T 152 05 xác định hàm lượng khí trong bê tông bằng phương pháp áp suất

AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiêm Xác định hàm lượng khí bê tông phương pháp áp suất AASHTO T 152-05 ASTM C231 - 03 LỜI NÓI ĐẦU  Việc dịch ấn phẩm sang tiếng Việt Hiệp hội Quốc gia đường vận tải Hoa kỳ (AASHTO) cấp phép cho Bộ GTVT Việt Nam Bản dịch chưa AASHTO kiểm tra mức độ xác, phù hợp chấp thuận thông qua Người sử dụng dịch hiểu đồng ý AASHTO không chịu trách nhiệm chuẩn mức thiệt hại trực tiếp, gián tiếp, ngẫu nhiên, đặc thù phát sinh pháp lý kèm theo, kể hợp đồng, trách nhiệm pháp lý, sai sót dân (kể bất cẩn lỗi khác) liên quan tới việc sử dụng dịch theo cách nào, dù khuyến cáo khả phát sinh thiệt hại hay không  Khi sử dụng ấn phẩm dịch có nghi vấn chưa rõ ràng cần đối chiếu kiểm tra lại so với tiêu chuẩn AASHTO gốc tương ứng tiếng Anh TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiêm Xác định hàm lượng khí bê tông phương pháp áp suất AASHTO T 152-05 ASTM C231 - 03 PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Tiêu chuẩn quy định cách xác định hàm lượng khí bê tông tươi thông qua việc xác định thay đổi thể tích bê tông thay đổi áp suất gây nên 1.2 Tiêu chuẩn áp dụng cho loại vữa bê tông trộn cốt liệu đặc chắc, từ xác định hệ số hiệu chỉnh cốt liệu theo bước nêu phần Đối với loại bê tông trộn cốt liệu nhẹ, cốt liệu làm từ xỉ lò cao cốt liệu có độ rỗng lớn không áp dụng Tiêu chuẩn mà phải áp dụng Tiêu chuẩn T 196M/T 196 Tiêu chuẩn không áp dụng cho loại bê tông tính dẻo, bê tông dùng để sản xuất ống gạch xây 1.3 Nội dung ghi thích tiêu chuẩn mang tính chất giải thích Những giải thích (không bao gồm phần bảng hình vẽ) không coi yêu cầu tiêu chuẩn 1.4 Các giá trị biểu thị theo hệ SI giá trị tiêu chuẩn 1.5 Tiêu chuẩn không nêu yêu cầu an toàn liên quan đến việc sử dụng tiêu chuẩn Trước tiến hành thí nghiệm, người sử dụng tiêu chuẩn có trách nhiệm thiết lập quy định an toàn thích hợp xác định việc áp dụng mức giới hạn cho phép Xem nội dung cảnh báo đặc biệt nêu Ghi A1.7 Chú ý - hỗn hợp bê tông tươi có tính ăn mòn, gây bỏng loét da mô tiếp xúc thời gian dài TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn AASHTO  R 39, Đúc mẫu bảo dưỡng mẫu bê tông phòng thí nghiệm  T 121M/T 121, Dung trọng (khối lượng thể tích), thể tích mẻ trộn hàm lượng khí (theo tỷ trọng) bê tông  T 141, lấy mẫu hỗn hợp bê tông tươi  T 196M/T 196, Xác định hàm lượng khí bê tông tươi phương pháp thể tích 2.2 Tiêu chuẩn ASTM TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05  C 138/C 138M, Phương pháp xác định dung trọng (khối lượng thể tích), thể tích mẻ trộn hàm lượng khí (theo tỷ trọng) bê tông  C 172, Quy phạm lấy mẫu hỗn hợp bê tông tươi  C 173/C 173M, Phương pháp xác định hàm lượng khí bê tông tươi phương pháp thể tích  C 192/C 192M, Đúc mẫu bảo dưỡng mẫu bê tông phòng thí nghiệm  C 670, Quy phạm thiết lập độ xác độ lệch cho tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu xây dựng  E 177, Sử dụng thuật ngữ độ xác độ lệch tiêu chuẩn thí nghiệm ASTM1 Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG 3.1 Tiêu chuẩn quy định cách xác định hàm lượng khí bê tông tươi, không kể đến lượng khí chứa hạt cốt liệu Vì vậy, áp dụng tiêu chuẩn cho loại bê tông trộn cốt liệu đặc chắc, áp dụng tiêu chuẩn cần xác định hệ số hiệu chỉnh cốt liệu (xem mục 6.1 9.1) 3.2 Tiêu chuẩn với tiêu chuẩn T 121M/T121 T 196M/T 196 đưa cách xác định hàm lượng khí bê tông tươi theo phương pháp áp suất, phương pháp tỷ trọng phương pháp thể tích Đối với bê tông trộn cốt liệu đặc chắc, kết hàm lượng khí thu thí nghiệm theo phương pháp áp suất gần tương đương với kết thu thí nghiệm theo phương pháp lại 3.3 Hàm lượng khí mẫu bê tông kết cứng cao thấp hàm lượng khí thí nghiệm theo phương pháp này, tuỳ thuộc vào yếu tố sau: phương pháp đầm công đầm đúc mẫu bê tông; mức độ đồng độ ổn định bọt khí bê tông tươi bê tông kết cứng; độ xác kết phân tích kính hiển vi, có; thời gian tiến hành so sánh; điều kiện môi trường; thời điểm làm thí nghiệm chuỗi trình vận chuyển, thi công, hoàn thiện, ví dụ mẫu lấy trước hay sau bơm; yếu tố khác DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 4.1 Thiết bị đo hàm lượng khí - có nhiều loại thiết bị thoả mãn yêu cầu, tựu chung, tất chế tạo theo kiểu hoạt động bản, dựa nguyên tắc định luật Boyle Trong