Báo cáo thí nghiệm chuyên môn đường bộ pot

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
Danh sách nhóm II – Đường bộ K50
1. Vũ Trung Hiếu
2. Đỗ Văn Hiếu
3. Bùi Lê Hoàng
4. Nguyễn Văn Hoàng
5. Đỗ Mạnh Huấn
6. Nguyễn Bá Khải
7. Phan Hữu Khéo
8. Nguyễn Văn Khoa
9. Nguyễn Trung Kiên
10.Trần Mạnh Kiên
11.Đoàn Thế Linh
12.Đoàn Văn Luân
13.Hà Văn Luân
14.Nguyễn Tiến Mạnh
15.Phùng Tuấn Minh
Nhóm II-Đường bộ 50 1
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
A-PHẦN LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I : VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM VÀ
KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG CÔNG TRÌNH
Công trình xây dựng là sản phẩm được tạo thành bởi sức lao động của con người,
vật liệu xây dựng, thiết bị lắp đặt vào công trình, được liên kết định vị với đất, có
thể bao gồm phần dưới mặt đất, phần trên mặt đất, phần dưới mặt nước và phần
trên mặt nước, được xây dựng theo thiết kế. Chính vì vậy, chất lượng công trình
xây dựng phụ thuộc nhiều vào chất lượng vật liệu xây dựng. Để đảm bảo được
chất lượng công trình xây dựng, cần tiến hành các thí nghiệm kiểm tra và giám sát
chất lượng chúng trước khi đưa vào sử dụng.
Quản lý chất lượng công trình xây dựng công trình bao gồm các hoạt động quản lý

chất lượng của nhà thầu thi công thông qua việc tiến hành công tác thí nghiệm,
giám sát thi công xây dựng công trình và nghiệm thu công trình xây dựng của chủ
đầu tư, giám sát tác giả của nhà thầu thiết kế xây dựng công trình. Do đó, công tác
thí nghiệm vật liệu là một trong những công tác chính của công tác quản lý chất
lượng vật liệu nói riêng và công tác quản lý chất lượng công trình nói chung.
1.1. Các căn cứ pháp lý khẳng định vai trò của thí nghiệm trong thực tiễn
sản xuất.
- Theo Luật xây dựng, Điều 76: Quyền và nghĩa vụ của nhà thầ thi công xây dựng
công trình quy định:
Nhà thầu xây dựng phải có nghĩa vụ:
d. Kiểm định vật liệu, sản phẩm xây dựng.
- Nghị định 12/2009/NĐ-CP ngày 10 tháng 02 năm 2009 của Chính phủ về Quản
lý dự án đầu tư xây dựng công trình yêu cầu năng lực của tố chức cá nhân tham gia
hoạt động xây dựng như sau:
Tổ chức, cá nhân khi tham gia các lĩnh vực sau đây phải có đủ điều kiện về năng
lực:
a. Lập dự án đầu tư xây dựng công trình;
b. Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình;
c. Thiết kế quy hoạch xây dựng;
d. Thiết kế xây dựng công trình;
đ. Khảo sát xây dựng công trình;
e. Thi công xây dựng công trình;
g. Giám sát thi công xây dựng công trình;
h. Thí nghiệm chuyên ngành xây dựng;
Nhóm II-Đường bộ 50 2
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
i. Kiểm định chất lượng công trình xây dựng;
k. Chứng nhận đủ điều kiện bảo đảm an toàn chịu lực công trình xây dựng và
chứng nhận sự phù hợp về chất lượng công trình xây dựng.
- Quyết định 22/2008/QĐ-BGTVT: Quy chế giám sát trong ngành giao thông vận

tải.
Yêu cầu tư vấn giám sát phải kiểm tra năng lực thí nghiệm trước khi khởi công,
thi công công trình.
- Quyết định 14/2008/QĐ-BGTVT: Ban hành Quy định công nhận và quản lý
hoạt động phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng giao thông.
- Quyết định 11/2008/QĐ-BXD: Ban hành Quy định công nhận và quản lý hoạt
động phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng.
- Thông tư 03/2011/TT-BXD: Hướng dẫn hoạt động kiểm định, giám định và
chứng nhận đủ điều kiện đảm bảo an toàn chịu lực, chứng nhận sự phù hợp về chất
lượng công trình xây dựng.
1.2. Vai trò của thí nghiệm đối với công tác nghiên cứu
a. Nghiên cứu tính chất cơ lý của vật liệu.
- Thông qua thí nghiệm, người ta có thể đánh giá được tính chất cơ lý của
vật liệu từ đó đề xuất ứng dụng làm các cấu kiện phù hợp.
- Là thống số đầu vào quan trọng cho việc tính toán kết cấu.
- Kiểm chứng các loại vật liệu mới và đề xuất hình dạng, kết cấu mới, kết
cấu đặc biệt.
b. Thí nghiệm đo đạc đánh giá cấu kiện, kết cấu mới.
- Bổ trợ cho việc tính toán lý thuyết (tính toán cần giả thiết một số tham số
đầu vào, có nhiều sai số)
- Thực hiện đo đạc trên mô hình kết hợp với tính toán lý thuyết giúp cho
việc ứng dụng kết cấu đảm bảo an toàn tiết kiệm.
c. Thí nghiệm đo đạc lập trạng thái ban đầu, đánh giá tuổi thọ còn lại của công
trình.
- Việc đo đạc lấy các thông tin trạng thái ban đầu để khẳng định chất lượng
theo yêu cầu của thiết kế và là cơ sở để theo dõi chất lượng công trình theo
thời gian.
- Thông qua đo đạc kiểm tra hiện trạng dự báo tuổi thọ còn lại của công
trình.
d. Nghiên cứu điều chỉnh giả thiết lý thuyết.

- Trong khoa học kỹ thuật chuyên ngành, trong cơ học vật rắn biến dạng và
cơ học công trình, việc nghiên cứu lý thuyết chưa giải quyết được đầy đủ mà
phải có kết quả nghiên cứu thực nghiệm để làm cơ sở cho việc đánh giá sự
Nhóm II-Đường bộ 50 3
BO CO TH NGHIM CHUYấN MễN
phự hp ca cỏc gi thit a ra v xỏc nhn giỏ tr ỳng n ca kt qu
nhn c t nghiờn cu lý thuyt.
CHNG II : CC PHNG PHP TH NGHIM
2.1. Đặt vấn đề
Yếu tố ảnh hởng trực tiếp đầu tiên đến chất lợng, khả năng làm việc và tuổi thọ
của công trình là chất lợng của vật liệu sử dụng. Chất lợng đó đợc thể hiện qua giá
trị của các loại cờng độ giới hạn, biến dạng giới hạn, môđun đàn hồi, tính chất và
số lợng các khuyết tật đã tồn tại hoặc xuất hện mới trên công trình trong quá trình
thi công và khai thác.
Các đặc trng về cờng độ biến dạng cũng nh các khuyết tất của vật liệu là những
số liệu và thông tin cần thiết cho cả quá trình thiết kế, chế tạo thi công và khai thác
sử dụng công trình. Để có khả năng thấu hiểu sự làm việc của công trình, trớc tiên
phải tiến hành xác định và đánh giá chất lợng của vật liệu.
Hiện nay trong kỹ thuật xây dựng, việc khảo sát và xác định các đặc trng cơ
bản của vật liệu bằng thí nghiệm thờng đợc thực hiện theo hai phơng pháp cơ bản
là phơng pháp phá hoại mẫu và phơng pháp thí nghiệm không phá hoại.
2.2. Phng php th nghim phá hoi mu
Vật liệu khảo sát đã có sẵn hoặc lấy ra từ công trình đợc chế tạo thành các mẫu
thử. Hình dạng và kích thớc của mẫu thử đợc xác định tuỳ theo:
- Cấu tạo vật liệu
- Mục đích thí nghiệm
- Các quy định trong tiêu chuẩn
Các mẫu vật liệu đợc đa vào máy thí nghiệm tơng ứng với trạng thái làm việc của
vật liệu (kéo, nén, uốn, xoắn), cho chịu tác dụng của lực ngoài có giá trị tăng dần
theo từng cấp cho đến lúc mẫu bị phá hoại hoàn toàn. Dới tác dụng của lực ngoài,

vật liệu trong mẫu thử sẽ bị biến dạng tơng ứng với trị số của ứng suất do các cấp
lực tác dụng gây ra trong mẫu. Tơng ứng với mỗi giá trị của ứng suất, dùng các
dụng cụ đo để đo trị số biến dạng tơng đối trong vật liệu của mẫu thử. Các cặp trị
số của ứng suất và biến dạng tơng đối nhận đợc trong quá trình thí nghiệm phá hoại
mẫu cho phép xây dựng một đờng cong biểu diễn quan hệ giữa ứng suất và biến
dạng của vật liệu khảo sát và đợc gọi là biểu đồ đặc trng của vật liệu, bởi vì qua đồ
thị này có thể xác định đợc các đặc trng cơ - lý của vật liệu khảo sát.
Biểu đồ vật liệu ( - ) nhận đợc qua quá trình thí nghiệm phá hoại mẫu thử th-
ờng là biểu diễn quan hệ giữa ứng suất kép hoặc nén với biến dạng tơng đối theo
một trục dới tác dụng của tải trọg có tốc độ chậm rải, ở môi trờng nhiệt độ phòng
thí nghiệm. Với điều kiện thí nghiệm đó sẽ tạo ra trong mẫu sự kéo hoặc nén tự do
dới ảnh hởng của trờng ứng suất không đổi trên suốt chiều dài làm việc của mẫu
thử. Tuy nhiên, sự làm việc thực tế của vật liệu trên kết cấu công trình thờng chịu
Nhúm II-ng b 50 4
BO CO TH NGHIM CHUYấN MễN
các trạng thái ứng suất phức tạp hơn, không giống hoàn toàn sự làm việc của vật
liệu trong các mẫu thử.
Để có đợc một biểu đồ vật liệu phản ánh đúng đắn trạng thái làm việc thực tế
của vật liệu trong mẫu là rất phức tạp trong các khâu: phơng pháp thí nghiệm, kỹ
thuật đo và biện pháp xử lý kết quả. Chẳng hạn, khi thí nghiệm và xử lý kết quả thí
nghiệm kéo phá hoại mẫu thử để xác định quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của
vật liệu sẽ xảy ra ba trờng hợp sau:
a/ Biểu đồ xây dựng trên quan hệ = f() chịu kéo với giá trị tính toán về ứng suất
và biến dạng tơng đối xuất phát từ tiết diện ban đầu F
o
và chiều dài chuẩn đo
ban đầu L
o
của mẫu thử.
= P/F

o
và = l/L
o
Xây dựng biểu đồ ( - ) theo phơng pháp này thờng rất đơn giản cho việc thí
nghiệm, nhng thực ra cha phải là biểu đồ phản ánh đúng đắn sự làm việc của vật
liệu (đờng a trên hình 2.18).
b/ Biểu đồ ( - ) xây dựng với giá trị tính toán ứng suất xuất phát từ tiết diện bị
thu hẹp của mẫu thử.
Thực ra trong quá trình chịu kéo, tiết diện của mẫu sẽ không còn giữ nguyên
hình dạng ban đầu mà đã bị thu hẹp lại theo sự phát triển của tải trọng (đặc biệt
trong vùng có eo chảy). Nếu tính toán giá trị của ứng suất theo tiết diện co thắt ở eo
thì sẽ nhận đợc đờng quan hệ ( - ) khác với đờng (a)
Đờng quan hệ ( - ) đợc xây dựng với = P/F
eo
và

= l/L
o
sẽ cho dạng gần
đúng với sự làm việc của vật liệu hơn (đờng b trên hình 2.18)
Hình 2.21. Biểu đồ quan hệ giữa ứng suất - biến dạng parabol đối vi kết cấu
bê tông chịu nén không có kiềm chế
c/ Biểu đồ ( - ) xây dựng với giá trị tính toán ứng suất và biến dạng tơng đối
xuất phát từ tiết diện bị thu hẹp và chiều dài cuối cùng của mẫu thử.
Nhúm II-ng b 50 5
BO CO TH NGHIM CHUYấN MễN
Đờng biểu diễn quan hệ ( - ) ở trờng hợp (b) cũng cha phản ánh đầy đủ mối
quan hệ giữa ứng suất và biến dạng trong mẫu chịu kéo. Thật vậy, khi giá trị ứng
suất trong mẫu tăng ( = P/F
eo

) thì độ giãn dài l của mẫu cúng sẽ tăng nhanh nhng
không rải đầu trên toàn bộ chiều dài L
o
ban đầu, mà chỉ tăng nhanh tại vùng xuất
hiện eo chảy.
Nếu xây dựng quan hệ ( - ) với ứng suất = P/F
eo
và biến dạng tơng đối
=l
eo
/L
eo
thì sẽ nhận đợc đờng c trên hình 2.1. Đờng biểu diễn này thể hiện đúng
đắn mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của vật liệu khảo sát.
Qua quá trình nghiên cứu các vật liệu xây dựng cho thấy, biểu đồ đặc trng vật
liệu ( - ) nhận đợc bằng phơng pháp thí nghiệm phá hoại mẫu sẽ chịu ảnh hởng
trực tiếp các yếu tố sau:
a/ Tốc độ gia tải. Để nhận đợc quan hệ giữa ứng suất và biến dạng sát với thực tế
làm việc của vật liệu, khi tiến hành thí nghiệm kéo phá hoại mẫu bình thờng, cần
khống chế tốc độ gia tải lên mẫu quanh giới hạn 100kG/cm
2
/s. Khi tốc độ gia tải v-
ợt quá giới hạn đó, biểu đồ biến dạng của vật liệu nhận đợc sẽ cho giá trị giới hạn
chảy cao hơn. Ngợc lại, khi thí nghiệm với tốc độ thấp hơn 100kG/cm
2
/s, sẽ đợc
biểu đồ có giá trị giới hạn chảy thấp hơn bình thờng. Tuy nhiên giá trị mô đun biến
dạng của vật liệu vẫn giữ nguyên trị số, không chịu ảnh hởng của tốc độ gia tải thí
nghiệm. Bởi vậy, tơng ứng với các tốc độ gia tải ta sẽ đợc một họ đờng cong biến
dạng nằm trong một vùng xác định.

