Đang tải... (xem toàn văn)
ĐH KIẾN TRÚC TPHCM 10 ĐIỂM CHO SỰ HOÀN HỎA CỦA BÀO BÁO CÁO. ĐÚNG BẢN CHẤT VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG. BÁO CÁO GIÚP TA HIỀU SAU VỀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU BÊ TÔNG , COT THÉP, GỖ, GẠCH...
Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng PHẦN I: THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU THỰC HÀNH THÍ NGHIỆP KÉO - NÉN CÁC MẪU VẬT LIỆU − − − − A Ngành đào tạo: Kỹ sư xây dựng Số tiết thí nghiệm: tiết Ngày thí nghiệm: Ngày viết báo cáo: MỤC ĐÍCH U CẦU: Sau học thí nghiệm sinh viên đạt u cầu sau: − Nâng cao hiểu biết q trình chịu lực vật liệu từ bắt đầu gia tải đến vật liệu bị phá hoại − Vẽ biểu đồ quan hệ ứng suất biến dạng vật liệu chịu lực σ dh σ ch σ b µ − Xác định tiêu lý vật liệu -E– –G − Hiểu tính sử dụng thiết bị thí nghiệm: biết cách sử dụng thước kẹp & đồng hồ đo chuyển vị B TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM: − Một nhóm thí nghiệm gồm 15 sinh viên, sinh viên phải trục tiếp thực hành thí nghiệm kéo – nén vật liệu − Số lượng thí nghiệm: thí nghiệm • thí nghiệm kéo mẫu vật liệu dẻo • thí nghiệm kéo mẫu vật liệu dòn • thí nghiệm nén mẫu vật liệu dòn • thí nghiệm kéo mẫu vật liệu gỗ • thí nghiệm nén mẫu vật liệu gỗ • thí nghiệm uốn mẫu vật liệu gỗ − Giáo viên hướng dẫn cho nhóm sinh viên nội dung chính: • Cách sử dụng đọc loại đồng hồ thí nghiệm • Các bước thí nghiệm với mẫu vật liệu • Cách ghi chép xử lý số liệu thí nghiệm • Lập báo cáo kết thí nghiệm C − − − TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Thiết bị gây tải: máy kéo nén vạn 5T Đồng hồ đo chuyển vị khuếch đại cao tầng Thước kẹp khuếch đại 10 lần SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng − Máy nén kéo vạn Đồng hồ đo chuyển vị thước kẹp D KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Được trình bày theo nội dung thí nghiệm SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng BÀI 1: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (VẬT LIỆU DẺO) Kích thước mẫu: a Trước thí nghiệm: − Mẫu hình trụ − Chiều dài l0 = 88mm − Đường kính d0 = 12.3mm (khơng gân), 13.7mm (có gân) b Sau thí nghiệm: − − − Chiều dài: Đường kính thường: 9.7mm Đường kính nơi thắt:7.7mm Các số liệu thí nghiệm: SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng Cấp tải trọng (kG) Chỉ số đồng hồ đo biến ∆l (mm) dạng dài GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng ∆l εz = l0 (%) σ = N F (kG/cm2) 0 0 500 1000 4.80 4.80 5,45 1842 2000 7.00 7.00 7,95 2683 3000 8.50 8.50 9,66 3525 4000 9.50 9.50 10,80 4367 5000 10.60 10.60 12,05 4808 6000 11.95 11.95 13,58 5051 6250 12.70 12.70 14,43 5261 6500 14.50 14.50 16,48 5471 6750 15.50 15.50 17,61 5682 7000 16.60 16.60 18,86 5892 7250 18.05 18.05 20,51 6103 7500 19.65 19.65 22,33 6313 7750 22.05 22.05 25,06 6524 8000 26.10 26.10 29,66 6734 8100 2800 28.00 31,82 6818 8150 28.95 28.95 32,90 6860 8200 34.70 34.70 39,43 6902 8000 39.30 39.30 44,66 6734 7750 4100 41.00 46,59 6524 7500 4200 42.00 47,73 6313 7250 4270 42.70 48,52 6103 7000 4310 43.10 48,98 5892 6750 4370 43.70 49,66 5682 SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng Vẽ đồ thị quan hệ ứng suất