Bài giảng Các tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng - Bài 3: Xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ hút nước của cốt liệu

BÀI 3: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG, KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH, ĐỘ HÚT NƯỚC CỦA CỐT LIỆU1. PHẠM VI ÁP DỤNGPhương pháp thí nghiệm này xác định khối lượng riêng, khối lượng thể tích và độ hút nước của cốt liệu có kích thước không lớn hơn 40 mm, dùng chế tạo bê tông và vữa. Khi cốt liệu có kích thước hạt lớn hơn 40 mm áp dụng theo TCVN 7572-5: 2006.2. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG:TCVN 7572 - 4: 20063. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Cân kỹ thuật có độ chính xác 0.1 %;Cân kỹ thuật OHAUS giới hạn tối đa 15kg độ chính xác 0.5g Tủ sấy Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ sấy ổn định từ 105oC đến 110 oC;3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Bình dung tích, bằng thuỷ tinh, có miệng rộng, nhẵn, phẳng dung tích từ 1,05 lít đến 1,5 lít và có tấm nắp đậy bằng thuỷ tinh, đảm bảo kín khí;3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Thùng ngâm mẫu, bằng gỗ hoặc bằng vật liệu không gỉ;3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Khăn thấm nước mềm và khô có kích thước 450 mm x 750 mm;3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Khay chứa bằng vật liệu không gỉ và không hút nước;3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Côn thử độ sụt của cốt liệu bằng thép không gỉ, chiều dày ít nhất 0,9 mm, đường kính nhỏ 40 mm, đường kính lớn 90 mm, chiều cao 75 mm;3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Que chọc kim loại khối lượng 340g  5g, dài 25mm  3 mm được vê tròn hai đầu;Phễu chứa dùng để rót cốt liệu vào côn;Bộ dụng cụ côn thử độ sụt bao gồm:3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Côn thử độ sụt3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Que chọc bằng kim loại3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: 3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Bình hút ẩm;Sàng có kích thước mắt sàng 5 mm và 140 m;3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: 4. CHUẨN BỊ MẪU THÍ NGHIỆM: Mẫu thử được lấy và rút gọn theo TCVN 7572-1: 2006 Cốt liệu nhỏ: Hỗn hợp các hạt cốt liệu kích thước chủ yếu từ 0.14 mm đến 5mm.4. CHUẨN BỊ MẪU THÍ NGHIỆM: Cốt liệu lớn: Hỗn hợp các hạt cốt liệu kích thước từ 5 mm đến 70mm.4. CHUẨN BỊ MẪU THÍ NGHIỆM: Cốt liệu lớn: Lấy khoảng 1 kg đã sàng loại bỏ cỡ hạt nhỏ hơn 5 mm.Cốt liệu nhỏ: Lấy khoảng 0,5 kg cốt liệu nhỏ đã sàng bỏ loại cỡ hạt lớn hơn 5 mm và gạn rửa loại bỏ cỡ hạt nhỏ hơn 140 m.Mỗi loại cốt liệu chuẩn bị 2 mẫu để thử song song.5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Bước 1: Ngâm mẫuCác mẫu cốt liệu sau khi chuẩn bị được ngâm trong các thùng ngâm mẫu trong 24 4 giờ ở nhiệt độ 27oC2oC. Trong thời gian đầu ngâm mẫu, cứ khoảng từ 1 giờ đến 2 giờ khuấy nhẹ cốt liệu một lần để loại bọt khí bám trên bề mặt hạt cốt liệu.5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Bước 2: Làm khô bề mặt mẫu (đưa cốt liệu về trạng thái bão hòa nước, khô bề mặt)2.1: Vớt mẫu ra khỏi thùng ngâm2.2: Làm khô bề mặt mẫu5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Đối với cốt liệu lớnDùng khăn bông lau khô nước đọng trên bề mặt hạt cốt liệu.5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Đối với cốt liệu nhỏ:Rải cốt liệu nhỏ lên khay thành một lớp mỏng và để cốt liệu khô tự nhiên ngoài không khí. Chú ý không để trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời. Có thể đặt khay mẫu dưới quạt nhẹ hoặc dùng máy sấy cầm tay sấy nhẹ, kết hợp đảo đều mẫu. Trong thời gian chờ cốt liệu khô, thỉnh thoảng kiểm tra tình trạng ẩm của cốt liệu bằng côn thử và que chọc theo quy trình sau: 5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Đặt côn thử trên nền phẳng, nhẵn không thấm nước; Đổ đầy cốt liệu qua phễu vào côn thử; Dùng que chọc đầm nhẹ 25 lần; Không đổ đầy thêm cốt liệu vào côn;Nhấc nhẹ côn lên và so sánh hình dáng của khối cốt liệu với các dạng cốt liệu chuẩn (xem hình). Hình c)Hình a)Hình b)Hình d)5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : 5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Nhấc