Đang tải... (xem toàn văn)
Nội dung của Giáo trình bao gồm các thử nghiệm chính cho các vật liệu xây dựng cầu ñường như cốt liệu, bê tông, xi măng, bitum, bê tông át phan, thép, phần thiết kế thành phần vật liệu[r]
(1)PHẠM DUY HỮU(chủ biên)
NGUYỄN BẢO KHÁNH- ðẶNG THUỲ CHI
THỬ NGHIỆM VẬT LIỆU VÀ CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
(2)Viện khoa học công nghệ xây dựng giao thông Trường ðại học GTVT Huuphamduy@gmail.com LỜI NÓI ðẦU
Giáo trình thử nghiệm vật liệu cơng trình xây dựng viết theo chương trình đào tạo chun ngành vật liệu công nghệ xây dựng chuyên ngành theo ngành Xây dựng cơng trình giao thơng
Nội dung Giáo trình bao gồm thử nghiệm cho vật liệu xây dựng cầu đường cốt liệu, bê tông, xi măng, bitum, bê tông át phan, thép, phần thiết kế thành phần vật liệu thử nghiệm chất lượng vật liệu cơng trình
Giáo trình dùng cho sinh viên chun ngành vật liệu cơng nghệ xây dựng, chun ngành cầu đường chuyên ngành khác thuộc ngành xây dựng công trình giao thơng Giáo trình dùng làm tài liệu tham khảo cho cán nghiên cứu nghiên cứu sinh
Giáo trình viết theo tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn Quốc tế ñang ñược sử dụng Việt Nam: tiêu chuẩn ASTM - AASHTO
Phần thiết kế thành phần vật liệu trình bày phương pháp thiết kế phần vật liệu thí dụ tính tốn thành phần chất kết dính vơ cơ, bê tơng xi măng, bê tơng át phan thép xây dựng
Chương - Thí nghiệm cơng trình - trình bày đánh giá chất lượng bê tơng, thử nghiệm siêu âm, thí nghiệm kết cấu bê tông cốt thép theo TCVN
Phân công biên soạn sau: Chủ biên: GS.TS Phạm Duy Hữu
Biên soạn: Chương 1, 2, 3- ThS ðặng Thuỳ Chi Chương 4, 5, 6, 8- GS.TS Phạm Duy Hữu
Chương - GS.TS Phạm Duy Hữu- Nguyễn Bảo Khánh
Trong trình biên soạn giáo trình cịn chỗ chưa hợp lý, mong góp ý bạn đọc
(3)Nhóm tác giả CÁC TỪ KHÓA
Phạm Duy Hữu; Thử nghiệm vật liệu; Thử nghiệm cơng trình xây dựng; Cốt liệu; Xi măng; Bê tông xi măng; Bitum; Bê tông asphalt; Thép xây dựng; Thí nghiệm khơng phá hủy; TCVN; ASTM; AASHTO
Chương
THÍ NGHIỆM CÁT, ðÁ, NƯỚC XÂY DỰNG
1. Mở ñầu
Chương trình bày phương pháp thí nghiệm tính chất chung (cơ lý) cát, ñá nước dùng xây dựng, chủ yếu làm cốt liệu cho bê tông xi măng bê tông asphan: Các yêu cầu kỹ thuật nước cho bê tông cách thử nước;
Các tính chất là: Khối lượng riêng, khối lượng thể thích, độ ẩm, độ rỗng, thành phần hạt, tiêu cường ñộ ñộ bền
Phương pháp thử chủ yếu ñược trình bày theo TCVN theo tiêu chuẩn ASTM AASHTO
2. Cát xây dựng - Yêu cầu kỹ thuật TCVN 7570 - 2006
- Phân loại theo mơ đun độ lớn chia làm hai nhóm cát thô cát mịn ghi bảng 1.1
Bảng 1.1
Tên tiêu Thô Mịn
1- Mơđun độ lớn - 3,3 0.7 - Cát có mơ đun độ lớn từ 1-2 dùng chế tạo bê tơng cấp B15-B25
- Thành phần hạt: Phải phù hợp với qui ñịnh ghi bảng 1.2 tuỳ theo loại cát
Bảng 1.2 Yêu cầu thành phần hạt cát dùng cho bê tơng nặng
Lượng sót tích lũy, % theo khối lượng Kích thước lỗ sàng,
mm
Cát thô Cát mịn
2,5 1,25
0 – 20 15 – 45
(4)0,63 0,315
0,14
35 – 70 65 – 90 90 – 100
0 - 35 - 65 65 - 90
Lượng lọt qua sàng 0,14 không lớn
10 35
- ðộ sạch: Cát khơng lẫn chất bẩn phải phù hợp với tiêu qui ñịnh ghi bảng sau
Bảng 1.3
Các tiêu Cấp bê tông cao B30 Cấp bê tông thấp
hơn B30
1 Sét tạp chất dạng cục Hàm lượng bùn, bụi, sét, %
0 1,5
0,25
- Tạp chất hữu xác ñịnh theo phương pháp so màu khơng thấp màu chuẩn
- Hàm lượng ion Cl- cát chế tạo bê tông cốt thép dự ứng lực không lớn 0,01% bê tông cốt thép thường khơng lớn 0,05% tính theo ion clo tan axit
- Cần kiểm tra phản ứng kiềm - silic theo TCVN 7572-14 7572-14:2006
3. Thí nghiệm xác định tiêu cát theo TCVN
Theo TCVN, cát có kích thước từ 0,14 – mm Trong cát khơng có thành phần hạt có kích thước lớn 10 mm Các hạt có kích thước từ – 10 mm khơng ñược chiếm lớn 10% tính theo khối lượng Các hạt lọt qua sàng 0,14 mm (1890 lỗ/cm2) khơng vượt 10% theo khối lượng
3.1. Lấy mẫu cát (TCVN 337 - 86)
Mẫu cát ñể kiểm tra chất lượng lấy từ lơ cát Trên bãi khai thác, lô cát khối lượng cát sở sản xuất ngày ñược giao nhận lúc Nếu cát ñược sản xuất theo cỡ hạt riêng biệt lơ cát khối lượng cát cỡ hạt ñược sản xuất ngày Lô cát kho ñược qui ñịnh với khối lượng không 500T (350 m3)
(5)từ ñỉnh xuống tới chân Nếu cát bể chứa phải lấy mặt ñáy bể
Các mẫu cục ñược gộp lại, trộn kỹ rút gọn theo phương pháp chia tư chia đơi mẫu thùng chứa có máng nhỏ để mẫu trung bình Khối lượng mẫu trung bình khơng 40 kg
Rút gọn mẫu theo phương pháp chia tư: ðổ cát lên kính hay đĩa trịn, san phẳng kẻ hai đường thẳng vng góc với ñể chia mẫu thành phần ñều Lấy phần ñối ñỉnh nhau, gộp lại làm sau trộn kỹ rút gọn tới ñạt ñược khối lượng cần thiết
Rút gọn mẫu thùng chứa có hai máng nhỏ theo hình 3.1 ðổ mẫu cát vào thùng chứa, san phẳng mở máng cho cát chảy theo hai phía ngồi Dùng lượng cát máng để tiếp tục rút gọn ñạt ñược khối lượng cần thiết
Hình 1.1 Thùng chia cát
Từ mẫu trung bình lấy mẫu thí nghiệm cho chi tiết theo bảng sau Cho phép xác ñịnh nhiều tiêu từ mẫu thử trình thử tính chất cát khơng bị thay đổi Khối lượng cát cịn lại dùng làm mẫu lưu
Bảng 1.4
Tên phép thử Khối lượng mẫu thí nghiệm (kg)
1 Xác ñịnh khối lượng riêng
2 Xác ñịnh khối lượng thể tích xốp độ xốp
3 Xác định ñộ ẩm
4 Xác ñịnh thành phần hạt mơ đun độ lớn
5 Xác định hàm lượng chung bụi, bùn, sét Xác ñịnh hàm lượng sét
7 Xác ñịnh lượng tạp chất hữu Xác ñịnh hàm lượng sunfua trioxit
0,03
5 – 10 (tùy theo hàm lượng sỏi chứa cát)
(6)289
kip/ square inch(ksi) MPa 6,895
pound/ square foot (psf) kPa 0,04788
pound/ square inch(psi) kPa 6,895
pound kg 0,4536
ton(200lb) kg 907,2
tonne(t) kg 1.000
kip/ linear foot(klf) kg/m 1488
pound/ linear foot(plf) kg/m 1,488
pound/ linear foot(plf) N/m 14,593
inch – pound (in.-lb) N.m 0,1130
foot-pound(ft.-lb) N.m 1,356
foot – kip (ft.- k) N.m 1356
degree(deg F) Celsius (C) tc=(tF - 32)/1,8
Section modulus(in.3) mm3 16.387
Moment of innertia(in.4) mm4 416.231
Modulus of elasticity (psi) MPa 0,006895
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Phùng Văn Lự - Phạm Duy Hữu - Phan Khắc Trí - Vật liệu xây dựng- NXB
Giáo dục -1977
2 Phạm Duy Hữu - Ngô Xuân Quảng -Vật liệu xây dựng- NXB GTVT 2006
3 Phạm Duy Hữu - V.I XALOMATOB - Biện pháp tăng cường tuổi thọ ñộ
tin cậy BTCT ñường sử dụng vật liệu Polyme (tiếng Nga) - MIIT Maxcơva-1989
4 Phạm Duy Hữu - Lựa chọn phương pháp thiết kế cấu trúc hợp lý bê tông
asphan (B95-17-60)- Hà Nội-1995
5 Phạm Duy Hữu – Vật liệu xây dựng – NXB GTVT 2004
6 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam -1999
7 Tiêu chuẩn ACI, ASTM, ASSHTO (Mỹ), DOE (Anh)
8 A.M NEVILL – Propertmes of concrete – London - 1991
(7)290
10 Viện asphanlt Mỹ - Tính tốn bề dày mặt ñường asphan - 1991
11 The SHELL BITUM – London - 1991
12 Quy phạm BS8110-77- Anh Quốc- Bê tông bê tông cốt thép
13 H.B Gorelư sep- Bê tông át phan vật liệu khoáng bitum-
Maxcova-1995
14 Kzumaxa Ozawa- Self- Compacting Concrete-TOKYO-2001
Chịu trách nhiệm xuất bản: Lê Tử Giang Biên tập Lê Thúy Hồng
Nhà xuất GTVT
Quyết ñịnh xuất số: 146/163-2007/CXB/172-312-05/GTVT ngày 2/3/2007