Thí nghiệm vật liệu xây dựng

I. KHOÁI LÖÔÏNG RIEÂNG II. KHOÁI LÖÔÏNG THEÅ TÍCH III. ÑOÄ ROÃNG CUÛA VAÄT LIEÄU IV. ÑOÄ AÅM - ÑOÄ HUÙT NÖÔÙC CUÛA VAÄT LIEÄU I. KHOÁI LÖÔÏNG RIEÂNG (KLR) Khoái löôïng rieâng laø khoái löôïng cuûa moät ñôn vò theå tích vaät lieäu ôû traïng thaùi ñaëc hoaøn toaøn. COÂNG THÖÙC TÍNH: (1.1) Trong ñoù: G – Khoái löôïng maãu vaät lieäu ôû traïng thaùi khoâ (g). Va–Theå tích maãu V.lieäu ôû traïng thaùi hoaøn toaøn ñaëc (cm3) a a V G = g CAÙCH XAÙC ÑÒNH: Tuøy theo töøng loaïi vaät lieäu maø coù nhöõng phöông phaùp xaùc ñònh khaùc nhau: Maãu kính phaúng (tuøy choïn) Maãu saét hình truï - hình khoái (tuøy choïn) Maãu goã hình khoái. A. VAÄT LIEÄU HOAØN TOAØN ÑAËC Caân Thöôùc theùp, thöôùc keïp. Caân – Ño Laáy 30g caùt sau khi saøng qua saøng coù kích thöôùc loã 5mm. Saáy ôû nhieät ñoä 105 -110o ñeán KL khoâng ñoåi. B. VAÄT LIEÄU RÔØI Bình Khoái Löôïng Rieâng (KLR), Caân kyõ thuaät (ñoä chính xaùc 0.01g), Bình huùt aåm, tuû saáy. Caân bình KLR sau khi ñaõ saáy khoâ -m1 Ñoå maåu thöû vaøo bình KLR, caân -m2 Ñoå nöôùc caát vaøo bình KLR (khoaûng 2/3), laéc ñeàu Huùt heát khoâng khí baèng bình chaân khoâng Ñoå theâm nöôùc vaøo bình ñeán vaïch coá ñònh -1000. Caân bình chöùa caùt +nöôùc, m3 Ñoå maãu thöû ra, röûa saïch bình -> Ñoå nöùôc vaøo ñeán vaïch -1000, caân bình + nöôùc, m4. (1.2) II. KHOÁI LÖÔÏNG THEÅ TÍCH (KLTT) Laø khoái löôïng cuûa moät ñôn vò theå tích vaät lieäu ôû traïng thaùi töï nhieân COÂNG THÖÙC TÍNH: (1.3) Trong ñoù: G – Khoái löôïng maãu vaät lieäu ôû traïng thaùi khoâ (g). Vo–Theå tích maãu V.lieäu ôû traïng thaùi töï nhieân (cm3) Laáy 5 vieân gaïch - duøng baøn chaûi queùt saïch maãu thöû vaø saáy khoâ ñeán KL khoâng ñoåi [1]. Ñeå nguoäi ñeán nhieät ñoä phoøng. A. GAÏCH XAÂY Caân coù ñoä chính xaùc 0.1g. Thöôùc theùp coù ñoä chính xaùc 0.5mm Ño chieàu daøi -roäng- daøy baèng thöôùc theùp, moãi kích thöôùc ño 03 laàn, laáy trung bình - sau ñoù caân maãu. Laáy trung bình coäng cuûa 05 maãu thöû Ñöa maãu veà moät trong boán traïng thaùi: Maãu saáy khoâ ñeán KL khoâng ñoåi (gioáng gaïch) Khoâ töï nhieân trong khoâng khí, ít nhaát 7 ngaøy ñeâm (duøng tröôøng hôïp naøy) Ñeå maãu trong 20 ngaøy, to =27+/-2, ñoä aåm 90-95% Baõo hoaø nöôùc B. BEÂ TOÂNG NAËNG Laáy 03 vieân maãu (15x15x15cm) - duøng baøn chaûi queùt saïch maãu thöû vaø saáy khoâ ñeán KL khoâng ñoåi. Ñeå nguoäi ñeán nhieät ñoä phoøng. Caân coù ñoä chính xaùc 