Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngSV Nguyễn Văn Nam Page 1Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngBài 1 : XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG- KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VẬTLIỆUA] Xác định khối lượng riêng của vật liệu: I] Mục đích thí nghiệm :- Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác định chỉ tiêu cơ bản – khối lượng riêng – của vật liệu.- Ứng dụng bài học để xác định khối lượng riêng của một số vật liệu để đưa vào ứng dụng như: xác định khối lượng công trình, tính cấp phối bêtông, …II] Cơ sở lý thuyết :- Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể tíchvật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc.- Công thức tính toán: [1-1]Trong đó: : Khối lượng riêng của vật liệu [g/ : Khối lượng của vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô [g] : Thể tích hoàn toàn đặc của vật liệu[cm3]III] Tiến hành thí nghiệm :1] Xác định khối lượng riêng của xi măng:a] Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu :- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g.- Bình Lechatelier.- Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm.- Tủ sấy, bình hút ẩm, Ximăng, dầu hoả. SV Nguyễn Văn Nam Page 2Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngb] Trình tự thí nghiệm :- Dùng phương pháp: thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ.- Ximăng được sấy ở nhiệt độ 105-110°C trong 2h; sau đó để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ trong phòng thí nghiệm. Sàng ximăng qua sàng 0.63mm để loại bỏ tạp chất và hạt ximăng đã vóncục.- Đổ dầu hoả vào bình Lechatelier tới khi mặt thoáng của dầu ở vạchsố 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.- 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.SV Nguyễn Văn Nam Page 3Bình Le ChatelieBáo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Kết quả thí nghiệm [ chính xác đến đến 0.1g/cm3] là trị số trung bình cộng của 2 lần thí nghiệm, sai số 2 lần thí nghiệm không quá 0.02g/cm3c] Kết quả tính toán:Lần 1 Lần 2m [g] 6565[ml] 21.8 21.7[g/ 2.982 2.995Sai số: d] Nhận xét:- Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng là tương đối chính xác với sai số 0.1 [g/].So với khối lượng xi măng theo lý thuyết [3.05-3.15 [g/]].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.2] Xác đinh khối lượng riêng của cát:a] Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu :- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g.- Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn [bình tỉ trọng].- Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm.- Tủ sấy, bình hút ẩm.- Cát, nước…SV Nguyễn Văn Nam Page 4Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngb] Trình tự thí nghiệm:- Qui ước rằng: trong mỗi hạt cát không tồn tại lổ rỗng kín.- Dùng phương pháp: thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ.- được sàng qua sàng 5mm để loại bỏ hạt lớn hơn 5mm. Sau đó, cát được rửa sạch [ để loại bỏ hạt nhỏ hơn 0.14mm], sấy khô đến khốiluợng không đổi ở nhiệt độ 105-110°C. Cát được để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng.- Bình khối lượng riêng được rửa sạch, sấy khô.