22 tcn 333-06 céng hßa x· héi chđ nghÜa viƯt nam Quy trình Bộ giao thông vận tải đầm nén đất, đá dăm phòng thí nghiệm 22 TCN 333 - 06 Cã hiƯu lùc tõ ngµy ./ ./2006 (Ban hành kèm theo Quyết định số 13/2006/QĐ-BGTVT ngày 20/02/2006 Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải) Quy định chung 1.1 Quy trình quy định trình tự thí nghiệm đầm nén mẫu vật liệu (đất, đất gia cố, cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên ) phòng thí nghiệm nhằm xác định giá trị độ ẩm đầm nén tốt khối lượng thể tích khô lín nhÊt cđa vËt liƯu sư dơng lµm nỊn, mãng công trình giao thông 1.2 Tùy thuộc vào công đầm, loại chầy đầm, việc đầm nén theo hai phương pháp: - Đầm nén tiêu chuẩn (phương pháp I); - Đầm nén cải tiến (phương pháp II) 1.2.1 Đầm nén tiêu chuẩn: sử dụng chầy đầm 2,5 kg với chiều cao rơi 305 mm để đầm mẫu 1.2.2 Đầm nén cải tiến: sử dụng chầy đầm 4,54 kg với chiều cao rơi 457 mm để đầm mẫu 1.3 Tuỳ thuộc vào cỡ hạt lớn thí nghiệm loại cối sử dụng đầm mẫu, phương pháp đầm nén (đầm nén tiêu chuẩn đầm nén cải tiến) lại chia thành kiểu đầm nén, ký hiƯu lµ A vµ D Tỉng céng cã phương pháp đầm nén khác ký hiệu I-A, I-D; II-A II-D Các thông số kỹ thuật tương ứng với phương pháp đầm nén quy định chi tiết Bảng 1.3.1 Phương pháp I-A II-A áp dụng cho loại vật liệu có không 40% lượng hạt nằm sàng 4,75 mm Trong phương pháp đầm nén này, hạt sàng 4,75 mm gọi hạt cỡ, hạt lọt sàng 4,75 mm gọi hạt tiêu chuẩn 1.3.2 Phương pháp I-D II-D áp dụng cho loại vật liệu có không 30% lượng hạt nằm sàng 19,0 mm Trong phương pháp đầm nén này, hạt sàng 19,0 mm gọi hạt cỡ, hạt lọt sàng 19,0 mm gọi hạt tiêu chuẩn 1.4 Với loại vật liệu cụ thể, việc thí nghiệm đầm nén phòng tiến hành theo phương pháp nêu quy định quy trình thi công nghiệm thu dẫn kỹ thuật công trình (dự ¸n) 22 TCN 333-06 Ghi chó 1: ViƯc lùa chọn phương pháp thí nghiệm đầm nén phòng phục vụ cho quy trình thi công nghiệm thu dẫn kỹ thuật công trình vào loại vật liệu, phạm vi áp dụng vật liệu (nền, móng đường) tham khảo Phụ lục A 1.5 Hiệu chỉnh kết đầm nén phòng thí nghiệm phục vụ cho công tác thi công nghiệm thu: thực tế, vật liệu sử dụng trường thường có chứa lượng hạt cỡ định nên giá trị khối lượng thể tích khô lớn (và độ ẩm tốt nhất) theo kết đầm nén phòng khác với giá trị khối lượng thể tích khô lớn (và độ ẩm tốt nhất) trường; phải tiến hành hiệu chỉnh kết đầm nén phòng để đưa thông số đầm nén trường (giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất, độ ẩm tốt đà hiƯu chØnh) cho phï hỵp 1.5.1 Tr­êng hỵp mÉu vËt liệu trường có tỷ lệ hạt cỡ nhỏ % không cần hiệu chØnh, cã thĨ sư dơng kÕt qu¶ thÝ nghiƯm đầm nén phòng phục vụ cho công tác thi công nghiệm thu 1.5.2 Trường hợp mẫu vật liệu trường có tỷ lệ hạt cỡ lớn 5% (nhưng nhỏ giá trị giới hạn quy định khoản 1.3.1 1.3.2 tương ứng với phương pháp đầm nén), phải tiến hành hiệu chỉnh theo h­íng dÉn chi tiÕt ë Phơ lơc B B¶ng Các thông số kỹ thuật tương ứng với phương pháp đầm nén Phương pháp đầm nén TT Thông số kỹ thuật Đầm nén tiêu chuẩn (Phương pháp I) Đầm nén cải tiến (Phương pháp II) - Chầy đầm: 2,5 kg - Chầy đầm: 4,54 kg - Chiều cao rơi: 305 mm - ChiỊu cao r¬i: 457 mm Cèi nhá Ký hiệu phương pháp Đường kính cối đầm, mm Cỡ hạt lớn đầm, mm Cèi nhá Cèi lín I-A I-D II-A II-D 101,6 152,4 101,6 152,4 Chiều cao cối đầm, mm Cối lớn 116,43 4,75 19,0 4,75 19,0 Số lớp đầm 3 5 Số chầy đầm / lớp 25 56 25 56 Khối lượng mẫu xác định ®é Èm, g 100 500 100 500 22 tcn 333-06 Nội dung ý nghĩa công tác đầm nén phòng thí nghiệm 2.1 Công tác đầm nén lớp vật liệu (đất, đá dăm cấp phối, cấp phối thiên nhiên) làm tăng độ chặt, dẫn đến tăng cường độ độ ổn định móng đường có ý nghĩa quan trọng xây dựng đường 2.2 Trạng thái vật liệu đầm chặt biểu thị qua giá trị khối lượng thể tích khô Với loại vật liệu thí nghiệm, có giá trị độ ẩm thích hợp để đầm nén với công đầm quy định lớp vật liệu đạt độ chặt lớn Giá trị độ ẩm gọi độ ẩm tốt giá trị độ chặt lớn tương ứng khối lượng thể tích khô lớn 2.3 Quy trình phương pháp đầm nén với công đầm khác nhau: phương pháp đầm nén tiêu chuẩn với công đầm 600 kN.m/m3; phương pháp đầm nén cải tiến với công đầm 2700 kN.m/m3 Tuỳ thuộc vào loại vật liệu, phạm vi áp dụng cho lớp kết cấu, tính chất công trình, thực trạng thiết bị đầm nén, dẫn kỹ thuật thi công công trình để quy định phương pháp thí nghiệm đầm nén loại cối đầm thích hợp Với loại vật liệu thí nghiệm, việc đầm theo phương pháp đầm nén cải tiến cho giá trị độ ẩm tốt nhỏ (và khối lượng thể tích khô lớn hơn) so với phương pháp đầm nén tiêu chuẩn 2.4 Nội dung phương pháp 2.4.1 Vật liệu hong khô đến làm tơi vật liệu, sàng loại bỏ hạt cỡ, chia thành mẫu 2.4.2 Tính lượng nước thích hợp cho mẫu để độ ẩm mẫu tăng dần 2.4.3 Với mẫu đầm, vật liệu cho vào cối với số lớp thích hợp, lớp đầm với số chầy quy định Sau đầm lớp cuối cùng, xác định giá trị độ ẩm, khối lượng thể tích ướt, khối lượng thể tích khô mẫu 2.4.4 Lập đồ thị quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khô sở số liệu thí nghiệm mẫu 2.4.5 Xác định giá trị độ ẩm đầm chặt tốt khối lượng thể tích khô lớn sở đồ thị quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khô 2.4.6 Tiến hành hiệu chỉnh kết đầm nén phòng (độ ẩm đầm chặt tốt khối lượng thể tích khô lớn nhất) vật liệu đầm nén có chứa hạt cỡ theo h­íng dÉn chi tiÕt ë Phơ lơc B 22 TCN 333-06 Yêu cầu thiết bị, dụng cụ 3.1 Cối đầm (khuôn đầm): có hai loại cối đầm, cối nh ỏ (có đường kính 101,6 mm) cối lớn (có đường kính 152,4 mm) Cối đầm chế tạo kim loại, hình trụ rỗng, có kích thước mô tả khoản 3.1.1 3.1.2 Trên cối có lắp đai cối cao khoảng 60 mm để việc đầm mẫu dễ dàng Đai cối kim loại hình trụ rỗng, có đường kính b»ng ®­êng kÝnh cđa cèi Cèi cïng víi đai lắp chặt khít vào với đế cối Đế cối chế tạo kim loại có bề mặt phẳng 3.1.1 Cối nhỏ có đường kính lµ 101,60 ± 0,41 mm, chiỊu cao lµ 116,43 ± 0,13 mm (thể tích 943 cm3) (Hình 1) 3.1.2 Cối lớn có đường kính 152,40 ± 0,66 mm, chiỊu cao lµ 116,43 ± 0,13 mm (thể tích 2124 21 cm3) (Hình 1) 3.2 Chầy đầm gồm có chầy đầm thủ công (đầm tay) chầy đầm khí (đầm máy) Có thể sử dụng hai loại chầy đầm để đầm mẫu ( Hình 2) 3.2.1 Chầy đầm thủ công (đầm tay) có hai loại: - Chầy đầm tiêu chuẩn (sử dụng cho phương pháp đầm nén tiêu chuẩn): có khối lượng 2,495 ±0,009 kg; chiỊu cao r¬i 305 ± mm; - Chầy đầm cải tiến (sử dụng cho phương pháp đầm nén cải tiến): có khối lượng 4,536 0,009 kg; chiều cao rơi 457 mm; - Cả hai loại chầy đầm có đặc tính sau: chế tạo kim loại, mặt chầy phẳng hình tròn có đường kính 50,80 0,25 mm Chầy lắp ống kim loại để dẫn hướng khống chế chiều cao rơi, đảm bảo sai số chiều cao rơi nằm khoảng mm ống dẫn hướng phải có đường kính đủ lớn để chầy đầm không bị kẹt Cách đầu ống dẫn hướng khoảng 20 mm có khoan lỗ thông khí đường kính 10 mm cách (Hình 2) 3.2.2 Chầy đầm khí (đầm máy) thiết bị học có tính sau: - Có hai loại chầy đầm (chầy đầm tiêu chuẩn chầy đầm cải tiến) có khối lượng, kích thước, chiều cao rơi tương đương hai loại chầy thủ công nói - Tự động ®Çm mÉu, cã bé phËn tù ®éng xoay chÇy sau lần đầm đảm bảo đầm mặt mẫu - Có phận đếm số lần đầm, tự động dừng đầm đến số lần đầm quy định truớc 22 tcn 333-06 3.3 Dơng th¸o mÉu: th­êng dïng kích thuỷ lực dụng cụ tương đương dùng để tháo mẫu đà đầm khỏi cối 3.4 Cân: cân có khả cân đến 15 kg với độ xác g (để xác định khèi l­ỵng thĨ tÝch ­ít cđa mÉu); mét chiÕc cã khả cân đến 800 g với độ xác 0,01 g (để xác định độ ẩm mẫu) 3.5 Tủ sấy: loại có phận cảm biến nhiệt ®Ĩ cã thĨ tù ®éng tr× nhiƯt ®é tủ mức 110 5oC dùng để sấy khô mẫu, xác định độ ẩm 3.6 Sàng: sàng lỗ vuông loại 19,0 mm 4,75 mm 3.7 Thanh thép gạt cạnh thẳng để hoàn thiện bề mặt mẫu: thép có bề mặt phẳng, chiều dài khoảng 250 mm, có cạnh mài vát Thanh thép phải đủ cứng để đảm bảo bề mặt mẫu phẳng sau hoàn thiện mặt mẫu 3.8 Dụng cụ trộn mẫu: gồm mét sè dơng nh­ ch¶o, bay, dao dïng để trộn mẫu với hàm lượng nước khác 3.9 Dụng cụ làm tơi mẫu: vồ gỗ, chầy cao su 3.10 Hộp giữ ẩm chế tạo từ vật liệu kim loại không gỉ, có dung tích đủ chứa khối lượng mẫu quy định (100 g 500 g ứng với phương pháp đầm nén quy định), không thay đổi khối lượng biến đổi tính chất chịu tác động nhiệt sau nhiều chu kỳ Hộp phải có nắp kín để nước không bị thoát bảo quản mẫu không làm mẫu bị hút ẩm sau mẫu đà sấy khô Mỗi thí nghiệm xác định độ ẩm cần có hộp giữ ẩm Chuẩn bị mẫu 4.1 Làm khô mẫu: mẫu ẩm ướt, cần phải làm khô mẫu cách phơi không khí cho vào tủ sấy, trì nhiệt độ tủ sấy không 60 oC làm tơi vật liệu Dùng vồ gỗ đập nhẹ để làm tơi vật liệu, dùng chầy cao su nghiền hạt nhỏ để tránh làm thay đổi thành phần hạt cấp phối tự nhiên mẫu 4.2 Sàng mẫu: mẫu thí nghiệm đầm nén phải sàng để loại bỏ hạt cỡ Căn phương pháp đầm nén quy định để sử dụng loại sàng thích hợp: - Với phương pháp I-A II-A: vật liệu sàng qua sàng 4,75 mm; - Với phương pháp I-D II-D: vật liệu sàng qua sàng 19,0 mm 4.3 Khối lượng mẫu cần thiết: phương pháp đầm nén quy định, khối lượng mẫu vật liệu tối thiểu cần thiết để thÝ nghiƯm nh­ sau: 22 TCN 333-06 - Víi phương pháp I-A II-A: 15 kg (3 kg x cối); - Với phương pháp I-D II-D: 35 kg (7 kg x cèi) 4.4 T¹o Èm cho mẫu: lấy lượng mẫu đà chuẩn bị khoản 4.3 chia thành phần tương đương Mỗi phần mẫu ®­ỵc trén ®Ịu víi mét l­ỵng n­íc thÝch hỵp ®Ĩ loạt mẫu có độ ẩm cách khoảng định, cho giá trị độ ẩm đầm chặt tốt tìm sau thí nghiệm nằm khoảng giá trị độ ẩm tạo mẫu Đánh số mẫu vật liệu từ đến theo thứ tự độ ẩm mẫu tăng dần Cho phần mẫu đà trộn ẩm vào thùng kín để ủ mẫu, víi thêi gian đ mÉu kho¶ng 12 giê Víi vËt liệu đá dăm cấp phối, đất loại cát, thời gian đ mÉu kho¶ng giê Ghi chó 2: ViƯc chän giá trị độ ẩm tạo mẫu khoảng độ ẩm mẫu tham khảo theo hướng dẫn sau: - Với đất loại cát: độ ẩm %, khoảng độ ẩm mẫu từ 1% đến %; - Với đất loại sét: độ ẩm %, khoảng độ ẩm mẫu % (với đất sét pha), tõ 4% ®Õn % (víi ®Êt sÐt); - Víi đá dăm cấp phối: độ ẩm 1,5 %, khoảng độ ẩm mẫu từ % đến 1,5 % Đầm mẫu 5.1 Chuẩn bị dụng cụ chọn thông số đầm nén: phương pháp đầm nén quy định, chuẩn bị dụng cụ lựa chọn thông số đầm nén (Bảng 1) 5.2 Trình tự đầm mẫu: loạt mẫu đà chuẩn bị (khoản 4.4) đầm từ mẫu có ®é Èm thÊp nhÊt cho ®Õn mÉu cã ®é Èm cao 5.3 Chiều dày lớp tổng chiều dầy sau đầm: số lớp đầm quy định theo phương pháp đầm nén (Bảng 1) để điều chỉnh lượng vật liệu đầm lớp cho phù hợp, cho chiều dầy lớp sau đầm tương đương tổng chiều dày mẫu sau đầm cao cối đầm khoảng 10 mm 5.4 Đầm cối thứ nhất: tiến hành với mẫu có độ ẩm thấp theo trình tự sau: 5.4.1 Xác định khối lượng cối, ký hiệu M (g) Lắp cối đai cối chặt khít với đế cối 5.4.2 Đầm lớp thứ nhất: đặt cối vị trí có mặt phẳng chắn, không chuyển vị trình đầm Cho phần mẫu có khối lượng phù hợp vào cối, dàn mẫu làm ch ặt sơ cách lấy chầy đầm dụng cụ có đường kính khoảng 50 mm đầm nhẹ khắp mặt mẫu vật liệu không rời rạc mặt mẫu phẳng Khi đầm, phải chầy đầm rơi tự dịch chuyển chầy sau lần đầm để phân bố cú đầm khắp mặt 22 tcn 333-06 mẫu (xem Hình Sơ đồ phân bố cú đầm) Sau đầm xong với số chầy quy định, có phần vật liệu bám thành cối nhô lên bề mặt mẫu phải lấy dao cạo rải mặt mẫu 5.4.3 Đầm lớp tiếp theo: lặp lại trình mô tả khoản 5.4.2 5.4.4 Sau đầm xong, tháo đai cối làm phẳng mặt mẫu thép gạt cho bề mặt mẫu cao ngang với mặt cối Xác định khối lượng mẫu cối, ký hiệu M1 (g) 5.4.5 Lấy mẫu xác định độ ẩm: đẩy mẫu khỏi cối lấy lượng vật liệu đại diện (xem Bảng 1) phần khối đất, cho vào hộp giữ ẩm, sấy khô để xác định độ ẩm, ký hiệu W (%) Đối với đất loại cát, lấy mẫu vật liệu rời (ở chảo trộn) trước đầm để xác định độ ẩm 5.5 Đầm mẫu lại: lặp lại trình mô tả khoản 5.4 mẫu lại (theo thứ tự độ ẩm mẫu tăng dần) hết loạt mẫu Ghi 3: Quá trình đầm kết thúc giá trị khối lượng thể tích ướt gw mẫu giảm không tăng Thông thường, thí nghiệm đầm nén tiến hành với cối đầm Trường hợp khối lượng thể tích ướt gw mẫu thứ tăng phải tiến hành đầm chặt thêm với cối thứ cối Ghi 4: Nếu mẫu vật liệu không bị thay đổi cấp phối cách đáng kể (thường mẫu đất) sử dụng lại mẫu sau đầm Việc thí nghiệm đầm nén tiến hành sau: - Chuẩn bị mẫu vật liệu với khối lượng theo quy định cho mẫu khoản 4.3 Tạo ẩm cho mẫu theo quy định khoản 4.4 với độ ẩm mẫu tương đương mẫu thứ loạt mẫu Đầm mẫu theo hướng dẫn khoản 5.4; - Sau đầm xong, đập tơi mẫu trộn thêm lượng nước thích hợp ủ mẫu với thời gian 15 phút Sau tiến hành đầm mẫu; - Lặp lại trình đầm mẫu giá trị khối lượng thể tích ướt gw mẫu giảm không tăng Tính toán kết thí nghiệm 6.1 Độ ẩm mẫu xác định theo công thức sau: W (%) = A–B B–C x 100 ®ã: (1) 22 TCN 333-06 W độ ẩm mẫu, %; A khối lượng mẫu ướt hộp giữ ẩm, g, cân xác đến 0,01 g; B khối lượng mẫu khô hộp giữ ẩm, sau sấy nhiệt độ 110 5oC đến khối lượng không đổi, g , cân xác đến 0,01 g; C khối lượng hộp giữ ẩm, g, cân xác đến 0,01 g 6.2 Khối lượng thể tích ướt mẫu tính theo công thức sau: gw = M1 - M V (2) đó: gw khèi l­ỵng thĨ tÝch ­ít cđa mÉu, g/cm 3; M1 khối lượng mẫu cối, g; M khối lượng cối, g; V thể tích cối, cm 6.3 Khối lượng thể tích khô mẫu tính theo công thức sau: gk = 100 gw (W + 100) (3) đó: gk khối lượng thể tích khô mẫu, g/cm 3; gw khèi l­ỵng thĨ tÝch ­ít cđa mÉu; g/cm 3; W độ ẩm mẫu, % 6.4 Vẽ đồ thị quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khô: với loạt mẫu đà đầm có loạt cặp giá trị độ ẩm - khối lượng thể tích khô tương ứng Biểu diễn cặp giá trị điểm biểu đồ quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khô, trục tung biểu thị giá trị khối lượng thể tích khô trục hoành biểu thị giá trị độ ẩm Vẽ đường cong trơn qua điểm đồ thị 6.5 Xác định giá trị độ ẩm đầm chặt tốt nhất: giá trị trục hoành ứng với đỉnh đường cong gọi độ ẩm đầm chặt tốt vật liệu phòng thí nghiệm, ký hiệu Wop (xem hình vẽ mẫu báo cáo kết thí nghiệm) 6.6 Xác định giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất: giá trị trục tung ứng với đ ỉnh đường cong (điểm xác định độ ẩm đầm chặt tốt nhất) gọi khối lượng thể tích khô lớn vật liệu phòng thí nghiệm, ký hiệu gkmax (xem hình vẽ mẫu báo cáo kết thí nghiệm) 6.7 Xác định giá trị khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm ®Çm nÐn tèt nhÊt ® · hiƯu chØnh phơc vơ cho công tác đầm nén lớp vật liệu trường: vào kết đầm nén 22 tcn 333-06 phòng, tỷ lệ hạt cỡ, tỷ trọng khối hạt cỡ, độ ẩm hạt qu¸ cì cđa mÉu vËt liƯu thÝ nghiƯm, tÝnh gi¸ trị khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nén tốt đ à hiệu chỉnh theo hướng dẫn khoản B.2 Phụ lục B (hiệu chỉnh theo cách thứ nhất) Phụ lục C Ghi 5: - Giá trị khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nén tốt đà hiệu chỉnh đảm bảo có độ tin cậy mẫu vật liệu thí nghiệm đại diện cho đoạn thi công; - Có thể lấy