Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng điều chỉnh cơ lý của vật liệu xây dựng trong đổ móng công trình p1 pot

Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng

Trang 1


CHỈÅNG I
────────────────────

TÊNH CHÁÚT CÅ L CA VÁÛT LIÃÛU XÁY DỈÛNG

§1. CẠC TÊNH CHÁÚT VÁÛT L CH ÚU CA VÁÛT LIÃÛU XÁY DỈÛNG

* Nhọm cạc tênh cháút liãn quan âãún cáúu tảo bn thán váût liãûu
I. KHÄÚI LỈÅÜNG RIÃNG:
1. Khại niãûm:
- Khäúi lỉåüng riãng l khäúi lỉåüng ca mäüt âån vë thãø têch váût liãûu åí trảng thại hon
ton âàûc (khäng cọ läù räùng) sau khi âỉåüc sáúy khä åí nhiãût âäü 105
o
C ÷ 110
o
C âãún khäúi
lỉåüng khäng âäøi.
- K hiãûu γ
a
2. Cäng thỉïc tênh:
Khäúi lỉåüng riãng âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau:

a
a
V
k

G
=
; g/cm
γ
m
3

khä
V
a
- thãø têch hon ton âàûc ca máùu thê nghiãûm
3. Cạc
h γ
a
khạc nhau.

häng cọ dảng hçnh hc xạc âënh: Phỉång phạp váût liãûu chiãúm chäù
cháút lo
0,2mm, Cán xạc âënh G
k
, dng phỉång
úm chäù cháút lng âãø xạc âënh V
a
.
. ng
üc vo thnh pháưn cáúu tảo v cáúu trục vi
mä ca
khäúi lỉåüng riãng âỉåüc láúy bàòng khäúi lỉåüng riãng trung

3

, kg/l, t/
trong âọ: G
k
- khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm trong trảng thại

h xạc âënh:
Ty theo tỉìng loải váût liãûu m cọ nhỉỵng phỉång phạp xạc âën
a. Váût liãûu âỉåüc coi nhỉ hon ton âàûc chàõc: thẹp, kênh
- Âäúi våïi máùu cọ dảng hçnh hc xạc âënh: Phỉång phạp cán âo bçnh thỉåìng.
- Âäúi våïi máùu k
íng xạc âënh V
a
.
b. Váût liãûu khäng hon ton âàûc chàõc: gảch, âạ, bãtäng, vỉỵa . . .
- Nghiãưn nh máùu váût liãûu âãún mỉïc nh hån
phạp váût liãûu chiã
4 héa:

- Khäúi lỉåüng riãng ca váût liãûu chè phủ th
nọ nãn biãún âäüng trong mäüt phảm vi nh .
- Dng âãø tênh toạn cáúp phäúi váût liãûu häùn håüp, mäüt säú chè tiãu váût l khạc
- Âäúi våïi váût liãûu häùn håüp,
bçnh xạc âënh theo cäng thỉïc sau:
n
γγγ
n
n
hh
a
G

GG
GGG
γ
+++
+
+
+
=


21
21

váût liãûu thỉåìng gàûp :

21
- Khäúi lỉåüng riãng γ
a
ca mäüt säú loải
Âạ thiãn nhiãn : 2,5 ÷ 3 g/cm
3
Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng điều chỉnh
cơ lý của vật liệu xây dựng trong đổ móng cơng trình
Giaùo aùn Vỏỷt lióỷu xỏy dổỷng

Trang 2


Gaỷch ngoùi õỏỳt seùt nung : 2,6 ữ 2,7 g/cm
3

Vỏỷt lióỷu hổợu cồ (gọự, bitum, chỏỳt deớo, v.v ): 0,9 ữ 1,6 g/cm
3

G THỉ TấCH:
Khaùi
óứ tờch: laỡ khọỳi lổồỹng cuớa mọỹt õồn vở thóứ tờch vỏỷt lióỷu ồớ traỷng thaùi tổỷ

thaùi tổỷ nhión sau khi õổồỹc sỏỳy khọ ồớ nhióỷt õọỹ 105
o
C ữ 110
o
C õóỳn khọỳi lổồỹng khọng
ứi.
ồỹng cuớa mọỹt õồn vở thóứ tờch vỏỷt lióỷu daỷng haỷt
ỡi raùc ỷng thaùi tổỷ nhión.
Kyù hióỷu
o
x
,
o
dd
Ximng 2,9 ữ 3,2 g/cm
3
Bótọng nỷng : 2,5 ữ 2,6 g/cm
3


II. KHI LặĩN
1. nióỷm:

- Khọỳi lổồỹng th
nhión (kóứ caớ lọự rọựng).
Kyù hióỷu
o
tn
,
o
W
- Khọỳi lổồỹng thóứ tờch tióu chuỏứn: laỡ khọỳi lổồỹng cuớa mọỹt õồn vở thóứ tờch vỏỷt lióỷu ồớ
traỷng
õọ
Kyù hióỷu
o
tc
,
o
- Khọỳi lổồỹng thóứ tờch xọỳp: laỡ khọỳi lổ
rồ õổồỹc õọứ õọỳng ồớ tra


2. Cọng thổùc tờnh:
tn
o
o
V
G
=

( g/cm
3
, kg/l, t/m
3
, )

k
o
k
tc
o
G
=
( g/cm
V

3
, )
3
, kg/l, t/m
thuỡng
thuỡng trong VL
x
V
G
o
=

( g/cm
3

, kg/l, t/m
3
, )


trong õoù: G
tn
, G ón
G
- khọỳi lổồỹng mỏựu thờ nghióỷm trong traỷng thaùi khọ
V
o
tn
- thóứ tờch cuớa mỏựu thờ nghióỷm ồớ traỷng thaùi tổỷ nhión
hờ nghióỷm ồớ traỷng thaùi khọ
Phổồng phaùp cỏn õo bỗnh thổồỡng.

ỷt lióỷu daỷng haỷt rồỡi raỷc: xaùc õởnh khọỳi lổồỹng thóứ tờch xọỳp
ỡng õong G.
W
-khọỳi lổồỹng mỏựu thờ nghióỷm ồớ traỷng thaùi tổỷ nhi
k


V
o
k
- thóứ tờch cuớa mỏựu t

3. Caùch xaùc õởnh :

a. Vỏỷt lióỷu coù daỷng hỗnh hoỹc xaùc õởnh:

b. Vỏỷt lióỷu khọng coù daỷng hỗnh hoỹc xaùc õởnh:
Phổồng phaùp vỏỷt lióỷu chióỳm chọự chỏỳt loớng: boỹc parafin hoỷc ngỏm mỏựu baợo hoỡa
nổồùc.
c. Vỏ
Phổồng phaùp õọứ õọỳng: ọứ õọỳng vỏỷt lióỷu vaỡo mọỹt thuỡng õong coù dung tờch bióỳt
trổồùc ồớ mọỹt õọỹ cao nhỏỳt õởnh. Cỏn khọỳi lổồỹng vỏỷt lióỷu coù trong thu
.
Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng

Trang 3


4. ng
ọ thãø âạnh giạ så bäü mäüt säú tênh cháút ca váût liãûu nhỉ
âäü âàûc ì
trë säú γ
ût liãûu, kho bi hay
tênh cáúp phäúi
- Khäúi iãún âäøi trong phảm vi ráút låïn.
- Khäúi
ãûu thỉåìng gàûp :
+ Âạ thiãn nhiãn loải âàûc chàõc: 2,6 ÷ 2,8 g/cm
3
ïi âáút sẹt nung : 1,3 ÷ 1,9 g/cm
3

ãtäng nàûng : 1,8 ÷ 2,5 g/cm

3


1. Khại
äú giỉỵa pháưn thãø têch hon ton âàûc so våïi thãø
ch tỉû nhiãn ca máùu váût liãûu. Âäü âàûc âỉåüc k hiãûu â, thỉåìng tênh bàòng %.
lãû giỉỵa pháưn thãø têch räùng so våïi thãø têch tỉû nhiãn ca máùu váût liãûu.
iãûu r, thỉå ên bàòng %

2. Cäng thỉïc tênh:
â =
héa:
- Khäúi lỉåüng thãø têch phủ thüc vo kãúït cáúu näüi bäü bn thán váût liãûu, khäúi lỉåüng thãø
têch xäúp phủ thüc vo kêch thỉåïc hảt v sỉû sàõp xãúp giỉỵa cạc hảt.
- Biãút khäúi lỉåüng thãø têch ta c
, âäü räùng, cỉåìng âäü, âäü hụt nỉåïc, hãû säú truưn nhiãût ca váût liãûu, v.v Ngoi ra, tỉ
o
, γ
o
x
ta cọ thãø tênh toạn dỉû tr âỉåüc phỉång tiãûn váûn chuøn vá
ca váût liãûu häùn håüp.
lỉåüng thãø têch ca cạc loải váût liãûu xáy dỉûng b
lỉåüng thãø têch γ
o
ca mäüt säú loải váût li
+ Gảch ngo
+ B
III. ÂÄÜ ÂÀÛC , ÂÄÜ RÄÙNG:
niãûm:

Âäü âàûc hay máût âäü ca váût liãûu l t s
tê
Âäü räùng l t
Âäü räùng âỉåüc k h ìng t h
%100×
o
a
V
V
= %100%100
/
a
k
o
GV
γ
/
×=×
o
k
a
GV

γ
%100×=
r
V
r
o
V

−=−=
−
== 11
áao
r
VVV
V
r
â
ooo
VVV
%1001 ×
⎟
⎟
⎞
⎜
⎛
−=
o
r
γ

⎠
a
γ
trong âọ: V
a
- pháưn thãø têch hon ton âàûc ca máùu thê nghiãûm
o
- thãø têch tỉû nhiãn ca máùu thê nghiãûm

3. Phá
Läù räùng kên l läù räùng riãng biãût ,khäng thäng våïi nhau v khäng thäng våïi bãn
ù räùng âãún cạc tênh cháút khạc ca váût liãûu:
Âäü räùng l mäüt chè tiãu k thût quan trng vç nọ nh hỉåíng nhiãưu âãún cạc tênh
cháút khạc ca váût liãûu nhỉ: cỉåìng âäü, âäü hụt nỉåïc, kh nàng truưn nhiãût, kh nàng chäúng
tháúm, chäúng b

⎜
⎝
V
V
r
- pháưn thãø têch räùng ca máùu thê nghiãûm

n loải läù räùng:
ngoi.
Läù räùng håí l läù räùng thäng våïi nhau v thäng våïi bãn ngoi.

4. nh hỉåíng ca âäü âàûc, räùng, tênh cháút lä
-
àng giạ v chäúng àn mn

.
Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng

Trang 4


* Nhọm cạc tênh cháút liãn quan âãún mäi trỉåìng nỉåïc
IV. ÂÄÜ ÁØM:

1.

Khại niãûm:
lãû nỉåïc cọ tỉû nhiãn trong váût liãûu åí trảng thại tỉû nhiãn tải thåìi âiãøm thê
nghiãûm
2. Cän
ãn trong máùu
váût liãûu ại khä.

Âäü áøm l t
. K hiãûu W.

g thỉïc tênh :
Âäü áøm âỉåüc tênh bàòng t lãû pháưn tràm giỉỵa khäúi lỉåüng nỉåïc cọ tỉû nhi
åí thåìi âiãøm thê nghiãûm so våïi khäúi lỉåüng máùu váût liãûu åí trảng th
%100%100 ×
−
=×=
k
vl
k
vl
tn
vl
k
vl
tn
n
G
GG

G
G
W


G
vl
k
-_khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm åí trảng thại khä

âënh:
háưn
ca hå o näüi bäü
a váût liãûu v bn cháút ỉa nỉåïc hay k nỉåïc ca nọ.
øm hồûc l khi âäü áøm ca váût liãûu thay âäøi thç mäüt säú tênh cháút ca
hay âäøi theo nhỉ: cỉåìng âäü, kh nàng dáùn nhiãût v dáùn âiãûn, thãø têch
. ÂÄÜ HỤT NỈÅÏC:

Âäü hụt nỉåïc theo khäúi lỉåüng: l t säú pháưn tràm giỉỵa khäúi lỉåüng nỉåïc cọ trong váût
ho häúi lỉåüng váût liãûu
trong âọ : G
vl
tn
- khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm åí trảng thại tỉû nhiãn

3. Cạch xạc
- Cán máùu åí trảng thại tỉû nhiãn tải thåìi âiãøm thê ngiãûm. Sáúy khä máùu âãún khäúi
lỉåüng khäng âäøi.

4. nghéa:

- Âäü áøm l âải lỉåüng thay âäøi liãn tủc ty thüc âiãưu kiãûn nhiãût âäü v âäü áøm mäi
trỉåìng, váût liãûu cọ thãø hụt áøm hồûc nh áøm ty theo sỉû chãnh lãûch giỉỵa ạp sút riãng p
i nỉåïc trong khäng khê v trong váût liãûu. Âäü áøm cng phủ thüc vo cáúu tả
c
- Khi váût liãûu bë á
váût liãûu cng t
- Biãút âäü áøm ca váû
t liãûu âãø âiãưu chènh lỉåüng dng váût liãûu cho håüp l.

V
1. Khại niãûm:

Âäü hụt nỉåïc l kh nàng váût liãûu hụt v giỉỵ nỉåïc trong cạc läù räùng åí âiãưu kiãûn
nhiãût âäü v ạp sút thỉåìng (p = 1atm v t
o
= 20 ± 5
o
C ).

2. Cäng thỉïc tênh:
liãûu khi âỉåüc bo ìa trong âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút thỉåìng so våïi k
åí trảng thại khä. K hiãûu H
p
, xạc âënh theo cäng thỉïc sau:

%100%100 ×
−
=×=
k
vl

k
vl
bh
vl
k
vl
bh
n
p
G
GG
G
G
H

trong âọ : G
vl
bh
- khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm â bo ha nỉåïc
k
- khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm khä
G
vl
.
Giạo ạn Váût liãûu xáy dỉûng

Trang 5


Âäü hụt nỉåïc t heo thãø têch: l t säú pháưn tràm giỉỵa thãø têch nỉåïc cọ trong váût liãûu

khi âỉåüc bo ha trong âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút thỉåìng so våïi thãø têch tỉû nhiãn ca
ïi khä. K hiãûu H
v
, xạc âënh theo cäng thỉïc sau:
váût liãûu åí trảng tha

%100
/
%100%100 ×=×=×=
k
vl
bh
n
bh
n
bh
n
GGGV
H

/
k
vloan
oano
v
GV
VV
γ
γ

an
pv
HH
γ
×=
tc
o
γ
. Cạc
thỉåìng âäúi våïi máùu cọ kêch thỉåïc låïn.

. Cạc úu täú nh hỉåíng âãún âäü hụt nỉåïc v nghéa:
hüc vo cáúu tảo bn thán váût liãûu (âäü âàûc, âäü räùng, tênh cháút läù
ïc hay k nỉåïc ca vát liãûu.
iãût v dáùn âiãûn tàng, thãø têch tàng
I. ÂÄÜ
nỉåïc cao nháút ca váût liãûu åí âiãưu kiãûn
a sút.
2. Cän :
a khäúi lỉåüng nỉåïc cọ trong
áût liãûu
3 h xạc âënh:

- Phỉång phạp ngám tỉì tỉì åí âiãưu kiãûn bçnh
- Phỉång phạp ngám mäüt láưn åí âiãưu kiãûn bçnh thỉåìng âäúi våïi máùu cọ kêch thỉåïc
bẹ.
4

- Âäü hụt nỉåïc phủ t
räùng), bn cháút ỉa nỉå

- Khi váût liãûu bë bo ho nỉåïc thç mäüt säú tênh cháút ca váût liãûu cng thay âäøi theo
nhỉ: cỉåìng âäü gim, kh nàng dáùn nh

V BO HO NỈÅÏC:
1. Khại niãûm :

Âäü bo ha nỉåïc l kh nàng hụt v giỉỵ
cỉåỵng bỉïc vãư nhiãût âäü hồûc ïp
g thỉïc tênh

Âäü bo ho nỉåïc theo khäúi lỉåüng: l t säú pháưn tràm giỉỵ
v khi âỉåüc bo ha trong âiãưu kiãûn cỉåỵng bỉïc so våïi khäúi lỉåüng váût liãûu åí trảng thại
khä. K hiãûu H
p
max
, xạc âënh theo cäng thỉïc sau:

%100%100
max
−
=×=
bhdbkcb
vl
bhdkcb
n
GGG
×
k
vl
k

vl
k
vl
p
GG
H

G
vl
bhâkcb
- khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm â bo ha nỉåïc åí âkcb
k
- khäúi lỉåüng máùu thê nghiãûm khä
ûu åí
ûu H
v
max
, xạc âënh theo cäng thỉïc sau:

trong âọ :
G
vl
Âäü bo ho nỉåïc theo thãø têch: l t säú pháưn tràm giỉỵa thãø têch nỉåïc cọ trong váût
liãûu khi âỉåüc bo ha trong âiãưu kiãûn cỉåỵng bỉïc so våïi thãø têch tỉû nhiãn ca váût liã
trảng thại khä. K hiã
%100
/
/
%100%100
max

×=×=×=
k
vloan
k
vl
bhdkcb
n
oano
v
VV
γ
bhdkcb
n
bhdkcb
n
GV
GGGV
H
γ


an
tc
o
pv
HH
γ
×=
maxmax

γ
áût liãûu khi
âỉåüc b ùng ca váût liãûu. K hiãûu C
bh
.

Hãû säú bo ha nỉåïc: l t säú pháưn tràm giỉỵa thãø têch nỉåïc chỉïa trong v
o ha åí âiãưu kiãûn cỉåỵng bỉïc so våïi thãø têch läù rä

%100%100
/
%100
VVV
C
orr
bh
/
max
×=×=×=
r
HVVV
vo
bhdkcb
n
bhdkcb
n

.