BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VLXD

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNGbáo_cáo_vật_liệu_xây_dựngbáo_cáo_vlxdthí_nghiệm_vật_liệu_xây_dựngthí_nghiệm_vlxdbáo_cáo_xây_dựngbáo_cáo_thí_nghiệm BAO_CAO_XAY_DUNGTHI_NGHIEM_VAT_LIEUVAT_LIEU_XAY_DUNG

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

SV THỰC HIỆN: PHẠM NGỌC MINH

MỤC LỤ

Bài 1 Xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích xốp của vật liệu 1

I Xác định khối lượng riêng của vật liệu 1

I.1 Mục đích thí nghiệm 1

I.2 Cơ sở lý thuyết 1

I.3 Tiến hành thí nghiệm 1

I.3.1 Xác định khối lượng riêng của xi măng 1

I.3.1.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu 1

I.3.1.2 Trình tự thí nghiệm 1

I.3.1.3 Kết quả tính toán 2

I.3.1.4 Nhận xét 2

I.3.2 Xác đinh khối lượng riêng của cát: 3

I.3.2.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu 3

I.3.2.2 Trình tự thí nghiệm 3

I.3.2.3 Kết quả tính toán 4

I.3.2.4 Nhận xét 4

II Xác định khối lượng thể tích xốp của cát và đá 4

II.1 Mục đích thí nghiệm 4

II.2 Cơ sở lý thuyết 4

II.3 Tiến hành thí nghiệm 5

II.3.1 Xác định khối lượng thể tích xốp của cát 5

II.3.1.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu 5

II.3.1.2 Trình tự thí nghiệm 5

II.3.1.3 Kết quả tính toán 5

II.3.1.4 Nhận xét 5

II.3.2 Xác định khối lượng thể tích xốp của đá 6

II.3.2.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu 6

II.3.2.2 Trình tự thí nghiệm 6

II.3.2.3 Kết quả tính toán 6

II.3.2.4 Nhận xét 7

Bài 2 Phân tích thành phần hạt của cốt liệu thiết kế cấp phối bê tông 7

I Mục đích thí nghiệm 7

II Cơ sở lý thuyết 7

III Tiến hành thí nghiệm 8

III.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu 8

III.2 Trình tự thí nghiệm 8

III.3 Kết quả tính toán 9

III.4 Nhận xét 9

Bài 3 Thiết kế cấp phối bê tông, đúc mẫu thử mác bê tông 10

I Ý nghĩa và mục đích thí nghiệm 10

II Cơ sở lý thuyết 10

II.1 Xác định lượng nước trộn ban đầu cho 1m3 bê tông 10

II.2 Xác định tỷ lệ xi măng/nước (X/N) 10

II.3 Xác định lượng xi măng 12

II.4 Xác định thể tích hồ (Vh) và hệ số dư vữa (Kd) 12

II.5 Xác định cốt liệu lớn 12

II.6 Xác định cốt liệu nhỏ 12

III Tiến hành thí nghiệm 12

III.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu 12

III.2 Yêu cầu thí nghiệm 13

III.3 Tiến hành thí nghiệm 13

III.3.1 Tiến hành thử độ sụt 13

III.3.2 Đúc mẫu bê tông 14

III.4 Kết quả tính toán 14

III.5 Nhận xét 14

Bài 4 Nén mẫu bê tông 15

I Mục đích thí nghiệm 15

II Cơ sở lý thuyết 15

III Tiến hành thí nghiệm 15

III.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu 15

III.2 Trình tự thí nghiệm 15

III.3 Kết quả tính toán 16

III.4 Nhận xét 16

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH LÀM THÍ NGHIỆM

BÀI 1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG, KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH XỐP

I.2 Cơ sở lý thuyết

- Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ởtrạng thái hoàn toàn đặc

- Công thức tính toán:

γ a= m

V a (1-1)

Trong đó:

γ a: Khối lượng riêng của vật liệu (g/cm3¿

m: Khối lượng của vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô (g)

V a: Thể tích hoàn toàn đặc của vật liệu (cm3)

I.3 Tiến hành thí nghiệm

I.3.1 Xác định khối lượng riêng của xi măng

I.3.1.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu

Ảnh: Bình Lechatelier

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g.

- Bình Lechatelier.

- Đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm.

- Ximăng, dầu hoả.

I.3.1.2 Trình tự thí nghiệm

- Dùng phương pháp: thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ.

- Đổ dầu hoả vào bình Lechatelier tới khi mặt thoáng của dầu ở vạch số 0 Dùng giấy thấm để làm khô các giọt dầu dính ở thành bình.

- Cân 65g ximăng đã chuẩn bị ở bước trên.

- Cho 65g ximăng từ từ vào bình Lechatelier Sau đó xoay nhẹ bình để không khí trong ximăng thoát hết ra ngoài( không còn bọt khí xuất hiện).

- Ghi lại vị trí mặt thoáng của dầu trong bình Lechatelier Thể tích tăng thêm của dầu chính là thể tích đặc của 65g ximăng.

- Dùng công thức (1-1) để xác định khối lượng riêng của ximăng.

Kết quả thí nghiệm( chính xác đến đến 0.1g/cm3), sai số 2 lần thí nghiệm không quá 0.02 (g/cm3).

I.3.1.3 Kết quả tính toán

I.3.1.4 Nhận xét

- Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng γ a=3,0(g/cm3) là tương đối chính xác với sai số 0.1 (g/cm3) So với khối lượng xi măng theo lý thuyết (3.05-3.15 (g/g/cm3)).Sai số thí nghiệm có thể do các nguyên nhân sau:

 Ta giả thuyết gần đúng trong xi măng không còn không lỗ rỗng kín.

 Xi măng có nhiều phụ gia hoạt tính.

 Xi măng hao hụt do gió thổi, rơi vãi do thao tác không cẩn thận, do dính trên thành bình Le Chatelier…

 Xi măng hút ẩm.

 Sai số đọc kết quả do hiện tượng lực căng mặt ngoài.

I.3.2 Xác đinh khối lượng riêng của cát:

I.3.2.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g.

- Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn (bình tỉ trọng).

- đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm.

- Bình khối lượng riêng được rửa sạch.

- Cho nước vào bình khối lượng riêng tới khi mực nước đến vạch chuẩn.

- Đem cân bình, ghi lại khối lượng m1 (g).

- Đổ nước trong bình ra đến khi còn 1/2 bình thì dừng.

- Cân G= 500g cát đã chuẩn bị ở trên.

- Cho 500g cát vào bình khối luợng riêng thật chậm Nếu lượng nước trong bình chưa ngập hết cát thì thêm cho ngập cát Sau đó, lắc nhẹ bình để không khí trong cát thoát hết ra ngoài.

- Tiếp tục cho nước vào bình cho đến khi mực nuớc đến vạch chuẩn.

- Đêm cân bình, ghi lại khối lượng m2 (g).

- Đổ hết nước và cát trong bình ra, rửa sạch bình.

- Tính khối lượng riêng của cát theo công thức sau:

γ c=

G G−(m2− m1) (1-2)

- Kết quả thí nghiệm (chính xác đến 0.1g/cm3) sai số 2 lần thí nghiệm không chênh nhau quá 0.02g/cm3.

I.3.2.3 Kết quả tính toán

Sai số : ∆=¿ 0.002 (Chấp nhận)

γ C=5,28

2 =2,640(g/cm3), (kết quả chính xác đến 0.1 g/cm3)

I.3.2.4 Nhận xét

- Kết quả trên có thể chấp nhận được với sai số 0.1 g/cm3

- Trong quá trình làm thí nghiệm kết quả không được chính xác do:

 Cát có chứa nhiều tạp chất và chưa khô hoàn toàn.

 Chưa loại bỏ hoàn toàn các hạt có đường kính lớn hơn 5mm.

 Sai số do dụng cụ đo.

 Sai số đọc kết quả do hiện tượng lực căng mặt ngoài.

 Trong quá trình làm thí nghiệm làm thất thoát cát do gió thổi, do thao tác chưa cẩn thận.

II Xác định khối lượng thể tích xốp của cát và đá

II.1 Mục đích thí nghiệm

- Làm quen với phương pháp thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp của vậtliệu

- Ứng dụng bài học để tính khối lượng công trình , cấp phối bê tông

II.2 Cơ sở lý thuyết

- Khối lượng thể tích của vật liệu được đo ở trạng thái tự nhiên

- Công thức tính :

γ x=m

V0 (2-1)

Trong đó: γ x: khối lượng thể tích của vật liệu (g/cm3)

m: Khối lượng vật liệu ở trạng thái tự nhiên (g)

V0: Thể tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên (cm3)

II.3 Tiến hành thí nghiệm

II.3.1 Xác định khối lượng thể tích xốp của cát

II.3.1.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu

- Cân kỹ thuật, độ chính xác 1 gam

- Dùng thước gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

- Đem cân thùng đã chứa đầy cát sau đó đem trừ đi khối lượng thùng đong đượckhối lượng mo (kg)

- Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức (2-1) như sau:

II.3.1.4 Nhận xét

- Kết quả trên có thể chấp nhận được

- Trong quả trình làm thí nghiệm kết quả vẫn còn bị sai số do:

 Sai số do dụng cụ đo

 Sai số cát còn lẫn các tạp chất.

 Sai số do thao tác làm thí nghiệm, như thùng chưa được sấy khô, khi gạt miệng

có thể bị lõm xuống,…

II.3.2 Xác định khối lượng thể tích xốp của đá

II.3.2.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu

- Cân kỹ thuật độ chính xác 1 gam

- Thùng đong thể tích 2 lít

- Thước gạt

- Đá cần có cho các lần thí nghiệm

II.3.2.2 Trình tự thí nghiệm

- Đá được đổ vào thùng đong, độ cao rơi với miệng thùng đong là 10 (cm)

- Dùng thước gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng

- Đem cân thùng đã chứa đầy đá sau đó đem trừ đi khối lượng thùng đong đượckhối lượng mo (kg)

- Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức (2-1) như sau:

Sai số: ∆=0,43 % ( chấp nhận).

Đối với đá 10-20 (mm)

γ xđ (kg/m3) 1463 1411 1425

Kết quả: γ x=1463+1411+1425

3).

Sai số: ∆=2,4 % ( chấp nhận).

II.3.2.4 Nhận xét

- Kết quả trên có thể chấp nhận được

- Trong quả trình làm thí nghiệm kết quả vẫn còn bị sai số do:

 Sai số do dụng cụ đo

 Sai số do đá bị ướt

+ Sai số do thao tác trong quá trình thí nghiệm, như mặt thùng chưa được gạt đầy,

đá chưa đều gây ra nhiều lỗ rỗng…

BÀI 2 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU THIẾT KẾ

CẤP PHỐI BÊ TÔNG

I Mục đích thí nghiệm

- Xác định thành phần hạt của các cốt liệu dùng trong bêtông

- Lựa chọn cốt liệu phù hợp để trộn bêtông

- Thành phần hạt và môđun độ lớn của cát biểu thị tỷ lệ phối hợp các cấp hạt trongcát, nó quyết định độ rỗng và tỷ diện của cát, do đó ảnh hưởng lớn đến lượng dùng ximăng, lượng dùng nước, tính công tác của hỗn hợp bê tông độ đặc và cường độ của bêtông

II Cơ sở lý thuyết

- Cát dùng trong bêtông được gọi là cốt liệu nhỏ

- Cát trong bêtông và vữa thường có thành phần khoáng nhất định, không chứa cácphần tử gây tác hại đến quá trình thuỷ hoá và đông cứng của ximăng, không có tạpchất gây ăn mòn cốt thép

- Cát dùng cho bêtông nặng và vữa phải có đường biểu diễn thành phần hạt nằmtrong vùng qui định

Kích thước lỗ sàng( mm) Lượng sót tích luỹ( %)

III Tiến hành thí nghiệm

III.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu

- Bộ sàng tiêu chuẩn (tiêu chuẩn ASTM) có kích thước mắt sàng là: 5; 2.5; 2.25; 0.63; 0.315; 0.14 (mm)

- Cân kỹ thuật độ chính xác 0.1 gam đối với cát, 1 gam đối với đá

- Giá xúc, khay đựng

III.2 Trình tự thí nghiệm

- Lấy 2kg cát theo phương pháp lấy mẫu

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

- Lấy 1000g cát dưới sàng có kích thước mắt sàng 5mm, để xác định thành phầnhạt cát không có sỏi, khi đánh giá chất lượng của cát thì việc xác định này tiến hànhsau khi đã rửa cát, khi đó lượng bụi bẩn cũng tính vào lượng lọt qua sàng có kíchthước mắt sàng nhỏ nhất và tính vào khối lượng của mẫu thử

- Sàng mẫu thử đã chuẩn bị ở trên qua bộ lưới sàng có kích thước mắt sàng 2.5;1.25; 0.63; 0.315; 0.14 (mm) Có thể tiến hành sàng bằng tay hay bằng máy Khi sàngbằng tay thì thời gian sàng trên mỗi sàng khi kiểm tra thấy trong 1 phút lượng cát lọtqua mỗi sàng không lớn hơn 0.1% khối lượng mẫu thử

- Chú ý: cho phép xác định thời gian sàng bằng phương pháp: đặt tờ giấy xuốngdưới mỗi luới sàng rồi sàng đều, nếu không có cát lọt qua sàng thì thôi không sàngnữa

- Cân lượng còn lại trên sàng chính xác đến 1%

III.3 Kết quả tính toán

Bảng số liệu : m=1000 (g)Kích

Lượng sóttích luỹ ( %)

BÀI 3 THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG, ĐÚC MẪU THỬ MÁC BÊ

TÔNG

I Ý nghĩa và mục đích thí nghiệm

- Tính toán cấp phối bêtông là chọn một tỷ lệ phối hợp hợp lý giữa các thành phầnnguyên liệu trong bêtông để chế tạo bêtông đạt được các chỉ tiêu, tính chất yêucầu( tính công tác, cường độ, tính chống thấm, ) đồng thời đạt được hiệu quả kinhtế( tiết kiệm được liều lượng ximăng sử dụng)

- Mác bêtông là giá tri giới hạn cường độ chịu nén trung bình của các mẫu thínghiệm hình khối lập phương( mẫu chuẩn) được chế tạo, bảo dưỡng 28 ngày trongđiều kiện tiêu chuẩn( nhiệt độ = 27±2°C, độ ẩm > 95%)

II Cơ sở lý thuyết

II.1 Xác định lượng nước trộn ban đầu cho 1m 3 bê tông

Độ sụt

(cm)

Kích thước hạt lớn nhất của cột liệu lớn Dmax (mm)

Mô đun độ lớn của cát

1.5

-1.9

2 2.4

2.5 3

1.5 1.9

2 2.4

2.5 3

1.5 1.9

2 2.4

2.5 3

1.5 1.9

2 2.4

2.5 3

-1-2 195 190 185 185 180 175 175 170 165 165 160 1553-4 205 200 195 195 190 185 185 180 175 175 170 1655-6 210 205 200 200 195 190 190 185 180 180 175 1707-8 215 210 205 205 200 195 195 190 185 185 180 1759-10 220 215 210 210 205 200 200 195 190 190 185 18011-12 225 220 215 215 210 205 205 200 195 195 190 185

Chú ý:

- Khi dùng xi măng pooc lăng hỗn hợp thì lượng nước tăng thêm 10 (l)

- Lượng nước cho thêm phải trừ đi lượng nước có sẳn trong vật liệu

II.2 Xác định tỷ lệ xi măng/nước (X/N)

TCVN4032:85(p.p vữa dẻo)

Phương phápnhanh

Tốt

- Xi măng hoạt tính cao,

không trộn phụ gia thủy

Hệ số dư vữa dùng cho hỗn hợp bê tông dẻo ( ĐS = 2-12 cm) Cốt liệu lớn là

đá dăm ( nếu dùng sỏi, Kd tra bảng cộng thêm 0,06).

II.5 Xác định cốt liệu lớn

Đ = r γ đ

đ(k d−1)+1 (kg).

II.6 Xác định cốt liệu nhỏ

C = [1000 – (X/γ x + Đ/γ đ + N)].γ n (kg)

III Tiến hành thí nghiệm

III.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu

- Cân kỹ thuật sai số 10g

- Côn hình nón cụt

- Bộ khuôn 3 ngăn, kích thước 15x15x15cm

- Bay, giá xúc, máy trộn

- Thước lá kim loại

-Tiến hành thử độ sụt:

+ Đặt côn lên khay cứng,phẳng và không thấm nước Đứng lên gối, đặt chân lên đểgiữ chặt cho côn cố định cả trong quá trình và đổ, đầm hỗn hợp bêtông trong côn.+ Dùng phểu đổ hỗn hợp bêtông vào côn thành 3 lớp, mỗi lớp chiếm khoảng 1/3chiều cao của côn Mỗi lớp đều dùng thanh thép tròn chọc đều trên toàn mặt hỗn hợpbêtông từ xung quanh vào giữa, mỗi lớp chọc 25 lần Lớp đầu chọc suốt chiều sâu, cáclớp sau chọc xuyên qua lớp trước 2-3cm ở lớp 3 vừa chọc vừa cho thêm vữa để giữcho bêtong luôn cao hơn miệng côn

+ Lấy phểu ra, lấy bay gạt phẳng miệng côn và don sạch xung quanh đáy côn Dùngtay ghì chặt côn xuống rồi thả chân ra khỏi gối đặt chân, từ từ nhấc côn ra

+ Đặt côn sang bên cạnh khối hỗn hợp vừa tạo hình và đo chênh lệch chiều cao giữamiệng côn với điểm cao nhất của khối hỗn hợp chính xác đến 0.5cm

+ Thời gian thử tính từ lúc bắt đầu đổ hỗn hợp bêtông vào côn cho tới thời điểmnhấc côn khỏi hỗn hợp phải đựoc tiến hành không ngắt quãng và khống chế không quá150s

III.3.2 Đúc mẫu bê tông

- Ghép khuôn và bôi chất chống dính lên khuôn

- Đổ hỗn hợp vào khuôn thành 1 lớp với khuôn có chiều cao 150mm trở xuống,thành 2 lớp với khuôn có chiều cao > 150mm.Sau đó tiến hành đầm hỗn hợp trongkhuôn hoặc bà rung 2800-3000 vòng/phút, biên độ 0.35-0.50mm đến hết bọt khí và hồximăng nổi đều, sau đó làm tiếp lớp 2 và xoa mặt mẫu

- Ghi lại các thông số mẫu và dán lên bề mặt mẫu

- Dưỡng hộ mẫu bêtông trong điều kiện nhiệt độ 27±2°C, độ ẩm > 95% cho đếnngày thử mẫu

III.4 Kết quả tính toán

- Độ sụt của mẫu bê tông M30: SN = 14 (cm)

III.5 Nhận xét

-Độ sụt nón SN= 14 (cm) là đảm bảo( so với yêu cầu SN= 12 – 14 cm)

-Thử độ sụt bằng nón cụt tiêu chuẩn Abrams là phương pháp chủ yếu để kiểm tratính dẻo của bêtông dẻo Theo phương pháp này, tính dẻo của hỗn hợp bêtông đượctính bằng giây, đó chính là thời gian cần thiết để cho hỗn hợp bêtông trong nón cụt tiêuchuẩn (sau khi đã rút nón) dưới tác dụng của chấn động sẽ phân bố đều giữa 2 hình trụcủa dụng cụ đến mức trong và ngoài như nhau

-Để chế tạo được bêtông đảm bảo yêu cầu về độ dẻo cần chú ý đến các nhân tố ảnhhưởng đến nó:

+ Tỉ lệ nước

+ Ximăng

+ Phụ gia tăng dẻo

+ Hàm lượng và tính chất cốt liệu

+ Phương pháp gia công chấn động

BÀI 4 NÉN MẪU BÊ TÔNG

I Mục đích thí nghiệm

- Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác định mác bêtông- ximăng

- Từ số liệu nén phá hoại mẫu trên thực tế, chúng ta đưa ra nhận xét về độ bền nén

so với thiết kế là đạt hay chưa đạt, đánh giá sơ bộ độ bền của công trình hoặc cấu kiệnlàm từ hỗn hợp bêtông mà ta đúc mẫu

II Cơ sở lý thuyết

- Mác bêtông là giá trị giới hạn cường độ chịu nén trung bình của các mẫu thínghiệm hình khối (chuẩn) được chế tạo và bảo dưỡng 28 ngày trong điều kiện tiêuchuẩn (nhiệt độ 27±2°C, độ ẩm > 95%)

- Cường độ chịu nén của tùng mẫu thử tính theo công thức:

- Rn = P/F (kg/cm2)

Trong đó:

 P: Lực phá hoại mẫu (kg)

 F: Diện tích chịu lực (cm2)

III Tiến hành thí nghiệm

III.1 Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu

- Mẫu nén lập phương kích thước 15x15x15 (cm)

- Tăng tải với tốc độ 5 KN/s

- Lực tối đa đạt được là tải trọng phá hoại mẫu

III.3 Kết quả tính toán

(cm 3 )

Tốc độ nén (KN/s)

Cường độ của bê tông

- Những nguyên nhân gây ra sai số khi tiến hành xác định mác bê tông: