Thí nghiệm độ chặt tại công trình hay còn gọi tại hiện trường. Là để xác định được độ chặt K của lớp vật liệu cần kiểm tra trước khi tiến hành thi công. Đắp vật liệu ngoài hiện trường cần lấy mẫu vật liệu về phòng. Làm các chỉ tiêu cơ lý trong phòng và khối lượng thể tích khô lớn nhất g_max.  Của vật liệu đó để làm cơ sở kiểm tra độ chặt K ngoài hiện trường. Thí nghiệm đất đắp, nền cát.

Thí nghiệm độ chặt K được kiểm tra theo từng lớp lu lèn. Tùy theo loại vật liệu  cần kiểm tra mà chọn phương pháp kiểm tra cho phù hợp. Nếu vật liệu là nền cát hoặc đất mềm có thể đóng được dao vòng. Thì phương pháp kiểm tra độ chặt là phương pháp dao đai theo 22TCN 02-1971 hoặc AASHTO T204-96.  Vật liệu là nền cấp phối đá dăm, đất đồi thì phương pháp kiểm tra là phương pháp rót cát theo 22TCN 346-2006

1. Phương pháp dao đai:

thí nghiệm độ chặt K bằng phương pháp dao vòng:

– Thí nghiệm độ chặt bằng phương pháp dao vòng hay còn gọi là dao đai. Được tiến hành dựa trên tiêu chuẩn 22TCN 02:1971 hoặc AASHTO T204-1996.

– Phương pháp này áp dụng cho đất ẩm không lẫn sỏi sạn (đất sét, đất cát pha…)

– Trước khi tiến hành kiểm tra độ chặt tiến hành xác định khối lượng dao m₀(g). Và thể tích dao đai V (cm³) ( các thông số m_o, V  của dao đai đã được xác định trước bởi nhà chế tạo).

– Tiến hành thí nghiệm bằng cách dùng tay ấn hoặc búa đóng nhẹ lên tấm đệm đặt trên nắp dao. Để dao ngập hoàn toàn vào trong đất.  Đào hết đất xung quanh dao, lấy nguyên cả dao và đất lên, dùng dao. Hoặc bay gạt phẳng hai đầu dao và lau sạch đất xung quanh dao. Cân xác đinh khối lượng dao và mẫu đất chứa trong dao m_w (g).

– Lấy một ít đất đại diện cho mẫu đất thí nghiệm đi xác định độ ẩm của đất nền kiểm tra.  Bằng tủ sấy hoặc đốt cồn ta được độ ẩm của đất là W (%).

– Khi đó ta xác định được khối lượng thể tích tự nhiên của đất đã đầm nén là:

g_w = (m_w-m₀)/V (g/cm³)

– Khối lượng thể tích khô của đất đã đầm nén là:

g_k = g_w/(1+0.01*W) (g/cm³)

– Hệ số đầm chặt của lớp đất đã kiểm tra là:

K = g_k/g_max*100 (%)

So sánh độ chặt của lớp đất đã kiểm tra này với độ chặt thiết kế nếu độ chặt này không nhỏ hơn độ chặt yêu cầu. Thì vị trí kiểm tra đạt yêu cầu về độ đầm chặt.

2. Phương pháp rót cát:

2.1 thí nghiệm độ chặt K bằng phương pháp rót cát:

– Phương pháp thí nghiệm độ chặt bằng phương pháp rót cát được tiến hành dựa trên tiêu chuẩn 22TCN346 :2006 .

2.2 Phạm vi áp dụng

– Phương pháp này áp dụng cho các các lớp vật liệu (đất, đất gia cố, cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên…). Có không quá 50% lượng hạt nằm trên sàng 19.0mm.

– Phương pháp này không áp dụng khi thí nghiệm phát hiện có nước chảy vào hố.  Và thành hố đào bị biến dạng hoặc sập trong quá trình đào hố.

2.3 Cách tiến hành Thí nghiệm độ chặt K

– Để xác định được khối lượng thể tích của vật liệu ngoài hiện trường. Phương pháp này dựa vào lượng cát tiêu chuẩn (đã biết trước khối lượng thể tích của cát g (g/cm³).  Lấp đày hố đào để tính thể tích của hố đào (thể tích của hố đào chính.  Là thể tích của cát tiêu chuẩn chiếm chỗ).

– Tại vị trí thí nghiệm tiến hành đào một hố vào lớp vật liệu có đường kính khoảng 15cm.  Và chiều sâu gần hết lớp vật liệu lu lèn, lấy toàn bộ vật liệu ở hố đào.  Tiến hành xác định khối lượng tự nhiên và độ ẩm của vật liệu.

– Dùng phễu rót cát đổ một lượng cát chuẩn có khối lượng thể tích đã xác định trước vào trong hố đào, tính thể tích của hố đào.

– Từ kết quả khối lượng tự nhiên, độ ẩm cuả vật liệu và thể tích hố đào. Sẽ tính được khối lượng thể tích khô thực tế cảu lớp vật liệu thí nghiệm.

2.2. Trình tự thí nghiệm cụ thể như sau:

Trình tự thí nghiệm độ chặt bằng phương pháp rót cát:

– Đổ cát chuẩn vào trong bình chứa cát, lắp bình chứa cát với phễu, khoa van. Cân xác định tổng cộng ban đầu của bộ phễu chứa có chứa cát là A (g).

– Tại vị trí thí nghiệm làm phẳng bề mặt để sao cho tấm đế định vị tiếp xúc hoàn toàn với bề mặt. Lấy đinh nghim đế xuống lớp vật liệu để giữ chặt đế định vị trong khi thí nghiệm.

– Đào một cái hố có đường kính 15 cm qua lỗ thủng của đế định vị. Chiều sâu của hố đào phải bằng chiều dày lớp vật liệu đã lu lèn. Hố đào có dạng hơi côn, phần trên lớn hơn phần dưới, đáy hố phẳng hoặc hơi lõm. Cân khối lượng vật liệu lấy trong hố đào được M_w (g), Cho toàn bộ vật liệu từ hố vào khay và đậy kín.

– Lau sạch miệng lỗ thủng của đế định vị, úp miệng phễu vào lỗ thủng của đế định vị.  Xoay phễu đến vị trí điểm đánh dấu trên miệng phễu.  Và trên đế định vị trùng nhau. Mở van hoàn toàn cho cát chảy vào hố đào. Khi cát ngừng chảy đóng van lại nhấc bộ phễu rót cát ra.  Rồi cân xác định khối lượng của bộ phễu và cát còn lại là B (g).

– Lấy một ít vật liệu đại diện ở hố đào ròi dung tủ sấy hoặc cồn để xác định độ ẩm của vật liệu W_tt (%).

– Khi đó thể tích của hố đào là:

V_h= (A-B-C)/g (cm³)

– Khối lượng thể tích tự nhiên của vật liệu là:

g_wtt= M_w/V_h (g/cm³)

– Khối lượng thể tích khô của vật liệu là:

g_ktt= 100g_wtt/(100+W_tt) (g/cm³)

– Hệ số đầm chặt K của vật liệu là:

K = g_ktt/g_max*100 (%)

So sánh độ chặt của lớp đất đã kiểm tra này với độ chặt thiết kế.  Nếu độ chặt này không nhỏ hơn độ chặt yêu cầu thì vị trí kiểm tra đạt yêu cầu về độ đầm chặt.

Trung tâm thí nghiệm vật liệu xây dựng cung cấp dịch vụ Thí nghiệm độ chặt K. Để biết thêm chi tiết về dịch vụ xin liên hệ hotline 0988995332

Tham khảo: