Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của mẫu xi măng đất- 123docz.net

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG VỀ TÍNH TOÁN BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ BẰNG CỘT ĐẤT TRỘN XI MĂNG

3.3. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của mẫu xi măng đất

Qua quá trình tham khảo các nghiên cứu của nhiều tác giả về cột đất trộn xi măng và số liệu các công trình đã thi công ngoài thực tế, tác giả chọn hàm lượng xi măng/đất tự nhiên ac: 10%, 12%, 14%, 16%, 18%, 20% để nghiên cứu. Khối lượng xi măng được tính theo phần trăm của khối lượng đất khô. Chọn tỷ lệ nước/xi măng bằng 1.5. Lượng xi măng trộn vào được tính theo công thức.

w 1 w w

c 1 w c

 a

 

 (3.1) Lượng nước trộn vào theo công thức

w 0

w-w 1 w

w ( . )( w )

1 w 1 w

k c

a 

 

  (3.2) Trong đó:

ac - tỷ lệ xi măng/đất w0 – trọng lượng đất khô gió (kg) wc – trọng lượng xi măng (kg) ww – trọng lượng nước (kg) w – độ ẩm đất tự nhiên

wk – độ ẩm đất khô gió

 - tỷ lệ nước/xi măng

3.3.2 Đúc mẫu

Công tác đúc mẫu được thực hiện tại phòng thí nghiệm cơ lý đất thuộc bộ môn Địa cơ nền móng – đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh. Với mỗi hàm lượng xi măng đất tiến hành đúc 3 tổ hợp mẫu (9 mẫu) có đường kính 40mm, chiều cao 80mm để thí nghiệm nén một trục nở hông. Các mẫu thí nghiệm thấm và thí nghiệm nén cố kết được đúc trực tiếp vào dao vòng của từng thí nghiệm. Mẫu thí nghiệm được ký hiệu theo tổ hợp các chữ số, hai chữ số đầu chỉ hàm lượng xi măng-đất, hai chữ số sau chỉ

số thứ tự mẫu. Cân xác định khối lượng của đất ướt, xi măng, nước, đổ xi măng vào nước hòa thành dung dịch rồi tưới đều dung dịch này vào đất ướt, trộn đều bằng tay rồi chuyển sang trộn máy, máy trộn loại TEST CENTER, xuất xứ Thổ Nhĩ Kỳ. Tốc độ quay 62 vòng/phút, trộn 4 lần, mỗi lần 2,5phút.

Sau khi trộn xong, cho mẫu vào khuôn đúc (khuôn đã bôi một lớp Vaseline để dễ dàng tháo dỡ). Với mẫu 40x80 cho đất vào thành 2 lớp để đầm, dùng cây sắt 14 đầm chọc để tránh lỗ rỗng trong mẫu, mỗi lớp đầm 25 cái, lớp dưới xuống tận đáy, lớp trên xuyên xuống lớp dưới 1cm, dùng bay miết 2 mặt khuôn nhiều lần, tránh rỗ mặt mẫu. Với mẫu thí nghiệm thấm (đường kính 61.8mm, chiều cao 40mm) và thí nghiệm nén cố kết (đường kính 61mm, chiều cao 20mm) đúc trực tiếp vào dao vòng làm thí nghiệm. Phía trên và phía dưới của dao vòng thí nghiệm được đặt thêm một

dao vòng khác để dễ dàng đầm chặt. Tất cả các mẫu được ghi tem dán nhãn (tem mẫu bao gồm thông tin: ngày đúc mẫu, tỷ lệ xi măng/đất)

(a) (b)

Hình 3.2: Mẫu đất trộn xi măng trong thí nghiệm nén đơn (a); Mẫu đất trộn xi măng trong thí nghiệm nén cố kết (b); Mẫu đất trộn xi măng trong thí nghiệm thấm (c); Mẫu

đất trộn xi măng sau khi gia công 2 mặt (d)

Sau khi đúc xong 2 ngày, tiến hành tháo mẫu ra khỏi khuôn (đối với mẫu dùng cho thí nghiệm nén một trục nở hông tự do), tất cả các mẫu được cho vào thùng xốp bảo dưỡng trong điều kiện ngập nước.

