Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng SV Nguyễn Văn Nam Page 1 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng Bài 1 : XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG- KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VẬT LIỆU A) Xác định khối lượng riêng của vật liệu: I) Mục đích thí nghiệm : - Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác định chỉ tiêu cơ bản – khối lượng riêng – của vật liệu. - Ứng dụng bài học để xác định khối lượng riêng của một số vật liệu để đưa vào ứng dụng như: xác định khối lượng công trình, tính cấp phối bêtông, … II) Cơ sở lý thuyết : - Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc. - Công thức tính toán: (1-1) Trong đó: : Khối lượng riêng của vật liệu (g/ : Khối lượng của vật liệu ở trạng thái hoàn toàn khô (g) : Thể tích hoàn toàn đặc của vật liệu(cm 3 ) III) Tiến hành thí nghiệm : 1) Xác định khối lượng riêng của xi măng: a) Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu : - Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g. - Bình Lechatelier. - Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm. - Tủ sấy, bình hút ẩm, Ximăng, dầu hoả. SV Nguyễn Văn Nam Page 2 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng b) Trình tự thí nghiệm : - Dùng phương pháp: thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ. - Ximăng được sấy ở nhiệt độ 105-110°C trong 2h; sau đó để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ trong phòng thí nghiệm. Sàng ximăng qua sàng 0.63mm để loại bỏ tạp chất và hạt ximăng đã vón cục. - Đổ dầu hoả vào bình Lechatelier tới khi mặt thoáng của dầu ở vạch số 0. Dùng giấy thấm để làm khô các giọt dầu dính ở thành bình. - Cân 65g ximăng đã chuẩn bị ở bước trên. - Cho 65g ximăng từ từ vào bình Lechatelier. Sau đó xoay nhẹ bình để không khí trong ximăng thoát hết ra ngoài( không còn bọt khí xuất hiện). - Ghi lại vị trí mặt thoáng của dầu trong bình Lechatelier. Thể tích tăng thêm của dầu chính là thể tích đặc của 65g ximăng. - Ghi lại vị trí mặt thoáng của dầu trong bình Lechatelier. Thể tích tăng thêm của dầu chính là thể tích đặc của 65g ximăng. - Dùng công thức (1-1) để xác định khối lượng riêng của ximăng. SV Nguyễn Văn Nam Page 3 Bình Le Chatelie Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng - Kết quả thí nghiệm ( chính xác đến đến 0.1g/cm 3 ) là trị số trung bình cộng của 2 lần thí nghiệm, sai số 2 lần thí nghiệm không quá 0.02g/cm 3 c) Kết quả tính toán: Lần 1 Lần 2 m (g) 65 65 (ml) 21.8 21.7 (g/ 2.982 2.995 Sai số: d) Nhận xét: - Kết quả thí nghiệm khối lượng riêng của xi măng là tương đối chính xác với sai số 0.1 (g/).So với khối lượng xi măng theo lý thuyết (3.05-3.15 (g/)).Sai số thí nghiệm có thể do các nguyên nhân sau: + Ta giả thuyết gần đúng trong xi măng không còn không lỗ rỗng kín. + Xi măng có nhiều phụ gia hoạt tính. + Xi măng hao hụt do gió thổi, rơi vãi do thao tác không cẩn thận, do dính trên thành bình Le Chatelier… + Xi măng hút ẩm. + Sai số đọc kết quả do hiện tượng lực căng mặt ngoài. 2) Xác đinh khối lượng riêng của cát: a) Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu : - Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g. - Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn (bình tỉ trọng). - Phểu, pipet, đũa thuỷ tinh, giá xúc, giấy thấm. - Tủ sấy, bình hút ẩm. - Cát, nước… SV Nguyễn Văn Nam Page 4 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng b) Trình tự thí nghiệm: - Qui ước rằng: trong mỗi hạt cát không tồn tại lổ rỗng kín. - Dùng phương pháp: thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ. - được sàng qua sàng 5mm để loại bỏ hạt lớn hơn 5mm. Sau đó, cát được rửa sạch ( để loại bỏ hạt nhỏ hơn 0.14mm), sấy khô đến khối luợng không đổi ở nhiệt độ 105-110°C. Cát được để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. - Bình khối lượng riêng được rửa sạch, sấy khô. - Cho nước vào bình khối lượng riêng tới khi mực nước đến vạch chuẩn. - Đem cân bình, ghi lại khối lượng m 1 ( g). - Đổ nước trong bình ra đến khi còn ½ bình thì dừng. - Cân G= 500g cát đã chuẩn bị ở trên. - Cho 500g cát vào bình khối luợng riêng thật chậm. Nếu lượng nước trong bình chưa ngập hết cát thì thêm cho ngập cát. Sau đó, lắc nhẹ bình để không khí trong cát thoát hết ra ngoài. - Tiếp tục cho nước vào bình cho đến khi mực nuớc đến vạch chuẩn. SV Nguyễn Văn Nam Page 5 Bình tỉ trọng Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng - Đêm cân bình, ghi lại khối lượng m 2 ( g). - Đổ hết nước và cát trong bình ra, rửa sạch bình. - Tính khối lượng riêng của cát theo công thức sau: γ a = )( 12 mmG G −− (1-2) - Kết quả thí nghiệm ( chính xác đến 0.1g/cm 3 ) là trị số trung bình của 2 lần thí nghiệm,sai số 2 thí nghiệm này không chênh nhau quá 0.02g/cm 3 . c) Kết quả thí nghiệm: Lần 1 Lần 2 G( g) 500 500 m 1 (g) 1234. 2 1234.2 m 2 ( g) 1538. 1 1537.9 γ a (g/cm 3 ) 2.55 2.548 Kết quả khối lượng riêng của cát Sai số : (Chấp nhận) γ a = g/cm 3 .( kết quả chính xác đến 0.1 g/cm 3 ) d) Nhận xét kết quả: - Kết quả trên có thể chấp nhận được với sai số 0.1 g/cm 3 - Trong quá trình làm thí nghiệm kết quả không được chính xác do: + Cát có chứa nhiều tạp chất và chưa khô hoàn toàn. + Chưa loại bỏ hoàn toàn các hạt có đường kình lớn hơn 5mm. + Sai số do dụng cụ đo. + Sai số đọc kết quả do hiện tượng lực căng mặt ngoài. SV Nguyễn Văn Nam Page 6 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng + Trong quá trình làm thí nghiệm làm thất thoát cát do gió thổi, do thao tác chưa cẩn thận. B) Xác định khối lượng thể tích của vật liệu: I) Mục đích thí nghiệm : - Làm quen với phương pháp thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của vật liệu - Ứng dụng bài học để tính khối lượng công trình , cấp phối bê tông. II) Cơ sở lý thuyết: - Khối lượng thể tích của vật liệu được đo ở trạng thái tự nhiên. - Công thức tính : (2-1) Trong đó : : khối lượng thể tích của vật liệu (g/) m : Khối lượng vật liệu ở trạng thái tự nhiên (g) : Thêt tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên () - Khối lượng thể tích phụ thuộc độ ẩm, nên khi xác định cần xác định luôn độ ẩm. - Đối với vật liệu rời (xi măng, cát, đá ) ta xác định thể tích vật liệu bằng cách đổ vật liệu từ một độ cao nhất định xuống một thùng đo biết trước thể tích. - Đối với vật liệu có kích thước rõ ràng, ta tiến hành đo kích thước ba chiều, mỗi chiều đo 3 vị trí. III) Thí nghiệm : 1) Xác định khối lượng thể tích của xi măng: a) Dụng cụ, thiết bị và nguyên liệu: - Cân kỹ thuật, độ chính xác 1gam. - Lò sấy, bình hút ẩm. - Thùng chứa 2.83lít. - Ximăng cần có cho các lần thí nghiệm. b) Trình tự thí nghiệm: - Lấy xi măng trong bao để làm thí nghiệm. - Xác định khối lượng của thùng đong 2.83 lít bằng cân kỹ thuật, được giá trị (g). SV Nguyễn Văn Nam Page 7 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng - Xi măng được đổ vào đổ vào thùng có thể tích 2.83lít thông qua 1 phểu. Miệng tháo của phểu nằm cách mặt thùng đong là 10cm. - Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng. - Đem cân thùng đã đầy Ximăng, được giá trị m 2 (g). - Khối lượng thể tích của Ximăng được tính theo công thức (2-1) như sau: (g/cm 3 ) c) Tính toán kết quả : 2315 2315 5367 5320 1.078 1.062 Vậy khối lượng thể tích của xi măng : Sai số : (Chấp nhận) d) Nhận xét kết quả thí nghiệm : - Kết quả trên có thể chấp nhận được - Kết quả vẫn có sai số do nhưng nguyên nhân sau: + Sai số do dụng cụ đo + Sai số do đọc kết quả + Do khi làm thí nghiệm xi măng bị hút ẩm, thao tác thí nghiệm chưa cẩn thận. 2) Xác định khối lượng thể tích của cát : a) Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu: - Lò sấy, bình hút ẩm. - Cân kỹ thuật, độ chính xác 1 gam. - Thùng chứa 2.83 lít. - Cát cần có cho các lần thí nghiệm. b) Trình tự thí nghiệm : - Xác định khối lượng của thùng đong thể tích bằng cân kỹ thuật, được giá trị m 1 (g). - Cát được đổ vào thùng đong thể tích thông qua 1 phểu. Miệng đáy của phểu nằm cách đáy mặt thùng đong là 10cm. - Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng. - Đem cân thùng đã chứa đầy cát, được giá trị m 2 ( g). SV Nguyễn Văn Nam Page 8 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng - Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức (2-1) như sau: γ o = 2830 12 mm − (g/cm 3 ) Xác định độ ẩm của cát: - Lấy một mẫu cát vừa xác định khối lượng thể tích ở trên đem đi cân được khối lượng - Sau đó đem đi sấy khô tới khối lượng không đổi. Sau đó mang đi cân được khối lượng - Mang đĩa đựng mâu cát trên đi cân được khối lượng - Độ ẩm của cát được tính bằng công thức: (%) c) Tính toán kết quả : Vậy : Khối lượng tự nhiên của cát là : . Độ ẩm của cát: w = 5.69 (%) d) Nhận xét kết quả : - Kết quả trên có thể chấp nhận được. - Trong quả trình làm thí nghiệm kết quả vẫn còn bị sai số do: + Sai số do dụng cụ đo. + Sai số cát còn lẫn các tạp chất. + Sai số do thao tác làm thí nghiệm, như thùng chưa được sấy khô, khi gạt miệng có thể bị lõm xuông … 3) Xác định khối lượng thể tích của đá : a) Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu : - Cân kỹ thuật độ chính xác 1 gam. - Cân đông hồ độ chúnh xác 200 gam. - Thùng đong thể tích 14.16 lít. - Đá cần có cho các lần thí nghiệm. b) Trình tự thí nghiệm : SV Nguyễn Văn Nam Page 9 m 1 (g) 6159 6198 m 2 (g) 2315 2315 γ o (g/cm 3 ) 1.36 1.372 341.2 328.4 103.4 W(%) 5.69 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng - Xác định khối lượng của thùng đong 14.16 lít bằng cân kỹ thuật, được giá trị m 1 ( gam). - Đá được đổ vào thùng đong, độ cao rơi với miệng thùng đong là 10cm. - Dùng thứơc gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng. - Đem cân thùng đã chứa đầy đá( dùng cân đồng hồ), được giá trị m 2 ( gam). - Khối lượng thể tích của cát được tính theo công thức (2-1) như sau γ o = 14160 12 mm − (g/cm 3 ) c) Tính toán kết quả : m 1 ( g) 29400 29300 m 2 ( g) 8900 8900 γ o (g/cm 3 ) 1.448 1.441 Kết quả : Sai số : (Chấp nhận) d) Nhận xét kết quả : - Kết quả trên có thể chấp nhận được. - Trong quả trình làm thí nghiệm kết quả vẫn còn bị sai số do: + Sai số do dụng cụ đo. + Sai số do đá bị ướt. + Sai số do thao tác trong quá trình thí nghiệm, như mặt thùng chưa được gạt đầy, đá chưa đều gây ra nhiều lỗ rỗng… 4) Xác định khối lượng thể tích của gạch : a) Dụng cụ, thiết bị, nguyên liệu: - Lò sấy,bình hút ẩm. - Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1 gam. - Thước kẹp và thứơc gập để đo chiều dài (gạch 4 lỗ và gạch đinh). - Gạc đất sét nung cần cho các lần thí nghiệm. b) Trình tự thí nghiệm: - Dùng cân kỹ thuật để cân khối lượng G của mỗi viên gạch(g). SV Nguyễn Văn Nam Page 10 [...]... có hàm lượng ximăng không lớn hơn 400kg/m3 - Khi dùng ximăng portland puzzolane, lượng nước tăng thêm 1520lít/m3 - Khi dùng cát nhỏ, lượng nước tăng thêm 10l/m3 - Lượng nước cho thêm phải trừ đi lượng nước có sẵn trong vật liệu Xác định lượng xi măng : X= N/(N/X) (Kg) Xác định cốt liệu lớn : Đ= 1000/{1/γad+ αr/γod) ( kg) Trong đó : γad : khối lượng riêng của đá(g/cm3) γod : khối lượng thểb tích xốp... ra, từ lượng nước tiêu chuẩn ta có thể xác định được lượng nước ứng với lúc hỗn hợp bêtông có độ lưu động tốt nhất mà không bị phân tầng - Xác định mác Ximăng tức là xác định một đại lượng cần phải coc để tính toán cấp phối bêtông Thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn của xi măng : 1) Cơ sở lý thuyết : - Lưọng nước tiêu chuẩn là lượng nước đảm bảo chế tạo hồ Ximăng đạt độ dẻo tiêu chuẩn Lượng nước... quả : - Kết quả trên tương đối chính xác Kết quả có thể có sai số do dụng cụ đo, đọc kích thước chưa chính xác Bài 2 : Xác định lượng nước tiêu chuẩn của bê tông : I) II) Mục đích thí nghiệm : - Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác định 2 đại lượng: lượng nước tiêu chuẩn của Ximăng và mác Ximăng - Từ hồ Ximăng có độ dẻo tiêu chuẩn, ta có thể xác định được thời gian ninh kết của hồ Ximăng... nhiệt độ 105110°C đến khối lượng không đổi - Sàng mẫu đã chuẩn bị qua sàng có kích thước mắt sàng 5mm - Lấy 1000g cát dưới sàng có kích thước mắt sàng 5mm, để xác định thành phần hạt cát không có sỏi, khi đánh giá chất lượng của cát thì việc xác định này tiến hành sau khi đã rửa cát, khi đó lượng bụi bẩn cũng tính vào lượng lọt qua sàng có kích thước mắt sàng nhỏ nhất và tính vào khối lượng của mẫu thử... giá trị trung bình cộng để làm giá trị tính toán của cạnh đó: aTB=(a1+ a2+ a3)/3 (cm) bTB=(b1+ b2+ b3)/3 (cm) cTB=(c1+ c2+ c3)/3 (cm) Xác định thể tích tự nhiên của viên gạch( có tính độ rỗng hiình học) theo công thức: Vo= aTBx bTBx cTB (cm3) Xác định khối lượng thể tích biểu kiến của viên gạch theo công thức: γo=G/Vo (g/cm3) c) Tính toán kết quả : + Gạch 4 lỗ : Lần đo 1 2 3 a(cm) 17.9 17.95 17.95... 