Báo Cáo Thí Nghiệm Vật Liệu Xây Dựng HCMUT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN VẬT LIỆU
------------------

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nguyễn Ngọc Thành
SINH VIÊN THỰC HIỆN : Trần Đức Thắng 1413677
Nguyễn Văn Tú
1414501
Nguyễn Quốc Ngữ 1412594
Khúc Quang Trung 1414282

TP Hồ Chí Minh, ngày 16, tháng 5, năm 201
Bài 1: XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH
CỦA NGUYÊN VẬT LIỆU
1


I.Xác định khối lượng riêng.
*Ý nghĩa:
– Khối lượng riêng (g/cm3,t/m3) là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở
trạng thái hoàn toàn đặc ( không tính đến các khe hở của hạt cát)
– Khối lượng riêng là đại lượng cần thiết để tính toán độ xốp của nguyên vật liệu,
tính chọn cấp phối bê tông
= (g/cm3,T/m3)
1.Xác định khối lượng riêng của xi măng:
1.1. Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm:

+ Bình khối lượng riêng của xi măng (hình 1).
+ Phễu thủy tinh cổ dài (hình 2).
+ Tủ sấy.
+ Cân kỹ thuật có độ chính xác 0.1g.
+ Dùng dầu hỏa để thử xi măng .
+ Ống pipet (hình 3) ( Để điều chỉnh lượng dầu).

Hình 1 – Bình lechatelier
dài
Hình 3 – Ống pipet

Hình 2 – Phễu thuỷ tinh cổ

1.2. Tiến hành thử:
– Cân 65g xi măng đã được sấy khô ở nhiệt độ (105oC– 110oC) trong 2 giờ và để
nguội trong bình hút ẩm hay ngoài không khí đến nhiệt độ phòng thí nghiệm.
– Đổ dầu hỏa vào bình đến số 0, sau đó lấy bông thấm hết giọt dầu ở cổ bình phía
trên phân chứa dầu.
– Dùng muỗng con xúc xi măng (đã cân 65g) đổ từ từ vào bình xong, xoay đứng
qua lại độ 10 phút cho không khí lẫn và xi măng thoát ra hết, ghi lại thể tích dầu
hỏa bị xi măng choáng chỗ.
1.3.Tính toán kết quả:
– Khối lượng riêng của xi măng là:
2


= (g/cm3,T/m3)
– Trong đó: m – khối lượng của xi măng (g).
v – thể tích đặc tuyệt đối của xi măng ( cm3).
– Khối lượng riêng của xi măng được tính bằng giá trị trung bình cộng của kết quả

2 lần thử, Kết quả được tính trong bảng sau:
Số lần thí nghiệm
1
2

Khối lượng
m(g)
65
65

Thể tích
(cm3)
21
21

khối lượng riêng
(g/cm3)
3.095
3.095

1.4 Nhận xét :
– Ta có: = | 3.095 -3.095 | = 0 < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu.
– Vậy: = = 3.10 (g/cm3).
– Muốn xác định khối lượng riêng xi măng phải sử dụng nhiều dụng cụ có tính
chính xác cao và trải qua nhiều công đoạn. Việc xác định khối lượng riêng xi măng
là điều cần thiết để phục vụ cho tính toán độ xốp của nguyên vật liệu, tính chọn cấp
phối bê tông. Sai số xảy ra hủ yếu do sai số ngẫu nhiên ( người làm thí nghiệm ).
2. Xác định khối lượng riêng của cát:
2.1.Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm:
+ Bình tỷ trọng có vạch chuẩn (hình 4)

+ Cân kỹ thuật có độ chính xác 0.1g
+ Tủ sấy
+ Đĩa đựng, giá xúc
+Ống pipet

Hình 4 – Bình tỷ trọng có vạch chuẩn
2.2. Tiến hành thử :
3


– Cân 500g cát có đường kính hạt từ 0.14mm – 5mm, dùng biện pháp rửa để loại
bỏ hạt dưới 0.14mm. Dùng sàng có đường kính mắt sàng là 5mm để loại bỏ hạt lớn
hơn 5mm
– Cho lượng cát này vào bìn khối lượng riêng , sau đó cho nước vào đến 2/3 thể
tích bình, xoay nhẹ cho khí thoát hết ra ngoài.
– Tiếp tục cho nước vào đến vạch chuẩn, đem cân được khối lượng m1(g).
– Đổ cát và nước ra, rửa sạch bình.
– Cho nước vào đến vạch chuẩn, cân được khối lượng m2(g).
2.3. Tính toán kết quả:
– Khối lượng riêng của cát là :
=
–

