Mục lục
Ngoài phương pháp xác định kích thước lỗ lọc VĐKT theo phương pháp thử sàng khô thì vẫn còn 1 phương pháp thí nghiệm khác. Đó chính là phương pháp thí nghiệm thử sàng ướt. Phương pháp này áp dụng cho VĐKT được thực hiện theo TCVN 8486 dành cho VĐKT (phổ biến nhất là không dệt) ứng dụng các công trình xây dựng, hệ thống thoát nước yêu cầu khả năng lọc – tiêu thoát nước. Vậy tiêu chuẩn này thực hiện ra sao? Quy định như thế nào? Hãy cùng Phú Thành Phát tìm hiểu về nội dung này thông qua bài viết được chia sẻ bên dưới nhé!
Thuật ngữ và định nghĩa
Kích thước lỗ lọc VĐKT là gì?
Kích thước lỗ lọc VĐKT O90 của vải địa kỹ thuật được quy ước lấy bằng d90 trên đường phân bố thành phần hạt.
Hệ số đồng nhất Cu của vật liệu hạt trong đất
Hệ số đồng nhất của vật liệu hạt, ký hiệu Cu là tỷ số giữa d60 và d10. Được xác định theo công thức: Cu = d60 / d10
Trong đó:
- d60 là kích thước tính bằng mm hoặc μm của lỗ rây mà 60% khối lượng hạt của mẫu đất được rây lọt qua.
- d10 là kích thước tính bằng mm hoặc μm của lỗ rây mà 10% khối lượng hạt của mẫu đất được rây lọt qua.
Quy định chung
Tài liệu viện dẫn
- TCVN 8220 : 2009, Vải địa kỹ thuật – Phương pháp xác định độ dày danh định.
- TCVN 8221 : 2009, Vải địa kỹ thuật – Phương pháp xác định khối lượng trên đơn vị diện tích.
- TCVN 8222 : 2009, Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, thử mẫu và xử lý thống kê
Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định kích thước lỗ lọc của tất cả các loại vải địa kỹ thuật bằng phép thử sàng ướt.
Nguyên tắc thử nghiệm
Kích thước lỗ lọc của vải địa kỹ thuật được xác định thông qua khối lượng vật liệu hạt (thường là đất hoặc cát đã biết trước cỡ hạt) lọt qua một lớp vải địa kỹ thuật bằng phép thử sàng ướt trong điều kiện không tải trọng.
Thiết bị thử và vật liệu hạt
Thiết bị thử
Thiết bị sử dụng để xác định kích thước lỗ lọc của vải địa kỹ thuật theo phương pháp sàng ướt được mô tả trên Hình 1.
Bộ phận chính của thiết bị thử là hệ sàng ướt hình trụ có thể lắp được mẫu thử hình tròn có đường kính nhỏ nhất là 130mm.
Các thông số kỹ thuật của sàng
- Sàng sử dụng dòng điện có tần số từ 50Hz đến 60Hz.
- Biên độ dao động ngang của sàng là 3.0mm (dao động sang phải 1.5mm; trái 1.5 mm so với trục thẳng đứng).
- Hệ thống cung cấp nước ổn định trong suốt quá trình thử.
- Vòi phun nước có công suất phun 0,5 lít/phút, áp lực làm việc 300kPa.
- Lưới đỡ mẫu có đường kính sợi 1mm và kích thước mắt lưới 10mm ± 1mm. Lưới có tác dụng giữ cho mẫu không bị biến dạng dưới áp lực phun của tia nước và trọng lượng vật liệu hạt dùng cho việc thử.
- Khay thu hỗn hợp nước và vật liệu hạt lọt qua mẫu thử được nối với ống dẫn tới phễu lọc phải đảm bảo độ kín. Tránh tuyệt đối vật liệu hạt thất thoát ra ngoài.
- Phễu lọc sử dụng loại giấy lọc có kích thước lỗ lớn nhất 10.
Các thiết bị phụ trợ khác
Tủ sấy duy trì nhiệt độ từ 50oC đến 110oC.
Cân để xác định khối lượng vật liệu hạt có độ chính xác đến ± 0,01g.
Đồng hồ bấm giây có độ chính xác đến ± 1s.
Bộ sàng để phân tích thành phần vật liệu hạt có kích thước lỗ cho ở Bảng 1.
Bảng 1 – Kích thước mắt lưới bộ sàng để phân tích thành phần vật liệu hạt
μm | μm | μm | mm | mm | mm | mm |
---|---|---|---|---|---|---|
20 | 80 | 280 | 1,00 | 3,55 | 12,5 | 45,0 |
25 | 90 | 315 | 1,12 | 4,00 | 14,0 | 50,0 |
28 | 100 | 355 | 1,25 | 4,50 | 16,0 | 56,0 |
32 | 112 | 400 | 1,40 | 5,00 | 18,0 | 63,0 |
36 | 125 | 450 | 1,60 | 5,60 | 20,0 | 71,0 |
40 | 140 | 500 | 1,80 | 6,30 | 22,4 | 80,0 |
45 | 160 | 560 | 2,00 | 7,10 | 25,0 | 90,0 |
50 | 180 | 630 | 2,24 | 8,00 | 28,0 | 100 |
56 | 200 | 710 | 2,50 | 9,00 | 31,5 | 112 |
63 | 224 | 800 | 2,80 | 10,0 | 35,5 | 125 |
71 | 250 | 900 | 3,15 | 11,2 | 40,0 | – |
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 Cu nằm trong giới hạn : 3 ≤ Cu ≤ 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.
Mẫu thử
Kích thước mẫu
Mẫu thử hình tròn đường kính tương thích với đường kính sàng trong thiết bị thử, nhưng không nhỏ hơn 130mm.
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.
Số lượng mẫu thử
Số lượng mẫu thử trong từng trường hợp cụ thể được quy định theo TCVN 8222:2009.
Số lượng mẫu thử ít nhất trong mọi trường hợp là 5 mẫu.
Tiến hành thử nghiệm xác định kích thước lỗ lọc VĐKT
Phép thử thực hiện trong điều kiện tiêu chuẩn theo quy định của TCVN 8222:2009. Các bước tiến hành như sau:
- Sấy mẫu ở nhiệt độ 70oC đến khối lượng không đổi. Sau đó xác định khối lượng khô của mẫu thử. Độ chính xác đến 0,1g
- Ngâm mẫu thử trong nước tại nhiệt độ phòng thí nghiệm trong vòng 12 giờ. Để mẫu bão hòa hoàn toàn. Sau đó cho vào nước dung dịch Aryl Alkyl Sulfonate 0,1% theo tỷ lệ thể tích.
- Lắp mẫu vải địa vào sàng sao cho mẫu vải 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.
- Xác định khối lượng khô của vật liệu hạt dùng vào việc thử, chính xác đến 0,1g.
Lấy khối lượng khô của mẫu theo tỷ lệ 7kg ± 0,1kg cho một mét vuông diện tích mẫu để vật liệu hạt phủ kín bề mặt mẫu thử. - Đổ đều vật liệu hạt lên bề mặt mẫu thử.
- 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.
- Bật công tắc cho sàng hoạt động. Điều chỉnh biên độ lắc của sàng là 1,5mm.
- Tiến hành thu nước và lượng vật liệu lọt qua mẫu thử bằng phễu lọc.
- Sau 600 giây, dừng máy và khóa vòi phun nước.
- Tháo mẫu thử, giữ nguyên lượng vật liệu hạt còn dính trên mẫu thử.
- Sấy khô khối lượng vật liệu lọt qua mẫu và mẫu thử cùng với lượng vật liệu hạt còn dính trên mẫu thử.
- Thu thập số liệu:
- 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 Md
- b) Cân khối lượng khô của vật liệu hạt lọt qua mẫu thử thu được tại phễu lọc chính xác đến 0,1g. Ký hiệu giá trị này là ML.
- c) Tính tỷ lệ thất thoát: Tỷ lệ thất thoát của vật liệu hạt trong quá trình thử được tính theo công thức như sau:
A = [100 x (M’ – Md – ML) / M].
Trong đó:
. A: tỷ lệ thất thoát của vật liệu hạt trong quá trình thử, tính bằng %
. M: khối lượng khô của vật liệu thử ban đầu, tính bằng gam.
. Md và Ml 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.
- Lặp lại phép thử theo thứ tự từ 1 đến 12 đối với các mẫu tiếp theo.
Bảng 2 – Bảng kết quả thử 3 mẫu
Thứ tự mẫu | Khối lượng vật liệu hạt ban đầu (g) | Khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu (g) | Khối lượng vật liệu hạt dính trên mẫu (g) | Lượng vật liệu hạt thất thoát (%) | Lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu (%) | |Ptb – Pi| (%) | (|Ptb – Pi|/|Ptb|).100 (%) |
(1) | (2) | (3) | 100.[(1)–(2)–(3)]/(1) | 100.[(2)/(1)] | – | – | |
1 | P1 | ||||||
2 | P2 | ||||||
3 | P3 | ||||||
Tổng | Ptb |
Tính các giá trị tuyệt đối của: (|Ptb – Pi|/|Ptb|)x100
Nếu giá trị lớn nhất tính theo (|Ptb – Pi|/|Ptb|)x100 < 25% thì kết quả thử của 3 mẫu được chấp nhận. Không cần thử thêm.
Nếu giá trị lớn nhất tính theo (|Ptb – Pi|/|Ptb|)x100 ≥ 25% thì phải thử đủ 5 mẫu. Kết quả thử ghi vào bảng 3.
Bảng 5 – Bảng kết quả thử 5 mẫu.
Thứ tự mẫu | Khối lượng vật liệu hạt ban đầu (g) | Khối lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu (g) | Khối lượng vật liệu hạt dính trên mẫu (g) | Lượng vật liệu hạt thất thoát (%) | Lượng vật liệu hạt lọt qua mẫu (%) | |Ptb – Pi| (%) | (|Ptb – Pi|/|Ptb|).100 (%) |
(1) | (2) | (3) | 100.[(1) – (2) – (3)]/(1) | 100.[(2)/(1)] | – | – | |
1 | P1 | ||||||
2 | P2 | ||||||
3 | P3 | ||||||
4 | P4 | ||||||
5 | P5 | ||||||
Tổng | Ptb |
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 μm.
Kích thước lỗ lọc O90 của vải địa kỹ thuật được xác định bằng phương pháp đồ thị.
Tính toán kết quả
- Loại bỏ các kết quả thử theo quy định và thử các mẫu khác lấy từ cùng một cuộn.
- Loại bỏ các kết quả dị thường theo quy định của TCVN 8222: 2009 và thử các mẫu khác lấy từ cùng một cuộn.
- 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 μm trên trục hệ tọa độ bán logarit. Xác định kích thước lỗ lọc O90 của vải địa kỹ thuật bằng đồ thị.
- Kích thước lỗ lọc O90 của vải kỹ thuật được quy ước bằng d90 trên đường phân bố hạt. Nghĩa là O90 = d90.
Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm bao gồm các nội dung sau:
- Viện dẫn tiêu chuẩn này;
- Số, ký hiệu thiết bị dùng để thử;
- 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, quy 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.
- Tên công trình, hạng mục, vị trí lấy mẫu, ngày tháng năm lấy mẫu, gửi mẫu….. Nếu mẫu lấy ngoài công trường lắp đặt, thi công và phải có chữ ký xác nhận của tư vấn giám sát.
- Khối lượng mẫu
- Ngày tháng năm thử mẫu.
- Kiểu điều hòa mẫu.
- Nhiệt độ, độ ẩm khi điều hòa mẫu và khi thử mẫu.
Lưu mẫu
Mẫu lưu có diện tích nhỏ nhất 1m2
Lưu mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn theo quy định của TCVN 8222 : 2009
Thời gian lưu mẫu tối thiểu là 28 ngày.
Kết luận
Kích thước lỗ lọc VĐKT được xác định theo phương pháp thử sàng ướt thường sẽ áp dụng cho VĐKT không dệt với chức năng chủ yếu là làm lớp phân cách hoặc lọc nước. Đặc biệt là với vải địa kỹ thuật lọc trong hệ thống thoát nước hoặc công trình thủy lợi. Hy vọng rằng qua bài viết trên, PTP sẽ cung cấp cho bạn biết được quy trình cơ bản thực hiện phương pháp thử nghiệm sàng ướt phục vụ cho công tác xác định kích thước lỗ lọc của VĐKT.
Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc yêu cầu tư vấn. Vui lòng để lại thông tin hoặc liên hệ trực tiếp với Phú Thành Phát. Chúng tôi sẽ hỗ trợ giải đáp thắc mắc ngay khi nhận được thông tin!
THÔNG TIN LIÊN HỆ
Trụ sở chính: 15 Đường số 5, KDC Vĩnh Lộc, Bình Hưng Hòa B, Bình Tân, TP.HCM
Hotline: 028.666.03482 – 0909.452.039 – 0903.877.809
Email: infor@vaidiakythuat.com
Bài viết liên quan
–
Tiêu chuẩn ASTM D4751 – Xác định kích thước lỗ biểu kiến VĐKT
Mục lụcLỗ biểu kiến vải địa kỹ thuật là gì?Tiêu chuẩn ASTM D4751Tiêu…
–
Vải địa kỹ thuật kết hợp bấc thấm? Vì sao dùng VĐKT bọc lõi bấc thấm?
Mục lụcCấu tạo bấc thấmVì sao vải địa kỹ thuật được ứng dụng…
–
Tiêu chuẩn dây thép mạ kẽm thông dụng TCVN 2053:1993
Mục lụcTiêu chuẩn TCVN 2053:1993Nội dung tiêu chuẩn TCVN 2053:1993Kích thước và yêu…