CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VÀ DVTM THIẾT BỊ MÁY CÔNG TRÌNH HÀ NỘI

Uy tín tạo nên thương hiệu

Thí nghiệm nén 1 trục nở hông tự do

NÉN MỘT TRỤC NỞ HÔNG TỰ DO (UCS)

(Thực hiện theo TCVN 8868:2011 – Đất xây dựng – Phương pháp xác định sức kháng nén một trục trong phòng thí nghiệm)

1. Mục đích thí nghiệm

Thí nghiệm nén một trục nở hông tự do (Unconfined Compression Test – UCS) nhằm xác định:

  • Cường độ kháng nén một trục (qu) của đất dính
  • Lực dính không thoát nước (cu)
  • Đặc trưng biến dạng của đất trong điều kiện không có áp lực hông

Kết quả là cơ sở quan trọng phục vụ tính toán nền móng, ổn định mái dốc và công trình đất.

2. Phạm vi áp dụng

Áp dụng cho:

  • Đất sét, sét pha, bùn sét
  • Mẫu đất nguyên dạng hoặc mẫu đầm chặt trong phòng
  • Đất có đủ khả năng đứng vững khi tháo khuôn

Không áp dụng cho đất rời (cát, sỏi).

3. Nguyên tắc thử nghiệm

Mẫu đất hình trụ được đặt giữa hai bàn nén và chịu tải trọng nén dọc trục với tốc độ biến dạng không đổi, không có áp lực hông.

Trong quá trình nén:

  • Mẫu được phép nở hông tự do
  • Ghi nhận quan hệ giữa ứng suất và biến dạng
  • Thí nghiệm kết thúc khi mẫu phá hoại hoặc đạt biến dạng dọc trục 15%

4. Thiết bị và dụng cụ

  • Máy nén một trục có kiểm soát tốc độ biến dạng
  • Đồng hồ đo lực hoặc loadcell
  • Đồng hồ đo biến dạng dọc trục (LVDT)
  • Dao cắt mẫu, bàn chỉnh mẫu
  • Thước cặp, cân kỹ thuật
  • Thiết bị xác định độ ẩm (nếu yêu cầu)

Thiết bị được kiểm định, hiệu chuẩn định kỳ theo hệ thống quản lý chất lượng ISO/IEC 17025.

5. Chuẩn bị mẫu thử

5.1. Kích thước mẫu

  • Mẫu hình trụ
  • Đường kính D: thường 38 mm hoặc 50 mm
  • Chiều cao H ≈ 2D
  • Hai mặt đầu phẳng, song song

5.2. Xác định thông số ban đầu

  • Đo đường kính và chiều cao mẫu
  • Tính diện tích tiết diện ban đầu A₀
  • Cân khối lượng mẫu
  • Xác định độ ẩm (nếu yêu cầu)

6. Trình tự thực hiện

Bước 1: Lắp mẫu

  • Đặt mẫu chính tâm giữa hai bàn nén
  • Đảm bảo tiếp xúc đều và thẳng trục

Bước 2: Gia tải

  • Nén mẫu với tốc độ biến dạng dọc trục không đổi (thường 0,5 – 2%/phút theo TCVN 8868)
  • Ghi nhận tải trọng và biến dạng liên tục

Bước 3: Kết thúc thí nghiệm

Thí nghiệm dừng khi:

  • Mẫu xuất hiện mặt trượt phá hoại rõ ràng
  • Hoặc biến dạng dọc trục đạt 15%

7. Tính toán kết quả

7.1. Ứng suất nén tại thời điểm bất kỳ

σ=PA\sigma = \frac{P}{A}σ=AP​

Trong đó:

  • P: tải trọng tác dụng
  • A: diện tích hiệu chỉnh của mẫu

Diện tích hiệu chỉnh:A=A01−εA = \frac{A_0}{1 – \varepsilon}A=1−εA0​​

Với:

  • A₀: diện tích ban đầu
  • ε: biến dạng dọc trục

7.2. Cường độ kháng nén một trục

qu=PmaxAq_u = \frac{P_{max}}{A}qu​=APmax​​

Trong đó:

  • Pmax: tải trọng lớn nhất

7.3. Lực dính không thoát nước

cu=qu2c_u = \frac{q_u}{2}cu​=2qu​​

Áp dụng cho đất dính bão hòa trong điều kiện không thoát nước.

8. Đánh giá kết quả

Kết quả thí nghiệm cung cấp:

  • Giá trị qu (kPa hoặc MPa)
  • Giá trị cu
  • Dạng phá hoại của mẫu
  • Đường cong ứng suất – biến dạng

Các giá trị này được sử dụng để:

  • Phân loại trạng thái đất
  • Tính toán ổn định và sức chịu tải nền móng

9. Báo cáo kết quả thí nghiệm

Báo cáo bao gồm:

  • Thông tin mẫu (vị trí, độ sâu, loại đất)
  • Kích thước và độ ẩm
  • Tốc độ biến dạng
  • Giá trị qu và cu
  • Biến dạng tại phá hoại
  • Nhận xét dạng phá hoại
  • Ngày thử nghiệm và thông tin thiết bị

Related News

📞