b/ Nhiệt độ môi trờng. Thực tế khảo sát cho thấy, khi tiến hành thí nghiệm kéo phá
hoại mẫu trong môi trờng nhiệt độ khác nhau thì các biểu đồ vật liệu nhận đợc sẽ
khác nhau. Ngoài việc tăng hoặc giảm giá trị giới hạn chảy, khi tiến hành thí
nghiệm trong môi trờng nhiệt độ khác với nhiệt độ bình thờng thì giá trị của môđun
biến dạng của vật liệu cũng thay đổi theo: mô đun biến dạng của vật liệu sẽ giảm
khi nhiệt độ môi trờng tăng và ngợc lại.
c/ Trạng thái ứng suất tác dụng. Biểu đồ quan hệ giữa ứng suất và biến dạng sẽ
không giống nhau khi các mẫu vật liệu chịu tác dụng của trờng ứng suất theo hai
trục và theo ba trục.
Phơng pháp phá hoại mẫu vật liệu thờng đợc tiến hành trong các phòng thí
nghiệm, ở đây các điều kiện thử nghiệm nh: thiết bị máy móc, môi trờng và thời
gian đều đợc khống chế chuẩn; các số liệu nhận đợc của phơng pháp thí nghiệm
này thờng ít chịu ảnh hởng của các yếu tố khác, vì vậy kết quả nhận đợc sẽ phản
ánh tốt tính chất vốn có của vật liệu.
Khi vật liệu làm việc trên kết cấu công trình thực tế sẽ chịu nhiều yếu tố ảnh h-
ởng khác làm thay đổi khả năng chịu lực so với các điều kiện chuẩn. Các phơng
pháp phá hoại mẫu thử thờng ít có khả năng xét đến sự thay đổi đó.
Nhúm II-ng b 50 6
BO CO TH NGHIM CHUYấN MễN
Trên thực tế, để có thể kể đến tất cả những yếu tố ảnh hởng đến sự làm việc của
vật liệu trên công trình thờng dùng các phơng pháp nghiên cứu bằng cách khảo sát
gián tiếp, không phá hoại vật liệu.
2.3. Phơng pháp thí nghiệm không phá hủy mẫu.
Phơng pháp thí nghiệm không phá hoại có u điểm là trong quá trình nghiên cứu
vật liệu không bị h hỏng và không đòi hỏi phải giải phóng vật liệu khỏi trạng thái
làm việc thực tế. Ngoài ra, một số các phơng pháp thí nghiệm không phá hoại còn
có khả năng đánh giá chất lợng và phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong vật
liệu và kết cấu công trình. Vì vậy các phơng pháp khảo sát vật liệu không phá hoại
đợc sử dụng rộng rãi vào việc đánh giá chất lợng ngay trên kết cấu công trình thực
tế.

Phơng pháp không phá hoại thờng giải quyết hai nhiệm vụ cơ bản sau:
- Nhiệm vụ thứ nhất, xác định cờng độ tại nhiều vị trí khác nhau, qua đó đánh giá
đợc mức độ đồng nhất của vật liệu. Trong phơng pháp không phá hoại, các tham số
đo đợc thực hiện bằng những dụng cụ đo thờng là:
+ Các đại lợng liên quan đến độ cứng H của vật liệu nh kích thớc của vết hằn trên
bề mặt vật liệu, độ nẩy đàn hồi của một vật thể có khối lợng xác định khi va chạm
với mặt ngoài của vật liệu khảo sát
+ Các đại lợng liên quan đến độ đặc chắc của vật liệu nh thời gian truyền sóng siêu
âm, tốc độ truyền các sóng dao động đàn hồi cũng nh các sóng dao động điện từ
xuyên qua môi trờng vật liệu nghiên cứu.
Để xác định độ cứng mặt ngoài của vật liệu, thờng dùng các dụng cụ cơ học
nh búa bi, búa có thanh chuẩn, súng bi nhằm mục đích tạo nên những vết lõm
trên về mặt vật liệu mà kích thớc của nó đặc trng cho độ cứng của vật liệu; hoặc
các thiết bị bật nẩy đàn hồi mà trị số của khoảng nẩy đàn hồi đó phản ánh độ cứng
của bề mặt vật liệu.
Để xác định độ đặc chắc của môi trờng vật liệu thờng dùng các loại máy thử
bằng âm thanh, siêu âm, các máy rọi tia rơngen, gamma để truyền các sóng dao
động đàn hồi, các sóng dao động điện từ xuyên qua môi trờng vật liệu để xác định
thời gian truyền sóng (hay tốc độ truyền sóng), giá trị của các tham số này phụ
thuộc vào độ đặc chắc cũng nh cờng độ của vật liệu.
Trong phơng pháp thí nghiệm không phá hoại, để xác định đợc cờng độ của vật
liệu cần phải dùng nguyên lý so sánh chuẩn, tức là từ các số đo nhận đợc khi thử
vật liệu trên kết cấu công trình đa vào đồ thị chuyển đổi chuẩn để suy ra giá trị của
cờng độ vật liệu thực. Chuẩn ở đây là mối quan hệ giữa cờng độ vật liệu với tham
số đo trên dụng cụ đo đợc tiến hành thử trực tiếp trên mẫu vật liệu trong các điều
kiện tiêu chuẩn. Vì thế trong phơng pháp nghiên cứu này, đồ thị chuyển đổi chuẩn
Nhúm II-ng b 50 7
BO CO TH NGHIM CHUYấN MễN
của mỗi máy đo giữ một vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác giá trị c-
ờng độ vật liệu khảo sát. Khi có đồ thị chuyển đổi đúng thì mức độ sai lệch của

thiết bị đo sẽ giảm và độ chính xác của kết quả đo sẽ tăng.
Việc xây dựng biểu đồ chuyển đổi chuẩn cho mỗi một thiết bị đo là không thể
thiếu đợc và thờng mất rất nhiều công sức. Liên quan đến việc xây dựng biểu đồ
chuẩn này cần phải chế tọc một số lợng lớn các mẫu thử vật liệu; chẳng hạn, để có
đợc mác của bê tông thì chỉ cần có kết quả nén phá hoại của 3 đến 9 mẫu thử, nhng
để nhận đợc một điểm trung bình đặc trng cho cờng độ của bê tông trên đồ thị
chuẩn cần phải tiến hành từ 70 đến 100 thí nghiệm. Vì vậy, để xây dựng một biểu
đồ chuẩn cho súng bi hay súng bật nẩy thì cần phải tiến hành thử từ 700 đến 1000
thí nghiệm phá hoại mẫu.
+ Nhiệm vụ thứ hai và cũng là nhiệm vụ chủ chốt của phơng pháp thí nghiệm
không phá hoại vật liệu là phát hiện các khuyết tật tồn tại bên trong môi trờng vật
liệu do quá trình chế tạo, do ảnh hởng của các tác động khác bên ngoài hoặc tải
trọng tác dụng. Các khuyết tật đó thờng là lỗ rỗng, bọt khí, vết nứt, sứt mẻ, lớp vật
liệu bên ngoài bị biến chất Các khuyết tật này có thể là nguyên nhân trực tiếp
dẫn đến làm giảm tuổi thọ hoặc phá hoại kết cấu công trình. Cho nên, việc thăm
dò, phát hiện và đo đạc xác định kích thớc các khuyết tật tồn tại trong môi trờng
vật liệu là vấn đề quan trọng trong việc đánh giá chất lợng của kết cấu công trình.
Từ nhu cầu đó của thực tế sản xuất, trong lĩnh vực đo lờng đo hình thành một hệ
thống máy móc thiết bị thăm dò và phát hiện hoàn chỉnh các khuyết tất trong vật
liệu, đặc biệt là trong kết cấu kim loại và đờng hàn. Các loại thiết bị thăm dò
khuyết tật này đợc nghiên cứu và chế tạo theo nhiều cơ sở vật lý khác nhau nh kỹ
thuật vô tuyến điện tử, kỹ thuật điện từ, âm thanh, từ trờng và các tia vật lý phóng
xạ
Hiện nay trong sản suất, khi khảo sát các đặc trng cơ - lý của vật liệu xây dựng
thờng đợc tiến hành đồng thời cùng một lúc cả hai phơng pháp thí nghiệm phá hoại
và thí nghiệm không phá hoại vật liệu. Kết quả nhận đợc từ hai phơng pháp này sẽ
bồi bổ cho nhau để có đợc những kết luận đánh giá chất lợng của vật liệu trên công
trình với độ tin cậy và chính xác cao.
Nhúm II-ng b 50 8
BO CO TH NGHIM CHUYấN MễN

