Giáo trình Thí nghiệm vải địa kỹ thuật (Nghề Thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cầu đường bộ Trình độ cao đẳng)

~ Sử dụng thành thạo các dụng cụ và thiết bị iên quan đến thí nghiệm ~ Thực hiện được các bước thí nghiệm xác định độ day của vái địa kỹ thuật đúng quy trình thỉ nghiệm.. Mặc tiêu bài họ

GIAOTHÔNG VẬNTẢI

TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG |

GIAO TRINH MO DUN

THÍ NGHIEM VAI DIA KY THUAT

BQ GIAO THONG VAN TAL

‘TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I

GIAO TRINH

Mô đun: Thí nghiệm vải địa kỹ thuật

NGHE: THÍ NGHIỆM VÀ KIÊM TRA

CHÁT LƯỢNG CÀU ĐƯỜNG BO

TRINH BO: CAO BANG

Hà Nội ~2017

‘TUYEN BO BẢN QUYEN

‘Tai ligu này thuộc loại sách giáo trình nội bộ nên các nguồn thông tin

có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về

đào tạo và tham khảo

"Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh cdoanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cắm

'Mã tài liệu: MD 28

LỜI GIỚI THIỆU

'Chương trình khung quốc gia nghề Thí nghiện vẻ kiền tra chất lượng cầu đường bộ đã được xây đựng trên cơ sở phân tích nghễ, phân tích công việc theo phương pháp DACUM Chương trình đã được ban hành năm 2009, tuy nhiên từ

đó đến nay vẫn chưa có tài liệu chính thức nào ban hành về các tài liệu, giáo

trình cho nghề sây, ĐỀ tạo điều kiện thuận lợi cho các pido viên giảng dạy và học sinh, sinh viên có tà liệu học tập, tham khảo,việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun dio tạo nghề là cấp thiết hiện nay Giáo trình

nội bộ “ Vải địa kỹ thuật” được biên soạn trên cơ sở đề cương chương trình mô

đu 28 - Vải địa kỹ thuật trong chương trình khung nghề Thí nghiệm và kiểm tra

chất lượng cầu đường bộ

'Vải địa kỹ thuật (geotextile): viết tắt là "vải ĐKT", là loại vải được sản xuất từ polyme tổng hợp, khổ rộng dạng dệt, dạng không dệt hoặc dạng phức hợp có chức năng gia cổ, phân cách, bảo vệ, lọc, iêu thoát nước, Vái ĐKT được

sử dụng cùng với các loại vật liệu khác như: đắt, đá, bê tông trong xây dựng công trình

“Giáo trình nội bộ * Vải địa kỹ thuật” được biên soạn theo hình thức tích

hợp lý thuyết và thực hảnh, đi sâu vào trình bảy nội dung và trình tự các bước

thí nghiệm vải địa kỹ thuật Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã cập nhật các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam áp dụng trong lĩnh vực thí nghiệm vải địa kỹ thuật, đồng thời đã tham khảo nhiễu tà liệu tiêu chuẩn nước ngoài, kết hợp với kính nghiệm trong thực tế sản xuất

Mặc dù đã rất cố gắng song không thể tránh khỏi những thiểu sót nhất định, tác giả mong nhận được những góp ý cả về nội dung lẫn hình thức của bạn

đọc để tài liệu ngày càng hoàn thiện hơn

MYC LUC

LỜI GIỚI THIỆU

GIGI THIEU MO DUN

BALI: XAC DINH DO DAY uty KHƯẬN CỦA VẢI ĐỊA KỸ THUẬT KHI

BÀI 2: XÁC ĐỊNH KHÔI LUQNG CUA MOT DON VI DIEN TICH VAI DIA

KY THUAT 6 DIEU KIEN TIEU CHUAN E

6 Báo cáo thử nghiệm

BAI 3: XAC ĐỊNH KÍCH THƯỚC LO RONG CUA VAI DIA KỸ THUẬT

5 Tính toán

6 Báo cáo thử nghiệm

BÀI 5: XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU CHỌC THÚNG CỦA VẢI ĐỊA KỸ THUẬT THEO PHƯƠNG PHÁP RƠI CÔN

2 Thiết bị và mẫu thử

GIỚI THIỆU MO BUN

‘THI NGHIEM VAI DIA KY THUAT

Mã mô đun: MĐ28

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

~ Vị trí của mô đun: Là môn học được bố trí cho người học sau khi đã học

xong các môn học chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong các môn học kỹ thuật cơ sở;

- Tỉnh chất côn mô đụn: Lã mô đua chuyên môn nghề:

"Mục tiêu của mô đun:

Hoc xong m6 dun này, người học có khả năng:

~ Trình bày đuợc ý nghĩa các thí nghiệm về vải địa kỹ thuật

~ Trinh bay được nội dung các bước thí nghiệm theo đúng quy trình thí nghiệm

~ Sử dụng thành thạo các dụng cụ và thiết bị có liên quan đến thí nghiệm

~ Thực hiện được các bước thí nghiệm theo đúng tiêu chuẩn quy định Tinh toán và báo cáo trung thực các kết quả thí nghiệm

~ Thực hiện được công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp

"Nội dung của mô đun:

chuẩn của vải địa kỹ

1 thuật khi chịu áp lực 8 2 6

nhất định

“Xác định khối lượng, |

của một đơn vị diện

> lech vii dinky tages | ® + €

điều kiện tiêu chuẩn

“Xác định kích thước

Tổ rồng của vải địa kỹ

thuật theo khả năng

lọc của nó

“Xác định độ bên kéo

4 | đứt và độ đăn đài của | 8 2 6

vai dia KY thuật

“Xác định sức chịu

chọc thủng của vải địa

kỹ thuật theo phương,

BAL I: XAC DINH DO DAY TIEU CHUAN CUA VAI DIA KY THUAT

KHI CHIU AP LC NHAT DINH

1 Mye tigu :

“Học xong bài này, người học có khả năng:

= Trinh bảy được các quy định về thí nghiệm xác định độ day cia vải địa

kỹ thuật

~ Sử dụng thành thạo các dụng cụ và thiết bị iên quan đến thí nghiệm

~ Thực hiện được các bước thí nghiệm xác định độ day của vái địa kỹ thuật đúng quy trình thỉ nghiệm

~ Tính toán, xử lý vả bảo cáo được các số liệu thí nghiệm

~ Làm việc nghiêm túc cần thận, báo cáo trung thực

~ Thực hiện được công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp

II Nội dung bài học:

1 Khái niệm chung

1-1 Vải địa kỹ thuật (ĐẤT)

Loại vải được sản xuất từ polyme tổng hợp, khổ rộng, đạng dệt, dang

"không dệt hoặc dang phức hợp có các chức năng gia có, phân cách, báo vệ, lọc, tiêu thoát nước Vải địa kỹ thuật được sử dụng cùng với các vật liệu khác như:

cất, đá, bêtông trong xây dựng công trình

1.2 Vải địa kỹ thuật không đột

‘Vai dja kỹ thuật không dệt là loại vải gồm các sợi vải phân bố ngẫu nhiên

(không theo một hưởng nhất định nào) Các sợi vải được liên kết với nhau bằng

phương pháp xuyên kìm thì gọi là vải không dệt - xuyên kim, bằng phương pháp

p nhiệt thì gọi là vải không dệt - ép nhiệt bằng chất kết dính hóa học thì gọi là vải không dệt - hóa đính;

1.3 Vải địa kỹ thuật đột

'Vải địa kỹ thuật dệt là loại vải được sản xuất theo phương pháp đệt trong

đồ các sợi vải hoặc các bó sợi được sắp xếp theo hai phương vuông góc với

nhau;,

1-4 Vải địa kỹ thuật phức hợp

Vai địa kỹ thuật phức hợp là loại vải được kết hợp bởi các bố sợi polyester có cường độ chịu kéo cao và độ giãn dải khi đứt nhỏ với một lớp vải không đột có khả năng thấm nước tắt;

1.5 Điều hòa mẫu :

- Điễu kiện tiêu chuẩn : là điều kiện môi trường với nhiệt độ 20z5°C tối thiểu 24 giờ

~ Điều kiện phi tiêu chuẩn : là điều kiện môi trường với độ ẩm tương đối

từ 40-70%, nhiệt độ 2325%C

~ Thời gian điều hòa mẫu : không Ít hơn 2 giờ

~ Điều hòa khô : Các mẫu được đặt trong máy sy khô cho tới khi đạt khối

lượng không đổi (thường tối thiểu lấy 24h)

- Điều hòa ướt : Mẫu ngâm trong nước nhiệt độ độ im tương đối từ 40-

70%, nhigt d6 235°C

L6 Độ dày tiêu chuẩn

Độ dày tiêu chuẩn của vải địa kỹ thuật được xác định bằng cách đo khoảng cách giữa hai đĩa phẳng song song khi hai dia nay ép lên vải với áp lực 2kPa

75 mm, sao cho mép của mẫu cách đều mép của địa ép về mọi phía không it hơn

10mm

3.2, Didu hoa mẫu

"Mẫu được điều hòa trong điều kiện tiêu chuẩn cho đến khi đạt độ Am cân

bằng của tủ điều hòa

Mẫu được coi là đạt độ ẩm cân bằng cho đến khí khối lượng của nó xác

định trong khoản thời gian ít nhất 2 giờ, không chênh lệch qué 0.1%

Bước 3 : Tăng dẫn lực ép tới 2Kpa, sau 5 giây kế từ lúc lực ép đạt tối đa,

ghi giá trị trên đồng hồ đo chính xác tới 0.01 mm

5 Tính toán

‘DO day vai bang trị số đồng hỗ đo trừ đi trị số ban dau, chính xác đến 0,01

6 Báo cáo kết quá :

'Các thông tin về mẻ mẫu, mẫu thứ, điểu kiện thử như:

~ Tên đơn vị, cá nhân gửi mẫu

~ Tên mẫu, ký hiệu mẫu

~ SỐ tê, sổ cuộn, ngày sản xuất (mẫn lấy trong nhà máy sản xuất) hoặc lên

công trình, hạng mục, vị trí lấy mẫu, ngày tháng năm lấy mẫu, gửi mẫu (mẫu

lay ngoài công trường lắp đặt, thì công)

~ Khối lượng mẫu

~ Ngày tháng năm thử mẫu

~ Kiểu điều hoà mẫu

~ Nhiệt độ, độ ẩm khi điều hoà mẫu và khi thử mẫu.

BÀI 3: XÁC ĐỊNH KHÔI LƯỢNG CUA MOT DON VI DIEN TICH VAL

DIA KY THUAT 6 DIEU KIỆN TIÊU CHUAN

1 Mặc tiêu bài học:

“Hạc xong bài này, người học có khả năng:

= Trinh bay được các quy định vẻ thí nghiệm xác định khối lượng của một đơn vị diện tích vải địa kỹ thuật

~ Sử dụng thành thạo các dụng cụ vả thiết bị liền quan đến thí nghiệm

~ Thực hiện được các bước thí nghiệm xác định khối lượng của một đơn

vị diện tích vải địa kỹ thuật đúng quy trình thí nghiệm

~ Tính toán, xử lý và báo cáo được các số iệ thí nghiệm

~ Lâm việc nghiêm túc cẩn thận, bảo cáo trung thực

~ Thực hiện được công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp,

IL Noi dung bai hoe:

+ Thude thing, compa do có độ chính xác đến 1 mm,

+ Kéo cit vi bản to,

3 Lấy mẫu và mẫu thứ

3.1 Lấy mẫu

Lấy mẫu theo TCVN 8222 : 2009

Số lượng mẫu thử ít nhất trong mọi trường hợp là 10 mẫu

"Mẫu thử lấy bằng khuôn lấy mẫu có kích thước chuẩn Nếu không có khuôn lấy

tỗu có thể dùng thước thẳng, compe và kéo sắc để chế tạo mẫu Sai số cho phép

+5 % so với diện tích mẫu th

"Điều hoà mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn ở nhiệt độ 21oC + 2oC và độ ắm (60% + 10% trong thời gian ít nhất 24 h hoặc tính bởi thời gian giữa hai lần cân

liên tiếp mà khối lượng mẫu thứ không thay đổi quá 0,1 %

.4 Cách tiến hành

41 Cin chink dụng cụ đo

~ Chỉnh thing bing cân bằng giợt nước và các năm xoay dưới để cân

~ Tiễn hành các thao tác đưa tị số ban đầu của cân về 0.00 g

~ Kiểm tra độ chính xác của cân bing cách lẫn lượt đặt lên bàn cân các cquả cân đã biết khối lượng chuẩn sau đó so sánh với số chỉ của cân Nếu các số liệu này trùng khớp có nghĩa cân đạt độ chính xác có thể tiễn hành thử

4.2 Trình tự tiền hành:

Bude 1: Do va ghi kich thước mẫu thử 1 với độ chính xác tới 100 mm

“

'Bước 2: Đặt mẫu lên cân và ghi khối lượng chính xác tới 0,01g Đánh số

thứ tự mẫu đã thử (Chỉ đánh số thứ tự mẫu sau khi thử) Kết thúc lần thử thứ

nhất, quay lại bước 1 cho lẫn thử tiếp theo và cứ như vậy cho tới khi thử hết số lượng mẫu

5 Tính toán kết quả

.$.1 Tính giá trị khối lượng đơn vị đối với từng mẫu

Khối lượng đơn vị của mẫu thứ tính theo công thức;

m= Ms x 1,000,000/ A

“rong đó:

là khối lượng trên đơn vị diện tích của mẫu thử, ính bằng g/n” với

độ chính xác tới 0,1 g/m”;

Ms: là khối lượng của mẫu thử, tính bằng g;

A: là diện tích của mẫu thử, tính bằng mm”

6 Báo cáo thử nghiệm

'Các thông tin về mẻ mẫu, mẫu thứ, điều kiện thứ như:

- Tên đơn vị, cá nhân gửi mẫu

- Tên mẫu, ký hiệu mẫu

~ Số lô, số cuộn, ngày sản xuất (mẫu lấy trong nhà máy sản xuất) hoặc tên

công trình, hạng mục, vi tri lấy mẫu, ngày tháng năm lấy mẫu, gửi mẫu (mẫu

ấy ngoài công trường lắp đặt, thi cng)

- Khối lượng mẫu

~ Ngây tháng năm thử mẫu

~ Kiểu điều hoà mẫu

~ Nhiệt độ, độ ẩm khi điều hoà mẫu và khi thử mẫu

BÀI 3: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ‘THEO KHA NANG LOC CUA NO LỖ RỒNG CỦA VẢI ĐỊA KỸ THUẬT

1 Mye tigu :

“Hạc xong bài này, người học có khả năng:

- Trình bảy được các quy định về thí nghiệm xác định kích thước lỗ tổng của vải địa kỹ thuật theo khả năng lọc của nó

1s

~ Sử dụng thành thạo các dụng cụ và thiết bị liên quan đến thi nghiệm

~ Thực hiện được các bước thí nghiệm xác định kích thước lỗ rỗng của vải địa kỹ thuật theo khả năng lọc của nó đúng quy trình thí nghiệm

~ Tính toán, xử lý và báo cáo được các số liệu thí nghiệm

~ Làm việc nghiêm túc can thận, báo cáo trung thực

~ Thực hiện được công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp

TL, Noi dung bài học:

1 Khái niệm chung,

đạ là kích thước tính bằng mm hoặc gm của lỗ rây mà 60% khối lượng

"hạt của mẫu đất được rấy lọt qua

dịa là kích thước tính bằng mơn hoặc mm của lỗ rây mã 10% khối lượng

"hạt của mẫu đất được rây lọt qua

1.3 Nguyên tắc:

Kích thước lỗ lọc của vải địa kỹ thuật được xác định thông qua khối lượng vật liệu hạt (thường là đắt hoặc cát đó biết trước cỡ hại) lọt qua một lớp

'vải địa kỹ thuật bằng phép thử sàng ướt trong điều kiện không tải trọng

2 Thiết bị thử và vật liệu hạt dựng cho việc thữ

2.1 Thiất bị thức

“Thiết bị sử dụng để xác định kích thước lỗ lọc của vải địa kỹ thuật theo

phương pháp sàng ướt được mô tả trên Hình L

Bộ phận chính của thiết bị thử là hệ sảng ướt hình trụ có thể lắp được mẫu thứ hình tròn có đường kính nhỏ nhất là 130 mm

Hình 1 Sang wit

Ghi chi: 3 là vật liệu hại 6 la khay thu hỗn hợp nước và vật

1 làống cấp nước _ 4.làmẫu thử liệu hạt lọt qua mẫu thử

S.làlưới đỡ mẫu — 7-làphễu lọc vậtliệu hạt

* Che thing xỗ kỹ thuật cầu sàng

- Sàng sử dụng dông điện có tần số từ S0 Hz đến 60 Hz

- Biên độ dao động ngang của sảng là 3,0 mm (dao động sang phải 1.5

‘mm va sang tri 15 mm so với trục thẳng đứng)

~ Hệ thống cung cắp nước ổn định trong suốt quá trình thử

~ Vôi phun nước có công suất phun 0,5 lít min, áp lực làm việc 300 kPa

~ Lưới đỡ mẫu có đường kính sợi I mm vả kích thước mắt lưới 10 mm + 1

mm,

~ Lưới đỡ mẫu có tác dụng giữ cho mẫu không bị biến dạng dưới ấp lực phun của ỉa nước và trọng lượng vật liệu hạt đùng cho việc thử

~ Khay thu hỗn hợp nước và vật liệu hạt lọt qua mẫu thứ được nối với ống

dẫn tới phễu lọc phải bảo đảm độ kín, tránh tuyệt đối vật liệu hạt thất thoát ra

ngoài

~ Phễu lọc sử dụng loại giấy lọc có kích thước lỗ lớn nhất 10 mm

"

2.2 Cie thiét bị phụ trợ khác

~ Tủ sấy duy trì nhigt 46 tir 50°C dén 110°C

~ Cân để xác định khối lượng vật liệu hạt có độ chính xác đến + 0,01 g

~ Đồng hỗ bắm giây có độ chính xác đến £ 1 s

~ Bộ sảng để phân tích thành phần vật liệu hạt có kích thước lỗ cho ở

_Yêu cầu vật liệu hạt dùng để thử;

~ Không tan trong nước;

~ Hình dạng, kích thước hạt tương đối đồng đều, chủ yếu là dạng hình tròn,

nhẫn, hạn chế các hạt dạng váy hoặc có vấu, cạnh sắc, nhọn

~ Hệ số đồng đều C„ nằm trong giới hạn : 3< C„ <20.

Để đạt được độ chính xác trong quá trình xác định kích thước lỗ lọc của

kỹ thuật, vật liệu hạt sử dụng để thử phải thỏa mãn: dạy < Ouo < dạ và miễn phân bố kích thước tính theo tỷ lệ phẩn trăm (%) cũa vật liệu nằm trong giới hạn cho ở Hình 2

2.4 Mẫu thử

24.1 Kich thước mẫu

~ Mẫu thử hình tròn đường kính tương thích với đường kính sàng trong thiết bị thứ, nhưng không nhỏ hơn 130 mm

~ Mẫu thứ lấy bằng khuôn lấy mẫu, nễu không có khuôn lấy mẫu có thể dùng compa và kéo sắc chế tạo mẫu Chú ý không để mẫu bị giãn, nhãn hoặc

ảnh hưởng tới cấu trúc nguyên thủy của vật liệu khi chế tạo mẫu, bảo quản mẫu

trong điều kiện: sạch, phẳng, không tả trọng

Bước 1: Sấy mẫu ở nhiệt độ 7*C đến khối lượng không đổi sau đó xác

định khối lượng khô của mẫu thử chính xác đến 0,1 g

Bước 2: Ngâm mẫu thử trong nước tại nhiệt độ phòng thí nghiệm trong vòng 12 giờ Để mẫu bảo hòa hoàn toàn cho vào nước dung dịch LAryalkylsulfonate 0,1% theo tỷ lệ thé tic

Bước 3: Lắp mẫu vào sàng sao cho mẫu phẳng hoàn toàn nhưng không bị kéo giãn nhằm giữ nguyên cấu trúc nguyên thủy của mẫu thử và tránh vật liệu

đồn cục thành từng đống trên mặt mẫu trong quá trình thứ

Bước 4: Xác định khối lượng khô của vật liệu hạt đùng vào việc thir

chỉnh xác đến 0,1g

Bước 5: Đề vật liệu hạt phú kín bề mặt mẫu thứ thì khối lượng khô của nó

lay theo tỷ lệ 7kg + 0,1 kg cho một mỶ diện tích mẫu

Bước 5: Đỗ đều vật liệu hạt lên bể mặt mẫu thử

9

Bước 6: Mỡ vòi phun để nước tưới ướt đều bề mặt mẫu đồng thời điều chỉnh lượng nước vừa đủ sao cho mức nước không ngập vật liệu hạt và không đọng lại trên mặt mẫu thử

Bước 7: Bật công tác cho sàng hoạt động và điều chỉnh biên độ lắc của sing 1a 1,5 mm,

Bước 8: Tiến hành thu nước và lượng vật liệu lọt qua mẫu thử bằng phễu lọc

Bước 9: Sau 600 giấy dùng máy và khỏa vi phun nước

Bước 10: Tháo mẫu thử giữ nguyên lượng vật liệu hạt còn dính trên mẫu thứ

Bước 11: Sấy khô khối lượng vật liệu lọt qua mẫu và mẫu thử cùng với

lượng vật liệu hạt còn dính trên mẫu thứ

Bước 12: Xác định khối lượng khô của vật liệu hạt dính trên mẫu thử

bằng cách lấy khối lượng khô của mẫu thử dính vật liệu hạt trừ đi khối lượng

khô của mẫu thử ban đầu, chính xác đến 0,1g Ký hiệu giá trị này là Mạ

~ Cân khối lượng khô của vật liệu hạt lọt qua mẫu thử thu được tại phễu

lọe chính xác đến 0,1g Ký hiệu giá tr này là Mụ

~ Tính tỷ lệ thất thoát

4 Tính toán

"Tỷ lệ thắt thoát của vật liệu hạt trong quá trình thử được tính như sau:

A=[100x(M <M¿-M2)/MỊ Trong đó;

‘A là ý lệ thất thoát của vật liệu hạt trong quá trình thử, tính bằng %

'M khối lượng khô của vật liệu thứ ban đều, tinh bing gam

"Mạ và M, tương ứng là khối lượng khô của vặt liệu dính trên mẫu và lọt qua mẫu, tính bằng gam

"Nếu A > 1% thì kết quả thứ phải loại bỏ

Bảng 2~ Bảng kết quả thử 3 mẫu