Tiêu chuẩn ngành 22TCN 333:2006 về quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm do Bộ Giao thông vận tải ban hành

TIÊU CHUẨN NGÀNH

rnrn

22TCN 333:06

rnrn

QUYrnTRÌNH ĐẦM NÉN ĐẤT, ĐÁ DĂM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

rnrn

(Ban hành kèm theo Quyết định sốrn13/2006/QĐ-BGTVT ngày 20/02/2006 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải )

rnrn

1. Quy định chung

rnrn

1.1. Quy trình này quy định trình tự thí nghiệm đầm nén mẫu vật liệu (đất,rnđất gia cố, cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên…) trong phòng thí nghiệm nhằmrnxác định giá trị độ ẩm đầm nén tốt nhất và khối lượng thể tích khô lớn nhất củarnvật liệu sử dụng làm nền, móng công trình giao thông.

rnrn

1.2. Tùy thuộc vào công đầm, loại chầy đầm, việc đầm nén được theo hai phươngrnpháp:

rnrn

– Đầm nén tiêu chuẩn (phương pháp I);

rnrn

– Đầm nén cải tiến (phương pháp II);

rnrn

1.2.1. Đầm nén tiêu chuẩn: sử dụng chầy đầm 2,5kg với chiều cao rơi là 305 mmrnđể đầm mẫu.

rnrn

1.2.2. Đầm nén cải tiến: sử dụng chầy đầm 4,54kg với chiều cao rơi là 457mm đểrnđầm mẫu.

rnrn

1.3. Tùy thuộc vào cỡ hạt lớn nhất khi thí nghiệm và loại cối sử dụng khi đầmrnmẫu, mỗi phương pháp đầm nén (đầm nén tiêu chuẩn và đầm nén cải tiến) lại đượcrnchia thành 2 kiểu đầm nén, ký hiệu là A và D. Tổng cộng có 4 phương pháp đầmrnnén khác nhau được ký hiệu là I-A, I-D; II-A và II-D. Các thông số kỹ thuậtrntương ứng với 4 phương pháp đầm nén được quy định chi tiết tại Bảng 1.

rnrn

1.3.1. Phương pháp I-A và II-A áp dụng cho các loại vật liệu có không quá 40% lượngrnhạt nằm trên sàng 4,75mm. Trong các phương pháp đầm nén này, các hạt trên sàngrn4,75mm được gọi là hạt quá cỡ, hạt lọt sàng 4,75 mm được gọi là hạt tiêu chuẩn.rn

rnrn

1.3.2. Phương pháp I-D và II-D áp dụng cho các loại vật liệu có không quá 30%rnlượng hạt nằm trên sàng 19,0mm. Trong phương pháp đầm nén này, các hạt trênrnsàng 19,0mm được gọi là hạt quá cỡ, hạt lọt sàng 19,0mm được gọi là hạt tiêurnchuẩn.

rnrn

1.4. Với mỗi loại vật liệu cụ thể, việc thí nghiệm đầm nén trong phòng đượcrntiến hành theo 1 trong 4 phương pháp nêu trên và được quy định trong quy trìnhrnthi công nghiệm thu hoặc chỉ dẫn kỹ thuật của công trình (dự án).

rnrn

Ghi chú 1: Việc lựa chọn phương pháp thí nghiệm đầm nénrntrong phòng phục vụ cho quy trình thi công nghiệm thu hoặc chỉ dẫn kỹ thuật củarncông trình được căn cứ vào loại vật liệu, phạm vi áp dụng của vật liệu (nền,rnmóng đường) tham khảo ở Phụ lục A.

rnrn

1.5. Hiệu chỉnh kết quả đầm nén trong phòng thí nghiệm phục vụ cho công tácrnthi công và nghiệm thu: trong thực tế, vật liệu được sử dụng ngoài hiện trườngrnthường có chứa một lượng hạt quá cỡ nhất định nên giá trị khối lượng thể tíchrnkhô lớn nhất (và độ ẩm tốt nhất) theo kết quả đầm nén trong phòng sẽ khác vớirngiá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất (và độ ẩm tốt nhất) ở hiện trường; dornđó phải tiến hành hiệu chỉnh kết quả đầm nén trong phòng để đưa ra các thông sốrnđầm nén hiện trường (giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất, độ ẩm tốt nhấtrnđã hiệu chỉnh) cho phù hợp.

rnrn

1.5.1. Trường hợp mẫu vật liệu ở hiện trường có tỷ lệ hạt quá cỡ nhỏ hơn hoặcrnbằng 5% thì không cần hiệu chỉnh, có thể sử dụng ngay kết quả thí nghiệm đầmrnnén trong phòng phục vụ cho công tác thi công và nghiệm thu.

rnrn

1.5.2. Trường hợp mẫu vật liệu ở hiện trường có tỷ lệ hạt quá cỡ lớn hơn 5%rn(nhưng nhỏ hơn giá trị giới hạn quy định tại khoản 1.3.1 và 1.3.2 tương ứng vớirnphương pháp đầm nén), thì phải tiến hành hiệu chỉnh theo hướng dẫn chi tiết ởrnPhụ lục B.

rnrn

Bảng 1. Các thông số kỹ thuật tương ứng với 4 phương pháprnđầm nén

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

2. Nội dung và ý nghĩa của công tácrnđầm nén trong phòng thí nghiệm

rnrn

2.1. Công tác đầm nén lớp vật liệu (đất, đá dăm cấp phối, cấp phối thiênrnnhiên…) làm tăng độ chặt, dẫn đến tăng cường độ ổn định của nền móng đường có ýrnnghĩa quan trọng trong xây dựng đường bộ.

rnrn

2.2. Trạng thái vật liệu được đầm chặt biểu thị qua giá trị khối lượng thểrntích khô. Với mỗi loại vật liệu thí nghiệm, có một giá trị độ ẩm thích hợp đểrnkhi đầm nén với công đầm quy định thì lớp vật liệu này sẽ đạt được độ chặt lớnrnnhất. Giá trị độ ẩm này được gọi là độ ấm tốt nhất và giá trị độ chặt lớn nhấtrntương ứng là khối lượng thể tích khô lớn nhất.

rnrn

3.3. Quy trình này chỉ ra 2 phương pháp đầm nén với công đầm khác nhau:rnphương pháp đầm nén tiêu chuẩn với công đầm 600kN.m/m³; phương pháprnđầm nén cải tiến với công đầm 2700kN.m/m³. Tùy thuộc vào loại vậtrnliệu, phạm vi áp dụng cho lớp kết cấu, tính chất của công trình, thực trạngrnthiết bị đầm nén, chỉ dẫn kỹ thuật thi công công trình để quy định phương pháprnthí nghiệm đầm nén và loại cối đầm thích hợp. Với một loại vật liệu thí nghiệm,rnviệc đầm theo phương pháp đầm nén cải tiến sẽ cho giá trị độ ẩm tốt nhất nhỏrnhơn (và khối lượng thể tích khô lớn hơn) so với phương pháp đầm nén tiêu chuẩn.rn

rnrn

2.4. Nội dung phương pháp

rnrn

2.4.1. Vật liệu được hong khô đến khi có thể làm rơi vật liệu, sàng loại bỏ hạtrnquá cỡ, chia đều thành các mẫu.

rnrn

2.4.2. tính lượng nước thích hợp cho mỗi mẫu để độ ẩm các mẫu tăng dần.

rnrn

2.4.3. Với mẫu mẫu đầm, vật liệu được cho vào cối với số lớp thích hợp, mỗi lớprnđược đầm với số chầy quy định. Sau khi đầm lớp cuối cùng, xác định giá trị độrnẩm, khối lượng thể tích ướt, khối lượng thể tích khô của mẫu.

rnrn

2.4.4. Lập đề thị quan hệ độ ẩm – Khối lượng thể tích khô trên cơ sở số liệurnthí nghiệm của các mẫu.

rnrn

2.4.5. Xác định giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất và khối lượng thể tích khô lớnrnnhất trên cở sở đồ thị quan hệ độ ẩm – khối lượng thể tích khô.

rnrn

2.4.6. Tiến hành hiệu chỉnh kết quả đầm nén trong phòng (độ ẩm đầm chặt tốtrnnhất và khối lượng thể tích khô lớn nhất) khi vật liệu đầm nén có chứa hạt quárncỡ theo hướng dẫn chi tiết ở Phụ lục B.

rnrn

3. Yêu cầu về thiết bị, dụng cụ

rnrn

3.1. Cối đầm (khuôn đầm): có hai loại cối đầm, cối nhỏ (có đường kính trongrn101,6 mm) và cối lớn (có đường kính trong 152,4mm). Cối đầm được chế tạo bằngrnkim loại, hình trụ rỗng, có kích thước như mô tả ở khoản 3.1.1 và 3.1.2. Trênrncối có lắp một đai cối cao khoảng 60mm để việc đầm mẫu được dễ dàng hơn. Đairncối bằng kim loại hình trụ rỗng, có đường kính trong bằng đường kính trong củarncối. Cối cùng với đai có thể lắp chặt khít vào với đế cối. Đế cối được chế tạornbằng kim loại và có bề mặt phẳng.

rnrn

3.1.1. Cối nhỏ có đường kính trong là 101,60 ± 0,41mm, chiều cao là 116,43 ±rn0,13mm (thể tích là 943 ± 8cm³) (Hình 1).

rnrn

3.1.2. Cối lớn có đường kính trong là 152,40 ± 0,66mm, chiều cao là 116,43 ±rn0,13mm (thể tích là 2124 ± 21cm³) (Hình 1).

rnrn

3.2. Chầy đầm gồm có chầy đầm thủ công (đầm tay) và chầy đầm cơ khí (đầmrnmáy). Có thể sử dụng một trong hai loại chầy để đầm mẫu (hình 2).

rnrn

3.2.1. Chầy đầm thủ công (đầm tay) có hai loại:

rnrn

– Chầy đầm tiêu chuẩn (sử dụng cho phương pháp đầm nén tiêurnchuẩn); có khối lượng 2,495 ± 0,009 kg;rnchiều cao rơi 305 ± 2mm;

rnrn

– Chầy đầm cải tiến (sử dụng cho phương pháp đầm nén cảirntiến): có khối lượng 4,536 ± 0,009kg;rnchiều cao rơi 457 ± 2mm;

rnrn

– Cả hai loại chầy đầm có đặc tính sau: được chế tạo bằngrnkim loại, mặt dưới chầy phẳng hình tròn có đường kính 50,80 ± 0,25 mm. Chầy được lắp trong một ống kim loại để dẫnrnhướng và khống chế chiều cao rơi, bảo đảm sai số về chiều cao rơi nằm trongrnkhoảng ± 2mm. Ống dẫn hướng phải có đườngrnkính trong đủ lớn để chầy đầm không bị kẹt. Cách mỗi đầu ống dẫn hướng khoảngrn20mm có khoan 4 lỗ thông khí đường kính 10mm cách đều nhau (Hình 2).

rnrn

3.2.2. Chầy đầm cơ khí (đầm máy) là thiết vị cơ học có các tính năng sau:

rnrn

– Có hai loại chầy đầm (chầy đầm tiêu chuẩn và chầy đầm cảirntiến) có khối lượng, kích thước, và chiều cao rơi tương đương như hai loại chầyrnthủ công nói trên.

rnrn

– Tự động đầm mẫu, có bộ phận tự động xoay chầy sau mỗi lầnrnđầm bảo đảm đầm đều mặt mẫu.

rnrn

– Có bộ phận đếm số lần đầm, tự động dừng đầm khi đến số lầnrnđầm quy định trước.

rnrn

3.3. Dụng cụ tháo mẫu: thường dùng kích thủy lực hoặc dụng cụ tương đươngrndùng để tháo mẫu đã đầm ra khỏi cối.

rnrn

3.4. Cân: một chiếc cân có khả năng cân được đến 15 kg với độ chính xác ± 1g (để xác định khối lượng thể tích ướt của mẫu);rnmột chiếc có khả năng cân được đến 800g với độ chính xác ± 0,01g (để xác định độ ẩm mẫu).

rnrn

3.5. Tủ sấy: loại có bộ phận cảm biến nhiệt để có thể tự động duy trì nhiệtrnđộ trong tủ ở mức 110 ± 5⁰C dùng để sấy khô mẫu,rnxác định độ ẩm.

rnrn

3.6. Sàng: 2 sàng lỗ vuông loại 19,0mm và 4,75mm.

rnrn

3.7. Thanh tháp gạt cạnh thẳng để hoàn thiện bề mặt mẫu; thanh thép có bềrnmặt phẳng, chiều dài khoảng 250 mm, có một cạnh được mài vát. Thanh thép phảirnđủ cứng để đảm bảo bề mặt mẫu phẳng sau khi hoàn thiện mặt mẫu.

rnrn

3.8. Dụng cụ trộn mẫu: gồm một số dụng cụ như chảo, bay, dao… dùng để trộn đềurnmẫu với các hàm lượng nước khác nhau.

rnrn

3.9. Dụng cụ làm tơi mẫu: vồ gỗ, chầy cao su.

rnrn

3.10. Hộp giữa ẩm được chế tạo từ vật liệu kim loại không gỉ, có dung tích đủrnchứa khối lượng mẫu quy định (100g hoặc 500g ứng với các phương pháp đầm nénrnquy định), không thay đổi khối lượng và biến đổi tính chất khi chịu tác độngrncủa nhiệt sau nhiều chu kỳ. Hộp phải có nắp kín để hơi nước không bị thoát rarnkhi bảo quản mẫu và không làm mẫu bị hút ẩm sau khi mẫu đã được sấy khô. Mỗirnkhí nghiệm xác định độ ẩm cần có một hộp giữ ẩm.

rnrn

4. Chuẩn bị mẫu

rnrn

4.1. Làm khô mẫu: nếu mẫu ẩm ướt, cần phải làm khô mẫu bằng cách phơi ngoàirnkhông khí hoặc cho vào trong tủ sấy, duy trì nhiệt độ trong tủ sấy không quá 60⁰Crncho đến khi có thể làm tơi vật liệu. Dùng vồ gỗ đập nhẹ để làm tơi vật liệu,rndùng chầy cao su nghiền các hạt nhỏ để tránh làm thay đổi thành phần hạt cấprnphối tự nhiên của mẫu.

rnrn

4.2. Sàng mẫu: mẫu thí nghiệm đầm nén phải được sàng để loại bỏ hạt quá cỡ.rnCăn cứ phương pháp đầm nén quy định để sử dụng loại sàng thích hợp:

rnrn

– Với phương pháp I-A và II-A: vật liệu được sàng qua sàngrn4,75mm;

rnrn

– Với phương pháp I-D và II-D: vật liệu được sàng qua sàngrn19,0mm;

rnrn

4.3. Khối lượng mẫu cần thiết: căn cứ phương pháp đầm nén quy định, khốirnlượng mẫu vật liệu tối thiểu cần thiết để thí nghiệm như sau:

rnrn

– Với phương pháp I-A và II-A: 15 kg (3kg x 5cối);

rnrn

– Với phương pháp I-D và II-D; 35kg (7kg x 5cối);

rnrn

4.4. Tạo ẩm cho mẫu: lấy lượng mẫu đã chuẩn bị tại khoản 4.3 chia thành 5rnphần tương đương nhau. Mỗi phần mẫu được trộn đều với một lượng nước thích hợprnđể được loạt mẫu có độ ẩm cách nhau một khoảng nhất định, sao cho giá trị độ ẩmrnđầm chặt tốt nhất tìm được sau khi thí nghiệm nằm trong khoảng giữa của 5 giárntrị độ ẩm tạo mẫu. Đánh số mẫu vật liệu từ 1 đến 5 theo thứ tự độ ẩm mẫu tăngrndần. Cho các phần mẫu đã trộn ẩm vào thùng kín để ủ mẫu, với thời gian ủ mẫurnkhoảng 4 giờ.

rnrn

Ghi chú 2: Việc chọn giá trị độ ẩm tạo mẫu đầu tiên vàrnkhoảng độ ẩm giữa các mẫu tham khảo theo hướng dẫn sau:

rnrn

– Với đất loại cát: bắt đầu từ độ ẩm 5%, khoảng độ ẩm giữarncác mẫu từ 1% đến 2%.

rnrn

– Với đất loại sét: bắt đầu từ độ ẩm 8%, khoảng độ ẩm giữarncác mẫu là 2% (với đất sét pha), hoặc từ 5% đến 5% (với đất sét);

rnrn

– Với đá dăm cấp phối: bắt đầu từ độ ẩm 1,5%, khoảng độ ẩmrngiữa các mẫu từ 1% đến 1,5%.