tiêu chuẩn này, thiết bị đo hàm lượng khí phân thành thiết bị loại A loại B 4.1.1 Thiết bị loại A - thiết bị loại gồm có thùng đong hệ thống nắp đậy nằm phía thùng (Hình 1), thoả mãn yêu cầu 4.2 4.3 Nguyên lý hoạt động thiết bị sau: đổ nước lên mẫu bê tông tích xác định mực nước dâng lên đến vị trí định trước sau cho nước chịu áp suất định Xác định mức độ chênh lệch mực nước trước sau chịu tác dụng áp suất, từ giá trị này, tính hàm lượng khí mẫu bê tông theo phần trăm AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx 4.1.2 Thiết bị loại B - thiết bị loại gồm có thùng đong hệ thống nắp đậy nằm phía thùng (Hình 2), thoả mãn yêu cầu 4.2 4.3 Nguyên lý hoạt động thiết bị sau: cho mẫu không khí biết trước thể tích chịu áp suất định bình kín; tương tự vậy, cho không khí mẫu bê tông chịu áp suất với áp suất tác dụng lên lên mẫu không khí Điều chỉnh thể tích mẫu không khí tác động áp suất mẫu khí với tác động áp suất không khí có mẫu bê tông; từ tính hàm lượng khí bê tông theo phần trăm 4.2 Thùng đong - Thùng đong có dạng hình trụ, chế tạo thép, kim loại loại vật liệu cứng không bị hồ xi măng ăn mòn Thùng đong có đường kính 0,75 đến 1,25 lần chiều cao tích nhỏ 0,20 ft (5,7 L) Miệng thùng đong phải có đệm chế tạo cho thật kín đậy nắp Tất bề mặt phía thùng đong, mặt đệm bề mặt tiếp xúc lắp ghép mài nhẵn Thùng đong hệ thống nắp đậy phải đủ cứng để hạn chế hệ số giãn nở D toàn thiết bị (Phụ lục A1.5) xuống mức 0,1% giá trị hàm lượng khí đọc đồng hồ tiến hành thí nghiệm 4.3 Hệ thống nắp đậy 4.3.1 Nắp đậy chế tạo thép, kim loại loại vật liệu cứng không bị hồ xi măng ăn mòn Mặt nắp đậy phải có đệm chế tạo lắp khít với thùng đong, đồng thời phải mài nhẵn cong lên phía để tạo khoảng hở TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 nằm phía miệng thùng đong Hệ thống nắp đậy phải đủ cứng để hạn chế hệ số giãn nở D toàn thiết bị đề cập mục 4.2 4.3.2 Trên hệ thống nắp đậy có phận thị hàm lượng khí bê tông đọc trực tiếp Đối với thiết bị loại A, nắp đậy gắn với ống đo nước suốt có khắc vạch ống kim loại có đường kính không đổi, đầu ống có gắn đồng hồ nước thuỷ tinh Đối với thiết bị loại B, đồng hồ nắp đậy hiệu chuẩn để đọc trực tiếp hàm lượng khí bê tông theo phần trăm Đồng hồ phải có dải đo tới 8% phải đọc đến 0,1% cách dễ dàng tiến hành hiệu chuẩn 4.3.3 Trên hệ thống nắp đậy có bố trí van nạp khí, van xả khí van dẫn nước lắp với phễu Tuỳ thuộc vào loại thiết bị cụ thể, phễu có gắn van dẫn nước nắp đậy dùng để xả nước thừa từ thùng đong rót nước từ vào thùng đong Nắp đậy thùng đong lắp thật khít với theo cách thích hợp để không khí lọt vào lớp đệm nằm Bơm ép khí tay gắn trực tiếp lên nắp chế tạo rời 4.4 Vật hiệu chuẩn - ống đong tích tương đương với thể tích không khí có mẫu bê tông thí nghiệm giá trị phần trăm định thể tích thùng đong; ống đong nhỏ dùng để hiệu chuẩn AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx đồng hồ gắn nắp đậy dải đo ứng với hàm lượng khí bê tông thí nghiệm, việc hiệu chuẩn đồng hồ thực cách lấy nước từ thùng đong đổ vào vật hiệu chuẩn lặp lại thao tác nhiều lần Nếu thiết kế thiết bị đo hàm lượng khí yêu cầu phải cho vật hiệu chuẩn vào thùng đong tiến hành hiệu chuẩn vật hiệu chuẩn có dạng hình trụ, có chiều cao nhỏ chiều cao thùng đong 1/2 in (13 mm) Chú thích - Có thể chế tạo ống đong vào bên thùng đong sau: lấy đoạn ống đồng số 16 có chiều dài thích hợp lấy đồng dày 1/2 in hàn vào đầu ống để tạo thành đáy ống đong Nếu thiết kế thiết bị đo hàm lượng khí yêu cầu phải xả nước từ thùng đong ống đong chế tạo liền với hệ thống nắp đậy chế tạo rời mô tả 4.5 Có nhiều loại thiết bị đo hàm lượng khí khác nhau, có kỹ thuật sử dụng khác nhau; vậy, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, không cần tuân thủ nội dung từ 4.6 đến 4.16 Trong số yêu cầu nêu sau đây, cần áp dụng nội dung cần thiết ứng với loại thiết bị định, miễn xác định hàm lượng khí có bê tông 4.6 Lò xo dụng cụ thích hợp để giữ ống đong 4.7 ống chia nước - ống làm đồng có đường kính thích hợp, chế tạo liền với hệ thống nắp đậy chế tạo rời Khi đổ nước từ vào thùng đong nước ống phun lên mặt nắp đậy theo mặt bên thùng đong chảy xuống dưới, làm cho bê tông chứa thùng đong bị ảnh hưởng 4.8 Cái bay xây tiêu chuẩn 4.9 Thanh đầm - đầm làm thép tròn, đường kính 5/8 in (16 mm) có chiều dài không nhỏ 16 in (400 mm) Đầu