Tài liệu thí nghiệm vật liệu xây dựng

Trường trung cấp Cầu đường và dạy nghề

GIÁO TRÌNH

TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

Tài liệu “Hướng dẫn thực hành thí nghiệm VLXD ” là một trong những nội dung thực hành cơ bản trong chương trình đào tạo Trung cấp Cầu đường. Nội dung bao gồm: giới thiệu Định nghĩa, dụng cụ thí nghiệm, phương pháp tiến hành, sử lý kết quả và các mẫu biểu báo cáo thí nghiệm về các chỉ tiêu Cơ, Lý của VLXD.

Để đáp ứng yêu cầu cho công tác giảng dạy, học tập, nghiên cứu và thực hành thực tập của Học viên thì việc biên soạn, chỉnh lý, bổ sung cuốn tài liệu “Hướng dẫn thực hành thí nghiệm VLXD” mới là vấn đề rất cần thiết để đáp ứng kịp thời cho công tác Dạy - Học trong Nhà trường.

Tài liệu “Hướng dẫn thực hành thí nghiệm VLXD ” gồm 5 bài:

Bài 1: Các phương pháp thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của Đá, Cát dùng trong xây dựng

Bài 2: Các phương pháp thí nghiệm để đánh giá chất lượng của Xi măng

Bài 3: Các phương pháp thí nghiệm để đánh giá chất lượng của Bê tông xi măng

Bài 4: Các phương pháp thí nghiệm để đánh giá chất lượng của vữa xây dựng

Bài 5: Các phương pháp thí nghiệm để đánh giá chất lượng của Bi tum dầu mỏ và Bê tông át phan

Trong quá trình biên soạn và chỉnh lý tài liệu “Hướng dẫn thực hành thí nghiệm VLXD” lần này chúng tôi đã cố gắng lược bỏ và bổ sung những nội dung cần thiết, cô đọng, vận dụng các quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn kỹ thuật mới nhất vào các bài để có cuốn tài liệu mới sát với thực tế nhất.

BÀI 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐÁ,CÁT DÙNG TRONG XÂY DỰNG

1.1. Khối lượng riêng của đá dăm

1.1.1. Định nghĩa

Là khối lượng của một đơn vị thể tích đá dăm ở trạng thái hoàn toàn đặc chắc (không có lỗ rỗng). Ký hiệu: УaĐ

Công thức xác định: (1.1)

Trong đó:

G :là khối lượng mẫu đá dăm ở trạng thái hoàn toàn đặc chắc (kg, tấn...)
VaĐ: Là thể tích mẫu thí nghiệm của đá dăm ở trạng thái hoàn toàn đặc chắc (m³, cm³..)

1.1.2. Cách xác định

a, Dụng cụ thí nghiệm: Cân kỹ thuật, Tủ sấy, Bình tỷ trọng kế và các dụng cụ thông thường khác

b, Phương pháp tiến hành

- Mẫu đá dăm lấy tại mỏ đá được sấy khô đem cân xác định được G.

- Sau đó nghiền mịn phá vỡ kết cấu lỗ rỗng và cho vào bình tỷ trọng kế (có chứa nước) ta xác định được Va bằng thể tích nước dời đi khi cho bột đá dăm vào.

- Sau khi xác định được G và Va áp dụng công thức (1.1) để tính УaĐ

- Ta tiến hành thí nghiệm trên ba mẫu đặc trưng kết quả lấy trung bình của ba mẫu

1.2. Khối lượng thể tích của đá dăm nguyên khai (đá gốc)

1.2.1.Định nghĩa

Là khối lượng của một đơn vị thể tích đá dăm ở trạng thái tự nhiên có cả lỗ rỗng. Ký hiệu: У₀Đ

Công thức xác định: (1.2)

Trong đó:

G: là khối lượng mẫu đá dăm ở trạng thái tự nhiên có cả lỗ rỗng (kg, tấn...)
V₀Đ: là thể tích mẫu đá dăm ở trạng thái tự nhiên (m3, cm3..)