rnrn

5. Đầm mẫu

rnrn

5.1. Chuẩn bị dụng cụ và chọn các thông số đầm nén: căn cứ phương pháp đầmrnnén quy định, chuẩn bị dụng cụ và lựa chọn các thông số đầm nén (Bảng 1).

rnrn

5.2. Trình tự đầm mẫu: loạt mẫu đã chuẩn bị (khoản 4,4) sẽ được đầm lần lượtrntừ mẫu có độ ẩm thấp nhất cho đến mẫu có độ ẩm cao nhất.

rnrn

5.3. Chiều dày mỗi lớp và tổng chiều dày sau khi đầm: căn cứ số lớp đầm quyrnđịnh theo phương pháp đầm nén (Bảng 1) để điều chỉnh lượng vật liệu đầm 1 lớprncho phù hợp, sao cho chiều dày của mỗi lớp sau khi đầm tương đương nhau và tổngrnchiều dày của mẫu sau khi đầm cao hơn cối đầm khoảng 10mm.

rnrn

5.4. Đầm cối thứ nhất: tiến hành với mẫu có độ ẩm thấp nhất theo trình tựrnsau:

rnrn

5.4.1. Xác định khối lượng cối, ký hiệu là M (g). Lắp cối chặt khít với đếrncối.

rnrn

5.4.2. Đầm lớp thứ nhất: đặt cối tại vị trí có mặt phẳng chắc chắn, khôngrnchuyển vị trong quá trình đầm. Cho một phần mẫu có khối lượng phù hợp vào cối,rndàn đều mẫu và làm chặt sơ bộ bằng cách lấy chầy đầm hoặc dụng cụ nào đó córnđường kính khoảng 50mm đầm rất nhẹ đều khắp mặt mẫu cho đến khi vật liệu khôngrncòn rời rạc và mặt mẫu phẳng. Khi đầm, phải để cho chầy đầm rơi tự do và dịchrnchuyển chầy sau mỗi lần đầm để phân bổ các cú đầm đều khắp mặt mẫu (xem Hình 3.rnSơ đồ phân bố các cú đầm). Sau khi đầm xong với số chầy quy định, nếu có phầnrnvật liệu bán trên thành cối hoặc nhô lên trên bề mặt mẫu thì phải lấy dao cạornđi và rải đều trên mặt mẫu.

rnrn

5.4.3. Đầm các lớp tiếp theo: lặp lại quá trình như mô tả tại khoản 5.4.2.

rnrn

5.4.4. Saukhi đầm xong, tháo đai cối ra và làm phẳng mặt mẫu bằng thanhrnthép gạt sao cho bề mặt mẫu cao ngang với mặt trên của cối. Xác định khối lượngrncủa mẫu và cối, ký hiệu là M₁ (g).

rnrn

5.4.5. Lấy mẫu xác định độ ẩm: đẩy mẫu ra khỏi cối và lấy một lượng vật liệurnđại diện (xem Bảng 1) ở phần giữa khối đất, cho vào hộp giữ ẩm, sấy khô để xácrnđịnh độ ẩm, ký hiệu là W (%). Đối với đất loại cát, lấy mẫu vật liệu rời (ởrnchảo trộn) trước khi đầm để xác định độ ẩm.

rnrn

5.5. Đầm các mẫu còn lại: lặp lại quá trình như mô tả tại khoản 5.4 đối vớirncác mẫu còn lại (theo thứ tự độ ẩm mẫu tăng dần) cho đến khi hết loạt 5 mẫu.

rnrn

Ghi chú 3: Quá trình đầm sẽ kết thúc cho tới khi giá trịrnkhối lượng thể tích ướt là g_w của mẫu giảm hoặc không tăng nữa.rnThông thường, thí nghiệm đầm nén được tiến hành với 5 cối đầm. Trường hợp khốirnlượng thể tích ướt là g_w của mẫu thứ 5 vẫn tăng thì phảirntiến hành đầm chặt thêm với cối thứ 6 và các cối tiếp theo.

rnrn

Ghi chú 4: Nếu mẫu vật liệu không bị thay đổi cấp phối mộtrncách đáng kể (thường là mẫu đất) thì có thể sử dụng lạimẫu sau khi đầm. Việcrnthí nghiệm đầm nén được tiến hành như sau:

rnrn

– Chuẩn bị 1 mẫu vật liệu với khối lượng theo quy định cho 1rnmẫu ở khoãn 4.3. Tạo ẩm cho mẫu theo quy định ở khoản 4.4 với độ ẩm tương đươngrnmẫu thứ 1 trong loạt 5 mẫu. Đầm mẫu theo hướng dẫn ở khoản 5.4;

rnrn

– Sau khi đầm xong, đập tơi mẫu và trộn thêm một lượng nướcrnthích hợp. Ủ mẫu với thời gian ít nhất là 15 phút. Sau đó tiến hành đầm mẫu;

rnrn

– Lặp lại quá trình đầm mẫu và trộn thêm một lượng nướcrnthích hợp. Ủ mẫu với thời gian ít nhất là 15 phút. Sau đó tiến hành đầm mẫu;

rnrn

– Lặp lại quá trình đầm mẫu cho tới khi giá trị khối lượngrnthể tích ướt là g_w của mẫu giảm hoặc không tăng nữa.

rnrn

6. Tính toán kết quả thí nghiệm

rnrn

6.1. Độ ẩm của mẫu được xác định theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

W         là độ ẩm của mẫu, %;

rnrn

A          là khối lượng của mẫu ướt và hộp giữ ẩm, g, cânrnchính xác đến 0,01g;

rnrn

B          là khối lượng của mẫu khô và hộp giữ ẩm, sau khirnsấy tại nhiệt độ 110 ± 5⁰C đến khi khối lượngrnkhông đổi, g, cân chính xác đến 0,01g;

rnrn

C          là khối lượng của hộp giữ ẩm, g, cân chính xácrnđến 0,01g.