(a) (b)

Hình 3.3: Máy trộn xi măng-đất (a), thùng bảo dưỡng mẫu (b)

Mỗi tổ hợp mẫu được bảo dưỡng trong khoảng thời gian 7, 14, 28 ngày. Sau mỗi khoảng thời gian bảo dưỡng đã định trước, lấy mẫu xác định độ ẩm, khối lượng thể tích, nén cố kết, nén 1 trục nở hông tự do, thí nghiệm thấm.

3.3.3. Thí nghiệm nén một trục nở hông tự do

a. Mục đích thí nghiệm

 Xác định cường độ kháng nén qu

 Biến dạng của mẫu khi phá hủy

 Modulus đàn hồi ở 50% qu

 Xác định khối lượng thể tích

 Xác định độ ẩm

b. Trình tự thí nghiệm

Thí nghiệm được thực hiện trên máy nén đơn YYW2, máy có hệ số vòng lực 2.256 kgf/div. Gia công phẳng và song song 2 mặt mẫu. Cân trọng lượng mẫu và đo kích thước mẫu bằng thước kẹp, từ số liệu này tính được khối lượng thể tích của mẫu.

Cho mẫu vào máy, điều chỉnh cho 2 thớt nén vừa tiếp xúc với mặt mẫu, chỉnh 2 đồng hồ đo lực và đo biến dạng về vạch “0”. Mở máy nén và ghi lại số đọc của đồng hồ lực tương ứng với mỗi 10 vạch trên đồng hồ đo biến dạng cho đến khi mẫu phá hoại.

Ghi lại kiểu phá hoại của mẫu (phình ngang hoặc nứt vỡ). Sau khi thí nghiệm xong, lấy khoảng 60 ÷ 70g đất giữa mẫu mang đi xác định độ ẩm. Các thao tác và quy trình cụ thể tuân thủ theo ASTM D2166-00.

a b

Hình 3.4: Khuôn dùng để gia công mặt mẫu (a), mẫu khi gia công xong (b)

c. Tính toán kết quả Biến dạng của mẫu

1 0

L 100

 L  (3.3)

Trong đó: Lo - chiều cao mẫu ban đầu L – biến thiên chiều cao của mẫu

Tiết diện mẫu

(1 1 ) 100

A A (3.4)

Trong đó: A0 – diện tích mặt tiếp xúc của mẫu lúc ban đầu

Ứng suất nén tác dụng lên mẫu

  A (3.5) Trong đó:

P – tải trọng tác dụng lên mẫu A – diện tích tiếp xúc của mặt mẫu Cường độ kháng nén 1 trục của mẫu là giá trị ứng suất lớn nhất (nếu biến dạng <15%) hoặc ứng suất tương ứng với 15% biến dạng.

a b c

Hình 3.5: Thước kẹp (a), mẫu sau khi gia công 2 mặt (b), máy nén 1 trục (c)

Kết quả thí nghiệm

Cường độ kháng nén qu

Từ kết quả thí nghiệm nén một trục nở hông tự do, khảo sát sự thay đổi cường độ kháng nén qu theo tỷ lệ xi măng/đất.

Bảng 3.3: Cường độ kháng nén qu của từng hàm lượng xi măng/đất

Hình 3.6: Quan hệ giữa cường độ kháng nén qu và tỷ lệ xi măng/đất

NHẬN XÉT

Quan sát hình 3.6 cho thấy cường độ kháng nén qu tăng tỷ lệ thuận theo hàm lượng xi măng, qu tăng nhanh khi hàm lượng xi măng/đất từ 10-14% và tăng chậm từ 18-20%. Khi trộn tỷ lệ xi măng/đất là 10% thì cường độ kháng nén qu ở 7 ngày tuổi

cao gấp 4.04 lần so với qu của đất tự nhiên. Khi trộn xi măng/đất với hàm lượng 20%

thì cường độ kháng nén qu ở 7 ngày tuổi cao gấp 12.2 lần so với qu của đất tự nhiên.

