Đang tải... (xem toàn văn)
Quy trình thí nghiệm này quy định những phương pháp thí nghiệm cơ lý bê tông xi măng để xác định: độ sụt, độ công tác, khối lượng thể tích, độ tách nước của hỗn hợp bê tông trong khi thi công và xác định, khối lượng thể tích, khối lượng riêng, độ chặt và độ rỗng, độ hút nước, độ chịu mài mòn, độ không xuyên nước, cường độ chịu nén,...
TIÊU CHUẨN NGÀNH 22 TCN 60-84 QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM BÊ TÔNG XI MĂNG I- QUY ĐỊNH CHUNG 1.1 Bê tông xi măng (thường gọi tắt bê tông) hỗn hợp vật liệu gồm có thành phần đá (đá dăm hay đá sỏi) cát, xi măng nước, phối hợp với theo tỷ lệ định Trong có cốt liệu đá cát, thành phần chịu lực chủ yếu bê tơng; xi măng, sau trộn với nước đông cứng lại trở thành chất kết dính hỗn hợp 1.2 Bê tơng phân loại, theo nhiều cách tùy theo khối lượng thể tích lớn hay bé, tùy theo chất kết dính sử dụng tùy theo công dụng chúng khác (xem thêm phụ lục 1) Khả chịu lực loại bê tơng có tỷ lệ phối hợp khác biểu mác loại bê tơng Mác bê tơng cường độ chịu nén mẫu thử có kích thước 150x150x150mm dưỡng hộ 28 ngày đếm mơi trường khơng khí có nhiệt độ 20 oC±2oC độ ẩm không 90% 1.3 Trong thi công bê tông, hỗn hợp bê tơng phải có tính dẻo, tính dễ thi cơng đảm bảo thời gian đông cứng theo yêu cầu quy định Trong trình sử dụng cấu kiện bê tơng cơng trình, bê tơng phải đảm bảo số tiêu kỹ thuật cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo uốn hay kéo dọc trục, độ co ngót, độ chịu mài mòn, độ không xuyên nước, lực liên kết bê tông với cốt thép mô đun đàn hồi nén tĩnh tùy theo yêu cầu cụ thể thiết kế cơng trình 1.4 Quy trình thí nghiệm quy định phương pháp thí nghiệm lý bê tông xi măng để xác định: - Độ sụt, - Độ cơng tác, - Khối lượng thể tích, - Độ tách nước hỗn hợp bê tông thi cơng xác định: - Khối lượng thể tích, - Khối lượng riêng, độ chặt độ rỗng, - Độ hút nước, - Độ chịu mài mòn, - Độ khơng xuyên nước, - Cường độ chịu nén, - Cường độ chịu kéo uốn chịu kéo dọc trục, - Lực liên kết bê tông cốt thép, - Độ co ngót, - Mơ đun đàn hồi nén tĩnh bê tông sử dụng vào công trình 1.5 Khi sản xuất bê tơng, vật liệu hợp thành đá, cát, xi măng nước phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật định ghi quy trình hành (Xem trích dẫn phụ lục 2, 3, 4, 5, 6) 1.6 Khi lựa chọn kích thước mẫu thí nghiệm phải đảm bảo cho kích thước cỡ hạt lớn cốt liệu bê tông không vượt 1/4 kích thước bé mẫu Hình dáng kích thước mẫu thử hạng mục thí nghiệm phải đảm bảo theo quy trình cụ thể nêu mục quy trình Sai số kích thước mẫu thí nghiệm không vượt ± 1% 1.7 Khuôn đúc mẫu thí nghiệm phải đảm bảo lắp ghép chặt chẽ không bị biến dạng đầm nén để khỏi làm chảy vữa xi măng Nếu dùng khn hình lập phương bốn mặt bên thành khn phải thật phẳng song song với đôi một, độ phẳng mặt bên không sai lệch q 0,05 mm Nếu dùng khn hình trụ mặt bên phải đảm bảo độ cong đặn với mức độ lồi lõm không 0,05 mm Độ nhẵn bóng thành khn phải đạt cấp 1.8 Để đúc khn mẫu thử để thí nghiệm tiêu thi công, phải lấy hỗn hợp bê tông chỗ trộn bê tông lấy thùng máy trộn hay bunke chứa bê tông) hay chỗ đầm bê tông (lấy mẻ bê tông vừa chuyển đến) Thể tích hỗn hợp lấy để đúc mẫu phải lớn thể tích tổng số mẫu thử từ 1,5 đến lần Phải đúc xong mẫu thử không chậm 15 phút sau kết thúc thời hạn trộn hỗn hợp bê tông 1.9 Khi đúc mẫu bê tông: Nếu bê tông có độ sụt khơng q 12 cm phải đầm bê tơng máy đầm rung có tốc độ 2800÷3000 vòng/phút biên độ rung 0,35 mm Nếu bê tơng có độ sụt lớn 12 cm đầm bê tông tay 1.10 Cách đầm bê tông máy đầm rung để đúc mẫu quy định sau: Đặt khuôn bê tông lên máy đầm rung đổ đầy bê tông vào khuôn kẹp chặt khuôn Mở máy từ từ tốc độ 2800 ÷ 3000 vòng/phút Theo dõi hỗn hợp bê tơng khn thấy mặt bê tông phẳng có vữa xi măng lên mặt bê tơng ngừng máy Thời gian đầm máy khơng độ công tác bê tông (tức thời gian đầm bê tông nhớt kế tiêu chuẩn cộng thêm 30 giây) 1.11 Cách đầm bê tông tay để đúc mẫu quy định sau: Đổ bê tông vào khn làm lớp dùng que sắt tròn đường kính 16mm chọc để đầm Lớp thứ nhất, phải chọc đến tận đáy khuôn Ở lớp thứ phải chọc sâu xuống lớp thứ khoảng ÷ cm Ở lớp, diện tích 100 cm2 chọc 10 lần chọc từ xung quanh thành khuôn vào 1.12 Sau đầm xong, phủ lớp vải ẩm lên mặt khuôn bê tông giữ bê tông khuôn 20 môi trường có nhiệt độ 20oC ± 3oC Sau đó, tháo mẫu khỏi khn đưa vào phòng có nhiệt độ 20oC ± 2oC, độ ẩm không 90% để dưỡng hộ Đối với loại bê tông dùng xi măng dính kết chậm hay bê tơng cấp thấp 100kg/cm thời gian giữ mẫu khn khơng 40 Đối với loại mẫu dùng cho nghiên cứu chế độ đúc dưỡng hộ mẫu phải thực theo yêu cầu cụ thể công tác nghiên cứu Trong trường hợp cần thiết, dùng phương pháp bắp bê tơng nước nóng để rút ngắn thời gian dưỡng hộ (xem phụ lục 7) 1.13 Khi tháo khuôn bê tông, phải dùng sơn hay mực để ghi dấu mẫu thử Tuyệt đối không ghi dấu cách vạch thành vết lõm mặt mẫu Đối với mẫu hình lập phương ghi dấu mặt trên, mẫu hình trụ ghi mặt bên mẫu 1.14 Trong trường hợp muốn kiểm tra xác cường độ bê tơng cơng trình khơng đúc mẫu thử thi cơng phải khoan mẫu cắt mẫu từ kết cấu thực tế để thí nghiệm Nếu cắt mẫu hình trụ đường kính mẫu khơng nhỏ cm chiều cao mẫu không nhỏ lần đường kính Nếu cắt mẫu hình lập phương cạnh mẫu khơng nhỏ 7cm Sau cắt xong mẫu, phải mài bóng mặt đảm bảo cho mặt song song với Trong trường hợp đặc biệt, không khoan cắt mẫu trực tiếp kết cấu, dùng loại súng bắn bê tông để trực tiếp kiểm tra cường độ kết cấu trường Phương pháp thí nghiệm bảng chuẩn để kiểm tra cường độ bê tông loại súng quy ước cụ thể quy trình riêng 1.15 Các mẫu bê tơng gửi phòng thí nghiệm để kiểm tra cường độ chịu nén tiêu lý phải đặt hòm kín có đệm mạt cưa cát ẩm phải có lý lịch mẫu thí nghiệm (trình bày phụ lục 8) gửi kèm theo II- PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 2.1 Xác định độ sụt hỗn hợp bê tông 2.1.1 Độ sụt hỗn hợp bê tơng tính theo cm, biểu thị khả lưu động hỗn hợp sau dầm nén xong côn tiêu chuẩn 2.1.2 Thiết bị thí nghiệm gồm có: - Cơn tiêu chuẩn - Phễu đổ bê tông, - Que chọc để đầm sắt có đường kính 16mm, 650 mm, tiện tròn hai đầu, - Xẻng trộn bê tông, - Xẻng xúc bê tông, - Bàn xoa, - Thước gỗ, - Thước kim loại 2.1.3 Côn tiêu chuẩn ống hình nón cụt tơn dầy mm có chiều cao 300 mm với đường kính đáy 100mm đáy 200mm Loại côn tiêu chuẩn cao 300mm dùng thí nghiệm hỗn hợp bê tơng có kích thước lớn cốt liệu không 70mm 2.1.4 Đối với hỗn hợp bê tông có kích thước lớn cốt liệu vượt q 70mm phải dùng loại có chiều cao 450 mm với đường kính đáy 150 mm đáy 300 mm để xác định độ sụt (cách tính kết thí nghiệm theo loại ghi 2.1.8) 2.1.5 Trước thí nghiệm, phải lau thật kỹ bên côn tiêu chuẩn vải ẩm đặt côn nơi thật phẳng Hỗn hợp bê tơng lấy để thí nghiệm (xem lại mục 1.8) trộn thật đổ dần vào côn tiêu chuẩn làm lớp lớp dầy 1/3 chiều cao côn Sau đổ xong lớp, dùng que sắt chọc 25 lần từ xung quanh vào để đầm Đối với lớp cùng, phải chọc đến đáy lớp phải chọc sâu xuống lớp phía từ đến cm Khi chọc phải giữ chặt côn để khỏi trồi lên mặt phẳng đáy 2.1.6 Sau đầm xong lớp thứ ba, dùng bàn xoa để xoa bề mặt bê tông ngang mặt đáy côn từ từ nhấc côn lên theo phương thẳng đứng cho không để côn chạm phải bê tông đặt côn bên cạnh hỗn hợp bê tơng Sau đó, đặt ngang thước gỗ lên mặt đáy côn dùng thước kim loại để đo độ sụt bê tơng (như hình 1) Hình 1: Cơn tiêu chuẩn cách xác định độ sụt 1- Hỗn hợp bê tông sau nhấc côn lên; 2- Thước đo kim loại; 3- Thước gỗ đặt ngang; 4- Côn tiêu chuẩn 2.1.7 Đối với mẫu bê tơng, cần làm thí nghiệm độ sụt lần để lấy kết trung bình Độ sụt hỗn hợp bê tơng tính theo cm khoảng cách từ mặt đáy côn tiêu chuẩn đến mặt bê tông Kết đo độ sụt phải đạt độ xác đến 0,5cm 2.1.8 Khi dùng có chiều cao 50mm để thí nghiệm loại bê tơng có kích thước lớn cốt liệu lớn 70 mm độ sụt tính 2/3 kết đo khoảng cách từ mặt đáy côn đến mặt bê tông Nếu độ sụt hỗn hợp bê tông nhỏ trị số yêu cầu phải tăng nước xi măng lên khoảng ÷ 10% độ sụt bê tơng vượt q trị số u cầu phải tăng cát đá lên khoảng ÷ 10% tiến hành thí nghiệm lại mẫu 2.2 Xác định độ công tác hỗn hợp bê tông 2.2.1 Độ cơng tác hỗn hợp bê tơng, tính giây, biểu thị thời gian đầm hỗn hợp bê tông nhớt kế tiêu chuẩn hay khn thép hình lập phương 200x200x200mm đặt máy đầm rung với tần số 2800÷3000 vòng/phút biên độ rung 0,35 mm từ bắt đầu hỗn hợp bê tông dàn thành mặt phẳng nhớt kế hay khn thép Phương pháp thí nghiệm áp dụng loại bê tông khô tức loại hỗn hợp bê tơng khơng có độ sụt 2.2.2 Thiết bị thí nghiệm gồm có: - Nhớt kế tiêu chuẩn hay khuôn thép 200x200x200mm, - Máy đầm rung có tần số 2800÷3000 vòng/phút biên độ rung 0,35 mm - Xẻng trộn bê tông, - Xẻng xúc bê tông, - Phễu đổ bê tông, - Que chọc, - Bàn xoa, - Đồng hồ bấm giây 2.2.3 Nhớt kế tiêu chuẩn (hình 2) dụng cụ kim loại bao gồm phận chủ yếu sau: thùng kim loại cao 200mm có đường kính 301mm có đáy kín phẳng Bên thùng có đặt ống kim loại treo cách đáy thùng 700mm Một côn tiêu chuẩn đặt bên ống kim loại Trên mặt tiêu chuẩn có đĩa sắt phẳng dầy 3mm hàn với đầu cuối trượt Đĩa sắt phẳng trượt nặng khoảng 800÷1000g Trên trượt có khắc sẵn vết ngang để đánh dấu (Xem cách đánh dấu chuẩn 2.2.8) Hình – Cấu tạo nhớt kế tiêu chuẩn 1- Thùng kim loại đáy kín; 7- Ốc vặn; 2- Bộ kẹp; 8- Phễu đỡ bê tông; 3- Đai ốc; 9- Côn kim loại tiêu chuẩn; 4- Cần sắt; 10- Bộ kẹp; 5- Đĩa sắt phẳng; 11- Ống kim loại 6- Thanh trượt 2.2.4 Đối với trường hợp thí nghiệm nhớt kế tiêu chuẩn: Đặt nhớt kế lắp hoàn chỉnh lên máy đầm rung kẹp chặt nhớt kế vào máy Đổ từ từ bê tông vào côn tiêu chuẩn theo lớp chọc để đầm làm phần thí nghiệm độ sụt (xem lại 2.1.5) Sau đổ hỗn hợp bê tơng vào tiêu chuẩn mở máy đầm rung cho chạy từ từ lên đến 2800÷3000 vòng/phút quan sát đáy đến thấy xuất nước xi măng ngừng máy Thời gian đầm máy phải giới hạn khoảng từ đến 30 giây Sau đó, tháo phễu dùng bàn xoa để xoa cho mặt bê tông ngang với mặt côn từ từ nhấc côn theo phương thẳng đứng Đặt đĩa kim loại nằm ngang mặt bê tông nới ốc để vặn (7) trượt (6) chuyển động tự Sau đó, lúc, cho máy đầm rung đồng hồ bấm giây chạy Hỗn hợp bê tông nhớt kế với trượt đĩa kim loại (5) tụt xuống Theo dõi trượt đến thấy vết khắc sẵn trùng với mặt ổ trượt đầu cần (7) bấm cho đồng hồ dừng lại đọc đồng hồ 2.2.5 Đối với trường hợp thí nghiệm khn thép 200x200x200mm: Đặt khn thép lên máy đầm rung (hình 3) kẹp chặt khn vào máy Đặt côn tiêu chuẩn vào khuôn đổ từ từ hỗn hợp bê tông vào côn thành lớp dùng que chọc để đầm làm phần thí nghiệm độ sụt Sau dùng bàn xoa để xoa cho mặt bê tông ngang mặt côn từ từ nhấc côn theo phương thẳng đứng Sau đó, lúc cho máy đầm rung đồng hồ bấm giây chạy Theo dõi thí nghiệm đến thấy hỗn hợp bê tông khn dàn góc tạo thành mặt phăng bấm cho đồng hồ dừng lại đọc trị số thời gian mặt đồng hồ Hình – Khn phép máy đầm rung 2.2.6 Khi thí nghiệm nhớt kế tiêu chuẩn, độ cơng tác hỗn hợp bê tông trị số thời gian (tính giây) đọc đồng hồ bấm giây Khi thí nghiệm khn thép độ cơng tác mẫu thử phải tính 1,5 lần trị số thời gian đọc đồng hồ Độ công tác mẫu thử phải lấy xác đến giây 2.2.7 Đối với mẫu bê tông, cần làm thí nghiệm lần Nếu kết lần thí nghiệm khơng chênh q 20% kết thí nghiệm lấy trung bình cộng trị số Nếu kết lần thí nghiệm chênh lệch q 20% phải thí nghiệm lại hỗn hợp bê tông khác đạt độ tin cậy cần thiết 2.2.8 Cách đánh dấu đường khắc chuẩn trượt nhớt kế tiêu chuẩn sau: Lấy hỗn hợp bê tơng có độ sụt ÷ cm đường kính lớn cốt liệu đá 20mm để thí nghiệm Đặt tiêu chuẩn vào nhớt kế kẹp chặt máy đầm rung đổ hỗn hợp bê tơng vào cơn, sau chọc đầm làm phần xác định độ công tác hỗn hợp (xem mục 3.4) Sau nhấc tiêu chuẩn cho máy đầm rung chạy theo dõi thấy mặt bê tơng phẳng dừng máy Lúc đó, hạ đĩa sắt phẳng nằm sát mặt bê tông đánh dấu vết khắc ngang chỗ trượt tiếp xúc với mặt ổ trượt đầu cần 2.3 Xác định khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng 2.3.1 Khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng, tính theo g/cm 3, khối lượng đơn vị thể tích hỗn hợp sau đầm nén chặt 2.3.2 Thiết bị thí nghiệm gồm có: - Thùng đong lít có đường kính chiều cao 186 mm hay thùng đong 15 lít có đường kính chiều cao 267mm - Máy đầm rung có tần số 2800÷3000 vòng/phút biên độ rung 0,35 mm hay que sắt có đường kính 16 mm dài 650 mm để đầm: - Xẻng trộn bê tông, - Xẻng xúc bê tông, - Bàn xoa, - Đồng hồ bấm giây, - Cân bàn 50 kg 2.3.3 Lau sấy khô thùng đong lít (nếu hỗn hợp bê tơng có cỡ hạt lớn khơng q 40mm) thùng đong 15 lít (nếu hỗn hợp bê tơng có cỡ hạt lớn vượt 40 mm) cân khối lượng thùng không Sau đó, đổ hỗn hợp bê tơng vào thùng để đầm chặt 2.3.4 Nếu đầm máy đổ hỗn hợp bê tông vào đầy thùng kẹp chặt thùng vào máy Sau đó, mở máy cho chạy từ từ đến 2800÷3000 vòng/phút quan sát đến thấy vữa xi măng lên dừng máy Trong thời gian đầm, hỗn hợp bê tông vơi phải đổ thêm cho đầy thùng đong Thời gian đầm máy không lâu 90 giây Sau đầm xong, dùng bàn xoa để xoa cho mặt bê tông ngang mặt thùng lau bên thùng đem cân Phép cân phải đạt độ xác đến 0,1% 2.3.5 Nếu đầm tay đổ dần hỗn hợp bê tông vào thùng thành lớp, lớp dầy 1/3 chiều cao thùng Sau đổ xong lớp, dùng que sắt chọc 16 lần (nếu thí nghiệm thùng đong lít) hay 25 lần (nếu dùng thùng đong 15 lít) khắp bề mặt hỗn hợp bê tông từ xung quanh vào để đầm Đối với lớp cùng, phải chọc sát đến đáy thùng lớp phải chọc sâu xuống lớp phía từ đến cm Sau đầm xong, xoa mặt bê tơng cân với mức độ xác yêu cầu 2.3.4 2.3.6 Đối với mẫu bê tơng, phải làm thí nghiệm khối lượng thể tích lần để lấy kết trung bình Khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng tính theo: VB = m m0 V (g/cm3) Với mức độ xác đến 0,01 g/cm3 Trong đó: VB : khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng đầm chặt (g/cm 3) m: khối lượng thùng đong có hỗn hợp bê tông đầm chặt (g) m0: khối lượng thùng khơng (g) V: thể tích thùng đong (cm3) 2.4 Xác định độ tách nước hỗn hợp bê tông 2.4.1 Khối lượng nước dùng để trộn bê tông luôn lớn khối lượng nước cần thiết xi măng thủy hóa Một lượng nước dư tách dần khỏi hỗn hợp bê tông sau đầm, vận chuyển hay để lâu Mức độ nước tách khỏi hỗn hợp bê tơng nhiều hay biểu thị độ tách nước hỗn hợp Hỗn hợp bê tơng có độ tách nước nhỏ có độ dính bám cao có khả giữ độ đồng sau vận chuyển sau đầm 2.4.2 Thiết bị thí nghiệm gồm có: - Thùng đong lít hay 15 lít (tùy theo hỗn hợp bê tơng có hạt lớn bé 40mm hay vượt 40mm) - Que chọc để đầm, - Nắp đậy thùng đong thủy tinh, - Đồng hồ bấm giây, - Thước kim loại 2.4.3 Đổ hỗn hợp bê tơng vào thùng đong lít hay thùng đong 15 lít (tùy theo hỗn hợp bê tơng có cỡ hạt lớn bé 40mm hay vượt 40 mm) dùng que chọc để đầm chặt hỗn hợp (giống trình tự đầm nén xác định khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng, mục 2.3.5) Sau đầm xong, dùng bàn xoa để xoa cho mặt bê tông lấy nắp thủy tinh đậy kín lại để yên rưỡi Sau đó, dùng thước kim loại để đo xác đến mm chiều dầy lớp nước tách mặt hỗn hợp bê tông 2.4.4 Đối với mẫu bê tơng, phải làm thí nghiệm để tách nước lần để lấy kết trung bình Độ tách nước hỗn hợp bê tơng tính theo: N= h x 100% H Trong đó: N: Độ tách nước (%) h: chiều dầy lớp nước tách mặt hỗn hợp bê tông thùng đong (mm) H: Chiều cao thùng đong (mm) 2.5 Xác định khối lượng thể tích bê tơng 2.5.1 Khối lượng thể tích bê tơng xác định mẫu hình lập phương mẫu có hình dạng tùy ý trạng thái ẩm khơng khí trạng thái sấy khơ hồn tồn Khối lượng thể tích bê tơng trị số trung bình kết thí nghiệm viên mẫu có tuổi, chế độ bảo dưỡng tổ mẫu 2.5.2 Thiết bị thí nghiệm gồm có: - Cân kỹ thuật có độ xác đến 50g, - Thước kim loại hay thước kẹp, - Bếp thùng nấu pa-ra-phin, - Thùng đựng nước có vòi tràn, - Ống đo thể tích thủy tinh có khắc độ, - Tủ sấy 2.5.3 Khi thí nghiệm mẫu hình lập phương đem cân thử xác đến 0,5% dùng thước kim loại hay thước kẹp đo kích thước mẫu (chính xác đến 1mm) để xác định thể tích mẫu thử 2.5.4 Khi thí nghiệm mẫu có hình dạng tùy ý phải dùng mẫu thử tích khơng nhỏ 2000cm (nếu bê tơng có cỡ hạt lớn không 40mm) hay không nhỏ 4000cm (nếu bê tơng có cỡ hạt lớn vượt 40 mm) để thí nghiệm Đem cân mẫu thử xác đến 0,5% dùng phương pháp lọc pa-ra-phin để xác định thể tích mẫu sau: sấy mẫu nhiệt độ 60oC buộc mẫu sợi dây mảnh lớp pa-ra-phin đun chảy nhiều lần lớp pa-ra-phin bọc bên mẫu dầy độ 1mm Sau cân lại mẫu bọc pa-ra-phin xác đến 0,5% Đổ đầy nước vào thùng có vòi tràn (hình 4) tới mức nước chảy tràn qua vòi Sau đặt ống đo thủy tinh có khắc vòi tràn thả mẫu bọc pa-ra-phin vào thùng Thể tích nước tràn qua vòi xuống ống đo, xác định xác đến 0,2% thể tích mẫu pa-ra-phin Hình – Thùng có vòi tràn 2.5.5 Khi thí nghiệm mẫu thử có hình dạng tùy ý, thể tích mẫu thử xác định theo: V = VN – Vp = VN - m1 m0 p Trong đó: V: Thể tích mẫu thử (cm3); VN: thể tích nước tràn qua vòi sau thả mẫu bọc pa-ra-phin vào (cm 3); VP: thể tích pa-ra-phin bọc quanh mẫu (cm3); m1: khối lượng mẫu bọc pa-ra-phin (g) m: khối lượng mẫu trước bọc pa-ra-phin (g) p : khối lượng riêng pa-ra-phin lấy 0,93g/cm3 2.5.6 Khối lượng thể tích bê tơng trị số trung bình kết thí nghiệm viên mẫu thử Khối lượng thể tích mẫu thử, tính xác đến 0,001 g/cm 3, tính theo: DB = m V (g/cm3) Trong đó: DB : khối lượng thể tích bê tơng (g/cm3) m: khối lượng mẫu thử (g) v: thể tích mẫu thử xác định phương pháp đo trực tiếp hay phương pháp bọc pa-raphin (cm3) 2.6 Xác định khối lượng riêng, độ chặt độ rỗng bê tông 2.6.1 Khối lượng riêng bê tông xác định thành phần nghiền vụn trộn viên mẫu thử thí nghiệm có kích thước tùy ý đúc từ mẻ bê tông, chế độ bảo dưỡng Độ chặt độ rỗng bê tông tiêu lý xác định gián tiếp từ kết thí nghiệm khối lượng riêng khối lượng thể tích loại bê tơng 2.6.2 Thiết bị hóa chất để thí nghiệm gồm có: - Búa để đập mẫu, - Máy nghiền bi, - Bình tỷ trọng (bình khối lượng riêng) hay bình tam giác, - Cân kỹ thuật có độ xác đến 0,0001g, - Tủ sấy, - Máy hút chân không, - Nước cất dầu lửa 2.6.3 Đập nhỏ viên mẫu đem sấy khô khối lượng không đổi Sau đó, đem nghiền vụn máy nghiền bi để đạt tới độ mịn lọt hết qua sàng 0,25 mm Sau nghiền xong, đem trộn thật dùng phương pháp chia tư vài lần để lấy khoảng 100g mẫu thí nghiệm Sau đó, chia đơi 100g mẫu nghiền vụn để làm lần thí nghiệm liền nhau, nhằm kiểm tra lại mức độ xác kết thí nghiệm 2.6.4 Khi thí nghiệm bình tỷ trọng (hình 5): Trước hết rửa bình tỷ trọng nước cất, sau đem sấy cho thật khơ cân khối lượng bình khơng Đổ đầy nước cất vào bình vạch định mức lại cân khối lượng bình nước cất Đổ nước cất khỏi bình, đem sấy cho bình thật khơ đổ mẫu nghiền vụn vào bình lại đem cân khối lượng bình mẫu đựng bình Sau đổ dầu lửa vào bình cho dầu lửa ngập mẫu nghiền vụn khoảng ÷ mm lắp bình vào máy hút chân khơng Vừa cho máy chạy vừa lắc nhẹ cho bọt khí bình hết Khi thấy bọt khí hết đổ tiếp dầu lửa vào vạch định mức đem bình để n mơi trường có nhiệt độ 20oC ± 1oC Sau đó, kiểm tra lại để đảm bảo lượng dầu lửa có bình đạt xác đến ngang vạch định mức đem cân khối lượng bình có chứa dầu mẫu đá nghiền vụn Hình – Bình tỷ trọng Tất phép cân thí nghiệm phải đạt mức xác 0,0002g 2.6.5 Khi thí nghiệm bình tam giác (hình 6): Tất bước thí nghiệm phải thực giống thí nghiệm bình tỷ trọng, trừ chi tiết phải đổ mẫu nghiền vụn vào đầy đến khoảng 1/2 bình tam giác Hình – Bình tam giác 2.6.6 Khối lượng riêng bê tơng kết trung bình hai lần thí nghiệm loại mẫu thử với điều kiện kết thí nghiệm khơng chênh 0,005g/cm Nếu kết thí nghiệm sai khác 0,005g/cm phải dùng viên mẫu thử khác để thí nghiệm lại từ đầu: Khối lượng riêng bê tơng, tính xác đến 0,001g/cm xác định theo: B = (m m1 ) (m m1 ) (m m1 ) (g/cm3) D Trong đó: B : khối lượng riêng bê tơng (g/cm3) m1: khối lượng bình khơng (g) m2: khối lượng bình có chứa mẫu nghiền vụn (g) m3: khối lượng bình có chứa mẫu nghiền vụn dầu lửa (g) m4: khối lượng bình chứa đầy nước cất (g) D : khối lượng riêng dầu lửa (g/cm3) 2.6.7 Độ chặt bê tông xác định theo: P= OB B Trong đó: P: độ chặt bê tông (không thứ nguyên) OB B : khối lượng thể tích bê tơng (g/cm3) : khối lượng riêng bê tông (g/cm3) 2.6.8 Độ rỗng bê tông xác định theo: RB = – P Trong đó: RB: Độ rỗng bê tơng (khơng có thứ nguyên) P: Độ chặt bê tông (xác định theo 2.6.7) 2.6.9 Khi dùng bình tỷ trọng để xác định khối lượng riêng, khó sấy thật khơ bình tủ sấy miệng bình hẹp, nước khó bốc hết Để thay việc sấy khô này, làm sau: Sau rửa bình nước cất, đem rửa lại bình rượu cuối tráng lại ête 2.7 Xác định độ hút nước bê tông 2.7.1 Độ hút nước bê tơng xác định mẫu thử có kích thước tùy ý Độ hút nước trị số trung bình kết thí nghiệm đồng thời viên mẫu tuổi, có chế độ bảo dưỡng lấy từ tổ mẫu 2.7.2 Thiết bị thí nghiệm gồm có: - Thùng ngâm mẫu, - Tủ sấy, - Khăn lau mẫu, - Cân kỹ thuật có độ xác đến 1g 2.7.3 Bỏ lúc viên mẫu bê tông vào thùng ngâm mẫu Đổ nước cho ngập đến 1/3 chiều cao mẫu, sau lại đổ thêm nước cho ngập đến 2/3 chiều cao mẫu sau đổ nước tiếp cho ngập mặt mẫu độ 10 mm Ngâm mẫu sau 24 vớt mẫu ra, lau mẫu thật khô đem cân mẫu xác đến 0,2% Tuần tự ngâm mẫu sau 24 lại vớt ra, lau thật khô cân mẫu nhiều lần thấy kết cân không thay đổi so với lần cân trước tức mẫu bão hòa nước kết thúc việc ngâm mẫu ghi lại kết cuối Sau đó, lại sấy khơ mẫu cân thử nhiều lần thấy khối lượng mẫu không thay đổi nữa, tức mẫu khô hồn tồn ghi lại kết cân cuối 2.7.4 Độ hút nước bê tông trị số trung bình kết thí nghiệm viên mẫu thử Độ hút nước bê tông, tính xác đến 0,1% xác định theo: WH = m m0 m0 Trong đó: WH: độ hút nước bê tơng (khơng có thứ ngun) m: khối lượng mẫu bão hòa nước (g) m0: khối lượng mẫu khơ hồn tồn (g) 2.8 Xác định độ mài mòn bê tơng 2.8.1 Việc xác định độ mài mòn bê tông tiến hành cấu kiện bê tơng có tính chịu mài mòn Mỗi lần thử độ mài mòn, phải thử mẫu để lấy kết trung bình Mẫu bê tơng dùng để thử đổ mài mòn phải mẫu hình lập phương có cạnh 7,07cm mẫu hình trụ có đường kính chiều cao 7,07cm Các mẫu đúc phòng thí nghiệm cắt từ cấu kiện với mức độ sai lệch kích thước khơng q ± 0,2% 2.8.2 Thiết bị vật liệu thí nghiệm gồm có: - Máy mài kiểu Be-me, - Cát mài, - Cân kỹ thuật có độ xác đến 0,1g 2.8.3 Máy mài mòn Be-me (hình 7) gồm đĩa gang có đường kính 750 mm, với độ cứng 30÷50 HB đặt nằm ngang Khi máy làm việc đĩa gang quay tròn quanh trục thẳng đứng với tốc độ quay có tải 30 ± vòng/phút Sau thời gian làm việc, mặt đĩa bị mòn lõm vẹt xuống mòn gợn sóng Nếu mức độ lõm xuống q 0,5 mm hay gợn sóng q 0,2 mm phải đem mài lại đĩa thay đĩa Đĩa quay gắn với phận tự động có tác dụng tự động làm đĩa dừng lại sau chu kỳ quay 22 vòng Trên máy, có khuôn để cố định mẫu bê tông mài, mẫu bê tơng khn di chuyển theo phương thẳng đứng Mẫu thử gia tải lực nén tâm theo phương thẳng đứng nhờ hệ thống đòn bẩy có treo cân đầu đòn u cầu khn, cách lấy vật liệu để đúc mẫu, trình tự đầm bê tông tay hay máy đúc mẫu yêu cầu bảo dưỡng mẫu phải đảm bảo theo quy định nêu 2.14.5 Phải đánh dấu vạch chuẩn để đo biến dạng tương đối viên mẫu sau: Sau bảo dưỡng đủ 28 ngày, lấy mẫu hong gió khơ nước mặt mẫu Dùng đồng nhỏ dán vào mặt đối xứng viên mẫu hình 16 Khoảng cách đồng mặt bê tông lấy 100, 150 hay 200 mm với điều kiện khoảng cách a phải lớn lần đường kính cốt liệu lớn bê tông Trước dán phải dùng giấy nhám đánh nhẵn đồng vị trí cần dán đồng mặt mẫu Có thể dùng keo êpơxy hay đem ngâm bóng bàn vào a-xê-tơn để làm keo dán đồng; sau dán xong phải để yên 24 cho keo dán cứng lại Sau kiểm tra lại độ bám đồng mặt mẫu dùng lưỡi dao sắc đánh dấu khoảng cách vạch 2.14.6 Thiết bị thí nghiệm gồm có: - Khn đúc mẫu 10x10x40 cm, - Các đồng 8x8mm, dầy 2mm, - Các thiết bị khác để đúc mẫu thử 2.4.2, - Thước đo thép, Hình 16 – Các đồng dán mẫu thử - Dao con, - Bộ kẹp đo biến dạng bê tông, - Máy nén thủy lực 2.14.7 Bộ kẹp biến dạng bê tơng (hình 17) gồm phận sau đây: 1) Mẫu bê tông 10x10x40cm 2) Đồng hồ đo biến dạng có độ xác 0,0001mm; 3,4) Khung hẹp bê tơng kim loại; 5) Que sắt có đường kính 5mm; 6) Chốt chống vào mẫu bê tông (tỳ vào vạch khắc sẵn đồng); 7) Ốc que sắt có đường kính 5mm; 8) Ốc để xiết khung kẹp bê tơng 2.14.8 Trước hết, đo diện tích mặt chịu nén viên mẫu hình lăng trụ đem ép viên máy nén thủy lực với tốc độ gia tải máy lên mẫu ± kG/cm2 giây mẫu bị phá hoại để xác định lực nén phá hoại mẫu hình lăng trụ P 2.11.4 Biết lực P xác định ứng suất = 0,1P F phát sinh mẫu chịu lực 0,1P xác định giá trị cấp tải trọng 0,05p; 0,1 P; 0,2P; 0,3P 0,35P cần đặt lên mẫu thử lại để đo xác định trị số biến dạng trung bình mẫu tương ứng với ứng suất kể Hình 17 2.14.9 Việc lắp kẹp vào mẫu thử hình lăng trụ để đo biến dạng phải tiến hành sau: Dựng đứng viên mẫu lắp kẹp vào dựa theo sơ đồ hình 17 Khi lắp kẹp, phải chốt (6) tì vào vạch đánh dấu đồng, phải điều chỉnh cho khung kẹp (3) (4) vị trí nằm ngang đấu có que sắt (5) phải tỳ lên chân trục đồng hồ đo biến dạng vị trí nằm ngang Sau lắp xong kẹp, dùng ngón tay búng nhẹ vào trục đồng hồ đo biến dạng que sắt (5) để kiểm tra lại độ ổn định đồng hồ Khi thấy kẹp lắp chắn ổn định đặt viên mẫu lên bàn máy nén 2.14.10 Trước tiến hành gia tải theo cấp tải trọng kể để đo biến dạng phát sinh mẫu thử hình lăng trụ lại, phải hiệu chỉnh vị trí đặt mẫu thử bàn máy nén cho cấp tải trọng kim đồng hồ phải chuyển dịch khoảng Cách thức hiệu chỉnh sau: Đặt mẫu thử lắp kẹp đo biến dạng vào ban máy nén thủy lực Đọc trị số T T đồng hồ chưa gia tải ghi kết vào giấy Sau đó, gia tải lên mẫu cho đạt đến lực nén 0,3P Giữ nguyên lực nén trị số đọc trị số S đồng hồ đo biến dạng Lấy trị số S đọc trừ trị số đọc lúc chưa gia tải T đồng hồ khoảng cách chuyển dịch kim đồng hồ sau gia tải Các khoảng cách chuyển dịch hai đồng hồ đo không chênh 10% Sau đó, lại giảm tải máy nén xuống đến trị số tương đương với lực nén 0,1 P lại xác định khoảng cách chuyển dịch không chênh q 10% khơng phải hiệu chỉnh bắt đầu gia tải theo cấp tải trọng quy định để đo biến dạng Nếu khoảng cách chuyển dịch kim hai đồng hồ chênh 10% phải xê dịch viên mẫu bàn máy nén lại tiến hành thử lại đạt u cầu thơi 2.14.11 Sau kiểm tra vị trí đặt mẫu thử có lắp kẹp đo biến dạng thích hợp bàn máy nén, tùy theo khối lượng thể tích loại bê tơng cần thí nghiệm lớn hay nhỏ, dùng phương pháp gia tải cấp hay gia tải liên tục để xác định giá trị trung bình biến dạng tuyệt đối bê tông nằm khoảng cách a đồng 2.14.12 Cách thức gia tải cấp để xác định biến dạng sau: Tăng tải từ đến lực nén 0,1P Giữ nguyên tải trọng để đọc ghi trị số 1ở biến dạng Tăng tải tiếp đến 0,2 P Lại giữ nguyên tải trọng để đọc ghi trị số đồng hồ đo tương ứng với đồng hồ Tiếp tục tăng tải đến 0,3P Lại giữ nguyên tải trọng để đọc ghi trị số tương ứng Tăng tải đến 0,35P giảm tải trở lại 0,3P Giữ nguyên trị số tải trọng để đọc ghi trị số đồng hồ Giảm tải đến 0,2P giữ nguyên tải trọng để xác định trị số lại giảm tải đến 0,1P làm tương tự để xác định trị số đồng hồ Tiếp tục giảm tải đến 0,05P lại tăng tải trở lại 0,1P Cứ vậy, tiếp tục trình gia tải lặp lại đủ lần tăng tải giảm tải dừng thí nghiệm Trong q trình làm việc, phải thường xuyên kiểm tra khoảng cách chuyển dịch đồng hồ ứng với lần gia tải 0,1P để đảm bảo kết thí nghiệm xác 2.14.13 Trường hợp gia tải liên tục: Khi cần gia tải liên tục, tốc độ gia tải máy lên mẫu thử phải đảm bảo nằm khoảng ± 2kG/cm2 giây loại bê tông nặng 10 ± 3kG/cm giây loại bê tơng nhẹ Q trình thí nghiệm tiến hành trường hợp gia tải cấp lặp lại đủ lần tăng tải giảm tải Nhưng gia tải liên tục, khơng có thời gian tạm ngừng tăng hay giảm tải, nên phải theo dõi đồng thời đồng hồ tải trọng với đồng hồ đo biến dạng để đạt đến lực nén 0,1P, 0,2P, 0,3P đọc ghi trị số tương ứng đồng hồ đo biến dạng 2.14.14 Theo quy định thí nghiệm, ứng suất phát sinh bê tông lấy bằng: = 0,1P F (kG/cm2) Trong đó: : ứng suất nén bê tơng (kG/cm2) P: lực nén phá hoại mẫu bê tơng hình lăng trụ (kG) F: diện tích mặt chịu nén mẫu thử (cm2) 2.14.15 Các biến dạng tuyệt đối quãng cách a đồng mẫu thử sau lần thay a1 ; '3 2; 2 1; … biến dạng tuyệt đối đổi cấp tải trọng 0,1P a thể đồng hồ đo biến dạng trung bình cộng tất trị số Biến dạng tuyệt đối a mẫu thử xác định bằng: a a1 a2 Biến dạng tương đối mẫu thử là: a a Trong đó: , 0,2P 0,3P a1 ; a a2 , 3, , … trị số dọc đồng hồ đo biên dạng cấp tải trọng 0,1P; trị số trung bình biến dạng tuyệt đối đồng hồ (mm) : biến dạng tuyệt đối tính tốn viên mẫu (mm) a: khoảng cách đồng (mm) 2.14.16 Mô đun đàn hồi nén tĩnh mẫu thử, lấy xác đến 5000kG/cm 3, xác định theo: E= a 0,1P a F a (kG/cm2) a (Ví dụ tính toán cụ thể minh họa phụ lục 10) Mô đun đàn hồi nén tĩnh bê tông trị số trung bình kết thí nghiệm viên mẫu hình lăng trụ tổ mẫu 2.14.17 Mô đun đàn hồi nén tĩnh bê tông biến đổi khoảng từ 1,1x10 kG/cm2 đến 4x105 kG/cm2 Riêng bê tông nặng, thông thường trị số nằm khoảng 3x10 ÷ 4x105 kG/cm2 2.14.18 Mỗi lần thí nghiệm, ngồi việc phải đúc viên mẫu hình lăng trụ 10x10x40cm để thí nghiệm mơ đun đàn hồi, cần đúc thêm viên mẫu hình lập phương 15x15x15 cm để xác định mác bê tông 2.14.19 Trong q trình đo biến dạng, phải ln ln đối chiếu khoảng cách chuyển dịch đồng hồ đo biến dạng sau lần thay đổi cấp tải trọng 0,1P Nếu giá trị chênh lệch 10% phải xê dịch lại vị trí viên mẫu bàn máy nén để hiệu chỉnh kết làm lại thí nghiệm từ đầu PHỤ LỤC PHÂN LOẠI BÊ TƠNG Có thể phân loại bê tơng theo nhiều cách: 1) Phân loại theo dung trọng: Dung trọng (kg/cm3) TÊN GỌI Bê tông đặc biệt nặng > 2500 Bê tơng nặng 1800÷2500 Bê tơng nhẹ 500÷1800 Bê tơng đặc biệt nhẹ