Báo cáo thí nghiệm sức bền vật liệu và vật liệu xây dựng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
BỘ MÔN - THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM SỨC BỀN VẬT LIỆU
VÀ VẬT LIỆU XÂY DỰNG

TP HỒ CHÍ MINH , ngày 1 tháng 4 năm 2022


PHẦN 1 - SỨC BỀN VẬT LIỆU
THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM KÉO – NÉN MẪU VẬT LIỆU
-

Ngành đào tạo: Kỹ sư xây dựng
Số tiết thí nghiệm: 5 tiết
Ngày thí nghiệm: 4/3/2022
Ngày viết báo cáo: 26/3/2022

A. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
Sau bài học thí nghiệm các sinh viên đạt được các yêu cầu sau:
- Nâng cao sự hiểu biết về quá trình chịu lực của vật liệu từ khi bắt đầu gia tải đến khi
vật liệu bị phá hoại
- Vẽ được biểu đồ quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của vật liệu khi chịu lực
- Xác định được các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu dh - ch -  b - E – – G
-

Hiểu được tính năng sử dụng của các thiết bị thí nghiệm: biết cách sử dụng thước kẹp
& đồng hồ đo chuyển vị

B. TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM:

- Một nhóm thí nghiệm gồm 15 sinh viên, các sinh viên phải trục tiếp thực hành thí
nghiệm kéo – nén vật liệu.
- Số lượng thí nghiệm: 6 thí nghiệm
• 1 thí nghiệm kéo mẫu vật liệu dẻo.
• 1 thí nghiệm kéo mẫu vật liệu dịn.
• 1 thí nghiệm nén mẫu vật liệu dịn .
• 1 thí nghiệm kéo mẫu vật liệu gỗ.
• 1 thí nghiệm nén mẫu vật liệu gỗ.
• 1 thí nghiệm uốn mẫu vật liệu gỗ.
- Giáo viên hướng dẫn cho từng nhóm sinh viên các nội dung chính:
• Cách sử dụng và đọc các loại đồng hồ trong thí nghiệm.
• Các bước thí nghiệm với từng mẫu vật liệu.
• Cách ghi chép và xử lý số liệu thí nghiệm.
• Lập báo cáo kết quả thí nghiệm.
C.
-

TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:
Thiết bị gây tải: máy kéo nén vạn năng 5T.
Đồng hồ đo chuyển vị khuếch đại cao tầng.
Thước kẹp khuếch đại 10 lần.

D. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
Được trình bày theo nội dung của từng bài thí nghiệm
Trang 1


BÀI 1:
THÍ NGHIỆM KÉO THÉP (VẬT LIỆU DẺO)
1. Kích thước mẫu:

a.
-

Trước khi thí nghiệm:
Mẫu hình trụ.
Chiều dài l0 = 365mm.
Đường kính d0 (khơng gân): 1,25 cm
Đường kính d0 (có gân): 1,4 cm
Đường kính trung bình: 1,325 cm
Diện tích tiết diện: F0 = 1,379 cm2

b. Sau khi thí nghiệm:
- Chiều dài: l0 = 418,6 mm.
- Đường kính nơi thắt:
• Đường kính d0 (khơng gân): 0,88 cm
• Đường kính d0 (có gân): 0,96 cm
• Đường kính trung bình: 0,92 cm
• Diện tích tiết diện: F0 = 0,665 cm2
Trình tự thí nghiệm:
Bước 1: Xác định đường kính gân dọc, đường kính gân xiên, đường kính lõi và bước gân.

Bước 2: Xác định chiều dài mẫu thép, cân trong lượng mẫu thép để xác định đường kính
tương đương.

Trang 2


Bước 3: Theo dõi quá trình tăng tải và biến dạng của mẫu, ghi lại các số liệu hiển thị
trên thiết bị thí nghiệm theo từng giai đoạn gia tải cho đến khi mẫu bị kéo đứt.