1.2.2. Cách xác định

a, Dụng cụ thí nghiệm: Cân kỹ thuật, Tủ sấy, Thước kẹp, Dụng cụ ngâm bão hòa mẫu, Bình dựng nước có khắc vạch, các dụng cụ thông thường khác

b, Phương pháp tiến hành: Tuỳ theo kích thước hình học của đá dăm mà ta có cách xác định khác nhau:

- Đối với đá dăm có thể gia công kích thước hình học rõ ràng (như khối lập phương, khối lăng trụ..) ta sấy khô đá dăm rồi cân xác định được G và dùng thước kẹp đo chính xác kích thước xác định được V0Đ. Sau đó áp dụng công thức (1.2) để xác định khối lượng thể tích.

- Đối với đá dăm không có kích thước hình học rõ ràng (kích thước bất kỳ) ta tiến hành như sau:

+ Mẫu được sấy khô cân xác định được G

+ Bọc một lớp Paraphin cách nước và ta lại tiếp tục cân xác định được G1

+ Sau đó cho mẫu đá dăm đã bọc Paraphin vào bình chứa nước, ban đầu bình có thể tích nước là V1, sau khi cho mẫu vào bình có thể tích nước là V2 ta xác định được V₀Đ như sau:

Trong đó:

V1: là thể tích nước ban đầu trong bình.
V2: Là thể tích nước sau khi cho mẫu vào.
G1: Là khối lượng của mẫu đã bọc Paraphin.
G : Là khối lượng mẫu ở trạng thái khô.

- Ta tiến hành thí nghiệm trên ba mẫu đặc trưng, kết quả lấy trung bình của ba mẫu.

1.3. Khối lượng thể tích xốp của đá dăm

1.3.1. Định nghĩa

Là khối lượng của một đơn vị thể tích đá dăm ở trạng thái xốp (đá dăm ở trạng thái rời rạc). Ký hiệu: УxĐ

Công thức xác định: (1.3)

Trong đó:

G: là khối lượng mẫu đá dăm ở trạng thái khô (kg, tấn...)
VxĐ :là thể tích mẫu đá dăm ở trạng thái xốp (m³, cm³..)

1.3.2. Cách xác định

a, Dụng cụ thí nghiệm: Cân thương nghiệp có thể cân đựơc 50 kg, Tủ sấy, thùng đong có thể tích xác định 2, 5, 10, 20 lít, phễu chứa vật liệu.

b, Phương pháp tiến hành:

- Sấy khô mẫu thí nghiệm (khối lượng của mẫu đem sấy tùy thuộc vào kích cỡ hạt, kích cỡ hạt càng lớn thì khối lượng càng nhiều khoảng 15 -50kg)

- Đổ mẫu đã sấy khô vào trong phễu chứa. Đặt thùng đong dưới miệng phễu, mở cửa phễu để vật liệu rơi vào thùng đong đến lúc đầy. Dùng thanh gỗ hoặc sắt gạt ngang bằng bề mặt thùng (tùy theo đường kích hạt mà dùng loại thùng đong phù hợp)

- Cân xác định khối lượng của mẫu ở trong thùng và tính theo công thức (1.3)

- Ta tiến hành thí nghiệm trên ba mẫu đặc trưng, kết quả lấy trung bình của ba mẫu

1.4. Độ rỗng của đá nguyên khai (đá gốc) và độ hổng của đá

1.4.1. Độ rỗng của đá nguyên khai (đá gốc)

Độ rỗng của đá nguyên khai (đá gốc). Ký hiệu (rĐ) là tỉ số giữa thể tích lỗ rỗng của đá dăm (VrĐ) với thể tích tự nhiên (VoĐ). Đây là chỉ tiêu tính toán từ chỉ tiêu khối lượng thể tích của đá nguyên khai (đá gốc) và được xác định theo công thức: