|
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
******
|
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ
NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
********
|
|
Số: 10/2006/QĐ-BGTVT
|
Hà Nội, ngày 20 tháng
02 năm 2006
|
QUYẾT ĐỊNH
BAN
HÀNH TIÊU CHUẨN NGÀNH “QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ CBR CỦA ĐẤT, ĐÁ DĂM
TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM”
BỘ TRƯỞNG BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
Căn cứ Luật Ban hành văn bản quy phạm pháp luật ngày
12 tháng 11 năm 1996 và Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Ban hành văn
bản quy phạm pháp luật ngày 16 tháng 12 năm 2002;
Căn cứ Luật Giao thông đường bộ ngày 29 tháng 6 năm 2001;
Căn cứ Pháp lệnh Chất lượng hàng hóa ngày 24 tháng 12 năm 1999;
Căn cứ Nghị định số 34/2003/NĐ-CP ngày 04 tháng 4 năm 2003 của Chính phủ quy
định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức Bộ Giao thông vận tải;
Xét đề nghị của Viện trưởng Viện Khoa khoc công nghệ giao thông vận tải, Vụ
trưởng Vụ Khoa học - Công nghệ,
QUYẾT ĐỊNH:
Điều 1. Ban hành kèm theo Quyết định
này Tiêu chuẩn Ngành “Quy trình thí nghiệm xác định chỉ số CBR của đất, đá dăm
trong phòng thí nghiệm”.
Số đăng ký: 22 TCN 332 - 06
Điều 2. Quyết định này có hiệu lực
thi hành sau 15 ngày, kể từ ngày đăng Công báo.
Điều 3. Chánh Văn phòng Bộ, Chánh
Thanh tra Bộ, Vụ trưởng Vụ Khoa học - Công nghệ, Viện trưởng Viện Khoa học và
công nghệ giao thông vận tải, Giám đốc Sở Giao thông vận tải, Sở Giao thông
công chính và Thủ trưởng các đơn vị có liên quan chịu trách nhiệm thi hành
Quyết định này./.
|
|
KT. BỘ TRƯỞNG
THỨ TRƯỞNG
Nguyễn Việt Tiến
|
TIÊU CHUẨN
NGÀNH
“QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH
CHỈ SỐ CBR CỦA ĐẤT, ĐÁ DĂM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM”
22 TCN 332 - 06
|
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
|
QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ CBR CỦA ĐẤT, ĐÁ DĂM TRONG PHÒNG THÍ
NGHIỆM
|
22 TCN 332 - 06
|
|
BỘ GIAO THÔNG
VẬN TẢI
|
Có hiệu lực từ ngày…/…/2006
|
(Ban hành kèm theo Quyết định số 10/2006/QĐ-BGTVT ngày
20/02/2006 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải)
1. Quy định chung
1.1. Quy trình này quy định trình tự thí nghiệm
để xác định chỉ số CBR (California Bearing Ratio) của vật liệu sử dụng làm nền,
móng đường (đất, đất gia cố, cấp phối đá dăm, cấp phối tự nhiên…) trong phòng
thí nghiệm trên mẫu vật liệu đã được chế bị.
1.2. Giá trị CBR được xác định theo Quy trình
này là cơ sở đánh giá chất lượng vật liệu sử dụng làm nền, móng đường; ngoài ra
còn được sử dụng để đánh giá cường độ của kết cấu đường ôtô và đường sân bay
trong một số phương pháp thiết kế có sử dụng thông số cường độ theo CBR.
1.3. CBR là tỷ số (tính bằng phần trăm) giữa áp
lực nén (do đầu nén gây ra) trên mẫu thí nghiệm và áp lực nén trên mẫu tiêu
chuẩn ứng với cùng một chiều sâu ép lún quy định.
1.4. Việc thí nghiệm xác định CBR của vật liệu được
tiến hành trên tổ mẫu (3 mẫu) đã được đầm nén ở độ ẩm tốt nhất tương ứng với
phương pháp đầm nén quy định. Chỉ số CBR của vật liệu thí nghiệm được xác định
tương ứng với độ chặt đầm nén K quy định.
Ghi chú 1:
1. Nếu chỉ dẫn kỹ thuật quy định việc đầm nén
xác định độ ẩm tốt nhất và khối lượng thể tích khô lớn nhất theo phương pháp đầm
nén nào (phương pháp đầm nén tiêu chuẩn - phương pháp I hoặc phương pháp đầm
nén cải tiến - phương pháp II theo Quy trình thí nghiệm đầm nén đất đá dăm
trong phòng 22 TCN 333 - 06), thì khi đầm tạo mẫu CBR cũng phải sử dụng loại
chày đầm và số lớp vật liệu đầm theo quy định của phương pháp đầm nén đó.
2. Trường hợp cần xác định ảnh hưởng của độ ẩm đầm
nén đến CBR, hoặc phục vụ mục đích nghiên cứu, việc thí nghiệm xác định CBR của
vật liệu sẽ được tiến hành trên các tổ mẫu (3 tổ mẫu) đã được đầm nén trong cối
CBR ở các độ ẩm tương ứng (5 độ ẩm) khác nhau nằm trong khoảng độ ẩm đầm nén
quy định. Quy định thí nghiệm xác định chỉ số CBR của vật liệu trong khoảng độ
ẩm đầm nén được quy định tại Phụ lục A.
2. Nội dung phương pháp
thí nghiệm
Chỉ số CBR của vật liệu trong Quy trình này được
hiểu là giá trị CBR xác định qua thí nghiệm trong phòng, trên mẫu vật liệu đã được
đầm nén trong cối với độ ẩm đầm nén tốt nhất, được ngâm mẫu trong nước trong
thời gian quy định, tương ứng với độ chặt K quy định. Việc thí nghiệm xác định
chỉ số CBR của vật liệu được tiến hành theo trình tự sau:
2.1. Thí nghiệm theo Quy trình thí nghiệm đầm
nén đất, đá dăm trong phòng 22 TCN 333 - 06 nhằm xác định độ ẩm tốt nhất để đầm
tạo mẫu CBR và khối lượng thể tích khô lớn nhất để xác định độ chặt K của mẫu
CBR.
