2.2. Các phƣơng pháp thí nghiệm
2.2.2. Thí nghiệm xác định tính chất cơ bản của cát
Một số thơng số tính chất cơ bản của cát và phƣơng pháp thí nghiệm xác định nhƣ sau:
1) Thành phần hạt của cát:
TCVN 7572-2: 2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phƣơng pháp thử - Phần 2: Xác định thành phần hạt [24]: Thiết bị thử: - Cân kỹ thuật có độ chính xác 1 %; - Bộ sàng tiêu chuẩn, kích thƣớc mắt sàng 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 và ngăn đáy. - Máy lắc sàng;
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ổn định từ 105 oC đến 110 o
C.
Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử:
Lấy mẫu cốt liệu theo TCVN 7572-1 : 2006. Trƣớc khi đem thử, mẫu đƣợc sấy đến khối lƣợng không đổi và để nguội đến nhiệt độ phịng thí nghiệm.
Tiến hành thử:
- Cân lấy khoảng 2 000g (mo) cốt liệu từ mẫu thử đã đƣợc chuẩn bị và sàng qua sàng có kích thƣớc mắt sàng là 5 mm.
- Xếp chồng từ trên xuống dƣới bộ sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thƣớc mắt sàng từ lớn đến nhỏ nhƣ sau: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 và ngăn đáy.
- Cân 1 000 g (m) cốt liệu đã sàng qua sàng có kích thƣớc mắt sàng 10 mm và 5 mm sau đó đổ cốt liệu đã cân vào sàng trên cùng (sàng có kích thƣớc mắt sàng 2,5 mm) và tiến hành sàng. Có thể dùng máy sàng hoặc lắc bằng tay. Khi dùng máy sàng thì thời gian sàng theo qui định của từng loại máy. Khi sàng bằng tay thì thời điểm dừng sàng là khi sàng trong vòng 1 phút mà lƣợng lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0,1 % khối lƣợng mẫu thử.
- Cân lƣợng sót trên từng sàng, chính xác đến 1 g.
Tính kết quả:
Lƣợng sót trên sàng có kích thƣớc mắt sàng 5 mm (S5), tính bằng phần trăm khối lƣợng, chính xác đến 0,1 %, theo cơng thức:
(%) (2-4)
Trong đó:
+ m5 là khối lƣợng phần còn lại trên sàng có kích thƣớc mắt sàng 5 mm, tính bằng gam (g);
+ mo là khối lƣợng mẫu, tính bằng gam (g).
Lƣợng sót riêng trên từng sàng kích thƣớc mắt sàng i (ai), tính bằng phần trăm khối lƣợng, chính xác đến 0,1 %, theo công thức:
(%) (2-5)
Trong đó:
+ mi là khối lƣợng phần cịn lại trên sàng có kích thƣớc mắt sàng i, tính
bằng gam (g);
+ m là tổng khối lƣợng mẫu, tính bằng gam (g).
Lƣợng sót tích lũy trên sàng kích thƣớc mắt sàng i là tổng lƣợng riêng trên sàng có kích thƣớc lớn hơn nó và lƣợng sót riêng bản thân nó. Lƣợng sót tích lũy (Ai) tính bằng phần trăm khối lƣợng, chính xác đến 0,1%, theo công thức:
Ai = a2,5 + … + ai (2-6) Trong đó:
+ ai là lƣợng sót riêng trên sàng có kích thƣớc mắt sàng i, tính bằng phần trăm khối lƣợng (%);
+ a2,5 là lƣợng sót riêng trên sàng có kích thƣớc mắt sàng 2,5, tính bằng phần trăm khối lƣợng (%);
Modun độ lớn của cốt liệu nhỏ (Mđl), khơng thứ ngun, chính xác tới 0,1, theo công thức: Trong đó: + A2,5, A1,25, A0,63, A0,315, A0,14 là lƣợng sót tích lũy trên các sàng kích thƣớc mắt sàng tƣơng ứng 2,5mm; 1,25mm; 0,63mm; 0,315mm và 0,14mm.