1.69 8 (1020) 0.89 5 10-20 200.0 3000 2577.5 14.0 7 8 Độ nén dập của cốt liệu lớn ()tính bằng phần trăm khối lượng chính xác tới 1% theo công thức: Trong đó : m1 : khối lượng đá bỏ vào xilanh nén (g) m2 : Khối lượng đá còn sót lại trên sàng (g) Hệ số hóa mềm của cốt liệu lớn (KM) không thứ nguyên ,chính xác tới 0.01: Trong đó : : là độ nén dập của cốt liệu lớn ở trạng thái khô hoàn toàn,tính bằng phần... 20 Báo cáo thí nghiệm vật liệu xây dựng 5 Đáy D(mm) Lương sót tích luỹ yêu cầu Ai(%) Lượng sót tích luỹ Ai(%) Kết luận 2) 502.2 3.35 128.9 Dmin 0.5(Dmax+Dmin) Dmax 5 32 96.57 1.25Dmax 40 90-100 40-70 00-10 0 96.57 50.82 5.07 0 Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa Đối với cát : Bảng số liệu : m=1000 (g) Kích thước Khối lượng sót Lượng sót riêng Lượng sót tích luỹ mắt sàng(mm) riêng biệt( g) biệt ai (%) Ai (%) 5 0 2.5... Đặt mẫu vào máy nén sao cho mặt chịu nén nằm đúng tâm thớt dưới của máy, tăng tải đến khi mẫu phá hoại mẫu - Tăng tải với tốc độ từ 2-10 KN/s Tính toán kết quả : Kết quả nén mẫu Khối lượng mẫu (g) Thể tích mẫu ( Khối lượng thể tích mẫu (g/ 150.7 8840 3518.2 149.7 8740 150 8825 Thứ Kích thước tự (mm) mẫu 1 151.3 2 146.3 3 149.7 154 3 155 7 154 7 2.513 Lực nén phá hoại (KN 784.35 Cường độ của bê tông (KN/... 0.315; 0.16mm Có thể tiến hành sàng bằng tay hay bằng máy Khi sàng bằng tay thì thời gian sàng trên mỗi sàng khi kiểm tra thấy trong 1 phút lượng cát lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0.1% khối lượng mẫu thử - Chú ý: cho phép xác định thời gian sàng bằng phương pháp đơn giản sau: đặt tờ giấy xuống dưới mỗi luới sàng rồi sàng đều, nếu không có cát lọt qua sàng thì thôi không sàng nữa - Cân lượng còn lại trên... 0.63 - 00-20 1.25 - 0.00 2.50 - Lượng sót tích luỹ( %) 0-10 Cát bị ẩm có chưa 1 lượng nước, cần phải xác định lượng nước đó để giảm nước trộn bêtông hoặc vữa Tuỳ theo độ lớn của cát mà phân chia thành: cát to, trung bình, nhỏ, mịn 2)Cốt liệu lớn đặc chắc : Cốt liệu lớn đặc chắc dùng cho bêtông nặng là đá dăm, sỏi, sỏi dăm Yêu cầu kỹ thuật của loại cốt liệu này được quy định theo TCVN 1771-1987 Thành . vật liệu(cm 3 ) III) Tiến hành thí nghiệm : 1) Xác định khối lượng riêng của xi măng: a) Dụng cụ, thi t bị, nguyên liệu : - Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g. - Bình Lechatelier. - Phểu, pipet, đũa. đọc kết quả do hiện tượng lực căng mặt ngoài. 2) Xác đinh khối lượng riêng của cát: a) Dụng cụ, thi t bị, nguyên liệu : - Cân kỹ thuật, độ chính xác 0.1g. - Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn. vật liệu rời (xi măng, cát, đá ) ta xác định thể tích vật liệu bằng cách đổ vật liệu từ một độ cao nhất định xuống một thùng đo biết trước thể tích. - Đối với vật liệu có kích thước rõ ràng,