Giáo trình hướng dẫn thí nghiệm vật liệu xây dựng Nguyễn Thị Thúy Hằng, Mai Hồng Hà, Phạm Đức Thiện

60
NGUYỄN THỊ THUÝ HẰNG - MAI HỒNG HÀ
PHẠM ĐỨC THIỆN - PHAN ĐỨC HÙNG
NGUYỄN THỊ BÍCH LIỄU - NGUYỄN THANH TÚ

GIÁO TRÌNH

HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM
VẬT LIỆU XÂY DỰNG

NHÀ XUẤT BẢN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
*******************

ThS. NGUYỄN THỊ THUÝ HẰNG, TS. MAI HỒNG HÀ,
TS. PHẠM ĐỨC THIỆN, PGS.TS. PHAN ĐỨC HÙNG,
TS. NGUYỄN THỊ BÍCH LIỄU, ThS. NGUYỄN THANH TÚ

GIÁO TRÌNH
HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM
VẬT LIỆU XÂY DỰNG

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2020

GIÁO TRÌNH
HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG
NGUYỄN THỊ THUÝ HẰNG, MAI HỒNG HÀ, PHẠM ĐỨC THIỆN,
PHAN ĐỨC HÙNG, NGUYỄN THỊ BÍCH LIỄU, NGUYỄN THANH TÚ
Chịu trách nhiệm xuất bản và nội dung
TS ĐỖ VĂN BIÊN
Biên tập
TRẦN THỊ ĐỨC LINH
Sửa bản in
ÁI NHẬT
Trình bày bìa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
Website:
Đối tác liên kết – Tổ chức bản thảo và chịu trách nhiệm tác quyền
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
Website:
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Phịng 501, Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh

ĐT: 028 6272 6361 - 028 6272 6390
E-mail:
Website: www.vnuhcmpress.edu.vn
VĂN PHÒNG NHÀ XUẤT BẢN
PHÒNG QUẢN LÝ DỰ ÁN VÀ PHÁT HÀNH
Tòa nhà K-Trường Đại học Khoa học Xã hội & Nhân văn, số 10-12 Đinh Tiên Hoàng, phường Bến Nghé,
Quận 1, TP Hồ Chí Minh

ĐT: 028 66817058 - 028 62726390 - 028 62726351
Website: www.vnuhcmpress.edu.vn
Nhà xuất bản ĐHQG-HCM và tác giả/ đối tác liên kết giữ bản quyền©

Copyright © by VNU-HCM Press and author/
co-partnership. All rights reserved.

ISBN: 978-604-73-7803-6
In 250 cuốn, khổ 16 x 24 cm, XNĐKXB số: 2442-2020/CXBIPH/15-53/ĐHQGTPHCM. QĐXB
số 119/QĐ-NXB ĐHQGTPHCM, cấp ngày 29/6/2020.
In tại: Công ty TNHH In & Bao bì Hưng Phú. Địa chỉ: 162A/1, KP1A, P. An Phú, TX. Thuận
An, Bình Dương. Nộp lưu chiểu: Quý III/2020.


GIÁO TRÌNH
HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM
VẬT LIỆU XÂY DỰNG

NGUYỄN THỊ TH HẰNG,
MAI HỒNG HÀ,
PHẠM ĐỨC THIỆN,
PHAN ĐỨC HÙNG,
NGUYỄN THỊ BÍCH LIỄU,
NGUYỄN THANH TÚ

.

Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM,
NXB ĐHQG-HCM và TÁC GIẢ.
Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật Xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ
Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi
chưa có sự đồng ý của Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM và Tác giả.
ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN!

2


LỜI NÓI ĐẦU
Vật liệu xây dựng là bất kỳ vật liệu nào được sử dụng cho mục đích
xây dựng. Chi phí vật liệu thường chiếm khoảng 60-70% giá thành của
một cơng trình xây dựng. Do đó, việc thí nghiệm, kiểm tra chất lượng
vật liệu đóng vai trị đặc biệt quan trọng, khơng những giúp đảm bảo chất
lượng cơng trình mà cịn giúp giảm giá thành xây dựng cơng trình.
Giáo trình này được biên soạn phục vụ cho việc học môn Thực
tập vật liệu xây dựng của sinh viên các trường cao đẳng, đại học các
ngành Xây dựng; giúp người học có thể hiểu về các tính chất cơ lý xi
măng, cốt liệu dùng cho bê tông và bê tông xi măng và vận dụng các
tiêu chuẩn hiện hành (Tiêu chuẩn Việt Nam-TCVN) để xác định được
các chỉ tiêu cơ lý đó.
Trong q trình biên soạn, khơng thể tránh khỏi những thiếu sót.
Nhóm tác giả rất mong nhận được sự góp ý của người đọc để các lần xuất
bản sau, giáo trình được hồn thiện hơn.
Mọi ý kiến đóng góp xin vui lịng gửi về địa chỉ email: hangntt@
hcmute.edu.vn
Nhóm tác giả