Kẹp mẫu thép vào máy nén

Lắp đặt đồng hồ đo chuyển vị

Mẫu thép bị phá hủy
Trang 3


2. Các số liệu thí nghiệm:
Cấp tải trọng (kG)

Chỉ số đồng hồ
đo biến dạng dài

1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
7250
7500
7600
7600
7650
7650
7650
7750
7900

8050
8150
8250
8300
8400
8500
8550
8650
8700
8760
8850
8900
8950
9000
9040
9060
9100
9150
9190
9200
9230
9260
9290
9300
9350
9350
9360
9390

2,6

4,32
6,05
7,2
8,18
9
9,8
10,02
10,27
11,8
12,25
12,85
13,31
14,02
15,5
16,2
16,85
17,5
18,2
18,85
19,62
20,3
20,93
21,33
22,2
22,85
23,3
24,05
24,75
25,31
25,92

26,32
27,15
27,7
28,3
28,95
29,55
30,15
30,8
31,32
31,98
32,3
33,16
33,77

∆𝐥 (𝐦𝐦)
2,2
3,92
5,65
6,8
7,78
8,6
9,4
9,62
9,87
11,4
11,85
12,45
12,91
13,62
15,1

15,8
16,45
17,1
17,8
18,45
19,22
19,9
20,53
20,93
21,8
22,45
22,9
23,65
24,35
24,91
25,52
25,92
26,75
27,3
27,9
28,55
29,15
29,75
30,4
30,92
31,58
31,9
32,76
33,37
Trang 4

𝛆𝐳 =

∆𝐥
𝒍𝟎

(%)

0,62
1,10
1,59
1,91
2,19
2,42
2,64
2,70
2,77
3,20
3,33
3,50
3,63
3,83
4,24
4,44
4,62
4,80
5,00
5,18
5,40
5,59

5,77
5,88
6,12
6,31
6,43
6,64
6,84
7,00
7,17
7,28
7,51
7,67
7,84
8,02
8,19
8,36
8,54
8,69
8,87
8,96
9,20
9,37

𝛔 =

𝐍
(𝐤𝐆/𝐜𝐦𝟐 )
𝐅

725,234

1450,469
2175,703
2900,937
3626,172
4351,406
5076,640
5257,949
5439,258
5511,781
5511,781
5548,043
5548,043
5548,043
5620,566
5729,351
5838,136
5910,660
5983,183
6019,445
6091,968
6164,492
6200,754
6273,277
6309,539
6353,053
6418,324
6454,586
6490,847
6527,109
6556,118

6570,623
6599,633
6635,894
6664,904
6672,156
6693,913
6715,670
6737,427
6744,679
6780,941
6780,941
6788,193
6809,950


9450
9450
9450
9450
9500
9500
9500
9500
9500
9500
9550
9550
9550
9550
9450

9250
9000
8750
8500
8000

35,25
36,2
37,05
37,97
38,9
39,82
40,75
41,73
42,65
43,58
44,31
46
47,16
48,3
50
51,2
52,19
52,9
53,25
54

34,85
35,8
36,65

37,57
38,5
39,42
40,35
41,33
42,25
43,18
43,91
45,6
46,76
47,9
49,6
50,8
51,79
52,5
52,85
53,6

Trang 5

9,79
10,06
10,29
10,55
10,81
11,07
11,33
11,61
11,87
12,13

12,33
12,81
13,13
13,46
13,93
14,27
14,55
14,75
14,85
15,06

6853,465
6853,465
6853,465
6853,465
6889,726
6889,726
6889,726
6889,726
6889,726
6889,726
6925,988
6925,988
6925,988
6925,988
6853,465
6708,418
6527,109
6345,801
6164,492

5801,875


3. Vẽ đồ thị quan hệ ứng suất z và biến dạng dài tương đối z

4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu:
− Giới hạn đàn hồi: 𝜎𝑑ℎ =
− Giới hạn chảy: 𝜎𝑐ℎ =
− Giới hạn bền: σb =

𝑃𝑑ℎ

𝑃𝑐ℎ

Pb
F0

=

𝐹0

=

ε𝑥
ε𝑧

Độ thắt tỉ đối: ψ =

F0 −F1
F0

1,379

9550

= 5257,432 (kG/cm2)

= 5547,498 (kG/cm2)

= 6925,308 (kG/cm2)

σdh
εdh

= 174432,8519 (kG/cm2)

= 0,3

− Mô đun đàn hồi trượt: G =

−

7250
1,379

7650

1,379

− Mô đun đàn hồi: E = tanα =

− Hệ số nở hơng: μ =

=

𝐹0

E
2 × (1+μ)

. 100% =

=

174432,8519
2 × (1+0,3)

1,397−0,665
1,397

Trang 6

= 67089,558 (kG/cm2)

= 51,77%


5. Nhận xét q trình thí nghiệm kéo mẫu thép:
− Giai đoạn 1 kẹp mẫu thép vào máy kéo thép và bắt đầu tăng lực kéo, ở giai đoạn thứ nhất
khi tải trọng tác dụng lên mẫu từ 0-72,5 kN thì lực biến dạng của mẫu tăng cùng nhau,
đồ thị lúc này là một đường thẳng. Đây là giai đoạn đàn hồi của mẫu.

− Giai đoạn 2 thì hệ số biến dạng tăng cao nhưng tải trọng tăng ít, đồ thị lúc này có dạng
đường cong lên xuống gần như hình xiên đi lên, đây là giai đoạn chảy tương ứng với tải
trọng khoảng 76,5kN, giới hạn chảy là 5547,498 kG/𝒄𝒎𝟐
− Giai đoạn 3 thì trên biểu đồ thấy được hệ số tải trọng và hệ số biến dạng của mẫu tăng
cao đột biến đồ thị lúc này có dạng đường cong, đây là giai đoạn tái bền của mẫu với tải
trọng lớn nhất khoảng 95,5kN, giới hạn bền là 6925,308 (kG/𝒄𝒎𝟐 )
− Giai đoạn 4 biểu đồ hệ số tải trọng bắt đầu đi xuống còn hệ số biến dạng vẫn tiếp tục
tăng.
− Khi đo mẫu lại thì chiều dài của mẫu thép tăng thêm 53,6 mm, tổng chiều dài của mẫu là
418,6 mm.
➢ Kết luận: Thép là loại vật liệu chịu kéo tốt, biến dạng tương đối lúc vật liệu bị phá
hoại. Thí nghiệm hồn thành đúng u cầu, nhưng có thể mắc một số sai xót nhỏ
nhưng không đáng kể.

Trang 7


BÀI 2:
THÍ NGHIỆM KÉO GANG (VẬT LIỆU DỊN)
1. Kích thước mẫu:
a.
-

Trước khi thí nghiệm:
Mẫu hình trụ.
Chiều dài l0 = 188 mm.
Đường kính d0 = 1,7 cm.
Diện tích F0 = 2,27 cm2

b. Sau khi thí nghiệm:

- Đường kính: d0 = 1,64 cm.
- Diện tích F0 = 2,11 cm2
2. Các số liệu thí nghiệm:
Cấp tải trọng (kG)

Chỉ số đồng hồ
đo biến dạng dài

0
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
4750
4750

0
0.7
1.3
2
2.6
3
3.47
3.95
4.32
4.9

5.15

∆𝐥 (𝐦𝐦)
0
0.7
1.3
2
2.6
3
3.47
3.95
4.32
4.9
5.15

Trang 8

𝛆𝐳 =

∆𝐥
𝒍𝟎

(%)

0.00
0.37
0.69
1.06
1.38
1.60

1.85
2.10
2.30
2.61
2.74

𝛔=

𝐍
(𝐤𝐆/𝐜𝐦𝟐 )
𝐅

0
440.567
660.850
881.134
1101.418
1321.701
1541.985
1762.269
1982.552
2092.694
2092.694


Mẫu gang được đưa lên thiết bị để kéo

Mẫu sau thí nghiệm
Trang 9

3. Vẽ đồ thị quan hệ ứng suất z và biến dạng dài tương đối z

4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu:
− Giới hạn bền: σb =

Pb
F0

=

4750
2,27

− Mô đun đàn hồi: E = tanα =
− Hệ số nở hông: μ =

ε𝑥
ε𝑧

=

− Mô đun đàn hồi trượt: G =

εy
εz

= 2092,511 (kG/cm2)