đầm mài tròn thành hình mặt cầu với đường kính đường kính đầm 4.10 Búa - búa có đầu cao su da Đối với thùng đong tích 0,5 ft (14 lít) trở xuống dùng búa có khối lượng 1,25 ± 0,50 lb (0,57 ± 0,23 kg) Đối với thùng đong tích lớn 0,5 ft3 (14 lít) dùng búa có khối lượng 2,25 ± 0,50 lb (1,02 ± 0,23 kg) 4.11 Thanh gạt cạnh thẳng - gạt làm thép vật liệu thích hợp, có độ dày 1/8 in (3 mm), chiều rộng 3/4 in (20 mm) chiều dài 12 in (300 mm) 4.12 Miếng gạt - miếng gạt hình chữ nhật, làm kim loại phải có độ dày 1/4 in (6 mm); làm thuỷ tinh nhựa Acrylic phải có độ dày 1/2 in (13 mm) Chiều dài chiều rộng miếng gạt phải lớn đường kính thùng đong in (50 mm) Cạnh miếng gạt phải thẳng, với sai số không lớn 1,6 mm [1/16 in] 4.13 Phễu - phễu có cuống lắp vừa với ống chia nước 4.14 ống đong nước - tích đủ lớn để rót đầy nước vào khoảng trống kể từ mặt bê tông đến vạch chuẩn (vạch 0) ống đo nước TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 4.15 Đầm rung - mô tả R 39 4.16 Sàng - sàng có kích thước mắt sàng 11/2 in (37,5 mm) diện tích mặt sàng ft2 (0,19 m2) HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ 5.1 Công tác hiệu chuẩn thực trình bày phần phụ lục Nếu sau hiệu chuẩn mà thiết bị không bảo quản cẩn thận kết hiệu chuẩn thiết bị loại A loại B bị ảnh hưởng Nếu áp suất khí thay đổi kết hiệu chuẩn thiết bị loại A bị thay đổi, thiết bị loại B không ảnh hưởng Các thao tác trình bày từ mục A1.2 đến A1.6 tiền đề cho bước hiệu chuẩn tiếp theo, tiến hành xác định áp suất P áp dụng trình thí nghiệm thiết bị loại A, trình bày A1.7 tiến hành xác định tính xác vạch đo đồng hồ thị hàm lượng khí thiết bị loại B Thông thường, cần thực thao tác trình bày từ mục A1.2 đến A1.6 lần (khi tiến hành hiệu chuẩn lần đầu tiên) thực không thường xuyên, với mục đích kiểm tra độ ổn định thể tích ống đong thùng đong Ngược lại, nên thực thao tác trình bày mục A1.7 A1.9 thường xuyên để đảm bảo giá trị áp suất P áp dụng cho thiết bị loại A thí nghiệm để đảm bảo đồng hồ thị thiết bị loại B xác Nếu chênh lệch độ cao nơi tiến hành hiệu chuẩn lần gần nơi thí nghiệm vượt 600 ft (183 m) phải hiệu chuẩn lại, theo yêu cầu A1.7 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ HIỆU CHỈNH CỐT LIỆU 6.1 Việc xác định hệ số hiệu chỉnh cốt liệu tiến hành cách cho hỗn hợp cốt liệu thô mịn chịu áp suất định, theo bước mô tả mục 6.2 đến 6.4 Các cốt liệu hỗn hợp có độ ẩm, khối lượng tỷ lệ tương đương với tỷ lệ có mẫu bê tông 6.2 Kích cỡ mẫu - tính khối lượng cốt liệu mịn cốt liệu thô có mẫu bê tông lấy để làm thí nghiệm hàm lượng khí theo công thức sau: Fs = (S/B) x Fb (1) Cs = (S/B) x Cb (2) đó: Fs = khối lượng cốt liệu mịn có mẫu bê tông thí nghiệm, lb (kg); S = thể tích mẫu bê tông (bằng thể tích thùng đong), ft (m3); B = thể tích mẻ bê tông trình sản xuất (Ghi 2), ft (m3); Fb = khối lượng cốt liệu mịn có mẻ trộn Cs = khối lượng cốt liệu thô có mẫu bê tông thí nghiệm, lb (kg); Cb = tổng khối lượng cốt liệu trạng thái tự nhiên mẻ bê tông, lb (kg) Chú thích – xác định thể tích bê tông mẻ trộn theo tiêu chuẩn T 121M/T 121 AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx Chú thích – Thuật ngữ “khối lượng/weight” sử dụng tiêu chuẩn thói quen Thuật ngữ có hai nghĩa, “lực/force”, “trọng lượng/mass”, tùy trường hợp cụ thể mà xác định cho nghĩa (trong hệ SI, đơn vị lực Newton đơn vị trọng lượng kilogam) 6.3 Đổ cốt liệu vào thùng đong – cho nước vào thùng đong đến khoảng 1/3 thể tích thùng Trộn phần cốt liệu mịn có khối lượng Fs với phần cốt liệu thô có khối lượng Cs đổ vào thùng đong Dùng dụng cụ xúc mẫu để đổ hỗn hợp cốt liệu vào thùng đong làm nhiều lần, lần Có thể cho thêm nước để làm ngập hoàn toàn cốt liệu Phải đổ cốt liệu vào thùng cho lượng không khí bị cốt liệu vào nước phải vớt bọt tích tụ mặt nước Vỗ nhẹ vào cạnh thùng đong lấy đầm chọc vào phần in (25 mm) cốt liệu khoảng đến 10 lần Sau lần đổ cốt liệu vào thùng khuấy nhẹ để khí thoát 6.4 Xác định hệ số hiệu chỉnh cốt liệu: 6.4.1 Các bước ban đầu, áp dụng cho thiết bị loại A loại B – Sau cho toàn hỗn hợp cốt liệu vào thùng đong, vớt hết bọt mặt nước ngâm hỗn hợp cốt liệu khoảng thời gian với thời gian tính từ nước trộn với xi măng đến thí nghiệm mẫu bê tông Sau thời gian ngâm mẫu thực thao tác theo 6.4.2 6.4.3 6.4.2 Đối với thiết bị loại A – làm thí nghiệm theo mô tả 8.2.1 8.2.2 Hệ số hiệu