Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4198:1995 về Đất xây dựng - Các phương pháp xác định thành phần hạt trong phòng thí nghiệm quy định phương pháp xác định thành phần hạt của đất loại cát và đất loại sét trong phòng thí nghiệm, dùng cho xây dựng.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 4198 : 1995 ĐẤT XÂY DỰNG - CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Soils - Laboratory methods of determination of grain size distribution Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định thành phần hạt đất loại cát đất loại sét phòng thí nghiệm, dùng cho xây dựng Quy định chung 1.1 Thành phần hạt đất hàm lượng nhóm hạt có độ lớn khác đất biểu diễn tỉ lệ phần trăm so với khối lượng mẫu đất khơ tuyệt đối lấy để phân tích 1.2 Xác định thành phần hạt phân chia đất thành nhóm cỡ hạt gần độ lớn xác định hàm lượng phần trăm chúng 1.3 Thành phần hạt đất cát xác định phương pháp sàng (rây), theo hai cách: - Không rửa nước (rây khơ) để phân chia hạt có kích thước từ 10 đến 0,5mm - Có rửa nước (rây ướt), để phân chia hạt có kích thước từ 10 đến 0,1mm 1.4 Thành phần hạt đất loại cát đất loại sét xác định phương pháp tỉ trọng kế phân chia hạt có kích thước từ 0,01 đến 0,002 mm phương pháp rây với hạt lớn 0,1mm 1.5 Việc lấy mẫu đất thí nghiệm thực theo TCVN 2683: 1991 “Đất xây dựng Phương pháp lấy, bao gói, vận chuyển bảo quản mẫu” Mẫu để xác định thành phần hạt cần được: a) Nghiền nhỏ cối sứ chày có đầu bọc cao su, để tách hạt có kích thước lớn 0,1mm; b) Đun sôi nước sau nghiền nhỏ thay thành phần phức chất trao đổi đất ion NH4+ để tách hạt có kích thước nhỏ 0,1mm Đối với đất có huyền phù (thể vẩn) bị kết tủa, thí nghiệm phải đun sôi mẫu nước thay phần phức chất trao đổi đất ion Na+ 1.6 Thành phần hạt đất xác định từ mẫu trạng thái khơ gió, nghiền nhỏ cối sứ chày có đầu bọc cao su, máy nghiền khơng làm vỡ hạt Chú thích: Đối với bùn, đất than bùn than bùn, cho phép xác định thành phần hạt từ mẫu có độ ẩm tự nhiên 1.7 Khi xác định thành phần hạt đất cát phương pháp rây có rửa nước, phải dùng nước máy, nước mưa nước sông lọc sạch; xác đình thành phần hạt đất loại sét phương pháp tỉ trọng kế, phải dùng nước cất 1.8 Khi xác định thành phần hạt đất phương pháp tỉ trọng kế, phải giữ cho bình đựng huyền phù khơng bì rung, không chịu tác động khác, không bị ảnh hưởng nắng nhiệt độ cao 1.9 Các phép cân cân kĩ thuật phải tiến hành với độ xác đến 0,01g; cân mẫu đất có khối lượng 200g lớn cho phép tiến hành với độ xác đến 1g Các phép cân cân phân tích phải tiến hành với độ xác đến 0,001g 1.10 Mỗi mẫu đất để xác định thành phần hạt cho phép tiến hành thí nghiệm lần Số lượng mẫu phân tích ao nhiệm vụ nghiên cứu định Đối với cơng trình quan trọng, chọn cấp phối hạt, chọn đất làm vật liệu đắp, v v cần phải tiến hành thí nghiệm song song để xác định thành phần hạt Với hàm lượng nhóm hạt 10%, sai số phép hai lần 1%, với hàm lượng nhóm hạt 10%, phép 3% Dụng cụ thiết bị thí nghiệm 2.1 Để xác định thành phần hạt đất phương pháp rây, cần dùng dụng cụ thiết bị sau đây: - Cân kĩ thuật, có độ xác đến 0,0lg; - Bộ rây (có ngăn đáy) có kích thước lỗ: 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 0,1mm; - Cối sứ chày bọc cao su; - Tủ sấy điều chỉnh nhiệt độ; - Bình hút ẩm có canxi clorua; - Bát đựng đất; - Quả lê cao su (để dồn rửa hạt