báo cáo thí nghiệm Địa kĩ thuật Trường Đại học Bách Khoa

Thiết bị, dụng cụ và vật liệu: Để xác định độ ẩm và độ hút ẩm của đất, cần những thiết bị và dụng cụ sau đây: Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ đến 300 °C; Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01 g; Cốc nhỏ bằng thuỷ tinh hoặc hộp nhôm có nắp, thể tích lớn hơn hay bằng 30 cm3; Rây có đường kính lỗ 1 mm; Cốc sứ và chày sứ có đầu bọc cao su; Khay men để phơi đất; IV. Các bước tiến hành: 1. Chuẩn bị mẫu: Một mẫu thử có khối lượng khoảng 15 (g). 2. Xác định độ ẩm của mẫu đất: B1: Cho mẫu đất vào cốc nhỏ bằng hộp nhôm. Sau đó nhanh chóng đem cân trên cân kỹ thuật để xác định khối lượng của hộp nhôm với mẫu đất. Hình 1:Mẫu đất xác định độ ẩm B2: Mở nắp cốc hoặc hộp ra và đem làm khô trong tủ sấy ở nhiệt độ quy định cho đến khi khối lượng không đổi. CHÚ THÍCH: 1) Độ ẩm của đất có lượng chứa hữu cơ nhỏ hơn hay bằng 5 % (so với khối lượng đất khô) được phép xác định bằng cách sấy mẫu liên tục một lần ở nhiệt độ (105 ± 2) °C trong thời gian 8 h đối với đất loại sét và 5 h đối với đất loại cát. 2) Khi xác định độ ẩm của đất chứa tạp chất hữu cơ lớn hơn 5 % (so với khối lượng đất khô) thì phải sấy khô ở nhiệt độ (80 ± 2) °C liên tục trong thời gian 12 h đối với loại đất sét và 8 h đối với loại đất cát. Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật 9 | P a g e B3: Sau khi đã sấy đủ thời gian cho mỗi lần như đã nêu ở trên, lấy cốc (hoặc hộp) ra khỏi tủ sấy, khi nguội mẫu, rồi đem cân cốc (hoặc hộp) có đựng mẫu đã nguội trên cân kỹ thuật. B4: Lấy khối lượng nhỏ nhất của cốc (hoặc hộp) có đựng mẫu trong các lần cân của quá trình sấy khô đến khối lượng không đổi làm kết quả cân. CHÚ THÍCH: Nếu khi sấy và cân lại các đất có chứa tạp chất hữu cơ (di tích thực vật...) thấy khối lượng tăng lên thì cũng lấy khối lượng nhỏ nhất làm kết quả cân. 3. Xác định độ hút ẩm của mẫu đất: B1: Chọn mẫu thí nghiệm từ trong mẫu đất ở trạng thái khô gió (phơi khô trong không khí) đã được nghiền nhỏ trong cối sứ và cho qua rây có đường kính lỗ 1 mm. Sau đó, bằng phương pháp chia tư, rải mẫu đất thành một lớp trên tờ giấy dày hoặc trên một tấm gỗ mỏng; dùng dao rạch 2 đường vuông góc với nhau chia bề mặt lớp đất ra thành bốn phần tương đương; lấy mẫu thí nghiệm trong 2 phần đối xứng nhau sau khi đã trộn đều. B2: Lấy khoảng hơn 15 g đất từ mẫu trung bình đã qua phương pháp chia tư cho vào cốc nhỏ bằng thuỷ tinh hoặc hộp nhôm có nắp, rồi tiến hành cân và sấy khô. V. Báo cáo kết quả thí nghiệm: 1. Mô tả loại đất thí nghiệm: Mẫu đất ẩm: cát pha, xám xanh, dẻo cứng Mẫu khô: Đất khô, hạt mịn, màu vàng nhạt. 2. Kết quả thí nghiệm: a. Thí nghiệm xác định độ ẩm: Bảng 1: Kết quả xác định độ ẩm Thí nghiệm xác định độ ẩm Số hiệu hộp Khối lượng đất ướt + hộp (g) Khối lượng đất khô + hộp (g) Khối lượng hộp (g) Giá trị độ ẩm(%) Giá trị độ ẩm TB(%) x6 26.02 23.75 9.46 15.89 16.32 3y 27.83 25.57 12.07 16.74 Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật 10 | P a g e Tính toán sai số: Điều kiện kết quả 2 lần đo: ∆

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

2 Huỳnh Văn Thạo 1513107

3 Huỳnh Bảo Minh 1511969

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2017

Trang 2

MỤC LỤC

PHỤ LỤC 1-DANH SÁCH HÌNH 5

PHỤ LỤC 2-DANH MỤC BẢNG BIỂU 6

PHỤ LỤC 3: DANH MỤC BIỂU ĐỒ 6

BÀI THỰC HÀNH 1 (TCVN 4196:2012) 7

ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ ĐỘ HÚT ẨM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 7

I Mục đích thí nghiệm: 7

II Cơ sở lý thuyết: 7

III Thiết bị, dụng cụ và vật liệu: 8

IV Các bước tiến hành: 8

V Báo cáo kết quả thí nghiệm: 9

BÀI THỰC HÀNH 2 (4202:2012) 11

ĐẤT XÂT DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 11

II Cơ sở lí thuyết: 11

III Thiết bị và dụng cụ: 13

IV Thực hiện thí nghiệm: 14

V Báo cáo thí nghiệm: 18

BÀI THỰC HÀNH 3(4195:2012) 20

ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 20

I Phạm vi áp dụng: 20

III Thiết bị, dụng cụ và vật liệu 21

IV Thực hiện thí nghiệm: 21

V Báo cáo thí nghiệm: 23

BÀI THỰC HÀNH 4 (4197:2012) 24

ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN CHẢY VÀ GIỚI HẠN DẺO TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 24

III Thiết bị, dụng cụ và vật liệu: 24

Trang 3

IV Các bước tiến hành: 25

V Báo cáo kết quả thí nghiệm 28

BÀI THỰC HÀNH 5 (4198:2014) 30

ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 30

III Thiết bị, dung cu và tài liệu: 30

IV Các bước tiến hành 32

BÀI THỰC HÀNH 6 ( TCVN 4201:2012) 43

ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẶT TIÊU CHUẨN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 43

III Dụng cụ và thiết bị: 43

IV Cách tiến hành thí nghiệm: 44

BÀI THỰC HÀNH 7 ( TCVN 4200:2012) 48

ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÍNH NÉN LÚN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 48

III Dụng cụ, thiết bị và mẫu: 48

IV Tiến hành thí nghiệm: 49

BÀI THỰC HÀNH 8 (TCVN 4199:1995) 54

ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Ở MÁY CẮT PHẲNG 54

III Dụng cụ và thiết bị: 55

IV Các bước tiến hành thí nghiệm: 55

V Biểu thị kết quả thí nghiệm: 57

THÍ NGHIỆM 11: UNCONFINED COMPRESSION TEST 60

Trang 4

III Thiết bị thí nghiệm: 60

IV Trình tự thí nghiệm: 61

V Kết quả thí nghiệm: 62

Trang 5

PHỤ LỤC 1-DANH SÁCH HÌNH

Hình 1:Mẫu đất xác định độ ẩm 8

Hình 2: Đo đường kính và chiều cao dao vòng 14

Hình 3: Đo khối lượng dao vòng 14

Hình 4:Gọt đất 15

Hình 5:Cân khối lượng đất và dao vòng 15

Hình 6:Cắt hạt lựu để xác định độ ẩm 15

Hình 7:Lấy mẫu đất 16

Hình 8: Cân khối lượng của mẫu 16

Hình 9: Ngâm mẫu vào sáp 17

Hình 10: Cân mẫu bọc sáp 17

Hình 11: Xác định khối lượng mẫu bọc sáp trong nước 18

Hình 12: Ngiền sơ bộ đất 21

Hình 13: Cân đất 22

Hình 14: Thêm nước vào bình 22

Hình 15: Hút chân không mẫu đất trong bình 22

Hình 16: Dụng cụ xác định giớ hạn dẻo 24

Hình 17:Mẫu đạt khi đất vừa chạm khất 26

Hình 18:Lăn đất thành những que có đường kính khoảng 3mm 27

Hình 19:Nhào đất với lượng nước vừa đủ 27

Hình 20: Một số dụng cụ khác 31

Hình 21:Lắc rây khoảng 10p để các hạt rơi đểu Tránh để các hạt rơi ra ngoài 32 Hình 22: Lọc đất qua rây 34

Hình 23: Cối đầm 43

Hình 24: Đầm đất bằng búa 44

Hình 25: Rạch bề mặt đất trước khi thêm lớp tiếp theo 45

Hình 26: Mẫu đất dầm nện xong đem gọt 45

Hình 27: Điều chỉnh đồng hồ đo về 0 49

Hình 28: Đặt tải trọng theo từng cấp khác nhau 50

Hình 29: Lấy mẫu đất vào dao vòng 55

Hình 30: Cho mẫu vào hộp cắt 56

Hình 31: Mẫu lắp vào máy cắt phẳng 56

Hình 32: Mẫu đất sau khi thí nghiệm xong 57

Hình 33:Máy nén một trục và máy cắt mẫu 60

Hình 34: Đồng hồ đo 61

Hình 35: Mẫu sau khi nén 61

Trang 6

PHỤ LỤC 2-DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Kết quả xác định độ ẩm 9

Bảng 2: Kết quả xác định độ hút ẩm 10

Bảng 3: Xác định độ ẩm của đất 18

Bảng 4:: Xác định khối lượng thể tích bằng phương pháp dao vòng 19

Bảng 5:Xác định khối lượng thể tích bằng phương pháp bọc sáp 19

Bảng 6: Xác định độ ẩm của đất 23

Bảng 7: Xác định khối lượng riêng 23

Bảng 8:Biểu mẫu xác định độ ẩm của đất 28

Bảng 9:Biểu mẫu thí nghiệm xác định độ ẩm, giới hạn dẻo 29

Bảng 10: Biểu mẫu phân tích tp hạt theo phương pháp rây khô 40

Bảng 11:Thông số mẫu và dụng cụ thí nghiệm 41

Bảng 12: Kết quả thí nghiệm tỷ trọng kế 41

Bảng 13: Thành phần hạt theo phương pháp tỷ trọng kế 42

Bảng 14:Các thông số và kích thước cối đầm 43

Bảng 15: Thí nghiệm đo độ ẩm 47

Bảng 16: Thí nghiệm xác định độ chặt tương đối: 47

Bảng 17: Thí nghệm xác định độ ẩm 52

Bảng 18: Xác định khối lượng thể tích 52

Bảng 19: Kết quả thí nghiệm nén 52

Bảng 20: Xác định khối lượng thể tích đất bằng dao vòng 57

Bảng 21: Xác định hệ số vòng lực 58

Bảng 22: Kết quả thí nghiệm sức chống cắt bằng máy cắt phẳng 58

Bảng 23: Ứng suất pháp và ứng suất tiếp 59

Bảng 24: Kết quả thí nghiệm nén đơn 62

PHỤ LỤC 3: DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1: Đường cong thành phần hạt theo phương pháp rây 40

Biểu đồ 2: Biểu đồ thành phần hạt theo phương pháp tỷ trọng kế 42

Biểu đồ 3: Đường cong độ ẩm 47

Biểu đồ 4: Biểu đồ nén lún 53

Biểu đồ 5: Mối quan hệ giữa USP và UST 59

Biểu đồ 6: Biểu đồ mối quan hệ giữa sức kháng nén và biến dạng 63

Trang 7

BÀI THỰC HÀNH 1 (TCVN 4196:2012) ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM VÀ ĐỘ HÚT ẨM

TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

I Mục đích thí nghiệm:

- Xác định độ ẩm và độ hút ẩm của đất loại sét và loại đất cát trong phòng thí nghiệm dùng cho xây dựng

II Cơ sở lý thuyết:

1 Độ ẩm của đất (Moisture) (W): Lượng nước chứa trong đất, được tính

bằng phần trăm so với khối lượng đất khô Độ ẩm của đất phải được xác định ở trạng thái tự nhiên

- Độ ẩm của đất (w) được tính bằng phần trăm (%) theo công thức (1):

2 Độ hút ẩm của đất (W h ), biểu diễn bằng phần trăm (%), được tính theo

Kết quả tính toán độ hút ẩm được biểu diễn với độ chính xác tới 0,01 %

Độ chênh lệch của các lần xác định song song không được lớn hơn 0,1 % Lấy trị số trung bình cộng của kết quả các lần xác định song song làm độ hút ẩm của đất

Trang 8

III Thiết bị, dụng cụ và vật liệu:

Để xác định độ ẩm và độ hút ẩm của đất, cần những thiết bị và dụng cụ sau đây:

- Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ đến 300 °C;

- Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01 g;

- Cốc nhỏ bằng thuỷ tinh hoặc hộp nhôm có nắp, thể tích lớn hơn hay bằng

30 cm3;

- Rây có đường kính lỗ 1 mm;

- Cốc sứ và chày sứ có đầu bọc cao su;

- Khay men để phơi đất;

IV Các bước tiến hành:

2) Khi xác định độ ẩm của đất chứa tạp chất hữu cơ lớn hơn 5 % (so với khối lượng đất khô) thì phải sấy khô ở nhiệt độ (80 ± 2) °C liên tục trong thời gian 12 h đối với loại đất sét và 8 h đối với loại đất cát

Trang 9

- B3: Sau khi đã sấy đủ thời gian cho mỗi lần như đã nêu ở trên, lấy cốc (hoặc hộp) ra khỏi tủ sấy, khi nguội mẫu, rồi đem cân cốc (hoặc hộp) có đựng mẫu đã nguội trên cân kỹ thuật

- B4: Lấy khối lượng nhỏ nhất của cốc (hoặc hộp) có đựng mẫu trong các lần cân của quá trình sấy khô đến khối lượng không đổi làm kết quả cân CHÚ THÍCH:

Nếu khi sấy và cân lại các đất có chứa tạp chất hữu cơ (di tích thực vật ) thấy khối lượng tăng lên thì cũng lấy khối lượng nhỏ nhất làm kết quả cân

3 Xác định độ hút ẩm của mẫu đất:

- B1: Chọn mẫu thí nghiệm từ trong mẫu đất ở trạng thái khô gió (phơi khô trong không khí) đã được nghiền nhỏ trong cối sứ và cho qua rây có đường kính lỗ 1 mm Sau đó, bằng phương pháp chia tư, rải mẫu đất thành một lớp trên tờ giấy dày hoặc trên một tấm gỗ mỏng; dùng dao rạch 2 đường vuông góc với nhau chia bề mặt lớp đất ra thành bốn phần tương đương; lấy mẫu thí nghiệm trong 2 phần đối xứng nhau sau khi đã trộn đều

- B2: Lấy khoảng hơn 15 g đất từ mẫu trung bình đã qua phương pháp chia

tư cho vào cốc nhỏ bằng thuỷ tinh hoặc hộp nhôm có nắp, rồi tiến hành cân và sấy khô

V Báo cáo kết quả thí nghiệm:

1 Mô tả loại đất thí nghiệm:

- Mẫu đất ẩm: cát pha, xám xanh, dẻo cứng

- Mẫu khô: Đất khô, hạt mịn, màu vàng nhạt

Khối lượng đất khô + hộp (g)

Khối lượng hộp (g)

Giá trị độ ẩm(%)

Trang 10

Tính toán sai số:

Điều kiện kết quả 2 lần đo: ∆𝑥 = |𝑥1 −𝑥 2 |

𝑥𝑡𝑏 ∗ 100 ≤ 10%

∆𝑥 = |15.89−16.74|

Sai số hai lần đo: ∆𝑥 = |15.89 − 16.74| = 0.85%

Trang 11

BÀI THỰC HÀNH 2 (4202:2012) ĐẤT XÂT DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH

- Xác định khối lượng thể tích của đất trong phòng thí nghiệm dùng cho xây dựng( chỉ áp dụng đối với đất loại cát và đất loại sét, không áp dụng đối với các loại đất có chứa dăm sạn lớn)

II Cơ sở lí thuyết:

- Khối lượng thể tích tự nhiên của đất (Unit weight) (w)

- Khối lượng của một đơn vị thể tích đất có kết cấu và độ ẩm tự nhiên, tính bằng gam trên xentimet khối (g/cm³), gọi tắt là khối lượng thể tích

- Khối lượng thể tích của cốt đất (Dry unit weight) (c)

- Khối lượng của một đơn vị thể tích đất khô (kể cả lỗ rỗng) có kết cấu tự nhiên, tính bằng gam trên xentimet khối (g/cm³), còn gọi là khối lượng thể tích khô

- Căn cứ vào thành phần và trạng thái của đất, các phương pháp thí nghiệm sau đây được dùng để xác định khối lượng thể tích của đất:

+ Phương pháp dao vòng;

+Phương pháp bọc sáp;

+Phương pháp đo thể tích

- Phương pháp dao vòng được tiến hành nhờ dao vòng bằng kim loại không rỉ,

áp dụng cho đất dính dễ cắt bằng dao, khi cắt không bị vỡ và trong các trường hợp thể tích và hình dạng của mẫu chỉ có thể được giữ nguyên nhờ hộp cứng Khi xác định khối lượng thể tích của đất cát có kết cấu không bị phá hoại và

độ ẩm tự nhiên tại hiện trường, cũng có thể dùng phương pháp dao vòng

- Phương pháp bọc sáp dùng để xác định khối lượng thể tích của đất dính có cỡ hạt không lớn hơn 5 mm, đất khó cắt bằng dao vòng, khi cắt dễ bị vỡ vụn, nhưng đất có thể tự giữ nguyên được hình dáng mà không cần hộp cứng

- Phương pháp đo thể tích bằng dầu hoả dùng để xác định khối lượng thể tích cho các loại đất dính, đất than bùn, đất có chứa nhiều tàn tích thực vật ít phân huỷ hoặc khó lấy mẫu theo hai phương pháp trên Phương pháp này bao gồm việc xác định thể tích của mẫu đất có khối lượng đã biết trong môi trường chất lỏng (dầu hoả) nhờ dụng cụ đo dung tích

- Phép cân để xác định khối lượng đất ẩm và đất khô được tiến hành với độ chính xác đến 0,1 % khối lượng của mẫu thí nghiệm ở trạng thái ẩm

- Số lần xác định song song khối lượng thể tích cho mỗi mẫu đất nguyên trạng được quy định tùy thuộc vào mức độ không đồng nhất của loại đất, nhưng trong mọi trường hợp không được ít hơn hai Sai lệch kết quả giữa các lần xác định song song đối với đất đồng nhất không được lớn hơn 0,03 g/cm³ Trường hợp đất bão hòa và đất không đồng nhất thì sự chênh lệch này cho phép vượt

Trang 12

quá 0,03 g/cm³, nhưng khi thuyết minh giá trị trung bình cộng phải viết kèm theo các giá trị biên

- Trị số trung bình cộng của kết quả các lần xác định song song được lấy làm khối lượng thể tích của mẫu đất nguyên trạng Các kết quả tính toán được biểu diễn với độ chính xác đến 0,01 g/cm³

- Các kết quả xác định khối lượng thể tích phải kèm theo phương pháp xác định, cấu trúc và trạng thái của đất thí nghiệm (đất tự nhiên có kết cấu nguyên hay đất đắp; độ ẩm, )

- Khối lượng thể tích bằng tỉ số giữa khối lượng của mẫu đất và thể tích của nó theo công thức (1):

𝛾𝑤 =𝑚𝑉

Trong đó:

m là khối lượng của mẫu thí nghiệm, tính bằng gam (g);

V là thể tích của mẫu thí nghiệm, tính bằng xentimet khối (cm³)

Công thức tính trong thí nghiệm:

𝛾𝑤 =𝑚1− 𝑚2− 𝑚3

𝑉Trong đó:

m1 là khối lượng dao vòng có đất và các tấm đậy, tính bằng gam (g);

m2 là khối lượng dao vòng, tính bằng gam (g);

m3 là khối lượng các tấm đậy, tính bằng gam (g);

V là thể tích của mẫu đất trong dao vòng, tính bằng xentimet khối (cm³) Khối lượng thể tích khô bằng tỉ số giữa khối lượng đất khô (mk) và thể tích của mẫu đất có kết cấu tự nhiên (V)

- Đối với các loại đất không thay đổi thể tích khi sấy khô, thì có thể xác định trực tiếp khối lượng thể tích khô bằng cách cân mẫu đất khô tuyệt đối (sấy ở

100 °°C đến 105 °C đến khối lượng không đổi) Đối với đất bị co ngót khi sấy khô thì khối lượng thể tích khô được tính toán theo công thức (2):

1 + 0.01𝑊

Trang 13

m là khối lượng mẫu đất trước khi bọc sáp, tính bằng gam (g);

m1 là khối lượng mẫu đất đã bọc sáp, tính bằng gam (g);

m2 là khối lượng mẫu đất bọc sáp cân trong nước, tính bằng gam (g);

n là khối lượng riêng của nước, lấy bằng một gam trên xentimet khối (1 g/cm³);

p là khối lượng riêng của sáp, p = 0,9 g/cm³ (hoặc xác định trước)

III Thiết bị và dụng cụ:

1 Phương pháp dao vòng:

- Dao vòng: Làm bằng kim loại không gỉ, có mép cắt sắc và thể tích không

được nhỏ hơn 50 cm³ Đường kính bên trong phải lớn hơn hay bằng 50 mm đối với đất cát bụi và đất cát mịn; lớn hơn 100 mm đối với đất cát thô và đất lẫn sỏi sạn; bằng hoặc lớn hơn 40 mm đối với đất loại sét đồng nhất Thành của dao vòng có chiều dày từ 1,50 mm đến 2,00 mm đối với đất cát bụi, đất cát mịn, đất cát thô, đất lẫn sỏi sạn và bằng 0,04 mm đối với đất loại sét đồng nhất Chiều cao dao vòng không được lớn hơn đường kính, nhưng không được nhỏ hơn nửa đường kính