3


4


MỤC LỤC

LỜI NĨI ĐẦU..........................................................................................3
Phần 1: CÁC THÍ NGHIỆM VỀ XI MĂNG.........................................7
Bài 1: Xác định khối lượng riêng của xi măng......................................7
Bài 2: Xác định lượng nước tiêu chuẩn của xi măng.............................9
Bài 3: Xác định thời gian đông kết của xi măng..................................13
Bài 4: Xác định độ bền uốn và nén của mẫu vữa xi măng...................17
Phần 2: CÁC THÍ NGHIỆM VỀ CỐT LIỆU DÙNG CHO BÊ

TÔNG XI MĂNG....................................................................23
Bài 5: Lấy mẫu cốt liệu của cát và đá..................................................23
Bài 6: Xác định khối lượng riêng và khối lượng thể tích của cốt


liệu dùng cho bê tơng và vữa.....................................................28

Bài 7: Phân tích thành phần hạt cát - đá...............................................37
Phần 3: CÁC THÍ NGHIỆM VỀ BÊ TƠNG XI MĂNG....................48
Bài 8: Tính tốn cấp phối bê tơng xi măng..........................................48
Bài 9: Phương pháp lấy mẫu, đúc bão dưỡng mẫu và khoan lấy

mẫu............................................................................................58
Bài 10: Xác định độ dẻo của hỗn hợp bê tông nặng...............................65
Bài 11: Xác định cường độ chịu nén của bê tông nặng theo phương


pháp phá hủy mẫu......................................................................71

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................77

5


6


PHẦN 1
CÁC THÍ NGHIỆM VỀ XI MĂNG

BÀI 1
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA XI MĂNG
TCVN 4030:03
1.1. KHÁI NIỆM
Khối lượng riêng γ a là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở
trạng thái hồn tồn đặc.
1.2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
1.2.1. Dụng cụ thí nghiệm
- Chậu nước.
- Bình xác định khối lượng riêng của xi măng.
- Phễu, bình chứa nước.
- Vật liệu: xi măng, dầu hỏa.

Hình 1.1: Bình đong và phễu rót

Hình 1.2: Bình xác định khối
lượng riêng
7


Tiến hành thử

Đặt bình xác định khối lượng riêng của xi măng vào chậu nước cho
phần chia độ của nó chìm dưới nước rồi kẹp chặt khơng cho nổi lên. Nước
trong chậu phải giữ ở nhiệt độ 27 ± 2oC. Đổ dầu hỏa vào bình đến vạch số
khơng (0), sau đó lấy bơng hoặc giấy bọc thấm hết những giọt dầu bám
vào cổ bình trên phần chứa dầu. Dùng cân phân tích cân 65 gam xi măng
đã được sấy khơ ở nhiệt độ 105÷110oC trong 2 giờ và được để nguội trong
bình hút ẩm đến nhiệt độ phịng thí nghiệm. Lấy thìa con xúc xi măng đổ
từ từ ít một qua phễu vào bình cho đến khi mực chất lỏng trong bình lên
tới một vạch của phần chia độ phía trên.
Lấy bình đổ ra khỏi chậu nước xoay đứng qua lại l0 phút cho khơng
khí trong xi măng thốt ra. Lại đặt bình vào chậu để 10 phút cho nhiệt độ
của bình bằng nhiệt độ của nước rồi ghi mực chất lỏng trong bình (V).
1.3. TÍNH TỐN KẾT QUẢ
Khối lượng riêng của xi măng được tính bằng trị số trung bình cộng
của kết quả hai lần thử:
Bảng 1.1: Kết quả thí nghiệm
Lần
thử

Khối lượng xi
măng ban đầu

Mực chất lỏng
trong bình ban
đầu

Khối lượng xi
măng cịn lại

Mực chất

lỏng trong
bình lúc sau

1
2
(g/cm3; kg/dm3; kg/l; T/m3)
Trong đó: G: Khối lượng xi măng dùng để thử, (g).


Va : Thể tích chất lỏng bị xi măng chiếm chỗ, (cm3).

1.4. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
8


BÀI 2
XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN CỦA XI MĂNG
TCVN 6017:2015 (ISO 9597:2008)
2.1. KHÁI NIỆM
Lượng nước tiêu chuẩn (tính bằng % so với khối lượng xi măng) là
lượng nước cần thiết đảm bảo cho hồ xi măng đạt độ dẻo tiêu chuẩn.
Độ dẻo tiêu chuẩn của hồ xi măng được đánh giá bằng độ lún sâu của
kim tiêu chuẩn vào hồ xi măng khi cho kim rơi tự do từ độ cao H = 0mm
so với mặt hồ xi măng. Độ dẻo tiêu chuẩn ứng với độ cắm của kim tiêu
chuẩn đạt được giá trị quy định 34 ± 2mm hoặc khi mũi kim Vicat to cách
đáy khâu 6 ± 2mm.
2.2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

2.2.1. Dụng cụ - thiết bị
-Cân, có độ chính xác đến 1g.
-Ống đong có vạch chia hoặc buret, có khả năng đo thể tích chính
xác đến 1%.
-Máy trộn, phù hợp với các yêu cầu của ISO 679.
-Dùng dụng cụ Vicat với kim to. Kim to được làm bằng kim loại
khơng rỉ và có dạng một trụ thẳng, có chiều dài hữu ích là 50 ± 1mm và
đường kính là 10 ± 0,05mm. Khối lượng tồn phần của phần chuyển động
là 300 ± 1g. Chuyển động của nó phải thật thẳng đứng và khơng chịu ma
sát đáng kể, và trục của chúng phải trùng với trục kim to.
-Vành khâu Vicat để chứa hồ phải được làm bằng cao su rắn. Vành
khâu có dạng hình nón cụt, sâu 4 ± 0,2mm, đường kính trong phía trên l70 ±
5mm và ở đáy l80 ± 5mm. Vành khâu phải đủ cứng và phải có một tấm đế
phẳng bằng thủy tinh có kích thước lớn hơn vành khâu và dày ít nhất 2,5mm.
-Vật liệu: xi măng.
-Nước cất hoặc nước đã khử ion được sử dụng để chế tạo, bảo quản
hoặc luộc mẫu.
9


Hình 2.1: Ống đong

Hình 2.2: Máy trộn

Chú thích: Vành khâu bằng kim loại hoặc chất dẻo hay vành khâu dạng hình
trụ đều có thể sử dụng miễn là phải đảm bảo chiều sâu yêu cầu và kết quả thu
được phải giống như khi thử bằng vành khâu cao su cứng hình nón cụt.
2.2.2. Tiến hành thử

Hình 2.3: Dụng cụ Vicat

10


a) Trộn hồ xi măng
Cân 500g xi măng, chính xác đến 1g.
Cân một lượng nước là 125g rồi đổ vào trong cối trộn hoặc dùng ống
đong có vạch chia hay buret để đo lượng nước đổ vào cối trộn.
Đổ xi măng vào nước một cách cẩn thận để tránh thất thốt nước
hoặc xi măng. Thời gian đổ khơng ít hơn 5 giây và không nhiều hơn 10
giây. Lấy thời điểm kết thúc đổ xi măng là thời điểm “không”, từ đó tính
thời gian làm tiếp theo. Khởi động ngay máy trộn và cho chạy với tốc độ
thấp trong 90 giây.
Sau 90 giây, dừng máy trộn khoảng 15 giây để vét gọn hồ ở xung
quanh cối vào vùng trộn của máy bằng một dụng cụ vét thích hợp. Khởi
động lại máy và cho chạy ở tốc độ thấp thêm 90 giây nữa. Tổng thời gian
chạy máy trộn là 3 phút.
Chú thích: Mọi phương pháp trộn khác, dù bằng tay hay máy đều có thể
được sử dụng miễn là cho kết quả như với phương pháp quy định theo tiêu
chuẩn này.
b) Đổ vào vành khâu
Đổ ngay hồ vào khâu đã được đặt trên tấm đế phẳng bằng thủy tinh
có bơi một lớp dầu. Đổ đầy hơn khâu mà không nén hay rung quá mạnh.
Dùng dụng cụ có cạnh thẳng gạt hồ thừa theo kiểu chuyển động cưa nhẹ
nhàng, sao cho hồ đầy ngang khâu và bề mặt phải phẳng trơn.
c) Thử độ lún
Trước khi thử gắn kim to vào dụng cụ Vicat, hạ kim to cho chạm tấm
đế và chỉnh kim chỉ về số “không” trên thang chia vạch. Nhấc kim to lên
vị trí chuẩn bị vận hành.
Ngay sau khi gạt phẳng mặt hồ, chuyển khâu và tấm đế sang dụng cụ
Vicat tại vị trí đúng tâm dưới kim to. Hạ kim to từ từ cho đến khi nó tiếp

