Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 125:2002 về đất xây dựng công trình thuỷ lợi - Phương pháp xác định độ ẩm của đất trong phòng thí nghiệm

TIÊU CHUẨN NGÀNH

14 TCN 125:2002

ĐẤT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI -

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

Soils. Laboratory methods of determination of moisture content

1. QUY ĐỊNH CHUNG

1.1. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ ẩm của đất trong phòng thí nghiệm, dùng cho xây dựng công trình thuỷ lợi.

1.2. Độ ẩm của đất (moisture content), ký hiệu W, là tỉ số tính theo % giữa khối lượng của nước chứa trong đất với khối lượng khô của đất.

1.3. Phương pháp tủ sấy áp dụng để xác định độ ẩm của mọi loại đất. Đất được làm khô đến khối lượng không đổi bằng cách sấy khô đất trong tủ sấy ở nhiệt độ 105⁰C ±5⁰C - đối với đất vô cơ, hoặc sấy ở nhiệt độ 65⁰C đến 80⁰C đối với đất chứa thạch cao, đất hữu cơ và than bùn.

Thời gian sấy, tính từ khi đạt nhiệt độ quy định, như sau:

- Đối với đất hạt thô: Từ 5 đến 6 giờ với đất ít ẩm , từ 6 đến 8 giờ với đất ẩm;

- Đối với đất hạt mịn: Từ 8 đến 12 giờ với đất ít ẩm, từ 12 đến 16 giờ với đất ẩm, từ 16 đến 24 giờ với đất ẩm cao;

- Đối với đất hữu cơ, than bùn: Từ 12 đến 16 giờ với đất ít ẩm hoặc ẩm vừa, từ 24 giờ trở lên với đất ẩm cao.

1.4. Mẫu đất thí nghiệm (specimen)

1.4.1. Mẫu đất đưa về phòng thí nghiệm để xác định độ ẩm, cần tiến hành thí nghiệm càng sớm càng tốt; Khi chưa kịp tiến hành thì phải bảo quản giữ ẩm cho mẫu đất theo tiêu chuẩn 14 TCN 124 - 2002.

1.4.2. Mẫu đất dùng thí nghiệm độ ẩm cần lấy cho đại biểu được thành phần cấu tạo của đất và có khối lượng tối thiểu theo yêu cầu ở bảng 1.1.

Bảng 1.1. Yêu cầu về khối lượng mẫu đất để xác định độ ẩm

Ghi chú: Hàm lượng hạt có trong đất, %, được xác định trên cơ sở dự đoán theo kinh nghiệm

1.4.3. Để xác định độ ẩm của đất, phải tiến hành hai mẫu đồng thời, trong cùng điều kiện để lấy kết quả trung bình, nếu chênh lệch kết quả giữa hai mẫu thử nằm trong phạm vi cho phép ở bảng 1.2.

Bảng 1.2. Độ chênh lệch tối đa cho phép giữa kết quả xác định độ ẩm của hai mẫu thử đồng thời, trong cùng điều kiện

Ghi chú: Nếu kết quả của hai mẫu thử chênh lệch nhau quá mức quy định trên thì cần thí nghiệm mẫu bổ sung và lấy kết quả trung bình của hai mẫu thử nằm trong phạm vi chênh lệch cho phép.

2. XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỦ SẤY

2.1. Thiết bị, dụng cụ

2.1.1. Một tủ sấy khống chế và duy trì được nhiệt độ ở các mức theo yêu cầu khác nhau từ 60⁰C đến 110⁰ C.

2.1.2. Bình hút ẩm có kích thước thích hợp, có chất hút ẩm silicagel khan, để chứa và làm nguội mẫu đất thí nghiệm sau khi đã được sấy khô.

Ghi chú: Nên dùng Silicagel khan làm chất khử ẩm, không nên dùng Clorua canxi, vì nhiều loại sét khi đã sấy khô có khả năng hấp thụ nước tự do.

2.1.3. Các cân kỹ thuật

- Một cân kỹ thuật có số đọc chính xác tới 0,01g;

- Một cân kỹ thuật có số đọc chính xác tới 0,1g;

- Một cân kỹ thuật có số đọc chính xác tới 1g.

Ghi chú: Với khối lượng mẫu đất thí nghiệm dưới 100g thì dùng cân có số đọc chính xác tới 0,01g; Với khối lượng mẫu đất thí nghiệm trên 1000g thì dùng cân có số đọc chính xác tới 0,1 hoặc1g;

2.1.4. Hộp bằng kim loại chống được ăn mòn và có nắp đậy kín, gồm nhiều cỡ: Cỡ nhỏ chứa được 30 đến 50g đất, cỡ vừa chứa được 1500 đến 3000g đất, cỡ lớn chứa được trên 3000g đất.

2.1.5. Khay men các cỡ hoặc các dụng cụ thích hợp để đựng đất. Dao, muôi v.v... dùng để cắt gọt và xúc đất khi chuẩn bị mẫu thử.

2.2. Các bước tiến hành

2.2.1. Chọn và lấy mẫu đất đại biểu để thí nghiệm độ ẩm theo Điều 1.4.2.

2.2.2. Làm sạch và khô hộp đựng đất, rồi dùng cân thích hợp để xác định khối lượng của hộp chính xác đến 0,01g - đối với hộp nhỏ, 0,1g - đối với cỡ vừa và 1g - đối với hộp cỡ lớn.

2.2.3. Cho mẫu đất thí nghiệm vào hộp, đậy khít nắp hộp, lau sạch mặt ngoài hộp, rồi dùng cân thích hợp để cân khối lượng của hộp và đất ẩm với độ chính xác theo Điều 2.1.3.

2.2.4. Mở nắp hộp và cho hộp chứa đất vào tủ sấy, không làm rơi vãi hao hụt đất trong hộp.

2.2.5. Cắm phích điện cho tủ sấy hoạt động, khống chế nhiệt độ sấy theo Điều 1.3. để sấy khô đất đến khi khối lượng không đổi.

Ghi chú:

1. Để dễ dàng sấy khô mẫu đất có khối lượng lớn, nên dùng hộp đựng cỡ lớn và có miệng rộng và làm vụn đất trước khi đặt vào tủ sấy.

2. Trong thời gian sấy khô đất, không được bỏ thêm các mẫu đất ướt hoặc các vật ẩm khác vào tủ sấy.

2.2.6. Sau khi đất đã được sấy khô đủ thời gian quy định ở mục 1.2, tắt tủ sấy, lấy hộp đựng mẫu đất ra khỏi tủ và đậy nắp lại, rồi đặt vào bình hút ẩm để làm nguội đất đến nhiệt độ trong phòng. Thời gian làm nguội đất thường là sau 30 phút.

2.2.7. Sau khi đất đã nguội (có thể dùng tay cầm được hộp đựng đất), lấy hộp đựng đất ra khỏi bình hút ẩm, lau sạch vỏ hộp rồi dùng cân thích hợp để cân khối lượng của hộp và đất khô với độ chính xác theo điều 2.1.3.

Ghi chú:

1. Đối với mẫu đất chứa nhiều hạt thô như đất sỏi và đất cuội, do hộp chứa mẫu lớn, khó đặt vào bình hút ẩm để làm nguội sau khi sấy khô đất thì có thể để nguội đất trong tủ sấy tới khi có thể thao tác cân được, sau đó lấy hộp đựng đất ra và dùng cân thích hợp để cân khối lượng của hộp và đất khô với độ chính xác theo Điều 2.1.3.

2. Đối với đất hạt mịn và đất cát pha có chứa hơn 20% hàm lượng cỡ hạt lớn hơn 0,5mm, cần đồng thời xác định độ ẩm chung của đất và xác định độ ẩm của riêng hợp phần hạt lớn hơn 0,5mm hoặc của riêng hợp phần hạt nhỏ hơn 0,5mm để dùng chỉnh lý trong tính toán độ sệt của đất.

2.3. Tính toán và chỉnh lý kết quả

- Độ ẩm của mẫu đất tính theo công thức 2.1:

 Trong đó: W_i - độ ẩm của mẫu đất thí nghiệm thứ i, % khối lượng;

 m₁ - khối lượng của hộp, g;

 m₂ - khối lượng của hộp và đất ẩm, g;

 m₃ - khối lượng của hộp và đất khô, g.

- Độ ẩm trung bình của đất từ kết quả hai mẫu thử đồng thời có độ chênh lệch nhau trong phạm vi cho phép (theo Điều 1.4.3.), tính theo công thức 2.2:

Trong đó: W₁ vàW₂ - độ ẩm của mẫu thử thứ nhất và thứ hai, % khối lượng;         

 W - độ ẩm trung bình của mẫu đất, % khối lượng.

Ghi chú: Độ ẩm của các đất hạt mịn hoặc của hợp phần chất lấp nhét trong các đất hạt thô có liên quan đến giới hạn chảy; Để xác định độ sệt của đất, cần tính độ ẩm "tương đương" của hợp phần hạt nhỏ hơn 0,5mm ở trong đất theo công thức 2.3:

 _{Trong đó: W - độ ẩm chung của đất, % khối lượng;}

_{Ws - độ ẩm của hợp phần hạt lớn hơn 0,5mm, % khối lượng;}

_{Pa - hàm lượng của hợp phần hạt lọt sàng 0,5mm, % khối lượng;}

_{Wa - độ ẩm "tương đương"của hợp phần hạt lọt sàng 0,5mm, % khối lượng.}

_{2.4. Báo cáo kết quả}

_{Phải đảm bảo kết quả thí nghiệm được tiến hành phù hợp với tiêu chuẩn, bao gồm các thông tin chủ yếu sau:}

_{- Số hiệu mẫu đất, công trình;}

_{- Phương pháp thí nghiệm sử dụng;}

_{- Đặc điểm mẫu đất thí nghiệm;}

_{- Khối lượng mẫu đất thí nghiệm: ban đầu, sau khi sấy khô;}

_{- Nhiệt độ và thời gian sấy khô đất;}

_{- Độ ẩm của đất (W, Wa, Ws);}

_{- Các thông tin khác có liên quan.}

_{PHỤ LỤC A}

_{MẪU GHI CHÉP THÍ NGHIỆM ĐỘ ẨM}

_{Công trình:  .....................................  Hạng mục:   .....................................}

_{Số hiệu hố khoan (đào):  .................  Độ sâu lấy mẫu:   .............................}

_{Số hiệu mẫu đất:  ............................   Ngày lấy mẫu:  .................................}

_{Ngày thí nghiệm:  ............................................}

_{Người thí nghiệm                        Người kiểm tra                             Người duyệt}