σz GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng biến dạng dài tương đối εz Xác định tiêu lý vật liệu: σ dh = − Giới hạn đàn hồi: σ ch = − Giới hạn chảy: Pdh 6250 = = 5261( KG / cm ) F0 1.188 Pch 6750 = = 5682( KG / cm ) F0 1.188 Pb 8200 = = 6902( KG / cm ) F0 1.188 σb = − Giới hạn bền: E = tan α = − Mơ đun đàn hồi: µ= − Hệ số nở hơng: εx εy = = 0.3 εz εz G= − Mơ đun đàn hồi trượt: ψ = σ dh 5261 = = 36458( KG / cm ) ε z 0.1443 E 336458 = = 14022( kG / cm ) ( + µ ) 2.(1 + 0.3) ( F0 − F1 ) (1.188 − 0.466) 100% = = 60.77% F0 1.188 − Độ thắt tỉ đối: Nhận xét q trình thí nghiệm kéo mẫu thép: − Sau kẹp mẫu thép vào máy kéo nén vạn bắt đầu tăng tải đến mẫu thép bị đứt (có tiếng nổ lớn), ta thấy tăng lực kéo biến dạng dài tương ứng P ∆l tăng theo, tương ứng với ta nhận đồ thị quan hệ ứng suất σz εz biến dạng dài tương đối − Đoạn từ O đến A, tương ứng với ứng suất từ đến khoảng 4808KG/cm , đồ đường cong gần đường thẳng Trong giai đoạn , ứng suất biến dạng tỉ lệ thuận với nhau, vật liệu tn theo đinh luật hook σ = E.ε , moodun đàn hồi E hệ số góc đường thẳng OA: Đối với mẫu thép thí nghiệm có E = 36458(kG/cm2) Bên điểm A chút điểm A’ có σ z = 5261KG/cm2, SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng đường thẳng cong chút, ứng suất biến dạng khơng giai đoạn tỷ lệ thép làm việc đàn hồi, nghĩa giảm tải biểu đồ quay trở lại điểm A Ứng suất tương ứng với điểm A’ gọi giới hạn đàn hồi σ đh giới hạn vùng làm việc đàn hồi thép Thực tế, σ đh khác với σtl nên nhiều người ta đồng hai giai đoạn làm việc − Đoạn từ A’- B, đường cong rõ rệt Thép khơng làm việc đàn hồi nữa, mơ đun đàn hồi E giảm dần đến điểm B, ứng với ứng suất chừng σ z= 5682kG/cm2 Giai đoạn gọi giai đoạn đàn hồi - dẻo − Đoạn từ B-C gọi giai đoạn chảy dẻo Biến dạng tăng ứng suất khơng đổi Đoạn nằm ngang ứng với biến dạng từ ε = 14,43% đến ε = 17,61% gọi thềm chảy Ứng suất tương ứng với giai đoạn chảy dẻo gọi giới hạn chảy σch − Đoạn C-D q giai đoạn chảy thép khơng chảy chịu lực Quan hệ ứng suất – biến dạng đường cong thoải, biến dạng tăng nhanh theo kiểu biến dạng dẻo Mẫu thép bị thắt lại, tiết diện bị thu nhỏ bị kéo đứt ứng với ứng suất điểm D, lúc P khoảng 8000 kG σ = 6734 kG/cm2 Ứng suất gọi giới hạn bền Biến dạng kéo đứt lớn Δl = 34,7 mm, εo = 39,43% Trong thí nghiệm ta khó nhận thấy giai đoạn thép hình thành eo thắt bị đứt q nhanh Mặt khác,độ thắt tỉ đối ψ = 60,77% cho thấy độ dẻo mẫu thép tương đối cao Thép vật liệu chịu kéo tốt, biến dạng tương đối lớn lúc vật liệu bị phá hoại Qua thí nghiệm ta thực nghiệm lý thiết tính tốn: − Khi − Khi − Khi σ ≤ σ dh − dùng lý thuyết đàn hồi, với E = const σ dh < σ < σ ch − σ = σ ch − dùng lý thuyết đàn hồi dẻo, với E # const dùng lý thuyết dẻo Lý thuyết xét làm việc vật liệu vùng chảy dẻo, với trị số giới hạn ứng suất chảy σ ch Vật liệu thép tận dụng Kết luận: Qua thí nghiệm cho kết giới hạn đàn hồi, chảy bền mẫu thép để tính tốn, thiết kế kết cấu cho thép chịu lực giới hạn cho an tồn SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng mang tính kinh tế Tuy nhiên giai đoạn đàn hồi đàn hồi dẻo giai đoạn giới hạn dẻo, quan hệ ứng suất biến dạng nhiều sai số chưa giống lý thuyết học Với thép cacbon