- Thước cặp

- Dao cắt: Có lưỡi thẳng, chiều dài lớn hơn đường kính dao vòng và cung dây

thép có tiết diện ngang nhỏ hơn 0,2 mm để cắt gọt đất;

- Cân kĩ thuật có độ chính xác 0,01 g và 0,1 g;

- Các tấm kính hoặc tấm kim loại nhẵn, phẳng để đậy mẫu đất trong dao vòng;

- Dụng cụ để xác định độ ẩm:

+Hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh nhỏ có nắp;

+Tủ sấy điện điều chỉnh được nhiệt độ;

+ Bình hút ẩm

2 Phương pháp bọc sáp (phương pháp cân thuỷ tĩnh)

- Cân thuỷ tĩnh hoặc cân kĩ thuật có giá đỡ, độ chính xác 0,01 g;

Trang 14

- Cốc thuỷ tinh đựng nước có dung tích 500 cm³;

- Sáp (thường là parafin) trắng nguyên chất và dụng cụ để nấu sáp;

- Kim, chỉ, giấy thấm, dao cắt gọt đất;

Hình 2: Đo đường kính và chiều cao dao vòng

- B2: Cân để xác định khối lượng (m2) của dao vòng với độ chính xác đến 0,1

% khối lượng

Hình 3: Đo khối lượng dao vòng

- B3: Dùng dao thẳng gọt bằng mặt mẫu đất và đặt đầu sắc của dao vòng lên chỗ lấy mẫu Giữ dao vòng bằng tay trái sau đó ấn nhẹ dao vòng vào trụ đất

Trang 15

theo chiều thẳng đứng; tuyệt đối không được làm nghiêng lệch dao vòng Tiếp tục gọt khối đất và ấn dao vòng cho đến khi dao vòng hoàn toàn đầy đất

Hình 4:Gọt đất

- B4: Lấy vòng đệm ra, dùng dao thẳng cắt gọt phần đất thừa nhô lên trên miệng dao vòng và đậy lên trên dao vòng một tấm kính hoặc tấm kim loại phẳng đã được cân trước Lau sạch đất bám ở thành dao vòng và ở trên các tấm đậy

- B5: Cân dao vòng có mẫu đất và các tấm kính (hoặc kim loại) đậy ở hai mặt với độ chính xác đến 0,1% khối lượng

Hình 5:Cân khối lượng đất và dao vòng

- B6: Sau khi cân xong, lấy một phần đất trong dao vòng cho vào các hộp có khối lượng đã biết trước hoặc lấy toàn bộ đất trong dao vòng đem sấy khô để xác định độ ẩm của đất

Hình 6:Cắt hạt lựu để xác định độ ẩm

Trang 16

Phương pháp bọc sáp (phương pháp cân thuỷ tĩnh)

- B1: Mở mẫu đất nguyên trạng và dùng dao cắt lấy mẫu đất thí nghiệm có tính chất điển hình cho toàn khối

Hình 8: Cân khối lượng của mẫu

- B4: Sau khi đã nấu chảy sáp, bắt đầu bọc một lớp sáp lên mẫu đất (bằng cách dùng chỉ buộc mẫu và nhúng nó vào sáp nóng chảy ở nhiệt độ từ 57 °C đến

60 °C trong khoảng thời gian từ 1 s đến 2 s: lúc đầu, nhúng một phía, sau đó lật phía khác) Phải dùng sáp trắng nguyên chất và đã kiểm tra để biết trước khối lượng thể tích

Trang 17

Hình 9: Ngâm mẫu vào sáp

- B5: Sau khi để nguội, những bọt khí tạo thành trên lớp sáp phải được loại trừ bằng cách dùng mũi kim nung nóng châm thủng và làm phẳng lại Sau đó, nhúng thêm lần nữa để mẫu đất được bọc kín một vỏ sáp dày khoảng từ 0,5

Trang 18

Hình 11: Xác định khối lượng mẫu bọc sáp trong nước

- B8: Lấy mẫu đất bọc sáp ra khỏi nước và lau khô bằng giấy thấm Sau đó cân lại trong không khí một lần nữa để kiểm tra xem nước có thấm vào mẫu đất hay không Nếu sự chênh lệch khối lượng giữa hai lần cân lớn hơn 0,2 % khối lượng ban đầu của mẫu bọc sáp, thì phải vứt bỏ mẫu thí nghiệm đi và chuẩn

bị lại mẫu khác

V Báo cáo thí nghiệm:

1 Mô tả loại đất thí nghiệm:

+Dao vòng: Xét xám vàng, nửa cứng +Bọc sáp: màu nâu gựu, cứng, đễ vỡ

2 Phương pháp thử đã sử dụng: Phương pháp bọc sáp và phương pháp dao vòng

3 Số phép thử thí nghiệm: 6

4 Các giá trị đo xác định trong quá trình thử nghiệm;

5 Kết quả khối lượng thể tích tính bằng gam trên xentimet khối (g/cm³), chính xác tới 0,01 g/cm³

6 Kết quả khối lượng thể tích khô (nếu có), tính bằng gam trên xentimet khối (g/cm³), chính xác tới 0,01 g/cm³

Các giá trị được ghi vào bảng sau:

Bảng 3: Xác định độ ẩm của đất

Xác định độ ẩm của đất

STT Số hiệu cốc Khối lượng đất ướt (g) Khối lượng đất khô (g) lượng cốc Khối Độ ẩm

Trang 19

Tính khối lượng thể tích của đất theo công thức:

Khối lượng(g)