xúc với mặt hồ. Giữ ở vị trí này từ 1 đến 2 giây để tránh tốc độ ban đầu
hoặc gia tốc của bộ phận chuyển động. Sau đó thả nhanh bộ phận chuyển
động để kim to lún thẳng đứng vào trung tâm hồ. Thời điểm thả kim to từ
thời điểm số “không” là 4 phút. Đọc số trên thang vạch thì kim to ngừng
lún, hoặc đọc tại thời điểm 30 giây sau khi thả kim to, tùy theo việc nào
xảy ra sớm hơn.
11


Ghi lại số đọc, trị số đó biểu thị khoảng cách giữa đầu kim to với tấm
đế. Đồng thời ghi lại lượng nước của hồ tính theo phần trăm khối lượng xi
măng. Lau sạch kim to ngay sau mỗi lần thử lún.
Lặp lại phép thử với hồ có khối lượng nước khác nhau cho tới khi
thu được một khoảng cách giữa kim to với tấm đế là 6 ± 2mm. Ghi lại hàm
lượng nước của hồ này, lấy chính xác đến 0,5% và coi đó là lượng nước
cho độ dẻo chuẩn.
2.3. TÍNH TỐN KẾT QUẢ
Kết quả ghi vào bảng sau:
Bảng 2.1: Bảng kết quả lượng nước tiêu chuẩn xi măng
Độ cắm sâu
(mm)

Cách đáy
(mm)

Ghi chú

 1

 

 

 

 2

 

 

 

32-36

4-8

Lần thử

Xi măng
(g)

Nước
(g)

…
n

…

…

_________
2.4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Kết luận về lượng nước tiêu chuẩn của loại xi măng thí nghiệm (tính
bằng % so với khối lượng xi măng).
Ghi những nhận xét về q trình thí nghiệm, độ tin cậy của kết quả.
Đánh giá kết quả thí nghiệm.

12


BÀI 3
XÁC ĐỊNH THỜI GIAN ĐÔNG KẾT CỦA XI MĂNG
TCVN 6017:95
3.1. KHÁI NIỆM
Sau khi trộn xi măng với nước, hồ xi măng có tính dẻo cao nhưng
sau đó tính dẻo mất dần. Thời gian tính từ lúc trộn xi măng với nước cho
đến khi hồ xi măng mất dẻo và bắt đầu có khả năng chịu lực gọi là thời
gian đông kết.
Thời gian đông kết của xi măng bao gồm 2 giai đoạn là thời gian bắt
đầu đông kết và thời gian kết thúc đông kết:
-Thời gian bắt đầu đông kết: Là khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu
trộn xi măng với nước cho đến khi hồ xi măng mất tính dẻo, ứng với lúc
kim Vicat nhỏ có đường kính 1,13 ± 0,05mm lần đầu tiên cắm cách tấm
kính 6 ± 3mm.
-Thời gian kết thúc đông kết: Là khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu
trộn xi măng với nước cho đến khi trong hồ xi măng hình thành các tinh
thể, hồ cứng lại và bắt đầu có khả năng chịu lực, ứng với lúc kim Vicat có
đường kính 1,13 ± 0,05mm lần đầu tiên cắm sâu vào hồ 0,5mm.