σdh

εdh

=

2092,694
2,74

= 76375,693 (kG/cm2)

= 0,25
E

2 × (1+μ)

=

76375,693

2 × (1+0,25)

= 30550,277 (kG/cm2)

5. Nhận xét q trình thí nghiệm kéo mẫu gang:
− Trong thí nghiệm kéo gang, do đây là vật liệu dịn nên thí nghiệm diễn ra nhanh hơn thí
nghiệm kéo thép, không trải qua những giai đoạn như kéo thép. Biểu đồ kéo gang xem
như một đường cong liên tục cho đến khi đức.

T r a n g 10

BÀI 3:
THÍ NGHIỆM NÉN GANG (VẬT LIỆU DỊN)
1. Kích thước mẫu:
a. Trước khi thí nghiệm:
- Mẫu hình trụ.
- Chiều dài l0 = 27,9 mm.
- Đường kính d0 = 14 mm.
- Diện tích: F0 = 1,54 cm2
b. Sau khi thí nghiệm:
- Chiều dài: mm
- Đường kính: mm
2. Các số liệu thí nghiệm:
Cấp tải trọng (kG)

Chỉ số đồng hồ
đo biến dạng dài

0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
11500

12000
12250
12500
12750
13000
13100
13200

0
0,25
0,35
0,44
0,54
0,62
0,75
0,86
1
1,24
1,46
1,88
2,5
3,46
3,6
3,75
3,85
4,28
4,37
4,52

∆𝐥

𝛆𝐳 = 𝒍𝒐 (%)

∆𝐥(mm)

0
0,25
0,35
0,44
0,54
0,62
0,75
0,86
1
1,24
1,46
1,88
2,5
3,46
3,6
3,75
3,85
4,28
4,37
4,52

T r a n g 11

0
0,896

1,254
1,577
1,935
2,222
2,688
3,082
3,584
4,444
5,233
6,738
8,961
12,401
12,903
13,441
13,799
15,341
15,663
16,201

𝛔 =

𝐍
𝐅

(kG/cm2)

0
649,612
1299,224
1948,836

2598,448
3248,060
3897,672
4547,284
5196,896
5846,508
6496,120
7145,732
7470,538
7795,344
7957,747
8120,150
8282,553
8444,956
8509,917
8574,879


Mẫu gang được đưa lên thiết bị để nén

Mẫu bị phá hoại xiên một góc 45

T r a n g 12


3. Vẽ đồ thị quan hệ ứng suất zvà biến dạng dài tương đối z

4. Xác định các chỉ tiêu cơ lý vật liệu:
− Giới hạn bền: σb =

Pb
F0

=

13200
1,54

− Mô đun đàn hồi: E = tanα =
− Hệ số nở hông: μ =

ε𝑥
ε𝑧

=

− Mô đun đàn hồi trượt: G =

εy
εz

= 8547,879 (kG/cm2)

σdh
εdh

=

5196,896
3,584 %

= 145002,679 (kG/cm2)

= 0,25
E

2 × (1+μ)

=

145002,679

2 × (1+0,25)

T r a n g 13

= 58001,071 (kG/cm2)


5. Nhận xét q trình thí nghiệm nén mẫu gang:
Ta có thể thấy biểu thí nghiệm nén gang cũng tương tự biểu đồ kéo gang. Khi nén, vật
liệu giịn khơng có giai đoạn đàn hồi cũng như giai đoạn chảy dẻo. Biểu đồ là một đường
cong ngay từ khi lực nén tác dụng rất nhỏ.
- Sau thí nghiệm mẫu bị phá hoại xiên góc 45𝑜 so với trục của mẫu, thời gian phá hoại
mẫu nhanh vì thế gang là vật liệu bị phá hoại giịn.
-

BÀI 4:
THÍ NGHIỆM KÉO GỖ DỌC THỚ
1. Mục đích:

Xác định cường độ chịu kéo giới hạn dọc thớ của mẫu gỗ ở độ ẩm tự nhiên.
2. Mẫu thí nghiệm:
- Gỗ có tiết diện 30 x 30, dài 390mm, b=30mm,h=7mm, L0=140mm.
- Được gia công đưa về mẫu chịu kéo theo TCVN 364 – 70.
- Độ ẩm mẫu gỗ: trong điều kiện tự nhiên.
3. Sơ đồ thí nghiệm:
- Sơ đồ đặt tải kéo mẫu:
- Tốc độ gia tải: 2KG/s

T r a n g 14


Mẫu trước khi thí nghiệm

Mẫu được kẹp vào máy kéo

Mẫu sau khi bị phá hoại

4. Số liệu và kết quả thí nghiệm:
Kích thước mẫu (mm)
STT
mẫu

Diện tích
chịu kéo
F (cm2)

Lực kéo
giới hạn
Ngh (kG)

Cường độ chịu
kéo giới hạn
Rk (kG/cm2)

6,9

2,04

1250

614,10

30,1

5,9

1,78

1300

732,02

30

6

1,8

1565

869,44

Dài

Rộng

Cao

Lo

b

h

1

130

29,5

2

134,5

3

137

𝐑𝐭𝐛

𝐤 = 𝟕𝟑𝟖, 𝟓𝟐

5. Nhận xét và kết luận:
− Gỗ là loại vật liệu không đồng nhất và khơng đẳng hướng, bởi vì cấu trúc của gỗ gồm các
thớ chỉ xếp theo phương dọc, có tính xếp lớp. Gỗ chịu lực khỏe nhất theo phương dọc
thớ, kém nhất theo phương ngang thớ, bởi vì gỗ là vật liệu khơng đồng nhất nên tính chịu
T r a n g 15


−

lực của gỗ không giống nhau theo các phương và các vị trí .
Từ các thì nghiệm trên ta có thể thấy khả năng chịu kéo của gỗ nhỏ hơn khả năng chịu
kéo của thép và gang .
➢ Kết luận: Trong thí nghiệm trên có thể thấy gỗ là loại vật liệu giịn khơng có tính
dẻo vì thế sẽ bị phá hoại đột ngột và nhanh chống .

T r a n g 16


BÀI 5:
THÍ NGHIỆM NÉN GỖ DỌC THỚ
1. Mục đích:
Xác định cường độ chịu nén giới hạn dọc thớ của mẫu gỗ ở độ ẩm tự nhiên.
2.
-

Mẫu thí nghiệm:
Gỗ dầu có tiết diện 30 x 30, dài 50mm.
Được gia công đưa về mẫu chịu kéo theo TCVN 363 – 70.

Độ ẩm mẫu gỗ: trong điều kiện tự nhiên.

3.
4.

Sơ đồ thí nghiệm:
Sơ đồ đặt tải kéo mẫu:
Tốc độ gia tải: 2KG/s
Số liệu và kết quả thí nghiệm:

STT
mẫu

Kích thước mẫu (mm)

Diện tích chịu
kéo F (cm2)

Lực kéo giới
hạn Ngh (kG)

Cường độ chịu
nén giới hạn
Rn (kG/cm2)

Dài

Rộng

Cao

a

b

h

1

30,4

30,2

50,1

4,5

2794

304,33

2

30,4

30,3

50

4,55

4159

451,52

3

30,4

30,2

50

4,55

4859

529,26
𝐑𝐭𝐛
𝐧

Mẫu 1 trước khi thí nghiệm

Mẫu 2 trước khi thí nghiệm
T r a n g 17

= 𝟒𝟐𝟖, 𝟑𝟕

Mẫu 3 trước khi thí nghiệm

Ba mấu lần lượt sau thí nghiệm
5. Nhận xét và kết luận:
− Ta thực hiện nén mẫu gỗ bằng cách: gắn mẫu vào máy , gia tải mẫu bằng một lực cho đến
khi bị phá hủy. Ta có thể thấy mỗi mẫu gỗ là một kiểu biến dạng khác nhau. Thực
hiện nén gỗ bằng cách gia tải một lực đến khi bị phá hủy. Tuy nhiên do tính chất của gỗ
là thớ dọc và thớ ngang nên việc kiểm tra khá lâu so với kéo gỗ. Sau thí nghiệm các thớ
bị lệch nhau khi biến dạng.
➢ Kết Luận: Gỗ là vật liệu chịu nén dọc khá tốt có thể dùng thây các vật liệu bêtông
khác để làm trụ nhà trụ chùa. Gỗ là vật liệu khơng có tính đồng nhất vì thế mỗi loại
gỗ sẽ có sự biến dạng khác nhau khi có một lực tác dụng vào.

T r a n g 18


BÀI 6:
THÍ NGHIỆM UỐN PHẲNG MẪU GỖ
1. Mục đích:
Xác định cường độ chịu uốn giới hạn của mẫu gỗ ở độ ẩm tự nhiên.
2. Mẫu thí nghiệm:
- Gỗ dầu có tiết diện 30 x 30, dài 300mm, L0=240mm.
- Được gia công đưa về mẫu chịu kéo theo TCVN 365 – 70.
- Độ ẩm mẫu gỗ: trong điều kiện tự nhiên.
3. Sơ đồ thí nghiệm:
- Sơ đồ đặt tải kéo mẫu:
20
h
20

Tốc độ gia tải: 1KG/s

Gối tựa truyền tải: 4 con lăn kim loại hình trụ D = 20, L = 30

-

4. Số liệu và kết quả thí nghiệm:
STT
mẫu

Kích thước mẫu
(mm)
Dài Rộng Cao

Chỉ số
lực kế
Nn (kG)

Lực uốn
giới hạn
Nu = Nn/2
(kG)

Moment
uốn giới
hạn
Mgh (kGcm)

Cường độ chịu
uốn giới hạn
Ru (kG/cm2)

Lo

b

h

Moment
kháng
uốn Wx
(cm3)

1

240

30

30

4,50

759

379,5

2277

506

2

240

30,1

30,1

4,55

558

279

1674

368,3

3

240

30,1

30,1

4,55

139

69,5

417

91,75
𝐑𝐭𝐛
𝐮 = 𝟑𝟐𝟐, 𝟎𝟐

T r a n g 19


Mẫu mới đưa vào máy uốn

Mẫu sau khi tải đạt giá trị lớn nhất

5. Nhận xét và kết luận:
− Qua hình ảnh minh họa mẫu sau khi biến dạng ta dễ dàng thấy được vết nức được hình
hành ở thớ dưới mẫu gỗ rồi mới lang ra các thớ trên. Vì thế thớ dưới gỗ kẹo kéo thế trên
chịu nén.
➢ Kết Luận: Từ các thí nghiệm bên trên kéo, nén và uốn gỗ thì ta có thể thấy khả năng
uốn của gỗ tốt hơn kéo và nén, vì thế gỗ thường được sử dụng trong xây dựng để làm
xà gồ để chịu tải do mái gây ra.

T r a n g 20


PHẦN 2 – VẬT LIỆU XÂY DỰNG
THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH
CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG
A. NGÀNH ĐÀO TẠO
• Ngành đào tạo: Kỹ thuật xây dựng

• Số tiết thí nghiệm: 5 tiết
• Ngày thí nghiệm: 11/3/2022
• Ngày viết báo cáo: 26/3/2022
• Các loại vật liệu xây dựng dùng trong thí nghiệm: gạch ống, gạch thẻ, xi măng, bê tơng,
cốt liệu.

