Tiêu chuẩn TCVN 14135-5:2024 về Cốt liệu dùng trong xây dựng đường bộ - Phần 5: Xác định thành phần hạt bằng phương pháp sàng khô

• Số hiệu: TCVN14135-5:2024
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2024

6.5  Các hỗn hợp cốt liệu thô và mịn, khối lượng mẫu tối thiểu tương tự như cốt liệu thô, quy định trong Bảng 1.

6.6  Các mẫu cốt liệu thô cỡ hạt thô, cỡ hạt thô nhất danh định từ 50 mm trở lên sẽ khó thực hiện việc rút gọn mẫu và thí nghiệm toàn bộ lượng mẫu sau rút gọn nếu không có dụng cụ chia mẫu và máy sàng lắc lớn. Trường hợp không có dụng cụ, thiết bị lớn phù hợp, thay cho việc gộp các phần mẫu và phối trộn sau đó rút gọn mẫu đến khối lượng thí nghiệm, cho phép tiến hành phân tích thành phần hạt trên một số phần mẫu có khối lượng gần bằng nhau với tổng khối lượng các phần mẫu thỏa mãn yêu cầu trong 6.4

6.7  Trường hợp cần xác định lượng vật liệu nhỏ hơn 75 μm theo TCVN 14135-4 : 2024, thực hiện theo quy định tại 6.7.1 hoặc 6.7.2 tùy thuộc điều kiện áp dụng.

6.7.1  Đối với vật liệu có cỡ hạt thô nhất danh định không quá 12,5 mm, sử dụng cùng một mẫu cho thí nghiệm theo TCVN 14135-4 : 2024 và theo tiêu chuẩn này, đầu tiên tiến hành thí nghiệm theo TCVN 14135-4 : 2024, sau đó sàng mẫu vật liệu thu được trên sàng 75μm đã sấy khô quy định tại tiêu chuẩn này;

6.7.2  Đối với vật liệu có cỡ hạt thô nhất danh định vượt quá 12,5 mm, có thể dùng cùng một mẫu thí nghiệm theo 6.7.1 hoặc sử dụng hai mẫu riêng biệt để tiến hành thí nghiệm theo TCVN 14135-4 : 2024 và theo tiêu chuẩn này.

6.7.3  Khi chỉ dẫn kỹ thuật yêu cầu xác định tổng lượng lọt sàng 75 μm bằng sàng ướt và sàng khô, thực hiện theo 6.7.1.

7  Cách tiến hành

7.1  Nếu không tiến hành xác định lượng lot sàng 75μm bằng phương pháp rửa theo TCVN 14135-4 : 2024 trên cùng mẫu thí nghiệm, sấy khô mẫu đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ (110 ± 5) °C và xác định khối lượng mẫu khô chính xác tới 0,1 %.

CHÚ THÍCH 4:

...

...

...

7.2  Lựa chọn tổ hợp sàng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của vật liệu. Có thể bổ sung các cỡ sàng cần thiết khác theo nhu cầu để xác định các thông số kỹ thuật mong muốn khác có liên quan đến cỡ hạt vật liệu chẳng hạn như mô đun độ mịn, hoặc để điều phối lượng vật liệu trên sàng nhằm tránh quá tải sàng theo quy định tại A.1. Đặt các sàng chồng lên nhau theo kích cỡ lỗ sàng nhỏ dần từ trên xuống lẻn trên ngăn đáy, đổ mẫu thí nghiệm vào sàng trên cùng hoặc đổ từng phần nếu mẫu được chia thành vài phần để thí nghiệm, lắc chồng sàng bằng tay hoặc máy trong khoảng thời gian phù hợp, được thiết lập thông qua thí nghiệm thử hoặc kiểm tra trực tiếp trên mẫu thí nghiệm, thỏa mãn quy định trong A.2.

7.3  Giới hạn khối lượng vật liệu trên các sàng sao cho các hạt cốt liệu có thể tiếp cận lỗ sàng vài lần trong quá trình sàng. Chống quá tải trên các sàng riêng rẽ như quy định trong Bảng A.1 bằng cách sử dụng các biện pháp:

7.3.1  Bổ sung thêm sàng cỡ mắt trung gian vào giữa sàng bị quá tải sàng và sàng phía trên của nó trong dãy các sàng ban đầu.

7.3.2  Chia mẫu thành hai hoặc nhiều phần, sàng các phần riêng biệt. Cộng tích lũy khối lượng sót trên các phần sàng riêng biệt trước khi tính tỷ lệ phần trăm của mẫu sót trên sàng.

