Mục đích của việc xác định thành phần hạt là xác định loại đất làm đối tƣợng nghiên cứu.
Phân tích thành phần hạt của đất là phân chia đất thành từng nhóm các cỡ hạt gần nhau về độ lớn và xác định hàm lƣợng phần trăm của chúng. Việc phân tích thành phần hạt đất có thể bằng nhiều cách: sàng đất bằng bộ sàng tiêu chuẩn, phƣơng pháp lắng - nở hạt theo tiêu chuẩn ngành giao thông vận tải 22TCN66-84, phƣơng pháp tỷ trọng kế,…
Ƣu điểm của phƣơng pháp dùng bộ sàng tiêu chuẩn là thí nghiệm đƣợc đơn giản, nhanh với tốc độ chính xác tƣơng đối cao, tuy nhiên phƣơng pháp này chỉ áp dụng với loại đất hạt lớn (cát). Phƣơng pháp tỷ trọng kế cũng cho kết quả với độ chính xác cao và rất phù hợp với các loại đất sét, tuy nhiên thời gian thí nghiệm lại rất lâu và đòi hỏi phải có nhiều thiết bị phụ trợ. Phƣơng
pháp lắng nở hạt theo tiêu chuẩn ngành GTVT 22TCN66-84 là phƣơng pháp xác định nhanh thành phần hạt của các loại đất (cát, cát pha, sét pha, và sét) với ƣu điểm là xác định nhanh, đơn giản mà không cần các dụng cụ thí nghiệm đắt tiền, hiện đại.
Do giới hạn về thời gian và điều kiện trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm tôi sử dụng phƣơng pháp phân tích thành phần hạt đất theo tiêu chuẩn ngành GTVT 22TCN 66-84.
Để tiến hành xác định thành phần hạt theo tiêu chuẩn này, phải chia thành 3 nhóm hạt ở trong đất nhƣ:
Nhóm hạt cát (hạt có kích thƣớc từ 5 đến 0,05mm); Nhóm hạt bụi (có kích thƣớc 0,05-0,005mm)
Nhóm hạt sét (có kích thƣớc nhỏ hơn 0,005mm).
Các nhóm hạt kể trên có một số đặc điểm nhƣ sau: Nhóm hạt cát do khối lƣợng và kích thƣớc lớn nên sau khi phân tán ở trong nƣớc thì nhanh chóng chìm xuống, trong khi các hạt bụi và sét vẫn lơ lửng trong nƣớc. Nhóm hạt sét khi gặp nƣớc thì trƣơng nở làm tăng thể tích. Dựa vào đặc điểm này ta có thể xác định một cách nhanh chóng hàm lƣợng của các nhóm hạt đất bằng cách:
- Đo mức độ trƣơng nở thể tích của đất khi no nƣớc, từ đó xác định đƣợc hàm lƣợng hạt sét chứa trong đất.
- Xác định vận tốc lắng đọng của các hạt đất ở trong nƣớc từ đó tính đƣợc hàm lƣợng nhóm hạt cát.
- Biết đƣợc hàm lƣợng nhóm hạt cát và sét từ đó dễ dàng xác định đƣợc hàm lƣợng bụi.
Kết quả thí nghiệm đƣợc thể hiện ở bảng 4.1.
Bảng 4.1. Thành phần hạt của đất làm thí nghiệm
Loại hạt (%) Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Trung bình
Cát 68.1 63.8 71.5 67.8
Sét 22.3 25.6 23.4 23.8
Hình 4.1. Thành phần hạt của đất nghiên cứu trên tam giác Phêrê
Từ kết quả thu đƣợc cho thấy đất làm thí nghiệm là loại sét pha, phù hợp làm nền trong xây dựng.