CHNG III : MT S DNG C V THIT B O DNG TRONG
TH NGHIM V KIM NH CễNG TRèNH
3.1. Sỳng bt ny (TCXDVN 162:2004 Bờ tụng nng- phng phỏp xỏc nh
cng nộn bng sỳng bt ny)
Trong phng phỏp kho sỏt khụng phỏ hy cng vt liu, cỏc tham s o c
xỏc nh thụng qua mt tham s no ú ca vt liu cú liờn quan n c trng cng
nh cng b mt, c chc ca vt liu. Khi o cỏc i lng liờn quan n
cng ca vt liu nh kớch thc vt hng trờn b mt vt liu, ny n hi ca
mt vt th cú khi lng xỏc nh khi va chm vi mt ngoi ca vt liu kho sỏt,
ta thng dựng cỏc dng c c hc nh bỳa bi, bỳa cú thanh chun, sỳng binhm
mc ớch to nờn nhng vt lừm trờn v mt vt liu m kớch thc ca nú c trng
cho cng ca vt liu hoc cỏc thit b bt ny n hi m tr s ca khong ny
n hi ú phn ỏnh cng ca b mt vt liu.
3.1.1. Phm vi ỏp dng
Tiêu chuẩn này dùng để xác định cờng độ nén và độ đồng nhất của bê tông
nặng trong kết cấu bằng súng bật nẩy.Súng bật nẩy là phơng pháp thí nghiệm gián
tiếp: cờng độ nén của bê tông đợc xác định thông qua việc xác định độ cứng (trị bật
nẩy) của lớp bê tông bề mặt của kết cấu.
Lựa chọn phơng pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCXD 239:2000.
Không áp dụng tiêu chuẩn này trong các trờng hợp sau:
- Đối với bê tông có mác dới 100 và trên 500;
- Đối với bê tông dùng các loại cốt liệu lớn có kích thớc trên 40 mm
(Dmax>40mm);
- Đối với vùng bê tông bị nứt, rỗ hoặc có các khuyết tật;
- Đối với bê tông bị phân tầng hoặc là hỗn hợp của nhiều loại bêtông khác
nhau;
- Đối với bê tông bị hoá chất ăn mòn và bê tông bị hoả hoạn;
- Không đợc dùng tiêu chuẩn này thay thế yêu cầu đúc mẫu và thử mẫu nén.
3.1.2. Cỏc yờu cu sỳng bt ny v quy nh khi thớ nghim
a. tin hnh thớ nghim, s dng cỏc sỳng bt ny Schimdt hoc cỏc thit b

cú cu to v tớnh nng tng t.
b. Cỏc sỳng bt ny c dựng thớ nghim xỏc nh cng bờ tụng phi
c kim nh 6 thỏng mt ln.
Sau mi ln hiu chnh hoc thay chi tit ca sỳng bt ny, phi kim nh li.
c. Vic kim nh sỳng bt ny c tin hnh trờn e thộp thun hỡnh tr cú
khi lng khụng nh hn 10kg.
cng ca e thộp khụng nh hn HB500. Ch s bt ny trờn e chun N09
Proceq Thy S cú giỏ tr bng 802 vch chia trờn thang ch th ca sỳng bt ny.
Nhúm II-ng b 50 9
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
d. Khi kiểm định súng bật nảy trên đe chuẩn, độ chênh lệch của từng kết quả thí
nghiệm riêng biệt so với giá trị trung bình của 10 phép thử, không được vượt quá ±5%.
Nếu quá ±5% thì cần phải hiệu chỉnh lại súng bật nẩy.
Giá trị trung bình n’ của 10 lần bắn trên đe thép chuẩn khi kiểm tra súng để thí
nghiệm trên kết cấu không chênh lệch quá ±2,5%, so với giá trị trung bình n của 10 lần
bắn trên đe chuẩn khi xây dựng đường chuẩn. Nếu chênh lệch trong khoảng 2,6-5% thì
kết quả thí nghiệm phải được hiệu chỉnh bằng hệ số K
n
,
n
n
K
n
=
(1)
Trong đó:
n là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm mẫu
xây dựng đường chuẩn)
n’ là giá trị bật nẩy trên đe thép chuẩn (khi kiểm tra súng, để thí nghiệm trên
kết cấu)

e. Sau mỗi lần thí nghiệm, súng bật nẩy cần được lau sạch bụi bẩn, cất giữ
trong hộp, để ở nơi khô ráo.
Việc bảo dưỡng và kiểm định do cơ quan chuyên môn có thẩm quyền thực
hiện.
f. Thí nghiệm xác định cường độ trên các kết cấu có chiều dày theo phương thí
nghiệm không nhỏ hơn 100mm.
g. Khi tiến hành thí nghiệm, các điểm thí nghiệm cách mép kết cấu ít nhất
50mm. Đối với mẫu thí nghiệm, các điểm thí nghiệm cách mép mẫu ít nhất
30mm. Khoảng cách giữa các điểm thí nghiệm trên kết cấu hoặc trên mẫu
không nhỏ hơn 30mm.
h. Độ ẩm của vùng bê tông thí nghiệm trên kết cấu không chênh lệch quá 30%
so với độ ẩm của mẫu bê tông khi xây dựng biểu đồ quan hệ R-n. Nếu vượt quá
giới hạn này, có thể sử dụng hệ số ảnh hưởng của độ ẩm khi đánh giá cường độ
bê tông.
i. Tuổi bê tông của kết cấy được kiểm tra từ 14 đến 56 ngày. Nếu vượt quá thời
gian này, có thể sử dụng hệ số ảnh hưởng của tuổi khi đánh giá cường độ bê
tông.
k. Bề mặt bê tông của vùng thí nghiệm phải được đánh nhẵn và sạch bụi, diện
tích của mỗi vùng thí nghiệm trên kết cấu không nhỏ hơn 400 cm
2
. Nếu bề mặt
của kết cấu có lớp trát hoặc trang trí phải bóc bỏ những lớp đó đi cho lộ bề mặt
bê tông.
Nhóm II-Đường bộ 50 10
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
l. Khi thí nghiệm, trục của súng phải luôn đảm bảo vuông góc với bề mặt của
bê tông. Phương thí nghiệm trên kết cấu và trên mẫu để xây dựng quan hệ R-n
phải như nhau.
m. Đối với mỗi vùng thí nghiệm trên kết cấu (hoặc trên mẫu) phải tiến hành thí
nghiệm không ít hơn 16 điểm, có thể loại bỏ 3 giá trị dị thường lớn nhất và 3