rnrn

6.2. Khối lượng thể tích ướt của mẫu được tính theo công thức sau:

rnrn

rnrn

trong đó:

rnrn

g_w­          làrnkhối lượng thể tích ướt của mẫu, g/cm³;

rnrn

M₁        là khối lượng của mẫu và cối, g;

rnrn

M         là khối lượng của cối, g;

rnrn

V          là thể tích của cối, cm³.

rnrn

6.3. Khối lượng thể tích khô của mẫu được tính theo công thức sau:

rnrn

rnrn

trong đó:

rnrn

g_k          làrnkhối lượng thể tích khô của mẫu, g/cm³;

rnrn

g_w          làrnkhối lượng thể tích ướt của mẫu; g/cm³;

rnrn

W         là độ ẩm của mẫu, %

rnrn

6.4. Vẽ đồ thị quan hệ độ ẩm – khối lượng thể tích khô; với loạt 5 mẫu đãrnđầm sẽ có loạt 5 cặp giá trị độ ẩm – khối lượng thể tích khô tương ứng. Biểurndiễn các cặp giá trị này bằng các điểm trên biểu đồ quan hệ độ ẩm – khối lượngrnthể tích khô, trong đó trục tung biểu thị giá trị khối lượng thể tích khô vàrntrục hoành biểu thị giá trị độ ẩm. Vẽ đường cong trơn qian các điểm trên đồrnthị.

rnrn

6.5. Xác định giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất: giá trị trên trục hoành ứngrnvới đỉnh của đường cong được gọi là độ ẩm đầm chặt tốt nhất của vật liệu trongrnphòng thí nghiệm, ký hiệu là W_op (xem hình vẽ ở mẫu báo cáo kết quảrnthí nghiệm).

rnrn

6.6. Xác định giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất: giá trị trên trụcrntung ứng với đỉnh đường cong (điểm xác định độ ẩm đầm chặt tốt nhất) được gọirnlà khối lượng thể tích khô lớn nhất của vậtliệu trong phòng thí nghiệm, ký hiệurnlà g_kmax (xem hình vẽ ở mẫu báo cáo kết quảrnthí nghiệm).

rnrn

6.7. Xác định giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốtrnnhất đã hiệu chỉnh phục vụ cho công tác đầm nén lớp vật liệu ở hiện trường; cănrncứ vào kết quả đầm nén trong phòng, tỷ lệ hạt quá cỡ, tỷ trọng khối lượng củarnhạt quá cỡ, độ ẩm của hạt quá cỡ của mẫu vật liệu thí nghiệm, tính giá trị khốirnlượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốt nhất đã hiệu chỉnh theo hướngrndẫn tại khoản B.2 của Phụ lục B (hiệu chỉnh theo cách thứ nhất) và Phụ lục C.

rnrn

Ghi chú 5:

rnrn

– Giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nénrntốt nhất đã hiệu chỉnh chỉ đảm bảo có độ tin cậy khi mẫu vật liệu thí nghiệmrnđại diện cho đoạn thi công;

rnrn

– Có thể lấy giá trị độ ẩm của phần hạt quá cỡ W_qcrn= 2% để tính giá trị độ ẩm đầm nén tốt nhất đã hiệu chỉnh (theo công thức 1-5,rnPhụ lục B) phục vụ cho công tác thi công.

rnrn

7. Báo cáo kết quả thí nghiệm

rnrn

7.1. Báo cáo: báo cáo kết quả thí nghiệm đầm nén trong phòng gồm những thôngrntin sau:

rnrn

1- Tên công trình, tên dự án và hạng mục áp dụng.

rnrn

2- Đơn vị yêu cầu

rnrn

3- Nguồn gốc vật liệu.

rnrn

4- Quy trình đầm nén, phương pháp đầm nén áp dụng (ví dụ 22rnTCN 333-06, phương pháp II-D).

rnrn

5- Độ ẩm đầm chặt tốt nhất, %, làm tròn đến 1%.

rnrn

6- Khối lượng thể tích khô lớn nhất trong phòng thí nghiệm,rng/cm³, làm tròn đến 0,01g/cm³

rnrn

7- Khối lượng thể tích khô lớn nhất đã hiệu chỉnh, g/cm³,rnlàm tròn đến 0,01 g/cm³; Độ ẩm đầm chặt tốt nhất đã hiệu chỉnh, %,rnlàm tròn đến 1% (theo hướng dẫn ở Phụ lục B và Phụ lục C).

rnrn

7.2. Độ chính xác: sai số cho phép giữa 2 lần thí nghiệm đầm nén với cùngrnloại vật liệu không vượt quá các giá trị sau:

rnrn

– Độ ẩm đầm chặt tốt nhất giữa hai lần thí nghiệm không quárn10% so với giá trị trung bình;

rnrn

– Khối lượng thể tích khô lớn nhất giữa hai lần thí nghiệmrnkhông quá 0,035g/cm³.

rnrn

rnrn

rnrn

PHỤ LỤC A

rnrn

NGUYÊNrnTẮT LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐẦM NÉN ĐẤT, ĐÁ DĂM TRONG PHÒNG

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

PHỤ LỤC B

rnrn

HIỆUrnCHỈNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẦM NÉN TRONG PHÒNG KHI VẬT LIỆU HIỆN TRƯỜNG CÓ CHỨArnHẠT QUÁ CỠ

rnrn

B.1. Phạm vi áp dụng

rnrn

B.1.1. Phương pháp hiệu chỉnh này nhằm mục đích xác định được khối lượng thểrntích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốt nhất của vật liệu thực tế ở hiện trườngrnkhi có chứa tỷ lệ hạt quá cỡ nhất định (gọi là khối lượng thể tích khô lớn nhấtrnvà độ ẩm đầm nén tốtnhất đã hiệu chỉnh) trên cơ sở đã biết giá trị khối lượngrnthể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốt nhất theo thí nghiệm đầm nén trongrnphòng.