3.2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.2.1. Dụng cụ - thiết bị
-Cân, có độ chính xác đến 1g.
-Ống đong có vạch chia hoặc buret, có khả năng đo thể tích chính
xác đến 1%.
-Máy trộn, phù hợp với các yêu cầu của ISO 9597:2008.
-Dùng dụng cụ Vicat với kim nhỏ. Kim này được làm bằng kim
loại khơng rỉ và có dạng một trụ thẳng, có chiều dài hữu ích là 50 ± 1mm
và đường kính là 1,13 ± 0,05mm. Khối lượng tồn phần của phần chuyển
động là 300 ± 1g. Chuyển động của nó phải thật thẳng đứng và khơng chịu
ma sát đáng kể, và trục của chúng phải trùng với trục kim.
13


-Vành khâu Vicat để chứa hồ phải được làm bằng cao su rắn.
Vành khâu có dạng hình nón cụt, sâu 4 ± 0,2mm, đường kính trong phía
trên l70 ± 5mm và ở đáy l80 ± 5mm. Vành khâu phải đủ cứng và phải
có một tấm đế phẳng bằng thủy tinh có kích thước lớn hơn vành khâu
và dày ít nhất 2,5mm.
-Vật liệu: xi măng
-Nước cất hoặc nước đã khử ion được sử dụng để chế tạo, bảo quản
hoặc luộc mẫu.
3.2.2 Tiến hành thử
a) Đổ vào vành khâu
Trước khi thử gắn kim nhỏ vào dụng cụ Vicat, hạ kim nhỏ cho chạm
tấm đế và chỉnh kim chỉ về số “không” trên thang chia vạch. Nhấc kim nhỏ
lên vị trí chuẩn bị vận hành.
Đổ ngay hồ có độ dẻo tiêu chuẩn vào khâu và gạt bằng miệng khâu.
b) Thử độ lún xác định thời gian bắt đầu đơng kết
Đặt khâu đã có hồ và tấm đế vào phòng dưỡng hộ ẩm, sau thời gian

thích hợp chuyển khâu sang dụng cụ Vicat, ở vị trí dưới kim. Hạ kim từ
từ cho tới khi chạm vào hồ. Giữ ngun vị trí này trong vịng 1 giây đến 2
giây để tránh vận tốc ban đầu hoặc gia tốc cưỡng bức của bộ phận chuyển
động. Sau đó thả nhanh bộ phận chuyển động và để nó lún sâu vào trong
hồ. Đọc thang số khi kim không còn xuyên nữa, hoặc đọc vào lúc sau 30
giây thả kim, tùy theo cách nào xảy ra sớm hơn.
Ghi lại các trị số trên thang số, trị số này biểu thị khoảng cách giữa
đầu kim và tấm đế. Đồng thời ghi lại thời gian tính từ điểm “khơng”.
Lặp lại phép thử trên cùng một mẫu tại những vị trí cách nhau thích hợp,
nghĩa là khơng nhỏ hơn 10mm kể từ rìa khâu hoặc từ lần trước đến lần sau.
Thí nghiệm được lặp lại sau những khoảng thời gian thích hợp, thí
dụ cách nhau 10 phút. Giữa các lần thả kim giữ mẫu trong phòng ẩm.
Lau sạch kim Vicat ngay sau mỗi lần thả kim. Ghi lại thời gian đo từ
điểm “không” đến thời điểm khoảng cách giữa đầu kim và mặt trên tấm đế
đạt 6 ± 3mm, lấy đến phút gần nhất.
14


Độ chính xác có thể được đảm bảo bằng cách giảm khoảng thời gian
giữa các lần thả kim gần tới điểm cuối và quan sát các kết quả liên tiếp thấy
không biến động quá nhiều.
c) Thử độ lún xác định thời gian kết thúc đông kết
Lật úp khâu đã sử dụng ở trên lên tấm đế của nó sao cho việc thử kết
thúc đông kết được tiến hành ngay trên mặt của mẫu mà lúc đầu đã tiếp
xúc tấm đế.
Lặp lại phép thử lún tại các vị trí khác trên bề mặt mẫu thử đó, sao
cho các vị trí thử cách nhau ít nhất 5mm nhưng phải cách vị trí thử ngay
trước đó ít nhất 10mm và cách thành khn ít nhất 8mm. Thử nghiệm được
lặp lại sau những khoảng thời gian thích hợp, ví dụ cách nhau 30 phút. Lau
sạch kim Vicat ngay sau mỗi lần thả kim.

Ghi lại thời gian đo, chính xác đến 15 phút, từ điểm “không” vào lúc
kim chỉ lún 0,5mm vào mẫu và coi đó là thời gian kết thúc đơng kết của xi
măng. Đó chính là thời gian mà vịng gắn trên kim, lần đầu tiên khơng cịn
ghi dấu trên mẫu. Thời gian này có thể xác định một cách chính xác bằng
cách giảm thời gian giữa các lần thử gần đến điểm cuối và quan sát thấy
các kết quả thử kế tiếp khơng biến động q nhiều.
Chú thích: Các máy đo thời gian đơng kết tự động có bán sẵn đều có thể
được sử dụng miễn là máy đó cho cùng kết quả như khi dùng dụng cụ và
quy trình quy định trong tiêu chuẩn này. Nếu dùng máy tự động, không cần
thiết phải lật úp mẫu.
3.3. TÍNH TỐN KẾT QUẢ
Kết quả thí nghiệm được theo dõi và ghi vào bảng sau:
Bảng 3.1: Thời gian đơng kết của xi măng
T.gian
(ph)
Cắm
sâu

t0

5

10

15

…

70

75

40

40

40

…

39

36

t1

90

…

300

315

330

Có
Có
Mất
vết

vết
vết
vịng vịng vịng

t2

Thời gian bắt đầu đông kết: t1 = _________ (phút).
Thời gian kết thúc đông kết: t2 = _________ (phút).
15


3.4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
So với tiêu chuẩn TCVN 6017-95.
So với các loại xi măng thường dùng.

16


BÀI 4
XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN UỐN VÀ NÉN CỦA MẪU VỮA
XI MĂNG (TCVN 6016 : 2011)
4.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP
Phương pháp bao gồm cách xác định độ bền nén và độ bền uốn
tương ứng của các mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40 x 40 x 160mm.
Các mẫu này được đúc từ một mẻ vừa dẻo, chứa một phần xi măng
và ba phần cát tiêu chuẩn theo khối lượng với tỷ lệ nước/xi măng là 0,5.
Cát tiêu chuẩn từ những nguồn khác nhau đều có thể được sử dụng miễn là
kết quả độ bền của xi măng khi sử dụng cát đó khơng sai khác đáng kể, so
với kết quả độ bền xi măng đó khi sử dụng cát chuẩn theo ISO.
Vữa được trộn bằng máy và lèn chặt trong một khuôn nhờ sử dụng

máy dằn.
Thiết bị và kỹ thuật lèn chặt khác cũng có thể dùng nhưng kết quả
không được sai khác so với việc dùng thiết bị dằn chuẩn.
Các mẫu trong khuôn được bảo dưỡng nơi khơng khí ẩm 24 giờ và
sau đó các mẫu được tháo khuôn rồi được ngâm ngập trong nước cho đến
khi đem ra thử độ bền.
Đến dộ tuổi yêu cầu, mẫu được vớt ra khỏi nơi bảo dưỡng, sau khi
thử uốn mẫu bị bẻ gãy thành hai nửa và mỗi nửa mẫu gãy được dùng để
thử độ bền nén.
4.2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
4.2.1 Dụng cụ - thiết bị
-Máy trộn
-Khn
-Máy dằn
-Máy thử độ bền uốn/Máy thử độ bền nén
-Gá định vị mẫu của máy thử cường độ nén
17


4.2.2. Thành phần vữa
a) Cát
Cát tiêu chuẩn ISO là cát thiên nhiên giàu silic, gồm tốt nhất là các
hạt tròn cạnh và có hàm lượng SiO2 khơng ít hơn 98%. Cấp phối hạt nằm
trong các giới hạn quy định ở bảng sau:
Bảng 4.1: Cấp phối hạt của cát tiêu chuẩn ISO
KTLS (mm)
Kích thước lỗ vng mm

LSTL (%)

2
1,6
1
0,5
0,16
0,08

0
7±5
33 ± 5
67 ± 5
87 ± 5
99 ± 1

b) Xi măng
Xi măng để thử nghiệm nếu phải để lâu hơn 24 giờ kể từ lúc lấy mẫu
đến lúc tiến hành thử, thì phải được lưu giữ tồn bộ trong thùng kín, loại
thùng khơng gây phản ứng xi măng.
c) Nước
Nước cất được sử dụng cho các phép thử cơng nhận. Cịn đối với các
thử nghiệm khác, sử dụng nước uống.
4.2.3. Chế tạo vữa
a) Thành phần
Tỷ lệ khối lượng bao gồm một phần xi măng, ba phần cát tiêu chuẩn
và một nửa phần là nước (tỷ lệ nước/xi măng = 0,5).
Mỗi mẻ cho ba mẫu thử sẽ gồm:
450 ±2g xi măng.
1350 ± 5g cát.
225 ± 1g nước.
18