2) Khối lƣợng riêng của cát ( ):
Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 7572-4: 2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phƣơng pháp thử - Phần 4: Xác định khối lƣợng riêng, khối lƣợng thể tích và độ hút nƣớc [25].
Dụng cụ thí nghiệm:
- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1g - Bình thủy tinh dung tích 250ml - Tủ sấy, bình hút ẩm
- Phễu, pipet, đũa thủy tinh, giá xúc, giấy thấm
Tiến hành thí nghiệm:
- Cát đƣợc sàng qua sàng 5mm để loại bỏ hạt lớn hơn 5mm, sấy khô đến khối lƣợng khơng đổi ở nhiệt độ phịng;
- Bình khối lƣợng riêng đƣợc rửa sạch sấy khô, cân đƣợc mb - Tiếp tục cho cát vào bình,đem cân đƣợc m1
- Cho nƣớc vào bình đến 2/3 bình lắc đều xoay nhẹ cho bọt khí thốt hết ra ngồi;
- Cho thêm nƣớc vào bình đến khi bằng vạch định mức, đem đi cân đƣợc m2
- Cho nƣớc và cát trong bình ra và rửa sạch bình, sau đó rót nƣớc đến vạch định mức rồi đem cân đƣợc m3
Tính tốn kết quả: ( )
Kết quả thí nghiệm xác định khối lƣợng riêng của cát là trị số trung bình cộng của 3 lần thí nghiệm, mà kết quả 3 lần thí nghiệm này không sai quá nhau 0,02 .
3) Khối lƣợng thể tích của cát ( ):
Tiêu chuẩn: TCVN 7572-4: 2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phƣơng pháp thử - Phần 4: Xác định khối lƣợng riêng, khối lƣợng thể tích và độ hút nƣớc [25].
Dụng cụ thí nghiệm:
- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1g - Bình thủy tinh dung tích 1000ml - Tủ sấy, bình hút ẩm
Tiến hành thí nghiệm:
- Cát đƣợc sấy khô đến khối lƣợng không đổi ở nhiệt độ phịng - Xác định khối lƣợng bình thủy tinh bằng cân kỹ thuật mb
- Cát đƣợc đổ vào bình thơng qua phễu, lắc nhẹ bình, đổ cát đến vạch định mức thì dừng
Tính tốn kết quả:
4) Độ ẩm của cốt liệu nhỏ ( ): Thiết bị thử:
- Cân kỹ thuật có độ chính xác tới 1 %;
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ổn định từ 105oC đến 110o
C;
- Dụng cụ đảo mẫu (thìa hoặc dao).
Chuẩn bị mẫu:
Lấy mẫu cốt liệu theo TCVN 7572-1 : 2006
Tiến hành thử:
Cân mẫu theo khối lƣợng qui định ở Bảng 1, chính xác đến 0,1 g, sau đó đổ ngay vào khay và sấy đến khối lƣợng khơng đổi. Chú ý tránh để thất thốt các hạt cốt liệu trong suốt thời gian sấy. Sau đó, để nguội cốt liệu đến nhiệt độ phịng, rồi cân chính xác đến 0,1 g.
Tính kết quả thử:
Độ ẩm (W) của cốt liệu, tính bằng phần trăm khối lƣợng chính xác tới 0,1 %, theo cơng thức:
Trong đó:
+ m1 là khối lƣợng mẫu thử trƣớc khi sấy khơ, tính bằng gam (g); + m2 là khối lƣợng mẫu thử sau khi sấy khơ, tính bằng gam (g).
5) Hàm lƣợng bùn sét trong cát:
TCVN 7572-8: 2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phƣơng pháp thử - Phần 8: Xác định hàm lƣợng bùn, bụi, sét trong cốt liệu và hàm lƣợng sét cục trong cốt liệu nhỏ [27].