T 134 05 xác định quan hệ giữa độ ẩm và dung trọng của hỗn hợp đất xi măng

AASHTO T134-05 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Xác định quan hệ độ ẩm dung trọng hỗn hợp đất - xi măng AASHTO T 134-05 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 T134-05 AASHTO T134-05 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Xác định quan hệ độ ẩm dung trọng hỗn hợp đất - xi măng AASHTO T 134-05 PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Phương pháp thí nghiệm nhằm xác định mối tương quan độ ẩm khối lượng thể tích khô hỗn hợp đất - xi măng, trước xi măng thuỷ hoá 1.2 Đầm chặt mẫu khuôn 944 cm3 (1/30 ft3), chày 2,5 kg (5,5 lb) với độ cao rơi búa 305 mm (12 in) Tuỳ thuộc vào thành phần hạt đất mà chọn hai phương pháp thí nghiệm sau:  Phương pháp A - Sử dụng cho đất có cỡ hạt lọt qua sàng 4,75 mm (sàng số 4) Phương pháp áp dụng 100% hạt mẫu đất cần thí nghiệm lọt qua sàng 4,75 mm (sàng số 4)  Phương pháp B - Sử dụng cho đất có cỡ hạt lọt qua sàng 19 mm ( in) Phương pháp áp dụng phần mẫu đất cần thí nghiệm sót lại sàng 4,75 mm (sàng số 4) 1.3 Phương pháp thí nghiệm áp dụng cho hỗn hợp đất – xi măng có 30% lượng hạt sót lại sàng 19,0 mm ( in) Trong trường hợp sử dụng phương pháp B Phần cốt liệu sót lại sàng coi hạt cỡ (các hạt thô) 1.4 Những qui định sau áp dụng cho tất giá trị giới hạn tiêu chuẩn này: Nhằm mục đích xác định giá trị phù hợp với yêu cầu kỹ thuật, giá trị đo tính toán làm tròn đến đơn vị cuối bên phải chữ số dùng để biểu diễn kết theo qui định R11 “Cách làm tròn số giá trị giới hạn” TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn AASHTO:        M 92, Sàng lưới thép phục vụ thí nghiệm M 85, Yêu cầu kỹ thuật xi măng Poóc lăng M 231, Các thiết bị cân sử dụng thí nghiệm vật liệu M 240, Yêu cầu kỹ thuật xi măng Poóc lăng hỗn hợp R 11, Cách làm tròn số giá trị giới hạn T 19/ T19M, Khối lượng thể tích độ rỗng cốt liệu T 224, Hiệu chỉnh kết đầm chặt đất có hạt cốt liệu thô TCVN xxxx:xx AASHTO T134-05  T 265, Xác định độ ẩm đất phòng thí nghiệm 2.2 Tiêu chuẩn ASTM:  D 2168, Đầm chặt đất phòng thiết bị đầm tự động DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 3.1 Khuôn – Khuôn phảI có thành cứng, khuôn có hình trụ làm kim loại, chế tạo theo kích thước dung tích rõ mục 3.1.1 Các khuôn phảI gắn với đai tháo lắp được, có chiều cao khoảng 60 mm (2,375 in) dùng để đúc mẫu đất – xi măng với khối lượng thể tích mong muốn.Khuôn đai phải thiết kế cho siết chặt vào đế phẳng tháo lắp được, đế chế tạo loại vật liệu với khuôn (Hình 1) Chú thích – Có thể sử dụng loại khuôn thay có dung tích qui định trên, miễn kết thí nghiệm tương thích với kết thu dùng khuôn chuẩn thí nghiệm vài loại đất Ghi lại mối tương quan , lưu giữ sẵn sàng trình có tra 3.2 Khuôn 101,6 mm (4-in) tích 0,000943 ± 0,000008 m (1/30 (0,0333) ± 0,0003 ft3) với đường kính 101,60 ± 0,41 mm (4,000 ± 0,016) cao 116,43 ± 0,13 mm (4,584 ± 0,005 in) (Hình 1) 3.3 Các khuôn qua sử dụng nhiều lần có dung sai vượt dung sai cho phép xuất xưởng sử dụng cho thí nghiệm dung sai không vượt 50% dung sai qui định Thể tích khuôn sau hiệu chuẩn theo T19M/ T19 khối lượng riêng cốt liệu sử dụng công thức tính kết thí nghiệm Bảng - Các kích thước tương đương hình Mm in mm in 3,18 ± 0,64 3,81 6,35 ± 1,27 7,62 9,53 ± 0,64 12,70 ± 2,54 17,78 ± 1,27 20,32 38,10 ± 2,54 0,125 ± 0,025 0,150 0,250 ± 0,05 0,300 0,375 ± 0,025 0,500 ± 0,100 0,700 ± 0,050 0,800 1,500 ± 0,100 50,80 ± 0,64 60,33 ± 1,27 101,60 ± 0,41 107,95 ± 1,27 114,30 ± 2,54 116,43 ± 0,13 152,40 ± 2,54 165,10 ± 2,54 172,72 ± 2,54 2,000 ± 0,025 2,375 ± 0,050 4,000 ± 0,016 4,250 ± 0,050 4,500 ± 0,100 4,584 ± 0,005 6,000 ± 0,100 6,500 ± 0,100 6,800 ± 0,100 Chú thích: Tất kích thước mm trừ thích khác Quai treo khuôn đưa lên phía nửa thân Hình phải sử dụng cho tất khuôn đầm, mua sau xuất phiên 21 (HM – 21) Không theo tỷ lệ AASHTO T134-05 TCVN xxxx:xx Hình – Khuôn hình trụ đế ( khuôn đường kính 101,6 mm) 3.4 Búa đầm: 3.4.1 Đầm tay – Búa đầm làm kim loại, nặng 2,495 ± 0.009 kg (5.5 ± 0.02 lb), có mặt đầm phẳng, tròn đường kính 50,80 mm (2 in) với dung sai xuất xưởng ± 0,25 mm (0,01 in) Đường kính mặt đầm làm việc không nhỏ 50,42 mm (1,985 in) Búa phải gắn liền với cần định hướng, trênđó có chốt chặn để kiểm tra chiều cao rơi búa 305 ± mm (12,00 ± 0,06 in) so với mặt mẫu Chốt chặn có lỗ thông đường kính không nhỏ 9,5 mm ( in), đặt cách 90o (1,57 radian) cách hai đầu khoảng 19 mm ( in) Khe hở cần định hướng búa phải vừa đủ cho búa rơi tự dễ dàng 3.4.2 Búa đầm máy - Búa đầm làm kim loại, có điều khiển chiều cao rơi tự búa 305 ± mm (12,00 ± 0,06 in) so với mặt mẫu phân bố đồng số lần đầm nện khắp bề mặt mẫu đất (Chú thích 2) Búa nặng 2,495 ± 0.009 kg (5.5 ± 0.02 lb), có mặt đầm phẳng, tròn đường kính 50,80 mm (2 in) với dung sai xuất TCVN xxxx:xx AASHTO T134-05 xưởng ± 0,25 mm (0,01 in) Đường kính mặt đầm làm việc không nhỏ 50,42 mm (1,985 in) Chú thích – Máy đầm hiệu chuẩn với số hỗn hợp đất – xi măng điều chỉnh khối lượng đầm để đạt kết mối tương quan độ ẩm – khối lượng thể tích giống kết thu đầm tay Việc điều chỉnh máy đầm để có độ cao rơi búa 305 mm (12 in) cho lần đầm nện đầm tay không thực tế Để hiệu chỉnh chiều cao rơI búa, có lẽ phải chấp nhận phần đất rời sau lần đầm bị nén chặt thêm chút, từ xác định mức độ tác động lần đầm rơi từ độ cao 305 mm (12 in) Các lần đầm sau áp dụng độ nén thu từ cú đầm nện chọn, cài đặt trước độ hiệu chỉnh chiều cao rơi búa cho máy đầm cho cú đầm đo độ nén hỗn hợp đất - xi măng cho tất cú đầm cú đầm 3.4.3 Mặt búa đầm – Trong tiêu chuẩn sử dụng búa mặt tròn, dùng mặt có hình dạng khác thay , miễn diện tích bề mặt búa đầm phảI diện tích mặt búa hình tròn có đường kính 50,8 mm (2 in) 3.5 Thiết bị đẩy mẫu – Gồm kích , pa lăng cấu thích hợp khác đáp ứng mục đích đẩy mẫu đầm chặt khỏi khuôn Không cần thiết bị đẩy mẫu dùng khuôn tháo tách 3.6 Cân phải tuân theo yêu cầu M 231, loại cân dùng cho mục đích chung để cân khối lượng mẫu mẫu thí nghiệm 3.7 Thiết bị sấy – Một tủ sấy có điều chỉnh nhiệt trì nhiệt độ 110 ± 0C (230 ± 90F) suốt trình sấy mẫu 3.8 Thước gạt – Thước gạt thước thẳng thép cứng , dài 254 mm (10 in), có mép nghiêng dùng để gạt phẳng mặt mẫu sau đúc khuôn (Chú thích 3) Chú thích – Có thể dùng mép nghiêng thước gạt để gạt phẳng mặt mẫu dung sai nhỏ 0,25 mm (1%) độ dài 250 mm Tuy nhiên dùng liên tục nhiều lần mép nghiêng thước gạt bị mòn mức , lúc không thích hợp cho việc gạt phẳng mặt mẫu làm lõm bề mặt mẫu 3.9 Sàng – Một sàng có kích cỡ sau: 75.0 mm (3 in), 19mm (in) 4.75 mm (Số 4), tuân theo yêu cầu M 92 3.10 Dụng cụ trộn – Các dụng cụ khay trộn, bay, thiết bị khí thích hợp dùng để trộn hỗn hợp đất – xi măng 3.11 Khay trộn – Khay tròn, đáy dùng để ủ hỗn hợp đất – xi măng, đường kính khoảng 305 mm (12 in), sâu khoảng 50 mm (2 in) 3.12 Hộp giữ ẩm – Các hộp thích hợp chế tạo vật liệu chống ăn mòn không bị thay đổi sấy nóng để nguội nhiều lần Hộp phải có nắp đậy kín để tránh bay ẩm mẫu trước sấy tránh để mẫu hút ẩm từ không khí sau sấy khô Mỗi lần xác định độ ẩm dùng hộp giữ ẩm AASHTO T134-05 3.13 TCVN xxxx:xx Dao gọt – Một dao gọt có độ dài khoảng 250 mm (10 in), dùng để gọt nhẵn mặt mẫu đúc PHƯƠNG PHÁP A MẪU 4.1 Nếu mẫu lấy trường bị ướt , sấy mẫu đất đến đất trở nên tơi, dễ vụn xúc Có thể sấy mẫu không khí tủ sấy nhiệt độ 60 oC (140o F) Sau đập nhỏ đến cỡ hạt lọt sàng 4,75 mm (sàng số 4), đập cố gắng tránh làm giảm cỡ hạt tự nhiên hạt riêng lẻ 4.2 Chọn mẫu đại diện với khối lượng khoảng 2,7 kg (6 lb) nhiều từ hỗn hợp mẫu chuẩn bị mục 4.1 TRÌNH TỰ 5.1 Cho vào đất lượng xi măng đạt yêu cầu M 85 M 240 Trộn màu hỗn hợp