Bài giảng khai thác kiểm định đường chương 4 1 các thí nghiệm đánh giá chất lượng đường ô tô

Phương pháp thí nghiệm các chỉ tiêu + Cân khối lượng sót trên từng sàng, chính xác đến 1g... Phương pháp thí nghiệm các chỉ tiêu m1: là khối lượng các hạt thoi dẹt, tính bằng gam g; m2:

Trang 1

BÀI GIẢNG KHAI THÁC KIỂM ĐỊNH ĐƯỜNG

Chương 4 Các thí nghiệm đánh giá chất lượng đường ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM

KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

GV: Trần Viết Khánh Tp.HCM, năm 2018

Trang 2

Chương 4 TN đánh giá chất lượng đường ô tô

4.1 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng vật liệu rời (cát, đá)

4.2 Thí nghiệm kiểm tra chất kết dính (nhựa đường, xi măng) 4.3 Các thí nghiệm kiểm tra bê tông nhựa

4.4 Các thí nghiệm kiểm tra bê tông xi măng

4.5 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng thi công

4.6 Kiểm tra chất lượng các lớp áo đường

2

Trang 3

4.1 Kiểm tra chất lượng vật liệu rời

1 Xác định cường độ của đá dăm

Trang 4

Phương pháp thí nghiệm các chỉ tiêu

Trang 5

 Xác định cường độ nén và hệ số hóa mềm của đá gốc

• Chuẩn bị mẫu thí nghiệm:

+) Số lượng: 10 viên, 05 viên trạng thái khô, 05 viên trạng thái bão hòa nước (ngâm nước 48h)

+) Kích thước: mẫu hình lập phương cạnh 40-50 mm, hoặc mẫu hình trụ đường kính và chiều cao 40-50mm

Trang 6

• Tiến hành thí nghiệm:

+) Xác định diện tích mặt chịu nén (trung bình của 02 mặt chịu nén),

F (mm2)

+) Nén mẫu với tốc độ gia tải 0.3-0.5 MPa/phút

+) Ghi lại tải trọng phá hoại mẫu P (N)

6

Trang 7

• Kết quả thí nghiệm:

+) Cường độ nén (R N ): của đá gốc, tính bằng MPa chính xác tới 0,1 MPa:

Trong đó:

P : là tải trọng phá hoại của mẫu, (N);

F : là tiết diện chịu lực, (mm2)

Cường độ nén là giá trị trung bình số học của 05 mẫu thử trạng thái

F P

Trang 8

+) Hệ số hóa mềm (K M ): không thứ nguyên, chính xác tới 0,01:

Trong đó:

R N : là cường độ nén của đá ở trạng thái bão hòa nước, MPa

R' N : là cường độ nén của đá ở trạng thái khô, MPa

8

N

N M

' R R

Trang 9

1.2 XĐ cường độ và hệ số hoá mềm của đá dăm thông qua độ nén dập: TCVN 7572-11:2006

• Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm:

+) Máy nén thủy lực 500kN

+) Xi lanh bằng thép

+) Cân kỹ thuật

Trang 10

• Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm:

+) Bộ sàng: 5, 10, 20, 40mm

+) Tủ sấy 105-1100C

10

Trang 11

• Chuẩn bị mẫu thí nghiệm:

+) Sàng và chuẩn bị mẫu theo khối lượng:

+) Mẫu khô: tiến hành ngay

Trang 12

+) Chọn xi lanh cho từng cỡ hạt:

+) Cho lên máy nén tốc độ 1-2kN/s, nén đến lực nén quy định

12

Trang 13

+) Mẫu nén xong sàng qua sàng có đường kính tương ứng

Trang 14

+) Rửa phần mẫu còn lại trên sàng, lau bằng khăn khô rồi cân đối với mẫu bảo hòa nước, sấy khô rồi cân đối với mẫu khô

14

Trang 15

• Tính toán kết quả:

+) Độ nén dập của từng cỡ hạt (Nd), tính chính xác tới 1 %:

15

100 m

m

m N

1

2 1

Trang 16

+) Giá trị Nd chung cho cả mẫu, được lấy bằng trung bình cộng theo quyền (bình quyền) của các kết quả thu được khi thử từng cỡ hạt

16

Trang 17

N N

Trang 18

Trang 19

+) Cân khối lượng sót trên từng sàng, chính xác đến 1g

Trang 21

x m

m

Ai =  ai (%)

Bi = 100-Ai (%)

