TCVN10324:2014

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10324:2014 về Đá xây dựng - Phương pháp xác định độ bền nén trong phòng thí nghiệm TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10324:2014 ĐÁ XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN NÉN MỘT TRỤC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Rock - Laboratory methods for determination of uniaxial compressive strength Lời nói đầu TCVN 10324:2014 do Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, T ổ ng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng th ẩ m định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. ĐÁ XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN NÉN MỘT TRỤC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Rock - Laboratory methods for determination of uniaxial compressive strength 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chu ẩ n này quy định phương pháp xác định độ bền nén một trục của đá trong phòng thí nghiệm, dùng trong xây dựng. Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các m ẫ u thử đúng quy cách; đối v ớ i các loại đá không thể gia công được mẫu đúng quy cách th ì tham khảo Phụ lục B c ủ a tiêu chuẩn đ ể ti ế n h à nh. 2. Tài liệu viện dẫn Các t ài liệu viện dẫn sau đây là c ầ n thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện d ẫ n không ghi năm công b ố th ì áp dụng phi ê n bản mới nh ấ t, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (n ế u có). TCVN 8733:2012, Đ á xây d ự ng công trình thủy lợi - Phương ph á p lấy m ẫ u, vận chuyển, lựa chọn và bảo quản mẫu đá dùng cho các thí nghiệm trong ph ò ng, TCVN 10321:2014, Đá x â y dựng - Phương pháp x á c định độ ẩ m, đ ộ hút ẩm trong phòng th í nghiệm 3. Thuật ngữ, định nghĩa Trong tiêu chu ẩ n này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau: 3.1 . Đ ộ b ề n nén một trục của đá (Uniax i al compressive strength of rock) Đại lượng biểu thị kh ả năng chống lại sự phá hủy c ủ a đá dưới tác dụng của lực nén theo một trục, được xác định bằng giá tr ị ứng su ấ t phát sinh khi mẫu thử bị phá hủy, ký hi ệ u là s n (hoặc s c ), đơn vị đo l à MPa. 3.2. M ẫ u thử đúng quy cách (Standard spe ci men) Mẫu th ử có dạng h ì nh học ch í n h tắc theo quy định. 3.3. Mẫu th ử bán quy cách (Semi- s tandard specimen) Mẫu th ử c ó hai m ặ t song-song nhau và 4 mặt còn lại không song song nhau. 3.4 . Trạng thái khô gió (Aeration s tate) Trạng thái m ẫ u thử được đ ặ t ở đi ề u kiện độ ẩ m, nhiệt độ c ủ a phòng thí nghiệm trong thời gian đủ dài, thông thư ờ ng không í t hơn 5 ngày. 3.5 . Trạng thái bão hòa (Saturated s tate) Trạng thái mẫu th ử được ngâm trong nước đến khối lượng không đổi. 3.6 . Trạng thá i ẩ m tự nhi ê n (Natural moisture s tate) Trạng thái mẫu thử ở độ ẩ m tự nhi ê n. 3.7 . H ệ s ố bi ế n mềm của đá ( W ater softerning coefficient of rock) T ỷ số gi ữ a độ b ề n nén một trục ở trạng thái bão h òa nước và độ b ề n nén một trục ở trạng thái khô gió. 4. Quy định chung 4.1. Mẫu th ử phải đảm b ả o t í nh đại diện, chất lượng và khối lượng y ê u c ầ u theo như quy định trong TCVN 8733: 2012. 4.2. M ẫ u th ử c ó thể được gia công từ các l õ i khoan khảo sát hoặc từ các mẫu đá tầng được l ấ y từ hiện tr ư ờng. Từ l õ i khoan, mẫu được gia công bằng cách cưa, mài hai đầu tạo thành m ẫ u thử c ó dạng khối hình trụ. Từ các mẫu đá tảng, mẫu được khoan l ấ y l õ i, sau đó cưa, mài tạo th à nh m ẫ u th ử có dạng khối h ì nh trụ; ho ặ c cưa, mài thành khối hình hộp chữ nhật . 4.3. Đường k í nh (hoặc cạnh đáy) c ủ a mẫu thử cần lớn h ơ n 11 l ầ n đường kính của hạt khoáng vật lớn nh ấ t, thông thường l ấ y bằng khoảng từ 47 mm đến 50 mm, không nhỏ hơn 42 mm. Chi ề u cao m ẫ u bằng từ 2,0 đ ế n 2,5 lần đường k í nh( hoặc cạnh đáy). 4.4. Các mẫu thử của cùng một mẫu đá n ê n có cùng k í ch thước như nhau. Khi đường kính (C ạ nh đáy) hoặc tỉ lệ chi ều cao/ cạnh đáy mẫu thử nhỏ hơn hoặc lớn hơn quy định trong 4.3 th ì cần hi ệ u chỉ n h, phân tích sự phù hợp c ủ a chúng trong báo cáo. 5. Nguyên tắc 5.1. Độ bền nén một trục của đá được xác định th ô ng qua việc gia t ả i l ê n mẫu thử đúng quy cách được đặt ở trung tâm b à n nén của máy nén thủy lực, giữa 2 hoặc 1 t ấ m đệm, sau khi tăng dần tải trọng nén một tr ụ c liên tục theo một tốc độ quy định (theo 8.6) cho đến khi mẫu th ử bị phá hủy. 5.2. Giá trị độ b ề n nén một trục của đá ở các trạng thái khác nhau (khô gió, bão hòa hay tự nhiên) được xác định từ giá trị tải tr ọ ng nén một trục tối đa (ghi được trên máy nén) kh i mẫu thử ở trạng thái đó b ị phá hủy. 5.3. Khi tính toán độ b ề n nén một trục cho mẫu thử cần quy đổi v ề mẫu c ó k í ch thước chu ẩ n: đường k í nh bằng 50mm, (d = 50 mm); tỷ lệ chi ề u cao (h) trên đường k í nh (d) bằng 2,0, (h = 2 x d ). 5.4. T ùy theo yêu c ầ u thí nghiệm (với l ự c tác dụng song song hay vuông góc với mặt phân l ớ p, ở trạng thái khô gió, bão hòa nước hay độ ẩ m tự nhiên, độ ch í nh xác của số liệu) mà quy định số mẫu thử cần gia công cho mỗi một m ẫ u đ á được xác định theo 9.2.2.3. Thông thường, v ớ i mỗi yêu cầu nêu tr ê n cần có í t nh ấ t 3 mẫu thử. 6. Thiết bị, dụng cụ 6.1. Máy nén thủy lực có bi ê n độ gia tải từ 600 kN đến 2 000 kN, có khả năng truyền tải trọng theo tốc độ yêu cầu và được kiểm định định kỳ theo quy định. 6.2. Bàn nén gồm 2 t ấ m nén bằng thép tôi có độ cứng không nhỏ hơn 58 HRC đ ể t ruy ền tải trọng một trục từ bàn nén lên mẫu thử. Độ nhẵn của bề mặt của bàn nén cho phép là 0,025 mm. Một trong 2 t ấ m nén có c ấ u tạo định tâm khớp cầu. K í ch thước của t ấ m nén phải lớn hơn kích thước mẫu thử, nhưng kh ô ng nên vượt quá 2 l ầ n kích thước m ẫ u thử. B ề d ày tấm nén nên í t nhất bằng 1/2 đường k í nh mẫu. Trường hợp, k í ch thước t ấ m nén lớn hơn 2 lần đường kính mẫu th ì phải có các t ấ m đệm có kích thước không lớn hơn 2 lần đường kính mẫu, để bảo đảm độ ph â n b ố đ ề u ứng su ấ t của t ấ m nén v à mẫu th í nghiệm. 6.3. Khớp cầu g ồ m 2 t ấ m: một t ấ m lồi gắn chặt với trục truyền lực của máy nén, một tấm l õ m ghép khớp v ớ i t ấ m lồi, chúng có nhiệm vụ điều chỉnh sự lệch tâm cửa lực nén lên mẫu khi 2 mặt của mẫu thử không hoàn toàn song song nhau. Khớp cầu phải được bôi trơn, bảo đảm cho t ấ m lõ m xoay tự do. 6.4. Trong trường hợp không sử dụng khớp cầu th ì b ề mặt 2 tấm nén cứng ph ả i b ả o đảm độ song song là 0,005 mm/m so với đường k í nh mẫu. T ấ m nén trên truyền lực lên mẫu qua hệ bi và tấm đệm. 6.5. Các thiết b ị , dụng cụ khác: - Máy gia công mẫu đá: máy khoan, máy cưa, máy mài đá. - Thước kẹp độ chính xác 0,01 mm. - Đồng hồ đo bi ế n dạng, độ chính xác 0,001 mm. - Thước đo vuông g ó c. - Máy h ú t chân không và b ì nh bão hòa. - Đ ồ ng hồ b ấ m giây. - Khay ngâm mẫu - C â n kỹ thuật có độ ch í nh xác đ ế n 0,1g - T ấ m đệm bằng thép tôi, độ nhám c ấ p 8, độ dầy từ 1 cm đ ế n 2 cm, bi truy ề n lực. 7. Chuẩn bị mẫu 7.1. Yêu cầu về gia công mẫu 7.1.1. Hai mặt đáy của mẫu thử phải song song nhau với độ nghiêng cho phép không lớn hơn 0,05 mm. Đường sinh (hoặc cạnh b ê n) phải vuông g ó c với 2 mặt đáy, độ nghi ê ng không l ớ n h ơ n 0,05 mm. Hai mặt đá y phải đư ợ c mài ph ẳn g và nhẵn; độ phẳng cho ph é p nhỏ hơn 0,02 mm, độ ôvan (không tròn) của tiết diện mẫu thử không vượt quá 0,05 mm. Đ ố i với mẫu h ì nh hộp chữ nhật, hai cạnh đáy đối diện nhau phải song song với nhau và các mặt li ề n k ề phải vuông góc v ớ i nhau. 7.1.2. Đường k í nh (hoặc cạnh đáy) của m ẫ u thử được xác định t ớ i độ ch í nh xác 0,1 mm bằng cách l ấ y giá trị trung b ì nh của 3 đường kính (hoặc cạnh đáy) đo vuông góc nhau tại hai đầu và đi ể m giữa của chiều cao m ẫ u. Sử dụng đường k í nh (hoặc cạnh đáy) trung b ì nh đ ể xác định di ệ n tích ti ế t diện ngang. Chiều cao của mẫu thử được xác định v ớ i độ chính xác tới 0,1 mm tại tâm của 2 mặt đáy. 7.2. V ớ i mẫu th í nghiệm ở trạng thái tự nhiên, sau khi gia công xong, mẫu thử cần được bọc bằng túi cách ẩm. 7.3. V ớ i mẫu thí nghiệm ở trạng thái khô gió, sau khi gia công xong, đ ể khô mẫu thử trong phòng thí nghiệm ít nh ấ t là 5 ngày. 7.4. Với mẫu thí nghiệm ở trạng thái bão h òa nước, làm b ã o hòa m ẫ u thử theo quy định trong 5.3.4.1 của TCVN 10321:2014. 8. Cách tiến hành 8.1. Mô tả chi tiết cho từng mẫu th ử về: t ê n đá, đặc điểm ki ế n trúc, tính phân lớp, phân phiến, nứt n ẻ , phong h óa ; đo kích thước , độ chính xác gia c ô ng r ồ i ghi chép đầy đủ v à o bi ể u m ẫ u tại Phụ l ụ c A. 8.2. Dự t í nh độ bền nén một trục của đ á để chọn loại máy nén có lực nén phù hợp, chọn số vòng đọc phù hợp với sai số nhỏ hơn 1% tải trọng nén tối đa. 8.3. Kiểm tra khả năng xoay của khớp cầu trước mỗi lần thí nghiệm. 8.4. Lau sạch các m ặ t chịu tải của đ ệ m nén trên cũng như hai mặt đáy mẫu thử. Đặt mẫu thử vào trung tâm của t ấ m nén dưới, đặt đệm tr ê n lên đáy tr ê n của mẫu thử. Đi ề u c h ỉ nh 2 mặt đáy của mẫu trùng khít vào đệm trên và mặt t ấ m nén dư ớ i, t ấ m đệm trên trùng kh í t v ớ i t ấ m nén của m á y nén (xem H ì nh 1). Trong trường hợp k í ch thước t ấ m nén dưới quá lớn so với đường k í nh mẫu thử th ì c ó thể sử dụng thêm t ấ m đệm dưới c ó k í ch thước không lớn hơn 2 lần đường kính mẫu thử. 8.5. Dùng một lực nén khoảng 100 N, nén lên mẫu đ ể giữ chặt các bộ phận ch ị u tải của thiết b ị . Hình 1- Sơ đ ồ th í nghiệm nén đơn trục đ ố i với mẫu th ử có quy cách. 8.6. M ở máy nén, tăng tải trọng một trục li ê n tục, không tăng tải đột ngột với tốc độ đ ề u từ 0,5 MPa/s đến 1,0 MPa/s cho đ ế n khi mẫu bị phá hoại. Trong suốt quá tr ì nh th í nghi ệ m, không cho phép tác độ tăng tải vượt quá 10 % tốc độ tăng tải đã chọn. T ố c độ tăng tải được lựa chọn sao cho thời gian thí nghiệm nằm tr ong khoảng từ 2 min đ ế n 10 m i n. Tốc độ t ă ng tải đã chọn cần được áp dụng cho t ấ t cả các viên mẫu thử của một đ ợt khảo sát. 8.7. Ghi lại tải trọng t ố i đa ứng với đi ề u kiện mẫu thử b ị phá h ủ y với sai số nh ỏ hơn 1%. Mô tả trạng thái v ỡ của mẫu th í nghiệm khi mẫu đá b ị nén v ỡ , chụp ảnh mẫu ở trạng thái đã vỡ, ghi chép đầy đủ các s ố liệu quan sát vào bi ể u mẫu (xem bảng A1 Phụ lục A). 9. Biểu thị kết quả 9.1. Độ b ề n nén một trục của một mẫu thử 9.1.1. Độ b ề n nén một trục của một m ẫ u th ử được tính bằng tỷ số giữa tải trọng lớn nhất và diện tích tiết diện chịu nén của mẫu thử theo công thức sau: (1) trong đó: l à độ b ề n nén một trục của mẫu thử, MPa. P là tải trọng lớn nh ấ t khi phá hủy mẫu thử, kN. F là diện t í ch tiết diện mặt chịu nén của mẫu thử. m 2 : a/ Đ ố i với mẫu thử h ì nh trụ: ; trong đ ó : p l à số Pi , l ấ y b ằ ng 3 , 14: d là đường kính của mẫu thử, m. b/ Đ ố i với mẫu thử h ì nh lăng tr ụ đứng: F = a 2 ; trong đó: a là chi ề u dài cạnh đáy, m. 9.1.2. Trong trường hợp tỷ l ệ chi ề u cao ( h ) v à đường k í nh ( d ) mẫu thử khác với quy định tại 5.3, độ bền nén một trục quy đổi của mẫu thử được xác định theo công thức 2: (2) l à độ b ề n nén một trục của mẫu th ử có tỷ Iệ h/d khác với quy định tại 5.3; s nH là độ bền nén một trục của mẫu thử quy đổi v ề tỷ l ệ h/d theo quy định tại 5.3; K h là h ệ số quy đổi, được xác định theo c ô ng thức sau: ( h, d l ầ n lượt là chi ề u cao, đường k í nh m ẫ u th ử ,m ) 9.1.3. Trong trường hợp đường kính (d) của mẫu thử khác với quy đ ị nh tại 5.3 th ì độ bền nén một trục của mẫu th ử quy đổi được xác định theo công thức 3: (3) trong đó: là độ bền nén một trục của viên mẫu thử có đường kính, d (hoặc c ạ nh đáy, a), khác với quy định tại 5.3. s nD là độ bền nén một trục của mẫu thử quy đổi v ề đư ờ ng kính, d (hoặc cạnh đáy, a) bằng 50 mm. K D là h ệ số quy đ ổ i được xác định theo công thức sau: ( d l à đường kính m ẫ u thử , m) 9.2. Độ b ề n n é n một trục của đá 9.2.1. Độ bền nén một trục của đ á là giá tr ị trung b ì nh của các mẫu thử của loại đá đó, được xác định theo công thức 4: (4) trong đó: s n là độ bền nén một trục của loại đá được thí nghiệm. là độ bền nén một trục của viên mẫu th ử thứ i, i = 1,2,...n sau khi được quy đ ổ i chi ề u cao và đường kính theo quy đ ị nh tại 9.1.2 hoặc 9.1.3. n là số lượng mẫu thử cho một loại đá. 9.2.2. Số lượng mẫu thử 9.2.2.1. Số lượng mẫu th ử n nhỏ nh ấ t đ ể có được tr ị số trung b ì nh tin cậy có tính đ ế n t í nh ch ấ t không đồng nh ấ t của đá, cần phù hợp với P là tỷ s ố cho phép giữa giá tr ị l ớ n nh ấ t và nhỏ nh ấ t trong loạt mẫu thử, đ ược xác định theo công thức 5: P≤ , (5) trong đ ó : V là h ệ s ố biến thiên của độ bền nén (%). 9.2.2.2. H ệ s ố bi ế n thiên của độ bền nén được xác định theo công thức sau: (6) trong đó: D là độ lệch bình phương trung b ì nh được xác định theo công thức sau: , 9.2.2.3. Số lượng mẫu thử ít nh ấ t cho mỗi tổ mẫu thông thường là 3 vi ê n. Trong trư ờ ng hợp mẫu không đồng nh ấ t, đ ể nhận được tr ị số trung b ì nh tin cậy, cần thí nghiệm bổ sung; s ố lượng mẫu thử nên lấy như sau: Hệ số biến thiên độ bền nén V % 30 25 50 15 Số viên mẫu thử (n) 9 6 4 3 CHÚ TH Í CH: a/ Các dữ liệu n ê n được đánh giá theo một chương trì nh th í nghiệm chéo đối với các t í nh ch ấ t của đá đ ã xác định độ ch í nh xác của phương pháp th í nghiệm n à y. b/ Không c ầ n xác định độ lệch v ì không có giá tr ị độ bền nén tiêu chuẩn n à o có thể sử dụng đ ể so sánh với các gi á tr ị được xác định b ở i phương pháp này. 9.3. H ệ s ố biến m ề m H ệ số bi ế n mềm của đ á đặc tr ưng cho tính b ề n v ữ ng của đá khi tác dụng với nư ớ c, được xác định b ằ ng t ỷ số giữa độ bền nén một trục ở trạng thái bão hòa nước và độ bền nén một trục ở trạng thái khô gió theo công thức 7: (7) trong đ ó : K b m là hệ số bi ế n m ề m tính ch í nh xác đ ế n 0,01; s o là độ bền nén một trục của đá ở trạng thái khô gió, MPa; s bh là độ bền nén một trục của đá ở trạng thái bão hòa nước, MPa. CHÚ THÍCH: Hệ số bi ế n m ề m l à một ch ỉ ti ê u quan trọng đ ể đ á nh gi á tí nh b ề n vững của đá trong c ông tr ì nh xây dựng. Đ ể xác định h ệ số bi ế n m ề m được ch í nh x á c, c á c mẫu thử phải b ả o đảm t í nh đồng nh ấ t v à thành ph ầ n thạch học, k iế n trúc, m ứ c độ phong h óa , ph â n lớp, kích thước v à h ì nh dạng m ẫ u. N ế u mẫu th ử không đồng nh ấ t th ì ảnh hưởng của sự b ấ t đ ồ ng nh ấ t đ ế n độ bền của đá, và c ó th ể còn lớn h ơ n nhiều so v ớ i ảnh hưởng của n ư ớc đ ế n độ bền của đ á , khi đó tr ị số hệ số biến m ề m s ẽ không c ò n ý ngh ĩ a. 10. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo phải bao gồm nh ữ ng nội dung sau: - Nguồn mẫu bao gồm t ê n dự án v à địa điểm (địa đi ể m được quy đ ị nh cụ th ể v ề các lỗ khoan, số lượng m ẫ u và độ s â u l ấ y mẫu kể từ miệng l ỗ khoan). - Tên đá, mô tả thành phần, thạch học, ki ế n trúc của đá, tên thành hệ, hư ớ ng của lực nén đối với đặc điểm thạch học và kiến trúc. - Đi ề u kiện độ ẩ m của mẫu t rư ớc khi thí nghiệm. - Đường k í nh, chi ề u cao của m ẫ u, sự phù hợp với các yêu cầu v ề kích thước mẫu. - Điều kiện nhiệt độ khi thí nghi ệ m. - Tốc độ t ă ng tải hoặc độ bi ế n dạng. - Sơ đ ồ thí nghiệm phải bảo đảm l à nén nở h ô ng. N ế u phá hủy là phá hủy dẻo (khi cả 2 kim trên đ ồ ng h ồ đo tải trọng v ẫ n giữ nguy ê n giá tr ị mà trên thực t ế mẫu đ ã b ị phá hủy), n ê n báo cáo về t ì nh trạng biến dạng của mẫu ứng với độ bền nén. - Dạng và v ị trí mẫu b ị phá hủy, chụp hình mẫu đã b ị phá hủy - Nếu thi ế t b ị , trình tự th í nghiệm khác với những y ê u c ầ u n ê u trong phương pháp th í nghiệm này th ì c ầ n giải trình cho t ừ ng khác bi ệ t v à nguy ê n nhân v ề sự khác biệt đ ó . PHỤ LỤC A ( Tham khảo) Bảng ghi k ế t quả th í nghiệm xác đ ị nh độ b ề n nén một trục Bảng A1- Bảng gh i k ế t quả thí nghi ệ m tr ê n m ẫ u thử đúng quy cách Tên Dự án: ……………………………………… Ngày giao mẫu: ………………………………… Đơn v ị giao mẫu: ……………………………….. Ngày thí nghiệm: ……………………………….. S ố thứ tự S ố hiệu mẫu V ị trí l ấy mẫu T ê n đá Tr ạ ng thái m ẫu thí nghi ệ m Phương của tải trọng đối v ới mặt lớp Kích thước mẫu (m) Di ệ n t í ch mặt chịu ép F (m ) Tả i trọng phá v ỡ P (kN) Đường kính d Chiều cao h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Độ b ề n nén (MPa) H ệ số bi ế n thiên V (%) H ệ số bi ế n mềm K bm M ô tả m ẫ u thử Từng lần thí nghiệm Trung b ì nh s n Trước th í nghi ệ m Sau thí nghiệm 11 12 13 14 15 16 Người th í nghiệm Người tính toán Người kiểm tra Bảng A2 - Bảng gh i k ế t qu ả làm b ã o hòa mẫu thử đúng quy cách Tên Dự án: ……………………………………… Ngày giao mẫu: ………………………………… Đơn v ị giao mẫu: ……………………………….. Ngày thí nghiệm: ……………………………….. S ố thứ tự Số hiệu m ẫ u V ị trí lấy mẫu T ê n đá Phương của tải trọng đ ố i với m ặ t lớp K í ch thước mẫu (m) Th ời gian ng â m nư ớ c (h) Trọng l ượn g (N) Chênh l ệ ch trọng lượng (%) Đường kính d Chiều cao h 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 Người th í nghiệm Người tính toán Người kiểm tra PHỤ LỤC B (Tham khảo) Xác đ ị nh độ b ề n n é n một trục tr ê n m ẫ u thử bán quy cách B.1 . Quy định chung Phương pháp này ch ỉ d ùng trong trường hợp b ấ t đắc d ĩ , khi đá có tính chất phân l ớ p, n ứ t n ẻ , phong hóa, m ề m yếu hoặc mẫu đá có kích thước nhỏ không th ể gia công thành vi ê n mẫu thử có quy cách. Kết quả thu được ch ỉ n ê n sử dụng cho mục đích tham khảo. B.2 . Chuẩn b ị mẫu B.2.1 . Mẫu thử phải bảo đảm t í nh đại biểu, khối lượng y ê u cầu theo như quy định trong tiêu chuẩn TCVN 8733: 2012. B.2.2 . Y ê u cầu đ ố i v ớ i mẫu thử B.2.2.1 . Mẫu đá lấy từ các tảng đá hay các l õ i khoan, đ em cưa thành mẫu thí nghiệm dạng t ấ m có 2 mặt song song nhau. Độ nghiêng cho phép phải nhỏ h ơ n 0,05 cm. Hai mặt được mài nhẵn với độ phẳng cho phép nhỏ hơn 0,02 mm. CHÚ DẪN: a 1 , a 2 - tương ứng là chiều rộng của mặt đáy trên, mặt đáy dưới của mẫu thử b 1 , b 2 - tương ứng là chiều dài của mặt đáy trên, mặt đáy dưới của mẫu thử h - chiều cao của mẫu thử Hình B.1 - Mẫu thử bán quy cách B.2.2.2 . Kích thước mẫu thử: - T ỷ s ố giữa kích thước lớn nh ấ t và kích thước nhỏ nh ấ t của vi ê n mẫu không l ớ n hơn 3. - T ỷ số giữa chiều cao với k í ch thư ớ c ngang nhỏ nh ấ t nằm trong giới hạn từ 1 đ ế n 3. - Diện tích của 2 mặt chịu ép (hai mặt được mài nhẵn) hơn nhau không quá 1,5 lần - K í ch thư ớ c nhỏ nhất của đáy mẫu thử cần lớn hơn 11 lần đường kính hạt trung b ì nh của đá, thông thư ờ ng l ấ y b ằ ng 50 mm, không nhỏ hơn 42 mm. B.2.2.3 . Xác đ ị nh kích thước mẫu thử: chiều rộng (a) , chiều dài (b) của m ỗ i mặt đáy của mẫu thử được xác đ ị nh tới độ chính xác 0,1 mm bằng cách l ấ y giá trị trung b ì nh của 3 số đo: 2 cạnh và ở giữa mặt đáy. Sử dụng kích thước trung b ì nh đ ể xác định diện tích mặt ch ị u nén. Chiều cao của mẫu thử được xác định với độ chính xác tới 0,01 mm tại tâm của 2 mặt đáy (H ì nh B.1). B.2.2.4 . C á c viên mẫu thử của cùng một mẫu đ á n ê n có kích thước gần như nhau. Khi kích thước mẫu thử nhỏ hơn hoặc lớn hơn kích thước quy đ ị nh n ê u trên th ì cần hiệu chỉnh, ph â n tích sự phù hợp của chúng trong báo cáo. B.2.2.5 . T ùy theo y ê u cầu th í nghiệm (khi lực tác dụng song song hay v uô ng góc với mặt phân lớp, ở trạng thái khô, bão hòa nước hay độ ẩm tự nhiên, yêu c ầ u v ề độ chính xác của số liệu) mà quy định số mẫu thử cần gia công cho mỗi một mẫu đá được xác định theo 9.2.2.3. Thông thường, với mỗi yêu cầu nêu trên cần c ó í t nh ấ t 3 viên m ẫ u thử. B.3 . Cách tiến hành Tr ì nh tự thực hi ệ n th í nghiệm theo quy định trong điều 8 của ti ê u chuẩn này B.4 . Biểu thị kết quả B.4.1 . Độ bền nén một trục của viên mẫu thử theo phương pháp nén mẫu bán quy cách được tính bằng tỷ s ố giữa tải trọng tối đa và diện tích mặt ch ị u nén ngang của vi ê n mẫu th ử theo công thức sau: (b.1) với: ; trong đó: là độ bền nén một trục của mẫu thử, MPa (hoặc kN/m 2 ); P là tải trọng phá vỡ , kN; F là d iện t í ch trung b ì nh của mặt chịu nén, m 2 ; F 1 là diện tích mặt đáy tr ê n của mẫu thử, m 2 ; F 2 l à diện tích mặt đáy dưới của mẫu thử, m 2 ; a là chi ề u rộng trung b ì nh của mẫu thử, m; a 1 , a 2 là chi ề u rộng trung b ì nh của mặt đáy tr ê n và đáy dưới của mẫu thử, m; h là chiều cao của mẫu thử , m. B.4.2 . T í nh diện t í ch trung b ì nh của mặt chịu nén của vi ê n mẫu thử c ó thể được xác định bằng 2 cách: - Đo tr ê n gi ấ y k ẻ ly. - T í nh theo k í ch thước trung b ì nh của t ừ ng mặt: F 1 = a 1 x b 1 ; F 2 = a 2 x b 2 (b.2) trong đó: b 1 , b 2 là chi ề u dài trung b ì nh của mặt đáy trên và đáy dưới của mẫu thử. B .4.3 . Độ bền nén một trục của đá được t í nh toán theo như n ê u trong 9.2 của Ti ê u chuẩn này. B ả ng B1- Bảng gh i k ế t qu ả thí nghiệm tr ê n mẫu th ử b á n quy cách S ố thứ tự S ố hiệu mẫu V ị trí l ấy mẫu T ê n đá Tr ạ ng thái m ẫu thí nghi ệ m Phương tải trọng so v ới mặt lớp Kích thước mẫu (m) Diện tích chịu nén m 2 Cao h Rộng a dài b Mặt trên F 1 Mặt dưới F 2 Trung bình F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tải trọng phá vỡ (kN) Độ b ề n nén (MPa) H ệ số bi ế n thiên V (%) H ệ số bi ế n mềm K bm M ô tả m ẫ u thử Từng mẫu thử Trung b ì nh s n Trước th í nghi ệ m Sau thí nghiệm 13 14 15 16 17 18 19 Người th í nghiệm Người tính toán Người kiểm tra Bảng B 2 - Bảng gh i k ế t qu ả ngâm b ã o hòa mẫu thử bán quy cách S ố thứ tự S ố hiệu mẫu V ị trí l ấy mẫu T ê n đá Phương tải trọng so v ới mặt lớp Kích thước mẫu (m) Thời gian ngâm nước (h) Trọng lượng mẫu (N) Chênh lệch trọng lượng (%) Cao (h) Rộng (a) Dài (b) 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 Người th í nghiệm Người tính toán Người kiểm tra THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Viện Khoa học Thủy lợi -1975, Quy tr ì nh thí nghiệm các tính chất vật lý cơ học của đá. [2] SCT 39 Method for determining the unconfined compressive strength o f intact rock core specimens [3] D 2938 - 95 (2002) Standard test method for uncon fi ned compressive strength of intact rock core specimens [4] ENV 1997 - 2: 1999 Eurocode 7.Geotechnical design. A15.2 Uniaxial compressive strength and de f ormablity [5] Peкомeн ¶ yeмьιǔ мemo ¶ oпpe ¶ eлeнuя пpe ¶ eлa пp o чноcmu cк aлньιx пopo ¶ пpu o ¶ н oocнoм cжamuu MỤC LỤC Lời nói đầu • TCVN 10324:2014, Đá xây dựng - Phương pháp xác định độ b ề n nén một trục trong phòng thí nghiệm 1. Phạm vi áp dụng 2. Tài liệu viện dẫn 3. Thuật ngữ , đ ị nh nghĩa 4. Quy đ ị nh chung 5. Nguy ê n tắc 6. Thi ế t b ị dụng cụ 7. Chu ẩ n bị mẫu 8. Cách ti ế n hành 9. Biểu thị k ế t qu ả 10. Báo cáo thử nghi ệ m Phụ lục A: Bảng ghi k ế t qu ả thí nghiệm xác định độ b ề n nén một trục Phụ lục B: Xác định độ b ề n nén một trục tr ê n mẫu thử quy cách Thư mục tài liệu tham khảo