0.1g. Thöôùc theùp coù ñoä chính xaùc 0.5mm Ño chieàu daøi -roäng- cao baèng thöôùc theùp, moãi maãu ño 4 caïnh, laáy trung bình - sau ñoù caân maãu. Laáy trung bình coäng cuûa 03 maãu thöû Khoái löôïng theå tích cuûa töøng vieân maãu () ñöôïc tính baèng kG/m3 theo coâng thöùc: Trong ñoù: m – Khoái löôïng cuûa vieân maãu, tính baèng gram. V – Theå tích cuûa vieân maãu, cm3 Khoái löôïng theå tích cuûa beâ toâng (kg/cm3), chính xaùc ñeán 10kg/m3 laø trung bình coäng cuûa ba keát quaû thöû treân ba vieân maãu. (1.4) C. CAÙT XAÂY DÖÏNG(Xaùc ñònh KLTT xoáp ôû traïng thaùi khoâng neùn chaët) Laáy 5-10Kg caùt - sau khi ñaõ saøng qua saøng coù kích thöôùc loã 5mm, saáy ôû nhieät ñoä 105 -110 ñeán KL khoäng ñoåi OÁng ñong 1lít (soá 4 -Dx h =108 x108). Caân kyõ thuaät, tuû saáy. Thöôùc laù kim loaïi vaø Saøng #5mm Caân oáng ñong, m1 Ñoå caùt töø ñoä cao 10 cm vaøo oáng ñong cho ñeán khi taïo hình choùp treân mieäng oáng, duøng thöôùc Kim loaïi gaït phaúng. Caân oáng + caùt, m2 Tieán haønh hai laàn laáy trung bình coäng. (1.5) Ñoä roãng –ñoä ñaëc (1.6) Trong ñoù: v : KLTT xoáp, kG/m3.  : KLR , g/cm3 % 100 1000 1 0 ´ ´ - = r r v X III. ÑOÄ AÅM – ÑOÄ HUÙT NÖÔÙC CUÛA VAÄT LIEÄU Laø ñaïi löôïng ñaùnh giaù löôïng nöôùc coù thaät trong vaät lieäu, taïi moät thôøi ñieåm naøo ñoù. COÂNG THÖÙC TÍNH: (1.7) Trong ñoù: mk – Khoái löôïng maãu vaät lieäu ôû traïng thaùi khoâ (g). mu – Khoái löôïng maãu vaät lieäu ôû traïng thaùi öôùtâ (g). Laáy > 0.5kg caùt sau khi saøng qua saøng coù ñöôøng kính loã 5mm. A. CAÙT XAÂY DÖÏNG – XAÙC ÑÒNH ÑOÄ HUÙT AÅM Khay chöùa caùt. Caân coù ñoä chính xaùc 0.1g vaø tuû saáy Ñoå maãu thöû vaøo khay, (m1) . Saáy khoâ ñeán KL khoâng ñoåi. Caân khay ( m2). Tieán haønh hai laàn laáy trung bình coäng Laáy 5 vieân gaïch - duøng baøn chaûi queùt saïch maãu thöû vaø saáy khoâ ñeán KL khoâng ñoåi. Ñeå nguoäi ñeán nhieät ñoä phoøng. B. GAÏCH XAÂY – XAÙC ÑÒNH ÑOÄ HUÙT NÖÔÙC Caân maãu sau khi saáy, m1 Cho maåu ngaâm nöôùc ôû nhieät ñoä phoøng Ngaâm trong 48 giôø, theo chieàu thaúng ñöùng Caân maãu sau khi ngaâm, m2 Tieán haønh treân 5 maãu thöû laáy trung bình coäng. (1.8) I. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ DEÛO TIEÂU CHUAÅN II. XAÙC ÑÒNH LÖÔÏNG NÖÔÙC TIEÂU CHUAÅN III. THÔØI GIAN ÑOÂNG KEÁT. I. XAÙC ÑÒNH ÑOÄ DEÛO TIEÂU CHUAÅN Hoà xi maêng ñaûm baûo ñoä caém saâu cuûa kim Vi ca (kim lôùn) caém saâu töø 36+/-1mm --> Hoà coù ñoä deûo tieâu chuaån. Caân coù ñoä chính xaùc 0.1g. OÁng ñong, coù vaïch chia. Maùy troän Duïng cuï Vicat Ñoàng hoà Moâ taû Duïng cuï Vicat Coù hai kim: Kim to (10 +/-0.05). Kim nhoû (1.13+/-0.05). Khoái löôïng phaàn chuyeån ñoäng: 300g. Vaønh khaâu: Laøm baèng cao su raén, daïng hình noùn cuït, cao 40mm+/-0.2mm. Ñöôøng kính trong ôû ñaùy 80mm vaø ñænh 70mm (+/-5mm). Vaønh khaâu phaûi ñuû cöùng vaø ñaët leân taám ñeá baèng theùp. Troän Hoà Xi Maêng Caân 500g XM + 125ml nöôùc; ñoå vaøo coái troän (nöôùc ñoå tröôùc sau ñoù ñoå töø töø XM vaøo coái troän). Thôøi gian ñoå khoâng ít hôn 5sec vaø khoâng nhieàu hôn 10sec. Laáy thôøi ñieåm keát thuùc laø thôøi ñieåm ‘0’. Khôûi ñoäng ngay maùy troän vôùi toác ñoä thaáp trong 90sec. Döøng maùy ñeå veùt hoà xung quanh trong 15sec. vaø troän tieáp trong 90sec. Ñoå vaøo vaønh khaâu Boâi treân taám kính moät lôùp daàu. Ñoå ñaày vaøo khaâu, khoâng neùn, rung quaù maïnh. Gaït phaúng vaønh khaâu. Thöû Ñoä Luùn Haï kim to vaøo chaïm taám ñeá, chænh kim chæ vaïch soá khoâng. Chuyeån khaâu vaø taám ñeá vaøo duïng cuï Vica. Haï kim töø töø sao cho vöøa chaïm vaøo maët vaønh khaâu. Thôøi ñieåm thaû kim to ôû phuùt thöù 4, tính töø thôøi ñieåm ‘0’. Ñoïc ñoä luùn sau 30sec hoaëc luùc kim ngöøng luùn. Ghi laïi soá ñoïc, trò soá ñoïc bieåu thò khoaûng caùch giöõa ñaàu kim to vôùi taám ñeá. Ñoàng thôøi ghi laïi löôïng nöôùc (tính theo % khoái löôïng XM). Lau kim sau moãi laàn thöû. Thöû Ñoä Luùn Neáu khoaûng caùch giöõa kim to vaø taám ñeá laø 6mm +/-1 thì vöõa ñaït ñoä deõo tieâu chuaån, neáu cöa ñaït thì ta laëp laïi pheùp thöû töø ñaàu vôùi löôïng nöôùc moãi laàn ñieàu chæ laø .05% cho ñeán khi ñaït ñöôïc giaù trò quy ñònh. II. XAÙC ÑÒNH LÖÔÏNG NÖÔÙC TIEÂU CHUAÅN Löôïng nöôùc tieâu chuaån : laø löôïng nöôùc ñeå taïo hoà coù ñoä deûo tieâu chuaån III. XAÙC ÑÒNH THÔØI GIAN ÑOÂNG KEÁT Thôøi gian baét ñaàu ninh keát: Laø khoaûng thôøi gian baét ñaàu nhaøo troän vôùi nöôùc ñeán khi kim Vi-ca caém saâu 36+/-1mm (vöõa xi maêng baét ñaàu maát tính deûo) Thôøi gian ninh keát xong: Laø khoaûng thôøi gian baét ñaàu nhaøo troän vôùi nöôùc ñeán khi kim Vi-ca caém saâu 0.5 mm(vöõa xi maêng hoaøn toaøn maát tính deûo). Thöû thôøi gian baét ñaàu ñoâng keát (Söû duïng kim nhoû) HaïCaùch vaän haønh duïng cuï Vica nhö TN treân. Ghi laïi caùc soá ñoïc treân thang soá, soá ñoïc bieåu thò khoaûng caùch giöõa ñaàu kim to vôùi taám ñeá. Ñoàng thôøi ghi laïi thôøi gian tính töø ñieåm ‘khoâng’. Laëp laïi pheùp thöû treân cuøng moät maãu vôùi caùc vò trí khaùc nhau (khoâng nhoû hôn 10mm keå töø rìa hoaëc töø laàn tröôùc ñeán laàn sau. TN laëp laïi vôùi caùc khoaûng thôøi gian caùch nhau (10phuùt). Hoà XM ñöôïc goïi laø ñoâng keát khi kim caùch ñaùy khaâu 4mm+/-1. Ghi laïi thôøi gian tính töø ñieåm ‘0’. Xaùc ñònh thôøi gian keát thuùc ñoâng keát. Laät uùp khaâu leân taám ñeá cuûa noù. Laép kim nhoû vaø tieán haønh nhö treân, nhöng khoaûng thôøi gian laâu hôn (30phuùt). Ghi laïi thôøi gian ño (chính xaùc ñeán 15phuùt), tính töø ñieåm ‘0’. Thôøi gian keát thuùc ñoâng keát khi kim chæ luùn 0.5mm . I. XAÙC ÑÒNH THAØNH PHAÀN HAÏT II. XAÙC ÑÒNH MOÂ-ÑUN ÑOÄ LÔÙN I. XAÙC ÑÒNH THAØNH PHAÀN HAÏT Thaønh phaàn haït laø gi? Xaùc ñònh thaønh phaàn haït laø gì ? COÂNG THÖÙC TÍNH: Trong ñoù: Mi – Khoái löôïng soùt laïi treân saøn thöù i (g). M – Khoái löôïng maãu vaät lieäu (g). Thaønh phaàn haït laø haøm löôïng caùc côû haït coù ñoä lôùn khaùc nhau trong ñaát, ñöôïc bieåu dieån baèng tæ leä % so vôùi toång khoái löôïng ñaát khoâ (?) ñeâm phaân tích thaønh phaàn haït Xaùc ñònh thaønh phaàn haït laø phaân chia ñaát thaønh töøng nhoùm caùc côû haït gaàn nhau veà ñoä lôùn vaø xaùc ñònh haøm löôïng phaàn traêm cuûa chuùng. Caân kyõ thuaät + Tuû saáy Boä löôùi saøng coù kích thöôùc maét saøng: 10, 5, 2.5, 1.25, 0.63, 0.315, 0.14mm. Boä raây coù naép vaø ñaùy Maùy saøng Laáy 2kg caùt, saáy khoâ 105 -110C ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi. Saøng qua saøng coù kích thöôùc maét saøng 10 & 5mm. Caân khoái löôïng coøn laïi treân saøng (M10 vaø M5). Tính tyû leä phaàn traêm löôïng haït soûi chöùa trong caùt coù côõ haït 5 -10mm (S5) vaø lôùn hôn 10mm (S10): M10(g): Khoái löôïng soûi coøn laïi treân saøng 10mm M5- khoái löôïng soûi coøn laïi treân saøng #5mm. M –Khoái löôïng maãu (g). Laáy 1000g caùt döôùi saøng coù kích thöôùc 5mm ñeå xaùc ñònh thaønh phaàn haït khoâng coù soûi. Saøng maãu thöû ñaõ ñöôïc chuaån bò ôû treân qua boä saøng. Coù theå saøng baèng tay hoaëc baèng maùy. Thôøi gian ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch ñaët tôø giaáy xuoáng döôùi moãi löôùi saøn, roài saøng ñeàu. Neáu khoâng coù caùt loït qua saøng thì khoâng saøng nöõa. Caân löôïng caùt coøn laïi treân moãi saøng, chính xaùc ñeán 1%; Löôïng soùt rieâng (ai) treân saøng coù maét (i) ñöôïc tính baèng %, theo coâng thöùc: Trong ñoù: Mi – Khoái löôïng soùt laïi treân saøn thöù i (g). M – Khoái löôïng maãu vaät lieäu (g). Löôïng soùt tích luõy (Ai) treân saøng coù kích thöôùc i laø toång löôïng soùt treân saøng coù kích thöôùc maét saøng lôùn hôn noù vaø phaàn soùt treân noù. Löôïng soùt tích luõy baèng (%) theo coâng thöùc: Ai = a2.5 + a1.25 + …+ ai Moâ- Ñun Ñoä Lôùn Moâ-ñun ñoä lôùn cuûa caùt (M), tính theo coâng thöùc Keát quaû xaùc ñònh thaønh phaàn haït ñöôïc ghi vaøo baûng sau, vaø veõ leân bieåu ñoà: Keát Quaû Bieåu ñoà thaønh phaàn haït: I. PHÖÔNG PHAÙP THÖÛ ÑOÄ SUÏT. II. LAÁY MAÃU - CHEÁ TAÏO VAØ BAÛO DÖÔÕNG MAÃU III. XAÙC ÑÒNH CÖÔØNG ÑOÄ NEÙN. I. PHÖÔNG PHAÙP THÖÛ ÑOÄ SUÏT (TCVN 3106-1993) Ñoä deûo cuûa hoãn hôïp beâ toâng môùi troän laø chæ tieâu kyõ thuaät bieåu thò khaû naêng bieán daïng deûo cuûa hoån hôïp beâ toâng vaø ñöôïc bieåu thò baèng hai ñaïi löôïng tuøy theo trang thaùi cuûa h2 beâ toâng khi xaùc ñònh ñoä deûo:Ñoä deûo tænh hay ñoä deûo ñoäng. Cone thöû ñoä suït (moâ taû). Thanh theùp troøn trôn (16), daøi 600mm. Pheãu ñoå hoãn hôïp. Thöôùc laù, baèng kim loaïi Phöông phaùp laáy maãu hoån hôïp Beâ toâng Ñaët cone leân neàn aåm, cöùng, phaúng. Ñöùng leân goái ñaët chaân ñeå giöõ cone coá ñònh trong quaù trình ñaàm vaø ñaàm hoån hôïp beâ toâng. Ñoå hoãn hôïp beâ toâng vaøo cone thaønh 3 lôùp. Duøng thanh theùp choïc ñeàu treân toaøn beà maët töø xung quanh vaøo giöõa. Moãi lôùp choïc 25 laàn (cone N1). Lôùp thöù nhaát choïc heát chieàu cao lôùp vöõa, lôùp hai vaø ba xuyeân vaøo lôùp tröôùc 2-3cm. Nhaác cone trong thôøi gian 5 -10sec. Ñaët cone sang caïnh vaø ño ñoä suït (khoaûng caùch giöõa mieäng cone vaø ñænh cuûa khoái taïo hình. II. LAÁY MAÃU - CHEÁ TAÏO VAØ BAÛO DÖÔÕNG Hoãn hôïp beâ toâng naëng laø hoãn hôïp ñöôïc nhaøo troän ñoàng nhaát theo moät tyû leä hôïp lyù cuûa caùc vaät lieäu. Bao goàm: chaát keát dính, nöôùc, coát lieäu lôùn, coát lieäu nhoû vaø phuï gia (neáu coù). Caân kyõ thuaät OÁng ñong, coù vaïch chia. Maùy troän – Maùy rung Boä khuoân maãu - Chaøy ñaàm Phöông phaùp laáy maãu hoån hôïp Beâ toâng Laáy taïi hieän tröôøng hoaëc chuaån bò taïi phoøng TN Maãu caàn laáy gaáp 1.5 laàn toång theå tích caùc vieân maãu, khoâng ít hôn 20lít. Thôøi gian laáy maãu khoâng quaù 15 phuùt. Phöông phaùp ñuùc maãu Beâ toâng Khi hoãn hôïp coù ñoä suït döôùi 10cm: ñoå hoãn hôïp beâ toâng thaønh moät lôùp (chieàu cao maãu döôùi 150mm). Khi hoãn hôïp beâ toâng coù ñoä suït lôùn hôn 10, ñoå thaønh hai lôùp. Sau ñoù duøng thanh theùp troøn, choïc ñeàu töøng lôùp Phöông phaùp ñuùc maãu Beâ toâng Khi hoãn hôïp coù ñoä suït döôùi 10cm: ñoå hoãn hôïp beâ toâng thaønh moät lôùp (chieàu cao maãu döôùi 150mm). Khi hoãn hôïp beâ toâng coù ñoä suït lôùn hôn 10, ñoå thaønh hai lôùp. Sau ñoù duøng thanh theùp troøn, choïc ñeàu töøng lôùp. Ñaët maãu leân baøn rung vaø rung cho tôùi khi thoaùt heát boït khí vaø hoà xi maêng noåi ñeàu. Duøng bay gaït phaúng maãu. Caùc vieân maãu ñuùc trong khuoân, sau khi ñaàm ñöôïc laøm phaúng maët nhö sau: troän hoà xi maêng ñaëc (N/X = 0.32-0.36). Sau khoaûng 2-4 giôø, chôø cho maãu se, phuû lôùp hoà moûng tôùi möùc toái ña vaø duøng taám theùp phaúng laø phaúng maët maãu. Baûo döôõng maãu Beâ toâng Maãu kieåm tra Mac thieát keá caáp phoái beâ toâng, ñöôïc phuû aåm trong khuoân ôû nhieät ñoä phoøng. Sau ñoù laáy ra baûo döôõng trong phoøng döôõng hoä. Thôøi haïn giöõ maãu trong khuoân 16 -24 giôø. Caùc maãu phaûi ghi kí hieäu ôû maët khoâng chòu taûi. III. PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH CÖÔØNG ÑOÄ NEÙN BEÂ TOÂNG (TCVN 3118-1993) Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa ñaù beâ toâng sau khi raén chaéc ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp thöû phaù hoïai treân maãu thí nghieäm trong caùc ñieàu kieän tieâu chuaån veà kích thöôùc maãu, hình daùng maãu, phöông phaùp ñuùc maã, ñieàu kieän baûo döôõng vaø tuoåi maãu. Maùy neùn maãu. Thöôùc laù, baèng kim loaïi Chuaån bò maãu Beâ toâng Ba vieân (moät toå maãu). Maãu phaûi ñöôïc baûo ñöôõng theo TCVN 3105 -1993. Kích thöôùc maãu, 150 x 150x 150 Trình töï eùp maãu Beâ toâng Xaùc ñònh dieän tích chòu löïc cuûa maãu (ño chieàu daøi caùc caëp caïnh song song cuûa hai maët chòu neùn vuoâng goùc vôùi nhau töøng ñoâi moät –dieän tích chòu neùn laø dieän tích trung bình cuûa hai maët). Xaùc ñònh taûi troïng phaù hoaïi maãu: choïn thang löïc cuûa maùy, sao cho taûi phaù hoaïi maãu töø 20 -80% taûi troïng cöïc ñaïi. Trình töï eùp maãu Beâ toâng Ñaët maãu vaøo maùy neùn, sao cho maët chòu neùn naèm ñuùng taâm cuûa thôùt. Haï pittoâng töø töø sao cho maët thôùt treân chaïm nheï vaøo maãu. Taêng taûi 4-6daN/cm2/sec, cho ñeán khi phaù hoaïi maãu. Ñoïc keát quaû. Cöôøng ñoä neùn töøng vieân maãu (R): Trong ñoù: P – Taûi troïng phaù hoaïi maãu. F –dieän tích chòu neùn; vaø  -heä soá tính ñoåi (=1)