B. MỤC ĐÍCH U CẦU
Sau khi thực hành thí nghiệm, sinh viên cần đạt được các yêu cầu sau:
• Hiểu biết cơ bản về cơng tác thí nghiệm (Khâu chuẩn bị mẫu, khâu chuẩn bị trang thiết
bị, khâu thí nghiệm, khâu xử lý số liệu và đánh giá kết quả)
• Nâng cao sự hiểu biết về q trình chịu lực từ khi bắt đầu gia tải đến khi vật liệu bị phá
hoại.
• Xác định được một số chỉ tiêu cơ lý của vật liệu xây dựng như: giới hạn cường độ chịu
nén, chịu uốn, độ sụt và mác vật liệu.
• Hiểu được tính năng sử dụng và biết vận hành các trang thiết bị, máy móc thí nghiệm

C. TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM
• Một nhóm thí nghiệm gồm có 15 - 20 sinh viên. Sinh viên được hướng dẫn trực tiếp thực
hành thí nghiệm với từng bài thí nghiệm cụ thể.
• Các bài thí nghiệm gồm có:
Bài 1: Thiết kế cấp phối - Chế tạo mẫu bê tông - vữa xi măng.
Bài 2: Thí nghiệm xác định độ sụt của hỗn hợp bê tơng.
Bài 3: Thí nghiệm xác định giới hạn cường độ chịu nén của bê tông.
Bài 6: Thí nghiệm xác định giới hạn cường độ chịu nén của gạch ống 4 lỗ.
Bài 7: Thí nghiệm xác định độ bền uốn của gạch thẻ.

D. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Được trình bày theo nội dung của từng bài thí nghiệm cụ thể.

T r a n g 21

BÀI 1
CHẾ TẠO MẪU BÊ TÔNG – VỮA XI MĂNG
I. NGUYÊN VẬT LIỆU
- Xi măng: PCB40 γa = 3.1 T/m3 , γ0 = 1.15 T/m3
Mác xi măng xác định theo phương pháp mềm.
- Cát vàng: γac = 2.65 T/m3 , W= 2%
- Đá dăm: γađ = 2.7 T/m3 , γ0đ = 1.42 T/m3 , Dmax = 20 mm
- Phụ gia: không sử dụng phụ gia
- Chất lượng cốt liệu: trung bình
- Nước: dùng nước máy trong phịng thí nghiệm.

II. U CẦU
1. Thiết kế cấp phối bê tông mác 300; SN = 9cm.
2. Thí nghiệm xác định độ sụt SN của hỗn hợp bê tông (bài 2).
3. Chế tạo 3 mẫu bê tơng kích thước 15x15x15 cm để xác định mác bê tông theo cường
độ chịu nén.
4 Chế tạo 3 mẫu vữa xi măng kích thước 4x4x16cm, tỉ lệ XI MĂNG : CÁT = 1:3; NƯỚC
: XI MĂNG = 0.4:0.5 sao cho đặt độ dẻo tiêu chuẩn, để xác định mác xi măng theo cường độ
chịu nén.

III. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TƠNG
- Xác định các thơng số vật lý γa , γ0 , r, W của các nguyên vật liệu.
- Tính tốn (theo phương pháp thể tích tuyệt đối và cơng thức thực nghiệm của Bolomey
– Kramtaev):
a. Tính liều lượng nguyên vật liệu ở trạng thái khô dùng cho 1𝐦𝟑 bê tông:
- Xác định tỉ số X/N:
X
Rbt

+ 0.5 Khi 1,4 < X/N < 2,5 hoặc R bt ≤ 500 kG/cm2
=
N A.RX
X

250
+ 0.5 = 1,654
N 0,6.400
Hệ số A = 0.65 tra bảng ứng với xi măng hoạt tính trung bình, xác định theo phương pháp mềm.
- Xác định N: (tra bảng, căn cứ vào SN (hoặc ĐC) yêu cầu của hỗn hợp, Dmax của cốt
liệu, loại cốt liệu).
Tra bảng theo giáo trình Vật liệu xây dựng dựa vào độ sụt SN=9cm và D=40mm ta được :
• N = 200 lít

=

- Xác định X: X =
X=

X
N

X
N

. N, kg ( So sánh với lượng XM quy định tối thiểu, chọn giá trị max)

. N = 1,654 × 200 = 330,8 kg
T r a n g 22

- Xác định lượng đá dăm hay sỏi:
1000
1000
D = rđ .α 1 = 0.47×1.36 1 = 1212,39 kg
+
+
γ0đ