thơng thường E = 2100000(kG/cm 2), Ethí nghiệm = 36458(kG/cm2), nhỏ gần nhiều Một số ngun nhân dẫn đến sai lệch là: - Trong q trình thí nghiệm: đọc số liệu chưa xác có sai xót, có - thể máy thí nghiệm khơng đạt chuẩn Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu, tính chất mặt tiếp xúc mẫu máy kéo chưa tuần thủ chặt chẽ theo tiêu chuẩn SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng BÀI 2: THÍ NGHIỆM KÉO GANG (VẬT LIỆU DỊN) Kích thước mẫu: a Trước thí nghiệm: − Mẫu hình trụ − Chiều dài l0 = 113mm − Đường kính d0 = 17.4mm b Sau thí nghiệm: − Chiều dài: − Đường kính: 17.0mm Các số liệu thí nghiệm: Cấp tải trọng (kG) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 5600 Chỉ số đồng hồ đo biến dạng ∆l (mm) dài 0.20 1.65 2.50 3.00 3.40 3.90 4.30 4.85 5.20 5.70 6.30 6.45 Vẽ đồ thị quan hệ ứng suất 0.20 1.65 2.50 3.00 3.40 3.90 4.30 4.85 5.20 5.70 6.30 6.45 σz ∆l εz = l0 (%) SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM N F ) 200 210.0 420.5 630.8 841.0 1051.3 1261.6 1471.8 1682.1 1892.3 2102.6 2312.9 2354.9 0.18 1.46 2.21 2.65 3.01 3.45 3.81 4.29 4.60 5.04 5.58 5.71 biến dạng dài tương đối σ = (kG/cm2 εz Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng Xác định tiêu lý vật liệu: σb = − Giới hạn bền: Pb 5600 = = 2355( KG / cm ) F0 2.378 E = tgα = − Mơđun đàn hồi: µ= − Hệ số nở hơng: 2354.9 = 40954.8( KG / cm ) 0.0575 εx εy = = 0, 25 εz εz G= − Mơđun đàn hồi trượt: E 40954.8 = = 16381.9( KG / cm ) ( + µ ) 2.(1 + 0, 25) SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng Nhận xét q trình thí nghiệm kéo mẫu gang: − Khi tiến hành thí nghiệm kéo gang, tải trọng tăng đồng hồ biến dạng tăng chậm , tiếp tục tăng tải trọng đến mức 5600kG bị đứt đột ngột ( có tiếng nổ) vật liệu dòn nên thí nghiệm diễn nhanh thí nghiệm kéo thép, khơng trải qua giai đoạn chảy thép mà có giới hạn bền Biểu đồ kéo gang σz - εz xem đường cong liên tục kết thúc lúc mẫu bị đứt, khơng chia giai đoạn kéo thép − Khi tăng tải trọng đến mức tải Pb = 6000 (KG) với biến dạng dài 6,45 (mm) ứng với εz = 5,71% gang bị đứt đột ngột Ngay vị trí đứt gãy khơng tạo eo thắt đường kính khơng thay đổi, khơng có nút thắt thí nghiệm kéo thép − Các đặc trưng học cua gang: Gang vật liệu giòn, biến dạng gang tăng P tăng Q trình phá huỷ gang trải qua giai đoạn, So với thép biến dạng gang tăng tải P Gang tồn giới hạn bền kéo − Do kết luận: gang vật liệu dòn chịu kéo bị phá hủy đột ngột khả biến dạng nhỏ Vậy kết thí nghiệm phù hợp với lý thuyết BÀI 3: THÍ NGHIỆM NÉN GANG (VẬT LIỆU DỊN) Kích thước mẫu: a Trước thí nghiệm: − Mẫu hình trụ − Chiều dài l0 = 10mm − Đường kính d0 = 6mm π d 3.14 × 0.62 F0 = = = 0.283(cm ) 4 − Diện tích: b Sau thí nghiệm: − Chiều dài: − Đường kín: Các số liệu thí nghiệm: Chỉ số Cấp tải đồng hồ đo trọng (KG) biến dạng 1000 dài 0,5 ∆l (mm) εz = Đường ∆l l0 σ = (%) N F kính mẫu (KG/cm2) phá hoại 0 1571.901 SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 10 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng II MẪU THÍ NGHIỆM: - Nhóm mẫu gồm viên mẫu - Kích thước viên mẫu chuẩn 150 x 150 x 150mm (các viên mẫu khác kích thước thử nén cần tính đổi kết viên mẫu chuẩn) III THIẾT BỊ THỬ: - Máy nén, - Thước