b) Trộn
Dùng máy trộn để trộn mỗi mẻ vữa. Máy trộn khi đã ở vị trí thao tác,
cần tiến hành như sau:
-Đổ nước vào cối và thêm xi măng.
-Khởi động máy trộn ngay và cho chạy ở tốc độ thấp, sau 30 giây
thêm cát từ từ trong suốt 30 giây. Bật máy trộn và cho chạy ở tốc độ
cao (xem Bảng 4.2), tiếp tục trộn thêm 30 giây.
Bảng 4.2: Tốc độ của cánh trộn
Tốc độ

Chuyển động quay tròn
(min­-1­)

Chuyển động hành tinh
(min­-­1)

Thấp

140 ± 5

62 ± 5

Cao

285 ± 10

125 ± 10

-Dừng máy trộn 90 giây. Trong vòng 15 giây đầu dùng bay cao su
cào vữa bám ở thành cối, ở đáy cối và vun vào giữa cối.
-Tiếp tục trộn ở tốc độ cao trong 60 giây nữa.
- Thời gian của mỗi giai đoạn trộn khác nhau có thể được tính chính
xác đến ±1 giây.
4.2.4. Chế tạo mẫu thử
a) Hình dạng và kích thước
Mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40 x 40 x 160mm.
b) Đúc mẫu
Tiến hành đúc mẫu ngay sau khi chuẩn bị xong vữa. Khuôn và phễu
được kẹp chặt vào bàn dằn. Dùng một xẻng nhỏ thích hợp, xúc một hoặc
hai lần để rải lớp vữa đầu tiên cho mỗi ngăn khuôn sao cho mỗi ngăn trải
thành hai lớp thì đầy (mỗi lần xúc khoảng 300g) và lấy trực tiếp từ máy
trộn. Sau đó lèn lớp vữa đầu bằng cách dằn 60 cái. Đổ thêm lớp vữa thứ
hai rồi lèn lớp vữa này bằng cách dằn thêm 60 cái.
Nhẹ nhàng nhấc khuôn khỏi bàn dằn. Gạt bỏ vữa thừa bằng một
thanh gạt kim loại, thanh này được giữ thẳng đứng và chuyển động từ từ
19


theo kiểu cà ngang mỗi chiều một lần. Cũng dùng thanh gạt trên gạt bằng
mặt vữa.
Ghi nhãn hoặc đánh dấu các khn để nhận biết mẫu và vị trí tương
đối của chúng so với bàn dằn.
4.2.5. Bảo dưỡng mẫu thử
a) Xử lý và cất giữ mẫu trước khi tháo khuôn
Gạt bỏ vữa thừa trên rìa khn coi như một phần của việc tháo dỡ.
Đặt một tấm kính kích thước 210mm x 185mm và dày 6mm lên khn.
Cũng có thể dùng một tấm thép hoặc vật liệu khơng thấm khác có cùng
kích thước.

Đặt ngay các khn đã đánh dấu lên giá nằm ngang trong phịng
khơng khí ẩm hoặc trong tủ.
b) Tháo dỡ khuôn
Việc tháo dỡ khuôn phải rất thận trọng:
-Đối với các phép thử 24 giờ, việc tháo dỡ khuôn mẫu không được
quá 20 phút trước khi mẫu được thử.
-Đối với các phép thử có tuổi mẫu lớn hơn 24 giờ, việc tháo dỡ
khuôn tiến hành từ 20 giờ đến 24 giờ sau khi đổ khuôn.
Mẫu đã tháo khỏi khuôn và được chọn để thử vào 24 giờ (hoặc vào
48 giờ nếu dỡ khuôn muộn), được phủ bằng khăn ẩm cho tới lúc thử.
Đánh dấu các mẫu đã chọn để ngâm trong nước và tiện phân biệt
mẫu sau này, đánh dấu bằng mực chịu nước hoặc bằng bút chì.
c) Bảo dưỡng trong nước
Các mẫu đã đánh dấu được nhận chìm ngay trong nước (để
nằm ngang hoặc để thẳng đứng, tùy theo cách nào thuận tiện) ở nhiệt độ
27 ± 20C trong các bể chứa thích hợp.
Trong suốt thời gian ngâm mẫu, không lúc nào khoảng cách giữa các
mẫu hay độ sâu của nước trên bề mặt mẫu lại nhỏ hơn 5 mm.
Lấy mẫu cần thử ở bất kỳ tuổi nào (ngoài 24 giờ hoặc 48 giờ khi tháo
khuôn muộn) ra khỏi nước không được quá 15 phút trước khi tiến hành
thử. Dùng vải ẩm phủ lên mẫu cho tới lúc thử.
20


d) Tuổi của mẫu để thử độ bền
Tính tuổi của mẫu thử từ lúc bắt đầu trộn xi măng và nước.
Khi thử độ bền theo yêu cầu ở các tuổi khác nhau, cần đảm bảo giới
hạn sau:
24 giờ ± 15 phút
48 giờ ± 30 phút

72 giờ ± 45 phút
7 ngày ± 2 giờ
> 28 ngày ± 8 giờ
4.2.6. Tiến hành thử
a) Xác định độ bền uốn
Đặt mẫu lăng trụ vào máy thử với một mặt bên tựa trên các con lăn
gối tựa và trục dọc của mẫu vng góc với các gối tựa. Đặt tải trọng theo
chiều thẳng đứng bằng con lăn tải trọng vào mặt đối diện của lăng trụ và
tăng tải trọng dần dần tốc độ 50 ± l0N/s cho đến khi mẫu gãy.
Tính độ bền uốn, Ru (MPa), theo cơng thức sau:
3Pl
Ru =
2b3
Trong đó: P: là tải trọng đặt lên giữa lăng trụ khi mẫu bị gãy (N).
l: là khoảng cách giữa các gối tựa (mm).


b: là cạnh của tiết diện vuông của lăng trụ (mm).

b) Xác định độ bền nén
Thử độ bền nén các nửa lăng trụ trên các mặt bên phía tiếp xúc với
thành khn. Đặt mặt bên các nửa lăng trụ vào chính giữa và đặt nằm
ngang sao cho mặt cuối của lăng trụ nhơ ra ngồi tấm ép hoặc má ép
khoảng l0mm.
Tăng tải trọng từ từ với tốc độ 2400 ± 200N/s trong suốt q trình
cho đến khi mẫu bị phá hoại.
Tính độ bền nén, Rn (MPa), theo công thức sau:
21

Rn =

P
F

Trong đó: P: là tải trọng tối đa lúc mẫu bị phá hoại (N).
F: là diện tích tấm ép hoặc má ép (mm2).
(40mm x 40mm=1600mm2).
4.3. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM
4.3.1. Cường độ uốn
a) Tính tốn và biểu thị kết quả
Kết quả thử cường độ uốn là giá trị trung bình số học của ba lần xác
định cường độ uốn riêng biệt, mỗi giá trị lấy chính xác đến 0,1 MPa, nhận
được trên mỗi bộ ba mẫu thử lăng trụ.
Kết quả trung bình lấy chính xác đến 0,1 MPa.
b) Báo cáo kết quả thử nghiệm
Ghi lại tất cả các kết quả riêng biệt. Báo cáo giá trị trung bình tính tốn.
4.3.2. Cường độ nén
a) Tính tốn và biểu thị kết quả
Kết quả thử cường độ nén là giá trị trung bình số học của sáu
kết quả xác định cường độ nén riêng biệt, mỗi giá trị lấy chính xác đến
0,1 MPa, nhận được từ sáu nửa lăng trụ gãy trên một bộ ba mẫu thử
lăng trụ.
Nếu một kết quả trong số sáu lần xác định vượt quá ±10% so với
giá trị trung bình thì loại bỏ kết quả đó và chỉ tính giá trị trung bình của
năm kết quả cịn lại. Nếu một trong năm kết quả này vượt quá ±10% giá
trị trung bình của chúng thì loại bỏ tồn bộ kết quả và lặp lại phép thử.
Kết quả trung bình lấy chính xác đến 0,1 MPa.
b) Báo cáo kết quả thử nghiệm
Ghi lại tất cả các giá trị riêng biệt. Báo cáo giá trị trung bình tính tốn

và bất kỳ một kết quả loại bỏ nào theo 4.3.2a
22