AASHTO T100-06 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Xác định tỷ trọng hạt AASHTO T 100-061 ASTM D 854-00 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 T100-06 AASHTO T100-06 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Xác định tỷ trọng hạt AASHTO T 100-061 ASTM D 854-00 PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Tiêu chuẩn bao gồm việc xác định tỷ trọng hạt đất dụng cụ pycnometer Khi đất bao gồm hạt lớn sàng 4.75 mm (No.4) theo phương pháp trình bày Tiêu chuẩn T85 Khi đất hạt lớn nhỏ sàng 4.75 mm dùng thí nghiệm phù hợp để tiến hành thí nghiệm riêng cho phần Tỷ trọng hạt giá trị trung bình hai giá trị (Chú thích 1) Khi giá trị tỷ trọng hạt dùng cho tính toán có liên quan đến phần xác định theo tỷ trọng kế, với phần xác định từ thí nghiệm phân tích thành phần hạt theo AASHTO T 88 có ý thí nghiệm tỷ trọng hạt thực với phần đất lọt qua sàng 2.00 mm (No.10) 1.2 Điều sau áp dụng cho tất giới hạn quy định tiêu chuẩn này: Với mục xác định tuân theo quy định tiêu chuẩn, giá trị quan sát hay giá trị tính toán làm tròn đến “đơn vị gần nhất” bên phải số dùng để thể giá trị giới hạn làm tròn cần tuân theo Tiêu chuẩn R 11 Chú thích – Tỷ trọng trung bình cân nên tính theo công thức sau: R1 P1 100G1 100G2 đó: Gavg (1) Gavg = tỷ trọng hạt trung bình cân đất bao gồm hạt lớn nhỏ sàng 4.75 mm (No.4) R1 = phần trăm hạt nằm sàng 4.75 mm, P1 = phần trăm hạt lọt qua sàng 4.75 mm, G1 = tỷ trọng hạt đo phần hạt đất nằm sàng 4.75 mm xác định theo Tiêu chuẩn AASHTO T 85, G2 = tỷ trọng hạt đo phần hạt đất lọt qua sàng 4.75 mm xác định theo thí nghiệm 1.3 Các giá trị theo hệ đơn vị SI xem tiêu chuẩn 1.4 Tiêu chuẩn liên quan đến vật liệu, thao tác, thiết bị có hại Tiêu chuẩn không đặt mục tiêu giải tất vấn đề an toàn trình sử dụng Là trách nhiệm sử dụng tiêu chuẩn phải thiết lập thao tác an toàn sức khoẻ phù hợp quy định áp dụng hạn chế trước sử dụng Xem thêm Phần 5.4.1 các cảnh báo cụ thể TCVN xxxx:xx TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn AASHTO: AASHTO T100-06 M 92, Các sàng lưới thép cho mục đích thí nghiệm, M 145, Phân loại đất hỗn hợp đất cấp phối cho mục đích xây dựng đường, M 146, Các thuật ngữ liên quan đến đất nền, cấp phối đất vật liệu đắp, M 231, Các dụng cụ cân dùng thí nghiệm vật liệu, R 11, Tiêu chuẩn vị trí số xem số có nghĩa giá trị giới hạn định, T 85, Tỷ trọng hạt mức độ hút nước cốt liệu thô, T 88, Phân tích thành phần hạt đất 2.2 Tiêu chuẩn ASTM: C 127, Phương pháp thí nghiệm xác định độ chặt, độ chặt tương đối (Tỷ trọng) độ hút nước cốt liệu thô, D 653, Các thuật ngữ tiêu chuẩn liên quan đến Đất, Đá chất lỏng, D 2487, Tiêu chuẩn phân loại đất cho mục đích xây dựng (Hệ thống tiêu chuẩn phân loại thống nhất), D 4753, Các hướng dẫn tiêu chuẩn để đánh giá, chọn lựa quy định cân, khối lượng chuẩn dùng cho