7.3.3  Sử dụng sàng có khung sàng lớn để có diện tích mặt sàng lớn hơn.

7.3.4  Trường hợp vật liệu gồm hỗn hợp cốt liệu thô và cốt liệu mịn, phần vật liệu lọt sàng 4,75 mm có thể được chia thành nhiều phần để thí nghiệm.

7.3.5  Rút gọn phần vật liệu lọt sàng 4,75 mm sử dụng thiết bị chia mẫu cơ khí theo AASHTO R 76. Trong trường hợp này khối lượng trên các cỡ sàng riêng biệt của mẫu trước khi rút gọn được tính theo công thức:

Trong đó:

...

...

...

W₁: khối lượng phần lọt sàng 4,75 mm của mẫu ban đầu, tính bằng gam;

W₂: khối lượng phần lọt sàng 4,75 mm của mẫu rút gọn, tính bằng gam;

B: khối lượng trên mỗi cỡ sàng của phần mẫu được rút gọn và đem sàng, tính bằng gam.

7.4  Trừ khi sử dụng máy sàng lắc cơ khí, các hạt nằm trên sàng 75 mm được định cỡ thủ công bằng cách xác định cỡ sàng nhỏ nhất mà mỗi hạt sẽ lot qua khi xoay nhưng không ấn, ép các hạt lọt qua lỗ sàng.

7.5  Cân xác định khối lượng sót trên mỗi cỡ sàng chính xác tới 0,1% khối lượng mẫu khô ban đầu. Tổng khối lượng mẫu sau khi sàng không được sai khác quá 0,3% khối lượng mẫu trước khi sàng.

8  Tính toán kết quả

8.1  Tính tỷ lệ phần trăm lọt sàng, tỷ lệ phần trăm sót tích lũy trên từng sàng hoặc tỷ lệ phần trăm các nhóm hạt khác nhau chính xác tới 0,1 % theo khối lượng mẫu khô ban đầu. Nếu mẫu vật liệu được thí nghiệm theo TCVN 14135-4 : 2024 trước, cộng khối lượng vật liệu lọt sàng 75 μm bằng phương pháp rửa với khối lượng vật liệu lọt sàng 75 μm trong thí nghiệm này, khối lượng mẫu vật liệu sấy khô trước khi thí nghiệm theo TCVN 14135-4 : 2024 được sử dụng làm cơ sở để tính toán mọi tỷ lệ phần trăm.

8.2  Khi các phần mẫu được thí nghiệm như trong 6.6, cộng khối lượng các phần mẫu trên từng cỡ sàng, sử dụng khối lượng này để tính tỷ lệ phần trăm như quy định trong 8.1

8.3  Tính mô đun độ mịn khi được yêu cầu bằng cách cộng tổng tỷ lệ phần trăm tích lũy trên các sàng 150 μm, 300 μm, 600 μm, 1,18 mm, 2,36 mm, 4,75 mm, 9,5 mm, 19 mm, 37,5 mm và lớn hơn với cỡ lỗ sàng gấp đôi so với cỡ lỗ sàng liền trước. Lấy tổng tỷ lệ phần trăm tích lũy tính được chia cho một trăm.

...

...

...

9.1  Báo cáo kết quả thí nghiệm phải bao gồm tối thiểu các thông tin sau:

- Tên công trình, hạng mục công trình;

- Số hiệu mẫu, vị trí lấy mẫu;

- Tên cơ quan và phòng thí nghiệm;

- Tỷ lệ phần trăm vật liệu lọt qua từng sàng;

- Tỷ lệ phần trăm sót tích lũy trên từng sàng;

- Tỷ lệ phần trăm sót riêng trên từng sàng;

- Viện dẫn tiêu chuẩn này.

9.2  Báo cáo tỷ lệ phần trăm làm tròn tới số nguyên gần nhất ngoại trừ tỷ lệ lọt sàng 75 μm dưới 10 % sẽ được làm tròn tới 0,1 %.

...

...

...

10  Độ chụm và độ chệch

10.1  Độ chụm:

10.1.1  Các ước lượng độ chụm đối với phương pháp thí nghiệm này được nêu trong bảng 1.

Bảng 1- Ước lượng độ chụm

Tổng phần trăm vật liệu lọt sàng, %

Đô lệch chuẩn (1s)^a

Khoảng chấp nhận của hai kết quả (d2s)^a

Cốt liệu thô ^b

...

...

...

100

≥ 95

0,32

0,9

< 95

≥ 85

0,81

2,3

< 85

...

...

...

1,34

3,8

< 80

≥ 60

2,25

6 4

< 60

≥ 20

1,32

...

...

...

< 20

≥ 15

0,95

2,7

< 15

≥ 10

1,00

2,8

< 10

...

...

...

