TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG
BÁO CÁO TT.VẬT LIỆU XÂY DỰNG
GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thúy Hằng
SVTH: Trần Thị Khánh Huyền MSSV: 19155019 LỚP: 191550A
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 4 năm 2021 MỤC LỤC
BÀI 1: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA XI MĂNG
BÀI 2: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH XỐP CỦA CÁT – ĐÁ
BÀI 3: XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN CỦA XI MĂNG
BÀI 4: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NINH KẾT CỦA XI MĂNG
BÀI 5: PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT
BÀI 6: KHỐI LƯỢNG RIÊNG, KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ ĐỘ HÚT NƯỚC CỦA CỐT LIỆU
BÀI 7: XÁC ĐỊNH ĐỘ SỤT CỦA BÊ TÔNG
BÀI 8: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA BÊ TÔNG
BÀI 1: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA XI MĂNG I.
Khái niệm về khối lượng riêng của xi măng
1. Vai trò của thí nghiệm
Nắm được phương pháp, thao tác thực hiện thí nghiệm xác định khối lượng riêng của xi măng.
Ứng dụng nội dung bài học để xác định khối lượng riêng của một số vật liệu
liên quan, tính toán độ đặc, độ rỗng của vật liệu, tính cấp phối bê tông,… 2. Khái niệm
Khối lượng riêng là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc. Công thức: 𝐺 𝑔 𝑘𝑔 𝑇 𝛾 𝑘 𝑎 = 𝑉 ( 𝑎 𝑐𝑚3 ; 𝑚3 ; 𝑚3)
Gk= Gban đầu – Gcòn lại Va= Vlúc sau – Vban đầu Trong đó:
Gk : Khối lượng khô của xi măng
Va : Thể tích đặc của xi măng
Gban đầu :Khối lượng xi măng ở trạng thái ban đầu
Gcòn lại : Khối lượng xi măng sau khi thí nghiệm
Vban đầu :Vạch dầu ban đầu
Vlúc sau : Vạch dầu sau khi đem đi thí nghiệm
II. Dụng cụ, thiết bị
- Bình tỷ trọng (Le Chatelier flesk).
- Cân điện tử, chính xác đến 0.01.
- Phễu đuôi dài, phễu đuôi ngắn. - Que Pipet. - Dầu hỏa. - Đũa thủy tinh. - Giấy thấm.
Bình tỷ trọng (Le Chatelier flesk) Cân điện tử, chính xác đến 0.01
Phễu đuôi dài, phễu đuôi ngắn Que Pipet
Dầu hỏa Đũa thủy tinh Giấy thấm
III. Tiến hành thí nghiệm Bước 1: Chuẩn bị
- Chuẩn bị khoảng 65 gram xi măng; khoảng 400 ml dầu hỏa.
- Ghi lại khối lượng ban đầu kí hiệu Gban đầu .
Bước 2: Cho dầu vào bình
- Dùng phễu cho dầu hỏa vào bình đến vạch số “0” hoặc số “1”.
- Dùng que pipet để điều chỉnh mức dầu trong bình.
- Dùng giấy thấm để thấm khô dầu trên cổ bình.
- Ghi lại vạch dầu ban đầu kí hiệu V ban đầu.
Bước 3: Cho xi măng vào bình
- Dùng thìa để múc 65 gram xi măng cho vào bình.
- Xoay bình theo tư thế nghiêng qua lại 10 phút để không khí trong xi măng thoát hết ra ngoài.
- Ghi lại khối lượng xi măng còn lại kí hiệu G còn lại, vạch dầu lúc sau V lúc sau.
 Tiến hành 2 lần thí nghiệm theo quy trình trên.
IV. Kết quả thí nghiệm Đơn vị Lần 1 Lần 2 Khối lượng chén g 44.58 44.58
Khối lượng xi măng ban đầu (G1) g 111.61 111.61
Khối lượng xi măng còn lại (G2) G 57.57 56.15 Dấu vạch ban đầu (V1) 1 1 Dấu vạch lúc sau (V2) 18.5 18.7 Khối lượng riêng g/cm3 3.088 3.13 Khối lượng trung bình g/cm3 3.109
* Nhận xét, đánh giá kết quả thí nghiệm:
Kết quả thí nghiệm 𝛾a (xi măng) = 3.1105 (g/cm3) có sự chênh lệch so với khối
lượng riêng được ghi trên bao xi măng do những nguyên nhân:
 Lượng xi măng bị hao hụt trong quá trình tiến hành thí nghiệm do gió thổi
làm cho xi măng bị rơi vãi, xi măng trong lúc thí nghiệm bị bám vào mâm
đựng hoặc bị bám vào thành bình.
 Khi đổ quá mực dầu hỏa dùng giấy thấm để thấm bớt dầu hỏa có thể bị hao hụt.
 Trong quá trình đọc kết quả có sự sai số.
 Ngoài ra xi măng còn có tính hút ẩm nên bị hao hụt trong quá trình thí nghiệm.
BÀI 2: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH XỐP CÁT – ĐÁ I.
Khái niệm về khối lượng thể tích xốp của cát đá
1. Vai trò của thí nghiệm
Nắm được phương pháp, thao tác tiến hành thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp.
Ứng dụng nội dung bài học để xác định khối lượng thể tích của một số vật
liệu ở công trình, khi chuẩn bị thi công, tính cấp phối bê tông… 2. Khái niệm
Khối lượng thể tích xốp là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng
thái xốp, kể cả các lỗ rỗng giữa các hạt vật liệu.
II. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
- Thùng đong bằng kim loại, hình trụ, dung tích 1l, 2l, 5l, 10l và 20l.
- Cân kỹ thuật, chính xác đến 1%. - Phễu chứa vật liệu.
- Bộ sàng tiêu chuẩn theo TCVN 7572 - 2:2006.
- Thanh thẳng, nhẵn, đủ cứng để gạt cốt liệu lớn.
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ đạt nhiệt độ sấy ổn định từ 105𝑜𝐶 đến 110𝑜𝐶. Cân kỹ thuật Tủ sấy
Thùng đong kim loại 1L với cát ( 5L với đá)
Phễu chứa vật liệu Sàn 0.14mm đối với cát (5cm đối với đá) Thước lá kim loại
III. Tiến hành thí nghiệm *Đối với cát
Bước 1: Chuẩn bị mẫu, mẫu thử được sấy đến khối lượng không đổi và để
nguội đến nhiệt độ phòng thí nghiệm.
Bước 2: Cân 5kg cát và ray qua sàng 5 mm.
Bước 3: Cân khối lượng thùng đong (sử dụng thùng đong 1l) ta được (m1).
Bước 4: Đặt thùng đong cách miệng rót của phễu 10cm.
Bước 5: Cho lượng cát sau khi sàng từ phễu vào thùng đong mở van khóa đến
khi tạo thành hình chóp trên miệng thùng đong thì dừng lại.
Bước 6: Dùng thước kim loại gạt ngang miệng thùng và cân thùng đong chứa cát (m2). *Đối với đá
Bước 1: Mẫu thử được sấy đến khối lượng không đổi và để nguội đến nhiệt độ phòng thí nghiệm.
Bước 2: Cân 10kg đá và sàng qua sàng 20 mm.
Bước 3: Cân thùng đong (m1).
Bước 4: Đặt thùng đong cách miệng rót của phễu 10cm.
Bước 5: Cho lượng đá sau khi sàng từ phễu vào thùng đong đến khi tạo thành
hình chóp trên miệng thùng đong thì dừng lại.
Bước 6: Dùng thanh thẳng, nhẵn gạt ngang miệng thùng và cân thùng đong chứa đá (m2).
* Mỗi thí nghiệm thực hiện ít nhất hai lần; thực hiện cho đến khi thu được hai
kết quả |𝛾𝑜1 − 𝛾𝑜2| ≤ 0,02.
IV. Tính toán kết quả thí nghiệm
* Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp của cát: Lần (1) Lần (2)
Khối lượng thùng đong (g) 1615 1615
Khối lượng thùng + vật liệu trong 3065 3030 thùng (g) Thể tích thùng đong (l) 1 1
Khối lượng thể tích xốp (kg/m3) 1450 1415
Khối lượng trung bình (kg/m3) 1432,5
* Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp của đá: Lần (1) Lần (2)
Khối lượng thùng đong (g) 4315 4315
Khối lượng thùng + vật liệu trong 11720 11485 thùng (g) Thể tích thùng đong (l) 5 5
Khối lượng thể tích xốp (kg/m3) 1481 1434
Khối lượng trung bình (kg/m3) 1457,5
*Nhận xét, đánh giá kết quả thí nghiệm
Kết quả của thí nghiệm có thể bị ảnh hưởng là do các nguyên nhân sau:
 Do xác định thể tích thùng đong chưa chính xác.
 Khi thực hiện thí nghiệm với cát có thể đã quên gõ nhẹ vào thùng đong và lau
sạch cát bám trên thành thùng đong.
 Vật liệu trong quá trình làm thí nghiệm có thể bị bay hoặc rơi vãi dẫn đến
thiếu hụt. Đổ cát đá vào phễu, từ phễu vào thùng đong bị rơi vãi bên ngoài.
 Việc đóng mở cần để đổ cốt liệu từ phễu xuống thùng đong không dứt khoát,
mạch lạc dẫn đến việc không có được hình dạng mong muốn.
 Chưa gạt phẳng mặt thùng đong sau khi được đổ đầy vật liệu dẫn đến sai số.
Bài 3: XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN CỦA XI MĂNG
I. Khái niệm về lượng nước tiêu chuẩn của xi măng 1. Vai trò
Biết được phương pháp và thao tác thực hiện xác định lượng nước tiêu chuẩn. 2. Khái niệm
Lượng nước tiêu chuẩn của xi măng là lượng nước (tính bằng % so với khối
lượng xi măng) cần thiết đảm bảo cho hồ xi măng đạt được độ dẻo tiêu chuẩn.
II. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
- Cân, có độ chính xác đến 1g.
- Ống đông có vạch chia. - Máy trộn. - Bộ dụng cụ Vicat.
- Bay, đồng hồ bấm giây, dao thép.
Cân kỹ thuật độ chính xác đến 1g Ống đong có vạch chia.
Máy trộn (trộn máy) Bay xây (trộn tay).
Dụng cụ Vicat (kim to, kim nhỏ).
III. Trình tự thí nghiệm
Bước 1: Chuẩn bị 500g xi măng và lượng nước ước lượng ban đầu 125ml nước.
Bước 2: Trộn hồ xi măng
+ Trộn bằng máy: đổ xi măng vào cối trộn đã có nước (5≤t≤10 giây); cho máy
quay với tốc độ thấp trong 90 giây tính từ thời điểm kết thức đổ xi măng; Dừng
15 giây dùng bay vét hồ xung qunh vung trộn; cho quay tiếp 90 giây ở tốc độ chậm.
Bước 3: Bôi dầu lên tấm đáy.
Bước 4: Đổ nhanh hồ xi măng vào khâu đặt trên tấm đáy sao cho hồ đày hơn
miệng đáy, dằn nhẹ rồi dung thước thẳng (gạt ở giữa đều qua 2 bên) gạt bằng miệng khâu.
Bước 5: Đặt khâu vào dụng cụ Vicat.
Bước 6: Hạ kim to tiếp xúc với mặt hồ, giữ cho kim ở vị trí này trong 1-2 giây
rồi bắt đầu thả kim (thời gian tính từ lúc kết thúc đổ xi măng vào nước đến khi thả kim là 4 phút).
Bước 7: Đọc giá trị trên thang vạch khi kim ngừng lún hoặc sau 30 giây từ lúc thả kim.
Bước 8: Nếu kim không cách đáy (6±2)mm, thì làm lại thí nghiệm với lượng
nước điều chỉnh cho đến khi đạt qui định.
Các thời điểm thử kim cách nhau một khoảng thời gian ấn định.
IV. Tính toán kết quả Lần thử Xi măng Lượng nước Cắm sâu Cách đáy (g) (ml) (mm) (mm) 1 500 145 40 0 2 500 155 38 2 3 500 165 36 4
Bài 4: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NINH KẾT CỦA XI MĂNG I. Khái niệm 1. Vai trò
Biết được phương pháp và thao tác thực hiện xác định thời gian ninh kết của xi măng.
Ứng dụng kết quả thí nghiệm từ đó điều chỉnh thời gian trộn bê tông; biết
được khoảng thời gian thích hợp để thực hiện công tác (đổ khuôn, đầm nén, tô
trát,… hỗn hợp hồ, vữa, xi măng bê tông để đảm bảo được chất lượng của bê tông). 2. Khái niệm
 Thời gian ninh kết của xi măng gồm thời gian bắt đầu ninh kết và thời gian kết thúc ninh kết. Cụ thể:
 Thời gian bắt đầu ninh kết là khoảng thời gian từ lúc nhào trộn cho đến khi hồ
xi măng bắt đầu mất tính dẻo (thời điểm kim Vica lớn cách đáy 3-5mm).
 Thời gian kết thúc ninh kết là khoảng thời gian từ lúc nhào trộn đến khi hồ xi
măng có cường độ nhất định (thời điểm kim Vica lún vào hồ xi măng một đoạn 0.5 mm).
II. Dụng cụ và thiết bị
- Cân, có độ chính xác đến 1g.
- Ống đông có vạch chia. - Máy trộn . - Bộ dụng cụ Vicat.
- Bay, đồng hồ bấm giây, dao thép.
Cân kỹ thuật độ chính xác đến 1g Ống đong có vạch chia.
Máy trộn (trộn máy); Bay xây (trộn tay).
Dụng cụ Vicat (kim to, kim nhỏ).
4. Trình tự thí nghiệm
Thời gian bắt đầu ninh kết:
Bước 1, 2, 3, 4, 5: Giống với thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn.
Bước 6: Hạ kim nhỏ tiếp xúc với mặt hồ, giữ cho kim ở vị trí này trong 1-2 giây
rồi bắt đầu thả kim (thời gian tính từ lúc kết thúc đổ xi măng vào nước đến khi thả kim là 4 phút).
Bước 7: Đọc giá trị trên thang vạch khi kim ngừng lún hoặc sau 30 giây từ lúc thả kim.
Bước 8: Thả kim Vicat nhỏ cho đến khi kim cách đáy 3-5 mm (thời điểm thả
ấn định cách nhau 10 phút; vị trí thả kim cách rìa khâu ≥10mm).
*Thời gian kết thúc ninh kết: Tương tự như trên đến khi kim lún vào hồ một đoạn 0.5 mm.
 Lật úp khâu như hình vẽ. F  Gắn vòng vào kim.
 Các thời điểm thử kim cách nhau một khoảng thời gian ấn định.
IV. Kết quả tính toán STT Giờ thử Thời gian Cắm sâu Cách đáy Ghi chú 1 13h45’ 0 40 0 2 13h58’ 11’ 40 0 3 14h18’ 31’ 40 0 4 14h38’ 51’ 40 0 5 14h58’ 1h11’ 40 0 6 15h18’ 1h31’ 40 0 7 15h38’ 1h51’ 39 1 8 15h48’ 2h01’ 35 5 Bắt đầu 9 15h58’ 2h11’ 30 10 10 16h03’ 2h16’ 27 13 11 16h08’ 2h21’ 19 21 12 16h13’ 2h26’ 10 30 13 16h18’ 2h31’ 5 35 14 16h21’ 2h34’ 3 37 15 16h23’ 2h36’ 1 39 16 16h25’ 2h38’ 1 39 17 16h26’ 2h39’ 1 39 18 16h30’ 2h43’ 0.5 39.5 Kết thúc
* Thí nghiệm xác định thời gian bắt đầu ninh kết: + m x (xi măng) = 500g + mH2O (nước) = 165ml
=> Thời gian bát đầu ninh kết: 3h 48’ => 4h 30’.
*Nhận xét kết quả:
Kết quả của hai thí nghiệm trên có thể sai sót bởi các nguyên nhân sau:
 Xi măng bị bay, rơi vãi trong quá trình cân và trộn hồ xi măng.
 Thời gian trộn hồ xi măng chưa chính xác.
 Thời gian thả kim vicat không đúng.
 Xi măng sau khi bỏ vào khâu chưa được đầm chặt, chưa đầy khâu.
 Sai số dụng cụ đo và sai số trong quá trình đọc kết quả.