T 273 86 (2004) độ hút nước của đất

AASHTO T273-86 TCVN xxxx:xx AASHTO T273-86-F Tiờu chun thớ nghim hỳt nc ca t AASHTO T 273-86 (2004) LI NểI U Vic dch n phm ny sang ting Vit ó c Hip hi Quc gia v ng b v ti Hoa k (AASHTO) cp phộp cho B GTVT Vit Nam Bn dch ny cha c AASHTO kim tra v mc chớnh xỏc, phự hp hoc chp thun thụng qua Ngi s dng bn dch ny hiu v ng ý rng AASHTO s khụng chu trỏch nhim v bt k chun mc hoc thit hi trc tip, giỏn tip, ngu nhiờn, c thự phỏt sinh v phỏp lý kốm theo, k c hp ng, trỏch nhim phỏp lý, hoc sai sút dõn s (k c s bt cn hoc cỏc li khỏc) liờn quan ti vic s dng bn dch ny theo bt c cỏch no, dự ó c khuyn cỏo v kh nng phỏt sinh thit hi hay khụng Khi s dng n phm dch ny nu cú bt k nghi hoc cha rừ rng no thỡ cn i chiu kim tra li so vi bn tiờu chun AASHTO gc tng ng bng ting Anh TCVN xxxx:xx AASHTO T273-86 TCVN xxxx:xx ASHHTO M202M TCVN xx:xxxx Tiờu chun thớ nghim hỳt nc ca t AASHTO T 273-86 (2004) PHM VI P DNG 1.1 Phng phỏp ny bao gm cỏc bc nhm xỏc nh tng lng hỳt nc ca t bng cỏch dựng mỏy o m cú nhỏnh ni nhit Ngoi cỏc kt qu ca thớ nghim ny c dựng kt hp vi Tiờu chun T 258 1.2 Mỏy o m cú nhỏnh ni nhit o m tng i ca t bng cỏch s dng k thut c gi l lm lnh Peltier Bng cỏch to mt dũng in nh v trc tip khong t n miliampe qua nhỏnh ni nhit khong 15 giõy theo ỳng hng, nhỏnh ni ny s lnh xung v nc s ngng t nhỏnh ni nhit gim xung nhit ngng t S ngng t ca nc s hn ch s gim nhit tip theo ca nhỏnh ni v s khỏc v hiu in th gia nhỏnh ni nhit v nhỏnh ni tham chiu cú th o c bng mili vụn k Vi s hiu chun hp lý, u ca mỏy o m cú nhỏnh ni nhit cú th i trc tip hỳt nc ca t vi n v ỏp lc thun tin Kt qu l u in ỏp in hỡnh ca mỏy hỳt m thay i t nh hn micro vụn cho m tng i gn 100 phn trm hoc tng hỳt nc ca t nh hn 95.67 kPa (1 tsf) n khong 25 micro vụn cho m tng i khong 95 phn trm hay tng hỳt nc ca t khong 5746 kPa (60 tsf) 1.3 Nhng iu khon sau c ỏp dng cho tt c cỏc gii hn quy nh tiờu chun ny: cỏc giỏ tr xỏc nh phự hp vi cỏc tiờu chun, cỏc giỏ tr quan sỏt v tớnh toỏn c lm trũn gn nht n n v ca cỏc s cui cựng phớa tay phi c dựng th hin cỏc giỏ tr gii hn, v tuõn th theo R 11 1.4 Cỏc giỏ tr dựng theo n v SI c xem l tiờu chun TI LIU VIN DN 2.1 Tiờu chun AASHTO: R 11 ch ti v trớ no ca cỏc s c xem l s cú ngha cỏc giỏ tr gii hn ch nh T 207, Ly mu t bng dng c ng thnh mng T 233, cht ti ch ca t theo khi, khoan, hay ly mu T 258, Xỏc nh trng n ca t AASHTO T 273-3 TCVN xxxx:xx AASHTO M202T273-86 TCVN xxxx:xx NH NGHA 3.1 hỳt nc in húa hỳt nc in húa l kt qu ca lc hỳt b mt ca cỏc ht khoỏng sột i vi nc, vi cỏc ion dng (nh ion hydro) v l kt qu ca nh hng sc cng b mt ca nc t hỳt nc in húa ph thuc c vo m v ỏp lc tỏc dng vo t 3.2 hỳt thm thu - hỳt thm thu xut hin s cú mt ca mui hũa tan nc l rng ca t v s khỏc v mt ion õm gia nc l rng v lp nc mng mng bờn ngoi ht hỳt thm thu khụng ph thuc vo m v ỏp lc vo t 3.3 hỳt nc ca t - hỳt nc ca t l mt giỏ tr nh lng cú th dựng c trng cho nh hng ca hi m i vi th tớch v cỏc tớnh cht v cng ca t; nh vy hỳt nc mụ t nh lng tng tỏc gia ht t v nc v nú s quyt nh trng thỏi vt lý ca t hỳt nc c th hin theo ỏp lc l s o ỏp lc kộo tỏch nc t t 3.4 Tng hỳt nc tng hỳt nc nh c xỏc nh theo tiờu chun ny l lc gi nc ca t v ú l tng ca hỳt in húa v hỳt thm thu DNG C V THIT B 4.1 Mili vụn k Khong o nh nht l 30 mili vụn v cú th c n 0.01 mili vụn 4.2 Mili ampe k Khong o nh nht l 25 mili ampe 4.3 Mỏy hỳt m cú nhỏnh ni nhit WESCOR vi mu PT 51-10 hay tng ng 4.4 Cỏc hp ng cỏch nhit mỏy o m Rng hoc hp ng c bc ớt nht 38.1 mm (1.5 inch) loi xp polystyrene Mt hp khong 304.8 mm x 304.8 mm x 381 mm (12 inch x 12 inch x 15 inch) cú th ng c sỏu mu 4.5 Cỏc hp ng mu Cỏc hp ng mu 0.5 L v bờn hp c quột chng gh bờn 4.6 Cỏc nỳt chn cao su C 13 1/2 cỏc nỳt cao su vi l tõm khong 6-mm (0.25-inch) 4.7 Cỏc ngun cp dũng in Hp chuyn dũng, chuyn cỏc la chn, cỏc b ni in, hai pin khụ 1.5 vụn v mt phõn th Kilụ ụm AASHTO T 273-86 TCVN xxxx:xx 4.8 Cỏc tiờu chun hiu chnh Ti thiu l tiờu chun thm thu WESCOR (290, 1000, 1800 mOs/kh) (Chỳ thớch 1) Cỏc dung dch clorua Nỏt ri vi cỏc nng khỏc c chun b phũng thớ nghim 4.9 ng h bm 4.10 Cỏc hp ng 4.11 Cỏc thit b ct mu Ca bng si thộp, dao, ca, v.v 4.12 Cõn Cõn cn cú tớnh nng, cú th c n 0.1 phn trm lng mu hoc tt hn v tuõn theo M 231 Chỳ thớch mOs/kg l vit tt ca miliosmos trờn ki lụ gam LP THIT B 5.1 Thit b c lp nh Hỡnh Thit b c lp cho nhiu thớ nghim cú th cựng thc hin ng thi S ni mch nh Hỡnh cho phộp thc hin 12 mu cựng mt lỳc bng cỏch dựng mt b chuyn 12 v trớ TCVN xxxx:xx AASHTO M202T273-86 TCVN xxxx:xx Hỡnh - Thit b mỏy hỳt m ca t Mili vụn k Chuyn la chn Mili ampe (DC) khong o 0-25 MA Pin khụ c D Phõn Hỡnh S ni mch cho thit k b mỏy hỳt m ca t 5.2 Cỏc dõy ni ca mỏy o m c lun qua l cú ng kớnh khong 12-mm (0.5-inch) nm ti tõm ca v hp mỏy Cỏc dõy sau ú c lun qua l ca nỳt chn cao su v cỏc mi ca mỏy o m kộo di khong 25 mm (1 inch) t ỏy (u cui phớa cú ng kớnh bộ) ca nỳt chn cao su Lp bc ngoi xung quanh mi ca mỏy o m phi kớn khớ phớa l ca nỳt chn cao su 5.3 Mili ampe k, cỏc pin khụ v phõn k to dũng lm lnh 5.4 Cỏc b ni in l phn ph tr cho cỏc dõy ni ca mỏy o m vic ni n hp chuyn c d dng hn AASHTO T 273-86 TCVN xxxx:xx 5.5 Cỏc mi chuyn i cn c ni mch cho in ỏp u (tng ng vi nhit v hỳt nc ca t) cú th theo dừi cho ln lt mi mt m k 5.6 Cỏc nỳt chn cao su c t cỏc hp ng mu kim loi v chỳng c t hp cỏch nhit ca mỏy o m gim thiu s thay i nhit Nhit bờn hp cỏch nhit c o bng nhit k t qua v hp 5.7 Cỏc thit b nờn bung ú nhit xung quanh thay i l ớt nht HIU CHUN THIT B 6.1 t mt mu nh giy lc (cp v loi thay i) ỏy mi mt hp ng mu cựng vi mL tiờu chun thm thu hiu chnh Ti thiu mt thm thu tiờu chun c dựng nh c hp lý ng hiu chnh (cỏc mt l 290, 1000 v 1800 mOs/kg) 6.2 Bt kớn cỏc hp ng mu cha cỏc tiờu chun thm thu vi cỏc hp ó c lp nỳt chn cao su, sau ú b chỳng vo hp cỏch nhit nhit t cõn bng, thng cn khong 24 gi 6.3 Sau nhit t cõn bng, bt u ghi nhit (theo mili vụn) v s c u tng ng l hỳt nc ca t (micro vụn) ớt nht ln mt ngy cho n s c u n nh Dũng lm lnh mA c dựng cho mỏy o m 15 giõy trc c kt qu hỳt nc ca t Thi gian cõn bng thay i theo mt thm thu tiờu chun dựng hiu chnh nhng thng khong by n mi ngy 6.4 Ly ớt nht ba s c u n nh cho mi mt mt thm thu tiờu chun Tin hnh cỏc tớnh toỏn sau vi giỏ tr trung bỡnh ca ba s c 6.4.1 Chuyn i in ỏp ca nhỏnh ni nhit (mili vụn) v nhit ( oC) theo phng trỡnh Phn 9.1 6.4.2 Chuyn i in ỏp (tng ng hỳt nc ca t) ca mỏy o m ET (mili vụn) in ỏp tng ng nhit hiu chnh l 25 oC (E25) theo phng trỡnh Phn 9.2 6.4.3 Tớnh lc gi nc tng ng hay hỳt nc theo mt cỏc cụng thc sau: H n v SI: Nhõn cỏc mt thm thu vi 2.509 (nh 1800 mOs/kg x 2.509 = 4516 (kPa) H n v M: TCVN xxxx:xx AASHTO M202T273-86 TCVN xxxx:xx Nhõn cỏc mt thm thu vi 2.62 x 10-2 (nh 1800 mOs/kg x 0.0262 = 47.2 (tsf) 6.5 V ng cong hiu chnh cho mi mt mỏy o m vi E 25 (micro vụn) lm trc honh v hỳt nc ca t t kPa (tsf) lm trc tung ng hiu chnh mỏy o m (Hỡnh 3) l tuyn tớnh v cú th c th hin theo phng trỡnh sau: hỳt nc ca t t kPa (hay tsf) = mE25 n, (1) ú: m = dc ca ng hiu chnh v n = Tung giao ct y ca ng hiu chnh n v SI: t = 249 E25 29 n v US thng dựng: t = 2.60 E25 0.3 hỳt nc ca t, kPa (t) hỳt nc ca t, TSF (t) dc ca ng hiu chnh l luụn luụn dng v tung giao ct y nờn bng hoc nh hn khụng Nu ng hiu chnh tt, mỏy o m s lm vic tt, nhiờn s dng di iu kin bỡnh thng cn hiu chnh hng nm cho ớt nht mt im m bo thit b lm vic bỡnh thng Hỡnh - ng hiu chnh in hỡnh ca mỏy o m E25, MICRO VễN LY MU 7.1 Ly mu nguyờn dng, bc kớn v bo qun phự hp vi T 207 AASHTO T 273-86 TCVN xxxx:xx CC BC TH NGHIM 8.1 Lp t thit b theo nh Phn 8.2 Ct mu t c chn lm thớ nghim chớn (9) lp phng cnh khong 38.1 mm (1.5 inch) 8.3 B hai mu trc tip vo cỏc hp ng bng kim loi, bc kớn cựng nỳt chn cao su ó bao gm vi mỏy o m, sau ú b chỳng vo hp cỏch nhit Hai mu ny s th hin trng thỏi t nhiờn ca t 8.4 Vi by mu cũn li, ph thuc vo m t nhiờn ca chỳng, chỳng hoc s c lm m bng nc lc vi lng nc khỏc hoc c lm khụ nhit phũng cỏc khong thi gian khỏc thit lp cỏc tỡnh trng m khỏc Vớ d, nu t l hi khụ (thp hn gii hn rừ rt); thit lp cỏc khong m, ba mu c lm khụ nhit phũng (cỏc khong thi gian tng ng mt, hai v bn gi l hp lý) vi bn mu cũn li nờn lm m bng nc lc (tng ng l 0.5, 1, v mL l hp lý) 8.4.1 B cỏc mu s c lm t vo cỏc hp ng kim loi; thờm cỏc lng nc khỏc vo cỏc mu nh mụ t trờn Ngay sau ú bt kớn cỏc mu c lm t cựng vi cỏc nỳt chn cao su cú cha cỏc mỏy o m v b tt c vo cỏc hp cỏch nhit 8.4.2 cỏc mu cũn li khụ nhit phũng cỏc khong thi gian khỏc nh mụ t trờn B mi mt mu lm khụ vo hp ng kim loi v bc kớn cựng vi cỏc nỳt chn cao su cú cha cỏc mỏy o m v b tt c vo cỏc hp cỏch nhit 8.5 cỏc mu t n cõn bng cỏc hp cỏch nhit Nhit cõn bng s t c sau mt vi gi sau lp v ng hp cỏch nhit Cõn bng ca m tng i ca khụng khớ o bng mỏy o m v ca m tng i cỏc mu t thng t c vũng 48 n 72 gi 8.6 Dựng cỏc nỳt chuyn i hp lý, c v ghi li kt qu nhit ca mỏy o m theo mili vụn 8.7 a nỳt chuyn i t nhỏnh ni o nhit v nhỏnh o m, t ng h v khụng, tỏc dng dũng in lm lnh khong mA 15 giõy, v c kt qu in ỏp u theo micro vụn Cỏc dũng lm lnh v cỏc khong thi gian nờn ging nh cỏc giỏ tr c dựng xỏc nh ng hiu chnh thit b 8.6 Lp li Phn 8.6 v 8.7 cho mi mt mỏy o m-nhỏnh ni nhit theo nh ci t thit b 8.7 Sau kt thỳc c ghi kt qu, ly mu t cỏc hp ng Xỏc nh lng th tớch khụ (theo phng phỏp th tớch thay th) v xỏc nh m TCVN xxxx:xx AASHTO M202T273-86 TCVN xxxx:xx ca mi mt mu theo T 233 (Bng s liu kin ngh m bo thu thp ỳng cỏc s liu yờu cu c trỡnh by Hỡnh 4.) 10 AASHTO T 273-86 TCVN xxxx:xx Đ ất, Đ ộ hút n c, Đ ộ ẩm, Thểtích riêng Lỗ khoan/Mẫu/Chiều sâ u Các quan hệkhối l ợ ng - thểtích Đ ộ ẩm Đ ộ hút n c Dự án Máy đ o ẩm số Hộp đ ựng mẫu số Đ ộ tăng đ ộ ẩm (0, +, -) Số đ ọc , Mili vôn o Nhánh nối nhiệt T, C Số đ ọc E, Micro vôn Nhánh đ o ẩm E25, Micro vôn Đ ộ hút n c đ ất, kPa Hộp đ ựng số Khối l ợ ng hộp cộng vớ i đ ất ẩm Khối l ợ ng hộp cộng vớ i đ ất khô Khối l ợ ng theo gam N c Hộp Đ ất khô Đ ộ ẩm, phần trăm o Nhiệt đ ộ thínghiệm n c, C Đ ất ẩm sáp bọc không khí Đ ất ẩm Khối l ợ ng theo Sáp bọc gam Đ ất ẩm sáp bọc n c Đ ất khô Tỷ trọng đ ất Đ ất ẩm sáp Thểtích theo Sáp bọc Đ ất ẩm cm Đ ất khô =Ms/Gs Khối l ợ ng thể Khối l ợ ng thểtích ẩm =(M/V) tích theo cm Khối l ợ ng thểtích khô =(M s/V) Thểtích riêng =1/d Ngày Mw Ms w M Ms Gs V Vs w d VT Hỡnh 4- Mu s liu kin ngh dựng ghi cỏc s liu v hỳt nc ca t AASHTO T 273-1111 TCVN xxxx:xx AASHTO M202T273-86 TCVN xxxx:xx LC V PHN TCH S LIU 9.1 i in ỏp u t nhỏnh ni nhit (mili vụn) nhit ( oC) bng phng trỡnh sau: Kt qu theo Mili vụn T, oC = o 0.0395 Mili vụn/ C 9.2 (2) i in ỏp t nhỏnh mỏy o m E t (micro vụn) giỏ tr tng ng nhit hiu chnh l 25oC bng phng trỡnh sau: Et E25 = (3) 0.325 + 0.027T 9.3 Xỏc nh hỳt nc ca t t cho cỏc mu riờng r bng cỏch dựng ng hiu chnh E25 ca cỏc mỏy o m tng ng v cỏc s c hỳt nc tng ng ca t hỳt nc ca t cú th c tớnh bng cỏch s dng cỏc phng trỡnh hiu chnh thit b ca mỏy o m tng ng (Phn 6) 9.4 V hỳt nc (theo tung , t l log) vi m (honh ) th bỏn log thit lp mi quan h log ca hỳt nc v m (Hỡnh 5), ng quan h l tuyn tớnh v cú th th hin bng phng trỡnh sau: logt = A Bw, (4) ú: A = giao ct tung y; B = nghiờng v w = m, phn trm 12 FINAL DRAFT hỳt nc ca t, kPa hỳt nc ca t, TSF AASHTO T 273-86 (2004) m, phn trm Hỡnh - ng quan h hỳt nc - m in hỡnh 9.4.1 Dựng tt c cỏc im s liu dựng thit lp quan h t w Cỏc im th hin iu kin t nhiờn cn th hin cú th nhn bit trờn th Nu cú mt s s khỏc xut hin vựng trờn v di ca ng quan h t n gii hn ca khong o, nờn dựng cỏc im s liu gia giỏ tr hỳt nc ca t 200 kPa (2 tsf) v 2000 kPa (20 tsf) thit lp quan h tw 9.4.2 dc B ca ng c xỏc nh bng cỏch tớnh nghch o ca s thay i m mt khong ca trc theo t l log 9.4.3 Giao ct tung A c tớnh t phng trỡnh t = A Bw ti hỳt nc ca t bng 100 kPa (1 tsf) 9.5 Xỏc nh th tớch riờng (th tớch ca t m ú th tớch ca phn ht t l mt n v) ca mi mt mu v ú l nghch o ca lng th tớch khụ V quan h th tớch khụ (trờn trc tung) v m (trờn trc honh), Hỡnh AASHTO T 273-13 AASHTO M202T273-86 TCVN xxxx:xx Th tớch riờng, cm3/g TCVN xxxx:xx m, phn trm Hỡnh - ng quan h