Tiêu chuẩn xác định kích thước lỗ biểu kiến vải địa kỹ thuật

Tiêu chuẩn kích thước lỗ biểu kiến là một trong những tiêu chuẩn thể hiện khả năng thấm và tiêu thoát nước của vải địa kỹ thuật. Lỗ này có tính chất nhỏ, khít và đồng đều. Được xác định bằng phương pháp thử sàng khô. Vậy phương pháp này được thực hiện như thế nào? Hãy cùng Phú Thành Phát tìm hiểu về phương pháp xác định kích thước lỗ biểu kiến của vải địa kỹ thuật thông qua nội dung bài viết dưới đây nhé!

Kích thước lỗ biểu kiến là gì?

Kích thước lỗ biểu kiến (O₉₅) của vải địa kỹ thuật được quy ước là kích thước đường kính hạt mà khối lượng của nó có 5% lọt qua mặt vải được xác định trên đường cong quan hệ giữa phần trăm lọt sàng và đường kính hạt thông qua quá trình thử nghiệm.

Quy định chung

Tài liệu viện dẫn

TCVN 8871-6:2011 – Vải địa kỹ thuật – Xác định kích thước lỗ biểu kiến bằng phép thử sàng khô.
TCVN 8222:2009 – Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, mẫu thử và xử lý thống kê.

Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn 8871-6 áp dụng cho vải địa kỹ thuật. Quy định về phương pháp xác định kích thước lỗ của các loại vải địa kỹ thuật bằng phép thử sàng khô.

Điều kiện phòng nghiệm

Việc thí nghiệm được tiến hành ở điều kiện không khí được duy trì ở độ ẩm tương đối (65 ± 5) % và nhiệt độ (21±2)^oC.

Kích thước lỗ biểu kiến vải địa kỹ thuật 2

Nguyên tắc thử nghiệm

Mẫu thử được căng trong một khung rây, đổ các hạt thủy tinh đã định kích cỡ lên bề mặt vải địa kỹ thuật (vải ĐKT). Lắc và đập khung rây theo phương nằm ngang và phương đứng để cho các hạt thủy tinh lọt qua mẫu thử. Trình tự này được lặp lại trên một mẫu thử với các cỡ hạt thủy tinh khác nhau cho đến khi xác định được kích thước lỗ hổng biểu kiến của vải ĐKT. Mẫu được thử nghiệm ở trạng thái khô.

Công tác chuẩn bị

Chuẩn bị mẫu thử

Mẫu thử được lấy và xử lý mẫu thử dựa trên quy định lấy mẫu theo tiêu chuẩn TCVN 8222:2009 – Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, mẫu thử và xử lý thống kê.

Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ

Thiết bị lắc

Máy lắc rây phải tạo ra sự chuyển động theo phương nằm ngang và thẳng đứng của rây để các hạt trên rây vừa nẩy lên vừa xoay tròn. Tạo ra các hướng khác nhau của chúng trên bề mặt rây. Máy lắc rây phải là một thiết bị có tần số ổn định. Sử dụng một “tay đòn” để tạo sự chuyển động có qui luật cho các hạt thủy tinh.

Chú thích: Cần phải kiểm tra thường xuyên đối với điểm tiếp xúc bằng bấc hoặc cao su trên các bộ lắc rây khi chuyển động thẳng đứng được tạo ra bởi tay đòn đập vào miếng bấc hoặc cao su. Trên nắp rây miếng bấc hoặc cao su quá mòn sẽ ảnh hưởng tới sự chuyển động của các hạt thủy tinh ảnh hưởng tới kết quả thử nghiệm.

Khay, nắp và khung rây

Chuẩn bị khay, nắp và khung rây có đường kính 200mm

Hạt thủy tinh

Hạt thủy tinh hình cầu với các cỡ đường kính hạt phù hợp với Bảng 1.
Chuẩn bị những cỡ đường kính hạt cần thiết cho loại vải ĐKT dự kiến thử nghiệm.
Chuẩn bị ít nhất 50 gam mỗi cỡ đường kính hạt để sử dụng trước khi bắt đầu thử nghiệm.
Chú thích: Việc định cỡ tất cả các hạt cần phải được kiểm tra trước mỗi lần sử dụng bằng cách rây trên những cặp rây được nêu ở Bảng 2.

