AASHTO t 88 00(2004) phân tích thành phần hạt của đất

AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Phân tích thành phần hạt đất AASHTO T 88-00 (2004) 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 T88-00 AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Phân tích thành phần hạt đất AASHTO T 88-00 (2004) PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Phương pháp nhằm xác định thành phần cỡ hạt đất 1.2 Tất giới hạn quy định tiêu chuẩn áp dụng sau: Để xác định phù hợp với yêu cầu kỹ thuật , giá trị quan trắc tính toán phải làm tròn “đến đơn vị gần nhất” chữ số cuối bên phải dùng để biểu diễn giá trị giới hạn, theo qui định tiêu chuẩn R 11 1.3 Các giá trị nêu theo đơn vị SI coi tiêu chuẩn 1.4 Tham khảo tiêu chuẩn R 16 để biết thông tin quy định hoá chất sử dụng thí nghiệm TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn AASHTO:  M 92, Sàng lưới thép phục vụ thí nghiệm  M 145, Phân loại đất hỗn hợp đất - cốt liệu phục vụ thi công đường ô tô  M 147, Vật liệu dành cho lớp móng dưới, lớp móng lớp mặt cốt liệu đất - cốt liệu  M 231, Các thiết bị cân sử dụng thí nghiệm vật liệu  R 11, Biểu thị phần chữ số coi có nghĩa giá trị tới hạn quy định  R 16, Quy định hoá chất sử dụng thí nghiệm AASHTO  T 87, Chuẩn bị mẫu khô đất xáo động đất - cốt liệu để thí nghiệm  T 146, Chuẩn bị mẫu ẩm đất xáo động để thí nghiệm  T 265, Xác định độ ẩm đất phòng thí nghiệm 2.2 Tiêu chuẩn ASTM:  E 100, Yêu cầu kỹ thuật tỷ trọng kế ASTM  C 670, Lập báo cáo tính xác vật liệu thi công DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 3.1 Thiết bị thí nghiệm gồm dụng cụ sau: 3.1.1 Tủ sấy – Tủ sấy điều chỉnh nhiệt độ, có khả trì nhiệt độ 110 ± 0C (230 ± 90F) sấy sàng phân tích mẫu TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 3.1.2 Cân – Cân phải có đủ tảI trọng, đọc tới 0.1% khối lượng mẫu, xác hơn, theo yêu cầu M 231 3.1.3 Máy khuấy – Một máy khuấy hoạt động học gồm mô tơ điện lắp đặt phù hợp để quay trục dọc với tốc độ không 10,000 vòng phút không tải, cánh quạt khuấy thay làm kim loại, nhựa cao su cứng tương tự thiết kế nêu Hình Trục khuấy phải có chiều dài phù hợp nhằm giúp cho cánh quạt vận hành cách đáy cốc không 19.0 mm ( 3/4 in) không 38 mm (1.5 in) Cốc khuấy phải phù hợp với thiết kế nêu Hình Mạ Crôm Lỗ khoan Quy đổi kích thước mm 19.1 12.7 5.16 ± 0.025 1.24 In /4 /2 0.203 ± 0.001 0.049 (Số 18 BW Ga.) Ghi chú: Tất kích thước thể milimét trừ lưu ý khác Hình - Cấu tạo cánh quạt khuấy AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Vách ngăn cố định Vách ngăn tháo rời Mặt vị trí vách ngăn Dài Ngắn Đế đồng Quy đổi kích thước Ghi chú: mm In 33.0 66.0 95.2 178 1.3 2.6 3.75 Tất kích thước thể milimét trừ lưu ý khác Hình – Cốc khuấy 3.1.3.1 (Phương án b) – Thiết bị phun khí tương tự thiết kế nêu Hình TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 Tay quay lỗ thông gió Tay quay lỗ thông gió Áp kế Nắp Nắp đỡ đỡ Cốc ngăn Van kim Tiết diện Cốc A Cốc ngăn Bình chứa Lỗ khí Đế Cấp khí Khí vào Ống dẫn khí Khớp nối dẫn khí Bình chứa Vòng khí Đế Tiết diện Cốc B Cốc A Cốc B ống dẫn khí Hình – Bình huyền phù mẫu đất Wintermyer Chú thích – Lượng khí cần thiết để phun vào bình khuếch tán khoảng 0.06m 3/phút (2 cfm); số thiết bị nén khí nhỏ không đủ khả cung cấp đủ khí để vận hành bình Chú thích - Một số thiết bị phun khí khác, biết bình khuếch tán, Chu Davidson trường Đại học bang Lowa khai thác, cho kết tương đương bình phân tán kiểu phun khí Khi sử dụng, nhúng mẫu ống đong làm lắng, không cần phải chuyển hoá cặn lắng Nếu sử dụng bình khuếch tán khí, cần phải nêu rõ báo cáo Chú thích – Nước ngưng tụ lại đường ống dẫn khí không sử dụng Cần phải loại bỏ lượng nước này, cách sử dụng hút ẩm đường ống dẫn khí, thổi nước khỏi ống khí trước sử dụng khí để khuếch tán 3.1.4 Tỷ trọng kế – Một tỷ trọng kế theo ASTM, chia độ, đọc tỷ trọng số gam lít dung dịch thể vẩn, tuân thủ theo yêu cầu dành cho tỷ trọng kế 151 H 152 H ASTM E100 Các kích thước hai tỷ trọng kế nhau, khác tỷ lệ chia độ 3.1.5 Ống đong làm lắng – Một ống đong thuỷ tinh cao xấp xỉ 460 mm (18 in) có đường kính 60 mm (21/2 in) chia vạch đến dung lượng 1000mL Đường kính phải cho vạch chia 1000 mL 360±20 mm (14±1 in) từ đáy phía bên bình 3.1.6 Nhiệt kế – Một nhiệt kế tiêu chuẩn đo tới 0.50C (10F) 3.1.7 Sàng – Một sàng mắt lưới vuông theo yêu cầu M 92 Thông thường yêu cầu sàng sau: AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Thiết kế tiêu chuẩn mm Thiết kế thay 75 50 25 9.25 4.75 2.00 0.425 0.075 in in in /8 in Số Số 10 Số 40 Số 200 Chú thích - Các loại sàng đáp ứng yêu cầu M 145 M 147 Nếu muốn, kích cỡ sàng loại trung sử dụng sau: Thiết kế tiêu chuẩn mm Thiết kế thay 75 37.5 19 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 0.075 in 1 /2 in /4 in /8 in Số Số Số 16 Số 30 Số 50 Số 100 Số 200 3.1.8 Bể nước phòng ổn nhiệt – Bể nước phòng ổn nhiệt nhằm trì nhiệt độ ổn định dung dịch huyền phù mẫu đất thời gian phân tích tỷ trọng kế Một bể nước đạt yêu cầu bể cách nhiệt nhằm trì dung dịch nhiệt độ không đổi khoảng 200C (680F) theo nhiệt độ cho phép phòng nước thí nghiệm Một thiết bị minh hoạ Hình Trong trường hợp thực công việc phòng ổn nhiệt điều khiển tự động, không cần bể nước ổn nhiệt hiểu bể ổn nhiệt phòng ổn nhiệt bể ổn nhiệt 3.1.9 Cốc mỏ – Là cốc thuỷ tinh có dung tích tối thiểu 250 mL không 500 mL 3.1.10 Dụng cụ đo thời gian – Một đồng hồ đeo tay hay để bàn có kim giây 3.1.11 Bình chứa – Các bình chứa thích hợp làm vật liệu chống ăn mòn không bị thay đổi khối lượng bị phân huỷ làm nóng làm mát liên tục Các bình chứa phải có nắp lắp chặt nhằm tránh làm độ ẩm mẫu trước xác định trọng lượng ban đầu tránh hút ẩm từ không khí sau sấy khô trước xác định khối lượng cuối Cần phải có bình chứa lần xác định độ ẩm 3.1.12 Cần thuỷ tinh – Thích hợp để khuấy hỗn hợp mẫu TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 Trượt lò xo 22.2 Vách gỗ 50.8 Nút Khe tràn Tấm kim loại mạ Ống thuỷ tinh chia vạch Đường dẫn vào Đế gỗ Lỗ khoan bắt vít Vít chìm 010 Thanh đệm Kẹp lò xo Khối kẹp Chú thích: Tất kích thước thể milimét trừ lưu ý khác Hình – Bể chứa dung dịch huyền phù mẫu đất ổn nhiệt trình phân tích tỷ trọng kế Quy đổi kích thước Chú thích: mm in mm in 939.8 355.6 158.8 136.5 117.5 98.4 76.2 69.8 52.4 50.8 37 14 /4 /8 /8 /8 3 /4 /16 31.8 22.2 19.0 15.8 12.7 9.5 6.4 4.8 1.6 /4 /8 /4 /8 /2 /8 /4 /16 /16 Tất kích thước thể milimét trừ lưu ý khác HOÁ CHẤT KHUẾCH TÁN AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx 4.1 Sẽ dùng dung dịch hexametaphotphat sodium nước cất nước khử khoáng, với tỷ lệ 40g hexametaphotphat sodium cho lít dung dịch 4.1.1 Các dung dịch muối axít hoá chậm, bị quay lại bị thuỷ phân trở lại thành dạng octo-photphat làm giảm tác dụng khuếch tán Các dung dịch phải pha chế thường xuyên (tối thiểu lần tháng) phải điều chỉnh pH cách sử dụng natri cacbonat Phải ghi ngày pha chế bên chai chứa dung dịch NHỮNG YÊU CẦU CHUNG KHI CÂN 5.1 Trọng lượng mẫu kích thước hạt phân tích tỷ trọng kế xác định độ hút ẩm quy định xác tới 0.01 g Trọng lượng mẫu cho phân tích học hạt giữ lại sàng 4.75 mm, sàng 2.00 mm, sàng 0.425 mm phân tích sàng hạt thô, kích thước hạt phân tích sàng hạt thô cần xác định khoảng 0.1% trọng lượng mẫu Ví dụ, trọng lượng mẫu 1000 g, phần hạt chúng phân tích hạt thô sàng phải cân xác tới đơn vị gam MẪU 6.1 Mẫu thí nghiệm dành cho phân tích sàng hạt thô phải chuẩn bị theo yêu cầu T 87, mẫu đất không nguyên dạng phương pháp khô cho thí nghiệm, T146, chuẩn bị mẫu đất không nguyên dạng ẩm mẫu đất – cốt liệu phương pháp ướt cho thí nghiệm Phần đại diện cho mẫu khô gió ban đầu lựa chọn để thí nghiệm phải đươc cân trọng lượng Trọng lượng mẫu phải đủ để đảm bảo số lượng dành cho phân tích thành phần hạt sau: 6.1.1 Khối lượng tối thiểu vật liệu lại sàng 4.75 mm, sàng 2.00 mm, sàng 0.425 mm cần thiết phụ thuộc vào kích cỡ hạt lớn nhất, không thấp khối lượng bảng sau đây: Kích cỡ thông thường tiêu chuẩn hạt lớn (Thay thế) Trọng lượng tối thiểu mm in kg 9.5 25 50 75 0.5 /8 6.1.2 Phần hạt qua sàng 2.00 mm (Số 10) 0.425 mm (Số 40) dùng cho: (a) thí nghiệm tỷ trọng kế, xấp xỉ 100 g cho đất cát xấp xỉ 50 g cho đất sét đất phù sa, (b) xác định độ hút ẩm, tối thiểu 10g 6.2 Mẫu thí nghiệm chọn mục 5.1 tiếp tục thực theo phương pháp sau: TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 6.2.1 Phương pháp thay sử dụng sàng 4.75 mm 2.00 mm (Số Số 10) – Sau tách riêng mẫu thí nghiệm sàng 4.75 mm mô tả Mục 5.2.2 T 87, cân phần lại Một phần đại diện qua sàng 4.75 mm đủ để phân tích học chọn tách riêng thành phần sử dụng sàng 2.00 mm Mỗi phần cân trọng lượng mẫu dùng cho phân tích tỷ trọng kế xác định độ hút ẩm lấy từ phần hạt qua sàng 2.00 mm cách sử dụng máng chia đôi chia bản, cân cho vào bình chứa đậy kín thí nghiệm 6.2.2 Phương pháp thay sử dụng sàng 2.00 mm (Số 10) – Mẫu phải tách sàng 2.00 mm mô tả Mục 5.2.1 T 87 Phần lại sàng 2.00 mm sau lần sàng thứ hai xử lý theo mục 7, Phân tích qua sàng phần lại sàng 2.00 mm (Số 10) Phần qua sàng 2.00 mm hai lần sàng cân chuẩn bị mô tả Mục 6.2 T 87 Các mẫu dùng cho phân tích độ hút ẩm, phân tích tỷ trọng kế phân tích qua sàng phải cân cho vào bình chứa đậy kín thí nghiệm 6.2.3 Phương pháp thay sử dụng sàng 0.425 mm (Số 40) – Mẫu xử lý mô tả T 146, phần lại sàng qua sàng 0.425 mm cân, mẫu cho phân tích tỷ trọng kế xác định độ hút ẩm lấy cách sử dụng máng chia đôi chia phải cân cho vào bình chứa đậy kín thí nghiệm Chú thích – Hầu hết phòng thí nghiệm chuẩn bị mẫu theo Mục 5.2.1 T 87, bảo đảm cho việc chia mẫu sàng 2.00 mm Phần phương pháp không sử dụng sàng đúp ba 4.75 mm, 2.00 mm, 0.425 mm Khi dẫn phần nằm qua sàng 2.00 mm sử dụng sàng 4.75 mm ứng dụng mẫu xử lý theo Mục 6.2.1 sàng 0.425 mm ứng dụng mẫu xử lý theo mục 6.2.3 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA PHẦN MẪU TRÊN SÀNG 2.00 MM (SỐ 10) 7.1 Phần mẫu lại sàng 2.00 mm (Số 10) tách thành hàng loạt cỡ hạt cách sử dụng sàng 75, 50, 25.0, 9.5 4.75 mm (3 inch, inch, inch, 3/8 inch số 4), sử dụng cỡ sàng khác cần tuỳ thuộc vào mẫu tính chất vật liệu thí nghiệm Sẽ sử dụng sàng 2.00mm mẫu chuẩn bị theo T 146 7.2 Khi thao tác, sàn phải lắc ngang, lắc dọc kèm theo động tác quay tròn để giữ mẫu chuyển động liên tục bề mặt sàng Không có trường hợp dùng tay để ấn vật liệu cho lọt qua sàng Quá trình sàng tiếp tục không 1% trọng lượng cặn lọt qua sàng 60 giây Khi sử dụng sàng máy, độ lọt qua sàng chúng phải thí nghiệm cách so sánh với phương pháp sàng tay mô tả đoạn 7.3 Phần mẫu lại sàng cân xác định trọng lượng ghi lại, mặc phép ghi lại tổng trọng lượng theo hàm lượng sàng sàng xong cộng thêm với lượng tích lại từ trước đĩa cân 10 AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx PHÂN TÍCH BẰNG TỶ TRỌNG KẾ VÀ SÀNG CỦA PHẦN MẪU LỌT SÀNG 2.00 MM XÁC ĐỊNH SỐ HIỆU CHỈNH TỔNG HỢP ĐỂ ĐỌC TỶ TRỌNG KẾ 8.1 Các cân phần trăm lượng hạt đất lại dung dịch huyền phù nêu mục 16.3 sở dùng nước cất, nước khử khoáng Tuy nhiên, sử dụng hoá chất khuếch tán nước mà tỷ trọng dung dịch đất chứa hoá chất nước lớn tỷ trọng dung dịch dùng nước cất nước khử khoáng 8.1.1 Cả hai loại tỷ trọng kế hiệu chỉnh nhiệt độ 20 0C (680F), sai khác nhiệt độ so với nhiệt độ tiêu chuẩn tạo xác đọc tỷ trọng kế thực tế Chênh lệch so với nhiệt độ tiêu chuẩn tăng độ xác cao 8.1.2 Các loại tỷ trọng kế nhà sản xuất chia độ cho đọc mức thấp dung dịch hình thành thân tỷ trọng kế Vì đảm bảo đọc dung dịch huyền phù đất mức thấp nhất, phải đọc mức cao áp dụng số hiệu chỉnh 8.1.3 Giá trị ròng số hiệu chỉnh ba mục đo được coi số hiệu chỉnh tổng hợp, xác định mang tính thử nghiệm 8.2 Để thuận tiện hơn, cần thiết lập sử dụng đồ thị bảng số hiệu chỉnh tổng hợp cho loạt chênh lệch nhiệt độ tính theo đơn vị độ tầm nhiệt độ thí nghiệm dự kiến Công tác đo số hiệu chỉnh tổng hợp thực hai nhiệt độ đầu cuối tầm nhiệt độ thí nghiệm dự kiến, số hiệu chỉnh nhiệt độ tính toán coi mối quan hệ trực tuyến hai giá trị quan trắc 8.3 Chuẩn bị 1000 mL dung dịch tạo thành từ nước cất nước khử khoáng hoá chất khuếch tán với tỷ lệ tương tự thực thí nghiệm làm lắng (bằng tỷ trọng kế) Cho dung dịch vào ống đong làm lắng đặt ống đong vào bể nước ổn nhiệt, đặt hai nhiệt độ sử dụng Khi nhiệt độ dung dịch trở nên ổn định, nhúng tỷ trọng kế vào, và, sau khoảng thời gian ngắn đủ để tỷ trọng kế đạt nhiệt độ dung dịch, đọc tỷ trọng kế vị trí cao dung dịch thân tỷ trọng kế Đối với tỷ trọng kế 151 H số hiệu chỉnh tổng hợp chênh lệch kết đọc 1; tỷ trọng kế 152 H số hiệu chỉnh tổng hợp chênh lệch kết đọc Đặt nhiệt độ lại dung dịch tỷ trọng kế, đảm bảo số hiệu chỉnh tổng hợp trước (Xem Hình 5) ĐỘ HÚT ẨM 9.1 Xác định trọng lượng mẫu để xác định độ hút ẩm Làm khô mẫu theo T 265 để xác định hàm lượng ẩm ghi lại kết 10 HUYỀN PHÙ MẪU ĐẤT 10.1 Sẽ cân khoảng 100 50 g mẫu phục vụ phân tích tỷ trọng kế, cho mẫu vào cốc mỏ dung tích 250 mL, phủ lên 125 mL dung dịch khuếch tán chọn dự trữ nêu Mục 4, khuấy kỹ cần thuỷ tinh, cho phép ngâm mẫu tối thiểu 11 TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 12 Dung dịch cốc mỏ sau đổ sang cốc tạo huyền phù, thêm nước cất nước khử khoáng vào đến phân nửa cốc, dung dịch khuếch tán vòng 60 giây thiết bị khuấy học 11 PHƢƠNG PHÁP THAY THẾ TẠO HUYỀN PHÙ 11.1 Cân khoảng 100 50 g mẫu phục vụ phân tích tỷ trọng kế, cho mẫu vào cốc mỏ dung tích 250 mL, phủ lên 125 mL dung dịch khuếch tán chọn dự trữ nêu Mục 4, khuấy kỹ cần thuỷ tinh, cho phép ngâm mẫu tối thiểu 12 11.2 Thiết bị phun khí lắp đặt Hình mà