- Chế tạo hổn hợp
A. Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất bazan chưa gia cố
3.2.2 Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu Atterberg (WT WP)
(TCVN4197 : 95)
3.2.2.1 Khái niệm và mục tiêu thí nghiệm
Đối với đất dính, khi độ ẩm của đất thay đổi thì trạng thái của đất sẽ thay đổi. Để mô tả các trạng thái khác nhau của đất Atterberg đã chia 5 trạng thái gọi là giới hạn Atterberg, với giới hạn nghiên cứu ta chỉ xét 2 giới hạn là:
66
+ Giới hạn dẻo (WP, %): khi độ ẩm nhỏ hơn giới hạn này thì đất không
còn tính dẻo nữa và bắt đầu có tính nữa cứng – là độ ẩm của đất khi lăn được thành que có bán kính 3mm thì xuất hiện những vết nứt ngang (còn gọi là giới hạn lăn).
+ Giới hạn chảy (nhão) (WL %): khi độ ẩm vượt qua giới hạn này thì
đất ứng xử như một chất lỏng – là độ ẩm của đất ứng với điều kiện một quả rọi hình nón tiêu chuẩn (nặng 76g, góc đỉnh nón 300) sau 10 giây có thể xuyên sâu được 10mm do trọng lượng bản thân (phương pháp Va-xi-li-ép) hoặc độ ẩm ứng với điều kiện hai mép rãnh đất ở trong bát thí nghiệm sau 25 cú va đập từ độ cao 1cm sẽ khép kín lại trên một đoạn dài 13mm (0,5 inch = 12,7mm) thì đó là độ ẩm giới hạn chảy (phương pháp Casagrande).
Giới hạn dẻo và giới hạn chảy là hai chỉ tiêu có tính quy ước, nhưng ảnh hưởng lớn đến tính chịu lực, là hai chỉ tiêu dùng làm căn cứ để phân loại đất, đánh giá tra5ngthai1 của đất và làm cơ sở xác định độ ẩm hợp lý khi chế bị mẫu thí nghiệm.
3.2.2.2 Tiến hành thí nghiệm
* Xác định giới hạn dẻo (Wp, %)
- Đất thí nghiệm là loại đất đỏ bazan, lấy tại TP Gia Nghĩa, tỉnh Đak Nông.
- Phần đất thí nghiệm phải đại diện cho mẫu đất. Vì các chỉ tiêu giới hạn dẻo và giới hạn chảy có quan hệ mật thiết với độ ẩm tự nhiên thông qua chỉ sốt sệt của đất, cho nên mẫu thí nghiệm có thể dùng đất tự nhiên, đất khô gió (không được dùng đất sấy ở nhiệt độ >600).
- Mẫu đất được nghiền nhỏ bằng chảy cao su và sàng qua rây 1mm, xác định % lượng sót trên sàng 1mm.
67
- Rút gọn mẫu lọt sàng 1mm đến cỡ mẫu thí nghiệm (khoảng 150g) - Trọn ẩm mẫu nước với nước, ủ ẩm ít nhất 2 giờ
- Vê mâu đất thành hình tròn, lăn bằng lòng bàn tay trên tấm kính nhám thành que đất, đến khi que có đường kính khoảng 3mm, rạn nứt và đứt thành từng đoạn dài từ 3 đến 10mm.
- Lấy các que đất xác định độ ẩm, độ ẩm xác định được chính là giới hạn dẻo (WP, %)
* Xác định giới hạn chảy (W1, %)
a) Phương pháp Va-xi-li-ep::
- Chuẩn bị mẫu như xác định giới hạn dẻo, nhưng trộn với lượng nước lớn hơn.
- Cho đất ẩm vào đầy khuôn hình côn, chú ý không để bẩn bọt khí. - Dùng dao gạt bằng đất trên mặt khuyên.
- Đặt khôn lên mặt bàn, đặt quả rọi Va-xi-li-ep (hoặc hạ cần xuyên của dụng cụ xuyên) sao cho mũi nhọn vừa chạm vào mặt đất mẫu.
- Thả dụng cụ đo để nó tự lún vào mẫu đất, nếu sau 10 giây quả rọi lún xuống đúng bằng 10mm, thì độ ẩm của đất đạt đến giới hạn chảy (phải điều chỉnh độ ẩm nhiều lần mới đạt, tùy kinh nghiệm).
