TINH CHAT CO HOC CUA DA
1.1. Xac dinh do ben nen 1 true
Trong cac loai do bfin, do ben chong nen la quan trong nhat. Bdi le, tat ca cac loai nen trudc tien d6u chiu irng suat nen do tai trong cong trinh truy6n xuong. Do ben nen duoc xac dinh dua vao irng suat gidi han lam pha hoai mSu khi nen 1 true, theo cong thuc:
a =— , kG/cnr. (5-1)
F
P - tai trong nen, kG;
F - dien tich tiet dien Ion nhat, cm2.
trong do: a n - do ben nen;
20 40 60 80 100 120 140 mm Oi/ang kinh m lu
Hinh 5-1. a) Scf do nen 1 true; b) Bieu do xac dinh tiet dien chuyen doi cua mau.
1 - khung thep; 2, 3- true dd; 4, 5- true gia tai; 6- mSu da; 7, 8- vien bi;
9- true d a r6ng; Tiet dien gia tai: A ) F = 0,5cm2; B ) F = 1,0cm2
Dung cu thi nghiem (hinh 5-la) tao ra trang thai irng suat ben trong khoi da khi gia tai len mau hinh tarn. MSu da co dirdng kinh 30 -120mm, do day bang duong kmh true nen (8 - I 1mm). Dung cu con dirge dung de xac dinh do ben keo, modun dan hoi, he so poisson va irng suat chmh pha hoat khi nen the tich. Dung kich thuy lire (co sire nen dat 5 tan) tac dung len true thep co tiet dien F co: 0,25; 0,50; 1,0 va 2,0cm2. Mau dirge dat 6 giira 2 dau true. Dung he thong true vitrne de day piston tao ra ap lire len m&u, tai trong tac dung tang deu len mSu cho toi khi mau bi pha hoai. Ghi lai gia tri tai pha hoai, xac dinh do ben chong nen theo cong thirc (5-1) voi dien tfch bieu kien (dung bieu do tren hinh 5-lb). Moi loai da thf nghiem ft nhat 2 mSu.
Cac da co lien ket ket tinh hat nho, dong nhat va chira bi phong hoa, do rong cung thuong nho (da diaba, bazan, da hoa,..) co do ben nen lo*n nhat. Cac da tram tfch g-an ket do ben nen phu thuoc vao kieu lien ket, loai ximang gcln ket, mure do khe nut va 16 rong trong da. Cac da granit con tiroi moi co a n > IOOOkG/cm2 nhirng khi bi phong hoa manh do ben nen a n < 50kG/cnr. Do bin nen cua da tram tfch gan ket co the rat cao hoac chi dat vai chuc kG/cm2 do chat gan ket va kieu ximang gan ket khac nhau.
Do bin nen cua da hau het khac nhau theo plurang tac dung cua lire la do true ket tinh cua cac khoang vat khac nhau va do dac diem kien true, cau tao (phan phien, phan lop) cua da. Vi vay, khi lam thf nghiem nen mSu da can luu y den the nam tir nhien cua da.
Do ben cua da dirge xac dinh a cac trang thai co do am tir nhien, trang thai bao hoa nirac va trang thai kho. Doi voi da dung lam nen cong trinh thuy cong mau da dirge thi nghiem a trang thai bao hoa nuac (vi da lam ndn cong trinh luon luon a trang thai no niroc). Mat khac, cac da macma thirang co tmh hoa m ini thap (r| > 0,75) nen sir khac nhau vd do bdn giua mSu kho va mfiu irat khong dang ke. Doi voi cac da nua ciing (cac da set, cac da co chat gan ket yeu) lai can danh gia tmh hoa mdm cua da.
Khi thi nghiem nen 2 true, do bdn cua da thirang lan han nhieu so vai do ben nen 1 true. Cung mot loai da, do ben khi nen 1 true la nho nhat va khi nen 3 true la lan nhat. Nhin chung do bdn cua khoi da khi nen hai mat thirang lan han khoang 1,5 ~ 2,5 lan khi nen 1 mat. Cac mau da dugc gia cong hinh lap phuang hoac hinh tru tron (loi khoan) be mat dugc mai dua phiing, kich thuac mSu dugc chon theo do ben nen dir kien.
Hinh5-2. So do pha hoai man dd khi /ic/i
Khi do ben nen a n < 250kG/cm2, kich thuac mau:
10x1 Ox 10cm; khi a n = 250 ~ 750kG/cm2, kich thuac mfiu:
7x7x7cm va khi a n > 750kG/cm2, kfch thuac mfiu: 5x5x5cm.
Khi lira chon kfch thirac m5u ndn xem xet ky tinh nut ne cua
da, cac da hon tap chon kich thuac man lan. Mfiu gia cong tot khi nen I true thang dung, mat pha hoai (mat trugt) doc theo mat phang nghieng tao vai mat phang thang dirng mot goc a nao do (hinh 5-2), tmh theo cone thirc:
a = 45° - — ,
2 (5-2)
cp - goc masat trong cua mfui da thf nghiem. Nhir vay, co the dd dang tim goc (p ciia da nha thi nghiem nen mot true thang dung:
cp = 90° - 2a, (5-3)
Trong tin' nghiem xac dinh do hen nen, hinh dang va kich thuoc ciia mfui co anh hirong dcii ket qua thu duoc. Theo cac tai lieu thi nghiem, do ben nen mau hinh tru tron cho ket qua nho hon mau hinh lap phirong. Tin' nghiem mSu betong cho ket qua:
Khi h = d thi gt = 0,9av; h < d thi a T = 0,8av va h = 3d thi ctt = (0,75- 0.8)gv.
c T - do bdn nen cua mau hinh tru tron;
a v - do bdn nen ciia m&u hinh vuong.
Qua day cho thay khi mSu co h = d thi do bdn nen cua mau hinh tru tron va mfiu hinh vuong gan bang nhau. Do bin nen cua mau hinh vuong khac nhau theo kich thuoc ciia mau. Thong thudng kfch thuoc mfiu Ion thi do ben nen giam, tuy nhien cung co truong
hop ngoai le. Cac iruiu da kich tluroc nho tmh dong nhat cua da cao hon nen do b&n tang.
Tat lhicn do ben cua mau da con lien quan den chat luong gia cong m5u. Do khe nut, 16 ronj phan bd khong dlu, thanh phan khong dong nhat trong khoi da cho nen mSu cang ldn fnh dong nhat cang giam. Mau cd kich thuoc ldn xac suat gay ton thuong be mat nhieu hon khi gia cong mau (hieu ung the tich). Nguyen nhan lam cho do b&n tang khi kich thudc mfiu nhd con do hieu ung b& mat khi gia
conj va chuan bi thi nghiem lam b& mat mAu bi ton thurcng. Tuy nhien mau cang be ty dien tich b6 mat canj ldn hon so vdi mau ldn. Nhu vay, d trudng hop hiei ling be mat cd uu the hon hieu ung the tich (khi da cong nhat khong khe nut) thi mau nhd hon cd do ben giam.
l ieu ung the tich khi thi nghiem xac dinh do ben keo hay do ben uon the hien ro hon so vdi thi nghiem do \&n nen. Bdi le, khi thi nghiem nen mau cac khe nirt, 16 rdng se bi khep lai, con khi keo hoac uon mfiu chiiig lai md rong ra. Hieu irng do ldn mAu anh hudng den Jo ben the hien tren hinh 5-3.
Fhi d * h va ty sd d/h cang nhd do ben nen giam va cd tnh quy luat, the hien gan dung nhu sau:
Hinh 5-3. Sif thay doi do hentheo hieu ung do Ion cua mau da
I - hieu u*ng the tich chiem uu the;
2- hieu irng he mat chiem uu the;
3- mau ket hap 2 loai hieu ung
crn = a 0+ 1000Kn , kG/cm2, (5-4)
tron; do: a () va K n la cac tri sd phu thuoc do ben cua da. Da cd do ben cao thi cac tri sd nay ldn. Vf du, thach cao cd a 0 % 160kG/cm2 va K n = 0,08; cac da ciing chac nhu: diaba co yn = 900kG/cnr va K n = 0,67, da hoa chua sat cd crn = 2600kG/cm: va K n = 0,95. Thanh thir, khi thi nghiem do b&n ciia da nen chon kich thudc mau cd d = h hoai khong khac nhau qua 10% de ket qua thi nghiem thay doi ft.
Riirong phap thf nghiem de cap tren day ddi hoi ton thdi gian va gap kho khan trong viecgia cong mau cd kfch thudc chuan (mau chuAn). Khi thf nghiem nhieu mau cd the thaxthc mfiu chuan bang cac mSu ban quy chuan hoac mau phi chuan. Ddi vdi da kho che ac mfiu chuan (da phien, acgilit,..) nen chon mau hinh lap phuong va chi mai got 2 matday song song roi lam thf nghiem. Ddi vdi da cung chac cd the lam thf nghiem bang mai ban quy chuan. Khi do tri sd do b&n nen tim diroc hau nhu khdp (thuong cd xu lurdig nho hon mot chut) so vdi gia tri tim duoc tir mau chuan. Cac mAu phi chuan lay tir da kioi hay loi khoan, chon sao cho kfch thudc 3 chieu khong hon kern nhau qua 1,5 lan va ne tfch khoang 100cm3. Tien hanh tim khoi luong va dung trong ciia miu vdi do
chmh xac toi 2%. M6i to m5u co tir 15 ~ 25 mSu, thi nghiem xong lay gia tri trung binh.
Viec xac dinh chinh xac dien tich tiet dien ciia cac mSu nay la dieu rat quan trong.
Thudne; cac mSu nho co sai so do ldn. Co the tinh dien tich mSu nho theo comz thlie sau:
F = g
y.h (5-5)
t?’O' trong do: g - trong lugng mau,
y - dung trong mfiu, g/cnr;
h - chidu cao mau, cm.
Tin" nghiem bang cach gia tai theo chieu dai ldn nhat cua mau, vo'i toe do khoang 5 - 15mm/ph. Lire ep vd theo plurang vuong goc vdi mat thd da. Theo sir phan tfch tuong quan giira mSu ehuan va mau phi ehuan cd the tim dirge do bin nen (crn) cua mau ehuan tu’ do ben nen (a n,-) cua mau phi chan. Do ben nen ciia mau phi ehuan:
/ \0,67 Yw
V g )
= Ky”’67, kG/cm trong dd: P - tai pha hoai mau phi ehuan, kG;
yw - dung trong cua da, g/cnr;
g - trong lirgng ciia mau phi ehuan, g; K - g0,67 Sai so do ben khi thf nghiem mau chiuin va man phi ehuan cd moi tuong quan gan nhir tuyen tfnh va cd the tim nhir sau:
CTn r ~0,19CTn hay ct„ * 5,3on.f .
Cach xac dinh do ben nen cua man phi chudn. Chon lay 5 - 6 cuc da khoi, che tao mau bang each cat got thanh hinh tru (tirong ddi) hai dau phang hoac che nvc\u nhir trong hinh 5-4, can trong lirgng ciia tung mau. Sau dd dat mau vao piston nen, xac dinh lire pha hoai P. Tim do ben nen ciia mau phi ehuan theo cong thuc:
i p ,
° „ r ='r0,67 ———
X s0,67i
(5-6)
V7/7T//T///7777.
v/zzzzzzzzzzzzzzh
Hinh 5-4. Man phi ehuan
1- mau da; 2- betong boc; 3- khung
(5-7)