- 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 ½ 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.SV Nguyễn Văn Nam Page 5Bình tỉ trọngBáo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- 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: γa=][12mmGG−− [1-2]- Kết quả thí nghiệm [ chính xác đến 0.1g/cm3] là trị số trung bình của 2 lần thí nghiệm,sai số 2 thí nghiệm này không chênh nhau quá0.02g/cm3.c] Kết quả thí nghiệm:Lần 1 Lần 2G[ g] 500 500m1[g] 1234.21234.2m2[ g] 1538.11537.9γa[g/cm3] 2.55 2.548 Kết quả khối lượng riêng của cát Sai số : [Chấp nhận] γa= g/cm3.[ kết quả chính xác đến 0.1 g/cm3]d] Nhận xét kết quả:- 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 kình lớn hơn 5mm.+ Sai số do dụng cụ đo.+ Sai số đọc kết quả do hiện tượng lực căng mặt ngoài.SV Nguyễn Văn Nam Page 6Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng+ Trong quá trình làm thí nghiệm làm thất thoát cát do gió thổi, do thao tác chưa cẩn thận.B] Xác định khối lượng thể tích của vật liệu:I] Mục đích thí nghiệm :- Làm quen với phương pháp thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của vật liệu- Ứng dụng bài học để tính khối lượng công trình , cấp phối bê tông.II] Cơ sở lý thuyết:- Khối lượng thể tích của vật liệu được đo ở trạng thái tự nhiên.- Công thức tính : [2-1] Trong đó : : khối lượng thể tích của vật liệu [g/] m : Khối lượng vật liệu ở trạng thái tự nhiên [g] : Thêt tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên [] - Khối lượng thể tích phụ thuộc độ ẩm, nên khi xác định cần xác định luôn độ ẩm.- Đối với vật liệu rời [xi măng, cát, đá ] ta xác định thể tích vật liệu bằng cách đổ vật liệu từ một độ cao nhất định xuống một thùng đo biết trước thể tích.- Đối với vật liệu có kích thước rõ ràng, ta tiến hành đo kích thước ba chiều, mỗi chiều đo 3 vị trí.III] Thí nghiệm :1] Xác định khối lượng thể tích của xi măng:a] Dụng cụ, thiết bị và nguyên liệu:- Cân kỹ thuật, độ chính xác 1gam.- Lò sấy, bình hút ẩm.- Thùng chứa 2.83lít.- Ximăng cần có cho các lần thí nghiệm.b] Trình tự thí nghiệm:- Lấy xi măng trong bao để làm thí nghiệm.- Xác định khối lượng của thùng đong 2.83 lít bằng cân kỹ thuật, được giá trị [g].SV Nguyễn Văn Nam Page 7Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Xi măng được đổ vào đổ vào thùng có thể tích 2.83lít thông qua 1 phểu. Miệng tháo của phểu nằm cách mặt thùng đong là 10cm.- Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng.- Đem cân thùng đã đầy Ximăng, được giá trị m2 [g].- Khối lượng thể tích của Ximăng được tính theo công thức [2-1] như sau: [g/cm3]c] Tính toán kết quả :2315 23155367 53201.078 1.062Vậy khối lượng thể tích của xi măng : Sai số : [Chấp nhận]d] Nhận xét kết quả thí nghiệm :- Kết quả trên có thể chấp nhận được- Kết quả vẫn có sai số do nhưng nguyên nhân sau:+ Sai số do dụng cụ đo+ Sai số do đọc kết quả+ Do khi làm thí nghiệm xi măng bị hút ẩm, thao tác thí nghiệm chưa cẩn thận.2] Xác định khối lượng thể tích của cát :a] Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:- Lò sấy, bình hút ẩm.- Cân kỹ thuật, độ chính xác 1 gam.- Thùng chứa 2.83 lít.- Cát cần có cho các lần thí nghiệm.b] Trình tự thí nghiệm :- Xác định khối lượng của thùng đong thể tích bằng cân kỹ thuật, được giá trị m1[g].- Cát được đổ vào thùng đong thể tích thông qua 1 phểu. Miệng đáy của phểu nằm cách đáy mặt thùng đong là 10cm.- Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng.- Đem cân thùng đã chứa đầy cát, được giá trị m2[ g].SV Nguyễn Văn Nam Page 8Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức [2-1] như sau: γo = 283012mm −[g/cm3]Xác định độ ẩm của cát:- Lấy một mẫu cát vừa xác định khối lượng thể tích ở trên đem đi cân được khối lượng - Sau đó đem đi sấy khô tới khối lượng không đổi. Sau đó mang đi cân được khối lượng - Mang đĩa đựng mâu cát trên đi cân được khối lượng - Độ ẩm của cát được tính bằng công thức: [%]c] Tính toán kết quả :Vậy :Khối lượngtự nhiên của cát là : .Độ ẩm của cát: w = 5.69 [%]d] Nhận xét kết quả :- 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 xuông …3] Xác định khối lượng thể tích của đá :a] Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu :- Cân kỹ thuật độ chính xác 1 gam. - Cân đông hồ độ chúnh xác 200 gam.- Thùng đong thể tích 14.16 lít.- Đá cần có cho các lần thí nghiệm.b] Trình tự thí nghiệm :SV Nguyễn Văn Nam Page 9m1[g] 6159 6198m2[g] 2315 2315γo[g/cm3] 1.36 1.372341.2328.4103.4W[%] 5.69Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Xác định khối lượng của thùng đong 14.16 lít bằng cân kỹ thuật, được giá trị m1[ gam].- Đá được đổ vào thùng đong, độ cao rơi với miệng thùng đong là 10cm.- Dùng thứơc gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng.- Đem cân thùng đã chứa đầy đá[ dùng cân đồng hồ], được giá trị m2[ gam].- Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức [2-1] như sau γo =1416012mm −[g/cm3]c] Tính toán kết quả :m1[ g] 29400 29300m2[ g] 8900 8900γo[g/cm3] 1.448 1.441Kết quả : Sai số : [Chấp nhận]d] Nhận xét kết quả :- 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…4] Xác định khối lượng thể tích của gạch :a] Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu:- Lò sấy,bình hút ẩm.- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1 gam.- Thước kẹp và thứơc gập để đo chiều dài [gạch 4 lỗ và gạch đinh].- Gạc đất sét nung cần cho các lần thí nghiệm.b] Trình tự thí nghiệm:- Dùng cân kỹ thuật để cân khối lượng G của mỗi viên gạch[g].SV Nguyễn Văn Nam Page 10Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Dùng thước đo các cạnh của viên gạch. Quy ước: cạnh dài nhất là a, cạnh ngắn nhất là c, cạnh còn lại là b. Mỗi cạnh đo 3 lần và lấy giá trị trung bình cộng để làm giá trị tính toán của cạnh đó:- aTB=[a1+ a2+ a3]/3 [cm]- bTB=[b1+ b2+ b3]/3 [cm]- cTB=[c1+ c2+ c3]/3 [cm]- Xác định thể tích tự nhiên của viên gạch[ có tính độ rỗng hiình học] theo công thức:Vo= aTBx bTBx cTB [cm3]- Xác định khối lượng thể tích biểu kiến của viên gạch theo công thức:γo=G/Vo [g/cm3]c] Tính toán kết quả :+ Gạch 4 lỗ :Viên 1Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 17.9 8.25 812192 17.95 8.25 83 17.95 8.2 817.93 8.23 81180.51.033 Viên 2Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 18 8 8.11205.12 17.8 8.1 83 17.8 8.1 8.117.87 8.07 8.071163.781.036SV Nguyễn Văn Nam Page 11Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngViên 3Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 17.9 8 8.21198.42 18 8.1 8.13 17.8 8.1 8.117.9 8.07 8.8.13[ 1176.371.019Viên 4Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 17.9 8.1 81214.62 17.8 8.2 83 17.9 8.2 817.87 8.17 81167.981.04Viên 5Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 17.9 7.8 8.112092 17.8 7.8 8.13 17.8 7.8 8.117.83 7.8 8.1[ 1126.51.073Kết quả : + Gạch đinh :Viên 1Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 18.3 7.9 4.4990.72 18.2 7.9 4.33 18.2 7.9 4.418.23 7.9 4.37[ 629.35SV Nguyễn Văn Nam Page 12Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng1.574 Viên 2Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 18.4 7.8 4.4993.12 18.2 7.8 4.43 18.3 7.8 4.318.3 7.8 4.37623.771.592Viên 3Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 17.7 8.1 4.1918.32 17.8 8.0 4.13 17.8 8.1 4.217.77 8.07 4.13[ 592.261.55Viên 4Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]118.4 8 4.1950.2218.45 8 4.1318.3 7.9 4.218.4 7.974.17[ 611.51.55Viên 5Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]118.3 7.9 4.1910218.3 7.9 4.2318.45 7.9 4.118.4 7.9 4.1[ 595.971.527Kết quả: SV Nguyễn Văn Nam Page 13Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng+ Bê tông nặng :Viên 1Lần đo a[cm] b[cm] c[cm] G[g]1 15.1 14.5 14.780502 15.2 14.6 14.63 15.1 14.6 14.615.13 14.57 14.633225.12.496Kết quả : d] Nhận xét kết quả :- Kết quả trên tương đối chính xác.- Kết quả có thể có sai số do dụng cụ đo, đọc kích thước chưa chính xác. Bài 2 : Xác định lượng nước tiêu chuẩn của bê tông :I] Mục đích thí nghiệm :- Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác định 2 đại lượng: lượng nước tiêu chuẩn của Ximăng và mác Ximăng.- Từ hồ Ximăng có độ dẻo tiêu chuẩn, ta có thể xác định được thời gian ninh kết của hồ Ximăng và từ đó đưa ra thời gian thi công hợplý choi ximăng và hỗn hợp bêtông, Ngoài ra, từ lượng nước tiêu chuẩn ta có thể xác định được lượng nước ứng với lúc hỗn hợp bêtông có độ lưu động tốt nhất mà không bị phân tầng.- Xác định mác Ximăng tức là xác định một đại lượng cần phải coc để tính toán cấp phối bêtông.II] Thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn của xi măng :1] Cơ sở lý thuyết :- Lưọng nước tiêu chuẩn là lượng nước đảm bảo chế tạo hồ Ximăng đạt độ dẻo tiêu chuẩn. Lượng nước tiêu chuẩn được tính bằng % sovới lượng Ximăng.- Độ dẻo của Ximăng được xác định bằng dụng cụ Vica, với kim Vica đường kính bằng 10mm. Cho kim rơi từ độ cao H= 40mm so SV Nguyễn Văn Nam Page 14Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngvới mặt hồ Ximăng, nếu hồ Ximăng đảm bảo độ cắm sâu của kim Vica từ 33-35mm thì hồ Ximăng đó có độ dẻo tiêu chuẩn và lượng nước tương ứng là lương nước tiêu chuẩn.2] Dụng cụ, thiết bị và nguyên liệu :- Dụng cụ Vica.- Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g.- Khâu hình côn bằng nhựa.- Chảo hình chỏm cầu và bay [ khi trộn tay] hoặc máy trộn.- Ống đong hình trụ loại 150ml, pipet, khăn lau ướt.3] Trình tự thí nghiệm :- Cân 400g ximăng đã sàng qua sàng 0.63mm.- Đong lượng nước bằng 27% hoặc 29% so với lượng Ximăng.- Nếu trộn tay: cho lượng ximăng này vào chảo trộn đã lau ẩm, dùngbay moi thành hốc ở giữa, đổ lượng nước vào, sau 30 giây bắt đầu trộn đều theo kiểu dằn mạnh và giật lùi, thời gian trộn khoảng 5 phút.- Nếu trộn bằng máy:+ Lau ẩm nồi trộn, cánh trộn của máy.+ Cho nước vào nồi trộn trước, sau đó cho Ximăng vào nồi trộn.+ Lắp cánh trộn vào máy, cho máy trộn ở tốc độ thấp trong 60 giây, dừng máy.+ Dùng bay vét sạch hồ Ximăng dính ở cánh trộn và thành nồi trong khoảng thời gian 30 giây.+ Tiếp tục cho máy trộn ở tốc độ cao trong 120 giây.- Trộn xong, dùng bay cho hồ Ximăng vào khâu hình côn và cho một lần, ép sát vành khâu xuống mặt tấm mica rồi dập tấm mica lên mặt bàn 5-6 cái. Dùng bay đã lau ẩm gạt cho hồ Ximăng bằng mặt khâu.