rnrn

B.1.2. Việc hiệu chỉnh đảm bảo có độ tin cậy cao khi mẫu vật liệu trong phòngrncùng loại với mẫu hiện trường và tỷ lệ hạt quá cỡ nằm trong khoảng quy địnhrn(xem khoản 1.3.1 và khoản 1.3.2 của Quy trình này).

rnrn

Ghi chú 1: Có thể áp dụng phương pháp hiệu chỉnh này với tỷrnlệ hạt quá cỡ (hạt trên sàng 4,75mm hoặc trên sàng 19,0 mm tương ứng với phươngrnpháp đầm nén) đến 50%.

rnrn

B.1.3. Hiệu chỉnh: có hai phương pháp hiệu chỉnh:

rnrn

B.1.3.1. Phương pháp thứ nhất: căn cứ vào giá trị khối lượngrnthể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốt nhất trong phòng thí nghiệm, tínhrngiá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốt nhất đã hiệurnchỉnh khi vật liệu có chứa một lượng hạt quá cỡ nhất định. Hệ số đầm chặt Krnđược xác định bằng cách lấy giá trị khối lượng thể tích khô thực tế ngoài hiệnrntrường (xác định bằng phễu rót cát) chia cho giá trị khối lượng thể tích khôrnlớn nhất đã hiệu chỉnh.

rnrn

B.1.3.2. Phương pháp thứ hai: căn cứ vào giá trị khối lượngrnthể tích khô thực tế của vật liệu ngoài hiện trường (xác định bằng phễu rótrncát), tính giá trị khối lượng thể tích khô thực tế của phần hạt tiêu chuẩn córntrong mẫu tại hiện trường. Hệ số đầm chặt K được xác định bằng cách lấy giá trịrnkhối lượng thể tích khô thực tế của phần hạt tiêu chuẩn ngoài hiện trường chiarncho giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất đã xác định trong phòng thírnnghiệm.

rnrn

Ghi chú 2: Hai phương pháp hiệu chỉnh trên là tương đương.rnPhương pháp thứ nhất thường được áp dụng phổ biến hơn.

rnrn

B.2. Hiệu chỉnh theo phương pháp thứ nhất

rnrn

B.2.1. Lấy mẫu vật liệu đại diện ở hiện trường. Căn cứ vào phương pháp đầm nénrntrong phòng đã tiến hành, lấy saàng phù hợp để sàng tách mẫu vật liệu thành hairnphần: phần hạt tiêu chuẩn và phần quá cỡ. Xác định khối lượng ướt, độ ẩm củarnphần hạt tiêu chuẩn và phần hạt quá cỡ.

rnrn

B.2.1.1. Trường hợp muốn xác định khối lượng thể tích khôrnlớn nhất đã hiệu chỉnh và độ ẩm đầm chặt tốt nhất đã hiệu chỉnh: mẫu được lấyrntừ khu vực tập kết vật liệu dự định thi công.

rnrn

B.2.1.2. Trường hợp muốn xác định độ chặt lu lèn: mẫu đượcrnlấy tại hố đào của lớp vật liệu đã lu lèn, tại vị trí thí nghiệm xác định độrnchặt bằng phễu rót cát.

rnrn

B.2.2. Xác định khối lượng khô của phần hạt tiêu chuẩn và phần hạt quá cỡ:

rnrn

B.2.2.1. Khối lượng khô của phần hạt tiêu chuẩn được tínhrntheo công thức sau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

M_ktc       là khối lượng khô của phần hạt tiêurnchuẩn, g;

rnrn

M_wtc       là khối lượng ướt của phần hạt tiêurnchuẩn, g;

rnrn

W_tc       là độ ẩm của phần hạt tiêu chuẩn, %

rnrn

B.2.2.2. Khối lượng khô của phần hạt quá cỡ được tính theorncông thức sau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

M_kqc      là khối lượng khô của phần hạt quá cỡ,rng;

rnrn

M_wqc      là khối lượng ướt của phần hạt quá cỡ,rng;

rnrn

W_qc       là độ ẩm của phần hạt quá cỡ, %

rnrn

B.2.3. Xác định tỷ lệ hạt tiêu chuẩn và hạt quá cỡ;

rnrn

B.2.3.1. Tỷ lệ hạt tiêu chuẩn được tính theo công thức sau:

rnrn

rnrn

B.2.3.2. Tỷ lệ hạt quá cỡ được tính theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

P_tc        là tỷ lệ hạt tiêu chuẩn, %;

rnrn

P_qc        là tỷ lệ hạt quá cỡ, %;

rnrn

M_ktc       là khối lượng khô của phần hạt tiêurnchuẩn, g;

rnrn

M_kqc      là khối lượng khô của phần hạt quá cỡ,rng.

rnrn

B.2.4. Xác định độ ẩm chặt tốt nhất và khối lượng thể tích khô lớn nhất đã hiệurnchỉnh (của mẫu hiện trường bao gồm cả hạt quá cỡ và hạt tiêu chuẩn);

rnrn

B.2.4.1. Độ ẩm đầm chặt tốt nhất đã hiệu chỉnh được tínhrntheo công thức sau:

rnrn

rnrn

trong đó:

rnrn

W­_ophc     là độ ẩm đầm chặt tốt nhất đã hiệurnchỉnh, %;

rnrn

W_op       là độ ẩm đầm chặt tốt nhất theo kết quảrnđầm nén trong phòng, %;

rnrn

P_tc        là tỷ lệ hạt tiêu chuẩn, %;

rnrn

P_qc        là tỷ lệ hạt quá cỡ, %;

rnrn

W_qc       là độ ẩm của phần hạt quá cỡ, %.