giá trị độ ẩm phần hạt cỡ Wqc = 2% để tính giá trị độ ẩm đầm nén tốt đà hiệu chỉnh (theo c«ng thøc 1-5, phơ lơc B) phơc vơ cho công tác thi công Báo cáo kết thí nghiệm 7.1 Báo cáo: báo cáo kết thí nghiệm đầm nén phòng g ồm thông tin sau: 1- Tên công trình, tên dự án hạng mục áp dụng 2- Đơn vị yêu cầu 3- Nguồn gốc vật liệu 4- Quy trình đầm nén, phương pháp đầm nÐn ¸p dơng (vÝ dơ 22 TCN 333 - 06, phương pháp II-D) 5- Độ ẩm đầm chặt tốt nhất, %, làm tròn đến 1% 6- Khối lượng thể tích khô lớn phòng thí nghiệm, g/cm 3, làm tròn đến 0,01 g/cm3 7- Khối lượng thể tích khô lớn đà hiệu chỉnh, g/cm3, làm tròn đến 0,01 g/cm3; Độ ẩm đầm chặt tốt đà hiệu chỉnh, %, làm tròn đến 1% (theo hướng dẫn Phụ lục B Phụ lục C) 7.2 Độ xác: sai số cho phép lần thí nghiệm đầm nén với loại vật liệu không vượt giá trị sau: - Độ ẩm đầm chặt tốt hai lần thí nghiệm không 10% so với giá trị trung bình; - Khối lượng thể tích khô lớn hai lần thí nghiệm không 0,035 g/cm KT Bé tr­ëng Thø tr­ëng Ngun ViƯt TiÕn 22 TCN 333-06 Phụ lục A nguyên tắc lựa chọn phương pháp thí nghiệm đầm nén đất, đá dăm phòng TT Phương pháp Phạm vi áp dụng thí nghiệm Phương pháp I-A - Vật liệu: đất hạt mịn, đất cát (cát đen), đất sét, đất hạt thô (kích cỡ hạt Dmax < 19 mm, lượng hạt có đường kính > 4,75 mm chiếm không 50%) làm đường - Trường hợp lấy số liệu đầm nén (độ ẩm tốt khối lượng thể tích khô lớn nhất) để đầm tạo mẫu CBR đầm nén cối lớn (phương pháp I-D) Phương pháp I-D - Vật liệu: đất sỏi sạn (kích cỡ hạt Dmax < 50 mm, lượng hạt có đường kính > 19 mm chiếm không 50%) làm nền, móng đường (do Quy trình thi công nghiệm thu dẫn kỹ thuật quy định đầm nén theo phương pháp đầm nén tiêu chuẩn) Phương pháp II-A - Vật liệu: đất hạt mịn, đất cát (cát đen), đất sét, đất hạt thô (kích cỡ hạt Dmax < 19 mm, lượng hạt có đường kính > 4,75 mm chiếm không 50%) làm đường (do Quy trình thi công nghiệm thu dẫn kỹ thuật quy định đầm nén theo phương pháp đầm nén cải tiến) - Trường hợp lấy số liệu đầm nén (độ ẩm tốt khối lượng thể tích khô lớn nhất) để đầm tạo mẫu CBR đầm nén cối lớn (phương pháp II-D) Phương pháp II-D - Vật liệu: cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên, đất sỏi sạn (kích cỡ hạt Dmax < 50mm, lượng hạt có đường kính > 19 mm chiếm không 50%) làm móng ®­êng 10 22 tcn 333-06 Phơ lơc B hiƯu chØnh kết thí nghiệm đầm nén phòng vật liệu trường có chứa hạt cỡ B.1 Phạm vi áp dụng B.1.1 Phương pháp hiệu chỉnh nhằm mục đích xác định khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nén tốt vËt liÖu thùc tÕ ë hiÖn tr­êng cã chøa tỷ lệ hạt cỡ định (gọi khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nén tốt đà hiệu chỉnh) sở đà biết giá trị khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nén tốt theo thí nghiệm đầm nén phòng B.1.2 Việc hiệu chỉnh đảm bảo có độ tin cậy cao mẫu vật liệu phòng loại với mẫu trường tỷ lệ hạt cỡ nằm khoảng quy định (xem khoản 1.3.1 khoản 1.3.2 Quy trình này) Ghi 1: Có thể áp dụng phương pháp hiệu chỉnh với tỷ lệ hạt cỡ ( hạt sàng 4,75 mm sàng 19,0 mm tương ứng với phương pháp đầm nén ) đến 50 % B.1.3 Hiệu chỉnh: có hai phương pháp hiệu chỉnh: B.1.3.1 Phương pháp thứ nhất: vào giá trị khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nén tốt phòng thí nghiệm, tính giá trị khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nÐn tèt nhÊt ®· hiƯu chØnh vËt liƯu cã chứa lượng hạt cỡ định Hệ số đầm chặt K xác định cách lấy giá trị khối lượng thể tích khô thực tế trường (xác định phễu rót cát) chia cho giá trị khối lượng thể tích khô lớn đ à hiệu chỉnh B.1.3.2 Phương pháp thứ hai: vào giá trị khối lượng thể tích khô thực tế vật liệu trường (xác định phễu rót cát), tính giá trị khối lượng thể tích khô thực tế phần hạt tiêu chuẩn có mẫu trường Hệ số đầm chặt K xác định cách lấy giá trị khối lượng thể tích khô thực tế phần hạt tiêu chuẩn trường chia cho giá trị khối lượng thể tích khô lớn đà xác định phòng thí nghiệm Ghi 2: Hai phương pháp hiệu chỉnh tương đương Phương pháp thứ thường áp dụng phổ biến B.2 Hiệu chỉnh theo phương pháp thứ 11 22 TCN 333-06 B.2.1 Lấy mẫu vật liệu đại diện trường Căn vào phương pháp đầm nén phòng đà tiến hành, lấy sàng phù hợp để sàng tách mẫu vật liệu thành hai phần: phần hạt tiêu chuẩn phần cỡ Xác định khối lượng ướt, độ ẩm phần hạt tiêu chuẩn phần hạt cỡ B.2.1.1 Trường hợp muốn xác định khối lượng thể tích khô lớn đà hiệu chỉnh độ ẩm đầm chặt tốt đà hiệu chỉnh: mẫu ®­ỵc lÊy tõ khu vùc tËp kÕt vËt liƯu dù định thi công B.2.1.2 Trường hợp muốn xác định độ chặt lu lèn: mẫu lấy hố đào lớp vật liệu đà lu lèn, vị trí thí nghiệm xác định độ chặt phễu rót cát B.2.2 Xác định khối lượng khô phần hạt tiêu chuẩn phần hạt cỡ: B.2.2.1 Khối lượng khô phần hạt tiêu chuẩn tính theo công thức sau: Mktc = 100 Mwtc (1-1) (100 + Wtc) ®ã: Mktc khối lượng khô phần hạt tiêu chuẩn, g; Mwtc khối lượng ướt phần hạt tiêu chuẩn, g; Wtc độ ẩm phần hạt tiêu chuẩn, % B.2.2.2 Khối lượng khô phần hạt cỡ tính theo công thức sau: Mkqc = 100 Mwqc (1-2) (100 + Wqc) đó: Mkqc khối lượng khô phần hạt cỡ, g; M wqc khối lượng ướt phần hạt cỡ, g; Wqc độ ẩm phần hạt cỡ , % B.2.3 Xác định tỷ lệ hạt tiêu chuẩn hạt cỡ: B.2.3.1 Tỷ lệ hạt tiêu chuẩn tÝnh theo c«ng thøc sau: Ptc = 100 Mktc (Mktc + Mkqc) (1-3) B.2.3.2 Tỷ lệ hạt cỡ tÝnh theo c«ng thøc sau: Pqc = 100 Mkqc (Mktc + Mkqc) ®ã: 12 (1-4) 22 tcn 333-06 Ptc tỷ lệ hạt tiêu chuẩn, %; Pqc tỷ lệ hạt cỡ, %; Mktc khối lượng khô phần hạt tiêu chuẩn, g; Mkqc khối lượng khô phần hạt cỡ, g B.2.4 Xác định độ ẩm đầm chặt tốt khối lượng thể tích khô lớn đà hiệu chỉnh (của mẫu trường bao gồm hạt cỡ hạt tiêu chuẩn): B.2.4.1 Độ ẩm đầm chặt tốt đà hiệu chỉnh tính theo công thức sau: Wop Ptc + Wqc Pqc Wophc = (1-5) 100 đó: Wophc độ ẩm đầm chặt tốt đà hiệu chỉnh, %; Wop độ ẩm đầm chặt tốt theo kết đầm nén phòng, %; Ptc tỷ lệ hạt tiêu chuẩn, %; Pqc tỷ lệ hạt cỡ, %; Wqc độ ẩm phần hạt cỡ, % B.2.4.2 Khối lượng thể tích khô lớn đà hiệu chỉnh tính theo công thức sau: gkmaxhc = 100 gkmax Gm gn gkmax Pqc + Gm gn Ptc (1-6) đó: gkmaxhc khối lượng thể tích khô lớn hiệu chỉnh (xét đến ảnh hưởng lượng hạt cỡ), g/cm3; gkmax khối lượng thể tích khô lớn theo kết đầm nén phòng, g/cm 3; Pqc tỷ lệ hạt cỡ, %; Ptc tỷ lệ hạt tiêu chuẩn, % ; Gm tỷ trọng khối (bulk specific gravity) hạt cỡ (xác định theo hướng dẫn phụ lục C); gn khối lượng thể tích nước, g/cm3 Tại nhiệt độ phòng thí nghiệm, lấy gn = 1,0 g/cm3 B.2.5 Tính hệ số đầm chặt K B.2.5.1 Tính khối lượng thể tích khô thực tế mẫu trư ờng sở kết thí nghiệm độ chặt phễu rót cát theo công thức sau: gktt = 100 gwtt (1-7) (100 + Wtt) 13 22 TCN 333-06 đó: gktt khối lượng thể tích khô thực tế mẫu trường, g/cm3; gwtt khối lượng thể tích ướt thực tế mẫu trường, g/cm3; Wtt độ ẩm thực tế của mẫu trường, % B.2.5.2 Hệ số đầm chặt K xác định theo công thức sau: K = 100 gktt (1-8) gkmaxhc đó: K hệ số đầm chặt, %; gktt khối lượng thể tích khô thực tế mẫu trường (xác định phễu rót cát), g/cm3; gkmaxhc khối lượng thể tích khô lớn hiệu chỉnh (có xét đến ảnh hưởng lượng hạt cỡ), g/cm3 B.3 Hiệu chỉnh theo phương pháp thứ hai B.3.1 Tại vị trí cần xác định độ chặt trường, thí nghiệm xác định độ chặt phễu rót cát B.3.2 Xác định khối lượng thể tích ướt độ ẩm mẫu trư ờng Tính khối lượng thể tích khô thực tế mẫu trường sở kết thí nghiệm độ chặt phễu rót cát (công thức 1-7) B.3.3 Lấy mẫu vật liệu trường từ hố đào vị trí thí nghiệm độ chặt phễu rót cát Căn vào phương pháp thí nghiêm đầm nén phòng đà tiến hành, lấy sàng phù hợp để sàng tách mẫu vật liệu thành hai phần: phần hạt tiêu chuẩn phần hạt cỡ B.3.4 Xác định tỷ lệ hạt tiêu chuẩn hạt cỡ (công thức 1-3 1-4) B.3.5 Xác định khối lượng thể tích khô thực tế phần hạt tiêu chuẩn hiÖn tr­ êng: gktc = 100 - Ptc gktt gktt Pqc (1-9) Gm g n đó: gktc khối lượng thể tích khô phần hạt tiêu chuẩn trư ờng, g/cm3; Ptc tỷ lệ hạt tiêu chuẩn, %; Pqc tỷ lệ hạt cỡ, %; gktt khối lượng thể tích khô thực tế mẫu trường (xác định phễu rót cát), g/cm 3; Gm tỷ trọng khối hạt cỡ (xác định theo hướng dẫn Phụ lục C); 14 22 tcn 333-06 gn khối lượng thể tích nước, g/cm Tại nhiệt độ phòng thí nghiÖm, lÊy gn = 1,0 g/cm3 B.3.6 TÝnh hÖ sè đầm chặt K K = 100 gktc gkmax (1-10) đó: K hệ số đầm chặt, %; gktc khối lượng thể tích khô thực tế phần hạt tiêu chuẩn trường, g/cm3; gkmax khối lượng thể tích khô lớn theo kết đầm nÐn phßng, g/cm 15 22 TCN 333-06 Phơ lục C xác định tỷ trọng khối hạt cỡ C.1 Phạm vi áp dụng Phương pháp quy định trình tự tiến hành xác định tỷ trọng khối (bulk specific gravity) cđa cèt liƯu qu¸ cì phơc vơ cho việc hiệu chỉnh khối lượng thể tích khô lớn độ ẩm đầm nén tốt vật liệu thực tế trường có hạt cỡ C.2 Định nghĩa Tỷ trọng khối (bulk specific gravity): tỷ số tính khối lượng không khí đơn vị thể tích cốt liệu (bao gồm phần đặc phần thấm nước không bao gồm lỗ rỗng hạt) chia cho khối lượng không khí nước cất có thể tích nhiệt độ định Tỷ trọng khối thứ nguyên C.3 Dụng cụ thí nghiệm C.3.1 Cân: cân phải thiết kế phù hợp để cân mẫu mẫu treo nước, có độ xác 1g (thoả mÃn yêu cầu AASHTO M 231) C.3.2 Giỏ đựng mẫu làm lưới thép có lỗ nhỏ mm cho không để lọt mẫu cốt liệu Khi thí nghiệm với cốt liệu có đường kính nhỏ 37,5 mm dung tích giỏ từ đến dm3 Khi thí nghiệm cốt liệu lớn dung tích giỏ phải lớn C.3.3 Thùng nước loại thùng có đủ dung tích để treo toàn giỏ mẫu làm thí nghiệm Phải có ống thoát phía gần miệng thùng để trì mực nước thùng cố định trình thí nghiệm C.3.4 Dây treo giỏ loại dây có ®đ ®é bỊn, cã ®­êng kÝnh nhá nhÊt cã thĨ ®Ĩ gi¶m thiĨu ¶nh h­ëng ®Õn kÕt qu¶ thÝ nghiƯm C.3.5 Sàng: sàng lỗ vuông loại 19,0 mm 4,75 mm vài sàng khác (xem Bảng 1) C.4 Chuẩn bị mẫu C.4.1 Khối lượng mẫu thí nghiệm: mẫu sau lấy trộn rút gọn để thí nghiệm phải có khối lượng nhỏ theo quy định bảng C.4.2 Sàng mẫu: phương pháp đầm nén quy định, dùng loại sàng thích hợp để tách mẫu thành hai phần Loại bỏ toàn hạt lọt sàng Rửa phần mẫu sàng thật để loại bỏ toàn bụi bám bề mặt hạt cốt liệu 16 22 tcn 333-06 - Với phương pháp I-A II-A: dùng sàng 4,75 mm; - Với phương pháp I-D II-D: dùng sàng 19,0 mm C.5 Tiến hành thí nghiệm C.5.1 Sấy mẫu đến khối lượng không đổi tủ sấy nhiệt độ 110 5oC Sau đưa mẫu không khí vòng từ đến để mẫu nguội (có thể cầm mẫu) C.5.2 Ngâm mẫu vào nước thời gian khoảng 24 nhiệt độ phòng C.5.3 Vớt mẫu khỏi nước, lăn hạt cốt liệu khăn màng nước tự bám mặt hạt cốt liệu đà bị thấm hết Những hạt cốt liệu to phải lau hạt Cũng sử dụng quạt để thổi đồng thời với việc lau khô Phải ý không phần nước thấm vào lỗ rỗng cốt liệu thoát Sau đà lau khô, cân xác định khối lượng mẫu khô gió xác đến g (ký hiệu B) C.5.4 Ngay sau cân mẫu, cho mẫu vào giỏ cân xác định khối lượng mẫu treo nước Sau giỏ mẫu đà treo ngập hoàn toàn nước, phải lắc nhẹ giỏ cho khí thoát hết để kết thí nghiệm xác Cân xác định khối lượng mẫu nước xác đến 1g (ký hiệu C) C.5.5 Sấy mẫu đến khối lượng không đổi tủ sấy nhiệt độ 110 5oC Sau đưa mẫu không khí vòng từ đến để để mẫu nguội (có thể cầm mẫu) Sau cân xác định khối lượng mẫu xác đến 1g (ký hiệu A) Bảng Khối lượng mÉu thÝ nghiƯm KÝch cì h¹t lín nhÊt (mm) Khèi l­ỵng mÉu tèi thiĨu (kg) ≥ 19,0 25,0 37,5 50 63 C.6 TÝnh to¸n kÕt quả: Tỷ trọng khối (bulk specific gravity) tính theo c«ng thøc sau: Tû träng khèi = A B–C đó: 17 22 TCN 333-06 A khối lượng mẫu khô hoàn toàn, g; B khối lượng mẫu khô bề mặt, g; C khối lượng mẫu cân nước, g C.7 Báo cáo C.7.1 Báo cáo kết thí nghiệm bao gồm thông tin sau: - Loại hạt cỡ thí nghiệm (trên sàng 4,75 mm hay sàng 19,0 mm); - Giá trị tỷ trọng làm tròn đến 0,01 C.7.2 Độ xác kết thí nghiệm: sai khác lớn hai kết thí nghiệm mẫu cốt liệu phải thỏa mÃn yêu cầu sau: - Do thí nghiệm viên thùc hiƯn: ≤ 0,025 - Do phßng thÝ nghiƯm thùc hiƯn: ≤ 0,038 18 22 tcn 333-06 H×nh Cối đầm nén Cối lớn 114,30 2,54 165,10 2,54 60,33 ± 1,27 50,8 ± 0,64 Cèi nhá §ai cèi 3,18 ± 0,64 3,18 ± 0,64 152,4 ± 0,66 101,6 ± 0,41 116,43 ± 0,13 116,43 ± 0,13 Th©n cèi 165,1 ± 2,54 215,90 ± 2,54 §Õ cèi 152,4 ± 2,54 203,2 ± 2,54 Ghi chó: KÝch th­íc trªn vẽ mm 19 22 TCN 333-06 Hình Chày đầm nén Chày cải tiến (Sử dụng cho phương pháp đầm nén II) Chày tiêu chuẩn (Sử dụng cho phương pháp đầm nén I) Tay cầm 35 40 Đường kính 40 ặ 10 Tay cầm 04 lỗ 20 35 ặ 10 Đường kính Chiều cao rơi: 457 mm ặ 10 04 lỗ 457 20 ống dẫn hướng èng dÉn h­íng 727 305 ChiỊu cao r¬i: 305 ± mm ặ 10 423 Chày đầm 270 Chày đầm 50,8 0,25 52 Hình Sơ đồ bố trí chày đầm 07 chầy đầm / vòng 09 chầy đầm / vòng 14 chầy đầm / vòng Cối nhỏ Cối lớn Ghi chú: Kích thước vÏ lµ mm 20 25 50,8 ± 0,25 52 04 lỗ ặ 10 25 118 04 lỗ ặ 10 22 tcn 333-06 Mẫu báo cáo kết thí nghiệm Tên đơn vị thực thí nghiệm Phòng thí nghiệm Las-xd Sè TN: ………… /LAS-XD… phơ lơc kÕt qu¶ thÝ nghiƯm đầm chặt tiêu chuẩn Đơn vị yêu cầu: Công trình: Hạng mục: CPĐD - Móng Địa mẫu: Km 74 + 440 Trái Ngày gưi mÉu: Ngµy thÝ nghiƯm: Sè hiƯu mÉu: M1 Quy trình thí nghiệm: 22 TCN 333-06 Phương pháp II-D Kết thí nghiệm I Thí nghiệm đầm nén Số khuôn đầm Đơn vị g 4387 4387 4387 4387 4387 cm 2303 2303 2303 2303 2303 9326 9559 9961 10016 9985 2,14 2,25 2,42 2,44 2,43 Đơn vị 0 0 Khối lượng hộp + đất ẩm g 326,36 232,18 250,37 239,95 326,20 Khối lượng hộp + đất khô g 322,02 225,38 237,49 225,06 302,2 Khèi l­ỵng hép g 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 % g/cm 1,3 3,0 5,4 6,6 7,9 2,12 2,15 2,18 2,21 2,30 2,27 2,29 2,26 2,25 2,21 Khối lượng khuôn Thể tích khuôn g Khối lượng khuôn + đất ẩm g/cm Khối lượg thể tích ­ít ii thÝ nghiƯm ®é Èm Sè hiƯu hép ẩm Độ ẩm Khối lượng thể tích khô Kết chưa hiệu chỉnh Biểu đồ quan hệ w-ứk Độ ẩm tèi ­u: Dry density -KLTT kh« g/cm3 2,31 Wop = 5,9 (%) Khối lượng thể tích khô lớn nhất: 2,26 ø kmax = 2,21 2,30 (g/cm3) KÕt qu¶ hiƯu chØnh 2,16 §é Èm tèi ­u: OMC = 2,11 5,0 (%) Khối lượng thể tích khô lớn nhất: MDD = 2,06 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 Moisture content -§é Èm % Người thí nghiệm: (Họ tên) Người kiểm tra: (Họ tên) 2,38 Tỷ lệ hạt cỡ D > 19mm: Tỷ trọng khối hạt cỡ: (g/cm3) 22 2,72 (ký tên) (ký tên) ., ngày tháng năm Phòng thÝ nghiÖm Las-xd… 21 ... Mwtc (1-1) (100 + Wtc) đó: Mktc khối lượng khô phần hạt tiêu chuẩn, g; Mwtc khối lượng ướt phần hạt tiêu chuẩn, g; Wtc độ ẩm phần hạt tiêu chuẩn, % B.2.2.2 Khối lượng khô phần hạt cỡ tÝnh theo... hố đào lớp vật liệu đà lu lèn, vị trí thí nghiệm xác định độ chặt phễu rót cát B.2.2 Xác định khối lượng khô phần hạt tiêu chuẩn phần hạt cỡ: B.2.2.1 Khối lượng khô phần hạt tiêu chuẩn tính theo... hai phần: phần hạt tiêu chuẩn phần hạt cỡ B.3.4 Xác định tỷ lệ hạt tiêu chuẩn hạt cỡ (công thức 1-3 1-4) B.3.5 Xác định khối lượng thể tích khô thực tế phần hạt tiêu chuẩn trư êng: gktc = 100