BÀI 1 :
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯNG RIÊNG CỦA XIMĂNG – CÁT
XÁC ĐỊNH KHỐI LƯNG THỂ TÍCH CỦA XIMĂNG – CÁT –
ĐÁ – GẠCH ĐẤT SÉT NUNG
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :
 Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác đònh hai chỉ tiêu vật lý
cơ bản ( khối lượng riêng và khối lượng thể tích ) của các vật liệu: ximăng,
cát, đá, gạch đất sét nung.
 Xác đònh khối lượng riêng và khối lượng thể tích của một số loại vật liệu là
để ta có thể đưa vào các ứng dụng như: tính toán dự trù vật liệu cho công
trình, tính toán kho chứa và phương tiện vận chuyển, tính cấp phối bêtông
v.v…
 Trong q trình bảo quản, ximăng hút ẩm và dần vón cục nên cần phải xác
định lại khối lượng thể tích ximăng
1. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHỐI LƯNG RIÊNG :
• Khối lượng riêng của vật liệu là khối lượng của một đơn vò thể tích vật liệu ở trạng
thái hoàn toàn đặc.
• Công thức tính tốn:
a
a
m
V
γ
=
(1-1)
Trong đó:
a
γ
: là khối lượng riêng của vật liệu, đơn vò (g/cm
3
; kg/m

 Cho 65g ximăng từ từ vào bình Le chatelier. Sau đó, xoay nhẹ bình để
không khí trong ximăng thoát hết ra ngoài (không còn bọt khí xuất hiện).
 Ghi lại vò trí mặt thoáng của dầu trong bình Le chatelier. Thể tích tăng
thêm của dầu chính là thể tích đặc của 65g ximăng.
 Khối lượng riêng của ximăng được tính theo công thức (1-1):
65
a
a a
m
V V
γ
= =
(g/cm
3
)
Kết quả thí nghiệm xác đònh khối lượng riêng của ximăng (chính xác đến 0,1g/cm
3
)
là trò số trung bình cộng của 2 lần thí nghiệm, mà kết quả 2 lần thử này không sai
nhau quá 0,02 g/cm
3
.
1.2. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯNG RIÊNG CỦA CÁT:
1.2.1: Dụng cụ, thiết bò và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:
 Cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1g.
 Bình khối lượng riêng có vạch chuẩn.
 Phểu, pipet, đũa thủy tinh, giá xúc, giấy thấm.
 Tủ sấy, bình hút ẩm.
 Cát, nước.
1.2.2: Trình tự thí nghiệm :

3
)
Page 2
Kết quả thí nghiệm xác đònh khối lượng riêng của cát (chính xác đến 0,1g/cm
3
) là trò
số trung bình cộng của 2 lần thí nghiệm, mà kết quả 2 lần thử này không sai nhau
quá 0,02 g/cm
3
.
2. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHỐI LƯNG THỂ TÍCH:
• Khối lượng thể tích của vật liệu là khối lượng của một đơn vò thể tích vật liệu ở trạng
thái tự nhiên.
• Công thức tính:
0
0
m
V
γ
=
(2-1)
Trong đó:
0
γ
: là khối lượng thể tích của vật liệu, đơn vò (g/cm
3
; kg/m
3
; tấn/m
3

1
gam ) .
 Ximăng được đổ vào thùng có thể tích 2.83 lít thông qua 1 phễu.
Miệng tháo của phễu nằm cách mặt thùng đong là 10 cm.
 Dùng dao gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng.
 Đem cân thùng đã chứa đầy ximăng, được giá trò (m
2
gam).
 Khối lượng thể tích của ximăng tuân theo công thức (2-1). Ta tính như
sau:
Page 3
2 1
0
2830
m m
γ
−
=
(g/cm
3
)
2.2. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯNG THỂ TÍCH CỦA CÁT:
2.2.1: Dụng cụ, thiết bò và nguyên vật liệu cần có trong
thí nghiệm:
 Cân kỹ thuật, độ chính xác 1g.
 Lò sấy, bình hút ẩm.
 Thùng chứa 2.83 lít.
 Cát cần có cho các lần thí nghiệm.
2.2.2: Trình tự thí nghiệm:
 Đem cát sấy khô đến khối lượng không đổi.

 Xác đònh khối lượng của thùng đong 14.16 lít bằng cân kỹ thuật,được
giá trò ( m
1
gam ) .
 Đá được đổ vào thùng có thể tích 14.16 lít, độ cao rơi so với miệng
thùng đong là 10 cm.
 Dùng thước gạt từ giữa sang 2 bên sao cho bằng mặt thùng.
 Đem cân thùng đã chứa đầy đá (dùng cân đồng hồ), được giá trò (m
2
gam).
 Khối lượng thể tích của cát tuân theo công thức (2-1). Ta tính như sau:
2 1
0
14160
m m
γ
−
=
(g/cm
3
)
2.4. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯNG THỂ TÍCH CỦA GẠCH ĐẤT SÉT NUNG:
2.4.1: Dụng cụ, thiết bò và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:
Page 4
 Cân kỹ thuật, độ chính xác 0,1g.
 Lò sấy, bình hút ẩm.
 Thước kẹp và thước gập để đo dài.
 Gạch đất sét nung cần có cho các lần thí nghiệm.
2.4.2: Trình tự thí nghiệm:
 Đem gạch sấy tới khối lượng không đổi.

0 TB TB TB TB
V V a *b *c
= =
(cm
3
)
 Xác đònh khối lượng thể tích biểu kiến của viên gạch theo công thức :
0
a
G
V
γ
=
(g/cm
3
)
3. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ:
3.1. Khối lượng riêng:
3.1.1. Khối lượng riêng của ximăng:
m = 65g
V
1
= 21ml
⇒
1
65
3.095
21
a
γ

 Lần 2: m
1
= 592.5g, m
2
= 890.5g
2
500
2.475
500 (890.5 592.5)
a
γ
= =
− −
(g/cm
3
)
 Vậy:
2.463 2.475
2.469
2
a
γ
+
= =
(g/cm
3
)
3.2. Khối lượng t hể tích:
3.1.1. Khối lượng thể tích của ximăng:
 Lần 1: m

0
1.145 1.165
1.155
2
γ
+
= =
(g/cm
3
)
3.1.2. Khối lượng thể tích của cát:
 Lần 1: m
1
= 2560g, m
2
= 6900g
01
6900 2560
1.534
2830
γ
−
= =
(g/cm
3
)
 Lần 2: m
1
= 2560g, m
2

1.391
14160
γ
−
= =
(g/cm
3
)
 Lần 2: m
1
= 9000g, m
2
= 29500g
02
29500 9000
1.448
14160
γ
−
= =
(g/cm
3
)
 Lần 3: m
1
= 9000g ,m
2
= 29200 ( g/cm
3
)

3
mg
(g / cm )
Vg
γ =
V
l
ỗ
=πd
2
l/4
0g
3
2l
m
' (g / cm )
Vg V
γ =
−
0g
3
1.056 1.058 1.054
1.056(g / cm )
3
+ +
γ = =
0g
3
1.252 1.248 1.25
' 1,25(g / cm )

 Xác đònh mác ximăng tức là xác đònh một đại lượng cần phải có để tính toán
cấp phối bêtông.
 Lượng nước tiêu chuẩn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá ximăng.
1. THÍ NGHIỆM LƯNG NƯỚC TIÊU CHUẨN CỦA XIMĂNG:
• Lượng nước tiêu chuẩn của ximăng là lượng nước đảm bảo chế tạo hồ ximăng đạt độ
dẻo tiêu chuẩn. Lượng nước tiêu chuẩn của ximăng được tính bằng % so với lượng
ximăng.
• Độ dẻo tiêu chuẩn được xác đònh bằng dụng cụ Vica, với kim vica đường kính = 10
mm. Cho kim rơi từ độ cao H = 0 mm so với mặt hồ ximăng, nếu hồ ximăng đảm bảo
độ cắm sâu của kim Vica từ 33 – 35 mm thì hồ ximăng đó có độ dẻo tiêu chuẩn và
lượng nước ứng với độ dẻo đó chính là lượng nước tiêu chuẩn.
1.1: Dụng cụ, thiết bò và nguyên vật liệu cần có trong thí nghiệm:
 Dụng cụ Vica.
 Cân kỹ thuật độ chính xác 0,1g.
 Khâu hình côn bằng nhựa.
 Chảo hình chỏm cầu và bay (khi trộn tay) hoặc máy trộn.
 Ống đong hình trụ loại 150 ml, pipet, khăn lau ướt.
1.2: Trình tự thí nghiệm:
 Cân 400g ximăng đã qua sàng 0.63 mm.
Page 10
 Đong lượng nước bằng 27% hoặc 29% so với lượng ximăng.
 Nếu trộn tay thì:
 Cho lượng ximăng này vào chảo trộn đã lau ẩm, dùng bay moi
thành hốc ở giữa, đổ lượng nước vào, sau 30 giây bắt đầu trộn theo kiểu
dằn mạnh và giật lùi, thời gian trộn khoảng 5 phút.
 Nếu trộn máy thì:
 Lau ẩm nồi trộn, cánh trộn của máy.
 Ta cho nước vào nồi trộn trước; sau đó, ta cho ximăng vào nồi trộn.
 Lắp cánh trộn vào máy, cho máy trộn ở tốc độ thấp trong 60 giây,
dừng máy.

 Cân kỹ thuật độ chính xác
0.1g; ống đong thủy tinh 500 ml, pipet.
 Chảo hình chỏm cầu và bay
(khi trộn tay) hoặc máy trộn.
Page 11
 Máy uốn và ép mẫu, tấm đệm ép.
 Ximăng, cát tiêu chuẩn, nước sạch.
2.2: Trình tự thí nghiệm:
 Lắp ráp khuôn và lau dầu khuôn 4x4x16 cm, lắp nắp nối phía trên vào
khuôn.
 Cân lượng ximăng X = 450 g và cát C = 1350 g ( đảm bảo tỷ lệ X/C –
1/3 ). Cát dùng ở đây là cát tiêu chuẩn ( cỡ hạt từ 0,5 – 1 mm ).
 Tỷ lệ N/X = 0,5
⇒
N = 225 g.
 Nếu trộn tay thì:
 Cho lượng ximăng và cát vào chảo rồi trộn đều, chảo đã được lau
sạch bằng vải ẩm. Sau 1 phút, ta dùng bay moi thành hốc ở giữa, cho
lượng nước ở trên vào, tiếp tục trộn đều.
 Nếu trộn máy thì :
 Lau ẩm nồi trộn, cánh trộn của máy.
 Ta cho nước vào nồi trộn trước; sau đó, ta cho ximăng vào nồi
trộn.
 Lắp cánh trộn vào máy, cho máy trộn ở tốc độ thấp trong 30 giây;
dừng máy.
 Dùng bay vét sạch vữa ximăng dính ở cánh trộn và thành nồi trong
khoảng thời gian 30 giây.
 Tiếp tục cho máy trộn ở tốc độ cao trong 120 giây.
 Hỗn hợp vữa trộn xong cho vào mỗi mẫu trong khuôn theo 2 lần, lần
1 cho vữa vào khoảng hơn ½ chiều cao của khuôn, đầm 20 chày qua lại dọc theo

: Khoảng cách giữa 2 gối

b
: bề rộng mẫu xi măng
 Giá trò cường độ chòu nén được tính toán :
n
P
R
F
=
(kg/cm
2
)
P là lực nén phá hoại ứng với mỗi nửa mẫu (kg)
F = 16 cm
2
: tiết diện chòu lực của mỗi nửa mẫu.
Page 12
 Mác ximăng là trò số trung bình của 4 kết quả gần nhau nhất trong 6
kết quả nén được.
4
1
4
i
n TB
i
R
R R
=
= =

n
(kg/ cm
2
) Sai số Ghi chú
1 16 4900 306.3 11.8 Loại
2 16 2660 166.3 62.5 Loại
3 16 2930 182.95 47.4
Loại
4 16 3470 216.65 24.7 Loại
5 16 3590 224.4 20.4 Loại
6 16 4080 254.8 6.1 Nhận
5 mẫu đầu có sai số >10% nên loại.
4. NHẬN XÉT:
• Lượng nước tiêu chuẩn của ximăng phụ thuộc thành phần khoáng vật và độ
mòn của nó.
• Ximăng khi bò nén thì bể ra chứ không theo những góc 45
0
vì mức độ kết dính
của ximăng và cát kém.
• Cần chú ý khắc phục những nguyên nhân sai sót khi đúc mẫu để nâng cao chất
lượng mẫu.
BÀI 3:
PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HẠT CỦA CỐT LIỆU DÙNG CHO
TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊTÔNG
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
Page 13
 Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác đònh đường cấp phối
hạt của đá dăm và cát vàng; xác đònh D
max
của đá; xác đònh môđul độ lớn của cát.

=
 Tính lượng sót tích lũy trên sàng i ( i =32; 25; 20; 12,5; 10; 5 )theo
công thức:
32 25 ...i i
A a a a
+ + +
=
 Xác đònh D
max
của đá và D
min
của đá (D
max
là đường kính mắt sàng của
sàng có lượng sót tích lũy nhỏ hơn và gần 10% nhất; D
min
là đường kính mắt sàng của
sàng có lượng sót tích lũy lớn hơn và gần 90% nhất).
 Vẽ đường cấp phối hạt của đá dăm từ số liệu thực nghiệm. So sánh
đường cấp phối hạt từ thực nghiệm với vùng cấp phối hạt cho phép của tiêu chuẩn.
Vùng cấp phối hạt cho phép của đá dăm dùng cho bêtông là :
D
min
0,5(D
max
+ D
min
) D
max
1,25D

5 2, 5 ...i i
A a a a
+ + +
=
 Vẽ đường cấp phối hạt của cát vàng từ số liệu thực nghiệm. So sánh
đường cấp phối hạt từ thực nghiệm với vùng cấp phối hạt cho phép của tiêu chuẩn.
Vùng cấp phối hạt cho phép của cát vàng dùng cho bêtông là:
d
i
(mm) 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,16
A
i
(%) 0 0 - 20 15 – 45 35 – 70 70 – 90 90 - 100
 Tính mô đul độ lớn của cát theo công thức:
2, 5 1, 25 0, 63 0, 315 0 , 16
100
dl
A A A A A
M
+ + + +
=
 Theo môđul độ lớn, ta chia cát làm 4 nhóm:
2,5
≤

dl
M

≤
3,3

⇒
cát hạt rất nhỏ
3. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ
3.1: Xác đònh thành phần hạt của đá:
Cỡ sàng
(mm)
Lượng sót riêng
biệt (kg)
% lượng sót
riêng biệt
Lượng sót tích
lũy (kg)
% lượng sót tích
lũy
32 950 6.4 950 6.4
25 5000 33.5 5950 40
20 5700 38.2 11650 78.1
12,5 2800 18.8 14450 96.9
10 350 2.3 14800 99.3
5 60 0.4 14860 99.7
Đáy sàng 50 0.3 14910 100
Page 15
∑
14910
Sai số thí nghiệm:
15 14,910
% 100% 0,6% 1%
15
x
−

100
Lượng sót tích luỹ(%)
12.5 20 22.5 32 40
Kích thước lỗ sàng(mm)
3.2: Xác đònh thành phần hạt của cát:
Cỡ sàng (mm)
Lượng sót riêng
biệt (g)
% lượng sót
riêng biệt
Lượng sót tích
lũy (g)
% lượng sót
tích lũy
5 0 0 0 0
2,5 3.4 0.34 3.4 0.34
1,25 90.6 9.06 94 9.4
0,63 345.4 34.54 439.4 43.94
0,315 351.5 35.15 790.9 79.09
0,16 183.4 18.34 974.3 97.43
Đáy sàng 18 1.8 992.3 99.23
∑
992.3
Sai số thí nghiệm:
1000 992.3
% 100% 0.77% 1%
1000
x
−
∆ = = <

50
60
70
80
90
100
0 0.16 0.315 0.63 0.125 2.5 5
Kích thước lỗ sàng(mm)
Lượng sót tích luỹ(%)
4. NHẬN XÉT :
Thành phần cấp phối hạt của đá:
• Đường biểu diễn cấp phối hạt của đá hoàng toàn nằm trong phạm vi cho
phép do đó loại đá đem thí nghiệm được dùng làm cốt liệu cho bêtông.
Thành phần cấp phối hạt của cát:
• Kết quả thí nghiệm cho môđul độ lớn: M
dl
=2.302
∈
[2;2,4] nên cát đem thí
nghiệm là cát hạt vừa.
• Đường biểu diễn cấp phối hạt của cát có phần nằm ngoài phạm vi cho
phép nên loại cát đem thí nghiệm không được dùng làm cốt liệu cho bêtông.
BÀI 4 :
XÁC ĐỊNH ĐỘ LƯU ĐỘNG CỦA HỖN HP BÊTÔNG
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
 Làm quen với phương pháp và thao tác thí nghiệm xác đònh độ lưu động của
hỗn hợp bêtông dẻo thông thường.
 Từ thực nghiệm, chúng ta đưa ra nhận xét về tính công tác của hỗn hợp
bêtông, khả năng lắp đầy khuôn của hỗn hợp bêtông dưới tác động của đầm
lèn, so sánh với độ lưu động thiết kế ban đầu.

• Giả sử cấp phối của hỗn hợp bêtông M200, SN = 3 – 8 cm như sau :
o Ximăng = 293 kg/m
3
bêtông
o Cát = 653 kg/m
3
bêtông
o Đá = 1228 kg/m
3
bêtông
o Nước = 195 kg/m
3
bêtông
• Từ cấp phối của 1m
3
bêtông, ta tính quy đổi cho việc chế tạo 12 lít bêtông
( vì thử độ sụt nón thì cần 8 lít, đúc mẫu bêtông trong khuôn 150*150*150
thì cần ít nhất là 10,2 lít ) :
o Ximăng = 3,516 kg/12litbêtông
o Cát = 7,836 kg/12litbêtông
o Đá = 14,736 kg/12litbêtông
o Nước = 2,34 kg/12litbêtông
• Nhào trộn hỗn hợp bêtông.
• Nón cụt tiêu chuẩn được lau ẩm, đặt thẳng đứng trên nền phẳng + cứng +
không thấm nước.
• Giữ và ép chặt nón cụt tiêu chuẩn xuống nền phẳng; đổ bêtông vào nón
cụt thông qua phễu; bêtông được đổ vào nón cụt thành 3 lớp; mỗi lớp được đầm 25
cái bằng que đầm tiêu chuẩn, đầm từ ngoài vào trong, que đầm phải song song
đường sinh của nón cụt; kể từ lớp bêtông thứ hai, que đầm không được ăn sâu
xuống lớp bêtông phía dưới quá 2 cm.

 Tổ mẫu được chế tạo và dưỡng hộ trong điều kiện chuẩn. Nghóa là: sau khi đúc xong
thì dưỡng hộ một ngày trong khuôn với t = 27
±
2
0
C và W > 95%; sau 1 ngày, ta tháo
khuôn và ngâm ngập các mẫu trong nước với t = 27
±
2
0
C.
- Trong một số trường hợp, nếu không sử dụng khuôn có kích thước 150x150x150 thì
cần phải nhân giá trò nén thực tế với hệ số quy đổi. Ví dụ như sau:
HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC MẪU (mm) HỆ SỐ TÍNH ĐỔI
Mẫu lập phương: 100 x100 x100 0,91
Mẫu lập phương: 150 x150 x150 1,00
Mẫu lập phương: 200 x 200 x200 1,05
Mẫu lập phương: 300 x300 x300 1,10
Mẫu lập phương: 71,4 x 143 1,16
Mẫu lập phương: 100 x 200 1,16
Mẫu lập phương: 150 x 300 1,20
Mẫu lập phương: 200 x 400 1,24
1.1: Dụng cụ, thiết bò và nguyên vật liệu
cần có trong thí nghiệm :
Page 21
Trong thí nghiệm này chúng ta sử dụng hỗn hợp bt vừa mới thử độ sụt ( bài
4 ) để đúc mẫu.
 Bộ khuôn thép 3 ngăn, một ngăn có kích thước 150x150x150.
 Búa cao su, bay.
 Que đầm bằng sắt tròn

(kg/cm
2
)
α
là hệ số tính đổ phụ thuộc vào hình dáng mẫu thử
P
là lực nén phá hoại mẫu, kgf
F
là diện tích mặt chòu lực = 225 cm
2
• Kết quả thí nghiệm xác đònh cường độ nén của bt lấy bằng trò số trung
bình cộng từ 3 giá trò cường độ của 3 mẫu thử. Cần xem xét điều kiện
sau: 0,85R
TB
<R
MIN
và R
MAX
<1,15R
TB
.
2. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ:
Cường độ chòu nén của bêtông:
Mẫu
Kích thước
mặt 1 (cm)
Kích thước
mặt 2 (cm)
Diện tích
trung bình F

n
R
+ +
= =
(kg/cm
2
)
Cường độ chòu nén của bêtông sau 28 ngày:
28 7
ln 28 ln 28
. 201. 344.2
ln 7 ln7
n n
R R= = =
(kg/cm
2
)
3. NHẬN XÉT:
- Bêtông có
28
n
R =
344.2(kg/cm
2
) nên thuộc mác 300.
- Bêtông khi bò nén thì phá hủy theo những góc 45
0
.
- Cả 3 mẫu được đúc với tỷ lệ nước, cát, đá, ximăng thích hợp, sai số nhỏ và điều kiện
bảo quản hợp lý nên 3 mẫu đều đạt yêu cầu.