T 190 02 giá trị sức kháng r và áp lực giãn nở của đất đầm chặt

ASTM D 2844 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Giá trị sức kháng R áp lực giãn nở đất đầm chặt AASHTO T 190-02 ASTM D 2844-69 (1975) 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 (13) T 190-02 TCVN xxxx:xx AASHTO T190-02 AASHTO T190-02 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Giá trị sức kháng R áp lực giãn nở đất đầm chặt AASHTO T 190-02 ASTM D 2844-69 (1975) PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Phương pháp trình bày trình tự thí nghiệm đất cốt liệu đầm chặt phòng xử lý chưa xử lý ổn định kế thiết bị áp lực tạo giãn nở để xác định kết thể hoạt động chúng dùng làm lớp móng trên, móng dưới, đất đắp nền đường chịu tải trọng xe cộ 1.2 Các giá trị tiêu chuẩn theo hệ đơn vị SI DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 2.1 Máy đầm chấn động có khả tác dụng áp lực tiếp xúc trung bình 2413 ± 110 kPa (350 ± 16 psi) lên đế đầm thể Hình phải trì áp lực thay đổi chiều cao mẫu Đường tải trọng - thời gian trơn tru biểu thay đổi độ dốc chấn động gây Thời gian tăng lên để tác dụng áp lực lên đế đầm, phạm vi từ 241 đến 2068 kPa (35 đên 300 psi) không nhỏ 0.07s không lớn 0.20s Thời gian dừng, đo áp lực chân đế 2068 kPa (300 psi), không nhỏ 0.15s không lớn 0.45s Thời gian dỡ áp lực không lớn 0.60s 2.1.1 Máy đầm gồm một đếm đồng hồ để đo số lần đầm mẫu giữ khuôn, đầm mẫu, quay lần đầm để tạo từ đến lần đầm vòng quay khuôn Cái giữ khuôn giữ chặt khuôn đầm Đế giữ khuôn kim loại có đường kính 100.8 mm ( 3132 in.) có chiều cao 12.7 mm (0.5 in.) gắn vào đĩa cao su có đường kính 100 mm ( 31516 in.) có chiều cao 3.2 mm (1/8 in.) Tấm phần thiếu đế giữ khuôn Máy đầm gồm máng để đổ mẫu vào khuôn thành 20 lần thêm (Hình 2) Những máng có mặt cắt ngang dạng bán nguyệt với diện tích 3871 mm2 (6 in2) dài 508 mm (20 in.) đạt yêu cầu 2.2 Máy thí nghiệm nén, có lực tối thiểu 45 kN (10000 lbf) thoả mãn yêu cầu T 67, Kiểm tra máy móc thí nghiệm TCVN xxxx:xx AASHTO T190-02 2.3 Khuôn, có đường kính 101.6 ± 0.05 mm (4 ± 0.002 in.) chiều cao 127.00 ± 0.20 mm (5 ± 0.008 in.) (xem Hình để biết độ nhám bề mặt.) 2.4 Đĩa cao su, có đường kính 100 mm ( 31516 in.) với chiều dầy 3.2 mm (1/8 in.) có độ cứng 60 ± 15 2.5 Tấm dẫn kim loại, dẫn mẫu kim loại, có thành đặc với đường kính 100.33 ± 0.13 mm (3.95 ± 0.005 in.) dài 127.00 mm (5 in.) Hình – Chân đầm đầm chấn động AASHTO T190-02 TCVN xxxx:xx Hình – Máy đầm có máng cấp mẫu 2.6 Thiết bị phát rò rỉ, thể Hình 2.7 Đĩa đồng đục lỗ, thể Hình 2.8 Giấy lọc, đường kính 100 mm chiều dầy 0.15 mm (0.006 in.), bề mặt nhẵn, tốc độ lọc trung bình, khả giữ trung bình 2.9 Giấy lọc, đường kính 110 mm chiều dầy 0.15 mm (0.006 in.), bề mặt nhăn, tốc độ lọc trung bình khá, khả giữ trung bình Chú thích: Độ nhám thành đạt cách làm trơn máy đến đường kính yêu cầu 101.60±0.05 mm (4.000±0.002in.) dùng dụng cụ mài thành nghiêng 90 độ có mài sắc đo độ phẳng ngang từ 0.02 đến 0.08 mm (0.001 đến 0.003 in.) Độ sâu cắt 0.05mm (0.002in.) với lớp dầu làm mát dày 0.25mm (0.010 in.) Hình – Khuôn TCVN xxxx:xx AASHTO T190-02 Hình – Thiết bị phát rò rỉ 2.10 Thiết bị áp lực tạo giãn nở, với phụ kiện thể Hình Có ba thiết bị cho mẫu để thí nghiệm vòng thời gian ngày 2.11 Đồng hồ đo độ võng, với khoảng chia 0.002 mm (0.0001 in.) có cờ lê Allen thể Hình 2.12 Ổn định kế, với phụ kiện thể Hình Hình 2.13 Mẫu kim loại tiêu chuẩn, có đường kính 101.60 mm (4 in.) với chiều cao 152.4 mm (6 in.) thể Hình AASHTO T190-02 TCVN xxxx:xx Hình – Thiết bị phát rò rỉ (phương pháp khác) Hình – Đĩa đồng-phốt 2.14 Cân, có đủ lực, tuân theo yêu cầu M 231, Loại G5 2.15 Các thiết bị khác, bao gồm chảo trộn, muỗng, dao bay, can có dung tích gallon có nắp khít 2.16 Trục đầm, trục thép, đường kính từ 38 đến 51 mm (1.5 đến 2.0 in.) 2.17 Thiết bị hiệu chuẩn áp lực nở, nhà chứa phù hợp trọng lượng vòng thử hiệu chuẩn Hình – Ổn định kế Hveem TCVN xxxx:xx AASHTO T190-02 Hình – Ổn định phụ tùng CHUẨN BỊ ĐẤT 3.1 Dỡ bỏ lớp phủ khỏi cốt liệu thô đập tảng đất sét để lọt qua sàng 4.75 mm (No.4) 3.2 Điều chỉnh phân chia đất vài vật liệu giữ lại sàng 19 mm (3/4 in.) Khi 75% nhiều đất lọt qua sàng 19 mm, sử dụng phần mẫu lọt qua sàng 19 mm Nếu 75% mẫu lọt qua sàng 19 mm, sử dụng phần mẫu lọt qua sàng 25 mm (1 in.) CHUẨN BỊ MẪU ĐẤT 4.1 Trộn kỹ bốn mẫu đất 1200g với lượng nước dự tính khoảng ½ đến 1/3 lượng nước cần cho vào để bão hoà định nghĩa Mục 4.3 4.4 Đặt mẫu vào hộp bọc kín để chúng qua đêm Trước đầm, trộn mẫu với lượng nước cuối cần cho vào để bão hoà mẫu Mẫu sử dụng mẫu thí điểm để trợ giúp xác định lượng nước cuối cần cho vào 4.2 Cân đủ lượng vật liệu để chế tạo mẫu đầm chặt có đường kính 101.6 mm (4 in.) với chiều cao 63.5 mm (2.5 in.) Mẫu đầm chặt có chiều cao từ 58.4 đến 68.6 mm (2.3 đến 2.7 in.) chấp thuận Đầm đất khuôn máy đầm rung sau: đặt khuôn giữ khuôn mà có đĩa cao su, đường kính 100 mm ( 31516 in.) dầy mm (1/8 in.) gắn vào đế Điều chỉnh đế với khoảng xấp xỉ mm (1/8 in.) mép thấp khuôn đế giữ khuôn cách đặt miếng chèn mép khuôn làm chặt đinh ốc (nếu có sẵn) giữ khuôn Cấp 76.2 mm (3 in.) đất từ máng vào khuôn với đặt áp lực chân máy đầm 1724 ± 172 kPa (250 ± 25 psi) Cho đất vào khuôn thành 20 lần tiến hành đầm sau lần cho vào Cho phép đầm thêm 10 lần sau đặt đĩa cao su lên đỉnh mẫu, tháo đinh ốc (nếu có sẵn) vào rút miếng chèn bên khuôn Đầm bổ dung thêm10 lần với AASHTO T190-02 TCVN xxxx:xx áp lực đế 2413 kPa (350 psi) Dừng việc đầm đất thời điểm trước 100 lần đầm nước xuất xung quanh phía khuôn Chú thích - Sử dụng áp lực đầm thấp cần thiết để hạn chế đầm xuyên vào đất không lớn 6.35 mm (1/4 in.) 4.3 Tháo khuôn chứa mẫu đầm khỏi máy đầm Dùng đầm tay san phẳng mặt trục đầm Đặt đĩa đồng có đục lỗ lên bề mặt đất đầm đặt giấy lọc lên mặt đĩa đồng Lật ngược khuôn đặt vào thiết bị phát rò rỉ cho giấy lọc phía Sử dụng máy nén thí nghiệm, tác dụng áp lực tăng tốc độ 8896 N (2000 lbf)/phút Nước phải ứa từ đất 2068 kPa (300 psi) dấu hiệu đủ nước để đạt bão hoà Dừng chất tải ghi lại áp lực rò rỉ có đèn phía thiết bị áp lực rò rỉ bật sáng ba đèn phía bật sáng nước xuất xung quanh phía khuôn Không chất tải vượt 5516 kPa (800 psi) 4.4 Tạo khuôn có hai mẫu có độ ẩm khác để đạt áp lực rò rỉ từ 689 đến 5516 kPa (100 đến 800 psi) (Chú thích 2) mà trị số ngoặc 2068 kPa (300 psi) Đối với vài loại đất có thay đổi thể tích lớn, mẫu bổ sung phải có áp lực rò rỉ nhỏ 689 kPa (100 psi) cần thiết để thu áp lực nở đủ thấp để tạo phạm vi liệu phù hợp cho phân tích áp lực nở hoàn toàn đất Chú thích – Đôi khi, vật liệu từ mẫu thí nghiệm sét dẻo rò rỉ phía khuôn xung quanh bàn đầm chất tải Nếu điều xảy điểm 5516 kPa (800 psi) đèn bật sáng, hoặc, phương pháp khác, 5/6 chu vi giấy lọc bị ướt, đất phải báo cáo với trị số R Vật liệu dạng hạt thô cát yêu cầu sử dụng giỏ giấy phép thí nghiệm HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ ÁP LỰC GIÃN NỞ 5.1 Hiệu chuẩn thép lò xo thiết bị áp lực nở (Hình 6) cách tác dụng tải trọng đo hướng tâm đo độ võng tương ứng đồng hồ đo độ võng 5.2 Thanh thép lò xo phải xem xét hiệu chuẩn độ võng nằm khoảng dung sai sau đây: Tải trọng tác dụng, N Số đọc đồng hồ (lbf) (mm) (in.) 36 (8) 0.053 ± 0.005 (0.0021 ± 0.002) 71 (16) 0.107 ± 0.005 (0.0042 ± 0.002) TCVN xxxx:xx 5.3 AASHTO T190-02 107 (24) 0.160 ± 0.005 (0.0063 ± 0.002) 142 (32) 0.213 ± 0.005 (0.0084 ± 0.002) Nếu đồng hồ đo độ võng không kiểm tra số đọc trên, tháo khung đỉnh điều chỉnh vị trí miếng chèn khung thép lò xo, thu số đọc yêu cầu Chú thích - Một số mô hình thiết bị áp lực nở có lắp đặt điều chỉnh đinh ốc thay cho miếng chèn THÍ NGHIỆM ÁP LỰC GIÃN NỞ 6.1 Để cho mẫu thí nghiệm hồi phục khuôn phủ kín 30 phút sau xác định áp lực rò rỉ chiều cao mẫu đầm chặt 6.2 Đặt đồng hồ đo độ võng vào vị trí thiết bị áp lực nở cho đầu chịu tải – đơn chân đồng hồ tựa tren vòng điều chỉnh 6.3 Sử dụng cờ lê Allen, nâng hạ thấp chốt điều chỉnh đồng hồ đo độ võng 0.025 mm (0.001 in.) Đồng hồ đo độ võng 0.229 mm (0.0090 in.) 6.4 Đặt đĩa có đục lỗ có chân vững lên mặt mẫu đầm khuôn đặt khuôn lên thiết bị áp lực nở sau đặt giấy lọc có mặt nhăn lên đĩa quay hình tròn 6.5 Đặt đĩa có đục lỗ cách chắn lên mẫu với ngón tay tác dụng áp lực Nâng đĩa xoay hình tròn lên thiết bị giãn đồng hồ đo độ võng số Nếu thiết bị điều chỉnh phù hợp, theo Mục 6.3, tác dụng độ võng chất tải cài đặt trước 0.025 mm (0.0010 in.) 6.6 Đổ xấp xỉ khoảng 200 mL nước vào khuôn cho phép áp lực từ nở mẫu phát triển từ 16 đến 24 Chú thích – Không để mẫu thí nghiệm tự với thiết bị áp lực nở có nước đỉnh mẫu khuôn 6.7 Đọc độ võng thép lò xo hiệu chỉnh đến 0.002 mm (0.0001 in.) Khi độ võng lớn 0.254 mm (0.0100 in.), thiết bị áp lực nở phải hiệu chuẩn lại trước sử dụng lại 6.8 Xác định áp lực nở, P, sau: P = k d đó: 10 AASHTO T190-02 TCVN xxxx:xx k = số lò xo thép tính từ hiệu chuẩn thiết bị áp lực nở có đơn vị kPa/0.0025 mm (hoặc psi/0.001 in.), d = độ võng đồng hồ đo độ võng, mm (in.) ĐIỀU CHỈNH ỔN ĐỊNH KẾ 7.1 Điều chỉnh đai ốc đồng đế bàn ổn định kế cho đỉnh bàn thấp đáy vòng bị thu hẹp phía ổn định kế 89 mm ( in.) Thực tất thí nghiệm với cách lắp đặt 7.2 Điều chỉnh lượng không khí hộp ổn định kế cho ± 0.05 vòng quay tay cầm máy bơm làm tăng áp lực chất lỏng từ 34.4 đến 689 kPa (5 đến 100 psi) với mẫu kim loại tiêu chuẩn đặt hộp ổn định kế THÍ NGHIỆM GIÁ TRỊ SỨC KHÁNG CỦA MẪU 8.1 Sau thí nghiệm áp lực tạo giãn nở, đổ nước lên đỉnh mẫu (Chú thích 5) đặt khuôn có chứa mẫu lên mặt ổn định kế Đặt dẫn kim loại lên mặt mẫu đẩy mẫu khuôn vào ổn định kế Hạ thấp phần thiết bị thí nghiệm chạm vào dẫn Chú thích - Nếu toàn nước thoát khỏi mẫu, tiếp tục đổ nước lên cho đứng yên vòng 15 phút Đem đổ phần nước thừa tiếp tục thí nghiệm 8.2 Tác dụng áp lực đẩy ngang 34.5 kPa (5 psi) lên mẫu thông qua dịch chuyển bơm, sau tác dụng lực thẳng đứng dạng dịch chuyển với tốc độ 1.3 mm (0.05 in.)/phút 8.3 Ghi lại lực đẩy ngang lực thẳng đứng 8896 N (2000 lbf) ngừng gia tải Giảm lực thẳng đứng xuống 4448 N (1000 lbf) Với bơm dịch chuyển, điều chỉnh áp lực đẩy ngang tới gía trị 34.5 kPa (5 psi) Chú thích - Việc dẫn đến tượng tải trọng tác dụng bị giảm hơn, nên bỏ qua 8.4 Quay tay cầm máy bơm ổn định kế khoảng hai vòng giây đo số vòng quay tay cầm máy bơm (sử dụng máy ghi vòng quay - chuyển vị ổn định kế) để nâng áp lực đẩy ngang từ 34.5 lên 689 kPa (5 đến 100 psi) Đó chuyển vị quay, D, mẫu 8.5 Xác định sức kháng R, sau: Đối với hệ SI: 11 TCVN xxxx:xx AASHTO T190-02     100   R = 100 −  2.5  1100   hệ đơn vị SI  − 1 + 1     D  Ph (2)     100   R = 100 −  2.5  160   hệ đơn vị US  − 1 + 1     D  Ph (3) Trong đó: 8.6 Ph = áp lực ngang kPa (psi), D = số đọc chuyển vị quay Đây giá trị R mẫu có chiều cao đầm từ 62 đến 65 mm (2.45 đến 2.55 in.) Nếu chiều cao mẫu nằm khoảng từ 58 đến 62 mm 65 đến 68 mm (tương ứng 2.3 2.45 in., 2.55 2.7 in.) phải sử dụng biểu đồ (Hình 9) để hiệu chỉnh giá trị R cho mẫu có chiều cao 63 mm (2.5 in.) Chú thích - Nếu cần xác định giá trị R áp lực rò rỉ, ví dụ 2068 kPa (300 psi), nằm phạm vi áp lực đo thí nghiệm ba mẫu, dễ dàng xây dựng biểu đồ giá trị R – áp lực rò rỉ tiến hành nội suy Biểu đồ để hiệu chỉnh trị số ‘‘R’’ mẫu có chiều cao 63 mm Hiệu chỉnh chiều cao phải tiến hành cách sử dụng biểu đồ Chú thích : Không hiệu chỉnh mẫu có chiều cao từ 62 đến 65 mm Giải thích hiệu chỉnh trị số ‘’R’’ chiều cao khác Ví dụ: chiều cao toàn phần 67 mm Trị số R (chưa hiệu chỉnh) = 50 Trị số R (đã hiệu chỉnh) = 54 12 AASHTO T190-02 TCVN xxxx:xx Hình - Biểu đồ hiệu chỉnh chiều cao 13 ...TCVN xxxx:xx AASHTO T1 90-02 AASHTO T1 90-02 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Giá trị sức kháng R áp lực giãn nở đ t đầm ch t AASHTO T 190-02 ASTM D 2844-69 (1975) PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1... pháp trình bày trình t thí nghiệm đ t c t liệu đầm ch t phòng xử lý chưa xử lý ổn định kế thi t bị áp lực t o giãn nở để xác định k t thể ho t động chúng dùng làm lớp móng trên, móng dưới, đ t. .. giá trị R áp lực r r , ví dụ 2068 kPa (300 psi), nằm phạm vi áp lực đo thí nghiệm ba mẫu, dễ dàng xây dựng biểu đồ giá trị R – áp lực r r tiến hành nội suy Biểu đồ để hiệu chỉnh trị số ‘ R ’