đồng 5.2 Khi cần thiết cho thêm nước vừa đủ thấm ướt hỗn hợp cho độ ẩm hỗn hợp thấp độ ẩm tối ưu khoảng – %, sau trộn kỹ độ ẩm đất dễ nắm lòng bàn tay dễ bị vỡ vụn dùng ngón tay tác động Đối với đất không dẻo nên lưu ý 5.3 Khi đất thí nghiệm đất sét nặng lèn chặt hỗn hợp đất- xi măng nước vào khay đựng với chiều dày lớp đất khoảng 51 mm (2 in), chày đầm mô tả mục 3.2 đầm tay tương tự để lèn chặt hỗn hợp Đậy kín khay ủ mẫu phút, không 10 phút để hỗn hợp đất – xi măng hấp thụ nước tốt 5.4 Sau ủ , đập vụn hỗn hợp mẫu cho không làm giảm kích cỡ phần tử hạt riêng lẻ, mắt thường thấy hạt hoàn toàn lọt qua sàng 4,75 mm (số 4) dừng lại trộn hỗn hợp 5.5 Hỗn hợp đất – xi măng chuẩn bị đem đầm chặt khuôn chốt chặt đai khoá theo ba lớp tương đối cho lớp sau đầm cao khoảng 130 mm (5 in) Đầm chặt lớp 25 chày với độ cao rơi 305 mm (12in) Trong trình đầm khuôn phải vít chắn đế cứng, phẳng Đế giữ cố định suốt trình đầm chặt (Chú thích 4) Chú thích – Một sau xem thoả mãn để đặt khuôn đầm chặt mẫu: Một khối bê tông vững với khối lượng không nhỏ 90 kg (200 lb) đặt đất vững ; láng bê tông ; đầm trường sử dụng mặt cầu, cống bê tông mặt đường bê tông nhựa 5.6 Sau kết thúc đầm mẫu, nới lỏng đai, cẩn thận gạt phẳng mặt mẫu dao gạt Sau cân xác định khối lượng khuôn đất đơn vị kg với độ xác gam đơn vị pao với độ xác 0,01 pao Với khuôn có dung TCVN xxxx:xx AASHTO T134-05 sai cho phép mục 3.1.1 khối lượng biểu diễn đơn vị kilôgam nhân khối lượng mẫu đất kể khuôn trừ khối lượng khuôn với 1060 Kết nhận khối lượng thể tích ướt mẫu (W1), đơn vị kg/m Với khuôn có dung sai cho phép mục 3.1.1 khối lượng biểu diễn đơn vị pao nhân khối lượng mẫu đất kể khuôn trừ khối lượng khuôn với 30 Kết nhận khối lượng thể tích ướt mẫu (W1), đơn vị lb/ft Đối với trường hợp khuôn đúc mẫu có dung sai vượt 50% dung sai qui định mục 3.1.2 dùng hệ số khuôn xác định theo T 19M/T19 (Hiệu chỉnh thùng đong) 5.7 Đẩy mẫu khỏi khuôn, dùng dao thái lát theo chiều đứng qua tâm mẫu Các nhát cắt phải bao gồm toàn chiều cao mẫu Lấy lát cắt làm mẫu đại diện để xác định độ ẩm với khối lượng không nhỏ 100 gam Cân đem sấy khô theo tiêu chuẩn T 265 để xác định độ ẩm mẫu Ghi lại kết thu 5.8 Đập nhỏ mẫu đất đầm nén toàn hạt lọt sàng 4,75 mm, trộn với đống đất lại, cho thêm nước vào với lượng vừa đủ để làm tăng độ ẩm hỗn hợp mẫu lên từ đến 2% Trộn mẫu lặp lại qui trình đầm chặt cho cối thứ hai cối thú Tiếp tục qui trình đầm chặt mẫu khối lượng thể tích ướt mẫu giảm không thay đổi Chú thích – Trong trường hợp đất thí nghiệm dễ vỡ vụn kích cỡ hạt bị giảm đáng kể đầm nén lặp lặp lại Khi phải dùng mẫu cho lần đầm chặt Chú thích - Để giảm thiểu ảnh hưởng xi măng tác dụng với nước phải tiến hành thí nghiệm cách nhanh chóng liên tục kết thúc PHƯƠNG PHÁP B MẪU 6.1 Nếu mẫu đất lấy từ trường bị ướt sấy đất đất tơi xúc Có thể sấy mẫu không khí tủ sấy nhiệt độ 60 oC (140o F) Sau đập nhỏ thành hạt cho không làm giảm kích cỡ hạt tự nhiên hạt riêng lẻ Chuẩn bị mẫu thử cách tách riêng phần cốt liệu sót lại sàng 4,75 mm (số 4) Nghiền nhỏ phần cốt liệu đến cỡ hạt lọt sàng 4,75 mm (số 4), nhiên tránh làm giảm kích cỡ hạt tự nhiên hạt riêng lẻ 6.2 Sàng đất chuẩn bị qua sàng 75 mm (3 in) , 19,0 mm (in) 4,75 mm (số 4) Loại bỏ phần cốt liệu sàng 75mm Xác định hàm lượng phần trăm hạt không lọt sàng 19,0 mm (in) 4,75 mm (số 4) 6.3 Ngâm phần cốt liệu lọt sàng 19.0 mm (in) không lọt sàng 4,75 mm vào nước Sau lau khô bề mặt hạt cốt liệu để đạt trạng thái bão hoà khô bề mặt yêu cầu bước thí nghiệm Chú thích – Hầu hết hỗn hợp đất – xi măng dùng xây dựng có cỡ hạt lớn 75 mm (3 in) nhỏ AASHTO T134-05 TCVN xxxx:xx 6.4 Chọn mẫu đại diện phần đất lọt sàng 4,75 mm (số 4) phần cốt liệu bão hoà khô bề mặt lọt qua sàng 19,0 mm ( in) không lọt sàng 4,75 mm (số 4) cho tổng khối lượng mẫu khoảng 4,99 kg (11 lb) nhiều Phần trăm khối lượng mẫu cốt liệu lọt sàng 19,0 mm ( in) không lọt sàng 4,75 mm (số 4) phải phần trăm mẫu lọt sàng 75 mm (3 in) không lọt sàng 4,75 mm (số 4) so với mẫu ban đầu TRÌNH TỰ 7.1 Cho vào phần đất lọt sàng 4,75 mm (số 4) lượng xi măng đạt yêu cầu M 85 M 240, phù hợp với tổng lượng mẫu qui định mục 6.4 Trộn kỹ hỗn hợp đất – xi măng màu hỗn hợp đồng 7.2 Khi cần thiết thêm nước vào hỗn hợp đất - xi măng tạo điều kiện cho việc hấp thụ nước dễ dàng mô tả phương pháp A mục từ 5.2 đến 5.4 Sau cho phần cốt liệu không lọt sàng 4,75 mm trạng thái bão hoà khô bề mặt vào trộn 7.3 Đầm mẫu cách cho mẫu chuẩn bị vào khuôn gắn với đai Sau đầm, gạt phẳng mặt mẫu mô tả mục 5.5 5.6 , đem cân Nếu bề mặt mẫu xuất lỗ hổng hạt thô bị gạt bỏ dùng hạt cỡ nhỏ để lấp lỗ hổng 7.4 Đẩy mẫu khỏi khuôn, lấy mẫu để xác định độ ẩm theo qui trình mục 5.7 phương pháp A, ngoại trừ khối lượng mẫu cần lấy phải không 500 gam 7.5 Đập nhỏ phần đất đầm nén phán đoán mắt thường thấy toàn hạt lọt sàng 19,0 mm ( in) 90% lọt sàng 4,75 mm (số 4) , trộn với đống đất lại để có hỗn hợp mẫu cho cối đầm sau 7.6 Thêm nước vào với lượng vừa đủ để làm tăng độ ẩm hỗn hợp mẫu lên từ đến 2% Trộn mẫu lặp lại qui trình đầm chặt cho cối thứ hai cối thú Tiếp tục qui trình đầm chặt mẫu khối lượng thể tích ướt mẫu giảm không thay đổi TÍNH TOÁN VÀ BÁO CÁO TÍNH TOÁN 8.1 Tính độ ẩm khối lượng thể tích khô hỗn hợp đất – xi măng theo công thức sau Và w= A− B x100 B−C W= W1 w + 100 (1) (2) Trong đó: TCVN xxxx:xx AASHTO T134-05 w = % độ ẩm mẫu, tính theo khối lượng hỗn hợp đất – xi măng sấy khô A = Khối lượng hộp hỗn hợp đất – xi măng ướt B = Khối lượng hộp hỗn hợp đất – xi măng khô C = Khối lượng hộp W = Khối lượng thể tích khô hỗn hợp đất – xi măng (tính đơn vị kg/m3 lb/ft3) W1 = Khối lượng thể tích ướt hỗn hợp đất – xi măng (tính đơn vị kg/m3 lb/ft3) TƯƠNG QUAN GIỮA ĐỘ ẨM VÀ KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH 9.1 Các tính toán mục nhằm xác định độ ẩm khối lượng thể tích khô biểu diễn đơn vị kg/m3 lb/ft3 mẫu đất – xi măng đầm chặt Vẽ biểu đồ biểu diễn mối tương quan độ ẩm khối lượng thể tích khô mẫu, trục tung biểu diễn khối lượng thể tích khô mẫu đất – xi măng đầm chặt, trục hoành biểu diễn độ ẩm tương ứng mẫu 9.2 Độ ẩm tối ưu: Sau vẽ biểu đồ tương quan độ ẩm khối lượng thể tích khô mẫu mục 9.1 Nối điểm tương quan trục toạ độ thu đường cong Độ ẩm tương ứng với đỉnh đường cong gọi “ độ ẩm tối ưu” hay “ hàm lượng nước tối ưu” hỗn hợp đất – xi măng đầm chặt qui định phương pháp 9.3 Khối lượng thể tích khô lớn nhất: Khối lượng thể tích khô hỗn hợp đất – xi măng (tính kg/m3 lb/ft3) độ ẩm tối ưu gọi “Khối lượng thể tích khô lớn nhất” hỗn hợp đất – xi măng đầm chặt qui định phương pháp 10 BÁO CÁO 10.1 Báo cáo bao gồm thông tin sau: 10.1.1 Phương pháp thí nghiệm sử dụng (Phương pháp A hay B) 10.1.2 Độ ẩm tối ưu, tính theo %, lấy gần toàn giá trị xác định 10.1.3 Khối lượng thể tích khô lớn , tính theo đơn vị kg/m lb/ft3, lấy gần toàn giá trị xác định 10.1.4 Bề mặt búa đầm, khác với búa đầm có đường kính bề mặt 50,8 mm (2 in) 11 ĐỘ CHÍNH XÁC 11.1 Độ xác thí nghiệm chưa thiết lập 10 ...TCVN xxxx:xx AASHTO T1 3 4-0 5 AASHTO T1 3 4-0 5 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Xác định quan hệ độ ẩm dung trọng hỗn hợp đ t - xi măng AASHTO T 13 4-0 5 PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Phương pháp thí nghiệm... k t đầm ch t đ t có h t c t liệu thô TCVN xxxx:xx AASHTO T1 3 4-0 5  T 265, Xác định độ ẩm đ t phòng thí nghiệm 2.2 Tiêu chuẩn ASTM:  D 2168, Đầm ch t đ t phòng thi t bị đầm t động DỤNG CỤ VÀ THI T. .. (2) Trong đó: TCVN xxxx:xx AASHTO T1 3 4-0 5 w = % độ ẩm mẫu, t nh theo khối lượng hỗn hợp đ t – xi măng sấy khô A = Khối lượng hộp hỗn hợp đ t – xi măng ư t B = Khối lượng hộp hỗn hợp đ t – xi măng