γađ

γođ

1.42

2.7

1.42

) = (1 ) = 0.47 và tra bảng ta được α = 1.36.
2.7
γađ
- Tính lượng cát cho 1𝐦𝟑 bê tơng:
Đ
X
1212,39
330,8
)] × 2.65
C = [ 1000 – (
+N+

)]. γac = [ 1000 – (
+ 200 +
3.1
γađ
γax
2.7
C = 647,28 kg.
b. Tính liều lượng nguyên vật liệu ở trạng thái ẩm cho 1𝐦𝟑 bê tông:
X1 = X = 330,8 kg
C1 = CW = C(1 + WC ) = 647,28.(1 + 2%) = 660,2256kg
Đ1 = ĐW = Đ(1 + WĐ ) = 1212,39.(1 + 2%) = 1236,64kg
N1 = N – ( C.WC + Đ. WĐ ) = 162,8066lít
c. Kiểm tra vật liệu bằng thực nghiệm: Lấy liệu lượng nguyên vật liệu để đúc 3 mẫu bê tơng
(11 lít) kích thước 15x15x15 cm, đem nhào trộn để kiểm tra SN, dưỡng hộ sau 28 ngày trong
điều kiện chuẩn, xác định Rn lấy kết quả trung bình → Mác bê tông.
Với 𝑟đ = (1 -

IV. KẾT QUẢ THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TƠNG
Bê tơng M300, SN = 9cm:
α = 1.3612
A = 0.65
X/N = 1.654

Nguyên vật liệu
Xi măng =
Cát vàng =
Đá dăm =
Nước =
Phụ gia =

1m3 bê tơng
330,8
660,221
1236,643
162,806

11,1 lít bê tơng
3.97
7,92
14,84
1,95

T r a n g 23

Đơn vị
kg
kg
kg
lít
lít


V. TRÌNH TỰ CHẾ TẠO 3 MẪU VỮA XI MĂNG
- Mỗi mẻ cho 3 mẫu thử sẽ gồm:
• 450g ± 2g xi măng
• 1350g ± 5g cát
• 225g ± 1g nước
- Dùng cân kỹ thuật cân khối lượng xi măng và cát
- Dùng ống đong lấy 225ml nước.
- Cho xi măng vào cáT vào máng trộn, trộn khô hỗn hợp xi măng - cát bằng phương pháp

trộn tay.
- Cho nước vào hỗn hợp xi măng - cát và tiếp tục trộn đều.
- Khuôn đúc 3 mẫu vữa xi măng 4 x 4 x 16 cm đã chuẩn bị sẵn sàng. Quét nhẹ 1 lớp nhớt
mỏng lên thành khuôn.
- Kẹp chặt khuôn đúc vào bàn dằn.
- Cho hỗn hợp vữa xi măng vào khn làm 2 lớp, mỗi lớp có chiều cao khoảng 1/2 chiều
cao khuôn.
- Dằn mỗi lớp 60 cái bằng bàn dằn tương ứng với 60 giây. Bàn dằn được nâng lên cao 15
mm và rơi tự do, mỗi chu kì nâng lên và rơi xuống của bàn dằn là 1 giây.
- Nhẹ nhàng nhấc khuôn khỏi bàn dằn và xoa phẳng mặt khn.
- Hồn tất q trình đúc mẫu, ghi nhãn để nhận biết mẫu, dọn dẹp vệ sinh.
- Mẫu sau khi đúc xong phải được dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn (24 giờ trong
khuôn trong không khí ẩm thì 27 ngày  8 giờ ngâm trong nước ở nhiệt độ 27 độ  2℃), sau đó
vớt ra để thử độ bền uốn và độ bền nén => mác xi măng.

VI. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN
➢ Kết luận:

- Q trình tính cấp phối cơng tác của bê tơng là vơ cùng quan trọng trong mỗi cơng
trình thực tế. Nếu cấp phối tính ra đúng chuẩn theo yêu cầu thì sẽ có được loại bê tơng có
cường độ cao và đạt được chất lượng tốt.
T r a n g 24