rnrn

B.2.4.2. Khối lượng thể tích khô lớn nhất đã hiệu chỉnh đượcrntính theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

g_kmaxhc     làrnkhối lượng thể tích khô lớn nhất hiệu chỉnh (xét đến ảnh hưởng của lượng hạtrnquá cỡ), g/cm³;

rnrn

g_kmax       làrnkhối lượng thể tích khô lớn nhất theo kết quả đầm nén trong phòng, g/cm³;rn

rnrn

P_qc        là tỷ lệ hạt quá cỡ, %;

rnrn

P_tc        là tỷ trọng khối (bulk specificrngravity) của hạt quá cỡ (xác định theo hướng dẫn ở phụ lục C);

rnrn

g_n          làrnkhối lượng thể tích của nước, g/cm³. Tại nhiệt độ trong phòng thírnnghiệm, lấy g_n= 1,0g/cm³

rnrn

B.2.5. Tính hệ số đầm chặt K

rnrn

B.2.5.1. Tính khối lượng thể tích khô thực tế của mẫu hiệnrntrường trên cơ sở kết quả thí nghiệm độ chặt bằng phễu rót cát theo công thứcrnsau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

g_ktt         làrnkhối lượng thể tích khô thực tế của mẫu tại hiện trường, g/cm³;

rnrn

g_wtt         làrnkhối lượng thể tích ướt thực tế của mẫu tại hiện trường, g/cm³;

rnrn

W_tt        là độ ẩm thực tế của mẫu hiện trường,rn%.

rnrn

B.2.5.2. Hệ số đầm chặt K được xác định theo công thức sau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

K          là hệ số đầm chặt, %;

rnrn

g_ktt         làrnkhối lượng thể tích khô thực tế của mẫu tại hiện trường (xác định bằng phễu rótrncát), g/cm³;

rnrn

g_kmaxhc     làrnkhối lượng thể tích khô lớn nhất hiệu chỉnh (có xét đến ảnh hưởng của lượng hạtrnquá cỡ), g/cm³.

rnrn

B.3. Hiệu chỉnh theo phương pháp thứ hai

rnrn

B.3.1. Tại vị trí cần xác định độ chặt hiện trường, thí nghiệm xác định độ chặtrnbằng phễu rót cát.

rnrn

B.3.2. Xác định khối lượng thể tích ướt và độ ẩm của mẫu hiện trường. Tính khốirnlượng thể tích khô thực tế của mẫu hiện trường trên cơ sở kết quả thí nghiệm độrnchặt bằng phễu rót cát (công thức 1-7).

rnrn

B.3.3. Lấy mẫu vật liệu hiện trường từ hố đào tại vị trí thí nghiệm độ chặtrnbằng phễu rót cát. Căn cứ vào phương pháp thí nghiệm đầm nén trong phòng đãrntiến hành, lấy sàng phù hợp để sàng tách mẫu vật liệu thành hai phần: phần hạtrntiêu chuẩn và phần hạt quá cỡ.

rnrn

B.3.4. Xác định tỷ lệ hạt tiêu chuẩn và hạt quá cỡ (công thức 1-3 và 1-4).

rnrn

B.3.5. Xác định khối lượng thể tích khô thực tế của phần hạt tiêu chuẩn tạirnhiện trường:

rnrn

     (1-9)

rnrn

Trong đó:

rnrn

g_ktc         làrnkhối lượng thể tích khô của phần hạt tiêu chuẩn tại hiện trường, g/cm³;rn

rnrn

P_tc        là tỷ lệ hạ quá cỡ, %;

rnrn

P_qc        là tỷ lệ hạt quá cỡ, %;

rnrn

g_ktt         làrnkhối lượng thể tích khô thực tế của mẫu tại hiện trường (xác định bằng phễu rótrncát), g/cm³;

rnrn

G_m        là tỷ trọng khối của hạt quá cỡ (xácrnđịnh theo hướng dẫn ở Phụ lục C);

rnrn

gn         làrnkhối lượng thể tích của nước, g/cm³. Tại nhiệt độ trong phòng thírnnghiệm, lấy g_n= 1,0g/cm³.

rnrn

B.3.6. Tính hệ số đầm chặt K

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

K          là hệ số đầm chặt, %;

rnrn

g_ktc         làrnkhối lượng thể tích khô thực tế của phần hạt tiêu chuẩn tại hiện trường, g/cm³;rn

rnrn

g_kmax       làrnkhối lượng thể tích khô lớn nhất theo kết quả đầm nén trong phòng, g/cm³.rn

rnrn

PHỤ LỤC C

rnrn

XÁCrnĐỊNH TỶ TRỌNG KHỐI CỦA HẠT QUÁ CỠ

rnrn

C.1. Phạm vi áp dụng

rnrn

Phương pháp này quy định trình tự tiến hành xác định tỷrntrọng khối (bulk specific gravity) của cốt liệu quá cỡ phục vụ cho việc hiệurnchỉnh khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm đầm nén tốt nhất của vật liệurnthực tế hiện trường khi có các hạt quá cỡ.

rnrn

C.2. Định nghĩa

rnrn

Tỷ trọng khối (bulk specific gravity): là tỷ số tính bằng khốirnlượng trong không khí của một đơn vị thể tích cốt liệu (bao gồm cả phần đặcrnchắc và phần thấm nước nhưng không bao gồm lỗ rỗng giữa các hạt) chia cho khốirnlượng trong không khí của nước cất có cùng thể tích tại một nhiệt độ nhất định.rnTỷ trọng khối không có thứ nguyên.

