Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 1 CHỈÅNG I ──────────────────── TÊNH CHÁÚT CÅ L CA VÁÛT LIÃÛU XÁY DỈÛNG §1. CẠC TÊNH CHÁÚT VÁÛT L CH ÚU CA VÁÛT LIÃÛU XÁY DỈÛNG * Nhọm cạc tênh cháút liãn quan âãún cáúu tảo bn thán váût liãûu I. KHÄÚI LỈÅÜNG RIÃNG: 1. Khại niãûm: - Khäúi lỉåüng riãng l khäúi lỉåüng ca mäüt âån vë thãø têch váût liãûu åí trảng thại hon ton âàûc (khäng cọ läù räùng) sau khi âỉåüc sáúy khä åí nhiãût âäü 105 o C ÷ 110 o C âãún khäúi lỉåüng khäng âäøi. - K hiãûu γ a 2. Cäng thỉïc tênh: Khäúi lỉåüng riãng âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau: a a V k G = ; g/cm γ m 3 khä V a - thãø têch hon ton âàûc ca máùu thê nghiãûm 3. Cạc h γ a khạc nhau. häng cọ dảng hçnh hc xạc âënh: Phỉång phạp váût liãûu chiãúm chäù cháút lo 0,2mm, Cán xạc âënh G k , dng phỉång úm chäù cháút lng âãø xạc âënh V a . . ng üc vo thnh pháưn cáúu tảo v cáúu trục vi mä ca khäúi lỉåüng riãng âỉåüc láúy bàòng khäúi lỉåüng riãng trung 3 , kg/l, t/ trong âọ: G k - khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm trong trảng thại h xạc âënh: Ty theo tỉìng loải váût liãûu m cọ nhỉỵng phỉång phạp xạc âën a. Váût liãûu âỉåüc coi nhỉ hon ton âàûc chàõc: thẹp, kênh - Âäúi våïi máùu cọ dảng hçnh hc xạc âënh: Phỉång phạp cán âo bçnh thỉåìng. - Âäúi våïi máùu k íng xạc âënh V a . b. Váût liãûu khäng hon ton âàûc chàõc: gảch, âạ, bãtäng, vỉỵa . . . - Nghiãưn nh máùu váût liãûu âãún mỉïc nh hån phạp váût liãûu chiã 4 héa: - Khäúi lỉåüng riãng ca váût liãûu chè phủ th nọ nãn biãún âäüng trong mäüt phảm vi nh . - Dng âãø tênh toạn cáúp phäúi váût liãûu häùn håüp, mäüt säú chè tiãu váût l khạc - Âäúi våïi váût liãûu häùn håüp, bçnh xạc âënh theo cäng thỉïc sau: n γγγ n n hh a G GG GGG γ +++ + + + = 21 21 váût liãûu thỉåìng gàûp : 21 - Khäúi lỉåüng riãng γ a ca mäüt säú loải Âạ thiãn nhiãn : 2,5 ÷ 3 g/cm 3 Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng trong đổ móng cơng trình Giaùo aùn Vỏỷt lióỷu xỏy dổỷng Trang 2 Gaỷch ngoùi õỏỳt seùt nung : 2,6 ữ 2,7 g/cm 3 Vỏỷt lióỷu hổợu cồ (gọự, bitum, chỏỳt deớo, v.v ): 0,9 ữ 1,6 g/cm 3 G THỉ TấCH: Khaùi óứ tờch: laỡ khọỳi lổồỹng cuớa mọỹt õồn vở thóứ tờch vỏỷt lióỷu ồớ traỷng thaùi tổỷ thaùi tổỷ nhión sau khi õổồỹc sỏỳy khọ ồớ nhióỷt õọỹ 105 o C ữ 110 o C õóỳn khọỳi lổồỹng khọng ứi. ồỹng cuớa mọỹt õồn vở thóứ tờch vỏỷt lióỷu daỷng haỷt ỡi raùc ỷng thaùi tổỷ nhión. Kyù hióỷu o x , o dd Ximng 2,9 ữ 3,2 g/cm 3 Bótọng nỷng : 2,5 ữ 2,6 g/cm 3 II. KHI LặĩN 1. nióỷm: - Khọỳi lổồỹng th nhión (kóứ caớ lọự rọựng). Kyù hióỷu o tn , o W - Khọỳi lổồỹng thóứ tờch tióu chuỏứn: laỡ khọỳi lổồỹng cuớa mọỹt õồn vở thóứ tờch vỏỷt lióỷu ồớ traỷng õọ Kyù hióỷu o tc , o - Khọỳi lổồỹng thóứ tờch xọỳp: laỡ khọỳi lổ rồ õổồỹc õọứ õọỳng ồớ tra 2. Cọng thổùc tờnh: tn o o V G = ( g/cm 3 , kg/l, t/m 3 , ) k o k tc o G = ( g/cm V 3 , ) 3 , kg/l, t/m thuỡng thuỡng trong VL x V G o = ( g/cm 3 , kg/l, t/m 3 , ) trong õoù: G tn , G ón G - khọỳi lổồỹng mỏựu thờ nghióỷm trong traỷng thaùi khọ V o tn - thóứ tờch cuớa mỏựu thờ nghióỷm ồớ traỷng thaùi tổỷ nhión hờ nghióỷm ồớ traỷng thaùi khọ Phổồng phaùp cỏn õo bỗnh thổồỡng. ỷt lióỷu daỷng haỷt rồỡi raỷc: xaùc õởnh khọỳi lổồỹng thóứ tờch xọỳp ỡng õong G. W -khọỳi lổồỹng mỏựu thờ nghióỷm ồớ traỷng thaùi tổỷ nhi k V o k - thóứ tờch cuớa mỏựu t 3. Caùch xaùc õởnh : a. Vỏỷt lióỷu coù daỷng hỗnh hoỹc xaùc õởnh: b. Vỏỷt lióỷu khọng coù daỷng hỗnh hoỹc xaùc õởnh: Phổồng phaùp vỏỷt lióỷu chióỳm chọự chỏỳt loớng: boỹc parafin hoỷc ngỏm mỏựu baợo hoỡa nổồùc. c. Vỏ Phổồng phaùp õọứ õọỳng: ọứ õọỳng vỏỷt lióỷu vaỡo mọỹt thuỡng õong coù dung tờch bióỳt trổồùc ồớ mọỹt õọỹ cao nhỏỳt õởnh. Cỏn khọỳi lổồỹng vỏỷt lióỷu coù trong thu . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 3 4. ng ọ thãø âạnh giạ så bäü mäüt säú tênh cháút ca váût liãûu nhỉ âäü âàûc ì trë säú γ ût liãûu, kho bi hay tênh cáúp phäúi - Khäúi iãún âäøi trong phảm vi ráút låïn. - Khäúi ãûu thỉåìng gàûp : + Âạ thiãn nhiãn loải âàûc chàõc: 2,6 ÷ 2,8 g/cm 3 ïi âáút sẹt nung : 1,3 ÷ 1,9 g/cm 3 ãtäng nàûng : 1,8 ÷ 2,5 g/cm 3 1. Khại äú giỉỵa pháưn thãø têch hon ton âàûc so våïi thãø ch tỉû nhiãn ca máùu váût liãûu. Âäü âàûc âỉåüc k hiãûu â, thỉåìng tênh bàòng %. lãû giỉỵa pháưn thãø têch räùng so våïi thãø têch tỉû nhiãn ca máùu váût liãûu. iãûu r, thỉå ên bàòng % 2. Cäng thỉïc tênh: â = héa: - Khäúi lỉåüng thãø têch phủ thüc vo kãúït cáúu näüi bäü bn thán váût liãûu, khäúi lỉåüng thãø têch xäúp phủ thüc vo kêch thỉåïc hảt v sỉû sàõp xãúp giỉỵa cạc hảt. - Biãút khäúi lỉåüng thãø têch ta c , âäü räùng, cỉåìng âäü, âäü hụt nỉåïc, hãû säú truưn nhiãût ca váût liãûu, v.v Ngoi ra, tỉ o , γ o x ta cọ thãø tênh toạn dỉû tr âỉåüc phỉång tiãûn váûn chuøn vá ca váût liãûu häùn håüp. lỉåüng thãø têch ca cạc loải váût liãûu xáy dỉûng b lỉåüng thãø têch γ o ca mäüt säú loải váût li + Gảch ngo + B III. ÂÄÜ ÂÀÛC , ÂÄÜ RÄÙNG: niãûm: Âäü âàûc hay máût âäü ca váût liãûu l t s tê Âäü räùng l t Âäü räùng âỉåüc k h ìng t h %100× o a V V = %100%100 / a k o GV γ / ×=× o k a GV γ %100×= r V r o V −=−= − == 11 áao r VVV V r â ooo VVV %1001 × ⎟ ⎟ ⎞ ⎜ ⎛ −= o r γ ⎠ a γ trong âọ: V a - pháưn thãø têch hon ton âàûc ca máùu thê nghiãûm o - thãø têch tỉû nhiãn ca máùu thê nghiãûm 3. Phá Läù räùng kên l läù räùng riãng biãût ,khäng thäng våïi nhau v khäng thäng våïi bãn ù räùng âãún cạc tênh cháút khạc ca váût liãûu: Âäü räùng l mäüt chè tiãu k thût quan trng vç nọ nh hỉåíng nhiãưu âãún cạc tênh cháút khạc ca váût liãûu nhỉ: cỉåìng âäü, âäü hụt nỉåïc, kh nàng truưn nhiãût, kh nàng chäúng tháúm, chäúng b ⎜ ⎝ V V r - pháưn thãø têch räùng ca máùu thê nghiãûm n loải läù räùng: ngoi. Läù räùng håí l läù räùng thäng våïi nhau v thäng våïi bãn ngoi. 4. nh hỉåíng ca âäü âàûc, räùng, tênh cháút lä - àng giạ v chäúng àn mn . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 4 * Nhọm cạc tênh cháút liãn quan âãún mäi trỉåìng nỉåïc IV. ÂÄÜ ÁØM: 1. Khại niãûm: lãû nỉåïc cọ tỉû nhiãn trong váût liãûu åí trảng thại tỉû nhiãn tải thåìi âiãøm thê nghiãûm 2. Cän ãn trong máùu váût liãûu ại khä. Âäü áøm l t . K hiãûu W. g thỉïc tênh : Âäü áøm âỉåüc tênh bàòng t lãû pháưn tràm giỉỵa khäúi lỉåüng nỉåïc cọ tỉû nhi åí thåìi âiãøm thê nghiãûm so våïi khäúi lỉåüng máùu váût liãûu åí trảng th %100%100 × − =×= k vl k vl tn vl k vl tn n G GG G G W G vl k -_khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm åí trảng thại khä âënh: háưn ca hå o näüi bäü a váût liãûu v bn cháút ỉa nỉåïc hay k nỉåïc ca nọ. øm hồûc l khi âäü áøm ca váût liãûu thay âäøi thç mäüt säú tênh cháút ca hay âäøi theo nhỉ: cỉåìng âäü, kh nàng dáùn nhiãût v dáùn âiãûn, thãø têch . ÂÄÜ HỤT NỈÅÏC: Âäü hụt nỉåïc theo khäúi lỉåüng: l t säú pháưn tràm giỉỵa khäúi lỉåüng nỉåïc cọ trong váût ho häúi lỉåüng váût liãûu trong âọ : G vl tn - khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm åí trảng thại tỉû nhiãn 3. Cạch xạc - Cán máùu åí trảng thại tỉû nhiãn tải thåìi âiãøm thê ngiãûm. Sáúy khä máùu âãún khäúi lỉåüng khäng âäøi. 4. nghéa: - Âäü áøm l âải lỉåüng thay âäøi liãn tủc ty thüc âiãưu kiãûn nhiãût âäü v âäü áøm mäi trỉåìng, váût liãûu cọ thãø hụt áøm hồûc nh áøm ty theo sỉû chãnh lãûch giỉỵa ạp sút riãng p i nỉåïc trong khäng khê v trong váût liãûu. Âäü áøm cng phủ thüc vo cáúu tả c - Khi váût liãûu bë á váût liãûu cng t - Biãút âäü áøm ca váû t liãûu âãø âiãưu chènh lỉåüng dng váût liãûu cho håüp l. V 1. Khại niãûm: Âäü hụt nỉåïc l kh nàng váût liãûu hụt v giỉỵ nỉåïc trong cạc läù räùng åí âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút thỉåìng (p = 1atm v t o = 20 ± 5 o C ). 2. Cäng thỉïc tênh: liãûu khi âỉåüc bo ìa trong âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút thỉåìng so våïi k åí trảng thại khä. K hiãûu H p , xạc âënh theo cäng thỉïc sau: %100%100 × − =×= k vl k vl bh vl k vl bh n p G GG G G H trong âọ : G vl bh - khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm â bo ha nỉåïc k - khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm khä G vl . Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng Trang 5 Âäü hụt nỉåïc t heo thãø têch: l t säú pháưn tràm giỉỵa thãø têch nỉåïc cọ trong váût liãûu khi âỉåüc bo ha trong âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút thỉåìng so våïi thãø têch tỉû nhiãn ca ïi khä. K hiãûu H v , xạc âënh theo cäng thỉïc sau: váût liãûu åí trảng tha %100 / %100%100 ×=×=×= k vl bh n bh n bh n GGGV H / k vloan oano v GV VV γ γ an pv HH γ ×= tc o γ . Cạc thỉåìng âäúi våïi máùu cọ kêch thỉåïc låïn. . Cạc úu täú nh hỉåíng âãún âäü hụt nỉåïc v nghéa: hüc vo cáúu tảo bn thán váût liãûu (âäü âàûc, âäü räùng, tênh cháút läù ïc hay k nỉåïc ca vát liãûu. iãût v dáùn âiãûn tàng, thãø têch tàng I. ÂÄÜ nỉåïc cao nháút ca váût liãûu åí âiãưu kiãûn a sút. 2. Cän : a khäúi lỉåüng nỉåïc cọ trong áût liãûu 3 h xạc âënh: - Phỉång phạp ngám tỉì tỉì åí âiãưu kiãûn bçnh - Phỉång phạp ngám mäüt láưn åí âiãưu kiãûn bçnh thỉåìng âäúi våïi máùu cọ kêch thỉåïc bẹ. 4 - Âäü hụt nỉåïc phủ t räùng), bn cháút ỉa nỉå - Khi váût liãûu bë bo ho nỉåïc thç mäüt säú tênh cháút ca váût liãûu cng thay âäøi theo nhỉ: cỉåìng âäü gim, kh nàng dáùn nh V BO HO NỈÅÏC: 1. Khại niãûm : Âäü bo ha nỉåïc l kh nàng hụt v giỉỵ cỉåỵng bỉïc vãư nhiãût âäü hồûc ïp g thỉïc tênh Âäü bo ho nỉåïc theo khäúi lỉåüng: l t säú pháưn tràm giỉỵ v khi âỉåüc bo ha trong âiãưu kiãûn cỉåỵng bỉïc so våïi khäúi lỉåüng váût liãûu åí trảng thại khä. K hiãûu H p max , xạc âënh theo cäng thỉïc sau: %100%100 max − =×= bhdbkcb vl bhdkcb n GGG × k vl k vl k vl p GG H G vl bhâkcb - khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm â bo ha nỉåïc åí âkcb k - khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm khä ûu åí ûu H v max , xạc âënh theo cäng thỉïc sau: trong âọ : G vl Âäü bo ho nỉåïc theo thãø têch: l t säú pháưn tràm giỉỵa thãø têch nỉåïc cọ trong váût liãûu khi âỉåüc bo ha trong âiãưu kiãûn cỉåỵng bỉïc so våïi thãø têch tỉû nhiãn ca váût liã trảng thại khä. K hiã %100 / / %100%100 max ×=×=×= k vloan k vl bhdkcb n oano v VV γ bhdkcb n bhdkcb n GV GGGV H γ an tc o pv HH γ ×= maxmax γ áût liãûu khi âỉåüc b ùng ca váût liãûu. K hiãûu C bh . Hãû säú bo ha nỉåïc: l t säú pháưn tràm giỉỵa thãø têch nỉåïc chỉïa trong v o ha åí âiãưu kiãûn cỉåỵng bỉïc so våïi thãø têch läù rä %100%100 / %100 VVV C orr bh / max ×=×=×= r HVVV vo bhdkcb n bhdkcb n . . mäüt säú loải Âạ thiãn nhiãn : 2,5 ÷ 3 g/cm 3 Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng trong đổ móng cơng trình Giaùo aùn Vỏỷt lióỷu xỏy dổỷng Trang 2 . g/cm V 3 , ) 3 , kg/l, t/m thuỡng thuỡng trong VL x V G o = ( g/cm 3 , kg/l, t/m 3 , ) trong õoù: G tn , G ón G - khọỳi lổồỹng mỏựu thờ nghióỷm trong traỷng thaùi khọ V o tn - thóứ. xạc âënh theo cäng thỉïc sau: trong âọ : G vl Âäü bo ho nỉåïc theo thãø têch: l t säú pháưn tràm giỉỵa thãø têch nỉåïc cọ trong váût liãûu khi âỉåüc bo ha trong âiãưu kiãûn cỉåỵng bỉïc so