- Đặt khâu vào dụng cụ Vica. Hạ cho đầu kim Vica tựa trên miệng vành khâu, khoá chặt kim Vica, điều chỉnh kim chia vạch về số 40.Khoá chặt kim chia vạch, di chuyển tấm mica sao cho kim Vica ở ngay giữa vành khâu. Mở vít cho kim Vica tự do cắm vào hồ Ximăng.- Sau 30 giây, ta cố định kim và đọc giá trị. Nếu đầu kim cắm vào hồcách đáy 5-7mm thì đạt. Nếu không đạt thì phải trộn mẻ khác vơí lượng nước nhiều hơn hoặc ít hơn 0.5%.4] Tính toán kết quả :SV Nguyễn Văn Nam Page 15Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngLần 1Khối lượng xi măng [g] 400Tỷ lệ nước trên xi măng [N/X] [%] 27Độ sụt của kim vica [mm] 5Vậy lượng nước tiêu chuẩn của xi măng là 27%5] Nhận xét kết quả :- Kết quả trên tương đối chính xác và có thể chấp nhận được. - Khi làm thí nghiệm vẫn còn mác phải sai số như: + Sai số do dụng cụ đo.+ Sai số do đọc số liệu. + Sai số do làm hao nguyên liệu như để gió bay, thao tác không chuẩn làm xi măng bị bay ra ngoài…+ Sai số do thao tác làm thí nghiệm không chuẩn.III] Thí nghiệm xác định mác xi măng :1] Cơ sở lý thuyết :- Mác Ximăng được xác định dựa theo:+ Cường độ chịu uốn của 3 mẫu vữa Ximăng tiêu chuẩn.+ Cường độ chịu nén của 6 nửa mẫu thử tạo thành từ 3 mẫu vừa nói trên.- Ba mẫu ban đầu dùng xác định cường độ chịu uốn phải thoả yêu cầu sau:+ Kích thước mẫu thử 4x4x16cm.+ Vữa Ximăng là hỗn hợp Ximăng, cát theo tỷ lệ 1:3. Tỷ lệ N/X= ½.+ Mẫu vữa ximăng sau khi đúc xong phải được dưỡng hộ trong môi trường không khí ẩm của phòng thí nghiệm và 27 ngày trong môi trường nước có nhiệt độ thường.2] Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu :- Khuôn đúc mẫu kích thước 4x4x16cm.- Chày đầm có kích thước mặt đáy 3.5x3.5cm- Cân kỹ thuật độ chính xác 0.1g, ống đong thuỷ tinh 500, pipet.- Cân kỹ thuật độ chính xác 0.1g, ống đong thuỷ tinh 500, pipet.- Chảo hình chỏm cầu và bay[ khi trộn tay] hoặc máy trộn.- Máy uốn và ép mẫu, tấm đệm ép.- Ximăng, cát tiêu chuẩn, nước sạch.3] Trình tự thí nghiệm :SV Nguyễn Văn Nam Page 16Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Lắp ráp khuôn và lau dầu khuôn 4x4x16cm, lắp nắp nối phía trên vào khuôn.- Cân lượng Ximăng X= 450g và cát C= 1350g[ đảm bảo tỷ lệ X/C=1/3]. Cát dùng ở đây là cát tiêu chuẩn[ cỡ hạt từ 0.5-1mm].- Tỷ lệ N/X= 0.5→ N= 225g.- Cho lượng Ximăng và cát vào chảo rồi trộn đều, chảo đã được lau sạch bằng vải ẩm. Sau 1 phút, ta dùng bay moi thành hốc ở giữa, cho lượng nước ở trên vào, tiếp tục trộn đều.- Hỗn hợp vữa trộn xong cho vào mỗi mẫu trong khuôn theo 2 lần, lần1 cho vữa vào khoảng hơn ½ chiều cao của khuôn, đầm 20 chàyqua lại dọc theo chiều dài khuôn[ 2 lượt đi và 2 lượt về, mỗi lượt là5 chày]. Lần 2 tiếp tục cho vữa vào đầy khuôn và cũng đầm qua lại20 chày. Phải đầm bằng 2 tay.- Dằn mỗi đầu khuôn 5 cái, dùng bay đã lau ẩm miết cho nhẵn mặt vữa.- Dưỡng hộ mẫu 1 ngày trong khuôn sau đó lấy ra ngâm nước 27 ngày.- Sau khi dưỡng hộ 28 ngày, lấy mẫu ra lau ráo mặt và thử cường độngay, không để chậm quá 10 phút.+ Tiến hành thí nghiệm uốn mẫu, mỗi mẫu thử bị gãy thành2 nửa.+ Sau đó tiến hành thí nghiệm xác định cường độ chịu nén với 6 nửa mẫu tương ứng.