Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy

Các giới hạn dẻo và giới hạn chảy là những giá trị đặc trưng và duy nhất của mẫu đất. Điều này cần được xác định vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thi công xây dựng. Tuy nhiên thực tế cho thấy các giới hạn thay đổi theo phương pháp thí nghiệm. Vì vậy để có kết quả chính xác cần làm theo quy định của TCVN 4197:2012 – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy.

Tìm hiểu về TCVN 4197:2012 – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy

TCVN 4197:2012 đã được chuyển đổi từ TCVN 4197:1995 và trở thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định về Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn tại điểm b khoản 2 Điều 6 Nghị định 127/2007/NĐ-CP của Chính phủ. Tiêu chuẩn về phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy được Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn. Sau đó được Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TCVN 4197:2012 – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy quy định cách xác định trong phòng thí nghiệm dùng cho xây dựng. Tiêu chuẩn áp dụng cho các loại đất có tính chất không gắn kết và chứa phần lớn các hạt có kích thước nhỏ hơn 1mm và đất có giới hạn dẻo. Quy định trên không áp dụng cho các đất hữu cơ như than bùn, đất than bùn hóa.

Việc đưa ra TCVN 4197:2012 mang một ý nghĩa rất lớn. Đó chính là giúp cho quá trình khảo sát và nghiên cứu địa chất trong xây dựng tuân theo một tiêu chuẩn nhất định. Để từ đó đánh giá đúng được tính chất của đất, đảm bảo an toàn trong quá trình thi công xây dựng. Đưa ra được các giá trị chính xác trong các thí nghiệm, mang lại hiệu quả trong việc lựa chọn địa điểm công trình thời điểm thi công.

Nội dung của TCVN 4197:2012 – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy

Hiện nay việc xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy của đất được áp dụng phổ biến trong xây dựng. Đặc biệt đối với các công trình có quy mô lớn đều tuân theo TCVN 4197:2012 với nội dung gồm 6 mục được tóm tắt dưới đây.

Mục 1. Về phạm vi áp dụng

Phạm vi áp dụng theo tiêu chuẩn đó là xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy của đất trong phòng thí nghiệm trong xây dựng. Chỉ thực hiện trên các loại đất dính, có kích thước nhỏ hơn 1mm và có giới hạn dẻo. Các quy định không thực hiện trên đất hữu cơ than bùn hoặc than bùn hóa.

Mục 2. Về tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố sẽ áp dụng được, riêng đối với tài liệu không ghi năm công bố sẽ áp dụng phiên bản mới nhất.

• Tài liệu TCVN 4196:2012 – Về Phương pháp xác định độ ẩm và độ hút ẩm trong phòng thí nghiệm
• Tài liệu ASSHTO T 267 – 86 (2008), Standard method oftest for determination of organic content in soils by loss on ignition. Đây là phương pháp chuẩn xác định hàm lượng chất hữu cơ thông qua lượng mất khi nung.

Mục 3. Thuật ngữ và định nghĩa

Ở trong mục 3 của TCVN 4197:2012 – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy có 2 thuật ngữ và định nghĩa cần hiểu rõ đó là.

• Giới hạn dẻo của đất ( Wp): Tương ứng với độ ẩm của đất loại sét bị phá hoại chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái dẻo. Giới hạn dẻo đặc trưng bởi độ ẩm sau khi đã trộn đều với nước và lăn thành que có đường kính 3mm. Lúc này que đất sẽ rạn nứt và đứt thành các đoạn ngắn dài từ 3mm đến 10mm.
• Giới hạn chảy của đất ( WL): Tương ứng với độ ẩm của đất loại sét bị phá hoại chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái chảy. Giới hạn chảy sẽ đặc trưng bởi độ ẩm của bột đất khi nhào với nước, quả dọi thăng sẽ lún sâu hơn 10 mm.

Mục 4. Về quy định chung

Ở phần quy này sẽ có 7 quy định trong phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy như sau.

• Chỉ số dẻo của đất tính theo công thức: Ip =WL – Wp
• Chỉ số sệt của đất.
• Các dụng cụ thí nghiệm.
• Phân mẫu đất để xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy phải có tính đại diện.
• Việc chuẩn bị mẫu thí nghiệm.
• Quy định về việc đánh giá các giới hạn dẻo và chảy thực tế của đất.
• Quy định việc xác định giới hạn chảy và giới hạn dẻo của đất phải ghi kèo lượng chứa phần trăm của các di tích thực vật so với khối lượng phần khoáng của đất.

Mục 5. Phương pháp xác định giới hạn dẻo của đất

Quá trình xác định giới hạn dẻo của đất có 6 bước.

• Bước 1: Chuẩn bị mẫu đất.
• Bước 2: Tiến hành dùng dao nhào mẫu đất với nước cất, sau đó lăn đất nhẹ nhàng đến khi nào que đất đạt đường kính 3 mm. Sau đó bắt đầu rạn nứt thành các đoạn dài từ 3mm đến 10 mm.
• Bước 3: Nhặt các đoạn que đất vừa đứt cho vào cốc thủy tinh và nhanh chóng đậy nắp lại để tránh đất bị khô.
• Bước 4: Khi đất trong hộp ( trong cốc) đã đạt ít nhất 10g hãy xác định độ ẩm của đất trong hộp và phải đảm bảo độ chính xác lên đến 0,1%.
• Bước 5: Tiến hành thí nghiệm ít nhất 2 lần, giấy giá trị trung bình cộng của các kết quả để xác định giới hạn dẻo của đất.
• Bước 6. Tiến hành báo cáo thử nghiệm: Mục đích, phương pháp thử, kết quả giới hạn dẻo của đất.

Mục 6. Phương pháp xác định giới hạn chảy của đất bằng quả dọi thăng bằng

Xác định giới hạn chảy của đất theo TCVN 4197:2012 – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy gồm 8 bước như sau.

• Bước 1: Chuẩn bị hồ đất.
• Bước 2: Tiến hành đặt khuôn đựng mẫu đất lên giá gỗ và đưa quả dọi thăng bằng hình nón lên mẫu đất đựng trong khuôn.
• Bước 3: Chờ sau 10s để xem độ ẩm đã đạt tới giới hạn chảy hay chưa.
• Bước 4: Theo dõi Nếu sau 10s độ lún tới 10 mm đã đạt được giới hạn chảy.
• Bước 5: Cho ít nhất 10g đất vào cốc hoặc hộp thủy tinh và đậy kín nắp.
• Bước 6: Tính giới hạn chảy của đất.
• Bước 7: Tiến hành thí nghiệm xác định giới hạn chảy song song ít nhất 2 lần và lấy giá trị trung bình.
• Bước 8. Báo cáo thử nghiệm theo kết quả thu được.

Để tìm hiểu rõ hơn về các quy định trong TCVN 4197: 2012, bạn có thể theo dõi tại http://www.mtu.edu.vn/Resources/Docs/Khoa%20-%20Bo%20mon/Khoa%20Xay%20dung/Tai%20lieu%20tham%20khao/Thi%20nghiem/TCVN4197_2012.pdf.

Một số lưu ý trong quá trình thực hiện TCVN 4197:2012

Có một số vấn đề bạn cần lưu ý khi thực hiện phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy theo TCVN 4197:2012 như sau.

• Thực hiện đúng quy định về mẫu đất trong mục phạm vi áp dụng để đảm bảo độ chính xác.
• Thực hiện đo lường giới hạn theo đúng công thức đã được quy định trong TCVN 4197:2012.
• Báo cáo khảo sát cần đầy đủ thông tin về phương pháp, cách thức và kết quả đo lường chính xác.
• Xác định theo đúng quy trình, không bỏ bước dẫn đến sai lệch kết quả.

Trên đây là những thông tin hữu ích về TCVN 4197:2012 – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy. Mong rằng bạn có thể thực hiện quá trình khảo sát của mình một cách chính xác và đúng quy định.