2.2. Đầm nén tạo các mẫu trong cối CBR với độ
ẩm tốt nhất (3 cối CBR), với công đầm nén khác nhau (qua số chầy đầm khác nhau
trên 1 lớp, xem khoản 6.2.).
2.3. Tính độ chặt K tương ứng của các mẫu CBR
trên cơ sở đã biết khối lượng thể tích khô của mẫu và khối lượng thể tích khô
của mẫu và khối lượng thể tích khô lớn nhất.
2.4. Sau khi ngâm mẫu với thời gian quy định,
tiến hành xác định giá trị CBR của các mẫu.
2.5. Thiết lập đường cong quan hệ giữa CBR của
các mẫu và độ chặt K tương ứng. Căn cứ đường cong quan hệ này, từ giá trị độ
chặt K quy định đã biết (là giá trị K nhỏ nhất cho phép quy định trong Chỉ dẫn
kỹ thuật) sẽ xác định được chỉ số CBR tương ứng. Đó là chỉ số CBR của vật liệu
(được đầm nén ở độ ẩm tốt nhất, tương ứng với độ chặt K quy định).
3. Yêu cầu về thiết bị,
dụng cụ thí nghiệm
3.1 Thiết bị gia tải là một máy nén có khả năng
tạo ra lực nén tới 44,5 kN với tốc độ dịch chuyển đều của đế nâng là 1,27
mm/phút, có tác dụng để đầu nén xuyên vào trong mẫu. Đầu nén được làm bằng thép
hình trụ, chiều dài không nhỏ hơn 102mm, đường kính mặt cắt ngang là 49,63 ± 0,13mm.
3.2. Đồng hồ đo biến dạng (thiên phân kế) dùng để
đo chuyển vị khi đầu nén xuyên vào mẫu. Hành trình tối đa của đồng hồ không được
nhỏ hơn 25mm (1 in) và giá trị một vạch đo là 0,01mm (0,0005 in).
3.3. Cối (khuôn) CBR bao gồm các bộ phận sau
(xem Hình 1):
a) Thân cối bằng thép hình trụ rỗng, đường kính
trong 152,40 ± 0,66 mm; chiều cao
177,80 ± 0,46 mm;
b) Đai cối bằng thép hình trụ rỗng, đường kính
trong 152,40 ± 0,66 mm; caso khoảng
50mm. Đai cối được thiết kế để có thể lắp vừa vào cả hai đầu của thân cối;
c) Đế cối là một tấm thép được khoét sâu với đường
kính thích hợp (bằng đường kính ngoài của thân cối cộng thêm khoảng dung sai) để
dễ cố định với thân cối khi lắp. Tại vùng khoét sâu được đục các lỗ nhỏ đường
kính 1,6mm để nước dễ thấm vào mẫu khi ngâm mẫu trong nước.
3.4. Tấm đệm là một khối thép hình trụ, đường
kính 150,8 ± 0,8mm, dày 61,37 ± 0,25 mm, thích hợp với thân cối cao
177,80 mm để mẫu sau khi đầm sẽ có chiều cao là 116, 43 mm (xem Hình 1).
Ghi chú 2: Có thể sử dụng loại cối CBR với thân
cối có đường kính trong 152,40 ±
0,66 mm; chiều cao 152,40 ±
0,66 mm. Chiều cao của tấm đệm trong trường hợp này phải là 35,97 ± 0,25 mm để mẫu sau khi đầm sẽ có chiều
cao là 116,43 mm.
3.5. Chày đầm theo quy định của Quy trình đầm
nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm 22 TCN 333 - 06.
3.6. Dụng cụ đo độ trương nở bao gồm các bộ
phận sau (xem Hình 1):
a) Tấm đo trương nở là một đĩa bằng đồng hình
tròn đường kính 149,2 ± 1,6 mm, trên đĩa có đục
các lỗ nhỏ đường kính 1.6mm, ở giữa đĩa có gắn một trục vuông góc với đĩa và có
vít điều chỉnh được chiều cao của trục.
b) Giá đỡ thiên phân kế là giá kim loại kiểu 3
chân hoặc loại có chức năng tương tự dùng để gắn đồng hồ thiên phân kế và có
thể đặt vừa lên trên miệng cối.
3.7. Tấm gia tải được làm bằng thép, có 3 loại
tấm gia tải (xem Hình 1):
a) Tấm gia tải hình vành khuyên khép kín, khối
lượng 2,27 ± 0,04 kg, đường kính
ngoài 149 ± 1,6 mm và đường kính
lỗ là 54 mm;
b) Tấm gia tải hình vành khuyên hở có cùng đường
kính ngoài và đường kính lỗ như với loại tấm gia tải hình vành khuyên khép
kín. Mỗi tấm gia tải có khối lượng 2,27 ±
0,04 kg;
c) Tấm gia tải loại nửa hình vành khuyên có
cùng đường kính ngoài và đường kính lỗ như với loại tấm gia tải hình vành
khuêyn khép kín. Mỗi đôi tấm gia tải có khối lượng 2,27 ± 0,04 kg.
3.8. Bể ngâm mẫu là loại bể có dung tích thích
hợp để ngâm mẫu thí nghiệm CBR và có thể duy trì mực nước luôn cao hơn bề mặt
mẫu 25 mm.
3.9. Tủ sấy là loại có bộ phận cảm biến nhiệt để
có thể tự động duy trì nhiệt độ trong tủ ở mức 110 ± 50C dùng để sấy khô mẫu.
3.10. Cân: có 2 chiếc, một chiếc cân có khả năng
cân được đến 15 kg với độ chính xác ±
1 g (để xác định khối lượng thể tích ẩm của mẫu); một chiếc có khả năng cân được
đến 800 g với độ chính xác ±
0,01 g (để xác định độ ẩm mẫu).
3.11. Sàng: có 3 sàng lỗ vuông loại 50,0 mm,
19,0 mm và 4,75 mm.
3.12. Dụng cụ tháo mẫu thường là kích thủy lực
hoặc dụng cụ tương đương dùng để tháo mẫu đã đầm ra khỏi cối.
3.13. Các dụng cụ khác: giấy lọc, hộp đựng mẫu
ẩm, chảo trộn, muôi xúc, thanh thép cạnh thẳng để hoàn thiện bề mặt mẫu.
Bảng 1. Thống kê thiết
bị, dụng cụ chủ yếu dùng cho thí nghiệm
|
TT
|
Thiết bị, dụng cụ
|
Số lượng
|
|
1
|
Máy nén CBR
|
1
|
|
2
|
Cối đầm loại to (D = 152, 4 mm)
|
1
|
|
3
|
Chày đầm tiêu chuẩn
|
1
|
|
4
|
Chày đầm cải tiến
|
1
|
|
5
|
Cối CBR
|
3
|
|
6
|
Tấm đệm
|
1
|
|
7
|
Tấm đo trương nở
|
3
|
|
8
|
Đồng hồ đo trương nở
|
3
|
|
9
|
Giá đở thiên phân kế
|
3
|
|
10
|
Tấm gia tải (2,27 kg), tối thiểu
|
6
|
4. Chuẩn bị mẫu thí
nghiệm
4.1. Mẫu vật liệu chuyển về phòng thí nghiệm được
làm khô bằng cách tãi rời rồi hong gió hoặc cho vào tủ sấy ở nhiệt độ không quá
600C (bẻ vỡ mẫu, tách các hạt vật liệu bằng tay hoặc vồ gỗ, tránh
làm vỡ các hạt).
4.2. Sàng và gia công mẫu: Nếu tất cả các hạt
vật liệu lọt qua sàng 19 mm thì toàn bộ mẫu sẽ được sử dụng để thí nghiệm. Nếu
có hạt vật liệu nằm trên sàng 19 mm thì phải gia công mẫu bằng cách thay thế
lượng hạt trên sàng 19 mm bằng lượng hạt lọt qua sàng 19 mm và nằm trên sàng
4,75 mm. Lượng vật liệu dùng để thay thế này được lấy ra từ phần dư của mẫu vật
liệu cùng loại.
4.3. Khối lượng mẫu thí nghiệm:
- Tối thiểu 35 kg đối với thí nghiệm đầm nén
(theo quy định của Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng 22 TCN 333 - 06).
- Tối thiểu 25 kg đối với thí nghiệm CBR.
5. Thí nghiệm đầm nén
mẫu
5.1. Mục đích là để tìm ra giá trị độ ẩm tốt
nhất làm cơ sở đầm tạo mẫu CBR và giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất làm
cơ sở xác định giá trị độ chặt đầm nén K của mẫu CBR.
5.2. Sử dụng 35 kg vật liệu đã chuẩn bị, tiến
hành đầm mẫu vật liệu theo hướng dẫn của Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong
phòng thí nghiệm 22 TCN 333 - 06, phương pháp I-D hoặc phương pháp II-D.
5.3 Xác định giá trị độ ẩm tốt nhất và giá trị
khối lượng thể tích khô lớn nhất của vật liệu.
Ghi chú 3: Nếu đã biết giá trị độ ẩm tốt nhất
và khối lượng thể tích khô lớn nhất của vật liệu (qua kết quả đầm nén đất, đá dăm
trong phòng thí nghiệm đã tiến hành trước) thì có thể bỏ qua các thao tác ở
khoản 5.
6. Trình tự đầm tạo mẫu
thí nghiệm CBR
6.1. Chia 25 kg mẫu đã chuẩn bị thành 3 phần,
mỗi phần khoảng 7 kg để đầm tạo mẫu CBR. Tính lượng nước thích hợp cho vào 3
mẫu để đạt được độ ẩm tốt nhất.
6.2. Đầm mẫu: được thực hiện trong cối CBR.
Công đầm quy định tương ứng với 3 mẫu là: mẫu 1: 65 chày/lớp; mẫu 2: 30
chày/lớp; mẫu 3: 10 chày/lớp.
6.2.1. Đầm mẫu 1
a) Bước 1: lắp chặt khít thân cối và đai cối
vào để cối. Đặt tấm đệm vào trong cối. Đặt miếng giấy thấm lên trên tấm điện.
b) Bước 2: trộn mẫu vật liệu với lượng nước
tính toán sao cho độ ẩm của mẫu đạt được giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất.
c) Bước 3: cho mẫu vào cối để đầm với 65
chày/lớp. Trình tự đầm nén theo quy định của Quy trình đầm nén đất, đá dăm
trong phòng thí nghiệm 22 TCN 333 - 06 với loại chày đầm và số lớp quy định (3
lớp bằng chày đầm tiêu chuẩn theo phương pháp I, hoặc 5 lớp bằng chày đầm cải
tiến theo phương pháp II). Cần chú ý sao cho chiều dày các lớp sau khi đầm bằng
nhau, chiều cao mẫu sau khi đầm cao hơn cối khoảng 10mm.
d) Bước 4: sau khi đầm xong, tháo đai cối ra,
dùng thanh thép thẳng cạnh gạt bỏ phần mẫu dư trên miệng cối, nếu chỗ nào bị
lõm xuống thì lấy hạt mịn để miết lại cho phẳng; nhấc cối ra khỏi đế cối, nhấc
tấm đệm ra ngoài, đặt một miếng giấy thấm lên mặt đế cối; lật ngược cối (đã có
mẫu đầm) và lắp lại vào cối sao cho mặt mẫu vừa được sửa phẳng tiếp xúc với mặt
giấy thấm.
đ) Bước 5: lấy mẫu vật liệu rời (ở chảo trộn)
trước và sau khi đầm để xác định độ ẩm. Với vật liệu hạt mịn thì lấy 100 gam,
với vật liệu hạt thô thì lấy 500 gam. Độ ẩm mẫu được tính bằng trung bình cộng
của 2 giá trị độ ẩm trước và sau khi đầm.
e) Bước 6: xác định khối lượng thể tích khô của
mẫu đầm: theo hướng dẫn của Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí
nghiệm 22 TCN 333 - 06.
6.2.2. Đầm mẫu thứ 2 và mẫu thứ 3: việc đầm
mẫu, xác định độ ẩm, khối lượng thể tích khô được thực hiện theo trình tự như
các bước ở khoản 6.2.1, nhưng chỉ khác là mẫu thứ 2 được đầm với 30 chày/lớp,
mẫu thứ 3 được đầm với 10 chày/lớp.
7. Ngâm mẫu thí nghiệm
CBR
7.1. Ngâm mẫu: tất cả các mẫu sau khi đã đầm
trong cối CBR đều được ngâm trong nước trước khi thí nghiệm CBR. Việc ngâm mẫu được
tiến hành theo trình tự sau:
7.1.1. Lấy tấm đo trương nở đặt lên mặt mẫu và đặt
các tấm gia tải lên trên. Tổng khối lượng các tấm gia tải quy định là 4,54 kg.
7.1.2. Đặt giá đỡ thiên phân kế có gắn đồng hồ
thiên phân kế để đo trương nở lên trên miệng cối. Điều chỉnh để chân đồng hồ đo
trương nở tiếp xúc ổn định với đỉnh của trục tấm đo trương nở. Ghi lại số đọc
trên đồng hồ, ký hiệu là số đọc đầu, S1 (mm).
7.1.3. Cho mẫu vào trong bể nước để ngâm mẫu.
Duy trì mực nước trong bể luôn cao hơn mặt mẫu 25 mm. Thời gian ngâm mẫu thường
quy định là 96 giờ (4 ngày đêm). Sau thời gian ngâm mẫu, ghi lại số đọc trên đồng
hồ đo trương nở, ký hiệu là số đọc cuối, S2 (mm).
7.2. Xác định độ trương nở: độ trương nở, tính
theo đơn vị %, được xác định như sau:
Độ trương nở (%) = 
x
100 (1)
Trong đó:
S1: là số đọc trên đồng hồ thiên
phân kế trướckhi ngâm mẫu, mm;
S2: là số đọc trên đồng hồ thiên
phân kế sau khi ngâm mẫu, mm;
H: là chiều cao mẫu trước khi ngâm, 116,43 mm.
7.3. Lấy mẫu ra khỏi bể nước, nghiêng cối để
tháo nước trên mặt mẫu và để nước thoát trong vòng 15 phút. Sau đó, bỏ các tấm
gia tải và tấm đo trương nở ra ngoài. Cần thao tác cẩn thận để không làm xáo động
bề mặt mẫu.
Ghi chú 4:
1. Thông thường, việc thí nghiệm CBR được tiến
hành sau khi mẫu được ngâm nước trong thời gian 96 giờ. Tuỳ theo yêu cầu riêng
của công trình, theo đặc thù của loại vật liệu, hoặc để phục vụ cho mục đích
nghiên cứu, cách thức và thời gian ngâm mẫu CBR có thể như sau:
- Không ngâm mẫu, tiến hành nén ngay CBR;
- Ngâm mẫu với thời gian khác nhau: 24, 48, 72,
96, 120 giờ,…
- Mẫu được bảo dưỡng ẩm với tuổi nhất định (7
ngày, 14 ngày, 28 ngày…) sau đó mới tiến hành ngâm mẫu với thời gian quy định.
2. Khối lượng các tấm gia tải 4,54 kg chất lên
mẫu CBR là khối lượng tối thiểu bắt buộc. Để phục vụ cho mục đích nghiên cứu,
hoặc theo yêu cầu của chỉ dẫn kỹ thuật, các tấm gia tải có thể được đặt thêm
sao cho tạo ra một lực bằng với lực của các lớp phía trên gây ra cho lớp vật
liệu thí nghiệm. Các tấm gia tải đặt thêm sẽ được tăng theo từng cấp, mỗi cấp
là 2,27 kg.
3. Vật liệu có độ trương nở ³ 3% không thích hợp để xây dựng đường,
nếu sử dụng phải được chấp thuận của cấp có thẩm quyền. Không được sử dụng vật
liệu có độ trương nở lớn hơn 4%.
8. Thí nghiệm CBR
8.1. Đặt các tấm gia tải lên mặt mẫu. Để tránh
hiện tượng lớp vật liệu mềm yếu trên mặt mẫu có thể chèn vào lỗ của tấm gia
tải, đặt tấm gia tải hình vành khuyên khép kín lên mặt mẫu, sau đó đặt mẫu lên
bàn nén. Bật máy để cho đầu nén tiếp xúc với mặt mẫu và gia lực lên mẫu khoảng
44 N. Sau đó tiếp tục đặt hết các tấm gia tải, bằng với số tấm gia tải sử dụng
khi ngâm mẫu.
8.2. Duy trì lực đầu nén tác dụng lên mặt mẫu
là 44 N, lắp đồng hồ đo biến dạng. Tiến hành điều chỉnh số đọc của đồng hồ đo
lực và đồng hồ đo biến dạng về điểm 0.
8.3. Gia tải: bật máy để cho đầu nén xuyên vào
mẫu với tốc độ quy định 1,27 mm/phút (0,05 in/phút). Trong quá trình máy chạy,
tiến hành ghi chép giá trị lực nén tại các thời điểm đầu nén xuyên vào mẫu:
0,64; 1,27; 1,91; 2,54; 3,75; 5,08 và 7,62 mm (0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,15;
0,2; và 0,3 in). Nếu cần thiết có thể ghi thêm giá trị lực nén tại thời điểm đầu
nén xuyên vào mẫu là: 10,16 mm và 1,27 mm (0,4 và 0,5 in). Sau đó tắt máy.
8.4. Tháo mẫu: sau khi nén xong, chuyển công
tắc về vị trí hạ mẫu. Bật máy để hạ mẫu về vị trí ban đầu. Nhấc mẫu xuống và
tháo mẫu.
Ghi chú 5: Nếu muốn xác định độ ẩm mẫu sau khi
ngâm, lấy mẫu vật liệu ở khoảng giữa của mẫu đá nén CBR với khối lượng: 100 gam
với vật liệu hạt mịn, 500 gam với vật liệu hạt khô để xác định độ ẩm.
9. Tính toán, báo cáo
kết quả thí nghiệm
9.1. Vẽ đồ thị quan hệ áp lực nén - chiều sâu
ép lún.
9.1.1. Căn cứ số liệu thí nghiệm: các giá trị
áp lực nén và chiều sâu ép lún tương ứng để vẽ đồ thị quan hệ áp lực nén -
chiều sâu ép lún. Đồ thị quan hệ áp lực nén - chiều sâu ép lún của mẫu thí
nghiệm được biểu thị như Hình 2a, trong đó trục hoành biểu thị chiều sâu ép lún
(mm), trục tung biểu thị áp lực nén tương ứng (daN/cm2). Áp lực nén
(daN/cm2) được tính bằng tỷ số giữa lực nén (daN) trên diện tích đầu
nén (cm2).
9.1.2. Hiệu chỉnh đồ thị trong một số trường
hợp, quan hệ giữa một số giá trị áp lực nén và các chiều sâu ép lún tương ứng
tại thời điểm ban đầu nén mẫu không tăng tuyến tính, vì vậy đoạn đồ thị quan hệ
áp lực nén - chiều sâu ép lún ở vùng gần gốc tọa độ không thẳng mà bị võng
xuống. Trong trường hợp này, để có được quan hệ áp lực nén - chiều sâu ép lún
chính xác, cần thiết tiến hành hiệu chỉnh. Việc hiệu chỉnh được thực hiện bằng
cách dời gốc tọa độ, được tiến hành như sau: kéo dài phần đường thẳng của đồ
thị xuống phía dưới để đường kéo dài này cắt trục hoành tại 1 điểm - điểm này
chính là gốc tọa độ mới (xem cách hiệu chỉnh ở Hình 2b).
9.2. Xác định CBR của mẫu thí nghiệm
9.2.1. Dựa trên đồ thị quan hệ áp lực nén -
chiều sâu ép lún, xác định các giá trị áp lực nén ứng với chiều sâu ép lún 2,54
mm (ký hiệu là P1) và 5,08 mm (ký hiệu là P2).
9.2.2. Tính các giá trị CBR theo công thức sau
(làm tròn đến 1 chữ số sau dấu phẩy).
CBR1 (%) = 
x
100 (2)
CBR2 (%) = 
x
100 (3)
Trong đó:
CBR1: là giá trị CBR tính với chiều
sâu ép lún 2,54 mm (0,1 in), %;
CBR2: là giá trị CBR tính với chiều
sâu ép lún 5,08 mm (0,2 in), %;
P1: là áp lực nén trên mẫu thí
nghiệm ứng với chiều sâu ép lún 2,54 mm (0,1 in), daN/cm2;
P2: là áp lực nén trên mẫu thí
nghiệm ứng với chiều sâu ép lún 5,08 mm (0,2 in), daN/cm2;
69: là áp lực nén tiêu chuẩn ứng với chiều sâu
ép lún 2,54 mm (0,1 in), daN/cm2;
103: là áp lực nén tiêu chuẩn ứng với chiều sâu
ép lún 5,08 mm (0,2 in), daN/cm2;
9.2.3. Xác định CBR của mẫu thí nghiệm: giá trị
thí nghiệm CBR1 được chọn làm CBR của mẫu khi CBR1 ³ CBR2. Nếu CBR2
> CBR1 thì phải làm lại thí nghiệm; nếu kết quả thí nghiệm vẫn
tương tự thì chọn CBR2 làm CBR của mẫu thí nghiệm.
9.3. Xác định chỉ số CBR của vật liệu
9.3.1. Vẽ đồ thị quan hệ CBR - độ chặt K: căn
cứ kết quả xác định CBR của 3 mẫu (khoản 9.2.3) và hệ số đầm nén K tương ứng
(trên cơ sở khối lượng thể tích khô của 3 mẫu CBR và khối lượng thể tích khô
lớn nhất), vẽ đường cong quan hệ CBR - độ chặt K.
9.3.2. Từ đồ thị này, căn cứ giá trị độ chặt đầm
nén quy định K để xác định CBR (xem Hình 3). Đó là giá trị CBR của vật liệu (được
đầm tại độ ẩm tốt nhất ứng với độ chặt đầm nén quy định K).
9.4. Báo cáo kết quả: Phiếu kết quả thí nghiệm
xác định chỉ số CBR phải đầy đủ các thông tin sau đây (xem mẫu báo cáo kết
quả):
1- Vật liệu thí nghiệm: nguồn vật liệu, loại
vật liệu, phạm vi sử dụng;
2- Phần trăm khối lượng của vật liệu nằm trên
sàng 19 mm (nếu có);
3- Tổng khối lượng tấm gia tải;
4- Khối lượng thể tích khô lớn nhất (g/cm3),
độ ẩm đầm nén tốt nhất (%);
5- Công đầm (số chày đầm/lớp), số lớp đầm, độ
ẩm đầm nén (%), khối lượng thể tích ẩm (g/cm3), khối lượng thể tích
khô (g/cm3), độ trương nở (%) tương ứng của các mẫu;
6- Đồ thị quan hệ áp lực nén - chiều sâu ép
lún, giá trị CBR (%) tương ứng của các mẫu;
7- Đồ thị quan hệ CBR - hệ số đầm nén K;
8- Giá trị chỉ số CBR của vật liệu (đầm nén tại
độ ẩm tốt nhất ứng với độ chặt đầm nén quy định K).
MẪU BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CBR
|
|
TÊN ĐƠN VỊ THỰC HIỆN
THÍ NGHIỆM
PHÒNG THÍ NGHIỆM
LAS-XD…
|
|
SỐ:……/2006/ LAS
XD-…….
|
BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CBR
|
|
1. Đơn vị yêu cầu:
3. Nguồn gốc mẫu:
5. Ngày gửi mẫu:
7. Quy trình: 22 TCN
332-06
|
2. Công trình:
4. Phạm vi sử dụng:
6. Ngày thí nghiệm:
|
|
8. Số hiệu mẫu:
|
M1
|
M2
|
M3
|
|
Kết
quả thí nghiệm
|
Chiều sâu ép lún
|
Số chày / lớp
|
M1-10 chày
|
M2-30 chày
|
M3-65 chày
|
|
in
|
mm
|
Số đọc
|
Áp lực daN/cm2
|
CBR (%)
|
CBR h. chỉnh
|
Số đọc
|
Áp lực daN/cm2
|
CBR (%)
|
CBR h. chỉnh
|
Số đọc
|
Áp lực daN/cm2
|
CBR (%)
|
CBR h. chỉnh
|
|
0,025
|
0,64
|
1,0
|
0,4
|
|
|
10,0
|
2,8
|
|
|
20,0
|
5,4
|
|
|
|
0,050
|
1,27
|
2,0
|
0,6
|
|
|
28,0
|
7,5
|
|
|
42,0
|
11,2
|
|
|
|
0,075
|
1,91
|
4,0
|
1,2
|
|
|
38,0
|
10,2
|
|
|
62,0
|
16,5
|
|
|
|
0,100
|
2,54
|
9,0
|
2,5
|
3,6
|
3,9
|
50,0
|
13,4
|
19,4
|
19,4
|
78,0
|
20,8
|
30,1
|
30,1
|
|
0,125
|
3,18
|
14,0
|
3,8
|
|
|
58,0
|
15,5
|
|
|
88,0
|
23,4
|
|
|
|
0,150
|
3,75
|
17,0
|
4,6
|
|
|
65,0
|
17,3
|
|
|
99,0
|
26,3
|
|
|
|
0,175
|
4,45
|
20,0
|
5,4
|
|
|
70,0
|
18,7
|
|
|
108,0
|
28,7
|
|
|
|
0,200
|
5,08
|
21,0
|
5,7
|
5,5
|
5,7
|
74,0
|
19,7
|
19,1
|
19,1
|
115,0
|
30,6
|
29,7
|
29,7
|
|
0,300
|
7,62
|
22,0
|
5,9
|
|
|
85,0
|
22,6
|
|
|
125,0
|
33,2
|
|
|
|
KL thể tích khô, g/cm3
|
1,583
|
1,653
|
1,781
|
|
Độ ẩm chế bị, %
|
19,1
|
19,2
|
19,7
|
|
Độ trương nở, %
|
0,32
|
0,34
|
0,37
|
|
|
|
|
Khối lượng thể tích
khô lớn nhất = 1,70 (g/cm3)
Độ ẩm tốt nhất = 18,8
(%)
|
|
CBR (%) tại K =
1,00 là 22,0
K
= 0,95 là 12,5
CBR (%) tại K =
0,98 là 19,4
|
Hà Nội, ngày… tháng… năm
2006
|
Đơn vị thực hiện thí
nghiệm
(Ký tên, đóng dấu)
|
Phòng LAS-XD…
(Ký tên, đóng dấu)
|
Người thí nghiệm:
(Ký tên)
|
Người kiểm tra:
(Ký tên)
|
MẪU BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CBR
|
|
TÊN ĐƠN VỊ THỰC HIỆN
THÍ NGHIỆM
PHÒNG THÍ NGHIỆM
LAS-XD…
|
|
SỐ:……/2006/ LAS
XD-…….
|
BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CBR (22 TCN
332 - 06)
KẾT QUẢ ĐẦM NÉN MẪU
CBR VÀ ĐỘ TRƯƠNG NỞ
|
|
1. Đơn vị yêu cầu:
2. Công trình
3. Nguồn gốc mẫu:
4. Phạm vi sử dụng:
5. Ngày gửi mẫu:
|
6. Ngày thí nghiệm:
|
|
7. Số hiệu mẫu:
|
M1
|
M2
|
M3
|
|
Kết
quả thí nghiệm
|
Số hiệu mẫu
|
M1
|
M2
|
M3
|
|
Số lớp
|
5
|
5
|
5
|
|
Số chày/lớp
|
10
|
30
|
65
|
|
KL mẫu ướt + khuôn, g
|
12642
|
12745
|
13065
|
|
KL khuôn, g
|
8657
|
8552
|
8541
|
|
KL mẫu ướt, g
|
3985
|
4193
|
4524
|
|
Thể tích mẫu, cm3
|
2113
|
2127
|
2122
|
|
KL thể tích ướt, g/cm3
|
1,886
|
1,971
|
2,132
|
|
Xác định độ ẩm
|
Vị trí xác định độ ẩm
|
|
Trên
|
Dưới
|
TB
|
Trên
|
Dưới
|
TB
|
Trên
|
Dưới
|
TB
|
|
Hộp ẩm số
|
1
|
2
|
|
3
|
4
|
|
5
|
6
|
|
|
KL mẫu ướt + hộp, g
|
350,66
|
345,22
|
|
364,52
|
366,14
|
|
365,35
|
345,51
|
|
|
KL mẫu khô + hộp, g
|
300,00
|
295,20
|
|
311,23
|
312,35
|
|
310,26
|
295,00
|
|
|
KL nước, g
|
50,66
|
50,02
|
|
53,29
|
53,79
|
|
55,09
|
50,51
|
|
|
KL hộp, g
|
35,28
|
33,45
|
|
33,11
|
33,38
|
|
36,12
|
33,92
|
|
|
KL mẫu khô, g
|
264,72
|
261,75
|
|
278,12
|
278,97
|
|
274,14
|
261,08
|
|
|
Độ ẩm, %
|
19,14
|
19,11
|
19,12
|
19,16
|
19,28
|
19,22
|
20,10
|
19,38
|
19,72
|
|
KL thể tích khô, g/cm3
|
1,583
|
1,653
|
1,781
|
|
KL thể tích khô max,
g/cm3
|
1,700
|
|
Độ chặt K, %
|
93
|
97
|
105
|
|
Số liệu đo trương nở
|
|
Ngày tháng
|
Thời gian
|
Khoảng cách thời gian
|
Mẫu M1
|
Mẫu M2
|
Mẫu M3
|
|
Số đọc đồng hồ
|
Trương nở
|
%
|
Số đọc đồng hồ
|
Trương nở
|
%
|
Số đọc đồng hồ
|
Trương nở
|
%
|
|
0.01mm
|
0.01mm
|
0.01mm
|
0.01mm
|
0.01mm
|
0.01mm
|
|
1-6-05
|
10:00
|
|
3
|
|
|
15
|
|
|
5
|
|
|
|
2-6-05
|
10:00
|
1 ngày
|
25
|
22
|
0,19
|
38
|
23
|
0,20
|
33
|
28
|
0,24
|
|
3-6-05
|
10:00
|
2 ngày
|
30
|
27
|
0,23
|
45
|
30
|
0,26
|
42
|
37
|
0,32
|
|
4-6-05
|
10:00
|
3 ngày
|
35
|
32
|
0,27
|
55
|
40
|
0,34
|
48
|
43
|
0,37
|
|
5-6-05
|
10:00
|
4 ngày
|
40
|
37
|
0,32
|
55
|
40
|
0,34
|
48
|
43
|
0,37
|
Hà Nội, ngày… tháng… năm
2006
|
Đơn vị thực hiện thí
nghiệm
(Ký tên, đóng dấu)
|
Phòng LAS-XD…
(Ký tên, đóng dấu)
|
Người thí nghiệm:
(Ký tên)
|
Người kiểm tra:
(Ký tên)
|
PHỤ LỤC A
THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ CBR TRONG KHOẢNG ĐỘ
ẨM ĐẦM NÉN
A.1. Mục đích thí nghiệm
Trường hợp cần phải xác định ảnh hưởng của độ
ẩm đần nén đến CBR, hoặc phục vụ mục đích nghiên cứu, việc thí nghiệm xác định
CBR sẽ được tiến hành trên các tổ mẫu đã được đầm nén ở các độ ẩm tương ứng
khác nhau nằm trong khoảng độ ẩm đần nén quy định.
Căn cứ kết quả thí nghiệm (Hình 4-a và 4-b), có
thể nội suy để xác định CBR tương ứng với giá trị độ ẩm và khối lượng thể tích
khô bất kỳ trong khoảng độ ẩm thí nghiệm.
Căn cứ kết quả thí nghiệm (Hình 4-c), có thể
xác định được giới hạn khoảng độ ẩm đầm nén thích hợp để đạt được trị số CBR
nhỏ nhất yêu cầu.
A.2. Yêu cầu về thiết
bị, dụng cụ thí nghiệm
Các yêu cầu về thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
tuân theo quy định tại khoản 3 của Quy trình. Số lượng thiết bị dụng cụ ở bảng
1.
Bảng 1. Thống kê thiết
bị, dụng cụ chủ yếu phục vụ thí nghiệm
|
TT
|
Thiết bị, dụng cụ
|
Số lượng
|
|
1
|
Máy nén mẫu CBR
|
1
|
|
2
|
Chày đầm tiêu chuẩn
|
1
|
|
3
|
Chày đầm cải tiến
|
1
|
|
4
|
Cối CBR
|
15
|
|
5
|
Tấm đệm
|
1
|
|
6
|
Tấm đo trương nở
|
15
|
|
7
|
Đồng hồ đo trương nở
|
15
|
|
8
|
Giá đỡ thiên phân kế
|
15
|
|
9
|
Tấm gia tải (2,27 kg), tối thiểu
|
30
|
A.3. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm: Mẫu thí nghiệm được
chuẩn bị theo quy định tại khoản 4 của Quy trình.
A.4. Đầm tạo mẫu thí nghiệm cbr
A.4.1. Lượng mẫu cần thiết để thí nghiệm: khối
lượng mẫu tối thiểu là 115 kg. Chia đều lượng mẫu thành 3 tổ mẫu, mỗi tổ 5 mẫu.
Tổng cộng được chia thành 15 phần nhỏ, mỗi phần khoảng 7 kg để đầm tạo mẫu CBR.
A.4.2. Đầm tạo mẫu thí nghiệm CBR: việc đầm tạo
mẫu được thực hiện trong cối CBR. Công đầm quy định tương ứng với 3 tổ mẫu là:
- Tổ mẫu 1: 56 chày/lớp;
- Tổ mẫu 2: 25 chày/lớp;
- Tổ mẫu 3: 10 chày/lớp.
A.4.2.1. Đầm tổ mẫu 1:
- Trộn 5 mẫu vật liệu với lượng nước tính toán để
độ ẩm của các mẫu tăng dần từ mẫu thứ 1 đến mẫu thứ 5 sao cho khối lượng thể
tích khô của cối thứ 3 gần với khối lượng thể tích khô lớn nhất.
- Tiến hành đầm mẫu: mỗi mẫu được đầm với 56
chày/lớp. Mẫu sẽ được đầm với số lớp và loại chày đầm theo quy định của Quy
trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm 22 TCN 333 - 06 (3 lớp bằng
chày đầm tiêu chuẩn với phương pháp I hoặc 5 lớp bằng chày đầm cải tiến theo
phương pháp II). Việc đầm, xác định độ ẩm, khối lượng thể tích khô của các mẫu được
thực hiện theo trình tự như mô tả tại khoản 6.2.1 của Quy trình, chỉ khác ở chỗ
các mẫu này sẽ được đầm với 56 chày/lớp.
A.4.2.2. Đầm tổ mẫu 2 và tổ mẫu 3: việc tạo ẩm
cho mẫu, đầm mẫu, xác định độ ẩm, khối lượng thể tích khô được thực hiện theo
trình tự quy định tại khoản A.4.2.1 của Phụ lục này, nhưng chỉ khác ở chỗ các
mẫu của tổ mẫu 2 sẽ được đầm với 25 chày/lớp, các mẫu của tổ mẫu 3 sẽ được đầm
với 10 chày/lớp.
Ghi chú: Việc đầm tạo mẫu CBR thực chất là thí
nghiệm đầm nén theo Quy trình đầm nén đất, đá trong phòng thí nghiệm 22 TCN 333
- 06, chỉ khác ở chỗ vật liệu được đầm trong cối CBR và tất cả các mẫu sau khi đầm
đều được giữ lại để thí nghiệm xác định chỉ số CBR.
A.5. Ngâm mẫu CBR: ngâm mẫu thí nghiệm CBR được
thực hiện theo quy định tại khoản 7 của Quy trình.
A.6. Thí nghiệm CBR: thí nghiệm CBR được thực
hiện theo quy định tại khoản 8 của Quy trình.
A.7. Tính toán, báo cáo
kết quả
A.7.1. Vẽ đồ thị quan hệ giữa ứng suất kháng
nén - chiều sâu xuyên: được thực hiện theo quy định tại khoản 9.1 của Quy
trình.
A.7.2. Xác định CBR của mẫu: được thực hiện
theo quy định tại khoản 9.2 của Quy trình.
A.7.3. Xác định chỉ số CBR của vật liệu:
A.7.3.1. Từ kết quả đầm tạo mẫu của 3 tổ mẫu
CBR, vẽ 3 đường cong quan hệ giữa khối lượng thể tích khô và độ ẩm đầm nén, mỗi
đường cong ứng với 1 tổ mẫu, trong đó trục hoành biểu diện độ ẩm và trục tung
biểu diễn khối lượng thể tích khô (Hình 4-a).
A.7.3.2. Từ kết quả thí nghiệm CBR của 3 tổ
mẫu, vẽ 3 đường cong quan hệ giữa CBR và độ ẩm đầm nén, mỗi đường cong ứng với
1 tổ mẫu, trong đó trục hoành biểu diễn độ ẩm và trục tung biểu diễn giá trị
CBR (Hình 4-b).
A.7.3.3. Từ hình 4-a và 4-b, xác định và vẽ đường
cong quan hệ giữa CBR và khối lượng thể tích khô với các độ ẩm đầm nén khác
nhau, trong đó trục hoành biểu diễn khối lượng thể tích khô và trục tung biểu
diễn giá trị CBR (Hình 4-c). Mỗi đường cong biểu thị quan hệ giữa CBR và khối
lượng thể tích khô tại một giá trị độ ẩm.
A.7.3.4. Từ Hình 4-c, xác định miền giới hạn
bởi 4 đường: đường giới hạn trên và đường giới hạn dưới của khối lượng thể tích
khô (hoặc đường giới hạn trên và giới hạn dưới của độ chặt đầm nén); đường giới
hạn trên và đường giới hạn dưới của độ ẩm đầm nén.
A.7.3.5. Xác định giá trị CBR nhỏ nhất trong
miền giới hạn bởi các đường trên. Giá trị này chính là chỉ số CBR trong khoảng độ
ẩm và khoảng khối lượng thể tích khô quy định (xem Phụ lục B và Hình 4-c).
A.7.4. Báo cáo kết quả: tuân theo quy định tại
khoản 9.4 của Quy trình, ngoài ra còn bổ sung các thông tin sau:
1- Đường cong quan hệ giữa khối lượng thể tích
khô và độ ẩm đầm nén của các tổ mẫu (Hình 4-a).
2- Đường cong quan hệ giữa CBR và độ ẩm đầm nén
của các tổ mẫu (Hình 4-b).
3- Đường cong quan hệ giữa CBR và khối lượng
thể tích khô với các độ ẩm đầm nén khác nhau (Hình 4-c).
4- Giá trị chỉ số CBR của vật liệu trong khoảng
độ ẩm quy định.
PHỤ LỤC B
HƯỚNG DẪN XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ CBR TRONG MỘT KHOẢNG
ĐỘ ẨM ĐẦM NÉN
Bảng 1. Số liệu đầm chặt và nén CBR sử dụng để
vẽ Hình 4-a và Hình 4-b.
Tổ mẫu 1: Vật liệu được đầm làm 5 lớp, mỗi lớp
56 chày
|
Độ ẩm đầm mẫu, %
|
10,0
|
12,5
|
14,0
|
17,5
|
20,0
|
|
KL thể tích khô, g/cm3
|
1,762
|
1,855
|
1,884
|
1,825
|
1,751
|
|
CBR, %
|
7
|
17
|
27
|
4
|
1,5
|
Tổ mẫu 2: Vật liệu được đầm làm 5 lớp, mỗi lớp
25 chày
|
Độ ẩm đầm mẫu, %
|
10,0
|
13,5
|
16,0
|
18,0
|
20,5
|
|
KL thể tích khô, g/cm3
|
1,642
|
1,745
|
1,771
|
1,752
|
1,695
|
|
CBR, %
|
4,0
|
11,0
|
19,0
|
6,0
|
3,0
|
Tổ mẫu 3: Vật liệu được đầm làm 5 lớp, mỗi lớp
10 chày
|
Độ ẩm đầm mẫu, %
|
9,8
|
15,7
|
18,3
|
20,5
|
22,2
|
|
KL thể tích khô, g/cm3
|
1,500
|
1,620
|
1,670
|
1,650
|
1,590
|
|
CBR, %
|
1,0
|
9,5
|
11,0
|
6,0
|
4,5
|
Bảng 2. Số liệu để vẽ quan hệ khối lượng thể
tích khô - CBR cho Hình 4-c
|
Độ ẩm đầm mẫu
|
Tổ mẫu
|
Khối lượng thể tích
khô
|
CBR
|
Độ ẩm đầm mẫu
|
Tổ mẫu
|
Khối lượng thể tích
khô
|
CBR
|
|
10,0
|
1
|
1,762
|
7,0
|
16,0
|
1
|
1,861
|
14,0
|
|
2
|
1,642
|
4,0
|
2
|
1,771
|
19,0
|
|
3
|
1,501
|
1,2
|
3
|
1,640
|
10,0
|
|
12,0
|
1
|
1,845
|
15,0
|
18,0
|
1
|
1,820
|
3,0
|
|
2
|
1,705
|
8,0
|
2
|
1,752
|
6,0
|
|
3
|
1,540
|
4,1
|
3
|
1,674
|
11,0
|
|
14,0
|
1
|
1,884
|
27,0
|
20,0
|
1
|
1,751
|
1,5
|
|
2
|
1,751
|
13,0
|
2
|
1,705
|
3,5
|
|
3
|
1,580
|
7,0
|
3
|
1,660
|
7,0
|
Bảng 3. Kết quả xác định CBR
|
Khối lượng thể tích
khô lớn nhất, g/cm3
|
1.884
|
|
Độ ẩm tốt nhất, %
|
14,0
|
|
Khối lượng thể tích
khô tại K = 95%, g/cm3
|
1.752
|
|
Giá trị CBR nhỏ nhất,
%
|
10,0
|
|
- Khoảng độ ẩm: từ
12% đến 14%
|
|
|
- Khoảng độ chặt: từ
K = 95% đến K = 100%
|
|