giá trị dị thường nhỏ nhất còn lại 10 giá trị lấy trung bình. Giá trị bật nẩy xác
định chính xác đến 1 vạch chia trên thang chỉ thi của súng bật nảy.
n. Giá trị bật nẩy trung bình n của mỗi vùng trên kết cấu được tính theo công
thức:
n=n
b
.K
n
Trong đó:
n
b
là giá trị bật nẩy trung bình của vùng;
K
n
là hệ số được xác định theo công thức (1) khi tính các giá trị bật nẩy trung
bình của từng vùng thí nghiệm.
3.2. Máy đo siêu âm (TCXD 225:1998 Bê tông nặng-Đánh giá chất lượng bê tông-
Phương pháp xác định vận tốc xung siêu âm)
Khi sóng siêu âm truyền qua môi trường vật liệu bê tông được tạo thành từ nhiều vật
liệu thành phần như cát, sỏi, đá, xi măng,…các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ,
khuyếch tán xảy ra đồng thời và được đặc trưng bởi sự khuyếch tán năng lượng và tốc
độ truyền sóng trong trường hợp này phụ thuộc chủ yếu vào độ đồng nhất, mật độ,…
của vật liệu bê tông hay gọi chung là chất lượng vật liệu bê tông. Vì vậy, khi tiến hành
thu nhận sóng siêu âm sau khi đã được truyền qua một phạm vi nghiên cứu có thể
đánh giá được chất lượng của vật liệu bê tông trong phạm vi truyền sóng âm đó. Chất
lượng của vật liệu bê tông được phản ánh trực tiếp bởi cường độ chịu nén của loại bê
tông đó. Vì vậy, vận tốc truyền sóng siêu âm trong cấu kiện có quan hệ với cường độ
chịu nén của bê tông trong cấu kiện. Thông qua mối quan hệ này, chúng ta có thể xác
định được cường độ chịu nén của bê tông khi biết được vận tốc truyền sóng siêu âm
qua cấu kiện.

3.2.1. Phạm vi áp dụng và ứng dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định vận tốc xung siêu âm (không
phá hủy) để đánh giá chất lượng bê tông, bê tông cốt thép và bê tông ứng suất trước.
Phương pháp đo vận tốc xung siêu âm của sóng dọc lan truyền trong bê tông
được ứng dụng để:
a. Xác định độ đồng nhất của bê tông trong 1 cấu kiện hoặc giữa nhiều cấu
kiện.
Nhóm II-Đường bộ 50 11
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
b. Xác định sự hiện diện và dự đoán sự phát triển của vết nứt, xác định các lỗ
rỗng và các khuyết tật khác.
c. Đo sự thay đổi đặc tính của bê tông theo thời gian.
d. Kiểm tra chất lượng bê tông dựa trên mối quan hệ giữa vận tốc xung siêu âm
và cường độ.
e. Xác định mô đun đàn hồi tĩnh và hệ số Poisson động của bê tông.
3.2.2. Thiết bị đo
3.2.2.1. Quy định chung
Các bộ phận chủ yếu của thiết bị bao gồm: bộ phận tạo xung điện, 1 đôi đầu dò,
bộ phận khuyếch đại và bộ phận thiết bị điện đếm thời gian giữa 2 điểm: thời điểm lúc
xung bắt đầu phát ra từ đầu dò phát và thời điểm xung bắt đầu đến đầu dò thu. Có 2
loại thiết bị điện đếm thời gian và hiển thị kết quả đếm, một loại dùng màn hiện sóng
và hiển thị xung nhận được trên một thang đo thời gian thích hợp, loại kia dùng bộ
đếm thời gian và hiển thị bằng số đo đọc trực tiếp.
3.2.2.2. Các đặc trưng kỹ thuật
a. Có khả năng đo thời gian truyền qua độ dàu trong phạm vi từ 100mm đến 3m
với độ chính xác là ±1%.
b. Xung kích thích có độ dốc không lớn hơn ¼ chu kỳ dao động của đầu phát.
c. Khoảng ngắt giữa các xung phải đủ lớn để đảm bảo rằng với các mẫu bê tông
kiểm tra có kích thước nhỏ thì mặt trước của tín hiệu xung nhận được không bị ảnh
hưởng do sự dội lại của xung đã được tạo ra trong chu kỳ phát trước đó.

d. Quá phạm vi giới hạn về nhiệt độ, độ ẩm của môi trường xung quanh và điện
áp của nguồn điện mà người chế tạo máy yêu cầu, thiết bị vẫn giữ được các đặc tính
của mình.
3.2.2.3. Đầu dò
Thông thường các loại đầu dò có tần số nằm trong phạm vi 20KHz đến
150KHz, khi quãng đường truyền rất dài có thể dùng loại đầu dò có tần số thấp đến
10KHz và ngược lại có thể dùng loại đầu dò có tần số đến 1MHz cho vữa và hồ xi
măng. Thông dụng nhất là 50-60KHz.
3.2.2.4. Xác định thời điểm đến mặt trước của xung
a. Quy định chung
Mục đích của việc xác định này là đo thời gian cần thiết cho mặt trước xung
truyền xuyên qua bê tông. Các thiết bị đo phải có khả năng xác định được thời điểm
đến của phần xung đến sớm nhất. Về mặt kỹ thuật, có thể phân biệt được tín hiệu xung
với nhiễu khi tỉ số tín hiệu xung/nhiễu nhỏ hơn 1, song độ chính xác yêu cầu 1% của
thời gian truyền lại chỉ đạt được khi tỉ số này lớn hơn.
b. Máy hiển thị dào động bằng màn hiện sóng
Nhóm II-Đường bộ 50 12
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
Trong trường hợp đo thời gian bằng màn hiện sóng thì xung cần được khuyếch
đại cho đến khi thấy xuất hiện xung răng cưa trên trục thời gian. Giao điểm của tiếp
tuyến đường cong tín hiệu với trục thời gian được coi là thời điểm đến mặt trước xung.
Chọn 1 trong những giao điểm này làm gốc để đếm thời gian.
c. Thiết bị hiển thị số
Khi dùng thiết bị hiển thị số, xung nhận được phải được khuyếch đại và định
hình theo độ dốc tương ứng của xung kích thích để bộ đếm bắt đầu làm việc.
Bộ đếm phải đếm từ mặt trước xung và đếm trong khoảng thời gian phù hợp với
độ chính xác đã nêu ở điểm 3.2.2.2. Tuy nhiên, độ chính xác tuyệt đối của thiết bị luôn
luôn bị hạn chế bởi tỉ số tín hiệu xung/nhiễu.
Khi dùng thiết bị hiển thị số có thể xảy ra trường hợp thiết bi hiển thị thời gian
đo sóng thứ hai chứ không phải do sóng đầu tiên của xung khởi động bộ đếm gây ra.

Cần xem xét dạng tổng quát của kết quả đo để loại trừ sai số do nguyên nhân này.
3.2.2.5. Chỉnh 0 cho thiết bị đếm thời gian
Cần chỉnh 0 cho thiết bị đo vì số đo ảnh hưởng bởi độ dốc của xung truyền qua
vật liệu đầu dò và truyền trong cáp của đầu dò. Cần điều chỉnh độ dốc xung quanh một
cách thích hợp cho thiết bị đo để không ảnh hưởng đến kết quả đo.
Việc điều chỉnh độ dốc xung được thực hiện bằng cách đặt 2 đầu dò lên 2 đầu
đối diện của thanh chuẩn đã biết trước thời gian truyền trong nó. Trong mọi lần điều
chỉnh, phải đặt đầu dò lên thanh chuẩn một cách như nhau. Dùng một lớp đệm truyền
âm mỏng và ấn chặt đầu dò lên đầu mút của thanh chuẩn.
Mỗi khi thay đổi loại đầu dò hay độ dài cáp, cần chỉnh 0 chuẩn xác cho máy
bằng cách hoán vị 2 đầu dò. Tùy theo loại cáp và sự ổn định của nguồn điện mà chỉnh
0 thường xuyên hơn cho máy.
3.2.2.6. Kiểm tra độ chính xác của phép đo thời gian truyền
Độ chính xác của phép đo thời gian truyền xung phụ thuộc vào thiết bị điện
dùng để đo thời gian và độ nhạy của nó trong việc phát hiện mặt xung.
Cần kiểm tra các đặc tính của thiết bị bằng cách đo trên 2 thanh chuẩn đã biết
trước thời gian truyền xung trong chúng với độ chính xác ±0,2µs. Chu kì kiểm định
máy là 5 năm/lần hoặc kiểm tra khi máy bị hư hỏng, hay bị cơ sở chế tạo nó đưa về
sửa chữa. Việc kiểm tra máy phải được nơi chế tạo nó hoặc phòng kiểm chuẩn công
nhận, căn cứ vào thanh chuẩn có thời gian truyền theo đúng quy định của tiêu chuẩn
Quốc gia.
Các phép đo trên thanh chuẩn được thực hiện như mô tả ở mục 3.2.2.4. Kết quả
kiểm tra không được sai khác quá ±0,5% so với trị số đã biết của thanh chuẩn.
3.2.2.7. Độ chính xác của phép đo độ dài đường truyền
Nhóm II-Đường bộ 50 13
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
Sai số cho phép của phép đo độ dài là ±1%. Ở những chỗ không đo trực tiếp
được chiều dài đường truyền thì dùng kích thước danh nghĩa và dung sai của nó theo
thiết kế và phải ghi điều này vào báo cáo. Với những đường truyền có chiều dài nhỏ
hơn 300mm, không cho phép lấy kích thước theo thiết kế vì như vậy sai số sẽ lớn.

CHƯƠNG IV : HƯỚNG DẪN XÂY DỰNG ĐỀ CƯƠNG THÍ NGHIỆM
Các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu hiện hành sử dụng cho môn học:
- TCXDVN 239:2006 “Bê tông nặng-Chỉ dẫn đánh giá cường độ trên kết cấu công trình”.
- TCXDVN 162:2004 “Bê tông nặng- phương pháp xác định cường độ nén bằng súng bật
nảy”.
- TCXD 225:1998 “Bê tông nặng-Đánh giá chất lượng bê tông-Phương pháp xác định vận
tốc xung siêu âm”.
- TCVN 171:1989 “Bê tông nặng-Phương pháp không phá hoại sử dụng kết hợp máy đo
siêu âm và súng bật nẩy để xác định cường độ nén”.
- TCVN 8861:2011 “Áo đường mềm-Xác định mô đun đàn hồi của nền đất và các lớp kết
cấu áo đường bằng phương pháp sử dụng tấm ép cứng”.
- TCVN 3015:1993 “Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng-Lấy mẫu, chế tạo và bảo
dưỡng mẫu thử”.
- TCVN 3118:1993 “Bê tông nặng-Phương pháp xác định cường độ nén”.
- TCVN 8866:2011 “Mặt đường ô tô-Xác định độ nhám mặt đường bằng phương pháp
rắc cát-Thử nghiệm”.
CHƯƠNG V : HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH CÁC BÀI THÍ NGHIỆM
Nhóm II-Đường bộ 50 14
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
B-PHẦN THỰC HÀNH
BÀI 1: PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM SIÊU ÂM KẾT HỢP SÚNG BẬT NẢY
XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN BÊ TÔNG XI MĂNG.
1.1. Nhiệm vụ thí nghiệm
- Xác định cường độ chịu nén của bê tông dựa trên mối tương quan giữa cường độ
nén của bê tông (R)với 2 số đo đặc trưng của phương pháp không phá hoại: vận tốc xuyên
(v) của siêu âm, độ cứng bề mặt của bê tông qua trị số(n) đo được trên súng thử bê tông
loại bật nảy.
- Làm quen với phương pháp thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bê tông mà
không phá hủy mẫu.
- Biết cách sử dụng các thiết bị đo để xác định được vận tốc sóng siêu âm (v) và trị số

(n) của súng bật nảy. Từ đó, xác định được cường độ chịu nén ( R) của bê tông.
- Tài liệu tham khảo: TCXDVN 225:98; TCXDVN 171:89; TCXDVN 162:2004
1.2. Mô hình thí nghiệm
- Mẫu bê tông M18 để tiến hành thí nghiệm đã được đúc sẵn, có kích thước
15cmx15cmx60cm với một số thành phần đặc trưng như sau :
+ Xi măng PCB40.
+ Hàm lượng xi măng 375kg/m
3
.
+ Cốt liệu lớn: đá dăm D
max
= 20 mm.
1.3. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
- Máy đo siêu âm để xác định vận tốc siêu âm là thiết bị chuyên dung được quy định
trong tiêu chuẩn TCXD 84:14.
- Thiết bị sử dụng để xác định độ cứng bề mặt của bê tông là súng thử bê tông loại bật
nảy thông dụng với năng lượng va đập từ 0,225 – 3 KGm.
1.4. Các bước tiến hành thí nghiệm
- Lập phương án thì nghiệm. Đối với thí nghiệm súng bật nảy, vùng kiểm tra trên bề
mặt bê tông có diện tích 500cm2; tiến hành đo 16 điểm rồi loại đi 3 điểm có giá trị đo lớn
nhất và 3 điểm có giá trị đo nhỏ nhất. Đối với thí nghiệm siêu âm, tiến hành đo 5 điểm
cách nhau 10cm theo phương pháp truyền trực tiếp.
- Trước khi đo, làm sạch và mài phẳng vùng sẽ kiểm tra. Đối với máy đo siêu âm, còn
bôi một lớp mỡ nhỏ lên vị trí đo để đảm bảo độ nhạy của hai đầu dò.
- Chuẩn bị và tiến hành đo bằng máy siêu âm và súng bật nảy.
- Tính toán cường độ bê tông từ các số liệu đo.
Nhóm II-Đường bộ 50 15
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
1.5. Tính toán và xử lý kết quả thí nghiệm
1.5.1. Xử lý kết quả thí nghiệm

- Tính vận tốc truyền sóng trung bình V
tb
:
+ Dựa vào chiều dài truyền sóng l, thời gian truyền của xung siêu âm t, ta xác định
được vận tốc truyền sóng theo công thức :
3
.10
l
v
t
=
(m/s)
Với : l – khoảng cách giữa 2 đầu thu và phát của máy (mm).
t - thời gian truyền xung siêu âm (µs).
+ Tính vận tốc truyền sóng trung bình V
tb
:
( )
10
1
/
10
i
i
tb
v
V m s
=
=
∑

