Tiêu chuẩn TCVN 14134-2:2024 về Chuẩn bị mẫu ướt mẫu đất dùng trong xây dựng đường bộ

• Số hiệu: TCVN14134-2:2024
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2024

CHÚ THÍCH 3: Vật liệu cho phân tích sàng cốt liệu thô có thể được phân chia bằng một trong hai phương pháp thay thế, trình bày chi tiết trong 5.1.2 (đối với sàng 2,00 mm) hoặc 5.1.3 (đối với sàng 4,75 mm). Khi chỉ có một lượng nhỏ vật liệu sót lại trên sàng 4,75 mm hoặc 2,00 mm, thì một khối lượng mẫu đáng kể sẽ được sử dụng (yêu cầu) nhằm cung cấp khối lượng tối thiểu theo quy định trong Bảng 1; do đó, việc tuân thủ các yêu cầu về khối lượng tối thiểu trong Bảng 1 là không cần thiết nếu mẫu vật liệu không được sử dụng trong lớp móng trên hoặc lớp móng dưới, lựa chọn đất đắp hoặc vật liệu khác có yêu cầu cốt liệu thô.

5.1.2  Phương pháp thay thế sử dụng sàng 2,00 mm - Sử dụng sàng 2,00 mm phân chia mẫu đã sấy khô thành hai phần (phần lọt sàng và phần còn sót lại trên sàng). Phần mẫu còn sót lại trên sàng tiếp tục được nghiền bằng thiết bị, dụng cụ nghiền cho đến khi phá vỡ liên kết giữa các hạt đất thành các hạt nhỏ riêng biệt. Tiếp tục dùng sàng 2,00 mm để phân chia phần sau khi nghiền này thành hai phần (phần lọt sàng và phần còn sót lại trên sàng). Lặp lại quy trình cho đến khi các hạt đất được phân chia hoàn toàn (tức là không thể nghiền phần vật liệu sót lại trên sàng 2,00 mm được nữa). Khi đó, loại bỏ vật liệu sót lại trên sàng, giữ lại vật liệu lọt qua sàng để phục vụ cho các thí nghiệm mong muốn.

5.1.3  Phương pháp thay thế sử dụng sàng 4,75 mm và 2,00 mm - Sử dụng sàng 4,75 mm phân chia mẫu đất đã sấy khô thành hai phần (phần lọt sàng và phần còn sót lại trên sàng). Phần mẫu còn sót lại trên sàng 4,75 mm tiếp tục được nghiền bằng thiết bị, dụng cụ nghiền cho đến khi phá vỡ liên kết giữa các hạt đất thành các hạt nhỏ riêng biệt, sau đó lại tiếp tục phân chia các hạt sau khi nghiền này trên sàng 4,75 mm. Các phần lọt qua sàng 4,75 mm thu được trước đó sẽ được trộn kỹ lưỡng với nhau và bằng cách sử dụng dụng cụ lấy mẫu chuyên dụng hoặc bằng cách chia tách mẫu và phương pháp chia tư, sẽ thu được một phần mẫu đại diện thích hợp cho các thí nghiệm mong muốn. Tiếp tục phân chia phần đại diện này trên sàng 2,00 mm và cách thức tiến hành tương tự như 5.1.2. Khối lượng của vật liệu từ phần tách ra này sót lại trên sàng 2,00 mm sẽ được ghi chép lại để sử dụng trong tính toán phân tích sàng cốt liệu thô sau này.

5.1.4  Khối lượng riêng (AASHTO T 100) - Thí nghiệm xác định khối lượng riêng được thực hiện đồng thời cùng với phân tích thành phần hạt của đất (AASHTO T 88). Khối lượng vật liệu (khô hoàn toàn) lọt qua sàng 2,00 mm yêu cầu tối thiểu bằng 25 g khi sử dụng bình định mức và tối thiểu bằng 10 g khi sử dụng bình có nút đậy kín.

5.1.5  Các thí nghiệm phân tích (xác định) các tính chất vật lý - Tổng khối lượng vật liệu lọt sàng 0,425 mm yêu cầu tối thiểu bằng 300 g, được chia thành các phần có khối lượng xấp xỉ trong bảng sau:

Bảng 2 - Lượng mẫu cho thí nghiệm phân tích (xác định) các tính chất vật lý

Thí nghiệm

Khối lượng xấp xỉ (g)

Giới hạn chảy (AASHTO T 89)

...

...

...

Giới hạn dẻo (AASHTO T 90)

20

Hệ số co ngót

30

Độ ẩm tự nhiên

50

Thí nghiệm kiểm tra và tham chiếu

100

6  Phương pháp A

...

...

...

6.1.1  Mẫu đất được lấy từ hiện trường phải được làm phơi khô, trong tủ sấy có nhiệt độ không quá 60 °C hoặc bằng thiết bị khác mà không làm tăng nhiệt độ của mẫu quá 60 °C. Các mẫu đất này phải được nghiền trong cối bằng chày bọc cao su hoặc thiết bị cơ khí thích hợp sao cho tránh làm thay đổi kích thước tự nhiên của các hạt riêng biệt. Sau đó, sử dụng phương pháp chia tư hoặc dụng cụ lấy mẫu chuyên dụng để lấy được một mẫu thí nghiệm đại diện với khối lượng cần thiết để thực hiện các thí nghiệm mong muốn.

6.1.2  Phần mẫu được làm khô trong không khí được lựa chọn cho mục đích phân tích các chỉ tiêu cơ học và các thí nghiệm phân tích (xác định) các tính chất vật lý phải được cân và khối lượng được ghi lại là khối lượng của tổng số mẫu chưa được hiệu chỉnh về độ ẩm hút nước. Sau đó, mẫu thí nghiệm phải được phân chia thành hai phần (phần lọt sàng 0,425 mm và phần trên sàng 0,425 mm) bằng sàng 0,425 mm. Vật liệu lọt qua sàng 0,425 mm phải được dự trữ cho việc phối trộn lại tiếp theo với vật liệu bổ sung mô tả trong 6.1.3 đến 6.1.7.

6.1.3  Vật liệu sót lại trên sàng 0,425 mm sẽ được đổ vào ngâm trong một khay/ chậu ngập nước từ (2-24) h cho đến khi liên kết đất với các hạt sỏi sạn trở nên mềm yếu hoặc tách rời nhau.

6.1.4  Sau khi ngâm, vật liệu ngâm trong nước sẽ được lọc, rửa trên sàng cỡ 0,425 mm như sau:

Lấy một sàng trống 0,425 mm đặt trên một cái khay/ chậu khác. Rót vật liệu ngâm trong nước vào sàng trống này. Bổ sung một lượng nước vừa đủ để mực nước trong khay/ chậu ngập phía trên mặt sàng khoảng 13 mm. Phần vật liệu ngâm trong nước, không vượt quá 0,45 kg, sẽ được rót bằng tay đổ vào khay/ chậu có đặt sàng 0,425 mm, đồng thời khuấy tay, chao sàng lên xuống nhịp nhàng để lọc rửa. Nếu vật liệu sót lại trên sàng 0,425 mm chứa các cục chưa bị làm vỡ vụn hoặc tán nhỏ, thì có thể dùng tay bóp vụn hoặc bóp nát sao cho thu được các hạt lọt qua sàng 0,425 mm, các cục đó phải được làm tan ra và rửa qua sàng đang đựng trong khay. Sau khi tất cả các cục đã được làm tan ra, sàng phải được giữ ở vị trí bên trên đất và nước trong khay và vật liệu sót lại trên sàng sẽ được rửa bằng một lượng nhỏ nước sạch. Vật liệu đã được rửa sạch sót lại trên sàng 0,425 mm phải được chuyển sang một khay sạch khác.

6.1.5  Tiếp tục lấy vật liệu ngâm, có khối lượng không quá 0,45 kg phải được đổ lên trên sàng 0,425 mm và được rửa như trình bày trong 6.1.4. Quy trình này phải được lặp lại cho đến khi rửa sạch tất cả các mẫu ngâm.

6.1.6  Vật liệu sót lại trên sàng 0,425 mm phải được làm khô và sàng khô bằng sàng 0,425 mm. Phần vật liệu lọt qua sàng 0,425 mm sẽ được thêm vào vật liệu lọt qua sàng 0,425 mm thu được trong 6.1.2. Vật liệu sót lại trên sàng 0,425 mm phải được dự trữ để sử dụng cho phân tích các chỉ tiêu cơ học của vật liệu thô.

6.1.7  Sau khi tất cả các vật liệu ngâm đã được rửa sạch, khay chứa nước rửa sẽ được để sang một bên và không bị làm xáo trộn trong khoảng thời gian vài giờ cho đến khi tất cả các hạt đất đã lắng xuống đáy khay và nước ở trên đất trở nên sạch (Chú thích 4). Sau đó gạn hoặc hút nước sạch ra khỏi khay càng nhiều càng tốt. Đất còn lại trong khay phải được làm khô ở nhiệt độ không quá 60 °C. Đất khô phải được nghiền trong cối bằng chày bọc cao su hoặc thiết bị cơ khí thích hợp và phối trộn với vật liệu lọt qua sàng 0,425 mm thu được trong 6.1.2 và 6.1.6.

CHÚ THÍCH 4: Trong một số trường hợp, nước rửa sẽ không sạch trong một khoảng thời gian nhất định (thích hợp), trong trường hợp đó, toàn bộ thể tích phải được làm bay hơi.

...

...

...

6.2  Chuẩn bị mẫu đất khô cho các thí nghiệm phân tích cơ học và xác định các đặc tính của đất

6.2.1  Các phần lọt qua sàng 0,425 mm thu được trình bày trong 6.1.2, 6.1.6 và 6.1.7 phải được phối trộn lại với nhau kỹ lưỡng. Đối với đất bụi và đất sét phải chọn ra một phần có khối lượng xấp xỉ bằng 60 g để phân tích các chỉ tiêu cơ học. Phần vật liệu còn lại lọt qua sàng 0,425 mm sẽ được sử dụng để xác định các đặc tính của đất.

7  Phương pháp B

7.1  Trình tự chuẩn bị mẫu ướt

7.1.1  Để thu được các kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ học nhanh dựa vào khối lượng khô của vật liệu ban đầu, chọn và cân một phần đại diện của vật liệu để xác định độ ẩm bằng tủ sấy. Mẫu được sấy khô đến nhiệt độ (110 ± 5) °C để xác định độ ẩm.

7.1.1.1  Chọn ra một phần mẫu đại diện để đánh giá, phần này gồm đủ lượng hạt lọt qua sàng 0,425 mm để thực hiện các thí nghiệm cần thiết cho việc xác định các hằng số của đất. Ngâm phần đã chọn này của mẫu ẩm trong nước cho đến khi liên kết giữa các hạt trở lên mềm yếu (Xem Chú thích 5). Các mẫu chỉ chứa các hạt lọt qua sàng 0,425 mm có thể được sử dụng trong các thí nghiệm xác định các hằng số của đất mà không cần rửa trước trên sàng 0,425 mm.

CHÚ THÍCH 5: Ở một số khu vực, nếu sử dụng nước máy ngâm và rửa mẫu, các ion dương của muối có trong nước máy có thể trao đổi với các ion dương trong đất và làm thay đổi đáng kể các đặc tính của đất. Nếu không biết trong nước máy không chứa ion dương muối, nên sử dụng nước cất hoặc nước khử khoáng. Công tác ngâm rửa sẽ loại bỏ các muối hòa tan có trong đất. Khi có các muối hòa tan trong đất, nước rửa phải được giữ lại và được làm bay hơi, và muối sẽ được thu hồi trở lại mẫu đất.

7.1.2  Sau khi ngâm, rửa vật liệu trên sàng 0,425 mm theo cách sau: Sàng 0.425 mm phải được đặt dưới cùng trong lòng khay và rót chất lỏng trong mẫu ngâm qua sàng (Xem Chú thích 6). Phải bổ sung đủ lượng nước sao cho mực nước trong khay chứa cao hơn lưới sàng khoảng 13 mm. Từng phần vật liệu đã ngâm được đổ vào sàng, độ lớn từng phần vừa đủ đảm bảo việc rửa vật liệu dễ dàng, khuấy từng phần nhỏ bằng ngón tay đồng thời lắc sàng lên và xuống.

Bóp vụn hoặc nghiền nhỏ bất kỳ cục nào chưa được làm bở vụn bằng các ngón tay. Nâng sàng lên trên mặt nước trong khay chứa và hoàn tất thao tác rửa bằng cách sử dụng một lượng nhỏ nước sạch. Trước khi thực hiện công tác rửa phần vật liệu đã ngâm khác tiếp theo trên sàng, phải loại bỏ vật liệu đã rửa sót lại trên sàng.

...

...

...

7.1.3  Đặt khay đựng nước rửa thải sang một bên trong khoảng thời gian một vài giờ hoặc cho đến khi nước phía trên các hạt lắng ở đáy khay trở lên sạch và trong. Chắt phần nước trong, dùng ống pipet hoặc ống siphon hút nước trong ra ngoài càng nhiều càng tốt (Xem Chú thích 4).

7.1.4  Ngoài ra, sau khi tất cả các vật liệu ngâm đã được rửa sạch, lọc bỏ hầu hết nước trong vật liệu bằng cách lọc nước rửa trên một hoặc nhiều phễu Buchner được trang bị giấy lọc hoặc bằng cách sử dụng dụng cụ lọc dạng nến. Lọc đất ẩm khỏi giấy lọc hoặc dụng cụ lọc dạng nến, và phối trộn với cặn lắng sót lại trong khay thu được ở 7.1.3.

7.1.5  Giảm bớt độ ẩm của vật liệu lọt qua sàng 0,425 mm cho đến khí khối vật liệu đạt độ sệt giống như bột bả matít (tương đương có số lần đập từ 30 đến 35 trong thí nghiệm xác định giới hạn chảy) nhưng không bao giờ thấp hơn độ ẩm tự nhiên. Việc làm giảm độ ẩm có thể được thực hiện bằng cách cho mẫu tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ phòng thông thường, bằng cách sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ không quá 110 °C, bằng cách đun sôi, bằng cách lọc trên phễu Buchner hoặc bằng cách sử dụng dụng cụ lọc dạng nến. Trong quá trình bay hơi và làm mát, thường xuyên khuấy trộn mẫu vừa đủ để ngăn ngừa hiện tượng khô quá mức tại các mép và phần đỉnh mẫu đất thuộc phạm vi bề mặt Làm mát các mẫu đã gia nhiệt đến nhiệt độ phòng thông thường trước khi thí nghiệm. Đối với mẫu đất có chứa muối hòa tan, sử dụng phương pháp khử nước sẽ không loại bỏ được muối hòa tan khỏi mẫu thử. Bảo quản mẫu đã chuẩn bị trong dụng cụ chứa kín hơi ẩm, không làm khô thêm nữa cho đến khi tất cả các thí nghiệm cần thiết được thực hiện.

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ, định nghĩa

4  Thiết bị và dụng cụ

...

...

...

6  Phương pháp A

7  Phương pháp B