đất, đá thí nghiệm với vật liệu xây dựng, D 6026, Các thực hành tiêu chuẩn số có nghĩa cho số liệu địa kỹ thuật, E 1, Quy định nhiệt kế ASTM ĐỊNH NGHĨA 3.1 Tỷ trọng hạt – tỷ số khối lượng đơn vị thể tích vật liệu nhiệt độ nói rõ khối lượng thể tích nước lọc khí nhiệt độ nói rõ (theo định nghĩa E 1547) Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG 4.1 Tỷ trọng hạt đất sử dụng hầu hết phương trình để thể mối quan hệ pha khí, nước hạt rắn lượng thể tích vật liệu 4.2 Thuật ngữ hạt rắn sử dụng địa kỹ thuật công trình muốn nói đến hạt khoáng vật xuất tự nhiên không tan nước Do vậy, tỷ trọng vật liệu có chứa vật liệu (ví dụ xi măng, vôi, v.v ), chứa vật liệu tan nước (ví dụ clorua nát ri), đất chứa vật chất có tỷ trọng nhỏ cần xử lý đặc biệt định nghĩa định tỷ trọng hạt DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 5.1 Thiết bị thí nghiệm bao gồm: AASHTO T100-06 5.1.1 TCVN xxxx:xx Pycnometer – Hoặc ống nghiệm tích 100 mL chai có nút đậy với thể tích 50 mL (Chú thích 2) Vật liệu nút phải tương tự vật liệu chai, với kích thước hình dạng cho dễ dàng đậy nút đến độ sâu cố định cổ chai cần có lỗ nhỏ phép khí nước thừa thoát Chú thích – Việc sử dụng bình thể tích hay chai có nút sở thích cá nhân, nói chung bình thể tích nên sử dụng mẫu đất lớn cỡ để dùng chai có nắp kích cỡ lớn hạt mẫu Yêu cầu dùng bình thể tích với thể tích 500 mL cho mẫu đất sét với độ ẩm tự nhiên chúng (Xem Mục 8.2) 5.1.2 Cân – Hoặc dùng cân M 231 cấp hạng G với việc dùng bình thể tích M 231 cấp hạng B với việc dùng chai có nắp 5.1.3 Tủ sấy – Tủ sấy khô khống chế nhiệt kế có khả trì nhiệt độ 1105oC (230 9oF) 5.1.4 Nhiệt kế - Có khả đo nhiệt độ khoảng tiến hành thí nghiệm, chúng chia độ 0.5oC (1oF) đáp ứng yêu cầu ASTM E hay dùng dụng cụ nhiệt kế khác có độ xác độ nhạy CÁC YÊU CẦU CHUNG VỀ CÂN 6.1 Khi sử dụng bình thể tích để xác định tỷ trọng hạt, tất khối lượng xác định đến 0.01 g Khi sử dụng chai có nút để xác định tỷ trọng hạt, tất khối lượng xác định đến 0.001 g HIỆU CHUẨN PYCNOMETER 7.1 Pycnometer cần phải sạch, khô, cân ghi lại khối lượng Pycnometer đổ đầy nước lọc (Chú thích 3) nhiệt độ phòng Xác định khối lượng pycnometer nước lọc sau ghi lại (W a) Đưa nhiệt kế vào nước xác định nhiệt độ Ti đến vạch chia độ nhỏ Chú thích – Dầu hỏa thường tốt nước lọc cho tất loại đất sử dụng thay cho nước lọc mẫu đất sấy khô 7.2 Từ khối lượng W a xác định nhiệt độ đo T i, thiết lập bảng giá trị W a ứng với nhiệt độ Ti khác nhau, nhiệt độ thường dải phổ biến xác định khối lượng W b sau (Chú thích 4) Các giá trị W a tính sau: Wa (ở Tx) = (khối lượng thể tích nước T x / khối lượng thể tích nước Ti) x (W a (ở Ti) - W) + W (2) đó: Wa = khối lượng pycnometer nước theo gam; W = khối lượng pycnometer theo gam; TCVN xxxx:xx AASHTO T100-06 Ti = nhiệt độ quan sát nước, theo độ C, Tx = nhiệt độ mong muốn