th tớch riờng v m in hỡnh 9.6 Xỏc nh h s nộn th tớch a ca t, ú l dc ca ng quan h th tớch riờng v m H s nộn th tớch liờn quan n s thay i th tớch tng ng vi s thay i m Thnh thong, dc ca ng quan h cú th ln hn mt, trng hp ú a nờn ly bng h s nộn khụng th ln hn mt 14 AASHTO T 273-86 (2004) FINAL DRAFT Độ hút nớc đất, TSF () Hình - Thiết bị máy hút ẩm đất Hình - Đờng hiệu chỉnh điển hình máy đo ẩm Độ hút nớc đất, kPa () AASHTO Mili vôn kế Chuyển lựa chọn Đơn vị SI: Mili ampe (DC) khoảng đo 0-25 = 249 E25 29 MA Đơn vị USMỹ thờng dùng: = 2.60 E254 0.3 Pin khô cỡ D Hình Sơ đồ nối mạch cho Phân thiếtkế bị máy hút ẩm đất T 273-15 E25, MICRO VÔN TCVN xxxx:xx Các quan hệkhối l ợ ng - thểtích Đ ộ ẩm Đ ộ hút n c Dự án AASHTO M202T273-86 Đ ất, Đ ộ hút n c, Đ ộ ẩm, Thểtích riêng Lỗ khoan/Mẫu/Chiều sâ u Máy đo ẩm số Hộp đựng mẫu số Đ ộ tăng đ ộ ẩm (0, +, -) Số đọc , Mili vôn o Nhánh nối nhiệt T, C Số đọc E, Micro vôn Nhánh đ o ẩm E25, Micro vôn Đ ộ hút n c đ ất, kPa Hộp đựng số Khối l ợ ng hộp cộng vớ i đ ất ẩm Khối l ợ ng hộp cộng vớ i đ ất khô Khối l ợ ng theo gam N c Hộp Đ ất khô Đ ộ ẩm, phần trăm o Nhiệt độ thínghiệm n c, C Đ ất ẩm sáp bọc không khí Đ ất ẩm Khối l ợ ng theo Sáp bọc gam Đ ất ẩm sáp bọc n c Đ ất khô Tỷ trọng đất Đ ất ẩm sáp Thểtích theo Sáp bọc Đ ất ẩm cm Đ ất khô =Ms/Gs Khối l ợ ng thể Khối l ợ ng thểtích ẩm =(M/V) tích theo cm Khối l ợ ng thểtích khô =(M s/V) Thểtích riêng =1/d TCVN xxxx:xx Ngày Mw Ms w M Ms Gs V Vs w d VT Hình 4- Mẫu số liệu kiến nghị dùng để ghi số liệu độ hút nớc đất 16 FINAL DRAFT Hình - Đờng quan hệ độ hút nớc - độ ẩm điển hình Thể tích riêng, cm3/g Độ hút nớc đất, kPa Độ hút nớc đất, TSF AASHTO T 273-86 (2004) Hình - Đờng quan hệ thể tích riêng độ ẩm điển hình Độ ẩm, phần trăm Độ ẩm, phần trăm AASHTO TT273-17 273-17 ... h t nớc - độ ẩm điển hình Thể t ch riêng, cm3/g Độ h t nớc đ t, kPa Độ h t nớc đ t, TSF AASHTO T 273-86 (2004) Hình - Đờng quan hệ thể t ch riêng độ ẩm điển hình Độ ẩm, phần trăm Độ ẩm, phần trăm... nộn khụng th ln hn mt 14 AASHTO T 273-86 (2004) FINAL DRAFT Độ h t nớc đ t, TSF () Hình - Thi t bị máy h t ẩm đ t Hình - Đờng hiệu chỉnh điển hình máy đo ẩm Độ h t nớc đ t, kPa () AASHTO Mili vôn... h t nc mụ t nh lng tng t c gia ht t v nc v nú s quyt nh trng thỏi vt lý ca t h t nc c th hin theo ỏp lc l s o ỏp lc kộo t ch nc t t 3.4 Tng h t nc tng h t nc nh c xỏc nh theo tiờu chun ny