- Giá trị cường độ chịu nén được tính toán:Rn=P/F [kG/cm2].Trong đó :P : Lực nén phá hoại ứng với mỗi nửa mẫu thử [kg].F : Tiết diện chịu lực của mỗi nửa mẫu [. - Mác ximăng là trị số trung bình của 4 kết quả gần nhau nhất trong 6 kết quả nén được.4] Kết quả thí nghiệm :a] Kết quả uốn :Mẫu [kg]1 1902 148SV Nguyễn Văn Nam Page 17Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng3 62b] Kết quả nén :Mẫu Ghi chú1 1557.5 97.34 Nhận2 1124 70.25 Nhận3 918 57.38 Loại4 1232 77 Nhận5 1677 104.8 Nhận6 2207.5 137.97 Loại5] Nhận xét kết quả :- Kết quả thí nghiêm vẫn còn chưa được chính xác do:+ Sai số dụng cụ đo dẫn đến lượng nước và xi măng chưa đạt.+ Khi đúc mâu khuôn chưa đảm bảo đúng kích thước.+ Trộn hồ chưa đều, đầm chưa đúng, đủ.+ Khi nén chưa đặt các mặt nhẵn chịu lực dẫn đén việc chịu lực không đều, mẫu dễ bị phá hoại.+ Mẫu chưa được bảo hộ đúng tieu chuẩn. Bài 3 : Phân tích thành phần hạt của cốt liệu thiết kế cấp phối bê tôngI] Mục đích, ý nghĩa thí nghiệm :- Xác định thành phần hạt của các cốt liệu dùng trong bêtông.- Lựa chọn cốt liệu phù hợp để trôn bêtông.- Thành phần hạt và môđun độ lớn của cát biểu thị tỷ lệ phối hợp cáccấp hạt trong cát, nó quyết định độ rỗng và tỷ diện của cát, do đó ảnh hưởng lớn đến lượng dùng xi măng, lượng dùng nước, tính công tác của hỗn hợp bê tông độ đặc và cường độ của bê tông.II] Cơ sở lý thuyết :1]Cốt liệu nhỏ :- Cát dùng trong bêtông được gọi là cốt liệu nhỏ. Yêu cầu của cát được quy định trong TCVN 340-1986.- Cát trong bêtông và vữa thường có thành phần khoáng nhất định, không chứa các phần tử gây tác hại đến quá trình thuỷ hoá và đôngcứng của ximăng, không có tạp chất gây ăn mòn cốt thép.SV Nguyễn Văn Nam Page 18Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Cát dùng cho bêtông nặng và vữa phải có đường biểu diễn thành phần hạt nằm trong vùng qui định.Kích thước lỗ sàng[ mm] Lượng sót tích luỹ[ %]5.00 0.002.50 00-201.25 15-450.63 35-700.315 70-900.16 90-100lọt sàng 0.16 0-10- Cát bị ẩm có chưa 1 lượng nước, cần phải xác định lượng nước đó để giảm nước trộn bêtông hoặc vữa.- Tuỳ theo độ lớn của cát mà phân chia thành: cát to, trung bình, nhỏ, mịn.2]Cốt liệu lớn đặc chắc :- Cốt liệu lớn đặc chắc dùng cho bêtông nặng là đá dăm, sỏi, sỏi dăm. Yêu cầu kỹ thuật của loại cốt liệu này được quy định theo TCVN 1771-1987.- Thành phần hạt của mỗi cỡ hạt phả nằm trong giới hạn cho trong bảng sau:Kích thước mắt sàng Lượng sót tích luỹ trênsàng[% khối lượng]Dmin 90-1000.5[Dmin+Dmax] 40-70Dmax 00-101.25Dmax 0III] Dụng cụ thí nghiệm :- Bộ sàng tiêu chuẩn[ tiêu chuẩn ASTM] Có kích thước mắt sàng là:+ Đối với cát : 5; 2.5; 2.25; 0.63; 0.315; 0.16 [mm]SV Nguyễn Văn Nam Page 19Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng+ Đối với đá: 32; 25; 20; 12.5; 10; 5 [mm]- Cân kỹ thuật độ chính xác 0.1 gam đối với cát, 1 gam đối với đá.- Tủ sấy, giá xúc, khay đựng.IV] Trình tự thí nghiệm :1] Đối với cát :- Lấy 2kg cát theo phương pháp lấy mẫu cát rồi sấy ở nhiệt độ 105-110°C đến khối lượng không đổi.- 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 địnhthành phần hạt cát không có sỏi, khi đánh giá chất lượng của cát thìviệc xác định này tiến hành sau khi đã rửa cát, khi đó lượng bụi bẩn cũng tính vào lượng lọt qua sàng có kích thước 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; 0.16mm. Có thể tiến hành sàng bằng tay hay bằng máy. Khi sàng bằng tay thì thời gian sàng trên mỗi sàng khi kiểm tra thấy trong 1 phút lượng cát lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0.1% khối lượng mẫu thử.