trong đó:

r_si  là khối lượng riêng của từng mẫu đá thí nghiệm, gam trên centimét khối (g/cm³);

m₁ là khối lượng bột đá sấy khô, gam (g);

m₂ là khối lượng bình với nước cất, gam (g);

m₃ là khối lượng bình với đá và nước cất, gam (g);

r­_n  là khối lượng riêng của nước cất ở nhiệt độ thí nghiệm, lấy chính xác đến 0,01 g/cm³.

Giá trị khối lượng riêng của mẫu đá lấy bằng trị trung bình của kết quả hai mẫu thử, đảm bảo theo quy định tại 4.3.

CHÚ THÍCH:

Trước khi tiến hành thí nghiệm xác định khối lượng riêng của hàng loạt mẫu, để thuận tiện và bớt được các thao tác như nêu tại 5.1.4.7 và 5.1.4.8, nên tiến hành hiệu chỉnh các bình tỷ trọng dùng cho thí nghiệm theo chỉ dẫn của Phụ lục B.

...

...

...

5.2.1. Phạm vi áp dụng:

Được quy định tại điểm b Điều 4.2.

5.2.2. Thiết bị, dụng cụ, vật tư

- Thiết bị bơm hút chân không và buồng hút chân không;

- Dầu hỏa đã lọc sạch và khử nước;

- Các dụng cụ, thiết bị khác tương tự như nêu tại 5.1.2.

CHÚ THÍCH:

Có thể khử nước trong dầu hỏa đã lọc sạch bằng cách ngâm silicagel đã được nung trước (silicagel được nung trong lò nung cách lửa, ở nhiệt độ 500 ^oC trong thời gian 4 h) vào dầu hỏa với tỷ lệ khoảng 250 g cho một lít dầu hỏa rồi khuấy đều.

5.2.3. Chuẩn bị mẫu thử

...

...

...

5.2.4. Các bước tiến hành

5.2.4.1. Lấy bột đá đã được chuẩn bị tại 5.1.3, đựng trong cốc sứ cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ (105 ± 5) ^oC  đến khối lượng không đổi (Lưu ý: đối với đá có chứa hữu cơ chỉ được sấy khô ở nhiệt độ 60 ^oC), thời gian sấy từ 10 h đến 12 h, sấy xong cho vào bình hút ẩm để nguội đến nhiệt độ ở trong phòng.

5.2.4.2. Lấy bột đá trong bình hút ẩm ra trộn đều, cân hai mẫu thử, mỗi mẫu xấp xỉ 15 g, (m₁) chính xác đến 0,001 g, dùng phễu và cẩn thận (như nêu tại 5.1.4.2) cho mẫu đá đã cân vào bình tỷ trọng đã được rửa sạch và sấy khô.

5.2.4.3. Chế dầu hỏa đã lọc sạch và khử nước vào bình tỷ trọng đã có bột đá đến khoảng hai phần ba bình, giữ bình trên tay và lắc đều rồi đặt vào buồng hút chân không.

5.2.4.4. Bật công tắc điện để khởi động máy hút chân không, sau đó từ từ mở van hút (kim đồng hồ đo áp suất chạy ngược chiều kim đồng hồ) để tạo áp suất chân không trong buồng đạt đến (-) 0,9 bar đến (-) 1,0 bar để hút khí trong dung dịch đá thoát ra hết (sự thoát khí khi hút chân không được kể từ lúc trong bình bắt đầu xuất hiện bọt khí). Tiếp tục cho máy chạy và giữ áp suất đó cho đến khi trong bình ngừng nổi bọt, thời gian duy trì áp suất chân không như trên không ít hơn 1 h.

5.2.4.5. Khi trong bình tỷ trọng đã hết bọt khí, đóng chặt van hút và tắt máy, giữ thêm thời gian 30 min, sau đó mở van xả cho không khí từ từ vào buồng hút chân không đến khi áp suất về không (kim đồng hồ chỉ số 0), thì đóng chặt van xả. Lấy bình tỷ trọng ra, cho thêm dầu hỏa đã lọc sạch, khử nước và khử khí vào bình (Nếu là bình cổ dài thì đổ dầu hỏa đến vạch khắc sẵn, nếu là bình cổ ngắn thì đổ dầu hỏa đến gần ngang miệng bình), để yên cho bột đá lắng xuống.

CHÚ THÍCH:

1- Để đảm bảo khí trong dung dịch bột đá đã đuổi ra hết, cần tiến hành hai lần hút chân không cho mẫu. Bước tiến hành như sau: kết thúc các bước thực hiện để hút chân không lần một, nêu tại 5.2.4; chờ cho áp suất trong buồng bằng không (0), đóng chặt van xả rồi lấy bình tỷ trọng ra, lắc đều; sau đó, xếp lại các bình vào buồng hút chân không (nên xếp bình theo hàng so le nhau) và tiếp tục thực hiện theo 5.2.4.4 và 5.2.4.5.

2- Khử khí trong dầu hỏa bằng cách lấy dầu hỏa đã lọc sạch và khử nước đựng trong cốc cho vào buồng hút chân không, cho máy chạy để lọc khí hoặc cho vào cùng với mẫu thử để lọc khí.

...

...

...

5.2.4.7. Dùng khăn khô và sạch, lau khô mặt ngoài bình tỷ trọng, rồi cân khối lượng của bình với bột đá và dầu hỏa (m₃), chính xác đến 0,001 g; đo nhiệt độ của dầu hỏa trong bình tỷ trọng; chính xác đến 0,5 ^oC.

5.2.4.8. Đổ bột đá ra, đem súc, rửa sạch bình tỷ trọng bằng dầu hỏa hoặc bằng nước xà phòng (nếu dùng nước xà phòng để súc và rửa sạch bình bằng nước thì phải sấy khô và để nguội bình đến nhiệt độ trong phòng); đổ dầu hỏa đã lọc sạch, khử nước và khử khí vào bình (nhiệt độ của dầu hỏa đổ vào bình bằng nhiệt độ của dầu hỏa đã đo tại 5.2.4.7), dùng ống nhỏ giọt để điều chỉnh mực dầu hỏa đến vạch khắc sẵn (đối với bình cổ dài); hoặc đậy nút lại cho dầu hỏa thừa theo ống mao quản tràn ra ngoài (đối với bình cổ ngắn) và chú ý để không còn bọt khí trong bình và trong ống mao quản.

5.2.4.9. Dùng khăn khô và sạch, lau khô mặt ngoài bình tỷ trọng, rồi cân khối lượng của bình với dầu hỏa (m₂), chính xác đến 0,001 g. Cần chú ý khi lau khô bình tỷ trọng, không nên dùng tay cầm chặt bầu bình, vì như thế sẽ làm tăng nhiệt độ huyền phù và dầu hỏa sẽ trào ra.

5.2.5. Tính toán kết quả

Khối lượng riêng của mẫu thử, r­_si  (g/cm³), lấy chính xác tới 0,01 g/cm³, được tính theo công thức 2:

(2)

trong đó:

r_si  khối lượng riêng của đá theo từng mẫu thử, gam trên centimét khối (g/cm³);

...

...

...

m₂ khối lượng bình với dầu hỏa, gam (g);

m₃ khối lượng bình với đá và dầu hỏa, gam (g);

r­_d  khối lượng riêng của dầu hỏa ở nhiệt độ thí nghiệm được xác định bằng tỷ trọng kế, lấy chính xác đến 0,01 g/cm³;

Giá trị khối lượng riêng của mẫu đá lấy bằng trị trung bình kết quả hai mẫu thử, đảm bảo theo quy định tại 4.3.

6. Báo cáo kết quả thí nghiệm

Báo cáo kết quả thí nghiệm gồm các thông tin chủ yếu sau:

- Tên công trình, hạng mục công trình;

- Vị trí lấy mẫu, độ sâu lấy mẫu;

- Số hiệu mẫu đá;

...

...

...

- Mô tả đặc điểm của đá: màu sắc, đặc điểm phân lớp, phân phiến, mứt độ nứt nẻ v.v…;

- Phương pháp thí nghiệm áp dụng;

- Khối lượng riêng của đá.

Phụ lục A

(Quy định)

Bảng A.1 - Bảng ghi chép thí nghiệm xác định khối lượng riêng của đá

Tên Công trình

Số hiệu mẫu

...

...

...

Vị trí hay độ sâu lấy mẫu

Số hiệu bình tỷ trọng

Nhiệt độ trong phòng (^oC)

Nhiệt độ nước (^oC)

Khối lượng riêng của nước ở t^oC (g/cm³)

Khối lượng

Khối lượng riêng của đá

Ghi chú

Mẫu đá khô (g)

...

...

...

Bình với đá và nước (g)

Từng lần thí nghiệm (g/cm³)

Trung bình (g/cm³)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

...

...

...

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

Người thí nghiệm

Người kiểm tra

...

...

...

(Quy định)

Hiệu chỉnh bình tỷ trọng

B.1. Nên hiệu chỉnh bình tỷ trọng để thuận tiện trong thí nghiệm.

B.2. Việc hiệu chỉnh bình tỷ trọng được tiến hành theo các bước sau:

- Đánh số hiệu bình (nếu bình chưa được đánh số);

- Súc, rửa sạch bình, sấy khô, sau đó để nguội đến nhiệt độ trong phòng, rồi cân khối lượng của bình, chính xác đến 0,01 g;

- Đổ nước cất vào bình, điều chỉnh nhiệt độ thay đổi, rồi cân khối lượng bình với nước cất ở các nhiệt độ khác nhau chính xác đến 0,01 g (Nếu bình tỷ trọng cổ cao, dùng ống nhỏ giọt điều chỉnh nước đến vạch khắc sẵn, với bình tỷ trọng cổ ngắn đổ nước đến gần ngang miệng bình, đậy nút lại cho nước thừa theo ống mao quản tràn ra ngoài);

B.3. Ghi chép kết quả vào Bảng B.1 để tra cứu.

Bảng B.1 - Ghi chép hiệu chỉnh bình tỷ trọng

...

...

...

Khối lượng (g)

Nhiệt độ của nước (^oC)

Hiệu chỉnh

Ghi chú

Bình

Bình với nước

Người hiệu chỉnh

Ngày hiệu chỉnh

(1)

...

...

...

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

Người thí nghiệm

Người kiểm tra

Phụ lục C

(Quy định)

Bảng tra cứu khối lượng riêng của nước cất ở các nhiệt độ khác nhau

Nhiệt độ của nước (^oC)

Khối lượng riêng của nước (g/cm³)

...

...

...

0,99999

6

0,99997

7

0,99993

8

0,99988

9

0,99981

...

...

...

0,99973

11

0,99963

12

0,99952

13

0,99940

14

0,99927

...

...

...

0,99913

16

0,99897

17

0,99880

18

0,99862

19

0,99843

...

...

...

0,99823

21

0,99802

22

0,99780

23

0,99757

24

0,99733

...

...

...

0,99707

26

0,99681

27

0,99654

28

0,99626

29

0,99587

...

...

...

0,99566

31

0,99537

32

0,99505

33

0,99473

34

0,99440

...

...

...

0,99406

MỤC LỤC

Lời nói đầu

TCVN 8735:2012 Đá xây dựng công trình thủy lợi - phương pháp xác định khối lượng riêng của đá trong phòng thí nghiệm

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

4 Quy định chung

...

...

...

5.1 Phương pháp đun sôi

5.1.1 Phạm vi áp dụng

5.1.2 Thiết bị, dụng cụ, vật tư

5.1.3 Chuẩn bị mẫu thử

5.1.4 Các bước tiến hành

5.1.5 Tính toán kết quả

5.2 Phương pháp chân không

5.2.1 Phạm vi áp dụng

5.2.2 Thiết bị, dụng cụ, vật tư

...

...

...

5.2.4 Các bước tiến hành

5.2.5 Tính toán kết quả

6 Báo cáo kết quả thí nghiệm

Phụ lục A

Phụ lục B

Phụ lục C

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8735:2012 về Đá xây dựng công trình thủy lợi - Phương pháp xác định khối lượng riêng của đá trong phòng thí nghiệm