- Lấy phần đất ở giữa khuôn đem xác định độ ẩm (lấy không ít hơn 10g), độ ẩm đất xác định được chính là giới hạn chảy (WL, %)
68
Hình 3-5 Biểu đồ xác định giới hạn chảy WL (theo p/p Casagrande)
- Chuẩn bị mẫu đất nhu thí nghiệm xác định giới hạn dẻo, song trộn 3 phần đất có độ ẩm nhỏ hơn, xấp xỉ bằng hoặc lớn hơn giới hạn chảy.
- Dùng bay cho phần đất thứ nhất vào bát đồng, dàn đều mẫu đất sao cho chiều dày xấp xỉ bằng 10mm.
- Rạch đất trong bát theo chiều vuông góc với trục quay, sát với đáy bát bằng tấm gạt tạo rãnh chuyên dụng.
- Quay đập bát xuống đất đáy với tốc độ 2 lần/ phút, đếm số lần đập sao cho rãnh đất khép lại với chiều dài một đoạn bằng 13mm (N1).
- Lấy đất sát rãnh khía ngang để xác định độ ẩm (W1)
- Tiếp tục làm thí nghiệm với phần đất thứ 2 và thứ 3 (ta xác định được N2, W2 và N3, W3).
- Tính toán kết quả theo phương pháp Casagrande:
+ Vẽ biểu đồ tương quan giữa số lần đập N (N1, N2, N3) và độ ẩm của đất W (W1, W2, W3) lên hệ trục bán Logarit.
69
+ Xác định độ ẩm tương ứng với số lần đập là 25 lần, độ ẩm này chính là độ ẩm giới hạn chảy (WL, %)
* Xác định chỉ số dẻo (Ip) và độ sệt của đất (I1):
- Chỉ số dẻo và độ sệt ca đất không phải là các chỉ tiêu thí nghiệm mà là chỉ tiêu tính toán.
- Chỉ số dẻo: Ip=W1-Wp, là chỉ tiêu đánh giá tính dẻo của đất, dùng để phân loại đất dính. - Độ sệt: P p p L p I W W W W W W I − = − − =
1 (Với W- là độ ẩm tự nhiên của đất, %), là chỉ tiêu đánh giá trạng thái của đất dính.
Bảng 3.4 – Bảng phân loại và đánh giá trạng thái của đất theo IP, Il
Loại đất Trạng thái Độ sệt (Il) Chỉ số dẻo (Ip)
Cát pha Cứng <0 1÷7 Dẻo 0÷1 Chảy <1 Sét pha và sét Cứng <0 Sét pha: 7÷17 Sét: >17 Nữa cứng 0÷0,25 Dẻo cứng 0,25÷0,5 Dẻo mềm 0.5÷0,75 Dẻo chảy 0,75÷1,0 Chảy >1,0 Chú ý:
- Phải tiến hành thí nghiệm không ít hơn 2 lần song song, để xác định
Wp và W1 và lấy kết quả trung bình cộng của các lần thí nghiệm đó. Sai số về
độ ẩm trong các lần xác định song song không được lớn hơn 2%.
- Nếu hàm lượng hạt trên sàng 1mm lớn hơn 10% thì phải hiệu chỉnh
giá trị giới hạn dẻo và giới hạn chảy, bằng cách nhân với hệ số K=G/G1
70
G1- khối lượng phần trăm các hạt lọt qua rây 1mm.
3.2.2.3 Kết quả thí nghiệm
Bảng 3-5. Kết quả thí nghiệm xác định các chỉ tiêu Atterberg của đất bazan.
STT Số hiệu mẫu Các chỉ tiêu thí nghiệm Độ ẩm tự nhiên (w, %) Giới hạn dẻo (WP, %) Giới hạn chảy (WL, %) Chỉ số dẻo (IP, %) Độ sệt (IL) 1 MA1 40,39 35,72 52,87 17,11 0,25 2 MA2 39,68 35,18 52,41 17,28 0,28 3 MA3 39,62 34,86 52,49 17,65 0,24 4 Trung bình 39,89 35,25 52,59 17,34 0,26