rnrn

C.3. Dụng cụ thí nghiệm

rnrn

C.3.1. Cân: cân phải được thiết kế phù hợp để có thể cân mẫu khi mẫu đang treorntrong nước, có độ chính xác 1g (thỏa mãn yêu cầu của AASHTOM 231).

rnrn

C.3.2. Giỏ đựng mẫu làm bằng lưới thép có lỗ nhỏ hơn hoặc bằng 3mm sao chornkhông thể lọt mẫu cốt liệu. Khi thí nghiệm với cốt liệu có đường kính nhỏ hơnrnhoặc bằng 37,5mm thì dung tích giỏ từ 4 đến 7dm³. Khi thí nghiệm cốtrnliệu lớn hơn thì dung tích giỏ phải lớn hơn.

rnrn

C. 3.3. Thùng nước là loại thùng có đủ dung tích để treo toàn bộ giỏ và mẫurntrong khi làm thí nghiệm. Phải có một ống thoát phía gầm miệng thùng để duy trìrnmực nước trong thùng là cố định trong quá trình thí nghiệm.

rnrn

C.3.4. Dây treo giỏ là loại dây có đủ độ bền, có đường kính nhỏ nhất có thể đểrngiảm thiểu ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.

rnrn

C.3.5. Sàng: 2 sàng lỗ vuông loại 19,0mm và 4,75mm và một vài sàng khác (xemrnBảng 1).

rnrn

C.4. Chuẩn bị mẫu

rnrn

C.4.1. Khối lượng mẫu thí nghiệm: mẫu sau khi lấy được trộn đều và rút gọn đểrnthí nghiệm phải có khối lượng nhỏ nhất theo quy định ở bảng 1.

rnrn

C.4.2. Sàng mẫu: căn cứ phương pháp đầm nén quy định, dùng loại sàng thích hợprnđể tách mẫu thành hai phần. Loại bỏ hạt lọt sàng. Rửa phần mẫu trên sàng thậtrnsạch để loại bỏ toàn bộ hạt lọt sàng. Rửa phần mẫu trên sàng thật sạch để loạirnbỏ toàn bộ bụi bám trên bề mặt các hạt cốt liệu.

rnrn

– Với phương pháp I-A và II-A: dùng sàng 4,75mm;

rnrn

– Với phương pháp I-D và II-D: dùng sàng 19,0mm

rnrn

C.5. Tiến hành thí nghiệm

rnrn

C.5.1. Sấy mẫu đến khối lượng không đổi trong tủ sấy tại nhiệt độ 110 ± 5⁰C. Sau đó đưa mẫu ra ngoài không khírntrong vòng từ 1 đến 4 giờ để mẫu nguội (có thể cầm được mẫu).

rnrn

C.5.2. Ngâm mẫu vào nước trong thời gian khoảng 24 giờ tại nhiệt độ trongrnphòng.

rnrn

C.5.3. Vớt mẫu ra khỏi nước, lăn các hạt cốt liệu trên một cái khăn bông chornđến khi màng nước tự do bám trên mặt hạt cốt liệu đã bị thấm hết. Những hạt cốtrnliệu to thì phải lau từng hạt một. Cũng có thể sử dụng một cái quạt để thổirnđồng thời việc lau khô. Phải chú ý không để cho phần nước thấm vào trong lỗrnrỗng của cốt liệu thoát ra. Sau khi đã lau khô, cân xác định khối lượng mẫu khôrngió chính xác đến 1g (ký hiệu là B).

rnrn

C.5.4. Ngay sau khi cân mẫu, cho mẫu vào giỏ và cân xác định khối lượng mẫu khirntreo trong nước. Sau khi giỏ và mẫu đã được treo ngập hoàn toàn trong nước,rnphải lắc nhẹ giỏ cho khí thoát ra hết để kết quả thí nghiệm được chính xác. Cânrnxác định khối lượng mẫu trong nước chính xác đến 1g (ký hiệu là C).

rnrn

C.5.5. Sấy mẫu đến khối lượng không đổi trong tủ sấy tại nhiệt độ 110 ± 5⁰C. Sau đó đưa mẫu ra ngoài không khí trongrnvòng từ 1 đến 4 giờ để mẫu nguội (có thể cầm được mẫu). Sau đó cân xác địnhrnkhối lượng mẫu chính xác đến 1g (ký hiệu là A).

rnrn

Bảng 1. Khối lượng mẫu thí nghiệm

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

C.6. Tính toán kết quả: Tỷ trọng khối (bulk specific gravity) được tính theorncông thức sau:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

A          là khối lượng mẫu khô hoàn toàn, g;

rnrn

B          là khối lượng mẫu khô bề mặt, g;

rnrn

C          là khối lượng mẫu cân trong nước, g.

rnrn

C.7. Báo cáo

rnrn

C.7.1. Báo cáo kết quả thí nghiệm bao gồm các thông tin sau:

rnrn

– Loại hạt quá cỡ thí nghiệm (trên sàng 4,75mm hay trên sàngrn19,0mm);

rnrn

– Giá trị tỷ trọng được làm tròn đến 0,01.

rnrn

C.7.2. Độ chính xác của kết quả thí nghiệm: sai khác lớn nhất giữa hai kết quảrnthí nghiệm trên 1 mẫu cốt liệu phải thỏa mãn yêu cầu sau:

rnrn

– Do 1 thí nghiệm viên thực hiện:             £ 0,025

rnrn

– Do 2 phòng thí nghiệm thực hiện:          £ 0,038

rnrn

rnrn

rnrn

Hình 1. Cối đầm nén

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

Hình 2. Chày đầm nén

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn