Thí nghiệm và bài tập vật liệu xây dựng

134 4- Xác định khối lượng riêng trung bình của vật liệu khoáng trong bê tông ất phan "- 5- Xác định khối lượng riêng của bê tông át phan bằng phương phap ty trong va ang PAUONE, pháp tí

Thi nghiém va bai tap

VAT LIEU XAY DUNG

TRUONG DAI HOC GIAO THONG VAN TAI

HÀ NỘI, 2000

LOI NOI DAU

Giáo trình thí nghiệm và bài tập Vật liệu xây dựng được viết theo yêu cầu đổi mới nội dung đào tạo và theo chương trình đào tạo ngành Xây dựng công trình giao thông

Giáo trình trình bày các thí nghiệm chính cho các vật liệu xây dựng Cầu đường như: bê

tông, xi măng, bi tum, bê tông átphan và thép

Các thí nghiệm đặc biệt và các thí nghiệm không phá vỡ mẫu sẽ được trình bày trong quyển sách khác

Sách được viết theo tiêu chuẩn Việt Nam và các tiêu chuẩn Quốc tế khác đang được sử

dụng ở việt Nam: ASTM - AASHTO

Phần bài tập được viết chủ yếu theo cấp vấn để đã nêu trong giáo trình Vật liệu xây đựng trường Đại học GTVT-1997

Phan công biên soạn như sau:

Chủ biên viết phần thí nghiệm: Phạm Duy Hữu

Phần bài tập và bài giảng: Nguyễn Bảo Khánh và Phạm Duy Hữu

Theo chủ trương viết đây đủ, sách hơi dày và chấc còn có những chỗ chưa hợp lý, rất mong được sự góp: ý của bạn đọc Sách là tài liệu học tập chính cho sinh viên ngành Công

trình và các ngành khác Các cán bộ kỹ thuật và ghen) cứu sinh có thể dùng làm tài liệu tham khảo

Nhóm tác giả

MUC LUC

THÍ NGHIỆM CÁC TÍNH CHẤT CỦA

CÁT, ĐÁ VÀ NƯỚC DÙNG TRONG XÂY DỰNG

2- Đá dăm hoặc sỏi được sản xuất từ đá thiên nhiên-yêu cầu kỹ thuật TCVN 1771-87 12 - _ Phương pháp xác định khối lượng riêng của cát xây dựng TCVN 339-86 15

- Phuong phdp x4c định khối lượng thể tích và độ xốp cát xay dung TCVN 340-86 17

- _ Phương pháp xác định độ ẩm cát TCVN 341-86 18 Phương pháp xác định thành phần hạt và mô đun độ lớn của cát TCVN 342-86 - Phương pháp xác định thành phần hàm lượng chung bụi, bùn, sét của cát TCVN

- Phương pháp xác định hàm lượng tạp chất hữu cơ trong cát TCVN 345-86 21 - Phương pháp xác định hàm lượng sunfat và sunfit trong cát TCVN 346-86 22

Phương pháp thử đá dăm và sỏi làm bê tông TCVN-1772-87 23

- Phương pháp thử độ mài mòn của cốt liệu thô bằng máy LOS ANGELES 42

- Nước cho bê tông và vữa-yêu cầu kỹ thuật TCVN 4506-87 44

Chương 2:

THÍ NGHIỆM VÔI VÀ XIMĂNG

3- Yêu cầu chung về phương pháp thir co ly ximang TCVN 4029-85 52

4- Phương php thir - do bén ximangTCVN 6016-95; ISO 679-89E

+x 5- Thử lượng nước tiêu chuẩn, thời gian đông kết và độ ổn định xi măng TCVN 6017-95; ISO

%_6- Phương pháp thử độ dẻo tiêu chuẩn của xi măng s ˆ 6ø

* 7- Phương pháp thử thời gian ninh kết hồ của ximăng 3 68

THÍ NGHIỆM HỖN HỢP BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG XIMĂNG

1- Hỗn hợp bê tông riặng và bê tông nặng lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử T1

2- Hỗn hợp bê tông nặng phương pháp thử độ sụt theo TCVN 3106-93 ~ 2

3- Hỗn hợp bê tông nặng phương pháp VEBE xác định độ cứng TCVN 3107-93 <_ -' _ 16 4- Phương pháp thử khối lượng thể tích hỗn hợp bé tong nang TCVN 3108-93 ~ - qT 5- Phương pháp thử khối lượng riêng của bê tông nặng TCVN 3112-93 78 6- Phương pháp thử độ hút nước bê tong nang TCVN 3113-93 80

7- Phương pháp xác định độ mài mòn bê tông nang TCVN 3114-93 81

8- Phương pháp xác định khối lượng thể tích bê tông nang TCVN 3115-93 83

9- Phương pháp xác định cường độ nén bê tông nặng TCVN 3118-93 85 10- Phương pháp xác định cường độ kéo khi uốn bê tông nặng TCVN 319-93 87 11- Phương pháp thử cường độ kéo khi bửa bê tông nặng TCVN 3120-93 89

12- Phương pháp xác định cường a lang trụ và mô đun đàn hổi kn nén tinh be tông nang

13- Phương pháp xác định độ chống thấm nước bê tông fang TCVN 3116-93 93

14- Phương pháp xác định độ co bê tông nặng TCVN 3117-93 94

15- Bê tông-kiểm tra và đánh giá độ bền TCVN 5440-91” : mn Ị 95

16- Bê tông-phân mác theo cường độ nén TCVN 6025-95 ' 97

17- Phương pháp đúc và bảo dưỡng bê tong frorie phong thf nghiemt AASHTO danh muc

; TH{ NGHIEM BI TUM LAM DUONG Ô TÔ

5- Xác định điểm hoá mềm của át phan tường ETHYLENE GLYCOL bang vòng bi

;_ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM BE TONG AT PHAN

2- Xác định khối lượng thể tích trung bình của bê tông át phan 133

3- Xác định khối lượng thể tích trung bình và của vật liệu khoáng trong bê tông át phan 134

4- Xác định khối lượng riêng trung bình của vật liệu khoáng trong bê tông ất phan "- 5- Xác định khối lượng riêng của bê tông át phan bằng phương phap ty trong va ang PAUONE,

pháp tính toán

6- Xác định độ rỗng vật liệu khoáng và độ rỗng còn lại của hỗn hợp bê tông át phan ở trạng

7- Xác định độ bão hoà của nước của bê tông át phan ~

8- Xác định hệ số nở của bê-tông nhựa át phan khi bão hoà nước : 137

9- Xác định cường độ chịu nén tới hạn của bê tông át phan 1g =

10- Xác định hệ số nước của bê tông át phan 139 11- Xác định độ bền nước của bê tông át phan khi thời gian bão hoà nước dài Mác l3 sẻ 12- Xác định độ bền, độ dẻo và độ cứng qui ước của bê tong, 4t phan theo phuong ey

MARSHALL (AASHTO T1245, ASTM 01559-76)

13- Xác định thành phần hỗn hợp bê tông át phan 140

6

BAI TAP VA BAI GIANG

I- Bài tập vẻ các tính chat chung

2- Chất keo dính vô cơ

3- Bê tông xi măng |

4- Bê tông át phan

CHUONG 1

THi NGHIEM CAC TINH CHAT CUA CAT, DA

vA NUGC DUNG TRONG XAY DUNG

MỞ ĐẦU: '

Chương này trình bày các phương pháp thí nghiệm các tính chất chung (cơ lý) của cát,

đa và nước dùng trong xây dựng, chủ yếu là làm cốt liệu cho bê tông xi măng và bê tông át

phan; các yêu cầu kỹ thuật của nước cho bê tông và cách thử nước

Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản là: Khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ ẩm, độ rỗng, thành phần hạt, các chỉ tiêu về cường độ và độ bên Nội dung chương này phù hợp với

chương 1 của giáo trình vật liệu xây dựng nhưng được áp dụng cụ thể cho cát và đá

Phương pháp thử chủ yếu được trình bày theo TCVN có bổ xung các vấn để mới theo ˆ các tiêu chuẩn ASTM và AASHTO

CAT XÂY DỰNG - YÊU CẦU KỸ THUẬT

TCVN 1770 - 86 Cát dùng cho bê tông nặng

Theo độ lớn hat , khối lượng thể tích xốp, lượng hạt nhỏ hơn 0,14 mm và thành phần

hạt, cát dùng cho bê tông nặng được chia làm 4 nhóm: lớn, vừa, nhỏ và rất nhỏ ,\hư bảng 1:

Bảng 1 - 2

Nhóm cất

Cát dùng cho bê tông nặng phải theo đúng qui định ở bảng 1-3

Cát bảo đảm các chỉ tiêu ở bảng 1-2 thuộc nhóm lớn và vừa cho phép sử dụng cho bê tông tất cả các mác, cát nhóm nhỏ được phép sử dụng cho bê tông mác tới 300 còn cát nhóm

rất nhỏ được phép sử dụng cho bê tông mác tới 100

Trường hợp cát không đảm bảo một hoặc vài yêu cầu ghi ở các điều kiện trên hoặc cát chứa SiO; vô định hình hay các khoáng hoạt tính khác, cát ngậm muối có gốc ion CL thì chi

được phép đùng trong bê tông sau khi nghiên cứu cụ thể có kể đến các điều kiện làm việc của

bê tông trong công trình

Cát dùng cho vữa xây dựng phải đảm bảo các yêu cầu ghi trong, bằng 1-4

Cát dùng làm lớp đệm đường sắt và xây dựng đường 6 to phải có khối lượng thể tích lớn hơn 1200 kg/m° 5

Hàm lượng hạt nhỏ hơn 5 mm và hàm lượng bùn, bụi, sét bẩn trong cát dùng để xây

dựng đường Ô tô được quy định riêng trong các văn bản pháp sỉ khác hoặc theo các hợp đồng thoả thuận

10

Bang 1-3

‘fenteacicht ace Nhd hon 100 150 - 200 Lén hon 200

1- Sét, á sết, các tạp chất khác Không Không Không

% khối lượng cát, không lớn

tính bằng % khối lượng cát,

| 6 Hàm lượng tạp chất hữu cơ | Mẫu số hai Mẫu số hai Mẫu chuẩn

thử theo phương pháp so

mầu, mầu của dung dịch

trên cát không sãm hơn

Chủ thích: Hàm lượng bùn, bụi, sét của cát dùng cho bê tông mác 400 trở lên, không

lớn hơn 1% khối lượng cát

Tên các chỉ tiêu Nhỏ hơn 75 Lớn hơn hoặc bằng 75

2-Sét, á sét, các tạp chất ở dạng cục không không

4-Khối lượng thể tích xốp, tính bằng kg/m), 1150 1250

5-Hàm lượng muối sulpát tính ra SO; theo % 2 1

khối lượng cát, không lớn hơn

6-Hàm lượng bùn, bụi sét bẩn, tính bằng % 10 8

khối lượng cát không lớn hơn

7-Lượng hạt nhỏ hơn 0,14 mm, tính bằng % 35 20

khối lượng cát không lớn hơn j

8-Ham lượng tạp chất hữu cơ thử theo phương

pháp so màu, màu của dung dịch trên cát Mẫu hai Mẫu chuẩn

ĐÁ DĂM HOẶC SỎI ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ ĐÁ

THIÊN NHIÊN - YÊU CẦU KỸ THUẬT

1000 Lớp hơn 11 đến 13 Lớp hơn 16 đến 20 Lớp hơn 11 đến 13

800 Lớp hơn 13 đến 15 Lớp hơn 20 đến 25 Lớp hơn 13 đến 15

600 Lớp hơn 15 đến 20 Lớp hơn 25 đến 34 Lớp hơn 15 đến 20

300 Lớp hơn 28 đến 38 : : :

200 Lớp hơn 38 đến 54 ồ t

Mác của đá dam từ 7 thiên nhiên xác định theo độ nén đập trong xilanh (10°N/m?)

phải cao hơn mác bê tông

Không dưới 1,5 lần đối với bê tông mác dưới 300

Không dưới 2 lân đối với bê tông mác 300 và trên 300

đá dăm từ đá phún xuất trong mọi trường hợp phải có mác không nhỏ hơn 800

Đá dăm từ đá biến chất: không nhỏ hơn 600

Mác của sỏi và sỏi đăm theo độ nén đập trong xilanh dùng cho bê tông mác khác nhau, cần phù hợp yêu cầu của bảng 2

` Bang 1-6

Độ nén đập ở trang thái bão hoà nước, không lớn hơn, %

i va soi dam Đá trầm tích Đá phún xuất ness

e cAcbonét và đá trim tich khéc | SS séi dam

* Theo độ chống và đạp khi thí nghiệm trên máy thử và đập “I[I.M” đá đăm, sỏi và sỏi

đam được phân ra 3 mác tương ứng với bảng 4

13

Bang 1-8

Mác đá dăm, sỏi và sỏi dăm Độ chống và đập trên máy thử và đập “TI.M”

Hàm lượng hạt mềm yếu và phong hoá trong đá dăm, sỏi 'và sổi dam không được lớn

hơn 10% theo khối lượng

Chú thích:

1.Hạt đá dăm mềm yếu là các hạt đá dăm gốc trầm tích hay loại đá phún xuất, có giới

hạn bền khi nén ở trạng thái bão hoà nước, nhỏ hơn 200.10” N/m” Đá dăm phong hoá là các

hạt đá dăm gốc đá phún xuất có giới hạn bền khi nén ở trạng thái bão hoà nước nhỏ hơn 800.10° N/m’, hoặc là các hạt đá dăm gốc đá biến chất có giới hạn bền khi nén ở trạng thái bão hoà nước, nhỏ hơn 400 107 N/m?

2.Đá dăm mác 200 và 300 cho phép được chứa hạt mềm yếu đến 15% theo khối lượng

3.Sỏi làm lớp đệm đường sắt cho phép được chứa hạt mềm yếu đến 15% theo khối

Hàm lượng tạp chất sulfat và sulfit (tính theo SO;) đá dăm, sỏi và sỏi dăm không được

quá 1% theo khối lượng

Hàm lượng silích ô xýt vô định hình trong đá dăm, đỏi và sỏi dăm dùng làm cốt liệu cho bê tông nặng, thông thường không quá 50 milimol/1000ml NaOH

Hàm lượng sét, bùn, bụi trong đá dăm sỏi và sỏi dăm xác định bằng cách rửa không, được quá trị số ghi ở bảng 5; trong đó cục sét không quá 25% Không cho phép có màng sét bao phủ các hạt đá dăm, sỏi và sỏi dăm và những tạp chất bẩn khác như gỗ mục, lá cây, rác

Loại cốt liệu Hàm lượng sét, bùn, bụi cho phép không

lớn hơn % khối lượng

Đối với bê tông mác dưới | Đối với bê tông mác 300

Tạp chất hữu cơ trong sỏi, sỏi dăm dùng làm cốt liệu cho bê tông khi thí nghiệm bằng, , phương pháp so màu không được đậm hơn màu chuẩn

1.1 Thiết bị tha’! 289 82: 1a geno dev quad a dha ng enor git! Poa

Bình khối lượng riéng (hinh 1-3)

Cân kỹ thuật với độ chính xác 0,01g;

Ống dan mao quan)

Bình hút ẩm; „ suit i a sa ;

Tủ sấy; PS ISLET MU REE SHAY’ : Eo

Bếp cách cát hoặc bếp cách thuỷ HỘI ng ki

1.2 Chuẩn bị mẫu thử : † tui

Lấy 30 g mau theo TCVN 337 : 1986 rồi sàng

mẫu qua sàng có kích thước mắt sàng 5mm

Sấy mẫu thử ở nhiệt độ 105-110°C đến khối

lượng

Không đổi theo TCVN 337 : 1986, sau khi sấy, mẫu

được để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ _

phòng rồi đem trộn đều và chia làm 2 phần để :

tiến hành thử 2 lần song song nhau Hình 1-3: Bình khối lượng riêng

15

1.3 Tiến hành thử

Đồ mỗi mẫu thử vào một bình khối lượng riêng đã rửa sạch, sây khô và cân sắn (m,) cân bình khối lượng riêng chứa mẫu cát (m,) Đổ nước cất có nhiệt độ phòng vào bình khối lượng riêng đến ngập khoảng 2/3 thể tích bình.Lắc đều bình chứa mẫu cát và nước rồi đặt hơi nghiêng lên bếp cách cát hay cách thuỷ và đun sôi trong khoảng 15 - 20 phút để đuổi hết bọt khí ra khỏi bình Cũng có thể đuổi hết bọt khí ra khỏi bình bằng cách hút không khí tạo chân

không trong bình hút ẩm ve

Sau khi đuổi hết bọt khí ra khỏi bình, lau sạch xung quanh và để nguội đến nhiệt độ phòng Đổ thêm nước cất vào bình đến vạch định mức ở cổ bình rồi cân bình chứa cát và nước cất (m;) Sau đó đổ mẫu thử ra, rửa sạch bình, đổ nước cất vào đến vạch định mức rồi lại cân (mạ)

m;- Khối lượng bình không, tính bằng g;

mạ - Khối lượng bình chứa cát, tính bằng g;

m;- Khối lượng bình chứa cát và nước cát, tính bằng g;

m¿- Khối lượng bình chứa nước cất, tinh bang g;

P„- Khối lượng riêng của nước cất lấy bằng lg/cm° , Khối lượng riêng của cát là trung bình cộng kết quả của hai lần thử, khi kết quả

của hai lần thử chênh lệch nhau không quá 0,02g/cm°

Trường hợp kết quả của hai lần thử chênh lệch nhau quá 0,02g/cmˆ thì phải xác định lần thứ ba và khi đó khối lượng riêng của cát là trung bình cộng kết quả cuả hai lần thử có kết

quả gần nhau

Chú thích:

1 Khi thử cát gồm các loại hạt xốp thì ngoài việc xác định khối lượng riêng của cát

(khối lượng thể tích của hạt) còn có thể xác định khối lượng riêng của hạt Khi đó phải nghiền cát để có cỡ hạt nhỏ hơn 0,1 1mm, va tién hành thử theo thứ tự ghi ở trên r

2 Cho phép xác định dung tích bình một lần và dùng cho tất cả các lần thử thay cho

việc cân khối lượng bình chứa nước trong mỗi lần thử Dung tích của hình xác định theo khối lượng nước cất chứa trong bình Khối lượng riêng của nước cất lấy bằng Ig/cm? Khi đó khối lượng riêng của cát (P) tính theo công thức: ( “TY dữEĐtán :

Pp = Px (my -m,) ¡ a

= - Z VPN+ mz am 3

Trong đó: a

V - dung tich binh, tinh bingm, =! Lê

Ý nghĩa những kí hiệu còn lại cũng giống như trong công thức ở 1.4

16

2- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ ĐỘ XỐP CÁT XÂY DỰNG

2.2 Chuan bi mau thir Ị

Lấy 5 + 10 kg (tuỳ theo lượng sỏi trong cáu) theo mà TCVN 337 : 1986 rồi sấy đến

khối lượng không đổi Sau đó để nguội mẫu đến nhiẹt độ phòng rồi sàng qua lưới sàng có kích thước mắt sàng 5mm

2.3 Tiên hành thử

Lấy cát đã chuẩn bị ở trên, đổ từ độ cao cm vào ống đong sạch, khô và cân sẵn cho đến

khi cát tạo thành hình chóp trên miệng ống đong, dùng thước kim loại gạt ngang miệng ống rồi đem cân

m,- Khối lượng ống đong, tính bằng kg;

m;- Khối lượng ống đong chứa cát ngang miệng, tinh bang ke;

v- Thể tích cát, tính bằng m°

Tiến hành thử hai lần hai mẫu thữ khác nhau Khối ‘iin | thể tích RED của cát là trúng bình cộng kết quả của hai lần thử

` Xác định độ xốp của cát dựa vào kết anit thử khối lượng riêng theo TCVN 339:1986, và

khối lượng thể tích xốp (Py) theo mục 4 1 Độ xốp của cát (Xo) tính bằng % chính xác đến

0,1%, theo công thức: i

Xe i -Í-———

y - Khối lượng thể tích xếp của cát, tính bàng Xã SHÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ 2

P- Khối lượng riêng của cát, tính bằng g/c° "[`ETLỶ VIÊN

x

17

Lấy mẫu theo TCVN 337 : 1986, khối lượng mỗi mẫu không nhỏ hơn 0,5kg

Đồ mẫu thử vào một bình đem cân bằng cân kỹ thuật chính xác đến 0,1% -

Sấy mẫu thử đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 105+110°C theo TCVN 337:1986

m,- Kh6i lugng mau thử trước khi sấy khô, tính bằng g

m;- Khối lượng mẫu thử sau khi sấy khô, tính bằng g

Độ ẩm của cát là trung bình cộng kết quả của hai lần thử

4- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THANH PHAN HAT VA MO DUN DO LON CUA CAT

Sàng mẫu đã chuẩn bị ở trên qua sàng có kích thước mắt sàng 5mm

Cân khối lượng hạt còn lại trên sàng (M;) và tính tỷ lệ phần trăm lượng hạt chứa trong cát có kích thước cỡ hạt 5-10mm (S,) chính xác đến 0,1%

Lấy 1000g cát dưới sàng có kích thước mắt sàng 5mm đem rửa sạch và sấy khô

Sàng mẫu thử đã chuẩn bị trên qua bộ lưới sàng có kích thước mát sàng 2,5: 1,25: 0,63:

0,315: 0,14mm Có thể tiến hành sàng bằng tay hay bằng máy Khi sàng bằng tay thì thời

gian kéo dài đến khi 1 phút lượng cát lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 1% khối lượng mẫu thử ty plaid

18

Cho phép xác định thời gian sàng bằng phương pháp dơn giản sau:

Đặt tờ giấy xuống dưới mỗi lưới sàng rồi sàng đều, nếu khơng cĩ cát lọt qua sàng thì khơng sàng nữa

Khi sàng bằng máy thì thời gian được quy định cho từng loại máy

Cân lượng cát cịn lại trên mỗi lưới sàng chính xác đến 1%

m,- kh6i lượng cát cịn lại trên sàng kích thước mắt i, tính bằng g

m- khối lượng mẫu thử trên sàng tính bằng g

Lượng sĩt tích luỹ A: trên sàng kích thước mắt ¡ là tổng lượng sĩt trên sàng cĩ kích thước mát sàng lớn hơn nĩ và phần sĩt trên bản thân nĩ Lượng sĩt tích luỹ bằng %, chính xúc đến O,1% theo cơng thước:

Ai =â¿x»s +âias + tây

a;s a- Lượng sĩt riêng trên sàng kích thước mắt i tính bằng (%)

Mơ đun độ lớn của cát (M) trừ sỏi cĩ kích thước hạt lớn hơn 5mm được tính chính xác ' tới 0,1 theo cơng thức:

Kết quả xác định thành phần hạt của hạt cát được ghi vào bảng sau và được biểu diễn

bằng biểu đồ dạng đường cong gấp khúc như hình 1

Lượng sốt riêng trên mỗi sàng a5 Al2s | 8ò 84s | Aous

Lượng sốt tích luỹ trên sàng Ars | Aias | Aow | Asis | Ao ors

19

Hình I- 4,

4.4- Đánh giá kết quả:

So sánh cấp phối hạt của cát và môđun độ lớn của cát ðứi yêu cầu của tiêu chuẩn Nếu

phù hợp cho phép dùng để chế tạo bê tông Nếu không phù hợp cần đề suất biện pháp điều chỉnh

THANH PHAN HAM LUONG CHUNG BUI, BUN, SET CUA‘CAT

TCVN 342-86 `

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng chung bụi, bùn, sét (hạt

nhỏ hơn 0,05mm) trong cát bằng cát rửa

Lấy mẫu rồi sấy khô mẫu đến khối lượng, không | | rE

đổi theo TCVN 337-1986, sau d6 can 10002 cat da" | | | |

đượ- sấy khô để làm thí nghiệm | ! | |

Đổ mẫu thử vào bình, đổ nước sạch vào cho tới khi chiều cao ằ

tới khoáng 200mm Ngâm cát khoảng 2 giờ thỉnh thoảng lại khuấy đến aan lần TH gi ng

20

khuấy mạnh một lần nữa rồi để yên trong 2 phút sau đó đổ nước đục ra chỉ để lại trên cát

trong lớp nước khoảng 30mm Lại đổ nước sạch vào đến mức quy định trên và tiếp tục rửa cát như vậy cho đến khi nước đổ ra không còn vần đục nữa

Dùng bình rửa (hình 1) hay thùng trụ có ống xiphông để rửa cát Khi dùng bình rửa thì

phải có nước vào bình cho đến khi nước trào qua vòi trên, còn nước đục thì tháo ra bằng hai

vòi dưới (hình 1) Khi dùng thùng trụ thì tháo nước ra bằng ống xiphông, đầu ống phải giữ cách mặt khoảng 30mm

Sau khi rửa cát xong, sấy khô đến khối lượng không đổi theo TCVN 337-1986

m- khối lượng mẫu khô trước khi rửa, tính bang g

m¡- khối lượng mẫu khô sau khi rửa, tinh bang g

6- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TẠP CHẤT HỮU CƠ TRONG CÁT

Cân 250g mẫu cát theo TCVN 337-86

Đổ mẫu thử vào binh trụ dung tich 250ml, dén mttc 130ml dé dung dich NaOH 3%

vào cho đến mức 200ml Khuấy mạnh hỗn hợp trong bình và để yên trong 24 giờ Trong thời

gian đó, cứ 4 giờ kể từ lúc thử lại khuấy 1 lần Nếu đủ thời gian thì đem so sánh màu chất lỏng trên cát với thang màu chuẩn

Khi chất lỏng trên cát không có màu rõ rệt để so sánh thì đem chưng bình hỗn hợp trên bếp cách thuỷ trong 2-3 giờ ở nhiệt độ 60-70°C rồi lại so sánh như trên

21

Vee rans gi mee que

Hàm lượng tạp chất hữu cơ được đánh giá bằng cách so sánh màu dung dịch trên cát với thang mầu chuẩn theo một trong những kết luận sau:

Sáng hơn màu chuẩn

Ngang màu số một

Ngang màu chuẩn

Ngang màu số hai

Sãm hơn màu số hai

\ T- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SUNFAT VÀ SUNFIT TRONG CÁT

Binh đong (dung tích 1000ml)

Thuốc thử (chất chỉ thị bari clorua)

- Thử thăm dò: Đổ 40-50g cát đã nghiền vào cốc 500ml cho thêm vào 250ml nước cất

khuấy đề trong thời gian trên 4 giờ sau đó nhỏ vào 2-3 giọt axit clohydric và 5ml bari clorua 10% vào cốc, đun tới 50°C r6i để yên trong 4 giờ Khi trong cốc đó có lắng chất màu trắng

tức là trong cát có chứa các muối gốc sunfat, sunfit Lúc đó cần tiến hành thử để xác định

hàm lượng SO;

22

Lay 1uug Cat ua say Anu uc uel RHUL Luylg Ruy YUL va Ua pe mu ey aye yua

lưới sàng (4900 1ỗõ/cm?) Đổ mẫu thử vào bình có 500ml nước cất, đút nút kín, bởi sáp bên

ngoài và lắc đều trong thời gian không ít hơn 4 giờ Sau đó lại khuấy đều và lọc qua giấy lọc Lấy 100ml dung dich đã lọc, cho vào cốơñung có chứa 250ml nước cất, nhỏ 4-5 giọt chất chỉ

thi màu vào đó để cho dung dịch biến màu nhỏ axit clohydric (HCL) vào cốc cho đến khi

dung dịch có màu đồ thì lại nhỏ 4 - 5 giọt chất chỉ thị màu vào đó Đun dung dịch đến gần sôi, đổ 15ml bari clorua (BaCL„) 10% vào cọc rồi trộn đều lên Muốn cho bari sunfat (BaSO,) kết tỉnh nhiều thì đem đun dung dịch tới 60-70°C trong 2 giờ rồi để yên trong vài giờ nữa

hoặc để cách đêm

Lọc dung dịch qua giấy lọc không tro đã nhúng nước, tráng cốc bằng nước lọc và cũng

đồ lên giấy lọc cho cặn đọng bên trên giấy lọc

Bỏ giấy lọc cặn vào chén nung đã rửa sạch và cân sắn Đặt chén nung vào lò nung có

nhiệt độ 700- 800°C trong 15- 20 phút Lấy chén ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ

phòng rồi đem cân bằng cân phân tích, chính xác đến 0,0001g

m¡- Khối lượng chén chứa cặn, tính bằng g

mạ- Khối lượng chén không chứa cặn, tinh bang g

m - Khối lượng mẫu thử, tính bằng g

0,343 - Hệ số chuyển BaSO, thành SO;

8 PHƯƠNG PHÁP THU DA DAM VA LAM BE TONG

TCVN 1772-1987

8.1 Quy dinh chung:

Trong các phương pháp thử của tiêu chuẩn này không quy định cụ thể về độ chính xác

cân đong cần thiết thì khi cân mẫu thử và mẫu phân tích, vật liệu phải cân với độ chính xác

đến 0,1% Tiêu chuẩn này cho phép thử 15 chỉ tiêu có tính đá hoặc sỏi làm bê tông

Sấy khô vật liệu đến khối lượng không đổi được tiến hành trong tủ sấy ở nhiệt độ 105-

110°C cho tới khi độ chênh lệch giữa hai lần cân không được vượt quá 0,1% khối lượng mẫu

Thời gian giữa hai lần cân cuối cùng không ít hơn 3 giờ

Kích thước các mẫu hình trụ hay hình khối phải đo bằng thước kẹp với độ chính xác

Diện tích mặt cắt ngang của máu hình tru lay bang gia Uy ung ius cua eves ves ey

trên va đaý dưới của mẫu hình khối lấy giá trị trung bình của cạnh đáy tren và cạnh đáy dưới; sau đó nhân hai giá trị trung bình của hai cạnh kế tiếp nhau

Chiều cao của mẫu hình trụ lấy bằng giá trị trung bình của trị số đo chiều cao thành trụ

ở các điểm trên phần tư chu vi đáy Chiều cao của mẫu hình khối lấy bằng giá trị trung bình của chiều cao mẫu ở bốn cạnh đứng

Thể tích của các mẫu tính bằng số nhân diện tích mặt cắt ngang với chiều cao

: Để xác định thành phần hạt đá dăm (sỏi) dùng bộ sàng tiêu chuẩn có lỗ hình tròn,

thành bằng sắt, hình vuông mỗi cạnh 300mnm hay hình tròn với đường kính không nhỏ hơn

Khi kiểm tra chất lượng đá dăm (sỏi) để ở kho (nơi sản xuất hoặc nơi tiêu thụ) thì cứ

300 tan (hoac 200 m*) phải lấy mẫu trung bình một lần chotừng loại cỡ hạt riêng

Mẫu trung bình được chọn bằng cách gộp các mẫu cục bộ đã lấy theo chỉ dẫn các điều

2.11;:2.3; 2.4; và 2.5 của bản tiêu chuẩn này :

Khối lượng mẫu trung bình của đá dăm (sỏi) dùng để thử mỗi lợi chỉ tiêu phải không

nhỏ hơn bốn lần khối lượng ghi ở bảng 1

Bang 1-1]

Khối lượng mẫu nhỏ nhất của đá dăm (sỏi) cần

thiết để thử (Ke) tuỳ theo cỡ hạt (mm)

Tên chỉ tiêu cân thử

3 Xác định khối lượng thể tích xốp 6,5 15,5 30,0 60,0 60,0 4 Xác định thành phần cỡ hạt 5,0 5,0 15,0 30,0 30,0 5 Xác định hàm lượng bụi sét bẩn 10,0 10,0 10,0 20,0 20,0 6 Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt 0,25 1,0 5,0 15,0 | 15,0

vỡ trong sỏi dăm đập từ cuội 0,25 1,0 5,0 15,0 -

15 Xác định hàm lượng silic oxyt vô | ' 0,25 1,0 5,0 15,0 +

Chi thich:

bộược lấy bằng cách chặn ngang băng tải theo chu kỳ để lấy phần vật liệu rơi ra

1 Đá dăm thuộc cỡ hạt có dấu cộng (+) trước khi đem thử phải đập vỡ nhỏ bằng cố hat đứng trước nó trong bảng 1 Sau đó lấy khối lượng mẫu bằng khối lượng mẫu của cỡ hạt mới nhận được

2 Để tiến hành một số pháp thử đá dăm (sỏi) thì khối lượng mẫu ci thiết lấy bằng tổng khối lượng các mẫu cần thiết cho mỗi pháp thử đó

Lấy mẫu trung bình ở tại nơi khai thác bằng cách chọn gộp các mẫu cụa bộ Mẫu cục

Tuỳ theo độ đồng nhất của vật liệu, cứ nửa giờ đến một giờ lại lấy mẫu cục bộ một lần

Lấy mẫu trung bình ở các kho (của nơi sản xuất hoặc nơi tiêu thụ) bằng cách chọn gộp

10 đến 15 mâũ cục bộ cho một lô đá dăm (sởi)

Néu kho là bài ngoài trời thì mẫu cục bộ lấy ở các điểm khác nhau theo mặt bằng và

chiều cao của các đống đá (sỏi)

Nếu kho là các hộc chứa thì mẫu cục bộ lấy ở lớp trên mặt và lớp dưới đáy hộc chứa Lớp dưới đáy lấy bằng cách mở cửa đáy hộc chứa cho vật liệu rơi ra

Tuỳ theo độ lớn của hạt đá dăm (sỏi) khối lượng mẫu cục bộ lấy theo bảng 2

"+25

Mẫu trung bình được rút gọn bằng cách chia tư hoặc máng chia mẫu (hình 1)

Khi rút gọn mẫu bằng cách chia tư, thì trộn thật đều mẫu, dàn mỏng rồi xẻ hai đường

vuông góc với nhau đi qua tâm đống vật liệu, sau đó lấy hai phần đối diện nhau làm thành

một mẫu Mẫu được rút gọn như vậy nhiều lần cho tới khi đạt được khối lượng yêu cầu Khi dùng máng chia mẫu, thì đồ vật liệu chảy qua máng để chia thành hai phần Mỗi phần lại đổ

lại vào máng để chia mẫu Cứ như vậy mẫu được rút gọn nhiêu lần cho tới khi đạt được khói

lượng yêu cầu

Chiều rộng khe chảy của máng chia mẫu phải lớn hơn kích thước gạt lớn nhất của đá

CE Ee

Hirth; 1,6: Mang chia mẫu

Khi xác định khối lượng riêng của các nguyên khai hay đá dăm thì lấy một số viên đá

' với tổng khối lượng không nhỏ hơn Ikg.

Khi xác định khối lượng riêng của sỏi thì lấy khối lượng mẫu Ì

theo bảng 3

Mau lấy được chải sạch bụi, rồi đập thành các hạt lọt qua

sàng 5mm Sau đó trộn đều và rút gọn mẫu đến 150g, bằng cách

* chia tư Mẫu mới thu được tiếp tục nghiền nhỏ bằng cối chày đồng

cho lọt qua sàng 1,25mm Trộn đều mẫu mới nghiền và rút gọn lần

thứ hai đến khoảng 30g Mẫu mới thu được tiếp tục nghiền mịn tới

khi sờ thấy mát tay thì bỏ mẫu vào cốc thuỷ tỉnh, rồi cho vào tủ sấy

khô đến khối lượng không đổi, để nguội trong bình hút ẩm có axit

sunfuric đặc hay tỉnh thể clorua canxi Khi mẫu nguội bằng nhiệt

độ phòng, dùng cân kỹ thuật cân lấy hai mẫu nhỏ, mỗi mẫu 10g để

Cân mỗi mẫu 10 gam mẫu theo 3.1.2 rồi cho vào một bình khối lượng riêng 100ml đã

rửa sạch vá sấy khô Đổ nước cất vào bình không quá một nửa thể tích của bình Đặt các bình

nằm hơi nghiêng trên bếp cách cát hoặc cách thuỷ và đun sôi trong 15 đến 20 phút để cho bọt

khí thoát hết Sau đó nhấc bình ra, để nguội đến nhiệt độ phòng, tiếp tục đổ nước cất vào cho

đây hoàn toàn rồi lau khô mặt ngoài bình và đem cân Cân xong đổ hết nước và bột đá trong bình đi Rửa sạch bình, đổ nước cất khác vào cho any hoàn toàn, lau khô mặt ngoài bình rồi đem cân lại

Chú ý trước khi cân bình, phải kiểm tra đảm bảo cho bình đầy nước hoàn toàn

Tính kết quả

Khối lượng riêng của đá (P,), tính bằng g/cm? được tính chính xác tới 0,01 g/cm? theo

công thức:

Pam EP== -

m+m,-m) Trong đó:

m- Khối lượng mẫu bột khô trong bình, tính bằng g;

m¡- Khối lượng bình chứa đây nước cất, tinh bang g;

m;- Khối lượng bình có mẫu và đầy nước cất, tính bằng g;

- Khối lượng riêng của nước, lấy bằng 1g/cm3

Khối lượng riêng của đá (sỏi) lấy bằng giá trị trung bình số học của hai mẫu thử làm song song Sai số giữa hai kết quả thử không được vượt quá 0,02g/cm Nếu lệch quá trị số

_27

trên, phải làm thêm mẫu thứ ba và giá trị cuối cùng sẽ lấy bằng giá trị trung bình số học của hai kết quả thử nào gần nhau nhất

8.4 Xác định khối lượng thể tích của đá nguyên khai và đá dam (sỏi)

Can ky thuat véi dO chinh xéc 0,01g

Can thuy tinh

Mẫu được tẩy chải sạch bụi bằng bàn chải sắt, rồi sấy khô đến khối lượng không đổi

Có thể lấy các mẫu đá hình trụ hoặc hình khối để thay thế cho mẫu trên và cũng sấy khô đến khối lượng không đổi Khi xác định khối lượng thể tích của đá dăm (sỏi) cách chuẩn bị như sau:

Đối với cỡ hạt nhỏ hơn hay bằng 40mm, từ đống vật liệu cần thử lấy một mẫu 2,5kg Đối với cỡ hạt lớn hơn 4Ômm, lấy 5kg đập nhỏ dưới 40mm rồi rút gọn lấy 2,5kg

Mẫu đá dăm (sỏi) đem sấy khô đến khối lượng không đổi, sàng qua sàng tương ứng với cỡ hạt nhỏ nhất Phần vật liệu còn lại trên sàng này được cân lấy hai mẫu, mỗi mẫu 1000g

Tién hanh thi:

Các mẫu đá dăm (sổi) đã tạo (theo điều 3.2.2) được ngâm nước 2 giờ liền Khi ngâm,

cần giữ cho mức nước cao hơn bề mặt mẫu ít nhất 20mm Khi vớt mẫu ra, dùng vải mền lau kho mặt ngoài rồi cân ngay mẫu trên cân kỹ thuật ngoài không khí Sau đó cân ở cân thuỷ tỉnh theo trình tự thao tác; bỏ mẫu vào cốc lưới đồng rồi nhúng cốc chứa mẫu vào bình nước

dé cân Trước khi dùng cân thuỷ nh phải điều chỉnh thăng bằng cân khi có cốc lưới đồng

trong nước Nhúng cốc lưới đồng không có mẫu vào thùng nước; đổ nước vào thùng cho đầy

tràn qua vòi, rồi đặt cốc có hạt chì lên đĩa để thăng bằng cân khi cân mẫu phải để cho nước

trong bình tràn hết qua vòi rồi mới đọc cân

28

Tinh két qua:

Khối lượng thể tích tính bằng g/cm* duge tinh chính xác tới 0,01 g/cm? theo công thức:

mÐn

_" THỊ =THo ụ + Trong đó:

m- Khối lượng mẫu khô, tính bằng g; ` m¡- Khối lượng mẫu bão hoà nước cân ở ngoài không khí, tính bang g;

m;- Khối lượng mẫu bão hoà nước cân trong nước, tính bằng g;

p„- Khối lượng riêng của nước, lấy bằng 1g/cmỶ

"Trường hợp đá nguyên khai có nhiều lỗ rỗng thông nhau có thể thay thế việc bão hoà nước bằng cách bọc xung quanh mẫu một lớp Parphin dây chừng Imm Muốn vậy, lấy mẫu

đá đã sấy khô đến khối lượng không đổi; nhúng từng mẫu vào paraphin đã đun chảy rồi nhấc

ra ngay để nguội trong không khí, nếu ở lớp bọc paraphin có lớp bọt khí hoặc chỗ khuyết, thì

lấy que sắt hơ nóng, trà kín chỗ đó lại

Mẫu bọc paraphin xong, đem cân ở cân kĩ thuật ngoài không khí Sau đó cân ở cân thuy tinh (mau tha trong nước)

Khoi lượng thé tich tinh bang g/cm’ theo công thức:

Phễu chứa vật liệu (hình 4);

Tủ sây có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ;

"Tiến hành thử

Khối lượng thể tích xốp được xác định bằng cach -ân lá dam (sỏi) đã sấy khô đến khối

pine Khong đổi, đựng trong thùng đong đã chọn trướ 'k.ch thước thùng đong chọn theo

B4:

29

Bang 1-15

Kich thie lớn nhất của Thể tích thùng ` Kích thước thùng đong, mm

¬ă - Song, Đường kính Chiều cao

Đá dăm (sỏi) sau khi đã sấy khô đến khối lượng không đổi để nguội rồi cho vao phéu

chứa (hình 4) Đặt thùng đong đưới cửa quay, miệng thùng cách cửa quay 10cm theo chiều cao Sau đố xoay cửa quay cho vật liệu rơi tự do xuống thùng đong cho tới khi đây có ngọn

Dùng thanh gỗ gạt bằng tương đối mặt thùng rồi đem cân Nếu xác định khối lượng thể tích

xốp ở trạng thái lèn chặt, thì sau khi đổ đây vật liệu từ phếu chứa vật liệu, đặt thùng đong lên

máy đầu rung và rung tới khi vật liệu chặt hoàn toàn Gạt bằng tương đối mặt thùng rồi đem

Khối lượng thể tích xốp (y¿) của đá dăm (sởi), tính bằng kg/m° chính xác tới 10kg/m°

được xác định theo công thức: °Ẳ

= 22 =

Ydx = Vv

Trong đó:

m,- Khối lượng thùng đong, tính bằng kg

m¿- Khối lượng thùng đong có mẫu vật liệu,

Tính bằng kg;

V- thể tích thùng đong, tính bằng mỶ;

Khối lượng thể tích xốp được xác định hai lần,

Trong đóvật liệu đã làm lần trước không dùng để

làm lại lần sau

Kết quả chính thức lấy bằng giá trị trung bình số học của kết quả hai lần thử

an

8.6 Xác định độ rỗng của đá nguyên khai, da dam (sỏi)

Độ rỗng (V,) của đá nguyên khai hoặc đá dăm Gởi ¢ được xác định phần trăm thể tích

và tính chính xác tới 0,1% theo công thức:

ya Khối lượng thể tích của đá nguyên khai hoặc đá dăm (sỏi) tính bang g/cm’,

8.7 Xác định độ hồng giữa các hạt đá dăm (sỏi)

Độ hồng ( ạ) giữa các hạt đá dăm (sỏi) được xác định bằng phần trăm theo thể tích và

tính chính xác tới 0,1% theo công thức:

Tụ = 1~—?4* — |x100

yd x 1000 Trong đó:

y¿- Khối lượng thể tích của đá dăm (sỏi), tính bằng g/cm° xác định theo 3.2

ya.- Khối lượng thể tích xốp của đá dăm (sỏi), tính bang kg/m’;

Pya- XAc dinh theo 3.3 `

Chú thích: Khi cần thiết có thể xác định độ hổng giữa các hạt đá dăm (sỏi) ở trạng thái lén chat

8.8 Xác định thành phần hạt của đá dăm (sỏi);

Thiết bị thử:

~ Cân kĩ thuật với độ chính xác 0 ,01g;

- Bộ sàng tiêu chuẩn theo điều 1.4 và tấm tôn có các lỗ tròn đường kính 90, 100,

110, 120mm hoặc lớn hơn; '

- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ

Đá dăm (sỏi) đem sấy khô đến khối lượng không đổi để nguội tới nhiệt độ phòng, rồi

lấy mâu theo bảng 5

Bang 1-16

Kích thước lớn nhất của hat, mm Khối lượng mẫu, kg, không nhỏ hơn

Nhỏ hơn hay bằng 10 5 Nhỏ hơn hay bằng 20 5°

Tién hanh thir

Đặt bộ sàng tiêu chuẩn chồng lên nhau theo thứ tự mặt sàng lớn ở trên Sau đó đổ 3 dân

mẫu vật liệu vào sàng Chiều dày lớp vật liệu đổ vào nỗi sàng không được quá kích thước của hạt lớn nhất trong sàng Quá trình sàng được kết thúc khi nào sàng liên tục trong một phút mà

khối lượng các hạt lọt qua mỗi sàng không vượt quá 0,1% tổng số khối lượng các hạt nằm trên sàng đó Khi sàng phải để cho đá dăm nhỏ (sỏi) chuyển động tự do trên mặt lưới sàng

Không dùng tay xoa hoặc ấn vật liêu lọt qua sàng, các hạt lớn hơn 70mm thì nhặt từng hạt bỏ ,

qua các lỗ của tấm tôn từ nhỏ đến lớn

Cân số liệu còn lại trên từng sàng và ký hiệu khối 5 HƯƠNG cân được của mỗi sàng là: nhỏ

hơn mị; mạ; m;; m;ạ; mịs; T;o

'_ Tính kết quả

Tinh tổng số khối lượng (e) vật liệu đọng trên các sàng theo công thức: '

Ly = M3 + Ms + Mot +M79 Khi có các hạt còn lại trên sàng 70mm, thì kích thước các hạt này lấy bằng kích thước

lỗ tròn trên tấm tôn mà tất cả các hạt trên sàng 70 mm đều lọt qua nó Sau đó tính lượng sót trên mỗi sàng (%) theo công thức:

Đem kết quả thu được, dựng, đường biểu diễn thành phần hạt (hay đường biểu diễn cấp

hối) Kẻ hai trục toạ độ thẳng góc nhau Trên trục hoành ghi kích thước lỗ sàng (mm) theo chiều tăng dần; trên trục ghi phần trăm lượng sót tích luỹ của mỗi sàng Nối các điểm vừa

được ta có đường biểu diễn thành phần dạng như hình 5 Riêng Tường hạt nhỏ hơn 3mm

không dựng vào biểu đồ Theo các tiêu chuẩn quốc tế, so sánh đúng thàh phần hạt với tiêu

chuẩn để kết luận về khả năng sử dụng của loại đá, sỏi đó

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, phải tiến hành xác định Dung và Dmin của đá hoặc sdi

Dmax- là đường kính lớn nhất của đá, ứng với mắt sàng có lượng sỏi tích luy gần 5%

Dmin- Là đường kính nhỏ nhất của đá ứng với sàng có lượng sót tích luỹ >95%

Từ Dmax và Dmin của đá tiến hành kiểm tra bằng cách vẽ đường cấp phối theo Dmax

và Dmin, so sánh với biểu đồ của tiêu chuẩn

Nếu cấp phối cát phù hợp thì được phép dùng, nên không phéi điều chỉnh lại hoặc phối hợp với các loại cát khác

8.9 Xác định hàm lượng bụi, bùn và sét trong đá dăm (sỏi);

“Thiết bị thử -ˆ : i

Can kĩ thuật với độ chính xác 0,01g;

Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ;

Thùng rửa (hình 6);

32

-“huẩn bị mẫu ?

Đá dăm (sỏi) sấy khô đến khối lượng không đổi, rồi cân mẫu theo bảng 1-17

Để mẫu thử vào thùng rửa, nút kín hai ống và cho nước ngập trên mẫu và để yên 15

đến 20 phút cho bụi bẩn và đất cát rữa ra Sau đó đổ ngập nước trên mẫu khoảng 200mm

Dùng que gỗ khuấy đều cho bụi, bùn bẩn rã ra Để yên trong 2 phuát rồi xả nước qua

hai ống xả Khi xả phải để lại lượng nước trong thùng ngập trên vật liệu ít nhất 30mm.Sau đó nút kín hai ống xả và cho nước vào để rửa lại Công việc tiến hành đến khi nào rửa thấy trong

thì thôi

Rửa xong, toàn bộ mẫu ong thùng được sấy khô đến khối lượng không đổi (chú ý

không làm mất các hạt cát nhỏ có lẫn trong mẫu) rồi cân lại

Ham lượng bụi, bùn và sét (B) tính bằng %

Theo khối lượng, chính xác tới 0,1% theo công thức: -

p.m-mị

m

m- Khối lượng mẫu khô trước khi rửa, tính bằng g;

m;,-Khối lượng mẫu khô sau khi rửa, tính bang g;

Hàm lượng bụi, bẩn, sét của đá đăm (sỏi) lấy bằng giá trị i trang: bình số học của kết quả

hai lần thử

Chú thích: Mẫu vật có kích thước hạt trên 40mm có thể xẻ đổi rửa làm hai lần

33

BLU AC UIHNH E111 KUU Hy KIỢU KIEU uye Ung Ua wan your

Can thương nghiệp;

"Thước kẹp cải tiến (hình 7);

Bộ sàng tiêu chuẩn theo điều 1.4;

Chuẩn bị mẫu:

Dùng bộ sàng tiêu chuẩn để sàng đá dăm (sỏi) đã sấy khô thành từng cỡ hạt, tuỳ theo

cỡ hạt khối lượng mẫu được lấy theo bảng 1-18

Hàm lượng hạt thoi đệt của đá dăm (sỏi) được xác định riêng cho từng cỡ hạt Nếu cỡ

hạt nào trong vật liệu chỉ chiếm dưới 5% khối lượng, thì hàm lượng hạt thoi dệt của cỡ hạt đó không cần phải xác định

Đâu tiên nhìn mắt, chọn ra những hạt thấy rõ ràng chiều dày hoặc chiều ngang của nó nhỏ hơn hoặc bằng 1/3 chiều dài Khi có nghi nghờ thì dùng thước kẹp (hình 7) để xác định chính xác bằng cách đặt chiều dài hòn đá vào thước kẹp để xác định khoảng cách L; sau đó

cố định thước ở khoảng cách đó và cho chiều dài hoặc chiều ngang của hòn đá lọt qua khe d

ạt nào lọt qua khe d thì hạt đó là hạt thoi det Phân loại xong đem can các hat thoi det, r6i can

Hàm lượng hạt thoi det (T,) trong d4 dam

(sỏi) được tính bằng phần trăm theo khôi lượng,

chính xác tới 1% theo công thức:

“_ Can kĩ thuật với độ chính xác 0,01g;

Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ;

Bộ sàng tiêu chuẩn theo điều 1.4;

Kim sắt và kim nhôm;

Chuẩn bị mẫu

Đá dăm (sỏi) đã sấy khô đến khối lượng không đổi được sàng thành từng cỡ hạt riêng

hạt mềm yếu hoặc phong hoá, sẽ có vết để lại

Các hạt đá đăm mềm yếu gốc trầm tích, thường có hình mòn nhấn, không có góc cạnh Chọn xong đem cân các hạt mềm yếu và phong hoá

“Tính kết quả

Hàm lượng hạt mềm yếu và phong hoá (Mg) được xác định bằng phần trăm khối lượng

tính chính xác tơí 0,01% theo công thức: :

1 để tăng thêm độ chính xác khi thử, có thể dùng các thiết bị cơ khí để lựa chọn các

hạt mêm yếu và phong hoá theo giới hạn bên khi nén nêu trong TCVN 1771 :

1887

35

2 Nếu đá dăm (sỏi) là hỗn hợp của nhiêu cỡ hat thì sàng chúng ra thành từng cỡ hạt

để thử riêng Kết quả chung cho cả mẫu lấy bằng trung bình cộng theo quyên của

các loại cỡ hạt

8.12 Xác định độ ẩm của đá dăm (sỏi)

Thiết bị thử;

Cân kĩ thuật với độ chính xác 0,01g;

"Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ

Chuẩn bị mẫu;

Mẫu thử lấy theo bảng 1-20

m,-Khối lượng mẫu tự nhiên, tính bằng g,

mạ-Khối lượng mẫu sau khi sấy khô, tính bằng g

Độ ẩm lấy bằng trung bình số học của kết quả hai mẫu thử

8.13 Xác định độ hút nước của đá nguyên khai, đá dăm (sỏi)

Thiết bị thử

Cân kỹ thuật với độ chính xác 0,1g

"Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ

Thùng để ngâm mẫu

Bàn chải sắt

Chuẩn bị mẫu

Đối với đá nguyên khai lấy 5 viên đá 40 - 70mm (hoặc 5 viên mẫu hình khối hoặc hình

trụ) mẫu được tẩy sạch bằng bàn chải sắt sau đó sấy khô đến nhiệt độ không đổi, rồi cân

36

Đối với đá dăm (sỏi) thì đem rửa sạch sấy khô đến khối lượng không đổi, rồi cân mẫu

” theo bảng 9

⁄

"Tiến hành thử

Đổ mẫu vào thùng ngâm cho nước ngập trên mẫu ít nhất là 20mm ngâm liên tục 48 '

giờ Sau đó vớt mẫu ra, lau ráo mặt ngaòi bằng khăn khô rồi can ngay (chú ý cân cả phần nước chảy từ các lỗ rỗng của vật liệu ra khay)

Tính kết quả

Độ hút nước (W,;) tính bằng phần trăm khối lượng, chính xác tới 0,1%, theo công thức:

Wy a" -100

Trong đó:

m¡- Khối lượng mẫu bão hoà nước, tính bằng g;

m - Khối lượng mẫu khô, tính bằng g;

Độ hút nước lấy bằng trung bình số học của kết quả thử 5 viên đá nguyên khai hoặc

kết quả thử hai mâuc đá đăm (sỏi)

8.14 Xác định giới hạn bền khi nén của đá nguyên

May ép thuy luc;

Máy khoan va máy cưa đá;

Máy mài nước;

Nếu đá có nhiều lớp thì phải tạo mẫu sao cho hướng đặt lực ép thẳng góc với thớ đá Cũng có thể dùng các mẫu đá khoan bằng các mũi khoan khi thăm dồ địa chất có đường kính 40 đến 110mm và chiều cao bằng đường kính Các mẫu này không được có chỗ sứt mẻ và hai mặt đáy phải được gia công nhắn

Tiến hành thử

Dùng thước kẹp để đo chính xác kích thước mẫu theo điều 1.3, sau đó ngâm mẫu bão

hoà theo điều 3.11.3.Sau khi ngâm, vớt mẫu ra lau ráo mặt ngoài rồi ép trên máy thuỷ lực

Lực ép tăng dần với tốc độ tir 3 dén 5 10° N/m? BOHR một phút, cho tới khi mẫu bị phá huỷ Tính kết quả

Giới hạn bền khí nén (ơy) của đ nguyen khai tính bằng N/m), chính xác tới 10N/m,

theo công thức:

On =F

27

Trong đó: š

P- Tải trọng phá hoại của mẫu ép trên máy ép, tính bằng N;

F- Diện tích mặt cắt ngang của mẫu, tính bằng mỶ;

Giới hạn bên khi nén lấy bằng giá trị trung bình số học của kết quả 5 mẫu thử, trong đó ghi rõ cả giới hạn cao nhất và thấp nhất trong các mẫu

8.15 Xác định độ nén đập của đá dăm (sỏi) trong xi lanh

Thiết bị thử

Máy ép thuỷ lực có sức nén (Pm„) 50 tan;

Xi lanh bằng thép có đáy rời, đường kính 75 và 150mm chỉ ra ở hình 8 và bảng 10;

Đá dăm sỏi các loại 5 - 10; 10 - 20; hoặc 20 - 40mm đem sàng qua tương ứng với cỡ

hạt lớn nhất và nhỏ nhất của từng loại đá dăm (sỏi) Sau đó mỗi loại đều ứng lấy mẫu nằm trên sàng nhỏ Nếu dùng xi lanh đường kính trong 75mm thì lấy mẫu không ít hơn 0,5kg Nếu dùng xi lanh đường kính trong 150mm, thì lấy mẫu không ít hơn 4kg

Nếu đá dăm (sỏi) là loại hỗn hợp của nhiều cỡ hạt thì phải sàng ra thành từng loại cỡ

hạt để thử riêng

Nếu cỡ hạt lớn hơn 40mm thì đập thành hạt 10 - 20, hoặc 20 - 40mm để thử Khi hai

cỡ hạt 20 - 10 và 40 - 70mm có thành phần thạch học như nhau thì kết quả thử cỡ hạt trước có

thể dùng làm kết quả cho cõ hạt sau „

Xác định độ nén đập trong xi lanh, được tiến hành cả cho mẫu ở trong trạng thái khô hoặc trạng thái bão hoà nước

Mẫu thử ở trạng thái khô, thì sây khô đến khối lượng không đổi, còn mẫu bão hoà

nước thì ngâm trong nước hai giờ Sau khi ngâm, lấy mẫu ra lau các mặt ngaòi rồi thử ngay

38

Khi dùng xi lanh đường kính 75mm thi can 400g mẫu đã chuẩn bị ở trên Còn khi

dùng xi lanh đường kính 150mm thì lấy mẫu 3kg

Mẫu đá dăm (sỏi) đổ vào xi lanh ở độ cao 50mm Sau đó dàn phẳng, đặt pittông sắt vào

và đưa xi lanh lên máy ép

Máy ép tăng lực nến với tốc độ từ 100 đến 200N trong một giây Nếu dùng xi lanh

đường kính 75mm thì ding tải trọng 6 5 tan Con xi lanh dudng kính 15mm thì dừng tải trọng

ở 20 tấn

Mẫu nén xong đem sàng bỏ các hạt lọt qua tương ứng với cỡ hạt chọn trong bảng 11

m¡- Khối lượng mẫu bỏ vào xi lanh, tính bằng g;

m;- Khối lượng mẫu còn lại trên sàng sau khi sàng, tính bằng g;

a Giá trị Nạ của đá dăm (sỏi) một cỡ hạt lấy bằng trung bình số học của hai kết quả thử song song Nếu đá dăm (sỏi) là hỗn hợp của nhiều cỡ hạt thì giá trị Nạ chung cho cả mẫu, lấy bằng trung bình cộng theo quyền của các kết quả thu được khi thử từng cỡ hạt

8.15 Xác định độ hao mòn của đá dăm (sỏi) '

Bộ sàng tiêu chuẩn mot

Sang 1,25mm

Đá dăm (sỏi) đã phân thành các cỡ hạt 5 - 10; 10 - 20 và 20 - 40 mm ở trạng thái ẩm tự

nhiên, đem sàng qua hai sàng tương ứng với kích thước hạt lớn nhất và hạt nhỏ nhất Sau đó

39

lấy mẫu ở trên các sàng cỡ hạt nhỏ nhất Nếu đá (sỏi) có kích thước hạt lớn nhất, nhỏ hơn hoặc bằng 20 mm thì lấy khối lượng mẫu bằng 5kg

Nếu cỡ hạt là 20 - 40mm thì mẫu lấy 10kg

Nếu đá dam (sỏi) chưa phân cỡ, đang là hỗn hợp của nhiều cỡ hạt, thì phải sàng qua

sàng để phân ra các cỡ hạt trên, rồi tiến hành xác định độ mài nòn riêng cho từng cỡ hạt : Đá dăm (sỏi) lớn hơn 40mm thì đập ra cho nhé hon 40mm r6i lấy khối lượng mẫu theo

- cỡ 20 - 40mm

Nếu hai cỡ hạt 20 - 40mm và 40 - 70mm cố thành phần thạch học đồng nhất, thì kết quả xác định độ mài mòn của cỡ hạt 20 - 40mm có thể dùng làm kết quả cho loại cỡ hạt 40 - 70mm

Đá dam (sỏi) đem thử đảm bảo có hàm lượng bụi, bùn sét (xác định theo điều 3.7)

không quá 1% theo khối lượng Trường hợp bẩn hơn thì phải rửa và sấy khô trước khi thử

Tiến hành thử

- Mẫu đá dăm (sỏi) chuẩn bị xong, đem đổ vào máy tang quay (hình 9) cùng với bị gang

và bi sắt Bi có đường kính khoảng 48mm và khối lượng mỗi viên là 405 - 450gam Sau đố

cài chặt nắp thùng quay và cho máy chạy với tốc độ quay 30 - 33 vòng phuát

Số lượng bi gang hoặc bi sắt và tổng số vòng quay cho mỗi lần thử đá dăm (sỏi) lấy theo bảng 12

Máy quay xong, thì lấy vật liệu ra và trước hết sàng qua sàng 5mm Sau đó sàng lại phần dưới sàng 5mm qua sàng 1,25mm, phần mẫu còn lại trên hai sàng đem nhập lại, rồi cân

Bảng 1 - 22

Kích thước cỡ hạt đá dăm | Số lượng bi sắt hoặc bi gang | Số vòng quay của tang quay

(sỏi) (mm) cần để thử mẫu Điện), cho mỗi lần thử (vòng)

m- Khối lượng mẫu ban đầu, tính bằng + Ti

m,- Khối lượng mẫu trên sàng 5mm và 1,25mm sau khi mài trên máy, tính

bang g;

Tiến hành thử hai lần, mỗi lần lấy một tổ mẫu khác nhau Kết uả chung lấy bần/

trung bình số học của hai lần thử : HUẬ

40

Khi thử đá đăm (sỏi) là hỗn hợp của hai hay nhiều cỡ hạt, thì kết quả chung sẽ lấy bằng trung bình cộng theo quyền của các kết quả thu được khi thử từng cỡ hạt

8.17 Xác định độ va đập của đá dăm (sỏi)

(sỏi) chỉ làm cho cỡ hạt 20 (25) - 40mm Cỡ hat

lớn hơn thì đập ra để có cỡ hạt nêu trên

Đá dăm (sỏi) không được chứa hàm

lượng bụi, bùn, sết trên 1% theo khối

m=500 pa

Trong đó:

pđx- Khối lượng thể tích xốp của đá thử tính bing g/cm’;

500 - Thể tích bát chứa mẫu của máy, tính bằng cm°

Tiến hành thử

Cho từng mẫu vật liệu đã chuẩn bị vào bát chứa mẫu 500cm3 của máy Dàn đếu mẫu

trong bát để bảo đảm chiêu dày ở mọi chỗ trong bát như nhau Tạo cho mẫu nằm phẳng mặt

trong bát

Cho búa 5kg của máy rơi tự do nện xuống mẫu từ độ cao 50cm

_ Máy phải đặt hoàn toàn thẳng đứng Độ mòn răng bứa không được quá 1mm Sau một

búa lại dùng tay quay, xoay bát mẫu đi 45° (theo chiều chỉ dẫn ở máy)

Sau 40 búa, lấy mẫu ra, sàng qua sàng 5; 3; 1; và 0,5mm

-_ Cân phần vật liệu còn lại trên các sàng, rồi tính lượng sót tích luỹ trên các sang

Tính kết quả 5

Chỉ số độ chống va đập (V,) tính theo công thức:

Vs 25 4-M

41

m- Khối lượng mẫu ban đầu, tính bang g;

Độ chống va đập của đá dăm (sỏi) lấy bằng trung bình số học của hai giá trị làm trên

nai mẫu thử

9- PHƯƠNG PHÁP THỬ ĐỘ MÀI MÒN

CỦA CỐT LIỆU THÔ BẰNG MÁY LOS ANGELES

AASHTO danh muc T 96- 87 (ASTM danh muc C 131-81)

9.1 Phạm vi áp dụng:

Phương pháp thử độ mài mòn (độ bền khi mài) bằng máy thí nghiệm Los Angeles Kích thước của vật liệu nhỏ hơn 37,5mm

9.2 Tóm tắt phương pháp:

Thí nghiệm Los Angeles là đo độ mài mòn của cốt liệu khoáng có cỡ hạt tiêu chuẩn bị

tác động mài và va đập khi quay trong một tang trống bằng thép chứa số bi thép qui định Số

bị phụ thuộc vào cỡ hạt của mẫu thí nghiệm Khi tang trống quay, tấm chăn kéo theo mẫu và

bi thép đập vàp mặt đối diện của tang trống tạo ra hiệu ứng va đập Vật liệu quay tròn trong,

tang trống bị va đập và bị mòn Sau khi đạt được số vòng quay qui định, lấy vật liệu ra sàng

và xác định vật liệu bị tổn thất

9.3 ý nghĩa và ứng dụng:

Thí nghiệm Los Angeles được ứng dụng rộng rãi như một chỉ định về chất lượng tương,

đối của nguồn cốt liệu có thành phần khoảng tương tự nhau Kết quả đó không được lấy để so sánh giữa các nguồn vật liệu có sự khác nhau lớn về nguồn gốc, thành phần và cấu trúc Các giới hạn về đặc tính kỹ thuật dựa trên thí nghiệm này phải kèm theo sự thận trọng cao trong việc xem xét các loại cốt được dùng và nguồn gốc khai thác trong khi dùng

9.4 các thuật ngữ:

Khối lượng không đổi mẫu thí nghiệm được sấy tại nhiệt độ 1 10+ 5°C ở điều kiện này

độ ẩm không tồn thất quá 0,1% sau khi sấy 2 giờ Điều kiện sây khô như vậy có thể được

9.5 Thiết bị:

Máy thí nghiệm Los Angeles được trang bị bộ đếm và có các đặc tính chủ yếu như sau:

Máy gồm một thùng hình trụ kín cả bai đầu, đường kính trong 711 + 5mm, chiều dài trong 508 + 5mm Thùng trụ này được lắp lên 2 giá quay quanh trục nằm ngang Cửa sổ của

thùng dùng để cho mẫu vào Nắp đậy được bảo đảm cố định và thiết kế sao cho giữ cho mặt trong bằng phẳng, sao cho khi quay không bị rơi nắp hoặc tiếp xúc với nắp khi thí nghiệm

42

Sang tuan theo yêu câu kỹ thuật sáng thí nghiệm AASHTƠ M231 nhám G5

Tủ sấy có khả năng duy trì nhiệt độ đồng đều tạo 110+5°C

Bi là những viên bị bằng thép đườn kính trung bình 46,8mm và mỗi viên nặng từ 390-

Bi nap vào phụ thuộc vào cỡ hạt của mẫu thí nghiệm như sau:

9.6- Mau thi nghiệm:

Mau thf nghiém duge chuẩn bị theo độ nghiên như cấp phối thực tế của vật liệu và được tách ra từng phần theo kích thước riêng và kết hợp với mức độ mài mòn bảng số 1 và số lượng luôn luôn lớn hơn số lượng ghi trong bảng một ít Sau khi phân cỡ hạt mẫu được rửa và sấy khô ở 110 + 5°C (230 + 9°F) và để nguội ở nhiệt độ không khí và cân riêng khối lượng

các cỡ hạt khác nhau

'THÀNH PHẦN CỠ HẠT CỦA MẪU THÍ NGHIỆM

Bảng 1-23

Kích thước sàng Khối lượng và cỡ hạt qui định cho từng loại mau (g)