tài liệu uy tín được biên soạn bởi giảng viên đại học Bách Khoa TPHCM, thuận lợi cho qua trình tự học, nghiên cứu bổ sung kiến thức bộ môn địa chất công trình, bộ môn dầu khí, bộ môn cầu đường xây dựng dân dụng, Tài liệu được kiểm duyệt bởi giảng viên, phòng đào tạo trường đại học bách khoa, lưu hành nội bộ
Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Ths Cù Khắc Trúc Bài 1:XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNGKHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VẬT LIỆU A) XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA VẬT LIỆU ( Xi măng ): I Mục đích thí nghiệm: Làm quen với phương pháp thao tác thí nghiệm xác định tiêu bản- Khối lượng riêng- vật liệu Ứng dụng học để xác định khối lượng riêng số vật liệu để đưa vào ứng dụng như: xác định khối lượng cơng trình,tính cấp phối bêtơng,… II Cơ sở lý thuyết: Khối lượng riêng vật liệu khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái hồn tồn đặc Cơng thức tính tốn: Trong đó: γa: Khối lượng riêng vật liệu(g/cm3; kg/m3 ; tấn/m3) m: Khối lượng vật liệu trạng thái hồn tồn khơ(g; kg; tấn) Va: Thể tích hồn toàn đặc vật liệu(cm ; m3) III Tiến hành thí nghiệm: Xác định khối lượng riêng ximăng: a Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu: Cân kỹ thuật, độ xác 0.1g Bình Lechatelier Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh Ximăng, dầu hoả Tủ sấy, bình hút ẩm Giá xúc, giấy thấm b Trình tự thí nghiệm: 0 Cân m = 65g xi măng sấy khô nhiệt độ 105 C – 110 C SVTH: Nhóm ……… Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Ths Cù Khắc Trúc Đổ dầu hỏa vào bình le chatelier đến vạch (vạch chuẩn ), dung ống pepet điều chỉnh Lấy lau dầu bám thành bình Cho xi măng vào bình le chaterlier , lắc nhẹ cho bọt khí hết Chờ cho bột bình lắng xuống, đọc mức chất lỏng bình le chatelier thể tích V -Kết TN : m = 65g V = ……… cm3 (g/cm3) Nhận xét kết quả: Kết thí nghiệm ………………… với lý thuyết ( 3.05-3.15 g/cm3) do: + Sai số lúc đọc kết + Xi măng có nhiều phụ gia vơ hoạt tính + Xi măng bị ẩm + Lượng xi măng bị hao hụt do: gió thổi, rơi vãi thao tác khơng khéo, dính thành bình Lechatelier B) XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA VẬT LIỆU ( Cát, Đá ): I Mục đích thí nghiệm: - Làm quen với phương pháp thí nghiệm xác định khối lượng thể tích vật liệu Ứng dụng học để tính khối luợng cơng trình, cấp phối bêtơng II Cơ sở lý thuyết: Khối lượng thể tích vật liệu khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên Cơng thức tính: γo= m/ Vo 3 Trong đó: γo : khối lượng thể tích vật liệu (g/cm ; kg/m ; tấn/m ) m: khối lượng vật liệu trạng thái tự nhiên(g; kg; tấn) Vo : thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên(cm 3; m3) Chú ý: + Khối luợng thể tích vật liệu phụ thuộc vào độ ẩm nên xác định đại luợng phải rõ độ ẩm SVTH: Nhóm ……… Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Ths Cù Khắc Trúc + Đối với vật liệu rời( ximăng, cát, đá) ta ấn định trứơc thể tích vật liệu cách đổ vật liệu từ độ cao định xuống thùng đong biết trước thể tích + Đối với vật liệu có kích thước rõ ràng, để xác định khối lượng thể tích,ta đo kích thước chiều III Thí nghiệm: Xác định khối lượng thể tích cát (đá): a Dụng cụ, thiết bị, ngun liệu: - Lò sấy - Bình hút ẩm - Cân kỹ thuật, độ xác gam - Thùng chứa 2.83 lít - Cát cần có cho lần thí nghiệm b Trình tự thí nghiệm: - Đem cát (đá) sấy đến khối lượng không đổi - Xác định khối lượng thùng đong thể tích cân kỹ thuật, giá trị m1(g) - Cát (đá) đổ vào thùng đong thể tích cách đáy mặt thùng đong 10cm - Dùng dao gạt từ sang bên cho mặt thùng - Đem cân thùng chứa đầy cát (đá), giá trị m2( g) - Khối lượng thể tích cát (đá) tính theo cơng thức (2-1) sau: c Kết thí nghiệm: Cát Tự nhiên m1( g) m2( g) Vthùng (cm3) SVTH: Nhóm ……… Đá Đầm chặt ………… ……… Đầm chặt ………… ……… 2830 Tự nhiên ………… ………… 14160 Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng ………… GVHD: Ths Cù Khắc Trúc ……… ……… ……… Xácđịnh khối lượng thể tích bê tơng, gạch đất sét nung: a Dụng cụ, thiết bị, ngun liệu: - Lò sấy,bình hút ẩm - Cân kỹ thuật, độ xác 0.1 gam - Thước kẹp thứơc gập để đo chiều dài - Gạc đất sét nung cần cho lần thí nghiệm b Trình tự thí nghiệm: - Đem gạch đem sấy đến khối lượng không đổi - Dùng cân kỹ thuật để cân khối lượng G viên gạch(g) - Dùng thước đo cạnh viên gạch Quy ước: cạnh dài a, cạnh ngắn c, cạnh lại b Mỗi cạnh đo lần lấy giá trị trung bình cộng để làm giá trị tính tốn cạnh đó: aTB =(a1+a2)/2 (cm) bTB =(b1+b2)/2 (cm) cTB =(c1+c2)/2 (cm) - Xác định thể tích tự nhiên viên gạch (có tính độ rỗng hình học) theo cơng thức: Vo = a TB x b TB x cTB (cm3) - Xác định khối lượng thể tích biểu kiến viên gạch theo cơng thức: γo =G/Vo (g/cm3) SVTH: Nhóm ……… Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Ths Cù Khắc Trúc GACH NUNG: STT Lần mẫu cạnh a (cm) cạnh b (cm) cạnh c (cm) khối lượng m (g) thể tích V ϒo (cm ) (g/cm3) 1 TB 2 TB TB TB TB Khối lượng thể tích trung bình: m3 BÊ TƠNG: STT mẫu cạnh a Lần (cm) cạnh b (cm) cạnh c (cm) khối lượng m (g) thể tích V (cm3) ϒo (kg/m3) 1 TB 2 TB SVTH: Nhóm ……… Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Ths Cù Khắc Trúc TB Khối lượng thể tích trung bình: m3 Bài 2: XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN VÀ ĐÚC MÁC XI MĂNG Lượng nước tiêu chuẩ n mác xi măng hai tiêu chuẩn c hủ yếu dùng để xác định đánh giá c hất lượng xi mă ng, ảnh hưởng đến vấn đề cấp p hối bê tông IXÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN: 1- Mục đính – Ý nghĩa: Độ dẻo đại lượng đặc trưng để xác định lượng nước tiêu c huẩn hỗn hợp vữa bê tông Cường độ bêtông cường độ vữa phụ thuộc vào mác xi măng Lượng nước tiêu chuẩn sử dụng: 1 : trình hydrat hóa xi măng : làm hỗn hợp có độ dẻo linh động đổ khuông xây trát Lượng nước tiêu chuẩn phụ thuộc: + Khoáng xi măng : C S, C2 S tăng LNTC giảm + Độ mịn xi măng tăng giảm LNTC tăng hoạc giảm + Phụ gia: puzolang háo nước Lượng nước tiêu chuẩn tăng cường độ betong cường độ vữa giảm Lượng nước tiêu chuẩn N % X Mỗi loại xi măng có lượng nước tiêu chuẩn khác 2- Dụng cụ thí nghiệ m: - Ống đong - Cân kỹ thuật - Buret - Máy trộn - Dao thép - Vicat ( hình vẽ) SVTH: Nhóm ……… Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng SVTH: Nhóm ……… GVHD: Ths Cù Khắc Trúc Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng - - - GVHD: Cù Khắc Trúc 3- Trình tự thí nghiệm: Kiểm tra trượt có cố định rơi tự khơng ?