0,75

2,1

< 5

≥ 2

0,53

1,5

< 2

0

0,27

...

...

...

Thí nghiệm liên phòng

100

≥ 95

0,35

1,0

< 95

≥ 85

1,37

3,9

...

...

...

≥ 80

1,92

5,4

< 80

≥ 60

2,82

8,0

< 60

≥ 20

...

...

...

5,6

< 20

≥ 15

1,60

4,5

< 15

≥ 10

1,48

4,2

...

...

...

≥ 5

1,22

3,4

< 5

≥ 2

1,04

3,0

< 2

0

...

...

...

1,3

Cốt liệu mịn

Thí nghiệm thực hiện bởi một thí nghiệm viên

100

≥ 95

0,26

0,7

< 95

≥ 60

...

...

...

1,6

< 60

≥ 20

0,83

2,4

< 20

≥ 15

0,54

1,5

...

...

...

≥ 10

0,36

1,0

< 10

≥ 2

0,37

1,1

< 2

0

...

...

...

0,4

Thí nghiệm liên phòng

100

≥ 95

0,23

0,6

< 95

≥ 60

0,77

...

...

...

< 60

≥ 20

1,41

4,0

< 20

≥ 15

1,10

3,1

< 15

...

...

...

0,73

2 1

< 10

≥ 2

0,65

1,8

< 2

0

0,31

...

...

...

^a Những giá trị này là những giới hạn (1s) và (d2s) theo ASTM C670

^b Các ước lượng độ chụm thực hiện với cốt liệu có cỡ hạt thô nhất danh định 19,00 mm

10.1.2  Giá trị độ chụm đối với cốt liệu mịn nêu trong bảng 1 thực hiện trên các mẫu có khối lượng tối thiểu 500 g. Các ước lượng độ chụm đối với cốt liệu mịn khi cho phép khối lượng mẫu tối thiểu giảm xuống mức 300 g được nêu trong Bảng 2. Độ chụm của mẫu cốt liệu mịn khi cho phép giảm khối lượng mẫu tối thiểu từ 500 g xuống 300 g không có sự khác biệt lớn.

Bảng 2 - Dữ liệu độ chụm với mẫu cốt liệu mịn 300 g và 500 g

Kết quả thí nghiệm

Khối lượng mẫu

Số lượng phòng Thí nghiệm

Giá trị trung bình

Trong một phòng thí nghiệm

...

...

...

1s

d2s

1s

d2s

Tổng vật liệu lọt sàng 4,75 mm, %

500 g

285

99,992

0,027

...

...

...

0,037

0,104

300 g

276

99,990

0,021

0,060

0,042

0,117

...

...

...

500 g

281

84,10

0,43

1,21

0,63

1,76

300 g

274

...

...

...

0,39

1,09

0,69

1,92

Tổng vật liệu lọt sàng 1,18 mm, %

500 g

286

70,11

0,53

...

...

...

0,75

2,10

300 g

272

70,00

0,62

1,74

0,76

2,12

...

...

...

500 g

287

48,54

0,75

2,1

1,33

3,73

300 g

276

...

...

...

0,87

2,44

1,36

3,79

Tổng vật liệu lọt sàng 300 μm, %

500 g

286

13,52

0,42

...

...

...

0,98

2,73

300 g

275

13,51

0,45

1,25

0,99

2,76

...

...

...

500 g

287

2,55

0,15

0,42

0,37

1,03

300 g

270

...

...

...

0,18

0,52

0,32

0,89

Tổng vật liệu lọt sàng 75 μm, %

500 g

278

1,32

0,11

...

...

...

0,31

0,85

300 g

266

1,30

0,14

0,39

0,31

0,85

...

...

...

Không có vật liệu quy chiếu được chấp nhận phù hợp để xác định độ chệch của phương pháp thí nghiệm này.

Phụ lục A

(Quy định)

Chỉ dẫn khi sàng

A.1  Chỉ dẫn không sàng quá tải

A.1.1  Đối với sàng lỗ nhỏ hơn 4,75 mm (No.4), khối lượng hạt trên sàng không quá 7 kg/m^2 diện tích mặt sàng khi kết thúc quá trình sàng.

A.1.2  Đối với sàng cỡ từ 4,75 mm (No.4) trở lên, khối lượng hạt trên sàng tính bằng kilôgam không vượt quá 2,5 x (cỡ lỗ sàng, mm) x (diện tích mặt sàng có hiệu, m^2). Khối lượng này được nêu trong Bảng A.1 với một số loại sàng thông dụng.

CHÚ THÍCH A.1: 7 kg/m2 tương đương 200 g đối với sàng thông dụng đường kính 203 mm (đường kích có hiệu mặt sàng là 190,5 mm) hoặc 450 g đối với sàng đường kính 305 mm (đường kích có hiệu mặt sàng là 292,1 mm). Khối lượng trên sàng có thể điều chỉnh bằng các phương pháp: (1) bổ sung sàng có lỗ sàng lớn hơn bên trên sàng đang xem xét, (2) chia mẫu thành nhiều phần để thí nghiệm, hoặc (3) sử dụng sàng có khung sàng lớn hơn.

...

...

...

Cỡ lỗ sàng

Cỡ sàng danh định ^a

203,2 mm ^b

254 mm

304,8 mm

(350 x 350) mm

(372 x 580) mm

Diện tích mặt sàng, m^2

0,0285

...

...

...

0,0670

0,1225

0,2158

125 mm

^c

^c

^c

-

67,4

...

...

...

^c

^c

^c

30,6

53,9

90 mm

^c

^c

15,1

...

...

...

48,5

75 mm

^c

8,6

12,6

23,0

40,5

63 mm

^c

...

...

...

10,6

19,3

34,0

50 mm

3,6

5,7

8,4

15,3

27,0

...

...

...

2,7

4,3

6,3

11,5

20,2

25,0 mm

1,8

2,9

4,2

...

...

...

13,5

19,0 mm

1,4

2,2

3,2

5,8

10,2

12,5 mm

0,89

...

...

...

2,1

3,8

6,7

9,5 mm

0,67

1,1

1,6

2,9

5,1

...

...

...

0,33

0,54

0,8

1,5

2,6

^a Kích thước khung sàng theo đơn vị in: đường kính 8 in; đường kính 10 in; đường kính 12 in; 13,8 in x 13,8 in (danh định 14 in x 14 in); 14,6 in x 22,8 in (danh định 16 in x 24 in).

^b Diện tích mặt sàng dựa trên đường kính có hiệu, nhỏ hơn 12,7 mm so với đường kính khung sàng danh định do tiêu chuẩn ASTM E11 cho phép lớp phủ giữa lưới sàng và khung sàng tràn lên lưới sàng 6,35 mm. Vì vậy đường kính có hiệu với sàng đường kính 203,2 mm (8 in) là 190,5 mm. Một số nhà sản xuất sàng chế tạo sàng có lớp phủ tràn lên mặt sàng nhỏ hơn 6,35 mm

^c sàng được chỉ ra có số lượng lỗ sàng nguyên vẹn nhỏ hơn năm lỗ và không được sử dụng cho thí nghiệm sàng

A.2  Chỉ dẫn về thời gian sàng

...

...

...

A.2.1.1  Lắc mẫu trên chồng sàng với thời gian khoảng 10 min

CHÚ THÍCH A.2: Nếu mẫu vật liệu dễ bị suy biến thành phần hạt, giảm thời gian sàng ban đầu nêu tại A.2.1.1 xuống 5 min và kiểm tra lại với mẫu vật liệu mới.

A.2.1.2  Gắn từng sàng vào giữa khay đáy và nắp đậy, một tay cầm hơi nghiêng sàng có nắp đậy và khay đáy.

A.2.1.3  Sàng tay đối với mỗi sàng liên tục trong 60 s, vỗ cạnh sàng đối diện dứt khoát vào gót bàn tay kia theo hướng chuyển động đi lên với tốc độ 150 lần/phút, xoay sàng một phần sáu vòng ứng với mỗi 25 cú vỗ sàng.

A.2.2  Nếu khối lượng lọt sàng vượt quá 0,5 % tổng khối lượng mẫu ban đầu đối với bất kỳ sàng nào sau một phút sàng tay liên tục, điều chỉnh thời gian sàng và thực hiện lại bước A.2.1.

A.2.3  Khi xác định thời gian sàng đối với các sàng lớn hơn 4,75 mm (sàng No.4), giới hạn lượng vật liệu đủ tạo thành một lớp các hạt trên mặt sàng.

A.2.4  Nếu cỡ sàng thí nghiệm trên máy sàng lắc đang dùng khó sàng kiểm tra bằng tay thì sử dụng sàng đường kính 203,2 mm để kiểm tra mức độ sàng đã đủ chưa.

A.2.5  Nếu khối lượng vật liệu trên sàng bất kỳ vượt quá khối lượng tối đa quy định trong Bảng A.1, lựa chọn mẫu khác và tiến hành lại bước A.2.

...

...

...

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Quy định chung

5  Thiết bị, dụng cụ

6  Lấy mẫu

7  Cách tiến hành

8  Tính toán kết quả

9  Báo cáo thí nghiệm

...

...

...

Phụ lục A