Cường độ kháng nén ở 28 ngày tuổi cao hơn cường độ kháng nén ở 7 ngày tuổi từ 1.3-2.0 lần. Cường độ kháng nén ở 28 ngày tuổi cao hơn cường độ kháng nén ở 14 ngày tuổi từ 1.2-1.6 lần. Cường độ kháng nén qu của mẫu đất trộn xi măng hàm lượng từ 10-16%, kiến nghị sử dụng công thức 3.6

Hàm lượng xi măng %

Cường độ kháng nén qu (kgf/cm2)

7 ngày 14 ngày 28 ngày

10 1.962 2.497 3.998

12 3.854 4.510 5.643

14 4.967 5.408 6.272

16 5.302 5.840 6.850

18 5.782 6.143 7.068

20 5.900 6.256 7.329

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

qu (kgf/cm2)

Tỷ lệ xi măng (%)

7 ngày 14 ngày 28 ngày

0.0975 2 3.09 19.2

u c c

q   a  a  (3.6) Cường độ kháng nén qu của mẫu đất trộn xi măng hàm lượng từ 16-20%, kiến nghị sử dụng công thức 3.7 xác định giá trị qu

0.0453 2 1.78 11.59

u c c

q   a  a  (3.7)

Hình 3.7: Quan hệ giữa cường độ kháng nén qu và thời gian bảo dưỡng mẫu

Cường độ kháng nén của mẫu đất trộn xi măng tăng theo thời gian bảo dưỡng.

Giá trị qu tăng nhanh từ khi đúc mẫu đến 14 ngày tuổi, sau đó qu có xu hướng tăng chậm hơn. Cường độ kháng nén không hạn chế nở hông qu ở các ngày tuổi 14, 28 có thể xác định theo công thức 3.8; 3.9; 3.10.

14 7

(1.1 1.2)

u u

q   q (3.8)

28 14

(1.2 1.6)

u u

q   q (3.9)

28 7

(1.3 2.0)

u u

q   q (3.10)

Modulus đàn hồi E50

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 5 10 15 20 25 30

qu(kgf/cm2)

Thời gian bảo dưỡng (ngày)

10%

12%

14%

16%

18%

20%

Bảng 3.4: Quan hệ giữa Modulus đàn hồi và tỷ lệ xi măng-đất

Hàm lượng xi măng %

Modulus đàn hồi E50 (kgf/cm2)

7 ngày 14 ngày 28 ngày

10 133.60 230.00 265.10

12 395.73 457.80 522.10

14 475.43 557.03 624.57

16 526.80 609.50 689.93

18 552.93 654.50 736.43

20 644.90 699.80 772.90

Hình 3.8: Quan hệ giữa modulus đàn hồi và tỷ lệ xi măng/đất

NHẬN XÉT

Hàm lượng xi măng/đất tăng thì giá trị modulus đàn hồi cũng tăng, giá trị modulus đàn hồi tăng nhanh khi hàm lượng xi măng biến đổi từ 10-14%,

12% 10%

50 (2.0 2.5) 50

E   E E5014% 1.2E5012%. Modulus đàn hồi có xu hướng tăng chậm hơn khi hàm lượng xi măng từ 18% - 20% (E5018% 1.1E5016% E5020% 1.1E5018% )

0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

9 11 13 15 17 19 21

E50(kgf/cm2)

Tỷ lệ xi măng/đất ac(%)

7 ngày 14 ngày 28 ngày

Hình 3.9: Quan hệ giữa modulus đàn hồi E50 và thời gian bảo dưỡng mẫu

Giá trị modulus đàn hồi tăng nhanh trong khoảng thời gian bảo dưỡng từ 7-14 ngày, từ 14-28 ngày tuổi modulus đàn hồi của mẫu tăng chậm hơn. Modulus đàn hồi ở 14 ngày tuổi bằng (1.1-1.6) lần modulus đàn hồi ở 7 ngày tuổi. Modulus đàn hồi ở 28 ngày tuổi bằng (1.1-1.2) lần modulus đàn hồi ở 14 ngày tuổi.

Quan hệ giữa modulus đàn hồi và cường độ kháng nén của mẫu xi măng đất thể hiện qua công thức: E50   n qu (giá trị n được tổng hợp trong bảng 3.5)

Bảng 3.5: Mối quan hệ giữa modulus đàn hồi và cường độ kháng nén

ac % 10 12 14 16 18 20

n (kgf/cm2) 66÷97 89÷103 96÷103 99÷103 95÷107 100÷112

Quan hệ giữa modulus biến dạng và cường độ kháng nén biến đổi trong phạm vi rộng ở hàm lượng xi măng 10, 12% (với hàm lượng xi măng 10% E50 (66 97) qu

với hàm lượng xi măng 12%E50 (89 103) qu), với hàm lượng xi măng từ 14-20%, mối quan hệ giữa modulus đàn hồi và cường độ kháng nén thu hẹp và ổn định hơn (giá trị biến đổi trong khoảngE50 (96 112) qu)

0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

E50(kgf/cm2)

Thời gian bảo dưỡng (ngày)

10%

12%

14%

16%

18%

20%

Biến dạng khi mẫu phá hủy

Bảng 3.6: Quan hệ giữa biến dạng của mẫu khi phá hủy và ac

Biến dạng khi mẫu phá hủy  (%)

7 ngày 14 ngày 28 ngày

10 2.003 1.630 1.477

12 1.683 1.460 1.333

14 1.493 1.297 1.263

16 1.333 1.203 1.137

18 1.270 1.153 1.127

20 1.187 1.153 1.113

Hình 3.10: Quan hệ giữa biến dạng khi mẫu phá hủy và tỷ lệ xi măng-đất

NHẬN XÉT

Biến dạng của mẫu khi phá hủy có xu hướng giảm khi tăng hàm lượng xi măng/đất, mẫu ở 7 ngày tuổi biến dạng phá hủy đạt 2.0% khi hàm lượng xi măng/đất là 10%, và giảm xuống còn 1.2% khi hàm lượng xi măng/đất tăng lên 20%, mẫu ở 14 ngày tuổi biến dạng phá hủy đạt 1.63% khi hàm lượng xi măng/đất là 10%, và giảm xuống còn 1.15% khi hàm lượng xi măng/đất tăng lên 20%. Mẫu ở 28 ngày tuổi biến

dạng phá hủy đạt 1.47% khi hàm lượng xi măng/đất là 10%, và giảm xuống còn 1.13% khi hàm lượng xi măng/đất tăng lên 20%.

0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Biến dạng khi mẫu phá hủy (%)

Tỷ lệ xi măng/đất ac(%)

7 ngày 14 ngày 28 ngày

Hình 3.11: Quan hệ giữa biến dạng khi mẫu phá hủy và thời gian bảo dưỡng

NHẬN XÉT

Biến dạng của mẫu khi phá hủy có xu hướng giảm khi tăng thời gian bảo dưỡng.

Do quá trình ninh kết xi măng trong đất xảy ra không đều vì vậy mà biến dạng phá

hủy của mẫu chênh lệch theo các hàm lượng và thời gian bảo dưỡng. Mẫu đất trộn xi măng bảo dưỡng ở 28 ngày tuổi, quá trình ninh kết xi măng xảy ra gần như hoàn toàn.