khác, theo độ C Chú thích – Phương pháp cho trình tự thuận tiện cho phòng thí nghiệm thực xác định với pycnometer Nó áp dụng tương tự cho lần xác định Đưa pycnometer chất bên số nhiệt độ định cân khối lượng W a W b cần nhiều thời gian Việc chuẩn bị bảng khối lượng W a cho nhiệt độ có xác định khối lượng W b thuận tiện nhiều Điều quan trọng khối lượng W a W b dựa vào nhiệt độ nước xác định nhiệt độ Các giá trị khối lượng riêng tương đối nước nhiệt độ từ 18 đến 30oC đưa Bảng MẪU 8.1 Đất sử dụng thí nghiệm xác định tỷ trọng độ ẩm tự nhiên sấy khô Khối lượng mẫu sấy khô tối thiểu 25 g sử dụng bình thể tích tối thiểu 10 g sử dụng chai có nút đậy 8.2 Mẫu độ ẩm tự nhiên – Khi mẫu chứa độ ẩm tự nhiên, khối lượng đất W o làm khô tủ sấy xác định cuối thí nghiệm cách cho nước bay nhiệt độ 110 5oC (230 9oF) (Chú thích 5) Các mẫu đất sét độ ẩm tự nhiên làm phân tán nước lọc trước cho vào bình 500 mL cách sử dụng dụng cụ khuấy quy định T 88 (Chú thích 6) 8.3 Mẫu sấy khô tủ sấy – Khi dùng mẫu sấy khô tủ sấy mẫu cần làm khô 12 tủ sấy trì nhiệt độ 110 5oC (230 9oC) khối lượng không đổi (Chú thích 5), sau để nguội đến nhiệt độ phòng, cân cho vào pycnometer hay cho vào pycnometer cân Cho nước lọc vào pycnometer cho mẫu đất bị ngập hoàn toàn Mẫu ngâm tối thiểu 12 Chú thích – Làm khô số loại đất 110oC làm ẩm dạng hợp chất gây thủy phân, trường hợp muốn làm khô áp suất giảm thấp độ nhỏ AASHTO T100-06 TCVN xxxx:xx Chú thích – Thể tích tối thiểu vữa sét chuẩn bị thiết bị khuấy quy định theo T 88 dùng bình 500 mL TRÌNH TỰ 9.1 Thêm nước lọc vào mẫu chuẩn bị Mục mức ngập mẫu tối đa ba phần tư bình thể tích khoảng nửa dùng chai (Chú thích 7) 9.2 Đưa túi khí đất phương pháp sau: (1) hút chân không bình với giá trị 13.33 kPa (100 mm Hg) nhỏ giá trị áp suất tuyệt đối (2) đun nhẹ 10 phút đồng thời xoay bình để trợ giúp việc thoát khí Việc hút chân không bình thực cách nối bình trực tiếp vào bơm chân không sử dụng bình hình chuông Một số loại đất bị sôi mạnh giảm áp suất Trong trường hợp vậy, thiết phải giảm áp tốc độ chậm dùng bình lớn (Chú thích 8) Các mẫu đun nóng sau làm nguội đến nhiệt độ phòng Chú thích – Nếu sử dụng phương pháp chân không để làm thoát khí, lượng nước lọc yêu cầu đưa vào theo lớp, lớp chịu áp lực chân không mẫu ngừng thoát khí Chú thích – Khi sử dụng chân không phần lắc nhẹ bình theo đợt trình thoát khí (A) Các mẫu độ ẩm tự nhiên có tính dẻo cao yêu cầu từ sáu đến tám để làm thoát khí; mẫu có tính dẻo thấp yêu cầu từ đến để đuổi khí (B) Các mẫu làm khô tủ sấy yêu cầu từ đến để làm thoát khí 9.3 Cho nước lọc vào pycnometer mức hiệu chuẩn, làm làm khô bình phía vải lau khô Xác định khối lượng pycnometer đất bên W b, đo nhiệt độ theo độ C Tx theo nội dung mô tả Mục 10 TÍNH TOÁN VÀ BÁO CÁO 10.1 Tính toán tỷ trọng đất với nước nhiệt độ T x sau: Tỷ trọng, nhiệt độ Tx = W o/[W o + (W a – W b)] (3) đó: Wo = khối lượng mẫu đất làm khô tủ sấy theo gam Wa = khối lượng pycnometer với nước bên nhiệt độ Tx (Chú thích 9) theo gam, Wb = khối lượng pycnometer với đất nước bên nhiệt độ T x theo gam, Tx = nhiệt độ chất đựng bên pycnometer xác định khối lượng W b tính theo độ C TCVN xxxx:xx AASHTO T100-06 Chú thích – Giá trị nên lấy từ bảng giá trị Wa chuẩn bị theo Mục 7.2 với nhiệt độ thường xuất cân khối lượng W b 10.2 10.2 Ngoại trừ có yêu cầu khác, giá trị tỷ trọng báo cáo cần dựa vào nhiệt độ nước 20oC Giá trị dựa vào nhiệt độ nước 20 oC tính từ giá trị ứng với nhiệt độ nước đo Tx theo công thức sau: Tỷ trọng nhiệt độ 20oC = K x Tỷ trọng nhiệt độ Tx (4) đó: K = số có cách chia khối lượng riêng tương đối nước nhiệt độ Tx cho khối lượng riêng tương đối nước 20 oC Các giá trị ứng với nhiệt độ khác cho Bảng 10.3 Khi cần báo cáo giá trị tỷ trọng ứng với nhiệt độ nước oC giá trị tỷ trọng tính cách nhân giá trị tỷ trọng nhiệt độ T x với khối lượng riêng tương đối nhiệt độ Tx 10.4 Khi phần mẫu đất ban đầu bị loại trình chuẩn bị mẫu báo cáo phần đất tiến hành thí nghiệm 10.5 Khi sử dụng bình thể tích để xác định giá trị tỷ trọng kết báo cáo xác đến 0.01 10.6 Khi sử dụng chai có nút đậy để xác định tỷ trọng kết báo cáo xác đến 0.001 11 ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ ĐỘ LỆCH 11.1 Các tiêu chuẩn để đánh giá mức độ chấp nhận cho kết thí nghiệm xác định tỷ trọng có từ phương pháp thí nghiệm cho hạt lọt qua sàng 4.75 mm (No 10) đưa Bảng (Chú thích 10): a Các số thể tương ứng theo giới hạn (SI) (D2S) mô tả tiêu chuẩn thực hành ASTM C 670 định độ xác cho thí nghiệm vật liệu xây dựng b Các giá trị thể giá trị độ lệch chuẩn định nhóm ASTM vật liệu AASHTO T100-06 TCVN xxxx:xx c Các giá trị thể giá trị độ lệch chuẩn định nhóm AASHTO vật liệu d Hiện chưa có tiêu chuẩn để định giá trị độ lệch chuẩn cho đất không dính Chú thích 10 – Các số Cột độ lệch chuẩn nhận thấy phù hợp cho vật liệu Cột Các số Cột giới hạn không nên vượt hiệu kết thực thí nghiệm tiến hành hợp lý Ngoại trừ yêu cầu nhiệt kế, độ xác báo cáo, kích cỡ khối lượng tối thiểu phần dụng cụ làm khô bị xóa bỏ, phương pháp thí nghiệm tương tự ASTM D 854–00 ... phần trăm h t l t qua sàng 4.75 mm, G1 = t trọng h t đo phần h t đ t nằm sàng 4.75 mm xác định theo Tiêu chuẩn AASHTO T 85, G2 = t trọng h t đo phần h t đ t l t qua sàng 4.75 mm xác định theo thí...TCVN xxxx:xx AASHTO T1 00-06 AASHTO T1 00-06 TCVN xxxx:xx Tiêu chuẩn thí nghiệm Xác định t trọng h t AASHTO T 100-061 ASTM D 854-00 PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Tiêu chuẩn bao gồm việc xác định t trọng. .. phần T trọng h t giá trị trung bình hai giá trị (Chú thích 1) Khi giá trị t trọng h t dùng cho t nh toán có liên quan đến phần xác định theo t trọng kế, với phần xác định t thí nghiệm phân t ch