Bài giảng Các tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng - Bài 4: Xác định thành phần hạt của cốt liệu

BÀI 4: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU1. CÁC KHÁI NIỆMPhương pháp thí nghiệm này xác định thành phần hạt của cốt liệu nhỏ, cốt liệu lớn và xác định mô đun độ lớn của cốt liệu nhỏ.2. TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG:3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: TCVN 7572 - 2: 2006Cân kỹ thuật có độ chính xác 1 %;Mô đun độ lớn của cốt liệu nhỏ là chỉ tiêu danh nghĩa đánh giá mức độ thô hoặc mịn của hạt cốt liệu nhỏ (cát).(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: 3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Máy lắc sàng;3. 	DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Bộ sàng tiêu chuẩn, kích thước mắt sàng 2.5mm; 5mm; 10mm; 20mm; 40mm; 70mm; 100mm và sàng lưới kích thước mắt sàng 140m; 315m; 630m; 1.25mm theo bảng sau:Kích thước lỗ sàngCốt liệu nhỏCốt liệu lớn140m315m630m1.25mm2.5mm5mm5mm10mm20mm40mm70mm100mmChú thích: Có thể sử dụng thêm các sàng có kích thước nằm giữa các kích thước đã nêu trong bảng.Sàng có kích thước lỗ sàng 5.00mm3. 	DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: 3. 	DỤNG CỤ, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: (Bộ sàng tiêu chuẩn)4. CHUẨN BỊ MẪU THÍ NGHIỆM: Mẫu thử được lấy theo TCVN 7572-1: 2006 và TCVN 7570: 2006 Trong đó quy định: Trước khi tiến hành thí nghiệm, mẫu được sấy đến khối lượng không đổi, sau đó để nguội đến nhiệt độ phòng. 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.5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Bước 1: Cân một lượng mẫu thử (m) để thí nghiệmCốt liệu nhỏ: Cân khoảng 1000g (m) cốt liệu đã sàng qua sàng có kích thước mắt sàng 5 mm; 5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cân khoảng 1000g (m) cốt liệu nhỏ 5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cốt liệu lớn: Cân một lượng mẫu thử đã được chuẩn bị với khối lượng (m) phù hợp kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu theo Bảng 2 TCVN 7572_2:2006Kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu (Dmax)(mm)Khối lượng mẫu, không nhỏ hơn(kg)10520540107030Lớn hơn 70505. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cân cốt liệu lớn5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cân cốt liệu lớn5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Bước 2: Xếp chồng từ trên xuống dưới bộ sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thước mắt sàng từ lớn đến nhỏCốt liệu nhỏ: Xếp chồng từ trên xuống dưới bộ sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thước mắt sàng từ lớn đến nhỏ như sau: 2,5 mm; 1,25 mm; 630 m; 315 m; 140 m và đáy sàng;Xếp chồng từ trên xuống dưới bộ sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thước mắt sàng từ lớn đến nhỏ như sau: 100 mm; 70 mm; 40 mm; 20 mm; 10 mm; 5 mm và đáy sàng.5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM (Bộ sàng dùng cho cốt liệu nhỏ)(Bộ sàng dùng cho cốt liệu lớn)5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Bước 3: Tiến hành sàng: Đổ cốt liệu đã cân vào sàng trên cùng và tiến hành sàng; Có thể dùng máy lắc sàng hoặc sàng tay;Ở đây:+ Với cốt liệu nhỏ: tiến hành sàng bằng máy lắc sàng+ Với cốt liệu lớn: tiến hành sàng bằng tayVới cốt liệu nhỏ:5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Đổ cốt liệu vào sàng trên cùng của bộ sàngĐậy nắp của bộ sàng5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cho vào máy lắc sàng5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Siết chặt bộ sàng vào khung của máy lắc sàng và khởi động máy lắc sàng;5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Với cốt liệu lớn:Đổ dần cốt liệu đã cân vào sàng trên cùng và tiến hành sàng. Chú ý:Chiều dày lớp vật liệu đổ vào mỗi sàng không được vượt quá kích thước của hạt lớn nhất trong sàng;Do đó nếu lượng cốt liệu lớn thì phải chia ra sàng nhiều lần.5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Sàng bằng tay đối với cốt liệu lớn5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Bước 4: Thời điểm dừng sàngKhi dùng máy sàng thì thời gian sàng theo qui định của từng loại máy. Khi sàng bằng tay thì thời điểm dừng sàng là khi sàng trong vòng 1 phút mà lượng lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0,1 % khối lượng mẫu thử.Bước 5: Cân lượng sót trên từng sàng (mi), chính xác đến 1g;5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cốt liệu sau khi sàng:5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cân lượng sót trên từng sàng (mi) 5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Dùng bàn chải chải sạch cốt liệu còn dính trên sàng5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Cân lượng sót trên từng sàng (mi) 6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: 6.1 Lượng sót riêng trên từng sàng kích thước mắt sàng i (ai), tính bằng phần trăm khối lượng, chính xác đến 0,1 %; được tính theo công thức:Trong đó:mi : là khối lượng phần còn lại trên sàng có kích thước mắt sàng i, (g)m : là tổng khối lượng mẫu thử, (g) Ai = ai + ... + a2,5 	Trong đó:ai: là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng i, (%)a2,5: là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng 2,5 mm, (%).Với cốt liệu nhỏ:6.2 Lượng sót tích lũy trên sàng kích thước mắt sàng i: là tổng lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng lớn hơn nó và lượng sót riêng bản thân nó. Lượng sót tích lũy (Ai), tính bằng phần trăm khối lượng, chính xác tới 0,1 %, theo công thức:6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Ai = ai + ... + a70 	 Trong đó:ai : là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng i, tính bằng phần trăm khối lượng (%);a70 : là lượng sót riêng trên sàng có kích thước mắt sàng 70 mm, tính bằng phần trăm khối lượng (%).6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Với cốt liệu lớn:6.3 Môđun độ lớn của cốt liệu nhỏ (Mdl), không thứ nguyên, chính xác tới 0,1; được tính theo công thức:	Trong đó:A2,5; A1,25; A0,63; A0,315; A0,14: là lượng sót tích luỹ trên các sàng kích thước mắt sàng tương ứng 2,5 mm; 1,25 mm; 630 m; 315 m và 140 m.6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: 6.4 Vẽ biểu đồ biểu diễn vùng quy phạm của cốt liệu nhỏ và đường thành phần hạt của cốt liệu nhỏ.Vùng quy phạm của cát (cốt liệu nhỏ) xác định theo bảng yêu cầu thành phần hạt của cát để chế tạo bê tông và vữa, theo bảng 1-TCVN 7570:2006 - Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật.6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Đường thành phần hạt của cốt liệu nhỏ được vẽ căn cứ vào lượng sót tích luỹ trên mỗi sàng và đường kính cỡ hạt.Kích thước lỗ sàngLượng sót tích luỹ trên sàng, % khối lượngCát thôCát mịn2,5 mmTừ 0 đến 2001,25 mmTừ 15 đến 45Từ 0 đến 15630 mTừ 35 đến 70Từ 0 đến 35315 mTừ 65 đến 90Từ 5 đến 65140 mTừ 90 đến100Từ 65 đến 90Lượng qua sàng 140 m, không lớn hơn10356. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Bảng 1 – Thành phần hạt của cátBiểu đồ biểu diễn vùng quy phạm và đường thành phần hạt cốt liệu nhỏ.6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: 6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: 6.5 Vẽ biểu đồ biểu diễn vùng quy phạm của cốt liệu lớn và đường thành phần hạt của cốt liệu lớn.Đường thành phần hạt của cốt liệu lớn được vẽ căn cứ vào lượng sót tích luỹ trên mỗi sàng và đường kính cỡ hạt.Vùng quy phạm của cốt liệu lớn xác định theo bảng yêu cầu thành phần hạt của cốt liệu lớn để chế tạo bê tông và vữa, theo bảng 4-TCVN 7570:2006 - Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuậtBảng 4 – Thành phần hạt của cốt liệu lớn6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Kích thước lỗ sàngmmLượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng, ứng với kích thước hạt liệu nhỏ nhất và lớn nhất, mm5-105-205-405-7010-4010-7020-701000007000-1000-100-104000-1040-700-1040-7040-702000-1040-7040-7090-100100-1040-7090-10090-100590-10090-10090-10090-1006. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ: Biểu đồ biểu diễn vùng quy phạm và đường thành phần hạt cốt liệu lớn.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;Bộ sàng thử cốt liệu;Lượng sót trên từng sàng, tính theo phần trăm khối lượng;Lượng sót tích luỹ trên từng sàng, tính theo phần trăm khối lượng;Đối với cốt liệu nhỏ: phần trăm lượng hạt lớn hơn 5 mm, phần trăm lượng hạt nhỏ hơn 0.14 mm, môđun độ lớn;Đối với cốt liệu lớn: cỡ hạt lớn nhất;Tên người thí nghiệm và cơ sở thí nghiệm;Viện dẫn tiêu chuẩn thí nghiệm;