Trang 22

Tỷ lệ sót trên từng sàng, %

Tỷ lệ sót tích lũy, %

Trang 23

2 Xác định thành phần hạt: TCVN 7572-2:2006

Kiểm tra với yêu cầu kỹ thuật

Kích thước mắt sàng, mm

Tỷ lệ lọt sàng , % theo khối lượng

Mẫu thí nghiệm

Yêu cầu kỹ thuật CPĐD loại

Dmax = 37.5mm

CPĐD loại Dmax = 25mm

CPĐD loại Dmax = 19mm

Trang 24

1 5

Trang 25

3 Xác định độ hao mòn Los Angeles: TCVN 7572-12:2006

Trang 26

Từ <9,5 đến 6,3   2 500  10 

Từ <6,3 đến 4,75   2 500  10 

Từ <4,75 đến 2,36    5 000  10

Tổng 5 000  10 5 000  10 5 000  10 5 000  10

Trang 27

Trang 28

+) Lấy vật liệu ra khỏi máy, sàng qua sàng có kích thước 1,7 mm

+) Toàn bộ phần cốt liệu trên sàng 1,7 mm

được rửa sạch, sấy đến khối lượng không đổi

và cân với độ chính xác tới 1 g

+) Phần lọt sàng 1,7 mm được coi là tổn thất

khối lượng của mẫu sau khi thí nghiệm

28

Trang 29

+) Độ hao mòn khi va đập (Hm) là hao hụt khối lượng của mẫu trước và sau khi thử, tính bằng phần trăm khối lượng, theo công thức:

Trong đó:

m: là khối lượng mẫu ban đầu, tính bằng gam (g);

m1: là khối lượng mẫu sau khi thử, tính bằng gam (g)

100 m

m m

Hm   1 

Trang 30

Trang 31

Trang 32

4 Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt:: TCVN 7572-13:2006

• Mẫu thí nghiệm:

+) Mẫu được sấy khô đến khối lượng không đổi

+) Khối lượng từng cỡ hạt được lấy như sau:

+) Không cần xác định hàm lượng hạt dẹt của cỡ hạt < 5mm, <5% khối lượng vật liệu

32

Kích thước (mm) Khối lượng mẫu, không nhỏ hơn

(kg)

5-10 10-20 20-40 40-70

>70

0,25 1,00 5,00 15,00 35,00

Trang 33

Trang 34

m1: là khối lượng các hạt thoi dẹt, tính bằng gam (g);

m2: là khối lượng các hạt còn lại, tính bằng gam (g)

Kết quả hàm lượng hạt thoi dẹt của mẫu là trung bình cộng theo quyền (bình quyền) của các kết quả đã xác định cho từng cỡ hạt

34

100 m

m

m T

2 1

1





Trang 35

4 Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt:: TCVN 7572-13:2006

lượng (%)

Trang 36

5 Xác định giới hạn chảy, chỉ số dẻo, tích số dẻo:

• Giới hạn dẻo (Wp): là độ ẩm mà tại trạng thái đó vật liệu chuyển từ

trạng thái cứng sang trạng thái dẻo

• Giới hạn chảy (W L ): là độ ẩm mà tại trạng thái đó vật liệu chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái chảy

• Chỉ số dẻo (I P ):

• Tích số dẻo PP: PP = I P x (lượng lọt qua sàng 0,075 mm,%)

36

p L

Trang 37

Trang 38

• Xác định Giới hạn dẻo (Wp):

• Mẫu thí nghiệm:

Mẫu được sấy khô và sàng qua sàng 0.425mm

38

Trang 39

• Tiến hành thí nghiệm:

Mẫu đá dăm Sàng qua sàng 0.425mm

Cho vào bát, thêm nước, trộn thật kỹ như hồ đặc

Lăn trên kính nhám thành que tròn có đường

kính 3mm

Trang 40

+) Nếu chưa đến 3mm (>3mm) mà que mẫu đã nứt gãy: thì mẫu có độ ẩm thấp hơn giới hạn dẻo (ít nước), khi đó thêm nước vào mẫu và tiếp tục thử lại;

+) Nếu đến 3mm mà que mẫu vẫn chưa nứt gãy: thì mẫu có độ ẩm cao hơn giới hạn dẻo (nhiều nước), khi đó vê mẫu thành hòn và tiếp tục thử lại;

+) Chỉ đến khi que mẫu đạt 3mm và đồng thời que mẫu nứt gãy thành từng khúc: thì mẫu có độ ẩm trạng thái giới hạn dẻo

+) Khi đó lấy mẫu đi xác định độ ẩm thì độ ẩm đó chính là giới hạn dẻo

40

Trang 41

Trang 42

42

Trang 43

Trang 44

• Xác định Giới hạn chảy (W L ):

• Mẫu thí nghiệm:

+) Mẫu được sấy khô và sàng qua sàng 0.425mm

44

Trang 45

PP quả dọi thăng bằng

Trang 46

• Tiến hành thí nghiệm: PP quả dọi thăng bằng

+) Nếu sau 10s mà quả dọi lún chưa được 10mm thì mẫu có độ ẩm thấp hơn giới hạn chảy (ít nước), khi đó thêm nước vào mẫu và tiếp tục thử lại;

+) Nếu sau 10s mà quả dọi lún quá10mm thì mẫu có độ ẩm cao hơn giới hạn chảy (nhiều nước), khi đó tiếp tục nhào lại mẫu và thử lại;

+) Chỉ đến khi sau 10s mà quả dọi lún 10mm thì mẫu có độ ẩm ở trạng thái giới hạn chảy

+) Khi đó lấy mẫu đi xác định độ ẩm thì độ ẩm đó chính là giới hạn chảy

46

Trang 47

PP casagrande

Trang 48

• Tiến hành thí nghiệm: PP casagrande

+) Nếu mẫu dính 13mm mà số lần gõ lớn hơn 25 cái thì mẫu có độ ẩm thấp hơn giới hạn chảy (ít nước), khi đó thêm nước vào mẫu và thử lại;

+) Nếu khi đất dính 13mm mà số lần gõ ít hơn 25 cái thì mẫu có độ ẩm cao hơn giới hạn chảy (nhiều nước), khi đó tiếp tục nhào lại mẫu và thử lại;

+) Chỉ đến khi đất dính 13mm mà số lần gõ là 25 cái thì mẫu có độ ẩm ở trạng thái giới hạn chảy

+) Khi đó lấy mẫu đi xác định độ ẩm thì độ ẩm đó chính là giới hạn chảy

Rất khó xảy ra đồng thời đất dính 13mm mà số lần gõ là 25 cái, cho

phép dùng phương pháp nội suy 48

Trang 49

• Làm thí nghiệm với các độ ẩm khác nhau (Wi) sẽ cho số lần gõ khác nhau (Ni)

• Vẽ đồ thị quan hệ giữa N và W

• Độ ẩm giới hạn chảy được lấy tương ứng với số lần đập 25 trên đồ thị, với độ chính xác 0.1%

Trang 50

50

Trang 51

6 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn:

Trang 52

TT Th«ng sè kü thuËt

Ph¬ng ph¸p ®Çm nÐn ĐÇm nÐn tiªu chuÈn

- ChÇy ®Çm: 4,54 kg

- ChiÒu cao r¬i: 457

mm

Cèi nhá Cèi lín Cèi nhá Cèi lín

2 Đường kÝnh trong cña cèi

Trang 53

Dụng cụ

• Chày

• Cối

Trang 54

MÁY ĐẦM

Trang 55

Làm khô mẫu

Tiến hành thí nghiệm

Sàng qua sàng 19mm, xác định tỷ lệ hạt quá cỡ Pqc (>19mm), lẫy

khoảng 35kg (<19mm) chia làm 5 phần mỗi phần 7kg Tạo độ ẩm cho mẫu, bằng cách thêm nước và trộn đều để 5 giá trị

đổ ẩm tạo ra bao hàm giá trị độ ẩm tối ưu tìm được Mỗi loại vật liệu có giá trị độ ẩm tối ưu (Wop) nằm trong một khoảng nhất định:

- Đất loại cát có Wop trên dưới 10%, khi đó cần chuẩn bị 5 mẫu với độ ẩm là: 5%, 7%, 9%, 11%, 13%

- Đất loại sét có Wop trên dưới 15%, khi đó cần chuẩn bị 5 mẫu với độ ẩm là: 8%, 11%, 14%, 17%, 20%

- CPĐD có Wop trên dưới 5%, khi đó cần chuẩn bị 5 mẫu với độ

ẩm là: 1.5%, 3.0%, 4.5%, 6.0%, 7.5%

Trang 57

Tiến hành đầm mẫu 1

- CPĐD: Cho vật liệu vào cối làm 5 lớp, đầm 56 chày/lớp;

- Đất, cát: 3 lớp, đầm 25 chày/lớp;

Cân khối lượng và tính toán

- Cân khối lượng cối (g): mcối

-Cân khối lượng cối+vật liệu (g): mcối+vâtliệu

- Khối lượng vật liệu (g): mvâtliệu= mcối+vâtliệu -mcối

- Đo thể tích cối (cm3): Vcối

Trang 58

w k

01

Trang 59

đường cong là Wop

Giá trị trên trục tung

ứng với đỉnh đường

cong là gkmaxTC

1.40 1.41 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.50 1.51 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.58 1.59 1.60

Trang 60

7 Thí nghiệm xác định chỉ số sức chịu tải CBR:

Tiêu chuẩn thí nghiệm:

22TCN 332:06: Xác định chỉ số CBR trong PTN

22TCN 333:06: Quy trình ĐNTC trong PTN

60

Trang 61

CBR (California Bearing Ratio) là tỷ số (tính bằng phần trăm) giữa áp lực nén (do đầu nén gây ra) trên mẫu thí nghiệm và áp lực nén trên mẫu tiêu chuẩn ứng với cùng một chiều sâu ép lún quy định

Việc xác định CBR được tiến hành trên tổ mẫu (3 mẫu) đã được đầm nén ở độ ẩm tốt nhất tương ứng với phương pháp ĐNTC

Chỉ số CBR được xác định tương ứng với độ chặt đầm nén K quy định

Trang 62

Trình tự các bước thí nghiệm:

1 Tiến hành ĐNTC theo 22TCN 333-06 để xác định Wop

và gkmaxTC

2 Đầm nén 3 mẫu trong 3 cối CBR với cùng Wop và 3 công

đầm nén khác nhau (số chày/lớp khác nhau)

3 Tính độ chặt K tương ứng của 3 mẫu đã đầm nén (tính

gẩm; gkhô; đã biết gkmax;K)

4 Ngâm mẫu với thời gian quy định;

5 Xác định độ trương nở;

6 Xác định CBR của từng mẫu;

7 Vẽ biểu đồ quan hệ K và CBR từng mẫu

8 Từ đồ thị xác định CBR của tổ mẫu

Trang 63

Trình tự các bước thí nghiệm:

1 Tiến hành ĐNTC theo 22TCN 333-06 để xác định Wop

và gkmaxTC

Đã tiến hành ở TN xác định độ chặt của CPĐD

Trang 64

Làm khô mẫu

Sàng qua sàng 19mm, lấy 3 phần mỗi phần 7kg hạt <19mm

Tạo độ ẩm cho mẫu: thêm nước và trộn đều để tạo ra độ ẩm bằng

giá trị độ ẩm tối ưu tìm được

Cho mẫu vào khuôn và đẫm mẫu với quy trình theo quy định

Trang 65

• a Dụng cụ

• Chày

• Cối

Trang 66

ĐẦM MẪU

Trang 67

STT ĐỘ ẨM

TẠO MẪU

KL ĐẦM- CHIỀU CAO

RƠI

SỐ LỚP ĐẦM

SỐ CHÀY /LỚP

CỐI CBR1

WOP 4.54Kg

-457mm

CỐI CBR2

WOP 4.54Kg

-457mm

CỐI CBR3

WOP 4.54Kg

-457mm

Trang 68

3 Tính độ chặt K tương ứng của 3 mẫu đã đầm nén (tính

gẩm; gkhô; đã biết gkmax;K)

STT KL mẫu

trong cối (mW)

KLthể tích ẩm

Trang 69

4 Ngâm mẫu với thời gian quy định;

5 Xác định độ trương nở;

- Lấy tấm đo trương nở đặt lên mặt mẫu và đặt các tấm gia tải lên trên Tổng khối lượng các tấm gia tải quy định là 4,54 kg

- Đặt giá đỡ thiên phân kế có gắn đồng hồ thiên phân kế để đo trương nở lên trên miệng cối Điều chỉnh để chân đồng đo trương nở tiếp xúc ổn định với đỉnh của trục tấm đo trương nở

- Ghi lại số đọc trên đồng hồ, ký hiệu là số đọc đầu, S1 (mm)

Tiêu đề	Chương 4 Các Thí Nghiệm Đánh Giá Chất Lượng Đường Ô Tô
Tác giả	Trần Viết Khánh
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Tp.HCM
Chuyên ngành	Khoa Công Trình Giao Thông
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Tp.HCM

Định dạng
Số trang	107
Dung lượng	3,08 MB