- Tính trị số bật nảy trung bình của súng bật nảy :
+ Xác định trị số bật nảy hiệu chỉnh góc bắn n:
- Từ thí nghiệm, ta xác định được trị số bật nảy đo được trên súng. Nếu phương của
súng tạo với phương ngang 1 góc α thì trị số bật nảy tại điểm kiểm tra phải được hiệu
chỉnh như sau :
1
n n n= + ∆
(vạch)
Trong đó :
+n :Trị số bật nảy của điểm kiểm tra.
+
1
: Trị số bật nảy đo được trên súng.
+∆n : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào góc α và lấy theo catalôcủa súng.
Với α = -90
o
do ta bắn vuông góc với mẫu theo chiều hướng xuống
Hệ số hiêu chỉnh trị số bật nảy được lấy như sau:
Trị số bật nẩy đo
được
∆n
trên súng(ni) α=90
o
α=+45
o
α=-45
o
α=-90
o
10 - - 2.5 3.5

20 -5.5 -3.5 2.5 3.5
Nhóm II-Đường bộ 50 16
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
30 -5.0 -3.0 2.0 3.5
40 -4.0 -2.5 2.0 3.5
- Tính trị số bật nảy trung bình của súng bật nảy :
10
1
10
i
i
tb
n
n
=
=
∑
Trong đó:
+ n
i
là trị số bật nảy tại điểm đo thứ i
1.5.2. Tính toán cường độ bê tông
R = C
o
.R
o
Trong đó :
- R
o
:Cường độ nén của vùng kiểm tra được xác định bằng biểu đồ 1 hoặc tra bảng 7

tương ứng với vận tốc siêu âm V
tb
và trị số bật nảy n
tb
đo được trong vùng đó.
- C
o
:Hệ số ảnh hưởng dùng để xét đến sự khác nhau giữa thành phần của bê tông
vùng thử và bê tông tiêu chuẩn.
C
o
= C
1
.C
2
.C
3
.C
4
Trong đó :
- C
1
Hệ số ảnh hưởng của mác xi măng sử dụng để chế tạo cấu kiện kết cấu xây
dựng.
- C
2
Hệ số ảnh hưởng của hàm lượng xi măng dùng để chế tạo 1m
3
bê tông.
- C

3
Hệ số ảnh hưởng của loại cốt liệu lớn sử dụng để chế tạo cấu kiện.
- C
4
Hệ số ảnh hưởng của đường kính lớn nhất của cốt liệu sử dụng để chế tạo cấu
kiện.
*Mẫu M18:
- Bảng tính toán vận tốc truyền
Thời gian
truyền
Khoảng
cách
Vận tốc
truyền
(µs) (mm) (m/s)
20,6 150 7281,55
Nhóm II-Đường bộ 50 17
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
20,6 150 7281,55
20,8 150 7211,54
20,7 150 7246,38
20,6 150 7281,55
Trung bình 7260,51

⇒
Vận tốc truyền sóng siêu âm trung bìnhV
tb
= 7260,51 m/s
- Bảng tính toán trị số bật nảy
Trị số bật

nảy
Góc
nghiêng
Hệ số hiệu
chỉnh
Trị số bật nảy sau
hiệu chỉnh
n
1
(vạch) α
n∆
n (vạch)
37 90 - -
39 90 3,5 42,5
38 90 - -
39 90 3,5 42,5
40 90 3,5 43,5
40 90 - -
41 90 - -
40 90 3,5 43,5
39 90 3,5 42,5
41 90 - -
38 90 3,5 41,5
38 90 3,5 41,5
40 90 3,5 43,5
39 90 3,5 42,5
38 90 - -
39 90 3,5 42,5
Trung bình
42,6

Sau khi loại bỏ 3 giá trị lớn nhất và 3 giá trị nhỏ nhất theo TCXDVN 162:2004, giá trị
trung bình của 10 giá trị còn lại sau khi hiệu chỉnh là n
tb
=42,6 vạch.
- Do ứng với số vạch là v
tb
=7260,51 m/s và n
tb
=42,6 vạch ta không thể tra được giá trị
Ro trong biểu đồ 1-biểu đồ xác định cường độ bê tông chuẩn TCVN 171-1989
- Hê số ảnh hưởng C
o
:
Nhóm II-Đường bộ 50 18
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
+ Xi măng sử dụng là PCB40, nên C
1
= 1,04.
+ Hàm lượng xi măng là 375 kg/m
3
nên C
2
= 1,03.
+ Cốt liệu lớn là đá dăm và v > 4400 m/s nên C
3
= 1,00.
+ Đường kính lớn nhất của cốt liệu là D
max
= 20 mm nên C

4
= 1,03.
Vậy hệ số ảnh hưởng là :
C
o
= C
1
.C
2
.C
3
.C
4
=1,04.1,03.1,00.1,03=1,103
BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH
CƯỜNG ĐỒ NÉN CỦA BÊ TÔNG
1. Công trình : Thực hành thí nghiệm
2. Tiêu chuẩn : TCXD 171-1989
Nhóm thí nghiệm : II Lớp : Đường bộ K50
Thành phần cấp phối bê tông:
Xi măng PCB40 375kg
Đá dăm Dmax = 20 mm
Nhóm II-Đường bộ 50 19
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
Tên
Kết quả siêu âm Kết quả bắn súng
Các hệ số
hiệu
chỉnh C
Cường độ

nén bê
tông
Chiều
dài
đường
truyền
Thời
gian
truyền
Vận
tốc
truyền
Vận
tốc
trung
bình
Trị số
bật
nảy
Góc
bắn
Trị số
bật
nảy
hiệu
chỉnh
góc
bắn
Trị số
bật

nảy
trung
bình
(mm) (µs) (m/s) (m/s)
(vạch
)
(độ)
(vạch
)
(vạch
)
C=
4
1
i
i
C
=
∑
(daN/cm2)
Mẫ
u
M18
150 20,6
7281,55
7260,51
39 -90 42,5
42,6
C
1

= 1,04
C
2
=1,03
C
3
=1,00
C
4
=1,03
C=1,103
Không tra
được
39 -90 42,5
150 20,6
7281,55
40 -90 43,5
40 -90 43,5
150 20,8
7211,54
39 -90 42,5
38 -90 41,5
150 20,7 7246,38
38 -90 41,5
40 -90 43,5
150 20,6 7281,55
39 -90 42,5
39 -90 42,5
1.6. Nhận xét và kết luận
*Nhận xét :

- Vì mẫu bê tông được đúc sẵn có mác bê tông lớn hơn 350 daN/cm
2
nên ta không
thể tra biểu đồ để xác định cường độ của mẫu .
*Kết luận:
- Phương pháp xác định cường độ nén của bê tông bằng sóng siêu âm và súng bật
nảy mang tính tương đối.
- Phương pháp này có ưu điểm là không phá hoại mẫu, đánh giá được cường độ của
toàn bộ cấu kiện bê tông.
- Nhưng nhược điểm là có các sai số do: thiết bị đo, bề mặt của cấu kiện, trình độ
của người thí nghiệm…do vậy,kết quả chỉ mang tính chất tương đối.
Nhóm II-Đường bộ 50 20
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
BÀI 2: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MÔ ĐUN ĐÀN HỒI CỦA VẬT LIỆU ĐẤT,
VẬT LIỆU GIA CỐ, BÊ TÔNG XI MĂNG
2.1. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi của vật liệu đất gia cố.
2.1.1. Nhiệm vụ thí nghiệm
- Xác định được giá trị mô đun đàn hồi của mẫu đất gia cố xi măng bằng cách nén
hạn chế nở hông theo đúng điều kiện thực tế ở hiện trường.
- Giúp sinh viên làm quen và biết cách thí nghiệm để xác định mô đun đàn hồi của
nền đất và các lớp kết cấu áo đường mềm bằng phương pháp sử dụng tấm ép cứng.
- Tài liệu tham khảo:TCVN 8861:2011 “Áo đường mềm-Xác định mô đun đàn hồi
của nền đất và các lớp kết cấu áo đường bằng phương pháp sử dụng tấm ép cứng”.
2.1.2. Mô hình thí nghiệm
Mẫu đất gia cố xi măng có thành phần 4% xi măng và 9% tro bay. Mẫu được chế
tạo trong phòng theo cối CBR có D=152,4mm, H=116,43mm và đầm nén đến độ chặt yêu
theo công đầm nén Proctor tiêu chuẩn.
Tiến hành thí nghiệm với 2 mẫu.
2.1.3. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
- Máy nén kiểu đòn bẩy có tỷ lệ là 1: 10, tác dụng lên mẫu một lực gấp 10 lần cấp tải

thí nghiệm.
- Tấm ép cứng: tấm thép hình tròn, đủ độ cứng có đường kính bằng 1/3 đường kính
mẫu (khoảng 5cm)
- Đồng hồ đo biến dạng có vạch đo chính xác đến 0,01 mm.
- Giá đỡ đồng hồ đo biến dạng.
- Cát khô, sạch (lọt qua sang mắt vuông 0,6 mm và nằm trên sang 0,3mm) để tạo
phẳng bề mặt thí nghiệm.
2.1.4. Các bước tiến hành thí nghiệm
- Chuẩn bị mẫu thí nghiệm với độ chặt yêu cầu và được bảo dưỡng trong môi trường
ẩm đủ ngày quy định.
- Đưa mẫu lên bàn nén. Làm sạch bề mặt mẫu và sử dụng cát mịn với khối lượng ít
nhất để tạo mặt phẳng nằm ngang dưới tấm ép cứng.
- Lắp đặt thiết bị đo: đặt tấm ép cứng trên bề mặt mẫu đã tạo phẳng, lắp đặt kích gia tải
(có gắn sẵn đồng hồ đo biến dạng) lên trên tấm ép sao cho tâm kích gia tải trùng với tâm
của tấm ép.
- Trình tự các bước thí nghiệm:
+ Gia tải trước để ổn định hệ thống đo: sau khi lắp đặt xong hệ thống đo, tiến hành
gia tải đến tải trọng lớn nhất Pmax =12kg và giữ tải trong thời gian 2 phút, sau đó dỡ tải
và chờ đến khi biến dạng ổn định cũng trong thời gian 2 phút.
+ Tiến hành gia tải và dỡ tải ứng với mỗi cấp lực đến cấp lực Pmax lần lượt là 3 kg,
6kg, 9kg và 12kg (do quy định tối thiểu là 4 cấp).
Nhóm II-Đường bộ 50 21
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
Ứng với mỗi cấp lực, gia tải đến giá trị đã chọn. Theo dõi đồng hồ biến dạng để
chờ đến khi biến dạng ổn định trong thời gian 1 phút (tốc độ biến dạng không vượt quá
0,02mm/phút), ghi lại số đọc trên đồng hồ đo khi gia tải-số đọc đầu.
Sau đó, dỡ tải hoàn toàn. Chú ý dỡ tải từ từ, tránh dỡ tải đột ngột gây mất ổn định
hệ đo. Ghi lại giá trị biến dạng sau khi dỡ tải-số đọc cuối.
- Tiến hành thí nghiệm tương tự với mẫu thứ 2.
2.1.5. Tính toán, xử lý kết quả thí nghiệm

2.1.5.1. Tính giá trị biến dạng đàn hồi tương ứng với mỗi cấp lực là hiệu số của số đọc
đầu trừ đi số đọc cuối.
*Mẫu 1:
Áp lực Số đọc trên đồng hồ biến dạng
P Số đọc đầu D Số đọc cuối C Biến dạng đàn hồi (C-D).0.01
kg Vạch Vạch mm
3 95 106 0,11
6 90 103 0,13
9 90 104 0,14
12 86 101 0,15
*Mẫu 2:
Áp lực Số đọc trên đồng hồ biến dạng
P Số đọc đầu D Số đọc cuối C Biến dạng đàn hồi (C-D).0.01
kg Vạch Vạch mm
3 29 39 0,10
6 20 36 0,16
9 9 30 0,21
12 2 28 0,26
Nhóm II-Đường bộ 50 22
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
2.1.5.2. Vẽ biểu đồ quan hệ giữa biến dạng đàn hồi và áp lực: Trên cơ sở các cặp giá trị
biến dạng đàn hồi và cấp lực tương ứng, đánh dấu các điểm này trên đồ thị quan hệ, trong
đó trục hoành biểu thi áp lực, trục tung biểu thị biến dạng đàn hồi. Vẽ đường thẳng biểu
diễn quan hệ này theo phương pháp sai số bình phương nhỏ nhất. Phương trình có dạng
y’=ax+b.
Hiệu chỉnh đường quan hệ biến dạng đàn hồi-áp lực:Việc hiệu chỉnh được tiến
hành bằng cách tịnh tiến đường thẳng y’ về gốc tọa độ. Phương trình sau hiệu chỉnh có
dạng y=a.x
*Mẫu 1:
Nhóm II-Đường bộ 50 23

Áp lực (MPa)
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN

*Mẫu 2:

Nhóm II-Đường bộ 50 24
Áp lực (MPa)
Độ võng đàn hồi (mm) Độ võng đàn hồi (mm)
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN
2.1.5.3. Mô đun đàn hồi được xác định theo công thức:
l
DP
E
)1.(.
.
4
.1000
2
µπ
−
=
Trong đó:
E: Mô đun đàn hồi, MPa;
P: Áp lực gia tải lên tấm ép, MPa;
l : Giá trị biến dạng đàn hồi được xác định trên đường quan hệ biến dạng đàn hồi-
áp lực đã điều chỉnh, mm;
D: Đường kính tấm ép,m;
µ : Hệ số Poisson, được lấy bằng 3,0 đối với cả kết cấu áo đường, 0,25 đối với lớp
móng và 0,35 đối với nền đường. Trong khuôn khổ bài thí nghiệm, ta lấy µ=0,35.
*Mẫu 1:

MPaE 397
15,0.0867,0
)35,01.(05,0.15,0
.
4
.1000
2
=
−
=
π
*Mẫu 2:
MPaE 97
15,0.3533,0
)35,01.(05,0.15,0
.
4
.1000
2
=
−
=
π
2.1.6. Nhận xét và kết luận
Mẫu 1 có mô đun đàn hồi cao gấp khoảng 4 lần mẫu 2.
2.2. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi của bê tông xi măng.
2.1.1. Nhiệm vụ thí nghiệm
- Xác định được giá trị mô đun đàn hồi của mẫu bê tông xi măng theo kinh nghiệm
bằng máy nén của phương pháp phá hoại mẫu
- Tài liệu tham khảo: - TCVN 3015:1993 “Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng-

Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử” và TCVN 3118:1993 “Bê tông nặng-
Phương pháp xác định cường độ nén”.
2.1.2. Mô hình thí nghiệm
Nhóm II-Đường bộ 50 25