a. Dụng cụ thí nghiệm
- Bộ đầm nén cải tiến (I - D). - Dụng cụ tháo mẫu.
- Cân: một chiếc có khả năng cân đƣợc đến 15kg với độ chính xác 100g (để xác định khối lƣợng thể tích ƣớt của mẫu), một chiếc có khả năng cân đƣợc đến 800g, độ chính xác 0,01g (để xác định độ ẩm của mẫu).
- Tủ sấy: loại có bộ phận cảm biến nhiệt để duy trì nhiệt độ ở mức 110oC dùng để sấy khô mẫu xác định độ ẩm.
- Sàng loại kích thƣớc lỗ là 19,0 mm.
- Thanh thép gạt cạnh thẳng để hoàn thiện bề mặt mẫu. - Dụng cụ trộn mẫu: Máng, bay, dao,...
- Dụng cụ làm tơi mẫu: Vồ, chày cao su… - Hộp giữ ẩm.
b. Chuẩn bị mẫu
- Làm khô mẫu: Nếu mẫu ƣớt ta phải làm khô mẫu băng cách phơi ngoài không khí hoặc cho vào tủ sấy ở nhiệt độ không quá 60oC cho đến khi có thể làm tơi vật liệu. Dùng vồ gỗ đập nhẹ làm tơi vật liệu, dùng chày cao su nghiền các hạt nhỏ để tránh làm thay đổi thành phần hạt cấp phối tự nhiên của mẫu.
- Sàng mẫu để loại hạt quá cỡ. Với phƣơng pháp I-D sàng qua sàng 19mm. - Khối lƣợng mẫu cần thiết tối thiểu là 35 kg.
- Tạo ẩm cho mẫu: lấy lƣợng mẫu đã chuẩn bị ở trên chia ra làm 5 phần tƣơng đƣơng nhau. Mỗi phần đƣợc trộn đều với một lƣợng nƣớc thích hợp để đƣợc loại mẫu có độ ẩm cách nhau một khoảng nhất định, sao cho giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất tìm đƣợc nằm trong khoảng giữa của 5 giá trị độ ẩm tạo mẫu. Đánh số vật liệu từ 1 đến 5 theo thứ tự độ ẩm mẫu tăng dần. Cho các phần mẫu đã trộn ẩm vào thùng kín để ủ mẫu, thời gian ủ khoảng 12 giờ.
c. Phương pháp tiến hành
- Loạt mẫu đã chuẩn bị sẽ đƣợc đầm lần lƣợt từ mẫu có giá trị độ ẩm nhỏ nhất đến lớn nhất.
- Chiều dày mỗi lớp và tổng chiều dày sau khi đầm: điều chỉnh phù hợp sao cho 3 lớp đều nhau và tổng chiều dày sau khi đầm cao hơn cối đầm khoảng 10mm.
- Trình tự làm thí nghiệm:
+ Xác định khối lƣợng cối kí hiệu là M(g), lắp thân cối và đai cối chặt khít với đế cối.
+ Đặt cối tại vị trí có mặt phẳng chắc chắn, không chuyển vị trong quá trình đầm.
+ Cho một phần mẫu có khối lƣợng phù hợp vào cối dàn đều và làm chặt sơ bộ để vật liệu không còn rời rạc và mặt mẫu phẳng. Khi đầm, phải để cho chày rơi tự do và dịch chuyển chày sau mỗi lần đầm theo một sơ đồ nhất định. Sau khi đầm xong với số chày qui định, nếu có phần vật liệu bám trên thành cối hoặc nhô lên trên bề mặt mẫu phải lấy dao cạo đi và rải đều trên mặt mẫu.
+ Sau khi đầm xong lấy dao rạch lên trên bề mặt để tạo liên kết với các lớp tiếp theo.
+ Hai lớp sau tiến hành làm tƣơng tự nhƣ trên.
+ Sau khi đầm xong, tháo đai cối ra và làm phẳng mặt mẫu bằng thép gạt cho bề mặt mẫu cao ngang với mặt trên của cối.
+ Tiến hành cân xác định khối lƣợng của mẫu và cối kí hiệu là M1(g).
+ Lấy mẫu xác định độ ẩm: đẩy mẫu ra khỏi cối và lấy một lƣợng vật liệu đại diện ở phần giữa khối đất, cho vào hộp giữ ẩm, sấy khô để xác định độ ẩm, kí hiệu là W (%).
+ Đầm các mẫu còn lại: lặp lại quá trình nhƣ mô tả ở trên với các mẫu khác theo thứ tự độ ẩm tăng dần.
Quá trình đầm nén sẽ dừng lại cho tới khi giá tri thể tích ƣớt γw của mẫu giảm hoặc không tăng nữa. Trƣờng hợp γw ở cối thứ 5 vẫn cứ tăng thì phải tiến hành đầm chặt ở cối thứ 6 và các cối tiếp theo.