- Chú ý: cho phép xác định thời gian sàng bằng phương pháp đơn giản sau: đặt tờ giấy xuống dưới mỗi luới sàng rồi sàng đều, nếu không có cát lọt qua sàng thì thôi không sàng nữa.- Cân lượng còn lại trên sàng chính xác đến 1%.2] Đối với đá :- Làm tương tự đối với cát nhưng chuẩn bị mẫu thử 15000g[ tuỳ thuộc Dmax] và sàng qua bộ sàng: 32; 25; 20; 12.5; 10; 5 [mm]V] Tính toán kết quả :1] Đối với đá :Bảng số liệu :m=15000[g]Kích thước mắtsàng[mm]Khối lượng sótriêng biệt[ g]Lượng sót riêngbiệt ai [%]Lượng sót tíchluỹ Ai [%]32 760.9 5.07 5.0725 3214.1 21.29 26.3620 3642.4 25.54 51.912.5 4550.4 30.33 82.2310 1649 10.99 93.22SV Nguyễn Văn Nam Page 20Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng5 502.2 3.35 96.57Đáy 128.9Dmin 0.5[Dmax+Dmin] Dmax 1.25DmaxD[mm] 5 32 40Lương sóttích luỹ yêucầu Ai[%]90-100 40-70 00-10 0Lượng sóttích luỹAi[%]96.57 50.82 5.07 0Kết luận Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa2] Đối với cát :Bảng số liệu : m=1000 [g]Kích thướcmắt sàng[mm]Khối lượng sótriêng biệt[ g]Lượng sót riêngbiệt ai [%]Lượng sót tích luỹAi [%]5 02.5 22.4 2.24 2.241.25 71.5 7.15 9.390.63 167.8 16 25.390.315 442 44.2 69.590.16 269.3 26.93 96.52Đáy 20Tổng 993% hao hụt = Kích thước lỗsàng[ mm]Lượng sót tíchluỹ yêu cầu[ %]Lượng sót tíchluỹ [ %]Ghi chúSV Nguyễn Văn Nam Page 21Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng5.00 0.00 0.002.50 00-20 2.241.25 15-45 9.390.63 35-70 25.390.315 70-90 69.590.16 90-100 96.52lọt sàng 0.16 0-10 2.00 Modul độ lớn của cố liệu nhỏ:VI] Nhận xét kết quả:- Kết quả trên cho thấy thành phần hạt của cốt liệu lớn tương đối tốt, phù hợp để tính toán cấp phối bê tông.- Khối lượng đá bị hao hụt nhiều do trời mưa, đá ướt nên bột đá bị dính lại trên sang[không cân được]- Thành phần hạt của cát không được tốt lắm,cát có =2.03 suy ra là cát trung bình.- Kết quả trên bị sai số do dụng cụ đo, thao tác làm thí nghiệm không tốt để vật liệu văng ra ngoài, gió thổi bay…-VII] Xác định độ nén dập và hệ số hóa mềm của cốt liệu lớn:1] Mục đích thí nghiệm:- Thử độ nén dập trong xilanh của cốt liệu lớn, từ đó xác định được mác của cốt liệu lớn.2] Dụng cụ thí nghiệm:- Máy nén thủy có lực nén đạt 500kN.- Xi lanh bằng thép,có đáy rời.- Cân kỹ thuật có độ chính xác 1%.- Bộ sàng tiêu chuẩn theo TCVN 7572-2:2006.- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đảm bảo nhiệt độ sấy ổn định từ 1050C đến 1100C.- Thùng ngâm mẫu.SV Nguyễn Văn Nam Page 22Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng3] Chuẩn bị mẫu:- Sàng cốt liệu lớn có các kích thước:từ 5mm đến 10mm ; 10mm đến20mm; 20 đến 40mm qua các sàng tương ứng với cỡ hạt lớn nhất và nhỏ nhất của từng loại đá dăm [sỏi].Mẫu được lấy trên các sàng nhỏ.- Nếu dùng xi lanh đường kính trong 75mm thì lấy mẫu không ít hơn 0.5 kg. Nếu dùng xi lanh đường kính trong 150 mm thì lấy mẫu không ít hơn 4 kg.- Nếu cốt liệu lớn là hỗn hợp của nhiều cỡ hạt thì phải sàng ra thành từng loại cỡ hạt để thử riêng.- Nếu cỡ hạt lớn hơn 40mm thì đập thành từng hạt từ 10mm đến 20mm,hoặc từ 20 đến 40mm để thử.Khi hai cỡ hạt từ 20mm đến 40mm và từ 40mm đến 70mm có thành phần thạch học như nhau thì kết quả thử cỡ hạt trước có thể làm kết quả cho cỡ hạt sau.- Xác định độ nén dập trong xi lanh,được tiến hành cả cho mẫu ở trong trạng thái khô hoặc trạng thái bão hòa nước.- Mẫu thử ở trạng thái khô thì mẫu được sấy đến khối lượng không đổi.Mẫu thử ở trạng thái bão hòa nước thì ngâm mẫu trong nước 2 giờ.Sau khi ngâm,lấy mẫu ra lau các mặt ngoài rồi thử ngay.4] Thí nghiệm:- Khi xác định cốt liệu lớn đá dăm[sỏi] theo độ nén dập,dùng xi lanhcó đường kính 150mm.Với đá dăm cỡ hạt từ 5mm đến 10mm và từ10mm đến 20mm thì có thể dùng xi lanh đường kính 75mm.- Khi dùng xilanh đường kính 75mm thì cân 400g mẫu đá chuẩn bị ởtrên,khi dùng xi lanh đường kính 150mm thì cân 3kg mẫu.- Mẫu đá dăm[sỏi] được đổ vào xi lanh ở độ cao 50mm.Sau đó dàn phẳng,đặt pit tông sắt vào và đưa xi lanh lên máy ép.- Tăng lực nén của máy ép với tốc độ từ 1kN đến 2kN trong một giây.Nếu dùng xi lanh đường kính 75mm thì dừng tải trọng ở 50kN,với xi lanh đường kính 150mm thì dừng tải trọng ở 200kN.- Mẫu nén xong đem sàng bỏ hạt lọt qua sàng tương ứng với cỡ hạt được nêu trong bảng sau:Kích thước hạt [mm] Kích thước mắt sàng [mm]Từ 5 đến 10 1.25Lớn hơn 10 đến 20 1.5Lớn hơn 20 đến 40 5SV Nguyễn Văn Nam Page 23Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng- Đối với mẫu bảo hòa nước,sau khi sàng phải rửa phần mẫu còn lại trên sàng để loại bỏ hết các bột dính; sau đó lau các mẫu bằng khănkhô rồi mới cân.Mẫu thử ở trạng thái khô,sau khi sàng cân ngay số hạt còn lại trên sang.5] Kết quả và tính toán:Kích thước hạt[mm]Lực [kN]m1 bỏ vào xilanh[g]m2 sau khi sàng[g]Nd[%]Nd[%]KMTrạngtháikhô20-40 202.983000 2352 21.6 [20-40]1.69810-20 69.14 400 345.5 11.385-10 56.9 400 355.6 11.1 [10-20]0.895Trạngtháibãohòa 20-40 199.063000 2618.5 12.7210-20 200.073000 2577.5 14.08- Độ nén dập của cốt liệu lớn []tính bằng phần trăm khối lượng chính xác tới 1% theo công thức:Trong đó :m1: khối lượng đá bỏ vào xilanh nén [g]m2: Khối lượng đá còn sót lại trên sàng [g]Hệ số hóa mềm của cốt liệu lớn [KM] không thứ nguyên ,chính xác tới 0.01: Trong đó :: là độ nén dập của cốt liệu lớn ở trạng thái khô hoàn toàn,tính bằng phần trăm[%]: là độ nén dập của cốt liệu lớn ở trạng thái bão hòanước,tính bằng phần trăm[%]Bài 4: Thiết kế cấp phối bê tông, đúc mẫu thử mác bê tông.SV Nguyễn Văn Nam Page 24Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựngI] Ý nghĩa và mục đích thí nghiệm :- Tính toán cấp phối bêtông là chọn một tỷ lệ phối hợp hợp lý giữa các thành phần nguyên liệu trong bêtông để chế tạo bêtông đạt được các chỉ tiêu, tính chất yêu cầu[ tính công tác, cường độ, tính chống thấm, ] đồng thời đạt được hiệu quả kinh tế[ tiết kiệm được liều lượng ximăng sử dụng].- Mác bêtông là giá tri giới hạn cường độ chịu nén trung bình của các mẫu thí nghiệm hình khối lập phương[ mẫu chuẩn] được chế tạo, bảo dưỡng 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn[ nhiệt độ = 27±2°C, độ ẩm > 95%].II] Cơ sở lý thuyết :Trình tự tính toán cấp phối bêtông1]Xác định tỉ lệ nước /xi măng [N/X]Rb=ARx[X/N±b]Với Rb≤ 500 thì công thức trên thànhRb=ARx[X/N- 0.5]→ X/N= Rb/[ARx]+ 0.5Є[1.4; 2.5]Trong đó : : cường độ của ximăng[ kG/cm2]: cường độ của bêtông thiết kếA : Hệ số, ohuj thuộc vào phẩm chất cốt liệu và phương pháp xác định.Tính chất cốt liệu ATốt 0.65Trung bình 0.6Kém 0.552] Xác định Lượng nước trộn trong 1m3 bêtông theo bảng sau :Độ lưu động củahỗn hợp bêtôngDmax của cốt liệu lớn[mm]Sỏi Đá dămSV Nguyễn Văn Nam Page 25