Bai giang thi nghiem vật liệu xây dựng

KHOA CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG

1


1. Khái niệm:
- Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể
tích vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc.
2. Công thức tính:

mk
ρa =
( g cm3 );(kg / dm3 );(T / m3 )
Va
mk: Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái khô
Va: Thể tích mẫu vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc

2


3. Dụng cụ thí nghiệm: Máy nghiền bi, rây 900 lỗ/cm2, tủ sấy,
bình chống ẩm, cân kỹ thuật, ống lường khắc độ.
4. Trình tự thí nghiệm:
- Nghiền gạch thành bột, sấy
khô đến khối lượng không đổi

mk
ρa = (g cm3);(kg / dm3);(T / m3).
Va

- Sàng bột gạch qua sàng 900
lỗ/cm2
- Cân 10(g) bột gạch
- Đổ nước vào ống lường nhỏ
đến thể tích V1

V1

- Đổ bột gạch vào ống lường
xác định được thể tích V2
- Xác định khối lượng riêng theo
công thức sau:
Va = V2 − V1

V2

bét g¹ch

3


1. Khái niệm:
Khối lượng thể tích của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể
tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên (kể cả lỗ rỗng)
2. Công thức tính:

ρ ok =

mk
Vok

(g / cm )
3

mk: Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái khô.
Vok: Thể tích mẫu vật liệu ở trạng thái tự nhiên.
4


3. Dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy, cốc thủy tinh, bình chống ẩm, cân
kỹ thuật, ống lường khắc độ.
4. Trình tự thí nghiệm:
k
- Mẫu được sấy khô đến khối ρ = m ( g cm3 );(kg / dm3 );(T / m3 ).
o
lượng không đổi
Vok
- Buộc mẫu bằng chỉ, cân được
khối lượng mk

Vok = V2 − V1 − Vp

- Nhúng mẫu vào bình đựng
Parafin đã nấu chảy, nhấc mẫu
ra cân được khối lượng m’

Vp =

- Đổ nước vào ống lường lớn
đến thể tích V1

ρp

V1

- Nhúng mẫu đã bọc parafin vào
ống lường, đọc được thể tích V2
- Xác định khối lượng thể tích
theo công thức sau:

m ' − mk

5

V2
MÉu g¹ch
bäc Parafin


1. Khái niệm:
Mức hút nước theo khối lượng là tỷ số % giữa khối lượng nước
chứa trong vật liệu ở trạng thái bão hòa so với khối lượng vật liệu
ở trạng thái khô
2. Công thức tính:

mnbh mbh − m k
Hp% = k =
.100%
k
m

m
mk : Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái khô
mbh : Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái bão hòa
6


3. Dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy; cốc thủy tinh; bình chống ẩm; cân
kỹ thuật; đồng hồ đo thời gian
4. Trình tự thí nghiệm:
- Mẫu thí nghiệm sấy khô đến - Xác định mức hút nước theo
khối lượng không đổi
khối lượng theo công thức sau:
- Cân mẫu thí nghiệm được khối
lượng mk
- Cho mẫu thí nghiệm vào cốc
thủy tinh. Đổ nước ngập 1/3 chiều
cao của mẫu, ngâm 15 phút
- Đổ ngập 2/3 mẫu, ngâm 15 phút
- Đổ ngập hoàn toàn mẫu, ngâm
15 phút
- Vớt mẫu ra, cân được khối lượng
mbh
7

mbh − m k
Hp% =
.100%
k
m

1. Khái niệm:
Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể
tích vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc.
2. Công thức tính:

mk
ρa =
( g cm3 );(kg / dm3 );(T / m3 )
Va
mk: Khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái khô
Va: Thể tích mẫu vật liệu ở trạng thái hoàn toàn đặc
8


3. Dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy; đũa thủy tinh; bình chống ẩm; cân
kỹ thuật; bình đo khối lượng riêng; bộ rây tiêu chuẩn
4. Trình tự thí nghiệm:
mk
- Mẫu cát (đá) sấy khô đến khối
ρa =
( g cm3 );(kg / dm3 );(T / m3 ).
lượng không đổi
Va
- Cân mk (100g cát; 200g đá)
V = V −V
a

2

1

- Đổ nước vào ống lường đến
thể tích V1
- Cho cát (đá) vào ống lường,
đọc thể tích V2

V1

- Xác định khối lượng riêng của
cát (đá) theo công thức sau:

V2
C¸t (§¸)

9


1. Khái niệm:
Khối lượng thể tích của vật liệu là khối lượng của một đơn vị thể
tích vật liệu ở trạng thái tự nhiên (kể cả lỗ rỗng)
2. Công thức tính:

ρ ok =

mk
Vok

(g / cm )
3

mk: Khối lượng mẫu vật liệu
Vok: Thể tích mẫu vật liệu ở trạng thái tự nhiên
10


3. Dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy; ống lường bằng kim loại dung tích 1 lít
(cát) và 3 lít (đá); phễu đo dung khối; cân kỹ thuật; bộ rây tiêu chuẩn
4. Trình tự thí nghiệm:
- Mẫu cát (đá) được sấy khô
đến khối lượng không đổi
- Đổ cát (đá) qua phễu vào ca
đã biết trước thể tích cho cát
(đá) chảy tự do vào đầy ca.
- Gạt bằng miệng ống ca, cân
khối lượng của ca và cát (đá)
trong ca được m1
- Đổ cát (đá) ra và cân khối
lượng ca được m2
- Xác định KLTT xốp của cát
(đá) theo công thức sau:

ρ ok =

mk
Vok

(g / cm )
3

m = m1 − m2
V0k: dung tích ca

10cm

11


1. Khái niệm:
- Lượng nước tiêu chuẩn là lượng nước cần thiết trộn với xi măng để
được hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn.
- Độ dẻo tiêu chuẩn được xác định bằng độ cắm kim Vica d=1cm với độ
cắm sâu 33-35mm.
- Lượng nước tiêu chuẩn được biểu thị bằng khối lượng phần trăm so
với khối lượng của xi măng
2. Dụng cụ thí nghiệm: Kim Vica, đồng hồ bấm giây, bay, chảo, khâu
hình côn, cân kỹ thuật, ống lường.

12


3. Trình tự thí nghiệm:
- Đọc độ cắm sâu của kim, nếu kim
cách đáy từ 5 - 7 mm thì lượng
nước trộn là lượng nước tiêu chuẩn.

- Cân 500g Xi măng đổ vào chảo.
- Dùng bay bới thành hốc, đổ nước
vào trộn đều trong 5 phút

- Nếu kim cách đáy <5, >7 (mm)
thì phải làm lại TNo.

(mn = 25-30% mXM)
- Xúc vữa xi măng đổ một lần đầy
khâu hình côn, dằn khâu xuống bàn
5-6 lần, dùng thước thép gạt vữa XM
bằng mặt côn.

0
5
10
15
20
25
30
35
40

- Đặt khâu hình côn vào đế kim Vica,
điều chỉnh kim đường kính 10mm
xuống sát và vào trung tâm mặt vữa.
- Mở vít cho kim cắm tự do vào vữa,
sau 30 giây cố định kim.
13


1. Khái niệm:
- Có hai loại thời gian đông kết là thời gian đông kết ban đầu và thời
gian đông kết cuối cùng.

- Thời gian đông kết ban đầu: Là thời gian tính từ khi trộn Xi măng
với nước cho đến khi hồ Xi măng bắt đầu đông kết. Lúc này vữa XM
mất tính dẻo và trở nên đông đặc, nhưng chưa có cường độ
- Thời gian đông kết cuối cùng: Là thời gian tính từ khi trộn Xi
măng với nước cho đến khi hồ Xi măng kết thúc đông kết, bắt đầu
chuyển sang giai đoạn kết tinh. Lúc này vữa XM bắt đầu có cường
độ và dính kết.
2. Dụng cụ thí nghiệm: Kim Vica, đồng hồ bấm giây, bay, chảo, khâu
hình côn, cân kỹ thuật, ống lường.
14


3. Trình tự thí nghiệm:
- Cân 500g Xi măng đổ vào chảo, bới
thành hốc. Đổ nước với lượng nước
tiêu chuẩn, trộn đều đồng thời bấm
đồng hồ xác định thời gian T1. Trộn
trong vòng 5 phút.

Sau đó cứ 15 phút 1 lần mở vít cho
kim cắm tự do vào vữa, đến khi
kim cắm vào mặt vữa 0÷0,5mm
xác định thời gian T3 → từ đó xác
định được tcc=T3-T1

- Xúc vữa Xi măng đổ một lần đầy
khâu hình côn, dằn tấm kính xuống
bàn 5-6 lần rồi gạt bằng miệng khâu.
- Đặt khâu hình côn vào đế kim Vica,
điều chỉnh kim đường kính

1.13±0.05mm xuống sát mặt vữa.
- Cứ 5 phút 1 lần mở vít cho kim cắm
tự do vào vữa, đến khi kim cách đáy
3÷5mm xác định thời gian T2 → từ đó
xác định được tbđ=T2-T1
15

0
5
10
15
20
25
30
35
40


1. Khái niệm:
- Thành phần hạt của cát biểu thị tỷ lệ tính theo phần trăm khối
lượng của các cấp hạt có trong cát.
- Thành phần hạt tốt phải đảm bảo tỷ lệ các cấp hạt phối hợp với
nhau sao cho có tổng lỗ rỗng giữa các hạt là nhỏ nhất.
- Cỡ hạt tiêu chuẩn: 5mm, 2.5mm, 1.25mm, 0.63mm, 0.315mm,
0.14mm.
2. Dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy; Bộ sàng cát tiêu chuẩn có kích thước
đường kính các lỗ sàng: 5mm, 2.5mm, 1.25mm, 0.63mm, 0.315mm,
0.14mm; cân kỹ thuật.
16

3. Trình tự thí nghiệm:
- Sấy khô cát đến khối lượng không đổi, sàng qua sàng 5mm.
- Cân 1000g cát khô đã sàng qua sàng 5mm.
- Cho sàng qua bộ sàng có kích thước thứ tự từ trên xuống:
2.5mm, 1.25mm, 0.63mm, 0.315mm, 0.14mm
- Sàng bằng máy hoặc tay.
- Cân lượng sót trên từng sàng, mi (g).
- Tính lượng sót riêng biệt và lượng sót tích luỹ trên từng sàng

mi
ai % = .100%; Ai = a2.5 + a1.25 + ...ai
m

- Tính Mô đun độ lớn của cát và xác định loại cát theo mô đun độ lớn

A2.5 + A1.25 + A0.63 + A0.315 + A0.14
M dl =
100

- Vẽ biểu đồ thành phần hạt của cát, kiểm tra xem thuộc phạm vi cho phép
không, từ đó kết luận cát thí nghiệm có
đạt yêu cầu về TPH để sản xuất bê
17
tông không.


Biểu đồ thành phần hạt của cát

18

1. Khái niệm:
- Thành phần hạt của đá biểu thị tỷ lệ các cấp hạt ở trong đá.

-Thành

phần hạt tốt phải đảm bảo tỷ lệ các cấp hạt phối hợp với
nhau sao cho tổng lỗ rỗng giữa các hạt là nhỏ nhất.
- Cỡ hạt tiêu chuẩn: 70 (100)mm, 40mm, 20mm, 10mm, 5mm
2. Dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy; Bộ sàng đá có kích thước đường
kính các lỗ sàng: 70mm, 40mm, 20mm, 10mm, 5mm; cân kỹ thuật.

19


3. Trình tự thí nghiệm:
- Sấy khô đá đến khối lượng không đổi, cân 5-10kg đá (Lượng đá thí
nghiệm thực tế phụ thuộc vào kích thước của đá)
- Sàng qua chồng sàng có đường kính mắt sàng từ trên xuống là: 100mm,
70mm, 40mm, 20mm, 10mm, 5mm.
- Cân lượng sót trên từng sàng, mi (g)..
- Tính lượng sót riêng biệt và lượng sót tích luỹ trên từng sàng.

mi
ai % = .100%; Ai = a70 + a40 + ...ai
m
- Xác định Dmax, Dmin từ đó xác định được khoảng phạm vi cho phép tương
ứng với các cỡ sàng từ bảng thành phần hạt của cốt liệu lớn dùng cho bê
tông theo TCVN 7570:2006.

- So sánh lượng sót tích lũy tính toán được trên từng sàng với lượng sót tích
lũy cho phép, từ đó kết luận TPH của đá đạt hay không đạt yêu cầu cho việc
20
sản xuất bê tông.


Thành phần hạt của cốt liệu lớn
(Theo TCVN 7570:2006)

21