nhẹ côn lên và so sánh hình dáng của khối cốt liệu với các dạng cốt liệu chuẩnNếu khối cốt liệu có hình dạng tương tự Hình c), cốt liệu đã đạt đến trạng thái bão hoà nước khô bề mặt. Nếu có dạng Hình a) và b), cần tiếp tục làm khô cốt liệu và thử lại đến khi đạt trạng thái như Hình c). Nếu có dạng Hình d), cốt liệu đã bị quá khô, cần ngâm lại cốt liệu vào nước và tiến hành thử lại đến khi đạt yêu cầu.5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : 5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Bước 3: Tiến hành cân thí nghiệmNgay sau khi làm khô bề mặt mẫu, tiến hành cân mẫu và ghi giá trị khối lượng (m1); Cốt liệu lớn: Cân khoảng 1000g5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Cốt liệu nhỏ: Cân khoảng 500gTừ từ đổ mẫu vào bình thử5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : 5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Đổ thêm nước, xoay và lắc đều bình để bọt khí không còn đọng lại. Đổ tiếp nước cho đầy bình. Đặt nhẹ tấm kính lên miệng bình đảm bảo không còn bọt khí đọng lại ở bề mặt tiếp giáp giữa nước trong bình và tấm kính;5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : 5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Dùng khăn lau khô bề mặt ngoài của bình thử và cân bình + mẫu + nước + tấm kính, ghi lại khối lượng (m2);5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : cân bình + mẫu + nước + tấm kính, ghi lại khối lượng (m2)5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Đổ nước và mẫu trong bình qua sàng 140 m đối với cốt liệu nhỏ và qua sàng 5 mm đối với cốt liệu lớn rồi cho ra khay;Tráng sạch bình đến khi không còn mẫu đọng lại.5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Đổ đầy nước vào bình, lặp lại thao tác đặt tấm kính lên trên miệng như trên, lau khô mặt ngoài bình thử. Cân và ghi lại khối lượng bình + nước + tấm kính (m3).5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Bước 3: Sấy mẫu đến khối lượng không đổi, để nguội mẫu đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm sau đó cân khối lượng mẫu khô (m4).5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Cốt liệu sau khi sấy5. 	TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM : Cân cốt liệu sau khi sấy6. 	TÍNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Khối lượng riêng của cốt liệu (ρa), tính bằng g/cm3, chính xác đến 0,01 g/cm3, được xác định theo công thức sau:Trong đó:ρn : là khối lượng riêng của nước, (g/cm3)m2 : là khối lượng của bình + nước + tấm kính + mẫu, (g)m3 : là khối lượng của bình + nước + tấm kính, (g)m4 : là khối lượng mẫu ở trạng thái khô hoàn toàn, (g)6. 	TÍNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Khối lượng thể tích của cốt liệu ở trạng thái khô (ρvk), tính bằng g/cm3, chính xác đến 0,01 g/cm3, được xác định theo công thức sau:Trong đó:ρn; m2; m3; m4 : giống như ở trên;m1 : là khối lượng mẫu ở trạng thái khô gió, (g)6. 	TÍNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Khối lượng thể tích của cốt liệu ở trạng thái bão hoà nước (ρvbh), tính bằng g/cm3, lấy chính xác đến 0,01 g/cm3, được xác định theo công thức sau:	Trong đó:ρn; m1; m2; m3 : giống như ở trên;Kết quả thử khối lượng riêng, khối lượng thể tính của cốt liệu là giá trị trung bình cộng số học của hai kết quả thử song song. Nếu kết quả giữa hai lần thử chênh lệch nhau lớn hơn 0,02 g/cm3 cần tiến hành thử lại lần thứ ba. Kết quả thử là trung bình cộng của hai giá trị gần nhau nhất.6. 	TÍNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 6. 	TÍNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Độ hút nước của cốt liệu (W), tính bằng phần trăm khối lượng, chính xác đến 0,1 %, xác định theo công thức:Các ký hiệu giống như ở trên.Kết quả thử độ hút nước của cốt liệu là giá trị trung bình cộng của hai kết quả thử song song. Nếu chênh lệch giữa hai lần thử lớn hơn 0,2 %, tiến hành thử lần thứ ba và khi đó kết quả thử là trung bình cộng của hai giá trị gần nhau nhất.7. 	BÁO CÁO THÍ NGHIỆM: Báo cáo thí nghiệm cần có các thông tin sau:Loại và nguồn gốc cốt liệu;Tên kho bãi hoặc công trường;Vị trí lấy mẫu;Ngày lấy mẫu, ngày thí nghiệm;Tiêu chuẩn áp dụng;Khối lượng mẫu qua các bước thử (m1; m2; m3; m4);Kết quả thử;Tên người thí nghiệm và cơ sở thí nghiệm;