Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 135:2005 về đất xây dựng công trình thủy lợi - xác định khối lượng thể tích

• Số hiệu: 14TCN135:2005
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn ngành
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2005

STT	Thể tích cối đầm (cm^3)	Khối lượng cối đầm + đất (g)	Khối lượng của đất (g)	Số hiệu hộp độ ẩm	Khối lượng hộp (g)	Khối lượng hộp + đất ẩm (g)	Khối lượng hộp + đất khô (g)	Độ ẩm W (%)	Khối lượng thể tích đất
									ẩm gW (g/cm^3)	Khô gc (g/cm^3)

Ngày, tháng, năm thí nghiệm:     Bắt đầu ………………...

                                                Kết thúc ……………..

Người thí nghiệm: ……………………………………..

Người kiểm tra: ………………………………………..

PHỤ LỤC C

PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐẦM CHẶT MẪU NHỎ QUY ĐỔI ĐỂ XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH KHÔ LỚN NHẤT VÀ ĐỘ ẨM ĐẦM NÉN TỐT NHẤT CỦA VẬT LIỆU ĐẤT DÍNH CÓ CHỨA NHIỀU SỎI SẠN HẠT TO

...

...

...

C.1. QUY ĐỊNH CHUNG

C.1.1. Phương pháp thí nghiệm này có thể tham khảo áp dụng để xác định gần đúng trị số khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốt nhất của vật liệu đất dính có chứa sỏi sạn không quá 50% hạt to (hạt cỡ 20 - 60 mm) - trong đó có thể tới 20% sỏi sạn hạt to - dùng cho xây dựng công trình thuỷ lợi, khi mà thiết bị thí nghiệm đầm chặt với kích thước có hạn đã không phù hợp cho thí nghiệm đất chứa hạt to quá cỡ;

C.1.2. Phương pháp

Thí nghiệm đầm nện tiêu chuẩn đối với hợp phần vật liệu hạt nhỏ hơn 2mm của đất; Sau đó, xác định khối lượng thể tích khô và độ ẩm sau đầm nện cho mẫu thí nghiệm đất chứa sỏi sạn tương ứng, bằng cách tính toán quy đổi từ khối lượng thể tích khô và độ ẩm đầm chặt được của các mẫu thí nghiệm hợp phần vật liệu hạt nhỏ hơn 2mm, trên cơ sở áp dụng kết qủa nghiên cứu sự ảnh hưởng của hạt to đến khả năng đầm chặt của đất chứa hạt to.

Ghi chú.

1. Xếp loại đất theo tiêu chuẩn 14 TCN 123 - 2002 cho hợp phần hạt nhỏ hơn 2 mm của vật liệu; Việc thí nghiệm đầm chặt theo loại đất để áp dụng các thông số đầm chặt tiêu chuẩn theo điều 3.2.2.1 và 3.2.2.2; hoặc với công đầm cải tiến theo điều 4.2.2.1 và 4.2.2.2.

2. Phương pháp thí nghiệm này từ kết quả đề tài khoa học cấp Bộ: "Nghiên cứu phương pháp thí nghiệm thích hợp đối với vật liệu đất hỗn hợp chứa nhiều hạt thô để đắp đập đất đồng chất", nghiệm thu năm 2000, đoạt giải ba Giải thưởng sáng tạo khoa học công nghệ Việt Nam năm 2000, do Tiến sĩ Phạm Văn Thìn (Viện khoa học Thuỷ lợi) làm chủ nhiệm.

C.1.3. Thuật ngữ: như điều 1.3.

C.1.4. Mẫu đất dùng thí nghiệm: như điều 3.1.4

...

...

...

C.2.1. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm: nói chung như điều 2.

C.2.2. Thiết bị đầm và các thông số kỹ thuật đầm được lựa chọn áp dụng phù hợp với hợp phần hạt nhỏ hơn 2 mm như điều 3.2.2.1 và 3.2.2.2; hoặc với công đầm cải tiến thì theo điều 4.2.2.1 và 4.2.2.2.

C.3. QUY TRÌNH

C.3.1. Chuẩn bị và hiệu chuẩn thiết bị, dụng cụ: như điều 3.3.1.

C.3.2. Chuẩn bị mẫu đất thí nghiệm.

C.3.2.1. Thu thập các thông tin có liên quan trực tiếp, gồm: thành phần hạt của vật liệu, hàm lượng sỏi sạn, khối lượng riêng của hợp phần hạt nhỏ hơn 2mm và của hợp phần sỏi sạn;

C.3.2.2. Tính quy đổi hàm lượng của các nhóm hạt: nhóm hạt mịn (hạt nhỏ hơn 0,1mm), nhóm hạt bụi (hạt 0,05 - 0,005 mm) và nhóm hạt sét (hạt nhỏ hơn 0,005mm) trong vật liệu đất chứa sỏi sạn về hàm lượng của chính nó khi được xét riêng với đất hợp phần hạt nhỏ hơn 2 mm, theo công thức C.1:

1)

...

...

...

X' - hàm lượng quy đỏi (%) của nhóm hạt nào đó (nhóm hạt mịn hoặc nhóm hạt hoặc nhóm hạt sét) khi xét riêng với đất hợp phần hạt nhỏ hơn 2 mm;

X - hàm lượng (%) của nhóm hạt đang xét chiếm trong vật liệu đất chứa sỏi                     sạn.

X₁ - hàm lượng của hợp phần hạt nhỏ hơn 2 mm (%) chiếm trong vật liệu đất chứa sỏi sạn.

C.3.2.3. Dựa vào thành phần hạt đã được quy đổi và tiêu chuẩn 14 TCN 123 - 2002 (Đất xây dựng công trình thủy lợi - Phân loại), để xếp loại đất cho đất hợp phần đất hạt nhỏ hơn 2 mm;

C.3.2.4. Làm phân tán đất:

Rải đất lên tấm cao su sạch, rồi dùng chày gỗ đập nhẹ hoặc lăn, nghiền làm vụn rời tất cả các cục hạt, nhưng không được dập vỡ các hạt to vốn có của đất. Nếu đất ẩm, dẻo dính khó nghiền rời, thì được làm khô thêm đất theo điều 3.1.4.3;

C.3.2.5. Sàng đất đã nghiền rời qua sàng lỗ 2 mm, đảm bảo các hạt sỏi sạn nằm lại trên sàng không còn các hạt bụi, sét bám dính bề mặt. Đựng phần đất lọt sàng và phần đất nằm lại trên sàng vào từng khay riêng có nắp đậy. Lấy mẫu đại biểu để xác định khối lượng riêng của từng hợp phần theo tiêu chuẩn 14 TCN 127 -2002.

Ghi chú: Có thể sàng đất dần qua các sàng lỗ 20 mm, 5 mm rồi đến sàng lỗ 2mm để dễ đảm bảo sàng sạch đất;

C.3.2.6. Trộn thật đều phần đất lọt sàng lỗ 2 mm trong khay đựng, rồi lấy ra mẫu đại biểu để xác định độ ẩm khô gió của đất theo tiêu chuẩn 14TCN 125 - 2002. Sau đó, cân lấy 6 mẫu đất để sử dụng thí nghiệm; mỗi mẫu có khối lượng khô gió khoảng 2,5 kg, đựng vào từng khay riêng có nắp đậy;

...

...

...

- Cân lấy 2 mẫu thí nghiệm, khối lượng đất khô gió mỗi mẫu khoảng 3 - 4 kg;

- Dùng nước sạch dội ướt hoàn toàn bề mặt các hạt của mẫu thử, rồi cân khối lượng của mẫu thử (m₁) chính xác đến 1 gam. Sau đó đem sấy khô mẫu thử ở nhiệt độ 105 - 110^0C đến khối lượng không đổi, thường là sấy trong khoảng 4 - 5 giờ kể từ khi đạt nhiệt độ quy định. Sau đó, để nguội mẫu đến nhiệt độ trong phòng, rồi cân khối lượng khô của mẫu (m₂) chính xác đến 1 gam. Độ ẩm của sỏi sạn ở trạng thái bề mặt ướt nước W_G (%), tính theo công thức C.2:

Trong đó:

m₁ - khối lượng mẫu sỏi sạn bề mặt ướt nước và khay đựng, g;

m₂ - khối lượng mẫu sỏi sạn sau khi sấy khô và khay đựng, g;

m₀ - khối lượng khay đựng, g;

Lấy giá trị W_G bằng trị trung bình của kết quả hai mẫu thử;

C.3.2.8. Gia công độ ẩm cho các mẫu thí nghiệm đất hạt nhỏ hơn 2mm đã được chuẩn bị ở C.3.2.6 : tương tự như khoản 1 điều 3.3.2.5;

...

...

...

C.3.3.1. Tuỳ theo loại đất của đất hợp phần hạt nhỏ hơn 2mm đã được xếp loại ở C.3.2.3 mà áp dụng các thông số đầm phù hợp tương ứng theo điều 3.2.2.1 và 3.2.2.2.

C.3.3.2. Tiến hành đầm chặt từng mẫu thí nghiệm theo điều 3.3.3.2 đến 3.3.3.8.

Ghi chú: Nên thí nghiệm đầm chặt đất với công đầm cải tiến, thì áp dụng các thông số đầm phù hợp tương ứng với đất theo điều 4.2.2.1 đến 4.2.2.2.

C.4. TÍNH TOÁN VÀ BIỂU THỊ KẾT QUẢ

C.4.1. Tính độ ẩm W, khối lượng thể tích khô g_c của từng mẫu thí nghiệm đất hạt nhỏ hơn 2mm sau khi đầm, theo điều 3.4.1 đến 3.4.3;

C.4.2. Tính khối lượng thể tích khô quy đổi cho mẫu đất có chứa sỏi sạn, tương ứng với khối lượng thể tích khô sau đầm chặt của từng mẫu thí nghiệm đất hạt nhỏ hơn 2mm, theo công thức C.3:

Và tính độ ẩm quy đổi cho mẫu đất có chứa sỏi sạn tương ứng với độ ẩm sau đầm chặt của từng mẫu thí nghiệm đất hạt nhỏ hơn 2mm, theo công thức C.4:

W_hh = (1 - 0,01m) W_d + 0.01 m x W_G              (C.4)

...

...

...

g_c.hh và W_hh - thứ tự là khối lượng thể tích khô (g/cm^3) và độ ẩm (%) quy đổi sau đầm chặt của đất chứa sỏi sạn, tương ứng với khối lượng thể tích khô (g/cm^3) và độ ẩm (%) sau đầm chặt của từng mẫu thí nghiệm đất hạt nhỏ hơn 2mm;

m - hàm lượng sỏi sạn, %;

r_G - khối lượng riêng của hạt sỏi sạn, g/cm^3 ;

W_G - độ ẩm của sỏi sạn ở trạng thái ướt nước bề mặt, %, xác định được theo C3.2.7.

K - Hệ số hiệu chỉnh, được lấy bằng 0,98 - đối với đất có hàm lượng sỏi sạn từ 5% đến 30%, bằng 0,96 - đối với đất có hàm lượng sỏi sạn từ 30% đến 50%

Ghi chú: Các mẫu đất hợp phần hạt nhỏ hơn 2mm được thí nghiệm đầm chặt với công đầm nào (công đầm tiêu chuẩn hoặc công đầm cải tiến), thì khối lượng thể tích khô và độ ẩm của đất chứa sỏi sạn tính toán quy đổi được tương ứng với công đầm đó.

C.4.3. Vẽ biểu đồ đầm nện, trục tung biểu thị khối lượng thể tích khô và trục hoành biểu thị độ ẩm của đất; vẽ đường cong quan hệ giữa độ ẩm và khối lượng thể tích khô đầm nén quy đổi của vật liệu đất chứa sỏi sạn sao cho đi qua hoặc gần sát đều các điểm biểu thị: tọa độ điểm đỉnh của đường cong quan hệ g_c.hh - W_hh cho ta trị số khối lượng thể tích khô lớn nhất g­_c.max.hh (g/cm^3) và độ ẩm đầm nén tốt nhất tương ứng,W_OP.hh (%), của vật liệu đất chứa sỏi sạn (tham khảo hình B.1 phụ lục B).

C.4.4. Cũng trên biểu đồ đầm nện, vẽ đường bão hoà nước của đất. Bằng cách giả định trước 4 - 5 trị số độ ẩm bão hoà (W_bh.hh) trong khoảng từ nhỏ hơn độ ẩm tốt nhất (W_OP.hh) 4 ¸ 5% đến lớn hơn độ ẩm tốt nhất 4 ¸ 5%, rồi theo công thức C.5 tính được khối lượng thể tích khô g_c.hh tương ứng:

...

...

...

Trong đó:

g_c.hh - khối lượng thể tích khô lý tưởng của đất chứa sỏi sạn bão hoà nước hoàn toàn, g/cm^3;

W_bh.hh - độ ẩm bão hoà tương ứng của đất chứa sỏi sạn, %;

r_hh - khối lượng riêng của đất chứa sỏi sạn, tính toán được từ khối lượng riêng của hợp phần hạt nhỏ hơn 2 mm và của hợp phần sỏi sạn, hoặc được xác định trực tiếp từ đất chứa sỏi sạn, theo tiêu chuẩn 14 TCN 127 - 2002.

C.5. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

Phải đảm bảo kết quả thí nghiệm được tiến hành phù hợp với phụ lục này, gồm các thông tin sau:

- Tên công trình. Hạng mục công trình. Số liệu mỏ vật liệu ;

- Số liệu hố thăm dò. Số liệu mẫu đất và vị trí lấy mẫu. Ngày, tháng, năm lấy mẫu;

...

...

...

- Đặc điểm mẫu đất và các chỉ tiêu vật lý của đất: thành phần hạt, hàm lượng sỏi sạn và cỡ hạt lớn nhất, hệ số không đồng nhất, hệ số cấp phối; khối lượng riêng của đất chứa sỏi sạn, của riêng hợp phần hạt nhỏ hơn 2mm và của riêng hợp phần hạt sỏi sạn;

- Phương pháp thí nghiệm áp dụng và các thông số kỹ thuật đầm ;

- Khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nện tốt nhất của vật liệu đất chứa sỏi sạn ;

- Kèm theo có bảng ghi chép kết quả thí nghiệm đầm nện các mẫu đất hợp phần hạt nhỏ hơn 2 mm và kết quả tính toán khối lượng thể tích khô và độ ẩm quy đổi của vật liệu đất chứa sỏi sạn, biểu đồ đầm nện ;

- Các thông tin khác có liên quan.