- Ngâm mẫu: Tất cả các mẫu sau khi đã đầm trong cốiCBR đều được ngâm trong nước trước khi thí nghiệm CBR Việc ngâm mẫu được tiến hành
B. Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất bazan gia cố tro bay
3.2.7 Thí nghiệm xác định mô dun đàn hồi (Eđh) theo mô hình nén dọc trục hạn chế nở hông được mô tả trong 22TCN 211-
3.2.7.1 Mục tiêu thí nghiệm
- Dưới tác dụng của tải trọng (lực nén), vật liệu làm đường sẽ biến dạng (lún) khi thôi tác dụng, biến dạng sẽ hồi phục trở lại. Khả năng chống lại biến dạng đàn hồi (hồi phục) được biểu thị bằng chỉ tiêu mô đun đàn hồi.
- Mô đun đàn hồi được sử dụng để tính toán chiều dày kết cấu áo đường.
3.2.7.2 Tiêu chuẩn và phương pháp áp dụng
- Sử dụng phương pháp nén mẫu với tải trọng trùng phục, một cấp lực, hình 3-9
- Thí nghiệm được tiến hành bằng nén mẫu hình trụ, hạn chế nở hông (Dtấm ép = 5cm < Dmẫu =15cm);
91
- Tiêu chuẩn áp dụng 22TCn 211-06
3.2.7.3 Chế bị mẫu
- Mẫu được đúc trong cối CBR (hình trụ H=117,1mm, D=150mm), ở độ ẩm tốt nhất (W0,%) và độ chặt yêu cầu (K=0,98);
- Số lượng mẫu: 3x3 loại tổ hợp mẫu = 9 mẫu
- Mẫu đất gia cố chất liên kết vô cơ (tro bay) được ủ mạt cưa ẩm hàng ngày, có tưới nước bảo dưỡng đến trước thí nghiệm; tuổi mẫu là 28 ngày, trước khi ép phải ngâm bảo hòa mẫu trong nước 2 ngày.
3.2.7.4 Tiến hành thí nghiệm
- Xác định áp lực nén (daN/cm2) =3 daN/cm2 - (lực tác dụng lên mẫu lấy bằng giá trị tải trọng thiết kế mà vật liệu đó phải chịu, hoặc lấy bằng 20% tải trọng khi nén dọc trục đến lúc phá hoại (20% cường độ chịu nén));
- Đo chiều cao mẫu chính xác đến 0,1mm;
- Đưa mẫu vào máy nén, lắp bàn nén (đường kính 5cm, nén hạn chế nở hông), lắp đặt đồng hồ đo biến dạng (thiên phân kế);
- Gia tải nhanh với tốc độ 50m/phút (chỉ khống chế đối với chất liên kết hữu cơ để nhiệt độ mẫu không bị giảm khi gia tải) cho đến áp lực tính toán 3kg/cm2 và giữ trong 2 phút (đảm bảo biến dạng lún ổn định, còn 0,01mm/phút trong 5 phút), sau đó dỡ tải. Ghi lấy số đọc ở thiên phân kế khi có tải trọng và khi dỡ tải để xác định biến dạng đàn hồi Ldh;
- Mẫu được ép trùng phục (tăng và dỡ tải lặp lại nhiều lần, khoảng 5 lần) cho đến khi giá trị biến dạng đàn hồi (Lđh) ổn định (chênh lệch giữa 3 lần tiếp <0,01mm);
92
Hình 3-14 Sơ đồ ép mẫu với tải trọng trùng phục
- tính toán kết quả thí nghiệm (nén hạn chế nở hông): Eđh= . (1 ) 4 2 µ π − dh L D p , MPa Trong đó:
P - lực tác dụng trên một đơn vị diện tích (áp lực nén), MPa; D - đường kính mẫu =150mm (đúc bằng cối CBR);
Ldh - biến dạng đàn hồi, cm
µ - hệ số nở hông, µ=0,3 (đối với vật liệu làm lớp mặt đường)
Nhận xét: Thực tế kết cấu vật liệu gia cố chất kết dính vo cơ thường phát sinh
các vết nứt, và điều kiện thi công không thể đảm bảo như lúc thí nghiệm, nên giá trị modun đàn hồi tính theo thí nghiệm cần phải chiết giảm 2-3 lần, khi thiết kế kết cấu.
- Tiến hành thí nghiệm ở các điều kiện sau
+ Thí nghiệm với mẫu khô (ủ mẫu 28 ngày (với chất kết dính vô cơ) 16 giờ (với chất kết dính hữu cơ) để đảm bảo vật liệu hình thành cường độ.
3.2.7.5 Kết quả thí nghiệm:
93
STT Loại mẫu gia cố
Mô đun đàn hồi (kG/cm2) ứng với cấp áp lực nén 3 kG/cm2 sau thời gian bảo dưỡng
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Trung bình
1 Mẫu gia cố 4% tro bay 1216,21 1148,64 1292,23 1219,03
2 Mẫu gia cố 6% tro bay 1378,37 1476,83 1292,23 1382,48
3 Mẫu gia cố 8% tro bay 1590,43 1378,37 1476,83 1481,88
Mẫu chưa gia cố 715
Hình 3-15 Biều đồ hiển thi quan hệ giữa modun đàn hồi và % phụ gia tro bay