–
–

Trong đó : g – khối lượng mẫu mang thử, tính bằng (g)
m1 – khối lượng cân ( bình + mẫu thử + nước 1) , tính bằng (g)
m2 – khối lượng cân ( bình + nước 2), tính bằng gam (g)
Khối lượng riêng của cát là trung bình cộng của hai lần thử, kết quả của 2 lần

thử chênh lệch nhau khô quá 0.02 g/cm3.
Trường hợp kết quả của hai lần thử chênh lệnh nhau quá 0.02 g/cm3 thì phải
xác định lần thứ 3 và khi đó khối lượng riêng của cát là trung bình cộng kết quả
của 2 lần thử có kết quả gần giống nhau.

Số lần thí
nghiệm

Khối lượng
mẫu thử G(g)

Khối lượng
m1(g)

Khối lượng
m2(g)

1
2

500
500

972.2
973.2

667.1
668.2

khối lượng

riêng
3
(g/cm )
2.565
2.564

2.4. Nhận xét:
– Ta có: = | 2.565 – 2.564 | = 0.001 < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu.
– Vậy: = = = 2.565 (g/cm3).
II. Xác định khối lượng thể tích
*Ý nghĩa:
– Khối lượng thể tích (g/cm3,t/m3) là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở
trạng thái tự nhiên (kể cả lỗ rỗng).
– Khối lượng thể tích cũng là đại lượng cần thiết giúp tính toán cấp phối bê tông
hoặc phục vụ cho việc chuyên chở và chọn phương tiện vận tải hoặc dự trữ sơ bộ
khối lượng nguyên vật liệu sử dụng và còn xác định kho và bãi chứa.
4


= (g/cm3,T/m3)
1.Xác định khối lượng thể tích của xi măng:
1.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm:
+ Dùng thung đong bằng thép dung tích V = 28030 ml (2.83l). [tc-astm]
+ Tủ sấy (hình 5)
+ Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 1g (hình 6 )
+ Thước là bằng thép.
+ Phễu tiêu chuẩn.

Hình 5 – Tủ sấy

Hình 6 – Cân kỹ thuật

Tiến hành thử:
– Đặt thùng đong đã sấy khô dưới phễu tiêu chuẩn, miệng thùng đong cách phễu
10cm.
– Đổ xi măng đã sấy khô ở (1050C1100C) trong 2 giờ rồi để nguội) vào thung đong,
sau khi đầy thùng dùng thước lá gạt từ giữa sang hai bên rồi đem cân.
– Chú ý: gạt nhẹ nhàng không gây chấn động làm xi măng sụt xuống, từ khố lượng
của thùng đong và thùng đong chứa đầy xi măng : xác định khối lượng thể tích xi
măng trong thùng.
1.3 Tính toán kết quả:
Kết quả tính toán:
1.2

= (g/cm3)
– Trong đó: m1 – là khối lượng của thùng (g).
m2 – là khối lượng của thùng và xi măng (g).
V0 – thể tích của thùng đựng (2,83l).
5


Kết quả được ghi trong bảng sau:
STT
1
2

m1(g)
2570
2570

m2(g)
5690
5690

V0(cm3)
2830
2830

(g/ cm3)
1.102
1.102

1.4 Nhận xét:
– Ta có: = | 1,102 – 1,102 | = 0 < 0.02 (g/cm3) đạt yêu cầu.
– Vậy: = = 1.102 (g/cm3).
2. Xác định khối lượng thể tích của cát:
2.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm:
+ Dùng thùng đong bằng thép dung tích V=2830ml (2.83l).[tc-astm] (hình
8)
+ Tủ sấy.
+ Cân kỹ thuật có độ chính xác đến 1g.
+ Thước lá bằng thép (Hình 7 )
+ Sàng có kích thước mắt sàng là 5mm.

Hình 7 – Thước lá bằng thép
2.1

Hình 8 – Thùng đong dung tích 2,83l

Tiến hành thử:

– Mẫu thử khối lượng thể tích của cát được sấy đến khối lượng không đổi trong
tủ sấy ở nhiệt độ (1050C1100C) rồi để nguội bằng nhiệt trong phòng, đem sàng
qua sàng 5mm.
– Thùng đong được rửa sạch lau khô, đem cân được m1(g).
– Đổ mẫu thử cát đã được chuẩn bị vào thùng đong qua phễu tiêu chuẩn từ độ
cao
6


2.2

cách miệng thùng 10cm cho đến lúc đầy đến ngọn, dùng thước gạt bằng miệng
rồi đem cân được m2(g).
Tính toán kết quả:
= (g/cm3)
– Trong đó: m1 – là khối lượng của thùng (g).
m2 – là khối lượng của thùng và xi măng (g).
V0 – thể tích của thùng đựng (2,83l).

Kết quả được ghi trong bảng sau
STT
1
2

m1(g)
2570
2570

m2(g)
6830

6850

V0(cm3)
2830
2830

(g/ cm3)
1.505
1.512

– Tiến hành thử hai lần mẫu thử khác nhau, khối lượng thể tích của cát là trung
bình của cát là trung bình cộng của hai lần thử.
2.3

Nhận xét:
– Ta có: = | 1.505 – 1.512 | = 0.007 < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu.
– Vậy: = = = 1.509 (g/cm3).

3. Xác định khối lượng thể tích xốp của đá dăm (sỏi):
3.1. Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm:
+ Tủ sấy
+ Cân kỹ thuật có độ chính xác đên 1g
+ Dùng thùng đong bằng thép dung tích v = 14160 ml (14.161)[tc-astm](hình
9).

7


Hình 9 – Thùng đong dung tích 14.16l
3.2 Tiến hành thử:

– Mẫu thử được lấy ra sau khi qua màng chia mẫu.
– Sấy khô mẫu thử đên khối lượng không đổi trước khi tiến hành thí nghiệm. Đổ từ
từ đá vào thùn đong ở nhiệt độ cao cách miệng thùng 10 cm cho đến lúc đầy thùng
thành ngọn,dùng thước lá gạt bằng mặt rồi cân
3.3. Tính toán kết quả:
– Khối lượng thể tích xốp () của đá dăm (sỏi),tính bằng g/cm3, chính xác tới từng
0.01 g/cm3, được xác định theo công thức:
= (g/cm3)
– Trong đó: m1 – là khối lượng của thùng (g).
m2 – là khối lượng của thùng và xi măng (g).
V0 – thể tích của thùng đựng (14,16l).
– Khối lượng thể tích xốp được xác định hai lần, trong đó vật liệu làm trước không
dùng để làm lại lần sau. Kết quả chính thức lấy bằng giá trị trung bình số học của
hai lần thử.
Kết quả được ghi trong bảng sau:
STT
1
2

m1(g)
8830
8830

m2(g)
28240
28270

V0(cm3)
14160
14160

(g/ cm3)
1.371
1.373

Nhận xét:
– Ta có: = | 1.371 – 1.373 | = 0.002 < 0.02 (g/cm3) ⇒ đạt yêu cầu.
– Vậy: = = = 1.372 (g/cm3).
4. Xác định khối lượng thể tích của gạch xây:
4.1 Dụng cụ chuẩn bị thí nghiệm:
+ Tủ sấy.
8


+ Thước kẹp (hình 10: độ chính xác 0,05-0,1mm) đối với mẫu lớn hơn 100mm cho
phép dùng thước thép có độ chính xác đến 1mm).
+ Cân kỹ thuật chính xác đến 1g.

Hình 10: Thước kẹp
4.2 Tiến hành thử:
Ta tiến hành với các loại gạch sau: gạch 4 lỗ, gạch 4 lỗ ximăng, gạch samot,bêtông
trụ, bêtông lập phương.
– Cần dùng 5 mẫu cho mỗi loại gạch.
– Sấy các mẫu thử ở 1050C-1100C đến khối lượng không đổi rồi để nguội đến nhiệt
độ phòng.
– Cân mẫu chính xác đến 0,1g, được mi(g).
– Dùng thước kẹp hoặc (thước dây) đo các kích thước cơ bản (dài,rộng, cao) của
mẫu, mỗi kích thước đo tối thiểu 3 lần ở 3 vị trí (đầu giữa và cuối cạnh), ghi lại các
số đo.

Hình 11 – Gạch nung 4 lỗ

Hình 12 – Gạch 4 lỗ xi măng

9


Hình 13 – Gạch samot

Hình 14 – Bê tông hình lập phương

Hình 15 – Mẫu bê tông hình trụ
4.3 Tính toán kết quả :
= (g/cm3)
– Trong đó: m – khối lượng của mẫu thử(g)
V – thể tích của mẫu thử, được xác định như sau:
Mẫu dạng hình lập phương: (hình 9)
a = (a1+a2+a3) cm
b = (b1+b2+b3) cm
c = (c1+c2+c3) cm
V= abc (cm3)

Mẫu hình trụ : (hình 10)
d = (d1+d2+d3+ d4) cm
h = (h1+h2+h3+ h4) cm
V = h (cm3)

* Gạch 4 lỗ:
Kích thước viên gạch:
Mẫu

a(cm)

1

2

3

4

5

7.50
7.50

7.80
7.80

7.70
8.00

7.50
7.50

7.60
7.50
10


7.50

8.00
7.90
7.70
17.7
17.7
17.7
1011.1

b(cm)

c(cm)
m(g)

7.50
7.90
8.00
8.10
18.1
18.1
18.0
1083.6

8.10
7.70
7.90
7.90
16.0
18.1
17.3
1115.3

7.50
7.40
7.50
7.60
17.4
17.5
17.5
970

7.60
7.70
7.80
7.70
18.2
18.4
18.4
1048.0

Kích thước lỗ rỗng :
1
2.0
2.5
2.4
2.0
2.225
2.5
2.5
2.4
2.5

2.475

a*

b*

Mẫu

1
2
3
4
5

m(g)

2
2.3
2.3
2.3
2.1
2.25
2.4
2.5
2.3
2.5
2.425

3
2.3

2.3
2.4
2.6
2.4
2.7
2.6
2.3
2.7
2.575

4
2.5
2.4
2.5
2.4
2.45
2.4
2.4
2.4
2.5
2.425

5
2.3
2.2
2.2
2.2
2.225
2.2
2.1

2.2
2.1
2.15

aTB(cm)

bTB(cm)

cTB(cm)

VTB =
aTB.bTB.cTB(cm3)

Vrỗng
=..cTB
(cm3)

V0 = VTB
- 4 Vrỗng
(cm3)

=
(g/cm3)

7.5

7.9

17.7

1048.725

97.4720

658.837

1.53

7.7

8.0

18.1

1114.960

98.7580

719.928

1.51

7.9

7.8

18.0

1109.160

111.240

664.200

1.68

7.5

7.5

17.5

984.3750

103.972

568.487

1.71

7.6

7.7

18.3

1070.916

87.5430

720.744

1.45

1011.
1
1083.
6
1115.
3
970
1048.
0

Khối lượng thể tích trung bình: = = 1.58 g/cm3.
* Gạch 4 lỗ xi măng:
11


Kích thước viên gạch:
Mẫu
a(cm)

b(cm)

c(cm)
m(g)

1

2

3

4

5

8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
18.7
18.7
18.7
1661.9

8.0
8.0
8.0
8.0
8.1
8.1
18.7
18.7
18.7
1737.9

8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
18.8
18.9
18.9
1728.3

8.0
7.9
7.9
7.8
7.9
8.0
18.6
18.7
18.6
1643.87

8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
18.9
18.9

19.0
1756.2

Kích thước lỗ rỗng :
1
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7

a*

b*

2
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7

2,7

3
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7

4
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7

Mẫu

m(g)

aTB
(cm)

1

1661.9

8.0

8.0

18.7

1196.80

136.323

2

1737.9

8.0

8.1

18.7

1211.76

136.323

3

1728.3

8.0

8.0

18.9

1209.6

137.781

bTB(cm)

cTB(cm)

VTB =
aTB.bTB.cTB(cm3)

Vrỗng =..cTB
(cm3)

5
2,7
2,7
2,7
2,7

2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7

V0 = VTB
- 4 Vrỗng
(cm3)

651.50
8
666.46
8
658.47
6

=
(g/cm3)

2.55
2.61
2.62
12


4

1643.87

7.9

7.9

18.6

1160.826

135.594

5

1756.2

8.0

8.0

18.9

1209.6

137.781

618.45
0
658.47
6

2.66
2.67

Khối lượng thể tích trung bình: = = 2.62 g/cm3.
* Gạch samot:
Loại gạch
Gạch
samot

V(cm3)
1590.36
2
2
3098.7 22.8
11.5
6.4
1678.08
3
Khối lượng thể tích trung bình (g/cm ) = 1.9 g/cm3
stt
1

m(g)
3098.4

a(cm)
22.7

b(cm)
11.3

c(cm)s
6.2

(g/cm3)
1.95
1.85

– Kết quả là giá trị trung bình cộng kết quả của 5 mẫu thử, chính xác tới 0.01
g/cm3.
* Bê tông lập phương:
Mẫu
a(cm)

b(cm)

c(cm)
m(g)

Loại
Bê tông
lập
phương

stt
1
2
3

1

2

3

14.7
14.8
14.8
15.4
15.3
15.3
15.2
15.3
15.3
8059.9

15.0
15.2
15.1
14.8
15.0
15.1
15.4
15.4
15.4
8117.0

150
14.9
14.9

15.2
15.3
15.1
15.2
15.3
15.3
7991.6

aTB
V = aTB. bTB. cTB
bTB(cm) cTB(cm3)
(cm)
(cm3)
8059,9
14,8
15,3
15,3
3464,532
8117,0
15,1
15
15,4
3488,1
7991,6
14,9
15,2
15,2
3442,496
3
Khối lượng thể tích trung bình (g/cm ) = 2,33 g/cm3

m(g)

(g/cm3)
2,33
2,33
2,32

13


* Bê tông trụ:
Mẫu

d(cm)

h(cm)
m(g)

1

2

3

10.4
10.2
10.2
10.4
20.9
21.1

21.1
21.0
4124.5

10.2
10.3
10.2
10.4
21.1
21.0
21.1
21.2
4151.4

10.1
10.2
10.1
10.1
21.3
21.4
21.3
21.4
4206.1

dTB
hTB(cm) V = (cm3)
(cm)
Bê tông trụ 1
4124.5 10.3
21

1749.781
2
4151.4 10.4
21.1
1792.417
3
4206.1 10.1
21.4
1714.535
3
Khối lượng thể tích trung bình (g/cm ) = 2.38 g/cm3
Loại

stt

m(g)

(g/cm3)
2.36
2.32
2.45

14


BÀI 2 : XÁC ĐINH LƯỢNG NƯỚC TIÊU CHUẨN VÀ MÁC XI MĂNG
I. Xác định lượng nước tiêu chuẩn của xi măng :
1.Ý nghĩa:
– Độ dẻo tiêu chuẩn được biểu thị bằng lượng nước trộn tiêu chuẩn , là lượng
nước tối thiểu cần thiết để bảo đảm cho vữa có độ linh động trong thi công, đổ

khuôn hay xây trát ,tính bằng phần trăm (%) so với khối lượng xi măng ,lượng
nước tiêu chuẩn (ntc) của xi măng càng lớn thì sau này lượng nước trộntrong bê
tông và vữa càng nhiều.
– Ntc thực tế dùng (1/3 – 1/4) để cung cấp cho các khoáng xi măng thực hiện
hydrat hóa và phần còn lại để tạo sự linh động cần thiết cho thi công.
– Mỗi loại xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn nhất dịnh tùy thuộc vào thành phần
khoáng chất,độ mịn,hàm lượng phụ gia pha trộn,.. xi măng để lâu bị vón cục thì
hàm lượng nước tiêu chuẩn cũng thay đổi.
– Xi măng có lượng nước tiêu chuẩn càng lớn thì thì độ xốp cang lớn làm giảm
cường độ bê tong
2. Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm;
+ Dụng cụ vika (hình 16).
+ Máy trộn hồ xi măng(hình 17).
+ Cân kỹ thuật có độ chính xác cao 0.1g.
+ Dao thép và giẻ lao ướt.
+ Đồng hồ bấm giây.
+ Ống đong thể tích hình trụ loại 150 ml và ông buret có khả năng đo thể
tích chính xác đến 1 ml. (hình 18)

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Thanh chạy
Lỗ trượt

Vít điều chỉnh
Kim chỉ vạch
Thước chia độ
Kim vica: đường kính 10mm, di kim 50mm
Khu vica
Bàn để dụng cụ vica

15


Hình 16: kim vika

Hình 17: máy trộn

Hình 18: ống đong

3. Tiến hành thí nghiệm:
– Trước khi thử nghiệm kiểm tra thanh chạy của dụng cụ vika có rơi tự do không,
đồng thời kiểm tra xem kim có đúng số không khi cho kim cắm sát xuống mặt tấm
kính
– Cân 400g xi măng (Chính xác tới 1g) đổ vào cối trộn đã lau sạch bằng giẻ ẩm,
dùng bay moi thành hốc ở giữa,đổ một lượng nước đã được ước tính (tùy theo lọa
xi măng)
– Khởi dộng ngay máy trộn và cho máy chạy chậm, thời gian trộn 90 giây, dừng
máy 15 giây để vét hồ quanh cối trộn bằng muỗng thép về giữa sau đó cho máy
chạy tốc độ chậm thêm 90 giây, tổng thời gian trộn la 3 phút.
– Ngay khi trộn xong đặt khaauleen tấm kính dùng bay xúc xi măng đổ đầy khâu 1
lần rồi dằn kính lên mặt bàn 3 – 6 cái,gạt hồ xi măng bằng miệng khâu . Đặt khâu
vào dụng cụ vika hạ đầu kim to vào sát mặt hồ xi măng vặn vít hãm để giữ kim,sau
đó mở nút hãm đê kim rơi tự do xuống căm vào đầu xi măng

