5.2. Vật liệu hạt dùng để thử

Yêu cầu vật liệu hạt dùng để thử;

a) Không tan trong nước;

b) Hình dạng, kích thước hạt tương đối đồng đều, chủ yếu là dạng hình tròn, nhẵn, hạn chế các hạt dạng vảy hoặc có vấu, cạnh sắc, nhọn.

c) Hệ số đồng đều C_u nằm trong giới hạn : 3 ≤ C_u ≤ 20.

Để đạt được độ chính xác trong quá trình xác định kích thước lỗ lọc của vải địa kỹ thuật, vật liệu hạt sử dụng để thử phải thỏa mãn: d₂₀ ≤ O₉₀ ≤ d₈₀ và miền phân bố kích thước tính theo tỷ lệ phần trăm (%) của vật liệu nằm trong giới hạn cho ở Hình 2.

6. Mẫu thử

6.1. Kích thước mẫu

...

...

...

- Mẫu thử lấy bằng khuôn lấy mẫu, nếu không có khuôn lấy mẫu có thể dùng compa và kéo sắc chế tạo mẫu. Chú ý không để mẫu bị giãn, nhăn hoặc ảnh hưởng tới cấu trúc nguyên thủy của vật liệu khi chế tạo mẫu, bảo quản mẫu trong điều kiện: sạch, phẳng, không tải trọng

6.2. Số lượng mẫu thử

- Số lượng mẫu thử trong từng trường hợp cụ thể được qui định theo TCVN 8222: 2009, mục 6.

- Số lượng mẫu thử ít nhất trong mọi trường hợp là 5 mẫu.

7 Cách tiến hành

Phép thử thực hiện trong điều kiện tiêu chuẩn theo qui định của TCVN 8222 : 2009. Các bước tiến hành như sau:

7.1. Sấy mẫu ở nhiệt độ 70^oC đến khối lượng không đổi sau đó xác định khối lượng khô của mẫu thử chính xác đến 0,1 g

7.2. Ngâm mẫu thử trong nước tại nhiệt độ phòng thí nghiệm trong vòng 12 giờ. Để mẫu bão hòa hoàn toàn cho vào nước dung dịch Aryalkylsulfonate 0,1% theo tỷ lệ thể tích.

7.3. Lắp mẫu vào sàng sao cho mẫu phẳng hoàn toàn nhưng không bị kéo giãn nhằm giữ nguyên cấu trúc nguyên thủy của mẫu thử và tránh vật liệu dồn cục thành từng đống trên mặt mẫu trong quá trình thử.

...

...

...

Để vật liệu hạt phủ kín bề mặt mẫu thử thì khối lượng khô của nó lấy theo tỷ lệ 7kg ± 0,1 kg cho một m² diện tích mẫu.

7.5 Đổ đều vật liệu hạt lên bề mặt mẫu thử.

7.6. Mở vòi phun để nước tưới ướt đều bề mặt mẫu đồng thời điều chỉnh lượng nước vừa đủ sao cho mức nước không ngập vật liệu hạt và không đọng lại trên mặt mẫu thử.

7.7. Bật công tác cho sàng hoạt động và điều chỉnh biên độ lắc của sàng là 1,5 mm.

7.8. Tiến hành thu nước và lượng vật liệu lọt qua mẫu thử bằng phễu lọc

7.9. Sau 600 giây dùng máy và khóa vòi phun nước.

7.10. Tháo mẫu thử giữ nguyên lượng vật liệu hạt còn dính trên mẫu thử.

7.11. Sấy khô khối lượng vật liệu lọt qua mẫu và mẫu thử cùng với lượng vật liệu hạt còn dính trên mẫu thử.

7.12. a) Xác định khối lượng khô của vật liệu hạt dính trên mẫu thử bằng cách lấy khối lượng khô của mẫu thử dính vật liệu hạt trừ đi khối lượng khô của mẫu thử ban đầu, chính xác đến 0,1g. Ký hiệu giá trị này là M_d

...

...

...

c) Tính tỷ lệ thất thoát

Tỷ lệ thất thoát của vật liệu hạt trong quá trình thử được tính như sau:

A = [100 x (M’ - M_d - M_L) / M]

Trong đó:

A là tỷ lệ thất thoát của vật liệu hạt trong quá trình thử, tính bằng %

M là khối lượng khô của vật liệu thử ban đầu, tính bằng gam

M_d và M_l tương ứng là khối lượng khô của vật liệu dính trên mẫu và lọt qua mẫu, tính bằng gam

Nếu A > 1% thì kết quả thử phải loại bỏ.

7.13. Lặp lại phép thử theo thứ tự từ 7.1 đến 7.12 đối với các mẫu tiếp theo

...

...

...

Thứ tự mẫu

Khối lượng vật liệu hạt ban đầu (g) (1)

Khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu (g) (2)

Khối lượng vật liệu hạt dính trên mẫu (g) (3)

Lượng vật liệu hạt thất thoát 100 [(1) – (2) – (3)]/(1)

Lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu 100 [(2)/(1)] (%)

|P_tb – P| (%)

(|P_tb – P|/|P_tb|) x 100 (%)

1

...

...

...

P₁

2

...

...

...

P₂

3

...

...

...

Tổng

P_tb

...

...

...

Tính các giá trị tuyệt đối của (|P_tb – P|/|P_tb|) x 100

a) Nếu giá trị lớn nhất tính theo : (|P_tb – P|/|P_tb|) x 100 < 25% thì kết quả thử của 3 mẫu được chấp nhận và không cần thử thêm nữa.

b) Nếu giá trị lớn nhất tính theo:  (|P_tb – P|/|P_tb|) x 100 ≥ 25 % thì phải thử đủ 5 mẫu và kết quả thử ghi vào Bảng 3

Bảng 3 – Bảng kết quả thử 5 mẫu

Thứ tự mẫu

Khối lượng vật liệu hạt ban đầu (g) (1)

Khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu (g) (2)

Khối lượng vật liệu hạt dính trên mẫu (g) (3)

Lượng vật liệu hạt thất thoát 100 {(1) – [(2) +(3)]}/(1)

...

...

...

Lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu 100 [(2)/(1)]

(%)

1

P₁

2

...

...

...

P₂

3

P₃

...

...

...

4

P₄

5

...

...

...

P₅

Tổng:

P_tb

Từ khối lượng vật liệu hạt lọt qua từng mẫu riêng lẻ tính ở Bảng 2 hoặc Bảng 3 tiến hành phân tích thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử và vẽ đồ thị phân bố kích thước hạt tính bằng % và kích thước sàng sử dụng để phân tích thành phần vật liệu hạt tính bằng .

...

...

...

8. Tính toán kết quả

8.1. Loại bỏ các kết quả thử theo qui định ở mục 7.12 và thử các mẫu khác lấy từ cùng một cuộn.

8.2. Loại bỏ các kết quả dị thường theo qui định của TCVN 8222: 2009 và thử các mẫu khác lấy từ cùng một cuộn.

8.3. Vẽ đồ thị quan hệ giữa thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử tính bằng % và kích thước sàng dùng để phân tích thành phần vật liệu hạt tính bằng  trên trục hệ tọa độ bán logarit. Xác định kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải địa kỹ thuật bằng đồ thị.

8.4. Kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải kỹ thuật được qui ước bằng d₉₀ trên đường phân bố hạt.

Nghĩa là O₉₀ = d₉₀

9. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các nội dung sau:

- Viện dẫn tiêu chuẩn này;

...

...

...

- Thứ nguyên dùng tính toán kết quả;

- Các giá trị tiêu biểu của phép thử;

- Các giá trị riêng lẻ như: kết quả thử của từng mẫu;

- Thông tin chi tiết về các kết quả coi là dị thường;

- Các thay đổi về điều kiện, qui trình thử so với tiêu chuẩn nếu có;

- Thông tin chi tiết về các kết quả bị loại bỏ, kể cả nguyên nhân không dùng các kết quả đó để đánh giá các trị số tiêu biểu.

- Các thông tin về mẻ mẫu, mẫu thử, điều kiện thử như:

+ Tên đơn vị, cá nhân gửi mẫu.

+ Tên mẫu, ký hiệu mẫu.

...

...

...

+ Khối lượng mẫu

- Ngày tháng năm thử mẫu.

- Kiểu điều hòa mẫu.

- Nhiệt độ, độ ẩm khi điều hòa mẫu và khi thử mẫu.

10. Lưu mẫu

Mẫu lưu có diện tích nhỏ nhất 1 m²

Lưu mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn theo qui định của TCVN 8222 : 2009

Thời gian lưu mẫu tối thiểu là 28 ngày.

...

...

...

(tham khảo)

Hướng dẫn cách xác định kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải địa kỹ thuật

Yêu cầu: Xác định kích thước lỗ lọc O₉₀ của mẫu vải địa kỹ thuật theo phương pháp sàng ướt

Biết:

a) Đường kính phân bố kích thước vật liệu hạt dùng để thử cho ở Hình 1

Hình 1 – Đường cong phân bố kích thước hạt dùng để thử

b) Vật liệu hạt dùng để thử có kết quả phân tích thành phần hạt cho ở Bảng P1

Bảng P1 – Bảng phân tích thành phần hạt của vật liệu hạt dùng để thử

...

...

...

Cỡ sàng ()

Tổng số (S) (%)

Cỡ sàng ()

Tổng số (S) (%)

Cỡ sàng ()

Tổng số (S) (%)

63

42,5

160

...

...

...

400

90,5

71

46,2

180

74,5

450

92,1

80

...

...

...

200

77,2

500

94,2

90

53,3

224

79,8

560

...

...

...

100

57,6

250

81,1

630

98,6

112

61,3

280

...

...

...

710

99,3

125

64,6

315

86,2

800

99,8

140

...

...

...

355

88,3

c) Tổng khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu thử dùng để phân tích thành phần hạt là 113,00 g . Kết quả thử 3 mẫu cho ở Bảng P2

Bảng P2 – Kết quả thử 3 mẫu

Thứ tự mẫu

Khối lượng vật liệu hạt ban đầu (g) (1)

Khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu (g) (2)

...

...

...

Lượng vật liệu hạt thất thoát 100 [(1) – (2) – (3)]/(1)

(%)

Lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu 100 [(2)/(1)] (%)

|P_tb – P_I| (%)

(|P_tb – P_I|/|P_tb|) x 100

(%)

1

192

104,58

...

...

...

0,39

P₁ = 54,5

1,8

3,4

2

192

99,21

92,78

0,01

...

...

...

1,0

1,9

3

192

99,69

91,61

0,36

P₃ = 51,9

0,8

...

...

...

Tổng

576

303,48

271,06

Tb: 0,25

P_tb = 52,7

d) Mối quan hệ giữa khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu thử tính bằng % (xem Bảng P2) và kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải địa kỹ thuật biểu diễn qua Hình 2.

...

...

...

Hình 2 – Mối quan hệ giữa khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu thử tính bằng % và kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải địa kỹ thuật

Trình tự tính toán:

Bước 1 Xác định thang giá trị O₉₀

Vì: d₂₀ ≤ O₉₀ ≤ d₈₀ (theo qui định tại mục 5.2. phần c). Do vậy từ đường cong phân bố kích thước vật liệu hạt dùng để thử cho ở Hình 1 ta xác định được thang giá trị của O₉₀ nằm giữa: d₂₀ = 67  và d₈₀ = 583  (xem Hình 1)

Bước 2 Xác định cỡ sàng phân tích thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử

Từ mối quan hệ giữa khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu thử tính bằng % (giá trị P_tb = 52,7 % xem Bảng P2) và kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải địa kỹ thuật biểu diễn ở Hình 2 dự đoán giá trị của O₉₀ vào khoảng 200 (xem Hình 2). Trên cơ sở các số liệu phân tích kích thước vật liệu hạt cho ở Bảng P1 (các số in đậm) tìm được bộ sàng sử dụng để phân tích thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử bao gồm các cỡ sau: 140 ;160 ;180 ;200 ;224 và 250 . Nghĩa là bộ sàng được chọn có kích thước mắt lưới nằm từ hai phía giá trị dự đoán của O₉₀ và giới hạn bởi d₂₀ và d₈₀.

Bước 3 Kiểm tra kết quả thử 3 mẫu ghi ở Bảng P2 theo qui định mục 7.14 phần a có thỏa đáng hay không ?

Các giá trị tuyệt đối tính theo (|P_tb – P_I|/|P_tb|) x 100 là : 3,4 %, 1,9 %, 1,5% trong đó 3,4 % là giá trị lớn nhất nhưng nhỏ hơn 25% do vậy kết quả thử 3 mẫu ghi ở Bảng P2 theo qui định mục 7.14, phần a được chấp nhận mà không cần thử thêm nữa.

Bước 4 Tiến hành phân tích thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử bằng bộ sàng có các cỡ: 140 ;160 ;180 ;200 ;224 và 250 tìm được từ bước 2.

...

...

...

Bảng P3 – Kết quả phân tích thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử

Cỡ sàng

( ) (1)

Khối lượng sàng (g)

(2)

Khối lượng sàng và vật liệu hạt (g) (3)

Khối lượng vật liệu hạt giữ lại trên sàng (g) (4)

Khối lượng vật liệu hạt lọt qua sàng (g) (5)

Phần trăm vật liệu hạt lọt qua sàng (%) (6)

...

...

...

2561,65

2643,39

81,74

81,74

72,5

140

553,48

562,99

9,51

...

...

...

80,9

160

556,23

564,41

8,18

99,43

88,2

180

544,98

...

...

...

6,95

106,38

94,4

200

562,64

567,51

4,87

111,25

98,7

...

...

...

562,64

563,65

1,01

112,26

99,6

250

563,01

563,50

0,49

...

...

...

100,0

Tổng

112,75

112,75

100,0

Bước 5: Kiểm tra khối lượng vật liệu hạt bị mất trong quá trình phân tích theo qui định của điều 7.12. Khối lượng vật liệu hạt bị mất trong quá trình phân tích thành phần hạt là:

100 x (113,00 – 112,75 ) / 113,00 = 0,22 %

...

...

...

Bước 6: Vẽ đồ thị mối quan hệ giữa thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử tính bằng % (các số liệu ghi trong cột 6 Bảng P3) và kích thước sàng tính bằng . Ta có Hình 3.

Khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu thử (%)

Hình 3 – Đường quan hệ giữa khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu thử tính bằng % và kích thước sàng tính bằng

Bước 7: Xác định kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải địa kỹ thuật trên đường cong giữa thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu thử tính bằng % và kích thước sàng tính bằng  (Hình 3)

Kết quả : Kích thước lỗ lọc O₉₀ của vải địa kỹ thuật : O₉₀ = d₉₀ = 186  

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO12956 : 1999 - 02 - 15, Geotextiles and geotextile related product - Determination of the characteristic opening size”

...

...

...

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8486:2010 về Vải địa kỹ thuật – Phương pháp xác định kích thước lỗ lọc bằng phép thử sàng ướt