nước tạo ra độ lưu động cần thiết để quá trình thi công được dễ dàng, giúpcho ximăng phản ứng tạo ra các sản phầm thủy hóa làm cường độ củabêtông tăng lên Ở đây, chúng ta dùng nước máy trong phòng thí nghiệm làđảm bảo

− Ngoài ra, tùy vào mục đích sử dụng mà có thêm những chất phụ gia, xúc tác đểcải thiện một số tính chất của bêtông (tăng độ chống thấm, cải thiện độ lưuđộng, đông đặc nhanh… )

− Tùy vào mỗi loại cấp phối mà sẽ có thành phần nguyên vật liệu khác nhau

− Vữa xây dựng là một loại vật liệu đá nhân tạo, thành phần bao gồm chất kếtdính (ximăng), nước, cốt liệu nhỏ (cát) và phụ gia (nếu có)

− Đặc điểm của vữa là chỉ có cốt liệu nhỏ, khi xây và trát phải dải thành lớp mỏngdiện tích tiếp xúc với nền xây, với ặt trát và với không khí khá lớn nên nước dễmất đi Vì thế, lượng nước nhào trộn vữa cần lớn hơn so với bêtông, để đủ nướccho quá trình thủy hóa và rắn chắc của chất kết dính, tránh hiện tượng co ngótsinh nứt nẻ kết cấu

− Ở đây, cấp phối cho 3 mẫu vữa xi măng đã được tính toán sẵn Sinh viên thựchiện theo những chỉ dẫn như đã trình bày ở trên

− Que đầm (thanh thép tròn trơn

16

φdài 600mm, 2 đầu múp tròn)

− Thước lá kim loại (dài 30cm, chính xác tới 0.1cm)

3 Lấy mẫu thí nghiệm:

− Đặt côn lên nền ẩm,cứng, phẳng, không thấm nước Giữ côn cố định trong cả quátrình đổ và đầm hỗn hợp bêtông trong côn

− Đổ hỗn hợp bê tông qua phểu vào côn làm 3 lớp, chiều cao mỗi lớp khoảng 1/3chiều cao côn

− Dùng que đầm chọc mỗi lớp 25 lần và chọc đều trên toàn mặt hỗn hợp bê tông từxung quanh vào giữa Lớp đầu chọc suốt chiều sâu các lớp sau chọc xuyên sâuvào lớp trước 2 - 3cm ở lớp thứ ba, vừa chọc vừa cho thêm để giữ mức hỗn hợpluôn đầy hơn miệng côn

− Lấy bay gạt phẳng miệng côn và dọn sạch xung quanh đáy côn Từ từ nhấc cônlên theo phương thẳng đứng (trong khoảng 5-10s)

− Đặt côn sang bên cạnh khối hỗn hợp vừa tạo hình và đo chênh lệch chiều caogiữa miệng côn với điểm cao nhất của khối hỗn hợp chính xác tới 0,5cm Số liệu

đo được chính là độ sụt của hỗn hợp bêtông (Tổng thời gian từ khi đổ hỗn hợpvào côn đến khi nhấc côn khỏi khối hỗn hợp phải được tiến hành không ngắtquãng và không quá 150s)

−

−