ASTM D2419 phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn giá trị đương lượng cát của đất và cốt liệu mịn

Ký hiệu: D 2419 – 95
Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn giá trị đương lượng cát của đất và cốt liệu mịn1
Quy chuẩn này được phát hành theo ký hiệu cố định D 2419; số theo sau ký hiệu này chỉ năm bản gốc được phê chuẩn hoặc năm sửa đổi gần
nhất trong trường hợp có sửa đổi. Số trong dấu ngoặc chỉ năm tái phê chuẩn gần nhất. Chữ epsilon (ε) viết bên trên chỉ sự thay đổi về biên
tập kể từ lần sửa đổi hoặc tái phê chuẩn gần nhất.
Tiêu chuẩn này đã được các cơ quan của Bộ Quốc Phòng phê chuẩn sử dụng.

1. Phạm vi*
1.1 Phương pháp thử nghiệm này dùng để thử nghiệm tương quan nhanh tại hiện trường.
Mục đích của phương pháp thử nghiệm này là để chỉ ra các điều kiện không đạt tiêu chuẩn,
các tỷ lệ tương đối của các hạt mịn như sét hoặc dẻo và bụi trong đất rời và các cốt liệu mịn
lọt sàng Số 4 (4,75mm). Thuật ngữ “đương lượng cát” mô tả khái niệm mà hầu hết các đất rời
và cốt liệu mịn là các hỗn hợp hạt thô mong muốn, cát và hạt mịn sét hoặc dẻo và bụi không
mong muốn.
CHÚ Ý 1 – Một số cơ quan thực hiện thử nghiệm trên vật liệu có kích thước to nhất lọt sàng số 4 (4,75mm).
Điều này nhằm tránh giữ lại các hạt mịn như sét hoặc dẻo và bụi nhỏ hơn các kích thước hạt dạng vảy Số 4 đến 8
(4,75mm đến 2,36mm). Việc thử nghiệm vật liệu kích thước lớn nhất lọt sàng có thể làm giảm các kết quả số học
của thử nghiệm.

1.2 Các đơn vị đo:
1.2.1 Đối với các kích thước sàng và kích thước cốt liệu như đã xác định được bằng cách
sử dụng các sàng thử nghiệm, các giá trị hệ inch-pound được đưa ra để người dùng tham
khảo; tuy nhiên, ký hiệu sàng tiêu chuẩn trong dấu ngoặc là giá trị tiêu chuẩn như quy định
trong Tiêu chuẩn kỹ thuật E11.
1.2.2 Về khối lượng, các giá trị theo đơn vị hệ SI được coi là các giá trị tiêu chuẩn.
1.3 Quy chuẩn này khơng nhằm trình bày tồn bộ các vấn đề an tồn, nếu có, liên quan
đến việc sử dụng quy chuẩn này. Người dùng quy chuẩn này có trách nhiệm xác định các thực
hành về sức khỏe và an toàn phù hợp và xác định khả năng áp dụng các giới hạn quản lý
trước khi sử dụng.
2. Các tài liệu được tham khảo
2.1 Các tiêu chuẩn ASTM:

C 125 Thuật ngữ liên quan đến bê tông và cốt liệu bê tơng2
C 670 Thực hành lập báo cáo độ chính xác và sai lệch của các phương pháp thử nghiệm
vật liệu xây dựng2
C 702 Thực hành giảm kích thước các mẫu cốt liệu tới kích thước thử nghiệm2
D 75 Thực hành lấy mẫu cốt liệu3
D 653 Thuật ngữ liên quan đến đất, đá và dịch lỏng chứa trong đó4
E 11 Tiêu chuẩn kỹ thuật sàng vải sợi kim loại dùng cho các mục đích thử nghiệm5
2.2 Tiêu chuẩn AASHTO:
1 Phương pháp thử nghiệm này theo thẩm quyền của Ủy ban ASTM D-4 về Vật liệu đường và lát đường và Tiểu
ban D04.51 chịu trách nhiệm trực tiếp về các thử nghiệm cốt liệu.
Ấn bản hiện hành được thông qua ngày 10 tháng 9 năm 1995. Được xuất bản vào tháng 11 năm 1995. Được ấn
bản lần đầu là D 2419 – 65 T. Ấn bản mới nhất trước đó là D 2419 – 91.
2 Niên giám các tiêu chuẩn ASTM, Quyển 04.02.
3 Niên giám các tiêu chuẩn ASTM, Quyển 04.03.
4 Niên giám các tiêu chuẩn ASTM, Quyển 04.08.
5 Niên giám các tiêu chuẩn ASTM, Quyển 14.02.
Bản quyền © ASTM, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, Hoa Kỳ.
1


T 176 Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn đối với các hạt mịn dẻo trong các cốt liệu cấp
phối và đất bằng cách sử dụng Thử nghiệm đương lượng cát6
3. Thuật ngữ
3.1 Định nghĩa:
3.1.1 cốt liệu mịn – cốt liệu lọt sàng 3/8 in (9,5mm) và lọt gần như hoàn toàn sàng Số 4
(4,75mm) và bị giữ lại phần lớn trên sàng Số 200 (75-µm) (xem Thuật ngữ C 125).
3.1.2 đương lượng cát – một đơn vị lượng lẫn bùn hoặc sét trong cốt liệu mịn (hoặc đất)
như xác định được bằng thử nghiệm (xem Thuật ngữ D653). (Để biết thêm thơng tin, xem
Tóm tắt Phương pháp thử nghiệm và Ý nghĩa và Sử dụng.)
3.1.3 đất – cặn hoặc các tích tụ khơng cố kết của hạt rắn được tạo ra bởi q trình phân

hủy vật lý và hóa học của đá mà có hoặc khơng chứa chất hữu cơ (xem Thuật ngữ D 653).
4. Tóm tắt phương pháp thử nghiệm
4.1 Một thể tích đất hoặc cốt liệu mịn xác định và một lượng nhỏ dung dịch tạo bông được
đổ vào một ống đong nhựa và được khuấy để đánh tơi các lớp dạng sét khỏi các hạt cát trong
mẫu thử nghiệm. Mẫu sau đó được “làm ẩm” bằng cách bổ sung dung dịch tạo bông đẩy vật
liệu dạng sét lơ lửng lên trên cát. Sau một thời gian lắng quy định, xác định độ cao của sét đã
tạo bông và độ cao của cát trong ống. Đương lượng cát là tỷ số độ cao của cát với độ cao của
sét nhân với 100.
5. Ý nghĩa và Sử dụng
5.1 Phương pháp thử nghiệm này gán một giá trị thực nghiệm vào lượng tương đối, độ
mịn và tính chất của vật liệu dạng sét có trong mẫu thử nghiệm.
5.2 Có thể quy định giá trị đương lượng cát tối thiểu để giới hạn lượng cho phép của các
hạt mịn dạng sét trong một cốt liệu.
5.3 Phương pháp thử nghiệm này đưa ra một phương pháp xác định nhanh chóng tại hiện
trường những thay đổi về chất lượng của cốt liệu trong quá trình sản xuất hoặc đúc.
6. Các yếu tố ảnh hưởng
6.1 Duy trì nhiệt độ của dung dịch làm việc ở nhiệt độ 72±50F (22±30C) trong quá trình
thực hiện thử nghiệm này.
CHÚ Ý 2 – Nếu các điều kiện hiện trường cản trở việc duy trì khoảng nhiệt độ nói trên, phải nộp các mẫu
chuẩn thường xuyên lên một phòng thí nghiệm có thể kiểm sốt được nhiệt độ thích hợp. Cũng có thể lập các đồ
thị hiệu chỉnh nhiệt độ cho từng vật liệu đang được thử nghiệm tại nơi khơng thể kiểm sốt được nhiệt độ thích
hợp. Tuy nhiên, không hiệu chỉnh đối với các vật liệu nằm trong khoảng hẹp giá trị đương lượng cát. Các mẫu
đáp ứng yêu cầu đương lượng cát tối thiểu ở nhiệt độ dung dịch làm việc dưới khoảng được khuyến cáo không
cần thử nghiệm chuẩn.

6.2 Thực hiện thử nghiệm tại một địa điểm khơng rung. Độ rung q mức có thể làm vật
liệu lơ lửng lắng ở tốc độ nhanh hơn bình thường.
6.3 Khơng để các ống nhựa tiếp xúc với ánh nắng trực tiếp quá mức cần thiết.
6.4 Cần tiêu diệt sự sinh sơi của nấm trong bình dung dịch canxi clorua làm việc và bên
trong ống mèm và ống phun. Nấm này có thể dễ dàng nhận thấy dưới dạng một chất nhớt

trong dung dịch hoặc nấm mốc sinh sơi ở bên trong bình chứa.
6.4.1 Để loại bỏ sự sinh sôi này, pha một dung môi tẩy rửa bằng cách pha loãng dung dịch
natri hipoclorit (chất tẩy trắng chứa clo dùng trong gia đình) với một lượng nước tương
đương.
6.4.2 Sau khi loại bỏ dung dịch bị nhiễm bẩn, đổ vào bình chứa dung dịch dung mơi tẩy
rửa đã pha: cho khoảng 1 L dung môi tẩy rửa chảy qua bộ xiphơng và ống phun, sau đó đặt
6 Hiện được cung cấp bởi Hiệp hội Quan chức Giao thông và Xa lộ Tiểu bang Mỹ, 444 N. Capitol St. NW, Suite
225, Washington, DC 20001.
2


kẹp tiết lưu ở cuối ống để ngắt dòng dung mơi và giữ dung mơi trong ống. Nạp lại bình chứa
và để qua đêm.
6.4.3 Sau khi ngâm, để dung môi tẩy rửa chảy ra ngồi qua bộ xiphơng và ống phun.
6.4.4 Tháo bộ xiphơng khỏi bình chứa dung dịch và rửa cả hai bằng nước sạch. Ống phun
và bộ xiphông có thể rửa được một cách dễ dàng bằng cách gắn một ống mềm vào giữa đầy
của ống phun và vòi nước và cho chảy ngược nước mới qua ống.
6.5 Đơi khi các lỗ trong mũi ống phun có thể bị tắc bởi hạt cát. Nếu không thể thông tắc
bằng bất cứ phương pháp nào khác, sử dụng một kim hoặc vật nhọn để thông tắc một cách
cẩn thận để tránh làm rộng lỗ.
6.6 Dung dịch làm việc quá hai tuần tuổi phải bỏ đi.
6.7 Các bình trộn và chứa dung dịch phải được rửa kỹ trước khi trộn một mẻ dung dịch
mới.
6.8 Không cho dung dịch mới vào dung dịch cũ bất kể độ tuổi dung dịch là bao nhiêu.
7. Dụng cụ
7.1 Một ống đong bằng nhựa acrylic trong suốt có khắc vạch, nút cao su, ống phun, bộ
chân gia trọng và bộ xiphông đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và kích thước tương ứng như
được nêu trong Hình 1. Xem Phụ lục A1 về các dụng cụ thay thế.
7.2 Cốc đong – Một cốc hình trụ có đường kính 2 ¼ in (57mm) và dung tích 85±5 mL.
7.3 Sàng số 4 (4,75mm) đáp ứng các yêu cầu của Tiêu chuẩn kỹ thuật E 11.

7.4 Phễu, miệng rộng dùng để đưa mẫu thử nghiệm vào ống đong.
7.5 Bình, hai bình 1,0 galơng (3,8 L) dùng để chứa dung dịch gốc và dung dịch làm việc.
7.6 Thùng đáy bằng dùng để trộn.
7.7 Đồng hồ hoặc đồng hồ đeo tay đọc được phút và giây.
7.8 Máy lắc đương lượng cát cơ học, được thiết kế để giữ ống đong nhựa theo phương
nằm ngang trong khi lắc nó qua lại theo phương song song với chiều dài ống và có biên độ
khoảng 8±0,04 in (203,2 ± 1,0mm) và hoạt động tại 175 ± 2 cpm (vòng tròn trên phút). Máy
lắc điển hình được minh họa trong Hình 2. Máy lắc phải được cố định an toàn với một đế
bằng và chắc.
CHÚ Ý 3 – Bố trí rào chắn an tồn cho các bộ phận chuyển động của máy lắc cơ học để bảo vệ cho người
vận hành.

7.9 Máy lắc đương lượng cát vận hành thủ công – (tùy chọn) như minh họa trong Hình 3
hoặc tương đương có khả năng tạo ra một chuyển động lắc ở tốc độ 100 chu kỳ hoàn chỉnh
trong 45±5 giây với chiều dài nửa biên độ 5±0,2 in (127±5mm) được hỗ trợ bằng tay. Thiết bị
được thiết kế để giữ ống đong theo phương nằm ngang trong khi lắc nó qua lại theo phương
song song với chiều dài của ống. Máy lắc phải được cố định an toàn vào một bệ vững chắc và
bằng phẳng. Nếu chỉ thực hiện một vài thử nghiệm, có thể giữ máy lắc bằng tay trên một bệ
vững chắc và bằng phẳng.
7.10 Lị sấy, có kích thước phù hợp và có thể duy trì được nhiệt độ 230±90F (110±50C).
7.11 Giấy lọc, Watman Số 2V hoặc tương đương.
8. Thuốc thử và vật liệu
8.1 Dung dịch gốc – Các vật liệu được nêu trong 8.1.1, 8.1.2 hoặc 8.1.3 có thể được sử
dụng để điều chế dung dịch gốc. Nếu việc sử dụng formaldehyde làm chất diệt khuẩn gây lo
ngại, nên sử dụng các vật liệu được nêu trong 8.1.2 hoặc 8.1.3. Phương án thứ tư là không sử
dụng bất kỳ chất diệt khuẩn nào với điều kiện thời gian bảo quản dung dịch gốc không đủ để
nấm sinh sôi.
8.1.1 Dung dịch gốc có formaldehyde.
3

8.1.1.1 Canxi clorua khan, 454 g (1,0 lb) cấp kỹ thuật.
8.1.1.2 USP Glycerin, 2050 g (1640 mL).
8.1.1.3 Formaldehyde, (40 % thể tích dung dịch) 47g (45 mL).
8.1.1.4 Hịa tan 454 g (1,0 lb) canxi clorua vào 1,89 L (1/2 galông) nước cất. Để nguội và
lọc qua giấy lọc nhanh gấp nếp. Cho 2050 g glycerin và 47g formaldehyde vào dung dịch đã
lọc, trộn kỹ và pha loãng tới 3,78 L (1 galơng).
8.1.2 Dung dịch gốc có glutaraldehyde.
8.1.2.1 Canxi clorua đihiđrát, 577 g (1,27 lb) cấp A.C.S.
Khoan # 60
2 vị trí

Ren ¼ - 28
Cả hai đầu

Loe như trong hình

300 đến 500

Vát như minh họa để lắp với nút I5

CHI TIẾT – PHẦN 6

Uốn cong cho phù hợp

(Để lắp bình gal trung bình hoặc bể dung dịch làm việc khác)

Xấp xỉ 10”

Xem chi tiết

Xem chú ý a & b

2 hình hoặc
chiếudung
cáchmơi
nhau
900
Đầu MCH của bình phẳng để gắn với đế bằng etylen điclorua
thích
Đầu
ramhợp
& kẹp như minh họa
Hàn vảy bạc nếu cần kín hồn tồn
Đầu khơng có mép sắc
BỘ A

Xem chú ý C

- 6 Chi tiết ống phun

- Thanh II

BỘ B

Đường kính 11,3”
Đường
Khoan lỗ dẫn hướng 1/16” cho kim
(một bên)
kínhlăn

5/16”

Đường kính 2,0

BỘ C

Xem chi tiết bản này

Lỗ đường kính 25,0”±0,01

Khoan & tarơ ren ¼ - 28 x sâu 3/4

Sử dụng “Locktite” hoặc loại tương đương

Khoan ren #60

Khoan đường kính 0,62 x sâu 0,30
BỘ B

Thanh ren 1/16” & dụng cụ chỉ báo
Gắn với kim lăn 13
Gắn chân chặt lên đế trước khi đo & khoan

O.D quay
tới 11,87”
Khoan sâu 7/16” & taro ren ¼ x 28 x sâu 5/16

Đường kính 0,50”

Vật gia trọng I2

- Để I4
Khối lượng: 48g ±2g

- Dụng cụ đọc cát IO

Danh sách vật liệu
Bộ

Bộ phận
số

A

Mơ tả

Kích thước vật liệu, in

Vật liệu

Bộ xiphơng:
1

ống xiphơng

¼ đường kính x 16

ống đồng (có thể mạ)

2

ống mềm xiphơng

3/16 ID (đường kính trong) x 48

ống cao su, thạch cao
nguyên chất hoặc tương
đương

3

ống mềm thổi

3/16 ID x 2

ống cao su, thạch cao
ngun chất hoặc tương
đương

4

ống thổi

¼ đường kính x 2

ống đồng (có thể mạ)

5

Nút 2 lỗ

Số 6

Cao su

6

ống phun

¼ OD (đường kính ngồi) 0,035
thành x 20 ống SS, Loại 316
4


7

Kẹp

BA,

Kẹp tiết lưu, Day, BKH số 21730
hoặc tương đương

Bộ định mức

B

8

ống

1,50 OD x 17

Nhựa acrylic trong suốt

9

Đế

¼x4x4

Nhựa acrylic trong suốt

C

C

Bộ đế gia trọng:
10

dụng cụ đọc cát

1 ¼ đường kính x 0,59

Nilụng 101 loi 66 c
tụi

11

thanh

ẳ ng kớnh x 17 ẵ

ng (có thể mạ)

12

Vật gia trọng

2 đường kính x 2,078

Thép C.R (có thể mạ)

13

kim lăn

1/16 đường kính x 1/2

kim loại chống ăn mịn

14

đế

11/16 hình lục giác x 0,54

đồng (có thể mạ)

15

nút đặc

Số 7

cao su

A

Bộ B – Độ chính xác của thang đo là ±0,010 in mỗi phần mười inch. Sai số tại bất kỳ điểm nào trên thang đo
phải là ±0,030 in khoảng cách thực đến 0.
B

Bộ B – Vạch trên thang đo phải bằng một phần mười inch. Các vạch inch phải được ký hiệu số như minh họa.
Các đường chia inch và nửa inch phải xấp xỉ bằng ¼ in. Toàn bộ các đường chia phải sâu 0,015 in với chiều rộng
tối đa 0,030 in.
C

Bộ C – Bộ đế gia trọng có khối lượng 1000 ± 5g.
Giá trị tương ng h một

in

mm

in

mm

in

mm

in

mm

0,001

0,025

0,13

3,30

0,62

15,75

2

50,80

0,005

0,127

3/16

4,76

0,63

16,00

2,078

52,78

0,010

0,254

0,25

6,35

0,75

19,05

4

101,60

0,015

0,381

ẳ

6,35

ắ

19,05

10,10

256,54

0,020

0,508

0,30

7,62

1

25,4

15

381,00

0,030

0,762

5/16

7,94

1 1/16

26,99

16

406,40

0,035

0,889

3/8

9,51

1,24

31,50

17

431,80

1/16

1,59

0,50

12,70

1ẳ

31,75

17,5

444,50

0,100

2,54

0,54

13,72

1,50

38,10

20

508,00

1/8

3,17

0,59

14,99

1ẵ

38,10

48

1219,2

CH í 1 Dng c c cát và đế theo quy định của Phương pháp thử nghiệm D 2419 – 69. Hình 1 có thể
được sử dụng khi sẵn có thiết bị này.
HÌNH 1 Dụng cụ thử nghiệm đương lượng cát

5


HÌNH 2. Máy lắc cơ học
CHÚ Ý 4 – Canxi clorua đihiđrát cấp ACS được quy định đối với dung dịch gốc được chuẩn bị với
glutaraldehyde bởi vì các thử nghiệm cho thấy các tạp chất trong canxi clorua khan cấp kỹ thuật có thể phản ứng
với glutaraldehyde tạo thành một chất kết tủa không xác định.

8.1.2.2 USP Glycerin, 2050 g (1640 mL)

8.1.2.3 1,5-Pentanedial (Glutaraldehyde), dung dịch 50% trong nước 59g (53 mL).
8.1.2.4 Hòa tan 577 g (1,27 lb) canxi clorua đihiđrát trong 1,89 L (1/2 galông) nước cất.
Để nguội và cho 2050 g glycerin và 59g glutaraldehyde vào dung dịch, trộn kỹ và pha lỗng
tới 3,78 L (1 galơng).
CHÚ Ý 5 – 1,5-pentanedial hay còn gọi là glutaraldehyde, glutaric dial-dehyde và tên thương mại
UCARCIDE 250 có thể thu được dưới dạng “Dung dịch 50% Glutaral-dehyde”7

8.1.3 Dung dịch gốc có Kathon CG/ICP.
8.1.3.1 Canxi clorua đihiđrát, 577g (1,27 lb) cấp A.C.S.
8.1.3.2 USP Glycerin, 2050 g (1640 mL).
8.1.3.3 Kathon CG/ICP8, 63 g (53 mL).
8.1.3.4 Hòa tan 577 g (1,27 lb) canxi clorua đihiđrát vào 1,89 L (1/2 galông) nước cất. Để
nguội và cho 2050 g glycerin và 63g Kathon CG/ICP vào dung dịch, trộn kỹ và pha lỗng tới
3,78 L (1 galơng).
8.2 Dung dịch làm việc canxi clorua– Điều chế dung dịch làm việc canxi clorua bằng cách
pha loãng một cốc đong (85±5 mL) chứa đầy dung dịch gốc canxi clorua với 1,0 galông (3,8
L) nước. Sử dụng nước cất hoặc nước đã khử khoáng để điều chế dung dịch làm việc. Tuy
nhiên, nếu xác định được rằng nước máy địa phương đạt độ tinh khiết đến mức không làm
ảnh hưởng đến các kết quả thử nghiệm, có thể sử dụng nước máy này thay cho nước cất hoặc
nước đã khử khoáng ngoại trừ trong trường hợp có mâu thuẫn.
CHÚ Ý 6 - Ảnh hưởng của nước máy địa phương đến các kết quả thử nghiệm đương lượng cát có thể được
xác định bằng cách so sánh các kết quả của ba thử nghiệm đương lượng cát sử dụng nước cất với các kết quả của
ba thử nghiệm đương lượng cát sử dụng nước máy địa phương. Phải chuẩn bị sáu mẫu thử nghiệm để thực hiện
so sánh này từ mẫu vật liệu và sấy khô bằng lồ như quy định trong phương pháp thử nghiệm này.
7 Hiện được cung cấp bởi Cơng ty hóa chất Aldrich, Hịm thư 2060, Milwaukee, WI 53201 hoặc Fisher
Scientific, 711 Forbes Ave., Pittsburg, PA 15219.
8 Kathon CG/ICP được cung cấp từ Cơng ty hóa chất Rohm và Hass, Independence Mall West, Philadelphia, PA
19105.
6

9. Chuẩn bị mẫu
9.1 Lấy mẫu vật liệu cần thử nghiệm theo Thực hành D 75.
9.2 Trộn kỹ mẫu và giảm kích thước mẫu như yêu cầu bằng cách sử dụng các quy áp dụng
trong Thực hành C702.
9.3 Lấy ít nhất 1500 g vật liệu lọt sàng Số 4 (4,75mm) theo cách sau:
9.3.1 Tách mẫu trên sàng Số 4 (4,75mm) bằng chuyển động ngang và dọc sàng kết hợp
với lắc để duy trì chuyển động mẫu liên tục trên bề mặt sàng. Tiếp tục sàng cho đến khi không
quá 1% khối lượng phần còn lại lọt sàng trong 1 phút. Cơng đoạn sàng có thể thực hiện bằng
tay hoặc bằng dụng cụ cơ học. Khi kết thúc sàng cơ học, thử nghiệm bằng phương pháp sàng
tay như mô tả trên bằng cách sử dụng một lớp vật liệu trên sàng.
9.3.2 Đập nhỏ bất kỳ cục vật liệu trong phần thô để lọt sàng Số 4 (4,75mm). Có thể sử
dụng chày được bọc vữa hoặc cao su hoặc bất kỳ phương tiện nào khác không làm ảnh hưởng
đáng kể đến cốt liệu.
9.3.3 Bóc bỏ bất kỳ lớp hạt mịn bám vào cốt liệu thơ. Những hạt mịn này có thể bóc được
bằng cách sấy khô bề mặt cốt liệu thô, sau đó chà bằng hai lịng bàn tay lên một thùng đáy
dẹt.
9.3.4 Cho vật liệu lọt sàng thu được trong 9.3.2 và 9.3.3 vào phần mịn đã tách của mẫu.
9.4 Chuẩn bị các mẫu thử nghiệm từ vật liệu lọt sàng Số 4 (4,75mm) của mẫu theo các
quy trình được mơ tả trong 9.4.1 hoặc 9.4.2.
CHÚ Ý 7 – Các thử nghiệm cho thấy khi giảm lượng vật liệu bị giảm do phân chia hoặc chia tư, độ chính
xác của phần mẫu đại diện được tạo ra bị giảm. Vì lý do này, phải hết sức cẩn thận khi chuẩn bị các mẫu thử
nghiệm.

9.4.1 Chuẩn bị mẫu thử nghiệm, Quy trình A:
9.4.1.1 Nếu cần thiết, hãy làm ẩm vật liệu để tránh hiện tượng phân tầng hoặc tổn hao các
hạt mịn trong các công đoạn phân chia hoặc chia tư. Hãy cẩn thận khi bổ sung độ ẩm vào mẫu
để duy trì trạng thái chảy tự do của vật liệu.
9.4.1.2 Sử dụng cốc đong, đong bốn cốc từ mẫu. Mỗi lần đong đầy vật liệu từ mẫu, gõ nhẹ
mép dưới của cốc đong lên một bàn làm việc hoặc bề mặt cứng khác ít nhất bốn lần và lắc nhẹ

để được một cốc đong vật liệu cố kết bằng hoặc hơi trên miệng cốc một chút.
9.4.1.3 Xác định và ghi lượng vật liệu trong bốn lần đong này theo khối lượng hoặc theo
thể tích trong một ống nhựa khơ.
9.4.1.4 Trả vật liệu này trở lại mẫu và tiếp tục chia hoặc chia tư mẫu bằng các quy trình
thích hợp trong Thực hành C 702 và có những điều chỉnh cần thiết để có được khối lượng
hoặc thể tích đã xác định . Khi đạt được khối lượng hoặc thể tích này, hai công đoạn chia hoặc
chia tư liên tiếp mà không cần điều chỉnh phải cung cấp được lượng vật liệu chính xác để
chứa đầy cốc đong và tạo ra một mẫu thử nghiệm.

7


HÌNH 3 Máy lắc được vận hành thủ cơng
9.4.1.5 Sấy khô mẫu thử nghiệm tới khối lượng không đổi ở nhiệt độ 230±90F (105 ± 50C)
và để nguội tới nhiệt độ phòng trước khi thử nghiệm.
CHÚ Ý 8 – Các kết quả đương lượng cát trên các mẫu thử nghiệm chưa được sấy khô sẽ thường thấp hơn
các kết quả thu được trên các mẫu thử nghiệm tương tự đã được sấy khơ. Vì đây là một cơng đoạn tiết kiệm thời
gian, cho phép thử nghiệm hầu hết các vật liệu mà không cần sấy khô khi sử dụng giá trị đương lượng cát để xác
định sự phù hợp với một tiêu chuẩn kỹ thuật quy định một giá trị thử nghiệm chấp nhận tối thiểu. Tuy nhiên, nếu
giá trị thử nghiệm thu được thấp hơn giá trị quy định, cần thực hiện lại thử nghiệm trên mẫu thử nghiệm đã sấy
khô. Nếu đương lượng cát xác định được từ một thử nghiệm trên một mẫu thử nghiệm đã sấy khô dưới giới hạn
tiêu chuẩn kỹ thuật tối thiểu, cần thực hiện thêm hai thử nghiệm trên các mẫu thử nghiệm đã được sấy khô từ
cùng mẫu. Đương lượng cát của một mẫu phải được xác định theo phần tính tốn.

9.4.2 Chuẩn bị mẫu thử nghiệm, Quy trình B:
9.4.2.1 Duy trì trạng thái chảy tự do, làm ẩm vật liệu đủ để tránh hiện tượng phân tầng
hoặc tổn hao hạt mịn.
9.4.2.2 Chia hoặc chia tư thành 1000 đến 1500 g vật liệu. Trộn kỹ bằng bay tay trong một
thùng tròn bằng cách xúc vào giữa thùng khi quay thùng theo phương ngang. Tiếp tục trộn
hoặc trộn lại tối thiểu khoảng 1 phút để đạt được độ đồng đều. Kiểm tra vật liệu về điều kiện

độ ẩm cần thiết bằng cách bóp chặt một phần mẫu đã trộn kỹ trong lịng bàn tay. Nếu khuôn
được tạo thành cho phép xử lý cẩn thận mà khơng vỡ khi đó khoảng độ ẩm thích hợp đã đạt
được. Nếu vật liệu q khơ, khn sẽ vỡ, khi đó cần bổ sung nước, trộn lại và thử nghiệm lại
cho đến khi vật liệu tạo được khn. Nếu vật liệu có nước tự do khi đó vật liệu quá ẩm để thử
nghiệm và phải để ráo hoặc sấy khơ bằng khơng khí, trộn thường xun để đảm bảo độ đồng
đều. Vật liệu quá ẩm này sẽ tạo khn tốt khi được kiểm tra lần đầu, vì vậy q trình sấy khơ
sẽ tiếp tục cho đến khi kiểm tra bóp trên vật liệu sấy khơ cho khn dễ vỡ và giòn để xử lý
hơn ban đầ. Nếu hàm lượng độ ẩm “như khi tiếp nhận” nằm trong các giới hạn được mơ tả
trên, có thể tiến hành thử nghiệm mẫu ngay. Nếu hàm lượng độ ẩm được thay đổi để đáp ứng
những giới hạn này, mẫu cần được cho vào trong thùng, đạy nắp hoặc phủ khăn ướt không
tiếp xúc với vật liệu và để yên tối thiểu khoảng 15 phút.
9.4.2.3 Sau thời gian bảo dưỡng tối thiểu, trộn lại trong khoảng 1 phút mà không cần
nước. Khi đã trộn kỹ, dùng bay đắp vật liệu thành một hình nón.
9.4.2.4 Cầm bình đong trong một tay và đẩy nó trực tiếp qua đế của đống đồng thời tay
cịn lại giữ chặt đống đối diện với bình đong.
9.4.2.5 Khi bình có thể di chuyển qua đống và nhơ lên, duy trì đủ lực tay để làm vật liệu
đổ đầy bình tới khi tràn. Ấn chặt lịng bàn tay, nén vật liệu cho đến khi nó cố kết vào trong
bình. Vật liệu dư thừa cần được gạt bằng với đỉnh bình bằng cách di chuyển mép bay theo
chuyển động cưa trên ngang miệng.
9.4.2.6 Để tạo ra thêm các mẫu thử nghiệm, lặp lại các quy trình trong 9.4.2.3 đến 9.4.2.5.
8


10. Chuẩn bị dụng cụ
10.1 Lắp bộ xiphông vào một bình 1,0 galơng (3,8 L) dung dịch canxi clorua làm việc.
Đặt bình lên một giá cao hơn bề mặt làm việc 36±1 in (91±3 cm) (xem Hình 4).
CHÚ Ý 9 – Thay cho bình 1,0 galơng (3,8 L), có thể sử dụng một bình chứa bằng thủy tinh hoặc nhựa có dung
tích lớn hơn với điều kiện mức chất lỏng của dung dịch làm việc được duy trì trong khoảng 36 đến 45 in (91 đến
114 cm) trên bề mặt làm việc.

10.2 Bắt đầu hút bằng xiphông bằng cách thổi vào trên bình dung dịch qua một đoạn ống
ngắn trong khi kẹp tiết lưu được mở.

HÌNH 4 Ống đong, ống phun, bộ chân gia trọng và xiphơng
11. Quy trình
11.1 Hút bằng xiphông 4±0,1 in (102 ± 3mm) (chỉ định trên ống đong) dung dịch canxi
clorua làm việc vào ống nhựa.
11.2 Đổ một trong những mẫu thử nghiệm vào ống nhựa bằng cách sử dụng phễu để tránh
tràn (xem Hình 5).
11.3 Vỗ mạnh đáy ống bằng lòng bàn tay vài lần để giải phóng bọt khí và tăng cường làm
ẩm kỹ mẫu.

9


HÌNH 5 Chuyển các mẫu từ bình đong sang ống
11.4 Để yên mẫu ẩm và ống khoảng 10±1 phút.
11.5 Khi hết thời gian ngâm 10 phút, nút bình, sau đó đánh tơi vật liệu từ đáy bằng cách
lộn ngược ống và đồng thời lắc.
11.6 Sau khi đánh tơi vật liệu từ đáy ống, lắc ống và thành phần chứa trong ống bằng bất
kỳ một trong ba phương pháp sau đây:
11.6.1 Phương pháp sử dụng máy lắc cơ học – Đặt ống đã nút vào máy lắc đương lượng
cát cơ học, thiết lập thời gian và để máy lắc ống và thành phần chứa trong ống khoảng 45±1
giây.
11.6.2 Phương pháp lắc thủ công:
11.6.2.1 Cố định ống đã nút vào ba kẹp lò xo của giá máy lắc đương lượng cát vận hành
bằng tay và thiết lập bộ đếm biên độ về không.
CHÚ Ý 10 – Để ngăn tràn, hãy đảm bảo nút được lắp chặt vào ống trước khi đặt vào máy lắc thủ công.

11.6.2.2 Đứng trực tiếp trước máy lắc và ấn kim trỏ về vạch giới hạn hành trình được sơn

trên tấm lót bằng cách ấn lực đẩy ngang đột ngột vào phần trên của vòng lò xo thép bên phải.
Sau đó bỏ tay ra khỏi vịng và để tác dụng lò xo của các vòng đẩy giá lắc và bình theo hướng
ngược lại mà khơng cần hỗ trợ hay cản trở.
11.6.2.3 Ấn đủ lực lên vòng lò xo thép bên phải trong phần đẩy của mỗi biên độ để đẩy
kim trỏ tới vạch giới hạn hành trình bằng cách ấn vào vịng bằng các đầu ngón tay để duy trì
chuyển động lắc nhịp nhàng (xem Hình 6). Tâm của vạch giới hạn biên độ được định vị để tạo
ra chiều dài biên độ thích hợp và chiều rộng của nó tạo ra các giới hạn dao động cho phép tối
đa. Tác dụng lắc thích hợp chỉ đạt được khi mũi của kim trỏ đảo hướng trong các giới hạn
vạch. Tác dụng lắc thích hợp có thể được duy trì một cách tốt nhất bằng cách chỉ sử dụng tác
dụng của cẳng tay và cổ tay để đẩy sàng.

10


HÌNH 6 Sử dụng sàng lắc thủ cơng
11.6.2.4 Tiếp tục lắc khoảng 100 nhịp.
11.6.3 Phương pháp dùng tay:
11.6.3.1 Giữ ống theo phương nằm ngang như minh họa trong Hình 7 và lắc mạnh theo
chuyển động tuyến tính phương ngang từ bên này sang bên kia.
11.6.3.2 Lắc ống 90 nhịp trong khoảng 30 giây với biên độ 9±1 in (23±3 cm). Một nhịp
được xác định là một chuyển động tiến và lùi trọn vẹn. Để lắc bình ở tốc độ này một cách
thích hợp, người vận hành chỉ được lắc bằng cẳng tay, thả lỏng tồn thân và vai.
11.7 Sau cơng đoạn lắc, dựng đứng ống trên bàn làm việc và tháo nút.
11.8 Quy trình phun:
11.8.1 Trong quy trình phun, để ống thẳng đứng và đế tiếp xúc với bề mặt làm việc. Cắm
ống phun vào đầu ống, tháo kẹp lò xo khỏi ống mềm và rửa vật liệu khỏi các thành ống khi hạ
ống phun. Ấn ống phun xuyên qua vật liệu tới đáy ống bằng thao tác đâm và vặn nhẹ nhàng
khi dung dịch làm việc chảy từ mũi ống phun. Điều này làm vật liệu mịn lơ lửng trên các hạt
cát to hơn (xem Hình 8).
11.8.2 Tiếp tục thao tác đâm và vặn đồng thời làm cho các hạt mịn nổi lên trên cho đến

khi ống đầy tới vạch 15 in (38,0 cm). Sau đó từ từ nâng ống phun mà khơng cần ngắt dịng để
mức chất lỏng được duy trì ở khoảng vạch 15 in (38,0 cm) trong khi rút ống phun. Điều chỉnh
dòng ngay trước khi ống phun được rút hoàn toàn và điều chỉnh mức cuối cùng tới vạch 15 in
(38,0 cm).
11.9 Để yên ống khoảng 20 phút ± 15 giây. Bắt đầu tính thời gian ngay sau khi rút ống
phun.
11.10 Khi hết giai đoạn lắng 20 phút, đọc và ghi mức đỉnh của huyền phù sét và tổng thời
gian lắng. Nếu tổng thời gian lắng quá 30 phút, thực hiện lại thử nghiệm bằng cách sử dụng
ba mẫu riêng biệt của cùng vật liệu. Ghi chiều cao cột sét đối với mẫu yêu cầu thời gian lắng
ngắn nhất là chỉ số sét.

11


HÌNH 7 Sử dụng phương pháp lắc tay

HÌNH 8 Phun
11.11 Xác định chỉ số cát:
11.11.1 Sau khi đã lấy chỉ số sét, đặt bộ chân gia trọng lên bình và từ từ hạ bộ cho đến khi
nó đến khi nó tựa lên cát. Không để đồng hồ va vào miệng của bình khi bộ đang được hạ.
11.11.2 Khi chân gia trọng tựa lên cát, đẩy nhẹ bộ về các vạch trên ống cho đến khi đồng
hồ chạm vào bên trong ống. Trừ đi 10 in (25,4 cm) khỏi mức được chỉ thị bởi mép trên cùng
của đồng hồ và ghi giá trị này là “chỉ số cát” (xem Hình 9).
CHÚ Ý 11 – Xem Phụ lục A1 về sử dụng dụng cụ chân thay thế và quy trình đo.

11.11.3 Khi lấy chỉ số cát, hãy cẩn thận để không ấn lên bộ chân gia trọng vì điều này có
thể tạo ra chỉ số sai.
11.12 Nếu các chỉ số cát hoặc sét nằm trong các vạch khoảng 0,1 in (2,5mm), ghi mức
vạch cao hơn là chỉ số.
12. Tính tốn và Ghi chép

12.1 Tính tốn đương lượng cát tới 0,1% gần nhất như sau:
SE = (chỉ số cát/chỉ số sét) x 100
(1)
trong đó:
SE = đương lượng cát.
12.2 Nếu đương lượng cát tính tốn khơng phải là một số ngun, làm trịn tới số nguyên
lớn hơn gần nhất. Chẳng hạn: nếu mức sét là 8,0 và mức cát là 3,3, đương lượng cát tính được
sẽ là:
12


(3,3/8,0) x 100 = 41,2

(2)

HÌNH 9 Chỉ số cát
Vì đương lượng cát tính tốn này khơng phải là một số ngun, nó sẽ được làm trịn tới số
ngun lớn hơn gần nhất tức là 42.
12.3 Nếu cần lấy trung bình một chuỗi các giá trị đương lượng cát, lấy trung bình các giá
trị số ngun xác định được như mơ tả trong 12.2. Nếu trung bình của những giá trị này
khơng phải là một số ngun, hãy làm trịn tới số nguyên lớn hơn gần nhất như minh họa
trong ví dụ sau:
12.3.1 Tính các giá trị SE: 41,2, 43,8, 40,9.
12.3.2 Sau khi làm tròn từng giá trị tới số nguyên lớn hơn gần nhất, các giá trị là 42, 44,
41.
12.3.3 Xác định giá trị trung bình của những giá trị này như sau:
(42 + 44 + 41)/3 = 42,3
(3)
12.3.4 Vì giá trị trung bình này khơng phải là một số ngun, nó được làm trịn tới số
ngun lớn hơn gần nhất và giá trị đương lượng cát được ghi là 43.

13. Độ chính xác và Sai lệch
13.1 Độ chính xác – Các ước tính độ chính xác sau đây đối với phương pháp thử nghiệm
này dựa trên các kết quả từ chương trình mẫu chuẩn của Phịng thí nghiệm quy chuẩn vật liệu
AASHTO với thử nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp thử nghiệm này và
Phương pháp T176 của AASHTO. Khơng có khác biệt đáng kể giữa hai phương pháp này. Dữ
liệu dựa trên các phân tích của tám kết quả thử nghiệm ghép cặp từ 50 đến 80 phịng thí
nghiệm với khoảng giá trị đương lượng cát trung bình đối với các mẫu dao động trong khoảng
60 đến 90.
13.1.1 Độ chính xác trong phịng thí nghiệm – Độ lệch chuẩn trong phịng thí nghiệm
được xác định là 1,5 đối với các giá trị đương lượng cát lớn hơn 80 và 2,9 đối với các giá trị
nhỏ hơn 80 (1s).9 Do đó, các kết quả của hai thử nghiệm được thực hiện phù hợp bởi cùng
một thí nghiệm viên trên vật liệu tương tự lần lượt không chênh quá 4,2 và 8,2 (d2s).
13.1.2 Độ chính xác liên phịng thí nghiệm – Độ lệch chuẩn liên phịng thí nghiệm được
xác định là 4,4 đối với các giá trị đương lượng cát lớn hơn 80 và 8,0 đối với các giá trị nhỏ

9 Những con số này lần lượt là các giới hạn (1s) và (d2s) như mô tả trong Thực hành C670.
13


hơn 80 (1s).9 Do đó, các kết quả của hai thử nghiệm được thực hiện phù hợp từ các phòng thí
nghiệm khác nhau trên vật liệu tương tự lần lượt khơng chênh q 12,5 và 22,6 9(d2s).
13.1.3 Hiện có thêm dữ liệu về độ chính xác từ một nghiên cứu được thực hiện bởi một cơ
quan bang lưu chuyển các cặp mẫu tới trên 20 phịng thí nghiệm về ba trường hợp riêng biệt.
Khoảng giá trị đương lượng cát trung bình của những mẫu này dao động từ khoảng 30 đến 50;
đây là những vật liệu chứa nhiều hạt mịn hơn các mẫu AMRL được ghi nhận trong 13.1.1 và
13.1.2.
13.1.3.1 Độ lệch chuẩn liên phịng thí nghiệm từ những thử nghiệm của cơ quan này được
xác định là 3,2 (1s). Do đó, trong các phịng thí nghiệm của cơ quan này, các kết quả của hai
thử nghiệm được thực hiện phù hợp từ các phịng thí nghiệm khác nhau trên vật liệu tương tự
không chênh quá 9,1 (d2s).

13.2 Độ sai lệch – Quy trình trong phương pháp thử nghiệm này khơng có độ sai lệch bởi
vì hiện chỉ có phương pháp thử nghiệm này xác dịnhd dược giá trị đương lượng cát.

PHỤ LỤC
(Thơng tin khơng bắt buộc)
A1. QUY TRÌNH ĐỌC CHỈ SỐ CÁT KHI SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ CHỈ SỐ CÁT 1969
VÀ CHÂN ĐÁP ỨNG FIG CỦA ASTM D2419 – 69
A1.1 Những khác biệt trong Thiết bị 1969:
A1.1.1 Xem Hình A.1.1 đối với chân gia trọng 1969 (Bộ C) và các chi tiết của chân 1969
(Mục 14).
A1.2 Quy trình đọc chỉ số cát khi sử dụng bộ chân 1969:
A1.2.1 Sau khi đã lấy chỉ số sét, đặt bộ chân gia trọng lên bình với nắp dẫn hướng ở vị trí trên
miệng bình và nhẹ nhàng hạ bộ cho đến khi nó tựa trên cát. Trong khi hạ chân gia trọng, giữ
một trong các vít điều chỉnh (xem Mục 10 trên Hình A1.1) tiếp xúc với thành bình gần các
vạch sao cho có thể ln thấy được nó. Khi chân gia trọng đã tựa lên cát, đọc và ghi mức sọc
ngang của vít điều chỉnh là giá trị “chỉ số cát”.

Khoan & tarơ cho các
vít RH 3-48 x ¼
3 vị trí

Loại 1200
Khoan & taro ren ¼ - 28 x sâu 1/2

Đường kính khi có vít ở vị trí là
1,187
Các sọc của 10 vít điều
chỉnh phải ngang để lấy
chỉ số

CHÂN -14
BỘ C

Bộ phận số
14
13
12
11

Mơ tả
Chân
Thanh dẫn hướng
Vật gia trọng
Thanh

Kích thước vật liệu
đường kính 1 x 3/4
đường kính 1,50 x 1/4
đường kính 2 x 2,078
ng kớnh ẳ x 17 ẵ
14

Vt liu
ng thic
ng thau
C.R.SH
ng thau


10

Vít điều chỉnh

3-48 x ¼ RH

Đồng thau

HÌNH A.1.1 Bộ chân gia trọng 1969 từ phương pháp thử nghiệm D 2419 - 69

Hiệp hội Thí nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ khơng có nghĩa vụ tn thủ hiệu lực của bất kỳ quyền sáng chế được
công nhận liên quan đến bất kỳ mục nào được đề cập trong quy chuẩn này. Người sử dụng quy chuẩn này hoàn
toàn chịu trách nhiệm về việc xác định hiệu lực của bất kỳ quyền sáng chế và rủi ro của việc vi phạm các quyền
đó.
Quy chuẩn này có thể được ủy ban phụ trách kỹ thuật sửa đổi tại bất kỳ thời điểm nào và được đánh giá lại năm
năm một lần. Trong trường hợp khơng có sửa đổi, quy chuẩn sẽ được tái phê chuẩn hoặc được bị thu hồi. Bạn
có thể đưa ra nhận xét để sửa đổi quy chuẩn này hoặc để bổ sung các tiêu chuẩn và mọi nhận xét xin được gửi
lên trụ sở của ASTM. Nhận xét của bạn sẽ được xem xét một cách kỹ lưỡng tại mỗi cuộc họp của ủy ban phụ
trách kỹ thuật mà bạn có thể tham dự. Nếu bạn cảm thấy những nhận xét của mình chưa nhận được sự quan tâm
thỏa đáng, bạn có thể gửi phản hồi lên Ủy ban Tiêu chuẩn ASTM theo địa chỉ dưới đây.
Quy chuẩn này thuộc bản quyền của ASTM, 100 Barr Harbor Drive, Hòm thư C700, West Conshohocken, PA
19428-2959, Hoa Kỳ. Có thể xin tái bản cụ thể (một hoặc nhiều bản) của quy chuẩn này bằng cách liên hệ
ASTM theo địa chỉ trên hoặc theo số 610-832-9585 (số điện thoại), số 610-832-9555 (fax) hoặc
(e-mail); hoặc qua trang web ASTM (www.astm.org).

15


16