IV SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM Sơ đồ đặt tải nén mẫu N h b N SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 33 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng V SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Mác thiết kế mẫu bê tơng nén M250., SN=8.cm Kí Kích thước mẫu hiệu (mm) mẫu Khối Ngày Diện Lực Cường độ Cường độ Mác bê lượng tuổi, tích nén phá chịu nén chịu nén mẫu, chịu hoại, N (tuổi a (tuổi 28 ngày), Rn ngày), Rn (kg/cm2) (kg/cm2) 201.19 254.03 g a nén tơng F b h l (g) ngày (cm2) m1 150.2 153.1 150.9 8675 226.6 45600 14 m2 149.2 151.7 146.9 8312 (kg) 219.1 46000 250 209.88 265.00 201.94 254.98 m3 150.3 153.8 150.9 8720 226.8 45800 Rntb =204.34Rntb =258.00 SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 34 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 35 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng VI Nhận xét kết luận − Mác thiết kế M250, SN = 8cm − Nén viên mẫu tuổi 14 ngày, cơng thức xác định cường độ chịu nén bêtơng sau 28 ngày tuổi sau: R 28 =R n log 28 log n − So sánh 0.85R tbn ≤ Ri ≤ 1.15R tbn ⇒ 173, 67( kG / cm ) ≤ Ri ≤ 234,96( kG / cm ) Ri Thỏa điều kiện => Mác bê tơng Ri Khơng thỏa => Mác bê tơng − Trong kết cấu cơng trình, bêtơng phải làm việc trạng thái chịu nén, chịu uốn, chịu kéo, chịu cắt… Bêtơng làm việc trạng thái chịu nén tốt nhất, chịu kéo (chỉ 1/15 ÷ 1/10 khả chịu nén) Do cường độ chịu nén bêtơng Rn tiêu quan trọng để đánh giá chất lương bêtơng − Khi chịu tác dụng tải trọng nén dọc trục, mẫu bêtơng phát sinh biến dạng nén biến dạng kéo ngang theo phương góc với chiều tác dụng lực nén Khi tải trọng tác dụng đến trị số đáng kể bêtơng hình thành vết nứt li ti theo chiều tác dụng lực nén − Tiếp tục gia tải, vết nứt phát triển (lan rộng ra) liền làm liên kết thành phần bê tơng ổn định Khi phá hoại mẫu chịu nén có xu hướng phá hoại từ xuống từ ngồi vào Ngun nhân bị phá hoại sức chống đỡ bêtơng biến dạng nở ngang vượt q khả chịu lực làm phá vỡ mố liên kết đá xi măng với thân cốt liệu − Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tơng: + Cường độ đá xi măng (Mác ximăng tỉ lệ N/X) + Cốt liệu (Sự phân bố hạt cốt liệu, tính chất bề mặt cốt liệu, thành phần + + + + cỡ hạt, chất lượng cốt liệu, cường độ cốt liệu…) Cấu tạo bê tơng (độ đặc, độ đồng nhất) Thời gian Điều kiện mơi trường bảo dưỡng Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu, SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 36 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng tính chất mặt tiếp xúc mẫu bàn nén, − Kết tính tốn thí nghiệm bê tơng chưa đạt u cầu Kết sai lệch số ngun nhân sau gây ra: + Các mẫu bê tơng chưa đủ tuổi + Tính cấp phối chưa chuẩn, tính cấp phối khơng xét đến vật liệu bị hút ẩm, dẫn đến Bêtơng chế tạo thủy hóa chưa hồn tồn + Khối lượng Bêtơng trộn tương đối nhỏ, trộn tay nên HH Bêtơng nhào trộn khơng + Vật liệu chứa tạp chất, khơng đạt u cầu lý thuyết tính cấp phối Bêtơng + Xi măng khơng đạt cường độ, trộn bê tơng khơng đều, đầm khơng kỹ thuật + Q trình dưỡng hộ, điều kiện mơi trường bảo dưỡng bêtơng chưa tiêu chuẩn + Trong q trình thí nghiệm: đọc số liệu chưa xác có sai xót, máy thí nghiệm khơng đạt chuẩn + Điều kiện thí nghiệm: Tốc độ gia tải thí nghiệm, hình dáng kích thước mẫu, tính chất mặt tiếp xúc mẫu bàn nén chưa tuần thủ chặt chẽ theo tiêu chuẩn SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 37 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng BÀI THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN BỀN UỐN CỦA XI MĂNG (Theo TCVN 6016 :1995) KHƠNG THÍ NGHIỆM I MỤC ĐÍCH: xác định giới hạn cường độ chịu uốn mẫu vữa xi măng II MẪU THÍ NGHIỆM - xác định cường độ uốn mẫu lăng trụ kích thước: 40 x 40 x 160 mm - số lượng mẫu thử: mẫu - mẫu đúc từ vữa dẻo, tỉ lệ ximăng : cát = 1:3, tỉ lệ n/xm = 0,5 - mẫu bảo dưỡng 24 khơng khí ẩm tháo khn ngâm ngập nước đem thử độ bền - thời gian bảo dưỡng mẫu 28 ngày III SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM sơ đồ đặt tải uốn mẫu: 40 N IV SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MẪU kích thước mẫu (mm) khối mome stt lượng n mẫu kháng uốn wx (g) (cm3) b h l 50 30 30 160 lực uốn phá hoại ngh (kg) momen cường độ uốn lớn chịu uốn ru (kg/cm2) mgh (kg.cm) l0 rutb = SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 38 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng BÀI THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN BỀN NÉN CỦA BÊ TƠNG (THEO TCVN 6016 :1995) KHƠNG THÍ NGHIỆM I MỤC ĐÍCH: xác định mác xi măng theo giới hạn cường độ chịu nén II NGUN TẮC: giới hạn cường độ chịu nén xi măng xác định cách nén vỡ nửa mẫu vữa xi măng kích thước 4x4x16cm sau chịu uốn III MẪU THÍ NGHIỆM: • sau thử uốn, mẫu bị bẻ gãy thành nửa, nửa mẫu gãy dùng để thử độ bền nén số lượng mẫu thử: mẫu N IV SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM ép sơ đồ đặt tải nén mẫu: mấu chặn V SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MẪU: nửa mẫu thử 40 • Loại xi măng sử dụng: N SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM ép Trang 39 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng BÀI THÍ NGHIỆM ĐỘ BỀN NÉN CỦA GẠCH ỐNG LỖ (THEO TCVN 6355-1:1998) I MỤC ĐÍCH: - xác định mác gạch theo giới hạn cường độ chịu nén gạch lỗ - theo tcvn 1450:1986, gạch rỗng đất sét nung phân thành mác sau: 35; 50; 75; 100; 125; 150 − Các kí hiệu quy ước: + GR90-4V47-M50 (Gạch rỗng dày 90 – lỗ vng – r=47% - Mác 50) + GR90-4T20 (Gạch rỗng dày 90 – lỗ tròn – r=20%) + GR90-4CN40 (Gạch rỗng dày 90 – lỗ chữ nhật – r=40%) + GR60-2T15 (Gạch rỗng dày 60 – lỗ tròn – r=15%) + GR200-6CN52 (Gạch rỗng dày 200 – lỗ chữ nhật– r=52%) II NGUN TẮC: Đặt mẫu gạch lên máy nén nén đến mẫu bị phá hủy từ lực phá hủy lớn tính cường độ chịu nén mẫu gạch III MẪU THÍ NGHIỆM: • Khi thử, mẫu trạng thái ẩm tự nhiên IV SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM: Mặt cắt ngang viên gạch b h Sơ đồ đặt tải nén mẫu S1 S2 S3 N b h • Số lượng mẫu thử nén mẫu gạch gia cơng theo tcvn 6355-1:1998 N SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 40 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng V SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MẪU Diện tích Lực nén Cường độ chịu nén nhỏ Kích thước mẫu Chiều rộng sườn phá hoại chịu nén (mm) (mm) stt Nn (kg) Rn (kg/cm2) Fmin, (cm ) l b h s1 s2 s3 88.2 78.3 79.2 8.9 8.2 9.2 69.06 6250 90.5 83.9 77.6 78.8 8.5 8.4 9.1 65.11 7200 110.58 88.2 73.6 76.2 8.3 8.3 8.2 64.92 7100 109.36 Mác gạch 100 Rntb = 103.48 SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 41 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng VI NHẬN XÉT − Trong q trình thí nghiệm nén gạch ống lỗ: bị phá hủy, gạch ống lỗ phá hủy dọc theo cạnh sườn lỗ rỗng (các lỗ rỗng làm giảm khả chịu nén gạch có khả cách âm, cách nhiệt tốt) Tại giá trị tải trọng định vết nứt bắt đầu xuất cạnh sườn, hình thành từ xuống dưới, vết nứt lớn dần lên, cạnh sườn tách rời hồn tồn mẫu bị phá hủy − Cường độ chịu nén gạch bị ảnh hưởng khuyết tật (chiều dài, độ sâu số lượng vết nứt, kích thước lỗ rỗng, số lượng vết tróc,…) q trình phơi sấy nung gạch bị co ngót nên giá trị cường độ chịu nén mẫu gạch chênh lệch tương đối lớn (thể qua bảng kết thí nghiệm trên) − Mác gach xác định dựa đồng thời cường độ chịu nén chịu uốn, ta dựa cường độ chịu nén để kết luận mác gạch chưa hồn tồn xác Trong thí nghiệm tồn hạn chế máy nén chưa kiểm sốt tốc độ gia tải, ta khơng biết tốc độ gia tải có tn theo tiêu chuẩn quy định hay khơng SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 42 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng BÀI THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN UỐN CỦA GẠCH THẺ (THEO TCVN 6355 - :1998) I MỤC ĐÍCH: Xác định mác gạch theo giới hạn cường độ chịu uốn gạch thẻ II NGUN TẮC: - Đặt mẫu gạch lên gối đỡ phụ kiện thử uốn tác dụng lực lên mẫu qua gối lăn truyền lực mẫu thử từ lực phá hủy lớn nhất, tính cường độ chịu uốn mẫu gạch - Theo TCVN 1450-1986 quy định độ bền uốn nén gạch rỗng đất sét nung khơng nhỏ trị số bảng sau đây: Độ bền nén Độ bền uốn (trung bình mẫu) (trung bình mẫu) kg/cm2 kg/cm2 150 150 22 125 125 18 100 100 16 75 75 14 50 50 12 35 35 - Mác gạch III MẪU THÍ NGHIỆM - Số lượng mẫu thử uốn mẫu gạch ngun gia cơng theo TCVN 6355D 2:1998 h - Khi thử, mẫu trạng thái ẩm tự nhiên b h N SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 43 l0 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng IV SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM Mặt cắt ngang viên gạch: Sơ đồ đặt tải uốn mẫu: v số liệu kết thí nghiệm mẫu Đường Khối Mơmen Lực uốn kính lượng kháng uốn phá hoại mẫu d Wxth N (kg) (mm) g(kg) (cm3) Kích thước mẫu (mm) stt l lo b Mơmen uốn lớn Cường độ chịu uốn Mmax Ru (kg/cm2) (kg.cm) h 180.2 100 77.4 41.2 14.9 1.056 22.847 1250 3125 136.779 177.4 100 76.9 41.2 15.6 1.029 22.556 1150 2875 127.461 179.1 100 77.8 39.7 15.8 0.974 22.143 1100 2750 124.193 mác gạch: rutb = 129.478 VI NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN: − Quan sát thí nghiệm uốn gạch ta thấy vừa gia tải với mức tải nhỏ với tải trọng mẫu gạch bị phá hoại − Điều cho thấy, gạch đất sét nung chịu uốn mà cường độ bền uốn nhỏ cường độ bền nn nhiều, mẫu dễ bị phá hủy uốn phá hủy xảy nơi có momen lớn (giữa nhịp) − Thí nghiệm cho kết cường độ chịu uốn đồng đều, chứng tỏ chất lượng gạch tương đối đồng − Trong thí nghiệm tồn hạn chế máy nén chưa kiểm sốt tốc độ gia tải, ta khơng biết tốc độ gia tải có tn theo tiêu chuẩn quy định hay khơng SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 44 