Khối lượng thể tích(g/cm3)

Khối lượng thể tích trung bình(g/cm3)

Ta có kết quả như sau:

Bảng 5:Xác định khối lượng thể tích bằng phương pháp bọc sáp

STT

Khối lượng(g)

Khối lượng thể tích((g/cm3)

Khối lượng thể tích trung bình(g/cm3)

Mẫu đất

trước khi bọc

sáp

Mẫu đất bọc sáp

Mẫu đất bọc sáp cân trong nước

2.14

Trang 20

BÀI THỰC HÀNH 3(4195:2012) ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG

I Phạm vi áp dụng:

- Xác định khối lượng riêng của đất loại cát và đất loại sét trong phòng thí nghiệm dùng cho xây dựng

- Khối lượng riêng của đất (Density) (ρ)

- Khối lượng của một đơn vị thể tích phần hạt cứng, khô tuyệt đối, xếp chặt sít không lỗ rỗng

- Khối lượng riêng bằng tỷ số giữa khối lượng phần hạt cứng của mẫu đất sấy khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ từ 100 °C đến 105 °C với thể tích của chính phần hạt cứng đó, được xác định theo công thức (2):

ρ = mh/Vh (2) Trong đó:

mh là khối lượng phần hạt cứng của mẫu, tính bằng gam (g);

Vh là thể tích phần hạt cứng của mẫu, tính bằng centimét khối (cm³)

Xác định khối lượng riêng của đất không chứa muối

- Khối lượng riêng của đất (r), tính bằng gam trên centimét khối (g/cm³), được tính toán theo công thức (3) sau đây:

1 0.01 n

m m

W



m1 là khối lượng đất đem thí nghiệm, tính bằng gam (g);

m2 là khối lượng bình tỷ trọng chứa đầy nước và đất, tính bằng gam (g);

m3 là khối lượng bình tỷ trọng chứa đầy nước, tính bằng gam (g);

ρn là khối lượng riêng của nước ở nhiệt độ tiến hành thí nghiệm, tính bằng gam trên centimét khối (g/cm³)

Kết quả được tính toán đến độ chính xác 0,01 g/cm³

Trang 21

III Thiết bị, dụng cụ và vật liệu

- Nước cất;

- Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01 g;

- Bình tỷ trọng có dung tích không nhỏ hơn 100 cm³;

- Cối sứ và chày sứ hoặc cối đồng và chày đồng;

- Rây có lưới N°2 (kích thước lỗ rây 2 mm);

- Bếp cát;

- Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ;

- Bơm chân không có cả bình hút chân không;

- Tỷ trọng kế;

- Phễu nhỏ;

- Thiết bị ổn nhiệt;

- Cốc nhỏ hoặc hộp nhôm có nắp

IV Thực hiện thí nghiệm:

1 Xác định khối lượng riêng của đất không chứa muối

- B1: Đất để thí nghiệm được hong khô gió rồi đem nghiền sơ bộ cho tơi vụn Bằng phương pháp chia tư, lấy khoảng 100 g đến 200 g đất cho vào cối sứ hoặc cối đồng và dùng chày sứ hoặc chày đồng (đối với đất chứa dăm sạn), nghiền nhỏ Đem đất đã nghiền cho qua rây N°2; phần còn lại trên rây tiếp tục làm như trên

Hình 12: Ngiền sơ bộ đất

- B2: Sau khi tất cả đất đã lọt qua rây N°2, lấy khoảng 15 g, dùng phễu nhỏ cho vào bình tỷ trọng có dung tích 100 cm³, đã biết trước khối lượng và đã được sấy khô, để xác định khối lượng riêng Đồng thời, cũng lấy đất dưới rây cho vào hai cốc nhỏ để xác định độ hút ẩm của đất

Trang 22

Hình 13: Cân đất

- B3: Cho đất vào bình tỉ trọng, sau đó thêm nước vào Tránh việc làm cho nước tăng thêm không khí bão hòa

Hình 14: Thêm nước vào bình

- B4: Để không khí thoát ra khỏi đất, cho mẫu đất vào bình hút chân không trong 60 phút

Hình 15: Hút chân không mẫu đất trong bình

- B5: Lấy mẫu đã hút chân không ra cân lại và ghi vào tờ thí nghiệm

Trang 23

V Báo cáo thí nghiệm:

- Mô tả loại đất thí nghiệm: Đất vàng, cứng

- Phương pháp thử đã sử dụng: Xác định khối lượng riêng của đât không chứa muối

- Thể tích bình tỷ trọng sử dụng;

- Nhiệt độ thí nghiệm: 29.5 độ C

- Các giá trị khối lượng đã xác định trong quá trình thử nghiệm;

- Kết quả khối lượng riêng của đất, bằng gam trên centimét khối (g/cm³), chính xác tới 0,01 g/cm³

- Khối lượng riêng của đất (r), tính bằng gam trên centimét khối (g/cm³), được tính toán theo công thức (3) sau đây:

1 0.01 n

m m

Khối lượng đất khô + hộp(g)

Khối lượng hộp(g)

Bảng 7: Xác định khối lượng riêng

STT

Số hiệu

bình

Khối lượng đất (g)

Khối lượng đất khô tuyệt đối m0

(g)

Khối lương bình + đất + nút + nút(g)

Khối lượng bình + nước + nút(g)

Nhiệt

độ thí nghiệm

độ C

Giá trị khối lượng riêng(g/cm3)

Giá trị TB(g/cm3)

Trang 24

BÀI THỰC HÀNH 4 (4197:2012) ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN CHẢY VÀ GIỚI

HẠN DẺO TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

- Xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy của các loại đất sét và cát dùng trong xây dựng được thực hiện trong thí nghiệm

1 Giới hạn dẻo của đất (Plastic limit of soil) (Wp)

- Tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái dẻo Giới hạn dẻo (WP) được đặc trưng bằng độ ẩm, tính bằng phần trăm (%) của đất sau khi đã nhào trộn đều với nước và lăn thành que có đường kính 3 mm, thì que đất bắt đầu rạn nứt và đứt thành những đoạn ngắn có chiều dài khoảng từ 3 mm đến 10 mm

2 Giới hạn chảy của đất (Liquid limit of soil) (WL)

- Tương ứng với độ ẩm mà đất loại sét có kết cấu bị phá hoại chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng chảy Giới hạn chảy (WL) được đặc trưng bằng độ ẩm, tính bằng phần trăm (%) của bột đất nhào với nước mà ở đó quả dọi thăng bằng hình nón dưới tác dụng của trọng lượng bản thân sau 10 s sẽ lún sâu hơn

10 mm

III Thiết bị, dụng cụ và vật liệu:

Xác định giới hạn chảy và dẻo cần những dụng cụ sau:

Trang 25

- Rây với kích thước lỗ 1 mm;

- Cối sứ và chày có đầu bọc cao su;

- Bình thuỷ tinh có nắp;

- Cân kĩ thuật có độ chính xác đến 0,01 g;

- Cốc nhỏ bằng thuỷ tinh hoặc hộp nhôm có nắp dùng để xác định độ ẩm;

- Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ;

- Nếu là đất ẩm ướt tự nhiên, lấy khoảng 150 cm³ cho vào bát, nhào kĩ Có thể dùng tay nhặt bỏ phần hạt và tàn tích thực vật có đường kính lớn hơn 1 mm hoặc dùng rây 1 mm để loại trừ (có thể thêm ít nước cất vào nếu thấy cần) Sau đó, đặt mẫu đất vào bình thuỷ tinh đậy kín trong khoảng thời gian không

ít hơn 2 h trước khi đem thí nghiệm

2 Xác định giới hạn chảy:

- B1: Dùng dao nhào kỹ lại và lấy một ít cho vào khuôn hình trụ Trong quá trình cho vào khuôn nên chia đất thành từng lớp và gõ nhẹ khuôn lên một mặt đàn hồi để tránh phát sinh trong vữa đất những hốc nhỏ chứa không khí Sau khi nhồi đầy đất vào khuôn, dùng dao gạt bằng mặt mẫu đất với mép khuôn (không gạt nhiều lần qua lại)

- B2: Đặt khuôn đựng mẫu đất lên giá gỗ và đưa quả dọi thăng bằng hình nón (đã được lau sạch và bôi một lớp mỡ hoặc vadơlin mỏng) lên mặt mẫu đất đựng trong khuôn, sao cho mũi nhọn hình nón vừa chạm bề mặt mẫu đất; thả dụng cụ hình nón để nó tự lún vào trong đất dưới tác dụng của trọng lượng bản thân

Trang 26

Chú ý:

➢ Nếu sau 10 s mà hình nón lún vào chưa được 10 mm, thì độ ẩm của đất chưa đạt tới giới hạn chảy Trong trường hợp đó, lấy đất ra khỏi khuôn và nhập vào vữa đất, đã chế tạo trong bát, cho thêm ít nước vào bát, nhào trộn thật kỹ rồi làm lại các công việc như trong 6.1 và 6.2

➢ Khi độ lún của hình nón sau 10 s lớn hơn 10 mm (điều này chứng tỏ độ ẩm lớn hơn giới hạn chảy), phải lấy đất ra khỏi khuôn và nhập vào cùng với vữa đất trong bát, nhào trộn lại vữa này bằng dao để nó khô bớt nước Sau đó lặp lại các bước như trong 6.1 và 6.2

➢ Nếu sau 10 s mà hình nón lún vào vữa đất đúng 10 mm (mặt tiếp xúc của đất ngang với vạch khắc trên quả dọi hình nón), thì độ ẩm của đất đã đạt đến giới hạn chảy

➢ Lấy quả dọi thăng bằng ra và gạt bỏ phần đất dính vadơlin trong khuôn

- B4: Dùng dao lấy trong khuôn một khối lượng đất không ít hơn 10 g và cho vào hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp để xác định độ ẩm

Giới hạn chảy được tính theo công thức (3):

WL là giới hạn chảy của đất, tính bằng phần trăm (%);

m1 là khối lượng đất ẩm và hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp, tính bằng gam (g);

m2 là khối lượng đất khô và hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp, tính bằng gam (g);

m là khối lượng của hộp nhôm hoặc cốc thuỷ tinh có nắp, tính bằng gam (g);

Hình 17:Mẫu đạt khi đất vừa chạm khất

Trang 27

Kết quả được tính toán chính xác đến 0,1 %

- Đối với mỗi mẫu đất tiến hành không ít hơn hai lần thí nghiệm song song xác định giới hạn chảy Sai số về độ ẩm giữa hai lần xác định song song không lớn hơn 2 %

- Lấy trị số trung bình cộng của kết quả các lần xác định song song làm giới hạn chảy của mẫu đất

3 Xác định giới hạn dẻo:

- B1:Dùng dao con nhào kỹ mẫu đất đã được chuẩn bị với nước cất (với lượng nước vừa phải để có thể lăn đất được; nếu đất ướt quá thì dùng vải sạch thấm khô bớt nước) Sau đó lấy một ít đất và dùng mặt phẳng trong lòng bàn tay hoặc các đầu ngón tay lăn đất nhẹ nhàng trên kính nhám (hoặc vật thể hút nước) cho đến khi thành que tròn có đường kính bằng 3 mm

Hình 19:Nhào đất với lượng nước vừa đủ

Hình 18:Lăn đất thành những que có đường kính khoảng 3mm

Trang 28

➢ Nếu từ hồ đất đã được chuẩn bị không thể lăn thành que có đường kính 3

mm (đất chỉ rời ra), thì có thể xem đất này không có giới hạn dẻo

- B2: Nhặt các đoạn của que đất vừa đứt, bỏ vào cốc bằng thủy tinh hoặc hộp nhôm có nắp, đã biết trước khối lượng, nhanh chóng đậy chặt nắp lại để giữ cho đất trong hộp khỏi bị khô

- B3: Ngay sau khi khối lượng đất trong hộp đạt tối thiểu 10 g, tiến hành xác định độ ẩm của đất trong hộp (theo TCVN 4196:2012) Kết quả tính toán được biểu diễn bằng phần trăm, với độ chính xác đến 0,1 %

Khi ghi kết quả:

➢ Đối với mỗi mẫu đất phải tiến hành không ít hơn hai lần thí nghiệm song song để xác định giới hạn dẻo

➢ Lấy giá trị trung bình cộng của các kết quả xác định song song làm giới hạn dẻo của mẫu đất

➢ Sai lệch cho phép về độ ẩm trong các lần xác định song song không được lớn hơn 2 %

V Báo cáo kết quả thí nghiệm

1 Chỉ số dẻo (Ip) của đất được tính theo công thức (1):

Ip =WL - Wp (1) Trong đó:

WL là giới hạn chảy của đất;

WP là giới hạn dẻo của đất

2 Chỉ số sệt (B) của đất được tính theo công thức (2):

W là độ ẩm tự nhiên của đất, tính bằng phần trăm (%)

Bảng 8:Biểu mẫu xác định độ ẩm của đất

Số hiệu

hộp

Khối lượng đất ướt + hộp (g)

Giá trị độ

ẩm (%)

Giá trị trung bình (%)

20.01%

Trang 29

Bảng 9:Biểu mẫu thí nghiệm xác định độ ẩm, giới hạn dẻo

Số hiệu

hộp

Khối lượng đất ướt + hộp (g)

Giá trị

độ ẩm (%)

Giá trị trung bình (%)

Trang 30

Báo cáo thí nghiệm Địa Kỹ Thuật

BÀI THỰC HÀNH 5 (4198:2014) ĐẤT XÂY DỰNG- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT TRONG

PHÒNG THÍ NGHIỆM

- Phân tích thành phần hạt trong phòng thí nghiệm

- Thành phần hạt của đất (grain - size composition of soil) Là tỷ lệ phần trăm (%) theo khối lượng của các nhóm cỡ hạt thành phần có trong đất

- Hàm lượng phần trăm tích lũy (Percent finer) (PTL) Hàm lượng phần trăm tích lũy tại một đường kính là tổng hàm lượng phần trăm (%) theo khối lượng của các hạt có đường kính nhỏ hơn đường kính đó

III Thiết bị, dung cu và tài liệu:

1 Phương pháp sang khô và ướt:

- Bộ sàng (có ngăn đáy) có kích thước lỗ: 100; 80; 60; 40; 20; 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 và 0,1 mm;

- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ ở các mức từ 50 0C đến 110 0C;

- Máy sàng lắc;

- Nhiệt kế có số đo đến 50 0C, có số đọc chính xác đến 0,5 0C;

- Bình hút ẩm có chất hút ẩm silicagel khan;

- Thiết bị nghiền đất: cối và chày sứ (đầu chày được bọc cao su);

- Khay đựng đất với các kích cỡ khác nhau; bát men hoặc sứ;

- Các dụng cụ khác như: xẻng, muôi, bát, bàn chải cứng, bàn chải mềm, chày hoặc con lăn bằng gỗ;

- Nước sạch (nước máy) hoặc nước cất;

- Bình phun tia hoặc bình hút nước bằng cao su hình quả lê (gọi là quả lê cao su);

- Dụng cụ để thí nghiệm xác định độ ẩm

2 Phương pháp tỉ trọng kế:

- Tỉ trọng kế có thang chia từ 0,995 đến 1,030; giá trị của mỗi vạch chia đến 0,001 (tỉ trọng kế loại B) hoặc tỉ trọng kế có thang chia từ 0 đến 60, giá trị mỗi vạch chia là 1 (tỉ trọng kế loại A)

- Bình tam giác có dung tích 250 cm3 và 500 cm3

Trang 31

- Ống đo (ống lường) bằng thủy tinh, có dung tích từ 1200 cm3 đến 1300 cm3

(chiều cao khoảng 45 cm, đường kính trong (60 2) cm ), có khắc các vạch chia đều 20 cm3, vạch trên cùng ứng với 1000 cm3

- Que khuấy chuyên dùng có cán bằng kim loại phía trên uốn tròn để dễ cầm khi khuấy, phía dưới có đầu đệm cao su đường kính nhỏ hơn đường kính ống lường và được đục thủng bởi các lỗ có đường kính từ 3 mm đến 5 mm

- Phễu thủy tinh có đường kính bằng 2 cm, 3 cm, và 14 cm

- Cối sứ chày có đầu bọc cao su;

- Bộ sàng có kích thước tiêu chuẩn

- Bình phun tia hoặc quả lê cao su;

Các dụng cụ khác như: cốc thủy tinh, bát men hoặc sứ, chổi quét sàng, muôi xúc đất,



Hình 20: Một số dụng cụ khác

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	2,75 MB