CƠ HỌC ĐẤT
THÍ NGHIỆM CHẢY DẺO - TCVN 4197
Determination of plastic limit and liquid limit
30/10/2009
OR ATTERBERG LIMIT
NỘI DUNG
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
TÍNH TOÁN KẾT QUẢ THÍ
NGHIỆM
PHÂN LOẠI ĐẤT THEO TCVN
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
Sự có mặt của nước trong lỗ rỗng có thể làm thay đổi một
cách đáng kể hành vi của đất. Vì thế, người ta không chỉ cần
biết độ ẩm của mẫu đất mà còn cần phải định vị độ ẩm
trên thang độ ẩm.
Các giới hạn Atterberg là một chỉ tiêu quan trọng trong địa
kỹ thuật cho phép thực hiện mục đích trên.
Khi ta so sánh độ ẩm của một mẫu đất với giới hạn
Atterberg ta sẽ có những dấu hiệu chỉ định về hành vi của
đất.
Các giới hạn Atterberg là những độ ẩm tới hạn dùng để xác
định một số hành vi tới hạn tức là ứng với độ ẩm đó, hành
vi của đất sẽ thay đổi.
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
Giới hạn dẻo Wd:
Giới hạn dẻo tương ứng với
độ ẩm đủ để cho các hạt có
thể dịch chuyển tương đối với
nhau nhưng độ ẩm này vẫn
còn quá thấp để làm cho các
hạt rời xa nhau nhằm giảm
mạnh lực liên kết giữa các hạt.
Giới hạn chảy Wch:
Giới hạn chảy tương ứng với
độ ẩm đủ để cho phép tăng
khoảng cách giữa các hạt
nhằm triệt tiêu hoàn toàn lực
liên kết giữa các hạt. Do đó,
chúng có thể di chuyển một
cách tự do.
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
Khi độ ẩm tăng, vật liệu sẽ chuyển từ trạng thái
cứng đến dẻo và sau đó là chảy.
Biểu đồ σ-ε cho thấy:
nếu B < 0: đất có hành vi tương tự vật liệu giòn;
nếu 0 < B < 1: đất có hành vi tương tự vật liệu dẻo;
và nếu B > 1: đất sẽ có hành vi như một chất lỏng nhớt
(khi không có lực tác dụng, đất còn thể hiện một độ bền
ít nhiều nhưng khi có lực tác dụng vào thì cấu trúc của
đất bị phá hủy và đất chảy như một chất lỏng nhớt).
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Xác định giới hạn chảy, cần dùng các dụng
cụ chủ yếu sau đây (hình ):
1. Quả dọi thăng bằng mà bộ phận chủ yếu của
nó là một khối hình nón nhẵn bằng thép
không rỉ, có góc đỉnh 300 và cao 25mm. Trên
quả dọi, theo chiều cao của hình nón, cách
đỉnh l0mm có khắc một ngấn tròn.
2. Bộ phận thăng bằng gồm hai quả cầu bằng
kim loại gắn vào hai đầu một thanh thép
nhỏ uốn thành hình nửa vòng tròn, đường
kính 85mm, lồng qua và gắn chặt với đáy
quả dọi. Để tiện sử dụng và đặt thẳng
đứng khi thí nghiệm, ở đáy quả dọi có một
núm tay cầm. Khối lượng của dụng cụ là
76g;
3. Khuôn hình trụ bằng kim loại không rỉ có
đường kính lớn hơn 40mm và chiều cao
lớn hơn 20mm để thăng bằng; đựng mẫu
đất thí nghiệm;
4. Đế gỗ hoặc inox để đặt khuôn đựng mẫu thí
nghiệm.
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Để xác định giởi hạn
dẻo, cần dùng các tấm
kính nhám có kích
thước khoảng 40 x 60cm
(hoặc vật có khả năng
thấm, hút nước).
Thanh chuẩn kim loại có
kích thước: dài 10mm,
đường kính 3mm.
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
Chuẩn bị mẫu thí nghiệm
- Lấy 300g đất được hong khô trong điều kiện tự nhiên, loại
bỏ vật lớn, dùng chày và cối để nghiền nhỏ;
- Cho đất nghiền qua rây 1mm và loại bỏ phần trên rây;
- Cho đất lọt qua rây vào chén, rót nước cất vào và dùng dao
trộn đều đến trạng thái nhão, đặt mẫu thí nghiệm vào bình
thuỷ tinh, đậy kín trong khoảng thời gian không ít hơn 2 giờ
trước khi đem thí nghiệm.
- Nếu là đất ẩm ướt tự nhiên, lấy khoảng 150cm3 cho vào
chén, nhào kỹ. Sau đó đặt mẫu vào bình thuỷ tinh đậy kín,
sau ít nhất 02 giờ mới làm thí nghiệm.
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm
Xác định giới hạn dẻo Wd
- Dùng dao trộn mẫu đất với nước cất, trộn sao cho mẫu đất có thể lăn
được;
- Lấy mẫu đất, lấy mặt phẳng của lòng bàn tay hoặc các ngón tay đ ể
se đất trên tấm kính nhám phẳng đến khi thành que tròn đường kính
3mm;
- Với đường kính đó mà que vẫn không bị đứt, thì tiếp tục lăn đến khi
que đạt đường kính 3mm và đứt thành đoạn dài từ 3 - 10mm thì đạt
(độ ẩm đất đạt tới giới hạn dẻo);
- Nhặt các đoạn đứt bỏ vào hộp nhôm để xác định độ ẩm (khối lượng
đất > 10g);
- Cần tiến hành không ít hơn hai lần thí nghiệm song song để lấy giá trị
trung bình làm kết quả thí nghiệm;
- Sai lệch kết quả không được lớn hơn 2%.
TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
Thí nghiệm
Xác định giới hạn chảy (Wch) bằng phương pháp Vaxiliev
- Lấy đất sau khi trộn kỹ với nước cất cho vào khuôn trụ, cho thành từng
lớp và gõ nhẹ khuôn lên mặt đàn hồi;
- Dùng dao gạt bằng mẫu đất với mép khuôn;
- Đặt khuôn lên giá gỗ và đưa quả dọi thăng bằng lên mặt mẫu đất đựng
trong khuôn, thả nhẹ nhàng để nó tự lún vào trong đất;
- Sau 10 giây mà hình nón lún vào đất chưa được 10mm, thì độ ẩm của đ ất
chưa đạt tới giới hạn chảy;
- Lấy mẫu đất ra, cho thêm ít nước và nhào trộn, sau đó tiếp t ục thí
nghiệm (lập lại các bước trên). Cho đến khi độ lún của hình nón sau 10
giây đạt đúng 10mm, thì độ ẩm mẫu đất đạt tới giới hạn chảy;
- Dùng dao lấy > 10g đất để xác định độ ẩm mẫu đất;
- Cần tiến hành không ít hơn hai lần thí nghiệm song song để lấy giá trị
trung bình làm kết quả thí nghiệm;
- Sai lệch kết quả không được lớn hơn 2%.
TÍNH TOÁN KẾT QUẢ
Sau khi xác định được giới hạn dẻo Wd và
chảy Wch ta xác định được chỉ số dẻo (Id) và
độ sệt (B) theo công thức:
I d = Wch − Wd
W − Wd
B=
Wch − Wd
PHÂN LOẠI ĐẤT THEO TCVN
PHÂN LOẠI ĐẤT THEO TCVN
PHÂN LOẠI ĐẤT THEO TCVN
Copyright by webtailieu.net