không cần có nắp che Van kim kiểm soát áp lực ống dẫn khí mở áp kế mức áp suất khí 6.9 kPa (1 psi) Áp suất khí ban đầu nhằm ngăn ngừa hỗn hợp đất – nước lọt vào buồng khí hỗn hợp chuyển sang cốc khuếch tán Sau điều chỉnh thiết bị, hỗn hợp đất – nước chuyển từ cốc mỏ sang cốc khuếch tán, sử dụng bình rửa để hỗ trợ trình chuyển hoá 11.3 Lượng hỗn hợp đất – nước cốc khuếch tán không vượt 250 mL Đặt nắp có ngăn cốc khuếch tán van kim mở áp kế đọc mức 138 kPa (20 psi) Hỗn hợp đất – nước khuếch tán 5, 10 15 phút tuỳ thuộc vào số dẻo đất Đất có số dẻo thấp phải khuếch tán phút; đất có số dẻo khoảng đến 20 khuếch tán 10 phút; đất có số dẻo lớn 20 khuếch tán 15 phút Đất có hàm lượng mica lớn cần khuếch tán 60 giây 11.4 Sau kết thúc công đoạn khuếch tán, van kim đóng lại đến áp kế 6.9 kPa (1 psi) Tháo nắp đậy tất hạt đất kết dính trút lại vào cốc khuếch tán Dung dịch đất – nước sau trút vào bình thuỷ tinh 1000 mL van kim đóng lại 12 13 Đường nhất* Đường kính kính, Hình – Tỷ trọng kế Tỷ trọng kế có thang chia B gọi số 151 H Tỷ trọng kế có thang chia A gọi số 152 H * Đường kính thân tỷ trọng kế thay đổi để điều chỉnh chiều dài thang chia phải đồng từ phía xuống phía Tính xác thang chia dựa bước chia ±1 Phải chia toàn thang chia Thang xác định trọng lượng riêng (SP.G.) chia để đọc 1.000 680F kéo dài vượt giới hạn biểu thị để đọc từ 0.995 đến 1.038 Thang gam lít (G/L) kéo dài G/L số (1.000 G/L) xuống tới 60 G/L Tính từ đường kính giữa, phía phía bầu tỷ trọng kế phải đối xứng, phải đổ khuôn để đảm bảo tính đồng sản phẩm Các số đọc tỷ trọng kế Bouyoucous Thang chia độ A Thang chia độ B Các số đọc tỷ trọng kế xác định trọng lượng riêng AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx G/L đồng TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 12 THÍ NGHIỆM BẰNG TỶ TRỌNG KẾ 12.1 Sau khuếch tán, hỗn hợp chuyển vào bình thuỷ tinh có chia độ thêm nước cất nước khử khoáng có nhiệt độ bể ổn nhiệt hỗn hợp đạt thể tích 1000 mL Bình thuỷ tinh chứa dung dịch huyền phù mẫu đất sau đặt vào bể ổn nhiệt Lấy bình thuỷ tinh sau dung dịch huyền phù mẫu đất đạt nhiệt độ bể ổn nhiệt Dùng lòng bàn tay che kín đầu hở ống đong (hoặc che kín nút cao su đầu hở ống), dốc ngược ống đong xuống ngược lại vòng 60 giây để trộn phần cặn lắng Chú thích – Số lần dốc ống phút phải xấp xỉ 60 lần, động tác dốc xuống ngược lại đếm thành lần Bất phần đất nằm lại đáy ống vài lần chuyển động ban đầu cần phải khuấy tơi cách lắc mạnh ống ống vị trí theo chiều chuyển động ngược lại Chú thích – Khi hoàn thành công đoạn trộn đều, cần thiết, phần vật liệu bám vào thành phía ống cần phải tráng sang dung dịch chút nước 12.2 Khi kết thúc trình lắc ống, phải ghi lại thời gian, ống đong đặt bể ổn nhiệt, đọc tỷ trọng kế hết 120 giây Tỷ trọng kế đọc vị trí cao mức nước tạo thành dung dịch huyền phù bao quanh thân tỷ trọng kế Phải để tỷ trọng kế tự không chạm vào thành ống đong Nếu sử dụng tỷ trọng kế có thang chia độ A, phải đọc xác tới 0.5g/L Thang B đọc tỷ trọng kế xác tới 0.0005 Các lần đọc vào khoảng thời gian 5, 15, 30, 60, 250 1440 phút sau bắt đầu làm lắng Phải đọc nhiệt kế đặt dung dịch huyền phù mẫu đất sau lần đọc tỷ trọng kế ghi lại kết 12.3 Sau lần đọc, phải cẩn thận lấy tỷ trọng kế khỏi dung dịch huyền phù mẫu đất lắc tròn ống nước Trước đọc khoảng 25 30 giây lấy tỷ trọng kế khỏi ống nước từ từ nhúng vào dung dịch huyền phù mẫu đất để đảm bảo tỷ trọng kế đặt vào trước thời điểm ấn định 13 PHÂN TÍCH BẰNG SÀNG 13.1 Vào thời điểm kết thúc lần đọc tỷ trọng kế cuối cùng, dung dịch huyền phù rửa sàng 0.075 mm (Số 200) Phần hạt lại sàng 0.075 mm sấy khô tủ sấy nhiệt độ 110 ± 50C (230 ± 90F) thực phân tích cỡ sàng 0.425 mm 0.075 mm cỡ sàng khác yêu cầu vật liệu dùng cho thí nghiệm Chú thích – Sau rửa mẫu dùng nước dội vật liệu sót lại sàng 75 μm (Số 200) vào bình chứa, không gạn nước từ bình chứa trừ qua sàng 75 μm (Số 200) để tránh vật liệu Phải làm bay lượng nước thừa dùng để dội khỏi mẫu qua trình sấy 14 AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx TÍNH TOÁN 14 PHẦN TRĂM ĐỘ HÚT ẨM 14.1 Độ hút ẩm biểu diễn dạng phần trăm khối lượng đất sấy khô xác định sau: Phần trăm độ hút ẩm  W  W1 x100 W1 (1) đó: W = khối lượng đất sấy khô gió, W1 = khối lượng đất sấy khô tủ sấy Để hiệu chỉnh khối lượng mẫu đất khô gió để xác định độ hút ẩm, giá trị có nhân với biểu thức sau: 100 (2) 100 + phần trăm độ hút ẩm 14.2 Tính toán phần trăm độ hút ẩm xác tới 0.001 nêu Mục 14.1 15 VẬT LIỆU THÔ 15.1 Phần trăm vật liệu thô tính toán từ phần hạt ghi sàng vật liệu lại sàng 2.00 mm, theo Mục 7.3, tổng khối lượng ghi Mục 6.1 Cách tính toán sau: 15.1.1 Từ khối lượng mẫu đất khô gió có Mục 6.1, trừ khối lượng hạt lại sàng 2.00 mm Hiệu số xem khối lượng phần đất khô gió lọt qua sàng 2.00 mm (chú thích 5) 15.1.2 Hiệu chỉnh khối lượng đất qua sàng 2.00 mm cho độ hút ẩm xác định Mục 14.1 15.1.3 Cộng thêm khối lượng hạt lại sàng 2.00 mm vào khối lượng hiệu chỉnh thu Mục 15.1.2 để nhận tổng khối lượng mẫu thử hiệu chỉnh cho độ hút ẩm 15.1.4 Các hạt lại sàng 2.00 mm sàng thô phải biểu diễn phần trăm khối lượng hiệu chỉnh thu từ Mục 15.1.3 Chú thích – Theo giả thiết độ hút ẩm hạt đất khô gió lại sàng 2.00 mm thực tế có chút phần trăm độ ẩm phần hạt Hàm lượng độ ẩm so với độ ẩm lỗ rỗng hạt đất loạt qua sàng 2.00 15 TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 mm tương đối nhỏ Do đó, sai số phát sinh giả thiết nêu coi không đáng kể Chú thích 10 – Yêu cầu phải có tính toán khác xử lý mẫu thí nghiệm theo Mục 6.2.1 (Phương pháp thay sử dụng sàng 4.75 mm 2.00 mm) Ở mục 15.1, thay sàng 4.75 mm cho sàng 2.00 mm Phần trăm qua sàng 2.00 mm tính sau: (1) hiệu chỉnh khối lượng hạt thí nghiệm qua sàng 4.75 mm 2.00 mm để xác định độ hút ẩm; (2) chia khối lượng hạt khô qua sàng 2.00 mm theo khối lượng hạt khô mẫu qua sàng 4.75 mm, nhân giá trị với 100 cho ta phần trăm hạt qua sàng 2.00 mm phần mẫu chọn (Mục 6.2.1); (3) nhân phần trăm với phần trăm tổng lượng mẫu qua sàng 4.75 mm cho ta phần trăm qua sàng 2.00 mm tổng lượng mẫu 16 PHẦN TRĂM ĐẤT TRONG HUYỀN PHÙ 16.1 Các kết đọc tỷ trọng kế hiệu chỉnh cách áp dụng hiệu chỉnh tổng hợp gần quy định Mục có tính đến việc sử dụng hoá chất khuếch tán, nhiệt độ dung dịch độ cao vạch chuẩn thân tỷ trọng kế 16.2 Phần trăm đất khuếch tán vào dung dịch thể qua chênh lệch số đọc tỷ trọng kế hiệu chỉnh phụ thuộc vào số lượng trọng lượng riêng đất khuếch tán Phần trăm đất khuếch tán lại dung dịch tính sau: Đối với tỷ trọng kế 152 H Ra x100 w Đối với tỷ trọng kế 151 H P (3) 1606( R  1)a x100 w đó: P (4) P = phần trăm hạt đất nguyên thể khuếch tán lại dung dịch R = số đọc tỷ trọng kế hiệu chỉnh W = ẩm, khối lượng tính theo gam hạt đất nguyên thể khuếch tán trừ độ hút a số phụ thuộc vào dung trọng dung dịch huyền phù = Đối với giá trị giả định G cho trọng lượng riêng đất, dung trọng nước 1.000 200C (680F), tính giá trị “a” qua công thức sau: 2.6500  1.000 G x 2.6500 G  1.000 Các giá trị “a”, lấy đến hai số thập phân nêu bảng a 16 AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Bảng Trọng lượng riêng, G Hằng số, a 2.95 2.85 2.75 2.65 2.55 2.45 2.35 0.94 0.96 0.98 1.00 1.02 1.05 1.08 16.2.1 Bảng đủ độ xác thí nghiệm thông thường để chọn số trọng lượng riêng gần sát cho mẫu đất cá biệt thí nghiệm 16.3 Để chuyển đổi phần trăm đất dung dịch huyền phù sang phần trăm toàn mẫu thí nghiệm bao gồm phần hạt lại sàng 2.00 mm (Số 10), phần trăm đất khuếch tán ban đầu lại dung dịch nhân với biểu thức sau: 100 - phần trăm lại sàng 2.00 mm (5) 100 17 ĐƢỜNG KÍNH CÁC HẠT ĐẤT TRONG DUNG DỊCH HUYỀN PHÙ 17.1 Đường kính tối đa, d, hạt dung dịch huyền phù, tương ứng với phần trăm theo số đọc tỷ trọng kế, tính toán cách sử dụng Định luật Stoke Theo Định luật Stoke: 30nL 980(G  G1 )T đó: d (6) d= đường kính hạt tối đa tính theo milimét; n= hệ số nhớt môi trường khuếch tán (trong trường hợp nước) theo Pa.s Thay đổi theo nhiệt độ môi trường khuếch tán; L = khoảng cách từ mặt dung dịch đến mức đo tỷ trọng dung dịch, mm (Với tỷ trọng kế ống đong cho trước, giá trị thay đổi theo số đọc tỷ trọng kế Khoảng cách coi độ sâu hiệu [Bảng 2]); T = khoảng thời gian từ bắt đầu làm lắng đến đọc, phút; G = trọng lượng riêng hạt đất; G1 = trọng lượng riêng môi trường khuếch tán (xấp xỉ 1.0 nước) 17 TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 Chú thích 11 – Do Định luật Stoke xem xét đến vận tốc cuối vật cầu rơi không giới hạn chất lỏng, nên kích thước tính toán đại diện cho đường kính vật cầu rơi vận tốc hạt đất Bảng – Các giá trị độ sâu hiệu sở tỷ trọng kế ống đong kích thƣớc cụ thể Tỷ trọng kế 151 H Chỉ số đọc thực tế tỷ trọng kế a Độ sâu hiệu quả, L, mm Tỷ trọng kế 152 H Chỉ số đọc thực Độ sâu hiệu tế tỷ trọng quả, L, mm kế Chỉ số đọc thực tế tỷ trọng Độ sâu hiệu quả, kế Các giá trị độ sâu hiệu tính toán từ phương trình sau: L = L1 + [L2 – (VB / A)] đó: L= độ sâu hiệu quả, mm; L1 = khoảng cách dọc theo thân tỷ trọng kế từ phần đỉnh bầu tỷ trọng vạch đọc tỷ trọng kế, mm; L2 = tổng chiều dài bầu tỷ trọng kế, mm; VB = thể tích bầu tỷ trọng kế, mm3; A = diện tích tiết diện ống đong, mm2 18 L, mm AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Đối với hai loại tỷ trọng kế, 151 H 152 H: L2 = 140 mm VB = 67000 mm3 A = 2780 mm2 Đối với tỷ trọng kế 151 H: L1 = 105 mm với số đọc 1.000 L2 = 23 mm với số đọc 1.031 Đối với tỷ trọng kế 151 H: L1 = 105 mm với số đọc g/L L2 = 23 mm với số đọc 50 g/L 17.2 Để thuận tiện tính toán phương trình viết sau: L T đó: D K = số phụ thuộc vào nhiệt độ dung dịch huyền phù trọng lượng riêng hạt đất Các giá trị K phạm vi nhiệt độ trọng lượng riêng cho sẵn Bảng Giá trị K không thay đổi loạt số đọc tạo thành thí nghiệm, giá trị L T lại thay đổi 19 TCVN xxxx:xx Bảng – AASHTO T88-00 Các giá trị K dùng phƣơng trình để tính đƣờng kính hạt phân tích tỷ trọng kế Nhiệt độ C Trọng lượng riêng hạt đất 2.45 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 2.80 2.85 18 PHÂN TÍCH BẰNG SÀNG HẠT MỊN 18.1 Sẽ tính phần trăm mẫu đất khuếch tán lại sàng phân tích sàng vật liệu rửa sàng 0.075 mm (Số 200) cách chia khối lượng phần hạt lại sàng cho khối lượng sấy khô tủ sấy nhân với 100 18.2 Sẽ tính phần trăm toàn mẫu thử bao gồm phần hạt lại sàng 2.00 mm (Số 10) cách nhân giá trị với biểu thức sau: 100 - phần trăm lại sàng 2.00 mm 100 19 VẼ ĐỒ THỊ 19.1 Phần trăm thu hạt có đường kính khác vẽ thành đồ thị giấy tỷ lệ logarit để tạo thành “đường cong thành phần hạt”, biểu thị hình 20 AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Phần trăm hạt nhỏ kích cỡ biểu thị Đường cong thành phần hạt – Mẫu đất số 4422X Hình – Đường cong đường kính hạt mẫu đất số 4422X 20 BÁO CÁO 20.1 Các kết đọc từ đường cong báo cáo sau: 20.1.1 Phần trăm hạt lớn mm; 20.1.2 Phần trăm cát thô từ 2.0 đến 0.42 mm; 20.1.3 Phần trăm cát mịn từ 0.42 đến 0.074 mm; 20.1.4 Phần trăm phù sa từ 0.074 đến 0.002 mm; 20.1.5 Phần trăm sét nhỏ 0.002 mm; 20.1.6 Phần trăm sét nhỏ 0.001 mm 20.2 Các kết phân tích hoàn chỉnh thực kết hợp phân tích sàng tỷ trọng kế báo cáo sau: Phân tích sàng Cỡ sàng Tiêu chuẩn, Phương án mm thay 75 50 25 4.75 2.00 0.425 0.075 in in in Số Số 10 Số 40 Số 200 21 Phần trăm qua sàng TCVN xxxx:xx AASHTO T88-00 Phân tích tỷ trọng kế Nhỏ hơn: Phần trăm 02 mm 002 mm 001 mm Đối với vật liệu thí nghiệm cho công việc hay mục đích đặc biệt khác, có phần hạt báo cáo bao gồm đặc tính kỹ thuật yêu cầu khác cho công việc mục đích 20.3 Báo cáo thành phần hạt phân tích qua sàng xác tới 0.1 % 20.4 Báo cáo phân tích tỷ trọng kế xác tới 0.1 % nhỏ 21 ĐỘ CHÍNH XÁC 21.1 Tiêu chí đánh giá để công nhận phân tích thành phần hạt đất sau: Chú thích 12 – Thông thường không yêu cầu xác định hạt có đường kính nhỏ 0.001 mm Tuy nhiên, muốn đạt thành phần với kích cỡ này, cần phải kéo dài thời gian đọc, tối thiểu 2880 phút Chú thích 13 – Các số Cột độ lệch tiêu chuẩn coi phù hợp thí nghiệm nêu Cột Các số Cột giới hạn mà hiệu số kết hai thí nghiệm thực cách không phép vượt 22 AASHTO T88-00 TCVN xxxx:xx Bảng – Độ xác thí nghiệm người thực Độ xác thí nghiệm người thực hiện: Chỉ tiêu Độ lệch Giới hạn công nhận thí nghiệm tiêu chuẩn hai kết Độ hút ẩm tính theo phần trăm độ ẩm: 4.75mm (Số 4) 0.15 0.4 2.00mm (Số 10) 0.21 0.6 Phân tích sàng tính theo % qua sàng: 2.00mm (Số 10) 0.66 1.9 0.425mm (Số 40) 1.07 3.0 0.075mm (Số 200) 1.19 3.4 Phân tích tỷ trọng kế tính theo % nhỏ hơn: 0.02mm 1.98 5.6 0.002mm 1.34 3.8 0.001mm 1.45 4.1 Độ xác thí nghiệm nhiều phòng thí nghiệm: Chỉ tiêu Độ lệch Giới hạn công nhận thí nghiệm tiêu chuẩn hai kết Độ hút ẩm tính theo phần trăm độ ẩm: 4.75mm (Số 4) 0.89 2.5 2.00mm (Số 10) 0.88 2.4 Phân tích sàng tính theo % qua sàng: 2.00mm (Số 10) 1.39 3.9 0.425mm (Số 40) 1.98 5.6 0.075mm (Số 200) 2.31 6.5 Phân tích tỷ trọng kế tính theo % nhỏ hơn: 0.02mm 4.32 12.2 0.002mm 3.19 9.0 0.001mm 3.16 8.9 23 ...TCVN xxxx:xx AASHTO T8 8-00 AASHTO T8 8-00 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Phân t ch thành phần h t đ t AASHTO T 88-00 (2004) PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Phương pháp nhằm xác định thành phần cỡ h t. .. VẼ ĐỒ THỊ 19.1 Phần trăm thu h t có đường kính khác vẽ thành đồ thị giấy t lệ logarit để t o thành “đường cong thành phần h t , biểu thị hình 20 AASHTO T8 8-00 TCVN xxxx:xx Phần trăm h t nhỏ... đổi lo t số đọc t o thành thí nghiệm, giá trị L T lại thay đổi 19 TCVN xxxx:xx Bảng – AASHTO T8 8-00 Các giá trị K dùng phƣơng trình để t nh đƣờng kính h t phân t ch t trọng kế Nhi t độ C Trọng