đất, hút nước); - Dao con; - Cân có độ xác đến 1g; - Máy sàng lắc Chú thích: Cho phép sử dụng rây chuẩn nước phương Tây có kích thước tương đương 2.2 Để xác định thành phần hạt đát phương pháp tỉ trọng kế, cần dùng dụng cụ thiết bị dẫn Điều 2.1 dụng cụ sau đây: - Cân phân tích; - Tỉ trọng kế có thang từ 0,995 đến 1,030 có giá trị vạch chia 0,001(loại B) (hình 1) tỉ trọng kế có thang chia từ đến 60 (loại A) (hình 2); - Bộ phận đun làm lạnh nước (hệ thống ống xoắn bếp điện); - Các phễu có đường kính từ đến 3cm 14cm; - Các bình tam giác (hình 3) có dung tích 1000cm ống đo thủy tinh có dung tích 1000cm đường kính 60 ± 2mm (hình 4); Nhiệt kế có độ xác 0,50C; - Que khuấy (hình 5); - Đồng hồ bấm giây; - Máy rửa; - ống hút cỡ 5cm3 50cm3; - Thước thẳng dài 20cm có vạch chia milimét Các phương pháp thí nghiệm , 3.1 Xác định thành phần hạt đất phương pháp rây 3.1.1 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm a) Để phân chia đặt thành nhóm hạt phương pháp rây khơ, cân dùng rây có kích thước lỗ 10; 5; 2; 1; 0,5mm; phương pháp rây ướt cân dùng lại rây có lỗ 10; 5; 2; 1; 0,5 va thêm hai cỡ 0,25 0,25 0,1mm Lắp rây thành chồng (cột) theo thứ tự tăng dần kích thước lỗ kể từ đáy trở lên b) Mẫu trung bình để phân tích lấy theo phương pháp chia tư Để lấy mẫu cần trộn đất khơ gió (phơi khơ khơng khí), rải thành lớp mỏng tờ giấy dầy gỗ mỏng Dùng dao con, rạch thành hai đường vng góc chia bề mặt lớp đất thành bốn phần tương đương sau gạt bỏ đất hai phấn đối xứng Đất hai phần lại trộn tiếp tục làm lại khối lượng đất lại vào khoảng - 100 - 200 g đất khơng chứa hạt có kích thước lớn 2mm - 300 - 900g đất chứa đến 10% (theo khối lượng) hạt có kích thước lớn 2mm; - 1000 - 2000g đất chứa 10 đến 30% hạt có kích thước lớn 2mm; - 2000 - 5000g đất chứa 30% hạt có kích thước 2mm Chú thích: Hàm lượng hạt lớn 2mm ước lượng mắt _ c) Cân mẫu đất trung bình cân kĩ thuật với độ xác quy định Điều 1.9 tiêu chuẩn 3.1.2 Tiến hành phân tích theo phương pháp rây khơ: a) Lấy mẫu đất trung bình cân khối lượng (theo Mục b c Điều 3.1.1) Đổ mẫu đất vào rây lắc tay máy qua sàng tiêu chuẩn (Mục a Điều 3.I.1) Khi sàng mẫu đất có khối lượng lớn 1000g nên đổ đất vào rây thành hai đợt Từng nhóm hạt lại rây, bắt đấu từ rây cùng, đổ vào cối sứ nghiền thêm chày có đầu bọc cao su, sau lại sàng qua rây đó, đạt yêu cầu Để kiểm tra việc sàng lắc nhóm hạt đất đạt yêu cầu hay chưa, cần rây đất lên mặt tờ giấy trắng; thấy có hạt đất rơi xuống tờ giấy đổ hạt vào sàng tiếp kiểm tra không thấy hạt đất rơi xuống giấy thơi b) Cân riêng nhóm hạt lại rây lọt xuống ngăn đáy Lấy tổng khối lượng tất nhóm hạt so sánh với khối lượng mẫu đất trung bình lấy để phân tích Nếu sai lệch khối lượng q l% phải phân tích lại Khối lượng đất tổn hao dùng rây phân chia cho tất nhóm hạt, theo tỉ lệ khối lượng chúng c) Hàm lượng nhóm hạt (P), biểu diễn phần trăm, tính theo cơng thức (l): Trong đó: mh - khối lượng nhóm hạt, tính gam; m – khối lượng mẫu trung bình lay để phân tích, tính gam Kết tính tốn biểu diễn với độ xác đến 0,1% d) Trìng bày kết phân tích dạng bảng số lượng chứa phần trăm đất nhóm hạt có kích thước lớn 10; 10 đến 5; đến 2; đến 1; đến 0,5 nhỏ 0,5mm Kết phân tích kèm theo thích phương pháp xác định 3.1.3 Tiến hành phân tích theo phương pháp rây ướt a) Lấy mẫu đất trung bình, cân khối lượng (theo Mục b c Điều 3.1.1) đổ đất vào bát nhỏ cân trước Dùng nước làm ẩm đất nghiền đất chày có đầu bọc cao su Sau đổ nước vào đất, khuấy đục huyền phù để lắng 10 đến 15 giây Đổ nước có hạt khơng lắng (thể vẫn) qua rây có lỗ 0,1mm Cứ tiến hành khuấy đục đổ lên rây nước bên hạt lắng xuống hoàn toàn Dùng lê cao su bơm nước dội hạt lại rây vào bát, gạn đổ nước bát Sấy đất bát trạng thái khơ gió cân bát với đất để tìm khối lượng đất sau dội rửa hạt nhỏ 0,1mm qua rây Xác định khối lượng hạt có kích thước nhỏ 0,1mm theo hiệu số khối lượng mẫu trung bình lấy để phân tích khối lượng đất sau rửa hạt có kích thước nhỏ 0,1mm Sàng rửa bỏ hạt có kích thước nhỏ 0,1mm qua rây tiêu chuẩn (mục a Điều 3.1.1.) kiểm tra việc sàng nhóm hạt qua rây, dẫn mục a, Điều 3.1.2 tiêu chuẩn b) Cân riêng nhóm hạt bị giữ lại rây Lượng đất tổn hao sàng phải chia cho nhóm hạt theo tỉ lệ khối lượng chúng Tính hàm lượng phần trăm nhóm hạt theo cơng thức (1) c) Kết phân tích trình bày dạng bảng, ghi lượng chứa phần trăm nhóm hạt có kích thước lớn 10; 10 đến 5; đến 1; đến 0,5; 0,5 đến 0,25; 0,25 đến 0,1 nhỏ 0,1mm; đồng thời có thích phương pháp xác định 3.2 Xác định thành phần hạt đất phương pháp tỉ trọng kế tiến hành đo mật độ huyền phù tỉ trọng kế hiệu chỉnh trước, theo dẫn Điều từ 1.1 đến 1.6 Phụ lục thuộc tiêu chuẩn 3.2.1 Khi phân tích mẫu đất có huyền phù khơng kết tủa, để rửa hạt pha loãng huyền phù, phải dùng nước cất có thêm dung dịch NH4OH nồng độ 25% theo liều lượng 0,5cm3 cho lít nước cất 3.2.2 Cách chuẩn bị mẫu trung bình để phân tích a) Bằng phương pháp chia tư, lấy mẫu đất 200g trạng thái khơ gió sàng qua rây có kích thước lỗ 10; 5; 2; 1; 0,5mm Cân nhóm hạt bị giữ lại rây nhóm hạt lọt xuống ngăn đáy Nếu mẫu đất khơng có hạt lớn, khơng cần phải sàng qua rây có lỗ 1mm lớn Đối với mẫu đất nói phần thích Điều 1.6 khơng tiến hành cơng việc b) Cũng phương pháp chia tư, lấy mẫu đát trung bình lọt qua rây có kích thước lỗ 0,5mm, cho vào bát biết khối lượng cân bát có chứa đất để xác định khối lượng đát có hạt nhỏ 0,5mm dùng vào phân tích Khối lượng mẫu đất lấy vào khoảng: 20g đất sét; 30g đất sét pha; 40g đất cát pha; Đối với đất bùn, đất than bùn than bùn, nói phần thích điều 1.6, khối lượng mẫu phân tích nên lấy lớn trị số nêu trên, tùy theo độ ẩm tự nhiên chúng Đồng thời với việc lấy mẫu trung bình để xác định thành phần hạt, phải lấy mẫu để xác định độ ẩm khối lượng riêng đất Chú thích: Cho phép lấy khối lượng riêng đất theo số liệu ghi sổ tay kỹ thuật đất c) Kiểm tra ngưng keo (kết tủa) huyền phù Bằng phương pháp chia tư, lấy mẫu đất có khối lượng vào khoảng 2g, dùng chày có đầu bọc cao su nghiền mẫu đất với đến 6cm3 nước cất bát, sau đổ thêm vào bát 14 đến 16cm nước cất đun sôi huyền phù khoảng thời gian từ đến 10 phút Đổ huyền phù bát vào ống nghiệm vào ống đo có dung tích từ 100 đến 150cm đổ thêm lượng nước cất, cho thể tích huyền phù lên đến khoảng 100cm3 đất sét, 70cm3 sét pha 50cm3 đất cát pha Lắc huyền phù để yên bình Nếu sau thời gian huyền phù kết tủa vật kết tủa sau rơi xuống đáy ống nghiệm (hoặc đáy ống đo) có kết cấu rời, dạng bơng dịch thể chất kết tủa suốt, coi đất có kết tủa có muối hồ tan, cần phải xử li trước tiến hành phân tích d) Tiến hành xử lí đất có kết tủa có muối hòa tan phương pháp rửa Đem khối lượng đất dùng để phân tích cho vào phễu có lót giấy lọc Rót nước cất đun sơi để nguội vào phễu có đất để lọc muối hòa tan vào bình tam giác 1000cm Trong trình rửa, ý giữ cho mặt dung dịch cao mặt đất phễu 5mm Để kiểm tra việc rửa muối, cần lấy hai ống nghiệm, cho vào ống 2cm dung dịch nước lọc qua phễu, thêm vào ống nghiệm thứ vài giọt HC10% Bacl2 5% ống thứ hai vài giọt HNO 10% AgNO3 5% Nếu hai ống không thấy tượng kết tủa trắng, chứng tỏ đất rửa muối hòa tan Sau rửa xong, xác định lượng chứa muối hòa tan đất cách đổ nước lọc qua phễu vào ống có khắc độ để đo thể tích Sau lắc ống lấy hai mẫu nước lọc tích khoảng 100cm3 Đổ nước vào bát, khơ 1050C, để nguội bình hút ẩm cân cân phân tích với độ xác tới 0,001g Chú thích: Khi đất chứa chất kết tủa muối hòa tan cơng trình nghiên cứu khơng quan trọng bỏ qua điều Trong trường hợp khơng cần ngâm mẫu đất tiếp đun sôi, mà tiến hành cho qua rây sau khuấy lắc nước e) Cho mẫu đất trung bình dùng để phân tích (loại khơng có kết tủa có kết tủa rửa điều 3.2.3 d) vào bình tam giác có dung tích từ 750 đến 1000cm 3; dùng tia nước rửa phần đất lại bát phễu lọc Đổ thêm nước vào bình tam giác, cho lượng nước tổng cộng gấp mười lần khối lượng mẫu đất ngâm mẫu đất ngày đêm g) Cho thêm vào bình 1cm3 dung dịch NH4OH nồng độ 25%, đậy bình lại nút phận làm lanh (hệ thống ống xoắn) đậy phễu có đường kính từ đến 3cm đun sôi huyền phù thời gian 1giờ Để nguội huyền phù nhiệt độ phòng, sau rót qua rây 0,1mm vào ống đo hình trụ có dung tích 1000cmđ Để rót, cần đặt phễu có đường kính 14cm miệng ống đo, đặt rây vào miệng phễu Chú thích: Đối với đất có huyền phù kết tủa kiểm tra ngưng keo thuộc loại đất thích mục d Điều 3.2.2, sau cho mẫu vào bình tam giác thêm nước theo quy định trên, cần tiến hành lắc độ huyền phù vào ống đo qua rây 0,1mm; ngâm ngày đêm đun sôi h) Rửa trôi hạt rây 0,1mm tia nước vào bát dùng chày có đầu bọc cao su nghiền kĩ, sau đổ huyền phù tạo thành bát qua rây 0,1mm vào ống đo Cứ tiếp tục nghiền phần đất đọng lại bát đổ huyền phù qua rây phần nước hạt (còn lại đáy bát) hồn tồn Chú ý không nên dùng nhiều nước, để bảo đảm huyền phù qua rây vào ống đo gần tới 1000cm3 Đổ dồn hạt lại rây hạt lắng lại đáy bát vào bát hay lọ thủy tinh có khối lượng biết trước, đun cho bốc Sau đó, đem sấy đến khối lượng khơng đổi, cho qua rây có kích thước lỗ 0,25 0,lmm, Trường hợp phân tích loại đất nói thích Điều 1.6 sàng hạt sấy đến khối lượng không đổi qua rây có kích thước lỗ 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1mm Cho hạt lọt qua rây có lỗ 0,1mm vào ống đo chứa huyền phù, để tiến hành phân tích tỉ trọng kế Cân nhóm hạt bị giữ lại rây để xác định lượng chứa chúng Đổ thêm nước vào ống đo (nếu cần) cho 1000cm3 Khi phân tích loại đất có huyền phù kết tủa (có tượng ngưng keo) trước lúc đổ thêm nước, phải cho vào ống đo 25cm3 pirơphơtphat natri (Na4P2O7) có nồng độ 4% 6,7% (4% tính cho pirơphơtphat natri khơng ngậm nước;6,7% tính cho pirơphơtphat natri ngậm nước) 3.2.3 Tiến hành phân tích tỉ trọng kế a) Dùng que để khuấy huyền phù thời gian phút (cứ giây kéo lên đẩy xuống lần), ghi điểm khuấy sau 20 giây thận trọng thả tỉ trọng kế vào huyền phù Phải để tỉ trọng kế tự do, không chạm vào thành ống đo b) Tiến hành đọc đợt đầu mật độ huyền phù theo mép mặt khun qua 30 giây, phút, phút, phút từ khuấy không lấy tỉ trọng kế khỏi ống đo Thời gian đọc số tỉ trọng kế không lâu đến giây Chú thích: Để tiện thao tác, đọc tỉ trọng kế loại B đơn giản đi, tức bỏ số 1và chuyển dấu phẩy lùi phải số lẻ; trường hợp gạch chia phần nghìn số ngun, số lẻ phần mười nghìn ước lượng mắt số lẻ phần mười c) Lấy tỉ trọng kế khỏi huyền phù cho vào ống đựng nước cất Khuấy lại huyền phù lần thứ hai cho tỉ trọng kế vào huyền phù để đọc mật độ Đọc tiếp tỉ trọng kế sau 15 phút; 30 phút; l,5; 2; 3; kể từ ngừng khuấy Thời gian đọc kéo dài tùy theo yêu cầu mà quy định Mỗi lần đọc nên thả tỉ trọng kế trước đến 10 giây sâu lần trước chút Sau lần đọc xong, lấy tỉ trọng kế khỏi huyền phù nhúng vào ống đựng nước sạch, đo nhiệt độ không khuấy lại d) Kiểm tra nhiệt độ huyền phù với độ xác đến 0,5 0C vòng phút đầu (trước bắt đầu thí nghiệm) sau lần đo mật độ tỉ trọng kế Nếu nhiệt độ khác r200C phải ghi lại để hiệu chỉnh số đọc tỉ trọng kế theo bảng Phụ lục e) Cần phải hiệu chỉnh số đọc mật độ huyền phù tiêu không" tỉ trọng kế, chất làm phân tán chiều cao mặt khum theo điều từ A.1.3 đến A.16 Phụ lục A 3.2.4 Chỉnh lí kết phân tích a) Tính lượng chứa muối hòa tan theo cơng thức (2): Trong đó: Pm- lượng chứa muối hòa tan,tính phần trăm khối lượng; mm - khối lượng bình quân muối hai mẫu nước lọc lấy ra, tính gam; v- thể tích bình qn mẫu nước lọc lấy ra, tính centimet khối; V- tổng thể tích nước lọc, tính gam; m1- khối lượng mẫu đất trung bình trạng thái khơ gió, lấy để phân tích tỉ trọng kế, tính gam; W- độ ẩm mẫu đất trạng thái khơ gió, tính phần trăm b) Tính khối lượng chứa phần trăm nhóm hạt có kích thước lớn 10; 10 đến 5;5 đến 2; đến l; l đến 0,5 nhỏ 0,5mm, theo Mục c Điều 3.l.2 Chú ý, tính khối lượng mẫu đất (m) lấy để phân tích thành phần hạt, phải có hiệu chỉnh độ hút ẩm độ ẩm tự nhiên c) Tính khối lượng phần hạt mẫu đất trung bình lấy để phân tích (mo) tỷ kế theo cơng thức (S): Trong đó: m1- Khối lượng của, mẫu đất trung bình lấy để phân tích tỉ trọng kế trạng thái khơ gió (hoặc có độ ẩm tự nhiên trường hợp đất bùn, than bùn v.v…), tính gam; W- lượng hút ẩm (hoặc độ ẩm tự nhiên), tính phần trăm d) Tính lượng chứa phần trăm (P) nhóm hạt có kích thước nhỏ 0,5mm lớn 0,25mm (hoặc lớn 0,lmm) so với tổng khối lượng đất đem phân tích thành phần hạt, theo cơng thức (4): Trong đó: mh - khối lượng nhôm hạt rây 0,25 (hoặc 0,1mm) sấy khô đến giá trị không đổi, tính gam; m0 - khối lượng phần hạt mẫu đắt trung bình lấy để phân tích tỉ trọng kế, xác định theo Điều 3.2.5c, tính gam; K - lượng chứa tổng cộng căc nhóm hạt có kích thước lớn 0,5mm, tính phần trăm e) Tính tốn đường kính (d) hạt milimet theo toán đồ Stokes dẫn mục Phụ lục, theo công thức (5): Trong đó: HR - Cự li chìm lắng hạt kế từ bề mặt dịch the trọng tâm bầu tỉ trọng kế ứng với số đọc hiệu chỉnh R thời gian T, tính centimet; η - hệ số nhớt nước tính Poazơ, xác định theo bảng Phụ lục, phụ thuộc vào nhiệt độ; g- gia tốc trọng trường, 981 cm/s 2; - khối lượng riêng hạt đất, tính gam centimet khối n - khối lượng riêng nước, lấy gam centimet khối; T- thời gian chìm lắng kể từ lúc bắt đầu khuấy huyền phù đọc R, tính giây f) Tính lượng chứa phần trăm (P) hạt có kích thước nhỏ bơn đường kính cho trước (xác định theo Mục e) Điều 3.2:5, theo công thức (6) (7) - Đối với tỉ trọng kế loại B: - Đối với tỉ trọng kể loại A: Trong đó: - khối lượng riêng dùng để khắc độ, lấy 2,65 gam cetimét khối Các kí hiệu , , m0 ,K giống dẫn điều n R’A,R’B - số đọc hiệu chỉnh tỉ trọng kể loại A loại B Với tỉ trọng kể loại A, dùng công thức (8): R'A = RA + mA +nA - cA (8) ra- số đọc tỉ trọng kế loại A; nA - Số hiệu chỉnh mặt cong độ khắc theo tỷ trọng kế A; mA- Số hiệu chỉnh nhiệt độ theo tỉ trọng kế A Với tỉ trọng kế loại B, dùng công thức (9): R'B = pB + mH +nB - cB (9) RB – Số đọc tỉ trọng kế loại B (đã đơn giản hóa); nB - Số hiệu chỉnh mặt cong độ khắc theo tỉ trọng kế loại B (đã đơn giản hóa); mB - Số hiệu chỉnh nhiệt độ theo tỉ trọng kế loại B (đã đơn giản hóa); CB -Số hiệu chỉnh chất phân tán theo tỉ trọng kế B Chú thích: Trong công thức lấy K: trường hợp đất đem phân tích thành phần hạt khơng có hạt lớn 0,5mm Độ khơng đồng đất biểu diễn hệ số không đồng U - tỉ số đường kính hạt ứng với lượng chứa 60 10% so với tổng khối lượng mẫu đất phân tích thành phần hạt, xác định theo công thức (10): g) Vẽ đường thành phần hạt hệ tọa độ nửa lơgurit: trục hồnh biểu thị lograit đường kính hạt trục tung - lượng chứa phần trăm hạt Theo đường biểu diễn, xác định lượng chứa phần trăm nhóm hạt 0,5 đến 0,25; 0,25 đến 0,1; 0,1 đến 0,5; 0,05 đến 0,01; 0,01 đến 0,005 (hoặc 0,01 đến ảnh nhỏ 0,005mm (hoặc nhỏ 0,002mm) tùy theo yêu cầu nghiên cứu h) Kết phân tích trình bày dạng bảng, nêu rõ lượng chứa phần trăm hạt có kích thước lớn 10; từ 10 đến 5; từ đến 2; từ đến 1; từ đến 0,5; từ 0,5 đến 0,25; từ 0,25 đến 0,1; từ 0,1 đến 0,05 , từ 0,05 đến 0,01; từ 0,01 đến 0,005 (hoặc từ 0,01 đến 0,002) nhỏ 0,005 (hoặc nhỏ 0,002mm) Kèm theo kết phân tích phải có thích độ hút ẩm (hoặc độ ẩm tự nhiên) đất, chất dùng để ổn định, phá kết tủa huyền phù, trình rửa muối, v.v Phụ lục A A.1 Hiệu chỉnh tỉ trọng kế Có nhiều loại tỉ trọng kế Thường dùng tỉ trọng kế loại A (đo khối lượng hạt dịch thể) tỉ trọng kế loại B (đo khối lượng riêng dịch thể) Trước sử dụng chúng cần phải tiến hành hiệu chỉnh A.1.1 Xác định khoảng cách từ mặt dịch thể đến trọng tâm khối nước tỉ trọng kế choán chỗ H R ứng với vạch chia thang tỉ trọng kế làm riêng cho ống đo Các trị số HR dùng để xác định đường kính hạt theo Mục c Điều 3.2.5 tiêu chuẩn A.1.3 Khoảng cách HR (cự li chìm lắng hạt đất), đo cm, vạch chia thang tỉ trọng kế, tính theo cơng thức (1): HR = L1 + (a - b) (1) Trong đó: a - khoảng cách từ vạch chia cuối đến trọng tâm khối nước bầu tỉ trọng kế chốn chỗ, tính centimet; b - chiều cao dâng nước ống đo, tỉ trọng kế chìm xuống đến trọng tâm khối nước bị bầu tỉ trọng kế choán chỗ, tính centimet; L1 - khoảng cách từ vạch chia cuối thang tỉ trọng vạch chia phía tính centimet; A.1.2.1 Đối với tỉ trọng kế loại B, khoảng cách L1 xác định theo cơng thức Trong đó: N - số vạch chia phần nghìn thang tỉ trọng kế kể từ vạch chia cuối (thường 1.030 1.050) đến vạch chia 1.000, trị số không đổi tỉ trọng kế cho M - số vạch chia phần nghìn thang tỉ trọng kế kể từ vạch chia 1.000 đến mặt huyền phù (là trị thay đổi-tùy theo độ chìm lắng tỉ trọng kế) M ln ln số đọc tỉ trọng kế; L – chiều dài thang khắc tỉ trọng kế kể từ vạch cuối (1.080 1.050) đến vạch 1.000, tính centimet, (là trị không đổi tỉ trọng kế cho) Trong công thức trên, trị số M lấy từ l đến 30 Để thuận tiện cho việc dùng toán đồ sau này, nên lập sẵn biểu đồ quan hệ H Rvà M cho tỉ trọng kế ống đo dùng phân tích A.1 Chiều cao dâng nước ống đo tỉ trọng kế chìm xuống đến trọng tâm khối nước bị bầu tỉ trọng kế choán chỗ (b), đo cm, xác định theo cơng thức (3): Trong đó: Vb - thể tích bầu tỉ trọng kế (tính đến vạch chia cuối thang tỉ trọng kế), tính centimet khối; F - tiết diện ngang ống đo, tính centimet vng Thể tích bầu tỉ trọng kế (Vb) xác định sau: Đổ 900 đến 920cm3 nước cất có nhiệt độ 200C vào mơt ống đo thủy tinh có dung tích 1000cm3 Nhúng chìm tỉ trọng kế vạch cuối ghi độ dâng lên mực nước Hiệu mực nước nhúng chìm tỉ trọng kế khơng có tỉ trọng kế thể tích (Vb) bầu Tiết diện ngang ống đo (F) xác định cách đo chiều cao(H) đoạn ống, ghi thể tích Vb tương ứng đoạn tìm tiết diện F = V/H Cần đo chiều cao (H) nhiều lần đoạn khác để tìm trị số tiết diện trung bình ống đo A.1.2.1 Khoảng cách từ vạch chia cuối đến trọng tâm khối nước bầu choán chỗ (a) xác định sau: Đổ 900cm3 nước cất nhiệt độ 200C vào ống đo thủy tinh dùng để đựng huyền phù phân tích Dán miếng giấy kẻ li lên mặt bầu Nhúng tỉ trọng kế vào ống đo mực nước ống dâng lên nửa thể tích (Vb) bầu Ghi chỗ tiếp xúc mặt nước dâng lên bầu, trung tâm bầu Đo khoảng cách từ vạch chia cuối thang đến trung tâm bình tỉ trọng kế, trị số a, tính centimet A.1.3 Xác định số hiệu chỉnh số "C" (tức hiệu chỉnh độ khắc) tỉ trọng kế sau: Đổ đầy nước cất 200C vào ống đo nhúng tỉ trọng kế vào nước Tiến hành đọc mật độ nước, số đọc mật độ đơn vị Hiệu vạch chia thang số đọc lúc tỉ trọng kế đứng yên nước cất 20 0C số hiệu chỉnh đưa vào tính tốn Cộng số hiệu chỉnh vào cho số đọc thang tỉ trọng kế, kiểm tra thấy tỉ trọng kế 1000 trừ đi, tỉ trọng kế 1.000 Chú thích: Để xác hơn, hiệu chỉnh độ khắc tỉ trọng kế dung dịch có mật độ lớn mật độ nước Pha chế dung dịch axit muối 200C có mật độ tương ứng với số đọc tỉ trọng kế Thả tỉ trọng kế vào dung dịch lấy số đọc tương ứng Sau lần đọc, lấy dung dịch cho vào bình tỉ trọng cân 200C Sau đổ nước cất, vào bình tỉ trọng đó, cân 20 0C với độ xác tới 0,0001 gam Số đọc chuẩn xác tỉ trọng kế loại B (200/20 0C) tính theo cơng thức (4): Trong đó: md – khối lượng dung dịch axit (hoặc muối) bình tỉ trọng 20 0C, tính gam; mn - khối lượng nước cất bình tỷ trọng 20 0C, tính gam Đối với dung dịch xác định hai lần trị số RB Sai số cho phép hai lần xác định song song 0,0002 Số đọc chuẩn xác tỉ trọng kế loại A tính theo cơng thức (5): RA = (RB - 1) 1601 x 5041 (5) Hệ số số đọc thực đo thả tỉ trọng kế vào dung dịch số đọc chuẩn xác trị số hiệu chỉnh độ khắc A.1.3 Trong tính tốn phải hiệu chỉnh chiều cao mặt cong, tỉ trọng kế khắc theo mép mặt cong (Nếu tỉ trọng kế khắc theo mép mặt cong khơng phải hiệu chỉnh) Thả tỉ trọng kế vào ống đo đựng đầy nước cất 20 0C Tiến hành đọc theo số dọc theo mép mép mặt cong Hiệu số đọc tỉ trọng kế đứng yên số hiệu chỉnh chiều cao mặt cong Cộng thêm số hiệu chỉnh vào cho số đọc thang tỷ trọng kế đo mật độ huyền phù Chú thích: Nếu kết hợp hiệu chỉnh mặt cong với hiệu chỉnh độ khắc vẽ đường biểu diễn quan hệ số đọc tỉ trọng kế với số hiệu để dùng tính tốn A.1.5 Khi phân tích có dùng chất làm phân tán đất, phải xác định số hiệu chỉnh cho chất phân tán Đổ 950 cm3 nước cất vào ống đo thả tỉ trọng kế vào tiến hành đọc theo mép mặt cong Cho thêm chất phân tán vào ống đo với lượng yêu cầu, sau đổ nước vào ống 1.000cm 3, lắc hỗn hợp thả tỉ trọng kế vào hỗn hợp lại tiến hành đọc theo mép mặt cong Hiệu số đọc lần thứ hai số đọc lần đầu số hiệu chỉnh cho chất phân tán Khi đo mật độ huyền phù số đọc thang tỉ trọng kế phải trừ giá trị hiệu chỉnh A.1.6 Hiệu chỉnh nhiệt độ Nếu có sai khác nhiệt độ dung dịch phân tích nhiệt độ tỉ trọng kế hiệu chỉnh (200C), cần phải hiệu chỉnh số đọc theo trị số hiệu chỉnh nhiệt độ bảng Bảng A.1- Bảng trị số hiệu chỉnh nhiệt độ Nhiệt độ dung Số hiệu chỉnh tỉ Số hiệu chỉnh tỉ Nhiệt độ dung Số hiệu chỉnh tỉ Số hiệu chỉnh tỉ dịch, 0C trọng kế loại A trọng kế loại B dịch, 0C trọng kế loại A trọng kế loại B 10 -2,0 -0,0012 20,5 +0,1 +0,0001 10,5 -1,9 -0,0012 21,0 +,03 +0,0002 11,0 -1,9 -0,0011 21,5 +0,5 +0,0003 11,5 -1,8 -0,0011 22,0 +0,6 +0,0004 12,0 -1,8 -0,0011 23,0 +0,8 +0,0005 12,5 -1,7 -0,0010 23,5 +0,9 +0,0006 13,0 -1,6 -0,0010 24,0 +1,1 +0,0007 13,5 -1,5 -0,0009 24,5 +1,3 +0,0008 14,0 -1,4 -0,0009 25,0 +1,5 +0,0009 14,5 -1,3 -0,0008 25,5 +1,7 +0,0010 15,0 -1,2 -0,0008 26,0 +1,9 +0,0011 15,5 -1,1 -0,0007 26,5 +2,1 +0,0015 16,0 -1,0 -0,0006 27,0 +2,2 +0,0014 16,5 -0,9 -0,0006 27,5 +2,5 +0,0015 17,0 -0,8 -0,0005 28,0 +2,6 +0,0016 17,5 -0,7 -0,0004 28,5 +2,9 +0,0018 18,0 -0,5 -0,0003 29,0 +3,1 +0,0019 18,5 -0,4 -0,0003 29,5 +3,3 +0,0021 19,0 -0,3 -0,0002 29,5 +3,5 +0,0022 19,5 -0,1 -0,0001 30,0 +3,7 +0,0023 20,0 -0,0 -0,000 Bảng A.2 – Hệ số nước ứng với nhiệt độ từ 10 đến 400C Nhiệt độ C Hệ số nhớt, Poazơ Nhiệt độ, 0C Hệ số nhớt, Poazơ 10 0,01308 26 0,00874 11 0,01272 27 0,00854 12 0,01236 28 0,00836 13 0,01208 29 0,00818 14 0,01171 30 0,00801 15 0,01140 31 0,00784 16 0,01111 32 0,00768 17 0,01086 33 0,00752 18 0,01056 34 0,00737 19 0,01050 35 0,00722 20 0,01005 36 0,00718 21 0,00981 37 0,00695 22 0,00958 38 0,00681 23 0,00936 39 0,00668 24 0,00914 40 0,00656 25 0,00894 A.2 Quy tắc dùng toán đồ A.2.1 Tốn đồ Casagrande thành lập theo cơng thức Stokes gồm thang (xem hình vẽ) Kí hiệu thang trình bày hình vẽ Trước dùng tốn đồ, phải tiến hành hiệu chỉnh cách ghi lên phía phải thang VII trị số M, tức mang trị M đặt đố diện với trị HRtương ứng với chúng (ở phía trái thang) tính theo cơng thức Điều 2.1 phụ lục A.2.2 Khi xác định đường kính hạt theo tính tốn đồ thị dùng sơ đồ đọc tỉ trọng kế tiến hành theo thứ tự sau đây: a) Đặt thước lên thang III điểm ứng với khối lượng riêng đất ( ) thang II điểm ứng với nhiệt độ (t0C) huyền phù Tìm giao điểm đường thẳng với thang I b) Trên phía phải thang VII điểm ứng với số đọc hiệu chỉnh tỷ trọng kế (với số hiệu chỉnh cho nhiệt độ, cho mặt khum, cho đất phân tán), vạch đường thẳng nối với điểm thang VI ứng với thời gian đọc (T) tìm giao điểm đường thẳng với thang V (thang tốc độ chìm lắng hạt) c) Vạch đường thẳng nối điểm tìm thang I thang V để tìm giao điểm với thang IV Giao điểm đường kính hạt (d) cần phải xác định ... Điều 1.9 tiêu chuẩn 3.1.2 Tiến hành phân tích theo phương pháp rây khơ: a) Lấy mẫu đất trung bình cân khối lượng (theo Mục b c Điều 3.1.1) Đổ mẫu đất vào rây lắc tay máy qua sàng tiêu chuẩn (Mục... Sàng rửa bỏ hạt có kích thước nhỏ 0,1mm qua rây tiêu chuẩn (mục a Điều 3.1.1.) kiểm tra việc sàng nhóm hạt qua rây, dẫn mục a, Điều 3.1.2 tiêu chuẩn b) Cân riêng nhóm hạt bị giữ lại rây Lượng... đo mật độ huyền phù tỉ trọng kế hiệu chỉnh trước, theo dẫn Điều từ 1.1 đến 1.6 Phụ lục thuộc tiêu chuẩn 3.2.1 Khi phân tích mẫu đất có huyền phù khơng kết tủa, để rửa hạt pha lỗng huyền phù,