– Sau 30 giây vặn hãm vít lại, đọc số kim chỉ trên thước chia vạch để biết độ cấm
sâu của kim. Nếu kim cắm sâu cách đáy 5 – 7 mm thì xem hồ xi măng đạt độ dẻo
yêu cầu và lượng nước nhào trộn ban đầu là lntc
– Lượng nước tiêu chuẩn tính bằng phần trăm (%) khối lượng xi măng chính xác
đến 0.25%
4. Kết quả thí nghiệm:

LNTC = (%)
16


Các giá trị thử được ghi trong bảng sau :
Số lần thử

Lượng nước (ml)

1
2

118.5
118.5

Kim cách đáy
(mm)
7.00
7.00

Lntc (%)
29.625
29.625

5.Nhận xét:
– Lượng nước tiêu chuẩn (lntc) của xi măng là 29.625%.
II.Xác định mác xi măng :
1.Ý nghĩa:
– Xi măng dùng để chế tạo các kết cấu bê tông và vữa. Cường độ xi măng càng
cao thì cường độ bê tông vữa càng cao,cường độ chịu nén của xi măng được dùng
làm cơ sở xác định mác xi măng trên bao bì bởi vì trong quá trình vận chuyển,cất
giữ bảo quản trong kho,xi măng dần bị vón cục và làm giảm cường độ,do đó việc
xác diinhj mác xi măng là rất cần thiết
2. Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm.
2.1.Dụng cụ:
+ Máy nhào trộn
+ Khuôn bằng thép,mỗi khuôn gồm có 3 ngăn 4x4x16 (cm), lấy 2 khuôn
+ Chày để đầm hỗn hợp vữa
+ Bình đong nước
+ Cân chính xác 0.1g

Hình 19 : khuôn đúc mẫu
2.2. Vật liệu sử dụng:
+ Xi măng 450g
+ Cát tiêu chuẩn do công ty xi măng Hà Tiên sản xuất,khối lượng cát bằng 3
lần khối lượng của xi măng 450 x 3 = 1050 g
17


+ Nước bằng ½ khối lượng xi măng : 225 ml ( Dùng nước sinh hoạt )
3. Trình tự thí nghiệm.
– Xi măng và nước sau khi cân đong theo liều lượng như trên thì :
+ Nước vào cối trộn

+ Cho xi măng vào từ từ, bật công tắt ở chế độ quay chậm 30 giây
+ Sau đó cho cát vào thêm 30”
+ Chuyển công tắt sang chế độ quay nhanh khoảng 60”
+ Dừng máy trộn, trong 15 giây đầu tiên dùng bay cạo vữa bám vào thành
cối, đáy cối và vun
vào giữa cối. Tiếp tục với tốc độ nhanh khoảng 60
giây nữa.
+ Khuôn trước khi tạo mẫu phải được bôi,dùng bay chia vữa trong khối
thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: Rải đều ra 3 ngăn của khuôn, sau đó đàm chặt bằng chày 20 cái ( cho mỗi
ngăn)
Phần 2: Tiếp tục rải đều 3 ngăn của khuôn và đầm thêm 20 cái nữa ( cho mỗi
ngăn). Đúc 2 khuôn : 1 cho 7 ngày và 1 cho 28 ngày. Sau khi tĩnh định mẫu 24h,
tháo mẫu đem dưỡng hộ.

Hình 20 – Các bước đúc tạo mẫu

18


BÀI 3 : PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIÊU DÙNG
THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG
Cốt liệu dùng cho bê tông và vữa thường phân ra làm 2 loại :
I. Cốt liệu nhỏ.
– Cát bê tông được gọi là cốt liệu nhỏ, yêu cầu của cát được quy định theo tcvn
340 – 1986
– Cát trong bê tông và vữa thường có thành phần khoáng chất nhất định, không
chứa các phần tử gây tác hại đến quá trình thủy hóa và đông cứng của xi măng
,không có tạp chất gây ăn mòn cốt thép.
– Cát dùng bê tông nặng và vữa phải có đường biểu diễnthành phần hạt nằm trong

vùng gạch xiên của biểu đồ.