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng ◦ BÀI XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH CỦA XI MĂNG, CÁT, ĐÁ DĂM, GẠCH, VỮA XI MĂNG, BÊ TƠNG (THEO TCVN 7572-6 :2006; TCVN 6355-5:1998; TCVN 3115 : 1993) I MỤC ĐÍCH: Xác định khối lượng thể tích ngun vật liệu xi măng, cát, đá dăm, gạch, bê tơng, vữa xi măng II THIẾT BỊ THỬ: - Thước kim loại - Thùng đong - Cân kỹ thuật III SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM : XI MĂNG : Stt Lần thử mẫu Thể tích Khối lượng thùng đong, vo mẫu, g (gam) Khối lượng thể Ghi tích, γ o (kg/m3) (lít) lần lần 0,6 0,8 640,35 854,03 1067,25 1067,54 γ otb= 1067,395 CÁT Stt Lần thử Thể tích Khối lượng Khối lượng thể Ghi mẫu thùng đong, vo mẫu, g (gam) tích, γ o (kg/m3) lần lần (lít) 0,7 0,9 783,74 1043,89 1119,63 1159,88 γ otb= 1139,755 ĐÁ DĂM Stt Lần mẫu thử Thể tích Khối lượng Khối lượng thể Ghi thùng đong, vo mẫu, g (gam) tích, γ o (kg/m3) (lít) SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 45 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng 1301,58 1368,2 γ otb= 1334,89 lần lần 0,6 0,8 780,95 1094,56 BÊ TƠNG Stt Lần mẫu lần lần lần thử Thể tích mẫu, Khối vo (lít) lượng Khối lượng thể Ghi mẫu, g (gam) tích, γ o (kg/m3) Khơng thí nghiệm γ otb= VỮA XI MĂNG: stt Lần mẫu lần lần lần thử Thể tích mẫu, Khối vo (lít) lượng Khối lượng thể Ghi mẫu, g (gam) tích, γ o (kg/m3) Khơng thí nghiệm γ otb= gạch xây lỗ : Stt Lần mẫu lần lần lần lần lần thử Thể tích mẫu, Khối vo (lít) 0,576 0,567 0,571 lượng Khối lượng thể Ghi mẫu, g (gam) 595,20 592,12 610,50 tích, γ o (kg/m3) 1033,37 1044,30 1069,18 γ otb= 1048,95 gạch xây lỗ : Stt Lần mẫu lần lần lần lần lần thử Thể tích mẫu, Khối vo (lít) 0,564 0,609 0,605 lượng Khối lượng thể ghi mẫu, g (gam) 947,16 1020,80 1056,50 tích, γ o (kg/m3) 1679,36 1676,19 1746,28 SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 46 Thí Nghiệm Sức Bền - Vật Liệu Xây Dựng GVHD: Thầy Trần Quốc Hùng γ otb= 1700,61 IV NHẬN XET VA KẾT LUẬN: − Khối lượng thể tích giá trị đặc trưng cho vật liệu, biết khối lượng thể tích giúp ta tính cấp phối, hiểu rõ vật liệu hơn… − từ khối lượng riêng vật liệu, người ta phân loại: gạch năng, gạch nhẹ, bê tơng nặng, bê tơng nhẹ − q trình lấy mẫu thủ cơng đảm bảo u cầu xác, kết chấp nhận − Khối lượng thể tích định nghĩa khối lượng đơn vị thể tích vật liệu trạng thái tự nhiên (kể lỗ rỗng) γo = G Vo Trong đó: G – Khối lượng mẫu thí nghiệm, bao gồm trạng thái sau: + + + + Gk – Khối lượng trạng thái khơ Gw – Khối lượng trạng thái ẩm Gư – Khối lượng trạng thái ướt Gbh – Khối lượng trạng thái bão hòa nước Đối với thí nghiệm thực mẫu thí nghiệm trạng thái ẩm tự nhiên Vo – thể tích tự nhiên vật liệu tương ứng với trạng thái mẫu + Với vật liệu có dáng hình học xác định gạch xây lỗ, gạch xây lỗ: đo xác kích thước dùng cơng thức hình học tính V0 + Với vật liệu rời xi măng, cát, đá dăm, hh bêtơng: dùng dụng cụ tích biết trước Đổ vât liệu từ chiều cao định xuống dụng cụ chứa Thể tích dụng cụ chứa vật liệu thể tích V0 mẫu vật liệu − Khối lượng thể tích phụ thuộc: + Loại vật liệu + Cấu tạo vật liệu (đặc hay rỗng) + Trạng thái thí nghiệm vật liệu SVTH: Lê Minh Điệp XD12/A1 ĐH KIẾN TRÚC TPHCM Trang 47