chỉnh cốt liệu G tính h1 – h2 (xem hình 1) (Ghi 4) 6.4.3 Đối với thiết bị loại B – làm thí nghiệm theo mô tả 8.3.1 Sau lắp thiết bị đổ đầy nước vào thùng đong, lấy từ thùng đong lượng nước tương đương với lượng không khí có mẫu bê tông thí nghiệm thùng đong Nước lấy từ thùng đong theo mô tả A1.9 phần phụ lục Hoàn tất thí nghiệm theo 8.3.2 Hệ số hiệu chỉnh cốt liệu G, tính số đọc đồng hồ trừ thể tích nước (biểu thị theo phần trăm thể tích thùng đong) lấy khỏi thùng đong (xem hình 1) Chú thích – Hệ số hiệu chỉnh cốt liệu loại cốt liệu khác khác Phải xác định hệ số hiệu chỉnh trực tiếp thí nghiệm giá trị không liên quan trực tiếp đến độ hút nước hạt cốt liệu Có thể làm thí nghiệm cách dễ dàng không bỏ qua bước Đối với loại cốt liệu định hệ số hiệu chỉnh thường không đổi, nên làm lại thí nghiệm để kiểm tra CHUẨN BỊ MẪU BÊ TÔNG ĐỂ LÀM THÍ NGHIỆM 7.1 Mẫu bê tông tươi để làm thí nghiệm lấy theo Tiêu chuẩn T 141 Nếu cốt liệu thô bê tông lớn in (50 mm) sàng bê tông qua sàng 1/2 in (37,5 mm) Lượng bê tông thu sàng phải tích lớn thể tích thùng đong thiết bị thí nghiệm Việc sàng mẫu thực theo Tiêu chuẩn T 141 phải cố gắng giảm thiểu ảnh hưởng đến phần bê tông lọt sàng Không cần phải thu lại phần hồ xi măng bám xung quanh hạt cốt liệu lớn TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KHÍ CÓ TRONG BÊ TÔNG 8.1 Cho mẫu vào thùng đong đầm mẫu 8.1.1 Làm ướt mặt thùng đong đặt lên chỗ có bề mặt phẳng, Cho mẫu bê tông chế bị mục vào thùng theo lớp tương đương Đầm lớp bê tông thùng đầm (xem 8.1.2) đầm dùi (xem 8.1.3) Làm phẳng mặt lớp bê tông (xem 8.1.4) Tùy thuộc vào độ sụt mà bê tông đầm sau: Đối với bê tông có độ sụt lớn in (75 mm) dùng đầm, bê tông có độ sụt từ đến in (25 đến 75 mm) dùng đầm đầm dùi, bê tông có độ sụt nhỏ in (25 mm) dùng đầm dùi 8.1.2 Đầm đầm – Cho mẫu vào thùng đong làm lớp tương đương Lấy đầm chọc lớp 25 lần khắp mặt bê tông thùng đong Sau chọc xong lớp, lấy búa cao su da đập nhẹ vào cạnh thùng đong khoảng 10 đến 15 lần để dồn bọt khí lớn có bê tông làm cho vết chọc mặt mẫu Lớp chọc đến tận đáy không cho đầu đầm chạm tới đáy thùng Đối với lớp chọc qua lớp đưa đầu đầm ngập xuống lớp in (25 mm) Khi đổ lớp bê tông không đổ nhiều (xem 8.1.4) 8.1.3 Đầm đầm dùi - Đổ bê tông vào thùng đong làm lớp tích tương đương Phải đổ toàn bê tông cho lớp bắt đầu đầm lớp Đầm lớp bê tông cách đưa mũi đầm vào lớp lần Khi đổ lớp bê tông không đổ nhiều (xem 8.1.4) Khi đầm, không để mũi đầm chạm vào đáy chạm vào cạnh thùng đong Khi kết thúc đầm, phải đưa dần mũi đầm khỏi bê tông để tránh bọt khí ngậm bê tông Phải xác định thời gian đầm tiêu chuẩn cho phù hợp với loại bê tông thí nghiệm, loại đầm thể tích thùng đong Thời gian đầm mẫu phụ thuộc vào tính công tác bê tông hiệu suất đầm dùi Chỉ tiếp tục đầm thêm khoảng thời gian ngắn, đủ để mẫu đầm chặt hoàn toàn Thời gian đầm dài làm cho bê tông bị phân tầng hàm lượng khí giảm đáng kể Thông thường, thời gian đầm có hiệu khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu đầm bề mặt bê tông trở lên phẳng bóng Không kéo dài thời gian đầm đến bê tông bị sủi bọt Chú thích - Thời gian đầm dài làm cho bê tông bị phân tầng hàm lượng khí giảm đáng kể Thông thường, thời gian đầm có hiệu khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu đầm bề mặt bê tông trở lên phẳng bóng 8.1.4 Làm phẳng mặt bê tông thùng đong - sau đầm mẫu xong, gạt hết phần bê tông thừa mặt thùng đong cách lấy gạt đặt lên miệng thùng đong vừa đẩy ngang, vừa kéo kéo lại bề mặt bê tông vừa miệng thùng đong Khi kết thúc thao tác đầm, không nên để lượng bê tông thừa thiếu miệng thùng đong nhiều; lượng bê tông thừa miệng thùng đong khoảng 1/8 in (3 mm) tốt Nếu bê tông bị thiếu bổ sung thêm Nếu bê tông bị thừa nhiều phải dùng bay xúc lượng mẫu đại diện tiến hành làm phẳng mặt Nếu dùng miếng gạt để làm phẳng thực thao tác theo T 121M/T 121 10 AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx Chú thích - Nếu bê tông bị thiếu lượng nhỏ bổ sung thêm Nếu bê tông bị thừa nhiều phải dùng bay xúc lượng mẫu đại diện tiến hành làm phẳng mặt Chú thích – Việc dùng gạt để làm phẳng mặt mẫu miệng thùng đong đúc nhôm kim loại mềm làm cho miệng thùng nhanh mòn, cần phải tiến hành bảo dưỡng, hiệu chuẩn thường xuyên tốt thay thùng đong 8.1.5 Cách áp dụng tiêu chuẩn – có phần tiêu chuẩn không rõ áp dụng cho thiết bị loại A hay loại B, có nghĩa nội dung phần áp dụng cho loại thiết bị 8.2 Tiến hành thí nghiệm – Thiết bị loại A: 8.2.1 Chuẩn bị thí nghiệm – Lau miệng thùng đong hệ thống nắp đậy thiết bị cho sau cặp chặt nắp đậy thùng đong, thùng đong hoàn toàn kín Sau hoàn tất việc lắp phận thiết bị, đổ lượng nước khoảng nửa thể tích ống đo nước Nghiêng thiết bị khoảng 30 độ, lấy đáy thùng đong làm trụ, quay toàn thiết bị vài vòng đồng thời đập nhẹ vào hệ thống nắp đậy để đẩy bọt khí nằm mặt bê tông Đặt thiết bị đứng trở lại, đổ nước vào cho mực nước dâng cao vạch chuẩn ống, đồng thời gõ nhẹ vào thành thùng đong Điều chỉnh để mực nước ống đo nước vạch chuẩn sau đóng van gắn ống đo nước (hình 1A) Chú thích – Có số thiết bị loại A có vạch hiệu chuẩn mực nước ban đầu nằm vạch chuẩn Nhìn chung, không nên áp dụng vạch hiệu chuẩn ban đầu này, đề cập 8.2.3, hàm lượng khí có bê tông độ lệch chiều cao cột nước H ứng với áp suất P so với chiều cao cột nước h2 ứng với áp suất khí sau giải phóng áp suất P 8.2.2 Mặt phía hệ thống nắp đậy phải sạch, không dính dầu mỡ; làm ướt trước thí nghiệm để đẩy cho bọt khí bám bề mặt dễ dàng 8.2.3 Tiến hành thí nghiệm – Dùng bơm tay ép không khí vào thùng đong để tạo áp lực cao áp lực P khoảng 0,2 psi 1380 kPa Đập mạnh vào thành thùng đong để giải phóng điểm có áp lực cục bộ, đồng hồ áp lực giá trị P, xác định theo A1.7 ghi lại giá trị cao độ cột nước xác đến 1/2 giá trị khoảng chia thang chia cột đo nước (xem hình 1B) Đối với loại bê tông có tính công tác thấp, phải đập mạnh vào thùng đong chiều cao cột nước không đổi Giải phóng dần áp lực thùng đong qua van gắn đầu cột đo nước đập nhẹ thành thùng đong thời gian phút Ghi lại giá trị cao độ cột nước h2, xác đến 1/2 giá trị khoảng chia (xem hình 1C) Tính hàm lượng khí biểu kiến có bê tông theo công thức sau: A1 = h1 – h2 (3) đó: A1 = hàm lượng khí biểu kiến; h1 = cao độ cột nước ứng với áp suất P (Ghi 9); h2 = cao độ cột nước áp suất khí sau giải phóng áp lực P 11 TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 8.2.4 Thí nghiệm lại – để mực nước ống đo nước hồi phục vạch chuẩn, lặp lại thao tác 8.2.3 không cho thêm nước Sai số lần thí nghiệm không vượt 0,2% Tính giá trị hàm lượng khí biểu kiến trung bình A1 để đưa vào công thức để tính hàm lượng khí có mẫu bê tông As theo nối dung phần 8.2.5 Nếu hàm lượng khí mẫu bê tông vượt dải đo thiết bị áp dụng áp suất P hạ áp suất xuống mức P1 nhỏ làm thí nghiệm theo mô tả 8.2.2 8.2.3 Chú thích – Thao tác hiệu chuẩn trình bày cụ thể phần A1.7 Có thể áp dụng áp suất P1 để thí nghiệm, sau nhân đôi kết hiển thị thiết bị để thu giá trị hàm lượng khí thực tế mẫu bê tông; giá trị P1 tính sau: P1 = Pa P/(2Pa + P) (4) đó: P1 = áp suất nhỏ áp dụng mức áp suất P, psi (kPa); Pa = áp suất không khí, psi (kPa), khoảng 14,7 psi (101 kPa) thay đổi phụ thuộc vào vĩ tuyến điều kiện khí hậu P = áp suất chuẩn tiến hành thí nghiệm, psi (kPa) 8.3 TRÌNH TỰ VÀ THÍ NGHIỆM LOẠI B 8.3.1 Chuẩn bị thí nghiệm - Lau miệng thùng đong hệ thống nắp đậy thiết bị cho sau cặp chặt nắp đậy thùng đong, thùng đong hoàn toàn kín Hoàn tất việc lắp phận thiết bị Đóng van dẫn khí từ bình chứa khí nắp đậy vào thùng đong Mở van dẫn nước vào thùng đong Dùng bóng cao su đổ nước vào thùng đong qua van đến thấy nước tràn van Đập nhẹ vào thành thùng đong để bọt khí thoát từ van dẫn nước 8.3.2 Tiến hành thí nghiệm - đóng van xả khí bình chứa khí bơm khí vào bình chứa đến kim đồng hồ áp suất đến giá trị áp suất ban đầu Đợi vài phút để nhiệt độ không khí bị nén hạ xuống nhiệt độ thường Đưa kim đồng hồ áp suất giá trị áp suất ban đầu cách bơm thêm xả bớt khí từ bình chứa, đồng thời đập nhẹ thành thùng đong Đóng van dẫn nước Mở van dẫn khí từ bình chứa khí vào thùng đong Đập nhẹ thành thùng đong búa cao su để giải phóng áp suất cục Gõ nhẹ đồng hồ tay để kim đồng hồ ổn định đọc giá trị hàm lượng khí đồng hồ Nếu không đóng van khí trước cho khí từ bình chứa vào thùng đong làm cho nước tràn vào bình chứa khí, ảnh hưởng đến kết thí nghiệm lần thí nghiệm sau Trong trường hợp này, phải xả khỏi bình chứa khí cách bơm khí vào bình mở van xả để không khí thổi từ bình chứa khí Giải phóng áp suất thùng đong cách mở van dẫn nước (hình 2) trước tháo nắp đậy TÍNH TOÁN 9.1 Hàm lượng khí có mẫu thí nghiệm – tính hàm lượng khí có mẫu bê tông thùng đong theo công thức sau: AS = A l – G (5) 12 AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx đó: 9.2 AS = hàm lượng khí mẫu thí nghiệm, %; Al = hàm lượng khí biểu kiến mẫu thí nghiệm, % (mục 8.2.3 8.3.2); G = hệ số hiệu chỉnh cốt liệu, % (mục 6) Hàm lượng khí nguyên mẫu – kết thí nghiệm phần mẫu thu sau sàng để loại bỏ hạt cốt liệu lớn 1/2 in (37,5 mm) hàm lượng khí nguyên mẫu tính theo công thức sau: At = 100 AsVc / (100Vt − AsVa ) (6) (Chú thích 10): At = hàm lượng khí nguyên mẫu, %; Vc = thể tích thực vật liệu cấu thành phần hỗn hợp lọt sàng 1/2 in (37,5 mm), không chứa khí, xác định tính khối lượng mẻ trộn, ft (m3); Vt = thể tích thực toàn vật liệu cấu thành hỗn hợp bê tông, không chứa không khí, ft (m3); Va = thể tích thực vật liệu cấu thành phần hỗn hợp sàng 1/2 in (37,5 mm), không chứa khí, xác định tính khối lượng mẻ trộn, ft (m3) 9.3 Hàm lượng khí phần hồ xi măng – Khi cần thiết, tính hàm lượng khí có phần hồ xi măng theo công thức sau: Am = 100AsVc / [100Vm + As (Vc – Vm)] (7) (Chú thích 10): Am = hàm lượng khí phần hồ xi măng, % Vm = thể tích thực vật liệu cấu thành phần hỗn hợp hồ xi măng, không chứa không khí, ft3 (m3) Chú thích 10 – Các giá trị công thức mẻ bê tông tuân theo nguyên tắc theo sơ đồ sau đây: Thể tích thực, ft3 (m3) Xi măng Nước Cốt liệu mịn Vm Cốt liệu thô phần nằm sàng số (4,75mm) Vc sàng 11/2 in (37,5 mm) Cốt liệu thô sàng 11/2 in Va Vt (37,5 mm) Tổng cộng 13 TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 10 ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ SAI SỐ 10.1 Độ xác áp dụng cho thí nghiệm viên – không thiết lập độ lệch chuẩn thí nghiệm viên công tác chuẩn bị mẫu theo mô tả T 141 không cho phép thí nghiệm viên có đủ thời gian để làm thí nghiệm mẫu 10.1.1 Độ xác nhiều phòng thí nghiệm – chưa thiết lập độ lệch chuẩn nhiều phòng thí nghiệm 10.1.2 Độ xác nhiều thí nghiệm viên – sử dụng thiết bị đo hàm lượng khí loại A để thí nghiệm bê tông có hàm lượng khí nhỏ 7%, độ lệch chuẩn 0,28% Vì vậy, sai số lần thí nghiệm, thí nghiệm viên thực mẫu không vượt 0,8% tính theo thể tích bê tông (Xem ASTM E 177, Ghi 11 12) Chú thích 11 – số liệu ứng với giá trị 1s d2s Quy phạm C 670 Các số liệu đưa dựa kết thí nghiệm 11 thí nghiệm viên thực loại bê tông khác Chú thích 12 - Độ xác sử dụng thiết bị loại B chưa thiết lập 10.2 Sai số: Phương pháp thí nghiệm sai số hàm lượng khí bê tông tươi xác định phương pháp thí nghiệm 11 CÁC TỪ KHOÁ 11.1 Hàm lượng khí, hiệu chuẩn, bê tông, hệ số hiệu chỉnh, thùng đong, thiết bị đo hàm lượng khí, áp suất, bơm, khối lượng thể tích PHỤ LỤC (Thông tin bắt buộc) A1 HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ A1.1 Mỗi loại thiết bị thí nghiệm phải hiệu chuẩn theo trình tự tương ứng mô tả sau A1.2 Hiệu chuẩn vật hiệu chuẩn – xác định xác khối lượng nước cần thiết để đổ đầy vật hiệu chuẩn, w, sử dụng cân xác đến 0,1% khối lượng vật hiệu chuẩn chứa đầy nước Bước áp dụng cho thiết bị loại A loại B A1.3 Hiệu chuẩn thùng đong - xác định xác khối lượng nước cần thiết để đổ đầy thùng đong, W, sử dụng cân xác đến 0,1% khối lượng thùng đong chứa đầy nước Lấy thủy tinh đậy thật cẩn thận miệng thùng đong để đảm bảo thùng đong thực chứa đầy nước Có thể quét lên miệng thùng đong lớp mỡ mỏng để mặt tiếp xúc kính miệng thùng đong trở lên kín nước Bước áp dụng cho thiết bị loại A loại B 14 AASHTO T 152-05 A1.4 TCVN xxxx:xx Thể tích có hiệu vật hiệu chuẩn, R – Hệ số R tỷ lệ tính theo phần trăm thể tích có hiệu vật hiệu chuẩn thể tích thùng đong A1.4.1 Đối với thiết bị loại A, hệ số R tính theo công thức sau (Ghi A1): R = 0,98 w/W (A1.1) đó: w = khối lượng nước cần thiết để đổ đầy vật hiệu chuẩn W = khối lượng nước cần thiết để đổ đầy thùng đong Chú thích A1 – hệ số nhân 0,98 sử dụng công thức có nghĩa thể tích khí có vật hiệu chuẩn bị giảm chịu tác dụng cột nước có chiều cao với chiều cao thùng đong Giá trị 0,98 ứng với chiều cao thùng đong in (203 mm) mực nước biển Hệ số 0,975 độ cao 5000 ft (1524 m) 0,970 độ cao 13000 ft (3962 m) mực nước biển Nếu chiều cao thùng đong tăng lên in (102 mm) giá trị hệ số nhân giảm 0,01 Thay đổi chiều cao thùng đong áp suất khí không làm ảnh hưởng đến thể tích có hiệu vật hiệu chuẩn dùng cho thiết bị loại B A1.4.2 Đối với thiết bị loại B, hệ số R tính theo công thức sau (Ghi A1): R = w/W A1.5 (A1.2) Xác định dung sai hệ số giãn nở D A1.5.1 Đối với thiết bị loại A, cách xác định hệ số giãn nở D (Ghi A2) sau: đổ đầy nước vào thiết bị (đảm bảo không bọt khí lẫn nước) mực nước xác với vạch chuẩn (vạch 0) ống đo (Ghi A3) Cho nước thiết bị chịu áp suất P, xác định theo A1.7 Chênh lệch mực nước trước sau chịu áp suất hệ số giãn nở D, ứng với áp suất P ứng với thiết bị sử dụng (Ghi A5) Chú thích A2 – Hệ thống thùng đong, nắp đậy hệ thống kẹp chế tạo chắn kín lòng thiết bị có áp suất thể tích thiết bị tăng lên lượng nhỏ Sự giãn nở không ảnh hưởng đến kết thí nghiệm vì, tiến hành xác định hệ số hiệu chỉnh cốt liệu theo phần 8, hỗn hợp cốt liệu chịu tác động áp suất P đồng thời thiết bị chịu áp suất giãn nở Vì vậy, thực chất hệ số hiệu chỉnh cốt liệu bao gồm hệ số giãn nở, có nghĩa hệ số giãn nở loại bỏ Mặc dù vậy, hệ số giãn nở kể đến xác định áp suất để thí nghiệm mẫu bê tông tươi Chú thích A3 – Đối với số thiết bị loại A, cột đo nước có khắc vạch chuẩn (vạch không) vạch chiều cao nước ban đầu Chênh lệch vạch dung sai hệ số giãn nở D Đối với thiết bị vạch chiều cao nước ban đầu không cần tính đến hệ số giãn nở hiệu chuẩn theo A1.7, cần kiểm tra để xác định giá trị Chú thích A4 – Giá trị gần áp suất P xác định theo A1.7 đủ xác để làm thí nghiệm, phải áp dụng thêm hệ số hiệu chuẩn K Khi K = 0,98R, với R tính theo công thức A1.2 hệ số giãn nở D coi A1.5.2 Đối với thiết bị loại B, dung sai hệ số giãn nở D nằm khoảng chênh lệch điểm áp suất ban đầu so với áp suất ứng với hàm lượng khí 0% đồng hồ thị 15 TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 áp suất Các xác định khoảng dung sai sau: đổ đầy nước vào thiết bị (đảm bảo không bọt khí lẫn nước), bơm khí vào buồng chứa khí kim đồng hồ áp suất ổn định vạch áp suất ban đầu xả khí từ buồng chứa khí vào thùng đong (Ghi A5) Nếu điểm áp suất ban đầu xác định xác lượng khí thị 0% Nếu sau vài lần thao tác mà kết hàm lượng khí khác 0% hiệu chỉnh dần áp suất ban đầu làm lại thí nghiệm để kiểm tra Chú thích A5 – Các thao tác tiến hành lúc với việc hiệu chuẩn mô tả A1.9 A1.6 Số đọc hiệu chuẩn, K – số đọc hiệu chuẩn K số đọc cuối có vận hành thiết bị xác định hàm lượng khí áp suất hiệu chuẩn A1.6.1 Đối với thiết bị loại A, số đọc hiệu chuẩn K tính theo công thức sau: K=R+D (A1.3) đó: R = thể tích có hiệu vật hiệu chuẩn (phần A1.4.1); D = Hệ số giãn nở (xem A1.5.1, Ghi 6) A1.6.2 Đối với thiết bị loại B, số đọc hiệu chuẩn giá trị thể tích có hiệu vật hiệu chuẩn (A1.4.2): K=R (A1.4) Chú thích A6 – Nếu cột đo nước có khắc vạch mực nước ban đầu mực nước chuẩn (vạch 0) khoảng cách vạch hệ số giãn nở, đại lượng D bị loại khỏi công thức A1.4 A1.7 Hiệu chuẩn để xác định áp suất P đồng hồ hiển thị áp suất, thiết bị loại A – Nếu miệng vật hiệu chuẩn hay ống đong hiệu chuẩn rãnh cắt mấu lồi lên gắn khoảng miếng đệm cách xung quanh miệng ống đong Lật ngược ống đong hiệu chuẩn đặt xuống đáy khô thùng đong Những miếng đệm miệng ống đong cho nước tràn vào ống cách tự có áp suất Gắn chặt ống đong vào đáy thùng đong đóng nắp đậy thật cẩn thận Sau kẹp chặt nắp vào thùng đong, để thiết bị thẳng đứng bắt đầu rót nước vào thùng đong phễu mực nước ống đo dâng cao vạch 0; nhiệt độ nước nhiệt độ phòng Đóng van xả bơm khí vào buồng chứa khí áp suất gần với áp suất thí nghiệm Nghiêng thiết bị khoảng 30 độ, lấy đáy thùng đong làm trụ, quay toàn thiết bị vài vòng đồng thời đập nhẹ vào hệ thống nắp đậy để đẩy bọt khí nằm mặt bê tông Đặt thiết bị đứng trở lại, giải thoát dần áp suất (không để thoát khí từ ống đong hiệu chuẩn) mở van xả Điều chỉnh để mực nước vạch cách rút nước qua van dẫn nước nằm nắp đậy Đóng van xả cho nước thùng đong chịu áp suất cho mực nước ống đo nước hạ thấp giá trị số đọc hiệu chuẩn K, xác định theo A1.6 vào khoảng 0,1 đến 0,2% Đập nhẹ vào thành thùng đong để giải phóng điểm có áp suất cục Khi thấy mực nước ống đo vạch số đọc hiệu chuẩn K đọc ghi lại giá trị áp suất P đồng hồ hiển thị áp suất, xác đến 0,1 psi (690 kPa) Giải phóng dần áp suất 16 AASHTO T 152-05 TCVN xxxx:xx mở van xả nắp đậy đồng thời đập nhẹ vào thành thùng đong, mực nước không hồi vạch có nghĩa không khí ống đong hiệu chuẩn bị nước thùng đong bị rò rỉ Nếu không thấy có tượng nước bị rò rỉ sai khác mực nước sau hồi vạch vượt 0,05% không khí ống hiệu chuẩn bị Trong trường hợp này, phải lặp lại thao tác hiệu chuẩn bước mô tả từ đầu Nếu quan sát thấy có tượng nước bị rò rỉ siết chặt chỗ đệm bị rò trước làm lại thao tác hiệu chuẩn Kiểm tra lại giá trị áp suất P sau: đưa mực nước ống đo đến vạch 0, đóng van xả cho nước chịu áp suất P vừa xác định Dùng tay gõ nhẹ lên mặt đồng hồ Khi áp suất đạt đến giá trị P chiều cao cột nước phải giá trị K sử dụng lần hiệu chuẩn ban đầu, với sai số không 0,05% Chú thích A7 – Chú ý: không nghiêng thiết bị áp suất làm cho nước chiếm 1/3 thể tích ống hiệu chuẩn nằm thùng đong Chỉ cần lượng khí nhỏ ống hiệu chuẩn lọt đủ để việc hiệu chuẩn trở lên vô nghĩa A1.8 Xác định giá trị áp suất P1 – thiết bị loại A – Có thể xác định hàm lượng khí bê tông cách áp dụng áp suất P1, ứng với nửa giá trị số đọc hiệu chuẩn K, sau nhân đôi kết thu hàm lượng khí thực tế (công thức A1.3) Để có số liệu hiệu chuẩn xác, cần phải xác định hệ số giãn nở áp suất P1 mô tả tai A1.5 Trong hầu hết trường hợp, thay đổi hệ số giãn nở thường bị bỏ qua giá trị áp suất P1 thường xác định với xác định áp suất P, trình bày A1.7 A1.9 Hiệu chuẩn để xác định tính xác vạch đo đồng hồ thị hàm lượng khí thiết bị loại B - Đổ đầy nước vào thùng đong mô tả A1.3 Lắp đoạn ống ngắn vào phía van dẫn nước nằm nắp đậy Hoàn tất việc lắp đặt thiết bị Đóng van dẫn khí từ bình chứa khí vào thùng đong, mở đường dẫn nước nắp đậy Đổ nước vào thùng đong thông qua van dẫn nước có lắp đoạn ống ngắn phía đến thấy bọt khí thoát từ đường dẫn Bơm không khí vào bình chứa khí đến áp suất đạt đến vạch áp suất ban đầu Đợi vài phút để nhiệt độ không khí bị nén hạ xuống nhiệt độ thường Đưa kim đồng hồ áp suất giá trị áp suất ban đầu cách bơm thêm xả bớt khí từ bình chứa, đồng thời đập nhẹ thành thùng đong Đóng van dẫn nước ống nối phía Rút nước từ thùng đong vào vật hiệu chuẩn tùy thuộc vào loại thiết bị cụ thể, việc rút nước thực cách sau: mở van dẫn nước trước, sau trích khí từ bình chứa khí vào thùng đong để ép nước ngoài; mở van dẫn khí trước sau mở van dẫn nước nước chảy Tiến hành hiệu chuẩn giá trị hàm lượng khí nằm dải đo thiết bị Nếu thể tích vật hiệu chuẩn (xem A1.2) giá trị hàm lượng khí định dải đo rút lượng nước thể tích vật hiệu chuẩn Nếu thể tích vật hiệu chuẩn nhỏ phải tiến hành rút nước làm nhiều lần để tổng thể tích nước rút giá trị hàm lượng khí dải đo Trong trường hợp nước rút làm nhiều lần cho tất vào khay, sau cân xác định tổng khối lượng nước xác đến 0,1% Tính hàm lượng khí R theo công thức A1.2 Giải phóng áp suất cách mở van dẫn nước ống nối Nếu thiết bị có thêm ống đong phụ dùng để rót nước cho vật hiệu chuẩn mở van dẫn nước có ống nối rót nước từ ống đong phụ vào thùng đong (Chỳ thớch A7) Lúc này, lượng không khí 17 TCVN xxxx:xx AASHTO T 152-05 thùng đong thể tích vật hiệu chuẩn Bơm không khí vào bình chứa khí đến áp suất bình đạt đến vạch áp suất ban đầu, đóng van dẫn nước, mở van dẫn khí từ bình chứa vào thùng đong Kết hàm lượng khí thu đồng hồ phải giá trị hàm lượng khí thùng đong tính toán Nếu độ sai lệch số đọc tính toán vài lần thí nghiệm tương đương điều chỉnh kim đồng hồ đến giá trị tính toán với sai số 0,1% Sau điều chỉnh kim đồng hồ, làm lại thí nghiệm để kiểm tra giá trị áp suất ban đầu mô tả A1.5.2 Nếu cần phải áp dụng giá trị áp suất ban đầu khác phải lặp lại thao tác hiệu chuẩn để kiểm tra độ xác vạch chia đồng hồ đề cập Nếu kết hiệu chuẩn thu không ổn định nước bị rò rỉ, nước lọt vào bình chứa khí (Hình 2), có bọt khí bám vào phía nắp đậy sử dụng nước nguội chưa khử hết khí Có thể dùng nước đun sôi để nguội để tránh bọt khí bám vào phía nắp đậy Chú thích A8 – Nếu vật hiệu chuẩn chế tạo liền với hệ thống nắp đậy sau vật hiệu chuẩn đổ đầy nước, phải đóng van dẫn nước lại không mở kết thúc thí nghiệm Tuyển tập Tiêu chuẩn ASTM phát hành hàng năm Tập 14.02 18 ... 121M /T1 21 T 196M /T 196 đưa cách xác định hàm lượng khí bê t ng t ơi theo phương pháp áp su t, phương pháp t trọng phương pháp thể t ch Đối với bê t ng trộn c t liệu đặc chắc, k t hàm lượng khí thu... trộn hàm lượng khí (theo t trọng) bê t ng  T 141, lấy mẫu hỗn hợp bê t ng t ơi  T 196M /T 196, Xác định hàm lượng khí bê t ng t ơi phương pháp thể t ch 2.2 Tiêu chuẩn ASTM TCVN xxxx:xx AASHTO T. .. thu thí nghiệm theo phương pháp áp su t gần t ơng đương với k t thu thí nghiệm theo phương pháp lại 3.3 Hàm lượng khí mẫu bê t ng k t cứng cao thấp hàm lượng khí thí nghiệm theo phương pháp này,