19


– Cát bị ẩm có chứa một lượng nước cần phải xác điịnh lượng nước đó để giảm
nước trộn bê tông hoặc vữa.
– Tùy theo độ lớn của cát,cát được phân làm 2 loại : cát to,cát TB,cát nhỏ,cát
mịn,..(các loại cát được quy định trong bảng sau:
Loại cát
Cát to
Cát TB
Cát nhỏ
Cát mịn

Modun độ nhỏ
>2.5
2 – 2.5
<2
-

Tỷ diện (cm2/g)

100 - 200
201 - 300

* Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của cát.
– Độ rỗng (độ xốp) của cát nói lên mức độ hổng của cát,độ rỗng cang nhỏ, lượng
hồ rong bê tông và vữa có thể giảm đi, nhưng vẫn đảm bảohỗn hợp bê tông và vữa.
– Tạp chất bụi,bùn ,.. và đặc biệt là sét,có hại nhất đối với cát vì nó bao mặt cát,

ngan cản sự kết dính của hồ xi măng với cát, mặt khá hạt cát nhỏ hơn hạt xi măng
nên nó bao mạt hatjx xi măng làm cho xi măng khó bị thủy hóa do đó giảm cường
độ của xi măng, bê tông và vữa,tạp chất bụi bùn sét là tăng lượng nước yêu cầu
trong bê tông, do đó cũng hạ thấp cường độ của bê tông .
– Tạp chất hữu cơ làm chậm sự đông cứng của xi măng và có khả năng xâm thực
bê tông.
II . Cốt liệu lớn đặc chắc
– Cốt liệu đặc chắc dùng cho bê tông nặng là đá dăm, sỏi và sỏi dăm theo yêu cầu
kỹ thuật của các loại cốt liệu này được quy điịnh tcvn 1771 – 1987.
– Hạt sỏi thường tròn trặn,mặt ngoài trơn nhẵn,hạt đá dăm mặt nhám,nhiều cạnh
gốc,gồ ghề,hình dạnh càng gần khối vuông càng tốt vì khi đó tỷ diện nhỏ nhất làm
cho các hạt càng gần lại nhau hơn,độ hổng của đá dăm nhỏ lại thì lượng xi măng
trong bê tông giảm đi, do mặt nhám nên đá dăm kết dính kết với xi măng tốt hơn
sỏi và cho cường độ cao hơn và ngược lại đá sỏi cho độ lưu động của hỗn hợp bê
tông cao hơn đá dăm vì hạt tròn và mặt ngoài trơn nhẵn.
20


– Tùy theo độ lớn của đá dăm, sỏi, sỏi dăm mà chúng ta được phân ra loại cỡ hạt
sau đây : 5– 10 mm, 10 – 20 mm, 20 – 40 mm, 40 – 70 mm
* Chính vì vậy phải phân tích thành phần hạt
1.Ý nghĩa :
– Thành phần hạt hay cấp phối hạt là tỉ lệ phối hợp giữa các hạt tương đối hợp lý
trong hỗn hợp cốt liệu
– Khi cốt liệu nhỏ có tỷ lệ phối hợp hợp lý thì độ rỗng của nó nhỏ, lượng dùng
trong hỗn hợp bê tông hay vữa sẽ ít đi nên cường độ bê tông, tính chống thấm và
chống xâm thực sẽ tốt hơn.
2.Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm:
– Bộ sang tiêu chuẩn [tiêu chuẩn – asm] có kích thước mắt sàng là:
+ đối với cát: 5,2.5,1.25,0.63,0.315,0.16

+ đối với đá: 32,25,20,12.5,10,5 [tc-afbor]
– Cân kỹ thuật độ chính xác 0.1g đối với cát,1g đối với đá.
– Tủ sấy.
– Giá xúc.
– Khay đựng.

Hình 21 –
chuẩn của cát
Bộ sàn tiêu
đá

Bộ sàn tiêu
Hình 22 –
chuẩn của

21


Hình 22 –Tủ sấy
3. Tiến hành thí nghiệm
3.1. Đối với cát.
– Lấy 2kg cát ( Theo PP lấy mẫu cát ), rồi sấy ở nhiệt độ 105 – 110 độ C đến khối
lượng không đổi.
– Sàng mẫu đã chuẩn bị qua sàng có kích thước mắt sàng là 5mm
Lấy 1000g cát dưới sàng có kích thước mắt sàng là 5mm, để xác định thành phần
hạt cát không có sỏi,khi đánh giá chất lượng của cát thì việc xác định này tiến hành
sau khi đã rửa cát,khi đó lượng bụi bẩn cũng tính vào lượng lọt sàng có kích thước
mắt sàng nhỏ nhất tính vào khối lượng mẫu thử.
– Sàng mẫu thử đã chuẩn bị được ở trên qua bộ lưới sàng có kích thước mắt sàng
bằng tay thì thời gian sàng trên mỗi sàng khi kiểm tra thấy trong 1 phút lượng cát

lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0.1% khối lượng mẫu thử.
* Chú ý :
– Cho phép xác định thời gian sàng bằng phương pháp đơn giản sau: đặt tờ giấy
xuống dưới mỗi lưới sàng rồi sàng đều,nếu không có cát lọt qua sàng thì thôi
không sàng nữa.
– Cân lượng còn lại trên mỗi sàng chính xác tới 1%.

22


Hình 23 – Chuẩn bị cát trước khi sàng
3.2 Đối với đá:
– Làm tương tự đối với cát nhưng chuẩn bị mẫu thử 15000g (tùy dmax) và sàng qua
bộ sàng: 32,25,20,12.5,10,5.
4. Tính toán kết quả:
a.Lượng sót riêng biệt (ai) trên sàng kích thước mắt sàng là I tính theo đơn vị %
chính xác đến 0.1% theo công thức:
=
–Trong đó:
mi– Khối lượng cốt liệu nhỏ còn sót lại trên sàng kích thước mắt sàng i(g).
m – Khối lượng mẫu thử (g).
b.Lượng sót tích lũy(ai)sàng có kích thước mắt sàng i bằng tổng khối lượng riêng
biệt trên sàng có kích thước mắt sàng lớn hơn hoặc bằng sàng có kích thước mắt
sàng thứ i:
A = a2.5 + a1.25 + a0.63. +…. + ai
23


–Trong đó:
a2.5 + a1.25 + a0.63. +…. + ai – lượng sót riêng biệt trên cách sàn có kích thước

mắt sàng từ 2.5 đến sàng có kích thước mắt sàng i
%.
ai – Lượng sót riêng biệt trên sàng có kích thước mắt sàng i %.
c. Modul độ lớn của cốt liệu nhỏ,ký hiệu bằng mn đã loại bỏ sỏi có kích thước hạt
lớn hay bằng 5 mm, chính xác tới 0.1g theo công thức :
=
–Trong đó:
A2.5; A1.25;A0.63;A0.315;A0.16 – lượng sót tích luỹ trên các sàng có kích thước mắt
sàng tương ứng là : 2.5;1.25;0.63;0.315;0.16.

* Đối với cát:
D (mm)
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
Đáy

mi (g)
28.4
93.25
155.1
292.3
376.8
45.7

ai (%)
2.86
9.40

15.64
29.48
38.00
4.62

Ai (%)
2.86
12.26
27.90
57.38
95.38
100

= 28,4 +93,25+155,1+292,3+376,8+45,7 = 991,55 (g)
= 100% = 0,845% < 1% ⇒ đạt yêu cầu.
= = 1,958 ⇒ Vậy đây là cát thô.
Nhận xét: Thành phần hạt của cát thí nghiệm nằm trong phạm vi cho phép nên
đây là cốt liệu stốt, thích hợp để thi công.
* Đối với đá dăm:
D (mm)
32
25

mi (g)
33
300

ai (%)
0,22
2,00

Ai (%)
0,22
2,22
24


20
12,5
10
5
Đáy

1978,6
6680
2530
2700
760

13,21
44,59
16,89
18,02
5,07

15,43
60,02
76,91
94,93
100

= 290.3 +1978.6+6680+2330+2690+760 = 14981.6 (g)
= 100% = 0.123 % < 1% ⇒ đạt yêu cầu.
= = 2.497
Nhận xét: Thành phần hạt của đá thí nghiệm nằm trong phạm vi cho phép nên
đây là cốt liệu tốt, thích hợp để thi công

Bài 4: THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG
ĐÚC MẪU THỬ MÁC BÊ TÔNG
I.Cơ sở tính toán cấp phối bê tông:
* Tính toán cấp phối bê tông dựa trên các cơ sở:
– Mác bê tông theo yêu cầu:
– Điều kiện thi công bê tông (bằng thủ công hoặc bằng máy móc)
– các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nguyên vật liệu thành phần.
* Tính toán cấp phối bê tông có thể theo phương pháp sau:
– Phương pháp tra bảng.
– Phương pháp thực nghiệm hoàn toàn.
– Phương pháp tính toán kết hợp với thực nghiệm.
* Đây là phương pháp phổ biến nhất và được dung nhiều nhất vì:
– Tính toán không phức tạp.
– Khối lượng thực nghiệm không nhiều.
– Kết quả khá chính xác.
25