Bảng 1: Cỡ hạt thủy tinh

Khoảng cỡ hạt				Quy định cỡ hạt
Lọt qua		Giữ lại		Quy định cỡ hạt
mm	Số hiệu rây	mm	Số hiệu rây	mm	Số hiệu rây
2,0	10	1,70	12	1,7	12
1,4	14	1,18	16	1,18	16
1,00	18	0,850	20	0,850	20
0,710	25	0,600	30	0,600	30
0,500	35	0,425	40	0,425	40
0,355	45	0,300	50	0,300	50
0,250	60	0,212	70	0,212	70
0,180	80	0,150	100	0,150	100
0,125	120	0,106	140	0,106	140
0,090	170	0,075	200	0,075	200

Cân

Cân có khả năng cân mẫu với độ chính xác tới ±0.01gam.

Bộ phận khử tích điện

Chuẩn bị bộ phận khử tích điện để phòng ngừa tích lũy điện tĩnh khi các hạt thủy tinh được lắc đều trên bề mặt của mẫu thử. Có thể sử dụng thiết bị hoặc những chất phun “khử tĩnh điện”.

Tủ sấy

Khay

Dùng để hứng hạt thủy tinh lọt khay

Kích thước lỗ biểu kiến vải địa kỹ thuật 3

Tiến hành thí nghiệm

Lắp đặt mẫu thử vào khung rây: Cố định mẫu thử căng và phẳng. Không để có nếp nhăn hoặc chỗ lồi lõm. Vải ĐKT không được kéo căng quá mức hoặc biến dạng đến mức làm thay đổi hoặc biến dạng các lỗ hổng trên vải.
Đặt khung dây: Đặt khung lên trên khay hứng hạt thủy tinh.
Đổ hạt thủy tinh: Đổ (50 ± 0,05)g hạt thủy tinh theo từng từ cỡ bắt đầu từ nhỏ nhất đã được chuẩn bị sẵn vào chính giữa của mẫu vải ĐKT.
Đậy nắp: Đậy nắp trên và đưa vào máy lắc.
Khởi động: Khởi động máy lắc và đập thời gian 10 phút.
Kết thúc: Sau khi kết thúc quá trình lắc và đập:
Lấy những hạt thủy tinh còn giữ lại trên mặt mẫu vào trong một chiếc khay;
Lấy cả những hạt còn dính lại trên rây thu được bằng cách lật ngược mẫu thử lên và gõ mép rây làm chúng bật ra.
Chú thích: Giai đoạn này cung cấp thông tin về số lượng hạt được giữ lại trên vải ĐKT và số lượng bị tổn thất trong thí nghiệm.
Cân hạt: Cân các hạt thủy tinh lọt qua mẫu thử. Độ chính xác ± 0,05g và ghi lại số liệu.
Tiếp tục thử nghiệm: Lắp mẫu thử tiếp theo để thử nghiệm với cỡ hạt lớn hơn một cấp đường kính (trình tự thử nghiệm được lặp lại từ 1 đến 7). Quá trình thử nghiệm lặp lại cho đến khi khối lượng của những hạt lọt qua mẫu thử không lớn hơn 5%.
Chú thích: Thực hiện các thử nghiệm sao cho tỷ lệ trọng lượng phần trăm hạt tiêu chuẩn lọt qua giảm dần từ giá trị trên 5% xuống bằng hoặc nhỏ hơn 5%.

Tính toán giá trị thử nghiệm

1. Tính các giá trị mẫu riêng lẻ

Đối với mỗi cỡ hạt được thử nghiệm với từng mẫu thử tính tỷ lệ phần trăm (%) khối lượng tới số nguyên gần nhất của cỡ hạt đã lọt qua mẫu thử bằng công thức:

$B=100\frac{P}{T}$

Trong đó:

B là tỷ lệ phần trăm khối lượng hạt lọt qua mẫu thí nghiệm, %;
P là khối lượng hạt thủy tinh trong khay hứng, g;
T là tổng khối lượng hạt thủy tinh đã sử dụng, g.

Ghi lại các tính toán và tỷ lệ phần trăm số hạt lọt qua.
Gán cho mỗi mẫu thử kích thước lỗ hổng biểu kiến bằng cỡ hạt quy định. Tính bằng mm của những hạt trong đó 5% trở xuống lọt qua mẫu thử.
Gán cho mỗi mẫu thử kích thước lỗ hổng biểu kiến bằng cỡ hạt quy định. Tính bằng mm của những hạt trong đó 5% trở xuống lọt qua mẫu thử.

2. Vẽ đồ thị

Từ kết quả thử nghiệm trên 5 mẫu thử, vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tỷ lệ phần trăm (%) khối lượng hạt lọt qua mẫu tương ứng với mỗi đường kính hạt (mm) trên hệ tọa độ bán logarite.

Chú thích:

AB là đường thẳng có giá trị hàm lượng hạt lọt sàng 5%;
B là giao điểm của đường AB với đường cong thành phần hạt;
BC là đường thẳng vuông góc với trục hoành;
C là giá trị đường kính hạt ứng với lượng lọt sàng 5%.

Kích thước lỗ biểu kiến vải địa kỹ thuật 4

3. Xác định kích thước lỗ hỗng biểu kiến

Trên đồ thị (xem hình 2) xác định kích thước lỗ hổng biểu kiến theo các bước sau:

Kẻ một đường thẳng qua điểm A có tung độ 5% vuông góc với trục tung giao cắt với đường đồ thị tại điểm B (giao điểm);
Tại B, kẻ đường thẳng vuông góc với trục hoành. Giao điểm C của đường thẳng BC với trục hoành là giá trị đường kính hạt. Tương ứng với 5 % khối lượng hạt lọt qua mặt mẫu thử. Giá trị tại điểm C trên trục hoành chính là kích thước lỗ hổng biểu kiến của mẫu thử, tính bằng mm.
Chú thích: Kết quả thử nghiệm theo tiêu chuẩn này có thể so sánh với kết quả thử theo tiêu chuẩn ASTM D 4751 đối với cùng loại mẫu thử.

Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các nội dung sau:

Viện dẫn tiêu chuẩn này;
Loại mẫu thử nghiệm (vật liệu hoặc sản phẩm);
Số lượng các mẫu thử được thử nghiệm;
Kiểu, chủng loại thiết bị thử nghiệm;
Giá trị kích thước lỗ hổng biểu kiến O₉₅, tính bằng mm;
Biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ phần trăm (%) khối lượng hạt lọt qua mẫu tương ứng với mỗi kích cỡ hạt (mm) trên hệ tọa độ bán logarite (hình 2).
Các giá trị riêng lẻ: tỷ lệ khối lượng lọt qua mẫu thử của từng kích thước hạt chuẩn đã thử nghiệm, tính bằng %;
Người thí nghiệm;
Người kiểm tra;
Ngày thí nghiệm;
Điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm khi thử nghiệm;
Các thay đổi về điều kiện, qui trình thử so với tiêu chuẩn này nếu có;
Thông tin về kết quả bị loại bỏ kể cả nguyên nhân không dùng các kết quả đó để đánh giá các trị số tiêu biểu;
và các mục khác khi yêu cầu.

Lưu mẫu

Mẫu lưu có diện tích không nhỏ hơn 1m².
Mẫu lưu và 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 biểu kiến là một trong những thông số kỹ thuật quan trọng để xác định được khả năng thấm, tiêu thoát nước của vải địa kỹ thuật. Để xác định được thông số này, cần phải thực hiện thí nghiệm bằng phương pháp sàng khô. Kích thước lỗ biểu kiến càng lớn, khả năng thoát nước càng nhanh và ngược lại.

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