Vì vậy mà cường độ kháng nén đạt giá trị tốt nhất, lúc này mẫu có tính giòn hơn (biến dạng phá hủy của mẫu nhỏ hơn) so với 7 và 14 ngày tuổi.

3.3.4. Thí nghiệm nén cố kết

a. Mục đích

Thí nghiệm nén cố kết để xác định các đại lượng: hệ số nén lún a, hệ số nén thể tích mv, chỉ số nén Cc, chỉ số nở Cs, modulus biến dạng E, hệ số cố kết Cv, hệ số thấm k, hệ số rỗng ứng với từng cấp tải, để phục vụ cho công việc tính toán biến dạng của nền đất.

b. Cơ sở lý thuyết

0.900 1.100 1.300 1.500 1.700 1.900 2.100

5 10 15 20 25 30

Biến dạng khi mẫu phá hủy -(%)

Thời gian bảo dưỡng (ngày)

10%

12%

14%

16%

18%

20%

Tính nén lún của đất là quá trình giảm thể tích lỗ rỗng hay còn gọi là quá trình nén chặt đất. Dưới tác dụng của tải trọng ngoài thì các hạt rắn được sắp xếp lại, thể tích lổ rỗng giảm, đất được nén chặt. Khi tải trọng được đặt lên nền đất thì nước ở

các lổ rỗng trong đất tiếp nhận và có xu hướng thoát ra từ các lổ rỗng trong đất. Quá trình thoát nước lổ rỗng xảy ra, áp lực nước lổ rỗng có xu hướng giảm, áp lực hữu hiệu tăng dần. Đến một thời điểm nào đó thì nước thoát ra ngoài, lúc này hạt đất chịu toàn bộ áp lực của tải trọng ngoài. Hiện tượng nén chặt đất do sự thoát nước rất chậm từ các lổ rỗng trong đất được gọi là quá trình cố kết.

c. Dụng cụ thí nghiệm

 Máy nén Oedometer

 Hộp nén

 Bàn máy

 Bộ phận tăng tải với hệ thống cánh tay đòn

 Thiết bị đo biến dạng

 Dao vòng tạo mẫu chiều cao 2cm, diện tích mặt cắt ngang 30cm2

 Dụng cụ gọt mẫu

 Đồng hồ bấm giây, cân kỹ thuật, lò sấy…

d. Các bước thí nghiệm:

Thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM D2435-1996 Mẫu trong dao vòng được làm phẳng 2 mặt, đặt 2 miếng giấy thấm vừa khít 2

mặt mẫu, khi lắp mẫu vào hộp nén phía trên và phía dưới mẫu phải có 2 tấm đá thấm để đảm bảo mẫu được thoát nước theo 2 chiều. Lắp mẫu vào hộp nén, cân chỉnh cánh tay đòn ở vị trí thăng bằng, đưa đồng hồ đọc biến dạng về “0”. Đổ nước vào trong hộp nén, bão hòa mẫu trong vòng 48 giờ rồi bắt đầu tiến hành chất tải thí nghiệm.

Mỗi cấp tải trọng ghi lại số đọc của đồng hồ đo lún ứng với 6s, 15s, 30s, 1min, 2min, 4min, 8min, 15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 8h, 12h, 24h.

(a) (b)

Hình 3.12: Máy nén cố kết (a); Mẫu nén cố kết (b)

Bảng 3.7: Cấp áp lực nén trong thí nghiệm nén cố kết mẫu xi măng-đất

(%)

Áp lực nén (kgf/cm2)

0.25 0.5 1 2 4 8 16

0 x x x x x x x

10 x x x x x x x

12 x x x x x x x

14 x x x x x x x

16 x x x x x x x

18 x x x x x x x

20 x x x x x x x

e. Tính toán các đặc trưng vật lý của đất

 Độ ẩm trước khi thí nghiệm (Wo)

 Độ ẩm sau khi thí nghiệm (Wk)

 Khối lượng thể tích trước khi thí nghiệm (γo) g/cm3

 Khối lượng thể tích sau khi thí nghiệm (γk) g/cm3

 Hệ số rỗng ban đầu của đất (e0)

 Mức độ bão hòa nước trước khi thí nghiệm (G0)

 Tính hệ số rỗng ứng với mỗi cấp áp lực

 Sự thay đổi hệ số rỗng e ứng với mỗi cấp áp lực:

 

1, 1

n n 1

n n n

e h e



 



    (3.11)

Với h là biến dạng của mẫu đất ở cấp tải n

 Hệ số rỗng của mẫu đất tương ứng với mỗi cấp áp lực

en   e0 en (3.12)

Vẽ đường cong quan hệ e-logP đối với tỷ lệ xi măng

 Tính chỉ số nén Cc:

log log 1

n n

e e

C P P



 

 (3.13)

 Tính hệ số nén lún a tương ứng với tưòng cấp tải:

1 1,

n n

e e

a P P

 



 

 (3.14)

 Tính hệ số nén lún tương đối mv:

1 1

m a

 e

 (3.15)

 Hệ số rỗng của mẫu đất tương ứng với mỗi cấp áp lực

 Xác định d100 và t100

 Xác định d50, từ đó suy ra t50

 Hệ số cố kết cv

 Tính hệ số thấm của đất dưới mỗi cấp áp lực (Kv)

Kết quả thí nghiệm

Bảng 3.8: Quan hệ giữa chỉ số nén (Cc) chỉ số nở (Cs) với ac

Cc Cs

7 14 28 7 14 28

% Ngày

10 0.565 0.561 0.555 0.033 0.031 0.029 12 0.399 0.409 0.395 0.032 0.029 0.021 14 0.302 0.292 0.282 0.024 0.02 0.013 16 0.239 0.233 0.199 0.020 0.016 0.012 18 0.236 0.229 0.189 0.018 0.015 0.011 20 0.233 0.219 0.173 0.016 0.014 0.009

1. Chỉ số nén của mẫu đất trộn xi măng

Hình 3.13: Mối quan hệ giữa chỉ số nén và tỷ lệ xi măng-đất

Chỉ số nén của mẫu đất tự nhiên là 0.886 (lấy trung bình cho 3 mẫu thí nghiệm) mẫu đất trộn xi măng 10% bảo dưỡng ở 7 ngày tuổi giảm 0.6 lần so với đất tự nhiên.

Chỉ số nén của đất trộn xi măng giảm mạnh từ 10-14%, từ 16-20% chỉ số nén có xu hướng giảm chậm. Ở 28 ngày tuổi, chỉ số nén của đất trộn xi măng 20% giảm 5-6 lần so với đất tự nhiên. Điều đó chứng tỏ đất trộn xi măng lún ít hơn so với đất tự nhiên.

0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Chỉ số nén Cc

Tỷ lệ xi măng-đất (%)

7 Ngày 14 Ngày 28 ngày

2. Chỉ số nở của đất

Hình 3.14: Mối quan hệ giữa chỉ số nở và tỷ lệ xi măng-đất

Chỉ số nở của đất tự nhiên là 0.116, mẫu đất trộn xi măng 10% ở 7 ngày tuổi có chỉ số nở giảm 3.8 lần so với chỉ số nở của mẫu đất tự nhiên. Chỉ số nở của đất trộn xi măng từ 10-14% giảm nhanh, với đất trộn xi măng từ 16-20% chỉ số nở có xu hướng giảm chậm. Mẫu xi măng đất ở 20% bảo dưỡng 28 ngày thì chỉ số nở giảm 12.8 lần so với chỉ số nở của đất tự nhiên. Điều đó chứng tỏ, khi dỡ tải đất trộn xi măng nở ra ít hơn so với đất tự nhiên.

3.3.5. Thí nghiệm thấm [17]

Để làm rõ hơn về tính thấm của đất trộn xi măng, thực hiện thí nghiệm thấm với cột nước thay đổi để xác định hệ số thấm của đất trộn xi măng (sử dụng bộ dụng cụ thấm kiểu Nam Kinh).

0.006 0.011 0.016 0.021 0.026 0.031 0.036

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Chỉ số nở Cs

Tỷ lệ xi măng/đất (%)

7 Ngày 14 Ngày 28 Ngày

Hình 3.15: Cấu tạo bộ dụng cụ thấm Nam Kinh

Dụng cụ thí nghiệm thấm kiểu Nam Kinh bao gồm

 Thân hộp thấm (1) là một hộp bằng đồng sử dụng để lắp dao vòng mẫu đất cần

thí nghiệm

 Đế và nắp đậy hộp thấm (2) được lắp khít với thân hộp thấm, phần tiếp giáp với đáy và đầu dao vòng đât có tấm đá thấm hoặc kim loại có đục lỗ để thoát nước.

Có hai gioăng cao su hình tròn nhằm ngăn cách nước thấm qua thành trong của

hộp thấm và thành ngoài của dao vòng.

 ống đo áp (3) tạo cột nước khi thí nghiệm thấm và theo dõi sự thay đổi mực nước hạ thấp khi thấm. Trên ống có khắc vạch đo theo chiều tăng từ trên xuống dưới.

 phần dưới của ống đo áp nối với một ống nhựa trong, có thể dễ dàng cấp nước

thấm qua vòi (7), cấp nước bão hòa mẫu qua vòi có van (4)

 Vòi thoát nước khi thấm và bão hòa mẫu trước khi thí nghiệm (4)

 Bình cấp nước (5) có van điều chỉnh (6) đặt trên giá cố định (8)

 Bàn đặt dụng cụ thí nghiệm (9)

(a) (b)

Hình 3.16: Mẫu thí nghiệm thấm (a); Bộ thí nghiệm thấm Nam Kinh (b)

Trình tự thí nghiệm

Chuẩn bị: mẫu khi đúc trong dao vòng, bảo dưỡng trong 28 ngày sau đó mang đi thí nghiệm. Trước khi lắp mẫu vào hộp thấm, lấy dao cạo gọt phẳng 2 mặt của dao vòng, cân xác định khối lượng của dao vòng và đất. Mặt trên và mặt dưới của mẫu được đặt một tờ giấy thấm vừa khít. Lắp dao vòng mẫu đất vào hộp thấm.

Bão hòa mẫu: lắp phần ống mềm của ống đo áp vào vòi (4) và mở van, vòi (7) để hở

tự do cho khí có thể thoát ra, điều chỉnh van (6) để nước từ bình (5) đi vào mẫu đất.

Cần điều chỉnh van ở vòi (4) để nước thấm vào mẫu đất từ dưới lên một cách từ từ.

Khi quan sát thấy nước xuất hiện ở vòi (7) thì chứng tỏ mẫu đất đã được bão hòa.

Bắt đầu thí nghiệm

Khóa van nước ở vòi (4) và (6), rút nhanh ống đo áp khỏi vòi (4) lắp vào vòi (7). Mở van (6) cho nước đi vào ống đo áp. Quan sát ống đo áp, nếu có bọt khí thì phải đuổi hết. Khi nước trong ống đo áp cao hơn mức 0 chừng 1cm thì đóng van (6).

Mở van vòi (4) cho nước thoát ra, chờ khi mực nước trong ống đo áp trùng vạch 0 thì bắt đầu bấm đồng hồ bắt đầu tính thời gian thí nghiệm. Khoảng thời gian đo nên lấy tùy ý phụ thuộc vào cột nước hạ thấp, nhìn chung cột nước hạ thấp không nên nhỏ hơn 1cm.

Tính toán kết quả thí nghiệm

Hệ số thấm được tính theo công thức