( trượt m=300g) Cân 400g xi măng Đổ xi măng vào máy trộn, dùng bay khoét lổ tròn mặt xi măng Đổ nước khoảng 28% xi măng vào máy trộn Bật máy trộn chế độ chậm 90s, ngừng máy 15s vét xi măng dính xung quanh thành vào tâm máy, bật chế độ quay nhanh 90s Dùng bay vét xi măng thành khối Đặt vành khâu lên kính, múc vữa lần vào vành khâu Dằn mặt bàn 35 cái, dùng thước gạt mặt vành khâu Đưa vành vào vicat Hạ kim đo sát mặt vành khâu, vặn vít hãm.mở vít hãm sau 30s vặn vít lại, đọc thang đo, kim thang đo kim vicat cắm sau6vao2 vữa nhiêu Kim to dùng đo lượng nước tiêu chuẩn: cách tâm kính 5-7 mm Kim nhỏ dùng để thời gian bắt đầu kết thúc ninh kết mkt = mkn=> phải gắn thêm gia trọng vào kim nhỏ SVTH: Nhóm …… Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Cù Khắc Trúc 4- Tính tốn kết quả: Lượng nước tiêu chuẩn N % X Chính xác 0,25% Kết thí nghiệm tính tốn kết thí nghiệm: Khối lượng % Lượng nước Giá trị h trê n nước nhào trộn nhào trộn bảng đo (mm) (g) Lượng nước tiêu chuẩn Khơng đạt Khơng đạt Đạt Nhận xét kết thí nghiệm: Lượng nư ớc tiêu chuẩn xi măng Por tland …….% kếtquả thí nghiệm ….%(….ml)ứng với giátrị h=5 ( giới hạ n cho phép h=5- 7mm) Vậy xi măng sử dụng loại xi mă ng …… II- ĐÚC MẪU VÀ XÁC ĐỊNH M ÁC XI M ĂNG: 1- Mục đích – Ý nghĩa: Mác xi măng ảnh hưởng đến cường độ bê tông, xác định mác xi măng nhằm mục đích xác định cường độ chiệu nén bê tơng Qua xác định tính chất lý bê tơng Cát tiêu chuẩn hình tròn hạt cát d < 5mm, SiO 98%, W < 0,2% cấp phối định, dmax < 2mm Xi măng + cát tiêu chuẩn: 1:3 ( khối lượng ), mẫu 4x4x16, dưỡng hộ 28 ngày, độ ẩm 98% Sử dụng PCB40 xi măng Portland Blended 2- Dụng cụ thí nghiệ m: - Cân kỹ thuật - Ống đóng - Máy trộn - Khn 4x4x16 (cm) - Chày đầm - Bay Nguyên liệu: Xi măng : 450g SVTH: Nhóm …… Page Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng Cát tiêu chuẩn Nước tiêu chuẩn GVHD: Cù Khắc Trúc : 1350g : 225ml 3- Trình tự thí nghiệm: Đổ nước vào cối trộn, sau đổ nhẹ xi măng vào cối Bật máy chế độ chậm 30s, đổ cát vào tiếp tục trộn chậm 30s, tắt, dùng bay vét xung quanh thành máy trộn tập trung tâm Bật chế độ quay nhanh 60s Ngừng máy chuẩn bị đổ khuôn ( lau khô, bôi đầu khuôn ) Chia vữa làm phần: + Phần 1: rải vào ô khuôn, đầm 20 cho ô khuôn + Phần 2: tiếp tục đổ vào ô khuôn, đầm 20 cho ô khuôn Dùng bay miết mặt khuôn, dùng nylon đậy kín bề mặt khn để nước khỏi bay Tĩnh định 24h, tháo khuôn đem dưỡng hộ 28 ngày 4- Tính tốn kết quả: Rn P P Rn F F (kN/m2 , MPa, N/mm2 ) Trong đó: P: lực phá hoại ( N ) F: diện tích 40x40 (mm) ( Kết thí nghiệm tính tốn ) SVTH: Nhóm …… Page 10 Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Cù Khắc Trúc BÀI 3: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TƠNG Mục đích – Ý nghĩa: Thành phần cỡ hạt hay cấp phối tỷ lệ phối hợp cốt liệu cách hợp lý Nếu có tỉ lệ phối hợp hợp lý => Độ rỗng tỷ lệ thành phần côt liệu lớn nhỏ => cường độ khả chống xâm thực bê tơng Dụng cụ thí nghiệm: - Cân độ xác: cát 0.1g; đá 1g - Bộ sàn tiêu chuẩn (hình bên) : Cát : 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 Đá : 32; 25; 20; 12,5; 10,5mm - Khay - Giá xúc I XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT VÀ ĐỘ LỚN CỦA CÁT: Tiến hành thí nghiệm: - Cân 2000g cát (theo phương pháp lấy mẫu, sấy 105-1100C đến khối lượng không đổi) Sàn qua sàn 5mm, lấy 1000g việc xác định thành phần cỡ hạt sau rữa loại bỏ thành phần bụi sét Sàng qua sang cát, tiến hành sàng tay sàng máy Khi sàng tay: thời gian sàng sàng phút không 0,1% khối lượng nguyên liệu lọt qua sàng Chú ý : thực sàng cách sau: - Đặt tờ giấy trăng sàng đến khơng thấy ngun cật liệu qua sàng ngừng - Cân khổi lượng cát sàng xác đến 0.1g Tính tốn kết quả: a) Tính lượng sót riêng biệt: (ai) mi 100% m b) Tính lượng sót tích lũy: (Ai) Ai c) Mođun dộ lớn: SVTH: Nhóm …… Page 11 Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng Mn A i GVHD: Cù Khắc Trúc A5 A0,63 100 100 Mn > 2,5 : cát hạt lớn 2< Mn < 2,5 : cát hạt trung bình 1,5< Mn < : cát hạt nhỏ Mn < 1,55 : cát hạt mịn Phạm vi cho phép cốt liệu nhỏ xác định theo bảng sau: D(mm) 0.16 0.315 0.63 1.25 2.5 Ai(%) 90-100 70-90 35–70 15-45 –20 Kết thí nghiệm: Số liệu thí nghiệm Lượng sót riêng biệt (g) Lượng sót riêng biệt (%) Lượng sót tích lũy ( %) Ai Tổng cộng: ……… (g) 2.5 Kích thước cỡ sàng(mm) 1.25 0.63 0.315 0.16 cát hạt lớn Ta biểu diễn biểu đồ thành phần hạt sau: SVTH: Nhóm …… Page 12 Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Cù Khắc Trúc Biểu đồ xác đinh thành phần hạt 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Đường thành phần hạt Đường giới hạn Đường giới hạn Nhận xét: Từ đường cấp phối hạt ta thấy đường cấp phối cát có nhiều chỗ nằm phạm vi cho phép Vậy kết luận loại cát có cấp phối khơng thích hợp cho dùng bê tông II XÁC ĐINH THÀNH PHẦN HẠT VÀ ĐỘ LỚN CỦA ĐÁ: Tiến hành thí nghệm: - Cân 15000g sấy khơ, xác đến 1g - Xếp sàng theo thứ tự lỗ bé dưới, lỗ to Đổ mẫu sỏi dăm lên sàng - Tiến hành lắc sàng theo hai phương vng góc Tuyệt đối khơng xoa, vỗ hay ấn lên sàng - Kiểm tra kỹ với sàng, thấy lắc mà khơng hạt cót liệu rơi xuống ngừng Cân lượng đá sót lại sàng ghi lại kết Cơng thức tính tốn: a) Tính lượng sót riêng biệt: (ai) mi 100% m b) Tính lượng sót tích lũy: (Ai) Ai Phạm vi cho phép cốt liệu lớn xác định theo bảng sau: D D max 0.5(Dmax+Dmin Cỡ sàng tiêu chuẩn (mm) Ai(%) 90-100 ) 40-70 -10 1.25Dmax Độ lớn cốt liệu thô dùng cho bêtông đánh giá hai tiêu D max D SVTH: Nhóm …… Page 13 Báo cáo thí nghiệm Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Cù Khắc Trúc Dmax đường kính lổ sàng cỡ sàng có lượng sót tích lũy nhỏ 10% gần 10% Dmin đường kính lổ sàng cỡ sàng có lượng sót tích lũy lớn 90% gần 90% Kết thí nghiệm: Số liệu thí nghiệm Kích thước cỡ sàng (mm) 32 25 20 12.5 10