Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng đh BK HCM

Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng đh BK HCM Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng đh BK HCM Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng đh BK HCM Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng đh BK HCM Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng đh BK HCM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

MÔN: THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Năm học: 2020 - 2021

NHÓM 5 LỚP A03 HỌC KÌ 211

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN LÊ VĂN HẢI CHÂU:

Thành phố Hồ Chí Minh - 2021

Thành viên nhóm

STT Họ và tên MSSV Nhiệm vụ được phân công

1 Huỳnh Công Thành 1915135 Bài 1 (Ph n KL riêng) ầ

2 Lê Thanh Sơn 1911977 Bài 1 (Ph n KL th tích) ầ ể

3 Trần Hoàng Ưu 1915883 Bài 2

4 Nguyễn Anh Tu n ấ 1915771 Bài 3

5 Nguyễn Quốc Thịnh 1915319 Bài 4

6 Bùi Thanh Tú 1915808 Bài 5

Bài 1 Xác đị nh kh ối lượ ng riêng và khối lượng thể

tích c a v t li ủ ậ ệu

I Xác định khối lượng riêng của xi măng - TCVN 4030 : 2003

1 Mục đích thí nghiệm

- Mỗi loại xi măng trên thị trường có khối lượng riêng khác nhau tùy thu c vào thành ộ phần khoáng, thành ph n hóa ầ và độ mịn c a loủ ại xi măng đó Ngoài ra khối lượng riêng của xi măng bị thay đổi cũng tùy thuộc vào điều kiện môi trường bảo quản có thể làm cho chất lượng xi măng bị ảm đi gi Vì vậy, trước khi ta s d ng ta c n ph i th c hi n ử ụ ầ ả ự ệ thí nghi m ệ xác định khối lượng riêng của xi măng một cách chính xác nh t ấ để xác định chất lượng của xi măng cũng như dùng thông số 𝜌𝑎 c a ủ xi măng để tính toán độ ố x p của nguyên vật liệu, tính ch n cọ ấp ph i cho bê tông ố

2 D ụng cụ thí ngi ệm

- Bình xác định khối lượng riêng, bình cao c (Hổ ình 1);

- Cân phân tích (Hình 2), chính xác đến 0 ,01 g;

- B n nhi t (Hình 3); ể ổ ệ

- D u hầ ỏa;

- Phễu nh ỏ

Hình 1 Bình khối lượng riêng Hình 2 Cân phân tích

Hình 3 Bể ổn nhi t ệ

3 Ti n hành thí nghi m ế ệ

- Mẫu xi măng đượ ấy khô đếc s n khối lượng không đổi và để ngu i trong bình hút ộ ẩm đến nhiệt độ phòng thử nghiệm

- Đặt bình khối lượng riêng vào b n nhi t và duy trì nhiể ổ ệ ở ệt độ 27 º ± 2 ºC Gi bình C ữ trong b ể ổn nhi t sao cho phệ ần chia độ c a bình ng p trong b và gi ủ ậ ể ữ chặt để không cho bình nổi lên Sau đó dùng phễu đổ dầu h a vào bìnỏ h đến v ch s không (0) Dùng bông ạ ố hoặc giấy lọc thấm h t nh ng giế ữ ọt dầu bám quanh c bình ổ

- Cân 65 g m u thẫ ử, chính xác đến 0,01 g, dùng thìa nhỏ xúc xi măng và đổ ừ ừ t t qua phễu vào bình, dầu trong bình dâng lên đến m t vộ ạch nào đó của phần chia độ phía trên

- B bình ra kh i b n nhi t, và xoay l c bình trong kho ng 10 phút sao cho không khí ỏ ỏ ể ổ ệ ắ ả trong xi măng thoát hết ra ngoài Đặt bình trở lại bể ổn nhiệt trong khoảng 10 phút để nhiệt độ của bình cân bằng nhiệt độ của bể ổn nhiệt Ghi lại mực chất lỏng trong bình (V ).d

- Tiến hành 2 phép xác định theo qui trình trên

4 K ết quả thí nghi m ệ

- Khối lượng riêng của xi măng (p), tính bằng gam trên centimét kh i (g/cm ), theo công ố 3

thức:

𝜌𝑎 =

V

m

d xm

(g/cm3) Trong đó:

mxm khối lượng mẫu xi măng đem thử, tính b ng gam; ằ

Vd thể tích dầu chi m chế ỗ xi măng, tính bằng cm 3

- K t qu trung bình c ng c a hai k t quế ả ộ ủ ế ả xác định song song, lấy chính xác đến 0,01 g/cm3

- Trường h p hai k t qu chênh l ch nhau lợ ế ả ệ ớn hơn 0,05 g/cm3, lo i b k t qu này và ạ ỏ ế ả tiến hành th lử ại trên mẫu xi măng ban đầu

Ta có s ố liệ u:

Khối lượng m u th : 65g ẫ ử

Thể tich d u dâng lên t i v ch: 21ml ầ ạ ạ

𝜌𝑎 =

V

m

d xm

= 65

21 = 3,095 g/cm3

5 Nh n xét k t qu ậ ế ả

- Do chỉ có một số liệu nên ta xem như kết quả hai l n thí nghiầ ệm là như nhau

⟹ Chênh l ch giệ ữa hai kết quả |3,095 − 3,095| = 0 < 0,05 g/cm: 3 ⟹ Đạt yêu cầu Vậy 𝜌𝑎 = 3,095 g/cm n m trong kho ng 2,9 3,1 g/cm nên lo3 ằ ả – 3 ại xi măng đang được thí nghiệm thuộc loạ ốt để s d ng i t ử ụ

II Xác định khối lượng riêng của cốt liệu – TCVN 7572-4 : 2006

1 Mục đích thí nghiệm

- M i lo i c t li u có khỗ ạ ố ệ ối lượng riêng khác nhau tùy thu c vào ộ độ hút nước, độ ẩm và điều ki n ệ môi trường b o quả ản từng lo i c t liạ ố ệu đó Trước khi s d ng m t ử ụ ộ loại c t li u ố ệ thì ta c n ph i làm thí nghiầ ả ệm để xác định khối lượng riêng, độ hút nước c a c t li u ủ ố ệ xem có phù hợp để ử ụ s d ng hay không Xác định được thông s khố ối lượng riêng của cốt li u s dệ ử ụng để tính lượng c t li u c n trong khi tr n v a, tính ch n cố ệ ầ ộ ữ ọ ấp ph i bê ố tông

2 D ụng cụ thí nghi m ệ

- Cân k thuỹ ật, độ chính xác 0,1g;

- T s y có b phủ ấ ộ ận điều ch nh nhiỉ ệt độ ấ ổn đị s y nh t 105 ừ oC đến 110 C o (Hình 4);

- Bình dung tích, b ng thu tinh, có mi ng r ng, nh n, ph ng dung tích tằ ỷ ệ ộ ẵ ẳ ừ 1,05 lít đến 1,5 lít và có tấm nắp đậy b ng thu ằ ỷ tinh, đảm b o kín khí; ả

- Thùng ngâm mẫu, b ng g ho c b ng vằ ỗ ặ ằ ật liệu không g ỉ;

- Khăn thấm nước mềm và khô có kích thước 450 mm x 750 mm;

- Khay chứa bằng vật liệu không g ỉ và không hút nước;

- Bình hút ẩm (Hình 5) ;

- Côn th ử độ ụ ủ s t c a c t li u b ng thép không g , ố ệ ằ ỉ chiều dày ít nhất 0,9 mm, đường kính nhỏ 40 mm, đường kính lớn 90 mm, chi u cao 75 mm; ề

- Phễu chứa dùng để rót cốt liệu vào côn;

- Que chọc kim lo i khạ ối lượng 340 g ± 5 g, dài 25 mm ± 3 mm được vê tròn hai đầu;

- Sàng có kích thước mắt sàng 5 mm và 140 mm;

- L y kho ng 1 kg c t li u lấ ả ố ệ ớn đã sàng loại bỏ ỡ ạt nhỏ hơn 5 mm c h

- L y kho ng 0,5 kg c t li u nhấ ả ố ệ ỏ đã sàng bỏ loạ ỡ ạ ớn hơn 5 mm và gại c h t l n r a loử ại

bỏ c h t nhỡ ạ ỏ hơn 140 mm

- Mỗi lo i c t liạ ố ệu chu n b 2 mẩ ị ẫu để thử song song

Hình 4 T s y Hình 5 Bình hút ủ ấ ẩm Hình 6 Côn th ử độ ụ s t

3 Ti n hành thí nghi m ế ệ

- Các m u c t li u sau khi l y và chu n bẫ ố ệ ấ ẩ ị theo điều 4 được ngâm trong các thùng ngâm m u trong 24 gi ± 4 giẫ ờ ờ ở nhiệt độ 27 oC ± 2 oC Trong thời gian đầu ngâm mẫu, cứ khoảng t 1 giừ ờ đến 2 giờ khuấy nh c t li u m t lẹ ố ệ ộ ần để loại b t khí bám ọ trên bề m t hặ ạ ốt c t liệu

- Làm khô bề m t mặ ẫu (đưa cốt liệu về trạng thái bão hoà nước, khô b mề ặt)

- Đố ới c t lii v ố ệu l n ớ

+ Vớt m u khẫ ỏi thùng ngâm, dùng khăn bông lau khô nước đọng trên b m t h t cề ặ ạ ốt liệu

- Đố ới c t lii v ố ệu nhỏ

+ Nhẹ nhàng gạn nước ra kh i thùng ngâm m u hoỏ ẫ ặc đổ ẫ m u vào sàng 140 mm Rải cốt li u nh lên khay thành m t l p mệ ỏ ộ ớ ỏng và để ố c t liệu khô t nhiên ngoài không ự khí Chú ý không để trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời Có thể đặt khay mẫu dưới quạt nh ẹ hoặc dùng máy s y c m tay s y nh , k t hấ ầ ấ ẹ ế ợp đảo đều m u Trong th i gian ẫ ờ chờ c t li u khô, th nh tho ng ki m tra tình tr ng m c a c t li u b ng côn th và ố ệ ỉ ả ể ạ ẩ ủ ố ệ ằ ử que ch c theo qọ uy trình sau: Đặt côn th trên n n ph ng, nh n không thử ề ẳ ẵ ấm nước

Đổ đầy cốt liệu qua phễu vào côn thử, dùng que chọc đầm nhẹ 25 lần Không đổ đầy thêm cốt liệu vào côn Nhấc nh côn lên và so sánh hình dáng của khối cốt liệu ẹ với các d ng cạ ốt li u chu n (xem ệ ẩ Hình 7) N u kh i c t li u có hình dế ố ố ệ ạng tương tự Hình 7.c), c t liố ệu đã đạt đến trạng thái bão hoà nước khô b m t N u có d ng Hình ề ặ ế ạ 7.a) và 7.b), c n ti p t c làm khô cầ ế ụ ốt liệu và th lử ại đến khi đạt trạng thái như Hình 7.c) N u có d ng Hình 7.d), cế ạ ốt liệu đã bị quá khô, c n ngâm l i cầ ạ ốt liệu vào nước

và tiến hành th lử ại đến khi đạt yêu cầu

Hình 7.a Hình 7.b

Hình 7.c Hình 7.d

Hình 7 Các lo i hình dáng c a khạ ủ ối c t liố ệu

- Ngay sau khi làm khô b m t m u, ti n hành cân m u và ghi giá trề ặ ẫ ế ẫ ị khối lượng

(m1) T từ ừ đổ m u vào bình ẫ thử Đổ thêm nước, xoay và lắc đều bình để bọt khí không còn đọng lại Đổ tiếp nước đầy bình Đặt nhẹ tấm kính lên miệng bình đảm bảo không còn bọt khí đọng lại ở bề m t ti p giáp giặ ế ữa nước trong bình và t m kính ấ

- Dùng khăn lau khô bề m t ngoài c a bình ặ ủ thử và cân bình + mẫu + nước + tấm kính, ghi lại khối lượng (m 2)

- Đổ nước và mẫu trong bình qua sàng 140 mm đối v i c t li u nh và qua sàng 5 ớ ố ệ ỏ

mm đối với cốt liệu lớn Tráng sạch bình đến khi không còn mẫu đọng lại Đổ đầy nước vào bình, lặp lại thao tác đặt tấm kính lên trên mi ng, lau khô m t ngoài bình ệ ặ thử Cân và ghi lại khối lượng bình + nước + t m kính (ấ m 3)

- S y m u th ấ ẫ ử đọng lại trên sàng đến khối lượng không đổi

- Để ngu i mộ ẫu đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, sau đó cân và ghi khối lượng

mẫu (m 4)

4 Kết qu thí nghi m ả ệ

- Khối lượng riêng c a c t liủ ố ệu (𝜌 a), tính b ng gam trên centimét kh i, chính xác ằ ố đến 0,01 g/cm3, được xác định theo công thức sau:

𝜌𝑎 = 𝜌𝑛×𝑚4

𝑚4−(𝑚 −𝑚 )2 3 (g/cm3) Trong đó:

𝜌𝑛là khối lượng riêng của nước, tính bằng gam trên centimét khối (g/cm3);

m 2 là khối lượng của bình + nước + tấm kính + mẫu, tính bằng gam (g);

m 3 là khối lượng của bình + nước + tấm kính, tính bằng gam (g);

m 4 là khối lượng mẫu ở trạng thái khô hoàn toàn, tính b ng gam (g); ằ

Ta có s ố liệu:

+ m1 = 500g (khối lượng mẫu ở trạng thái bão hòa nước khô bề mặt)

+ m2 = 428g (khối lượng bình + mẫu + nước + t m kính) ấ

+ m3 = 120g (khối lượng bình + nước + tấm kính)

+ m4 = 497g (khối lượng mẫu hoàn toàn khô)

𝜌𝑎 = 𝜌𝑛×𝑚4

𝑚4−(𝑚 −𝑚 )2 3 = 1×497

497−( 428−120) = 2,63 g/cm3

5 Nhận xét k t qu ế ả

- Do chỉ có một số liệu nên ta xem như kết quả hai l n thí nghiầ ệm là như nhau

⟹ Chênh l ch giệ ữa hai kết qu : ả |2,63 − 2,63| = 0 < 0,05 g/cm3 ⟹Đạt yêu cầu Vậy 𝜌𝑎 = 2,63 g/cm3

III Xác định khối lượng riêng c a bê tông ủ – TCVN 3112 : 1993

1 Mục đích thí nghiệm

- M i loỗ ại bê tông đều có khối lượng riêng khác nhau tùy thuôc vào t l cỉ ệ ủa xi măng, các lo i c t li u ạ ố ệ Nên trước khi đưa một loại bê tông vào s d ng ta c n ph i thí nghiử ụ ầ ả ệm

để biết được khối lượng riêng của loại bê tông đó Có được thông số khối lượng riêng

và khối lượng th tích c a khể ủ ối bê tông đó ta có thể xác định được độ đặc và độ ỗng r của khối bê tông đó độ ỗ, r ng càng thấp thì chất lượng c a kh i bê tông càng t t và ủ ố ố ngược lại

2 D ụng cụ thí nghi m ệ

- Bình khối lượng riêng (hình 1a) ho c bình tam giác dung tích 100ml có nút thu tinh ặ ỷ

và ng d n mao qu n (hình 1b) ố ẫ ả

- C n phân tích chính xác t i 0,01g ầ ớ ;

- Búa con, cối chày đồng;

- Bình hút ẩm ;

- T s y 200 C ủ ấ 0 ;

- Nước lọc;

- D u ho C n 90 C ầ ả ồ 0

- Sàng kính thước mắt 2 ho c 2,5mm ặ

- L y 3 viên m u hình d ng b t kấ ẫ ạ ấ ỳ, đập nh ỏ

các viên m u tẫ ới cơ hạt dưới 2 ho c 2,5mm trặ ộn đều, rút g n d n m u t i còn 200g ọ ẫ ẫ ớ (cách rút gọn : Dàn đều mẫu thành hình bánh đa, vạch hai đường kính chia m u thành ẫ

4 ph n l y hai ph n b t k ầ ấ ầ ấ ỳ đố ỉi đnh)

- Tán nh m u thành b t trong cỏ ẫ ộ ối chày đồng S y b t t i khấ ộ ớ ối lượng không đổ ồi đểi r nguội tới nhiệt độ phòng trong bình hút m T bẩ ừ ột đã để ngu i, cân làm hai m u mộ ẫ ỗi mẫu 50g để thử song song

3 Ti n hành thí nghi m ế ệ

- N u ế thử b ng bình c cao (hình laằ ổ ) thì trước tiên ni u ch nh th tích các v ch m c cệ ỉ ể ạ ứ ủa từng bình, sau đó đổ dầu hỏa vào bình tới vạch số 0 Làm hai bình song song Dùng bông th m s ch ph n d u dính c bình r i c n thấ ạ ầ ầ ở ổ ồ ẩ ận đổ qua ph u vào m i bình 50g ễ ỗ mẫu Xoay l c bình quanh tr c thắ ụ ẳng đứng trong 10 phút cho không khí thoát ra h t rế ồi

đo thể tích dầu tăng lên trong bình sau khi cho mẫu (V)

- N u th bế ử ằng bình tam giác (hình 1b) thì đổ môi ph n m u th vào mầ ẫ ử ột bình đã rửa sạch, sấy khô (ho c rặ ửa cồn để khô) và cân sẵn (m1) Cân bình chứa mẫu (m 2)

Đổ dầu hoả vào bình tới vạch đ nh mức, dùng bông thẩm sạị ch ph n dầu trên vạch đ nh ầ ị mức r i cân bình ch a d u và m u (mồ ứ ầ ẫ 3) sau đó sẽ đổ m u th ra, r a sẫ ử ử ạch bình; đổ nước

cất vào đ n vạch định mức rồi lại cân (mế 4)

4 K ết quả thí nghi m ệ

- Khối lượng riêng c a m u thủ ẫ ử được tính b ng g/cm chính xác t i 0,01g, theo công ằ 3 ớ thức:

𝜌𝑎 = 𝑚

𝑉𝑎 (g/cm3) Trong đó :

m - Khối lượng b t m u, 50g; ộ ẫ

Va - Phần thể tích dầu do m u chiẫ ếm chỗ, tính b ng cm ằ 3

- Khi thử ằ b ng bình tam giác

𝜌𝑎 = 𝜌𝑑×(𝑚 −𝑚 )2 1 (𝑚4−𝑚1)−(𝑚3−𝑚2) (g/cm ) 3

Trong đó :

d - Khối lượng riêng của dầu ho , l y b ng 0,93g/cmả ấ ằ 3;

m 1 - Khối lượng bình không tính b ng g; ằ

m 2 - Khối lượng bình chứa bột mẫu, tính b ng g; ằ

m 3 - Khối lượng bình chứa bột mẫu và d u ho , tính b ng g; ầ ả ằ

m 4 - Khối lượng bình chứa nước cất, tính bằng g

- Khối lượng riêng c a bê tông là trung bình c ng k t qu c a hai l n th khi các kủ ộ ế ả ủ ầ ử ết quả thử chênh lệch nhau không quá 0,05g/cm 3