Vải Địa Kỹ Thuật – Phương Pháp Xác Định Kích Thước Lỗ Lọc Bằng Thép Thử Sàng Ướt
Lời Nói Đầu
Tiêu chuẩn TCVN 8486:2010 được chuyển đổi từ 14 TCN 94-1996 theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật, và điểm a khoản 1 Điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ về quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
Tiêu chuẩn này do Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, và Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
1. Phạm Vi Áp Dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định kích thước lỗ lọc của tất cả các loại vải địa kỹ thuật bằng phép thử sàng ướt.
2. Tài Liệu Viện Dẫn
TCVN 8220:2009: Vải địa kỹ thuật – Phương pháp xác định độ dày danh định.
TCVN 8221:2009: Vải địa kỹ thuật – Phương pháp xác định khối lượng trên đơn vị diện tích.
TCVN 8222:2009: Vải địa kỹ thuật – Quy định chung về lấy mẫu, thử mẫu và xử lý thống kê.
3. Thuật Ngữ và Định Nghĩa
3.1. Vải Địa Kỹ Thuật (Geotextile): Loại vải sản xuất từ polyme tổng hợp, có thể dệt, không dệt hoặc phức hợp, dùng để gia cố, phân cách, bảo vệ, và tiêu thoát nước trong xây dựng.
3.2. Kích Thước Lỗ Lọc O90 (Opening Size O90): Kích thước lỗ lọc O90 được xác định bằng d90 trên đường phân bố thành phần hạt.
3.3. Hệ Số Đồng Nhất Cu (Coefficient of Uniformity): Tỷ số giữa d60 và d10 của vật liệu hạt, trong đó:
d60: Kích thước mà 60% khối lượng hạt lọt qua.
d10: Kích thước mà 10% khối lượng hạt lọt qua.
4. Nguyên Tắc
Kích thước lỗ lọc của vải địa kỹ thuật được xác định bằng phép thử sàng ướt trong điều kiện không tải trọng, dựa trên khối lượng vật liệu hạt (thường là đất hoặc cát) lọt qua vải địa kỹ thuật.
5. Thiết Bị Thử và Vật Liệu Hạt Dùng Cho Việc Thử
5.1. Thiết Bị Thử
Thiết bị chính là hệ sàng ướt hình trụ có thể lắp mẫu thử hình tròn đường kính ít nhất 130 mm, bao gồm:
Ống cấp nước: Cung cấp nước đều trong quá trình thử.
Vòi phun: Công suất 0.5 lít/phút, áp lực 300 kPa.
Lưới đỡ mẫu: Đường kính sợi 1 mm, kích thước mắt lưới 10 mm ± 1 mm, giúp giữ mẫu không bị biến dạng.
Khay thu hỗn hợp nước và vật liệu: Nối với phễu lọc, đảm bảo kín, tránh thất thoát vật liệu.
Phễu lọc: Dùng giấy lọc có kích thước lỗ lớn nhất 10 µm.
5.2. Vật Liệu Hạt Dùng Để Thử
Yêu cầu: Không tan trong nước, hình dạng và kích thước hạt đồng đều, chủ yếu hình tròn, nhẵn, hạn chế dạng vảy hoặc cạnh sắc.
Hệ số đồng đều Cu: 3 ≤ Cu ≤ 20.
Miền phân bố kích thước: d20 ≤ O90 ≤ d80 và phân bố kích thước theo tỷ lệ phần trăm nằm trong giới hạn.
6. Mẫu Thử
6.1. Kích Thước Mẫu
Kích thước: Mẫu thử hình tròn, đường kính không nhỏ hơn 130 mm, lấy bằng khuôn hoặc compa và kéo sắc.
6.2. Số Lượng Mẫu Thử
Số lượng: Theo TCVN 8222:2009, ít nhất 5 mẫu trong mọi trường hợp.
7. Cách Tiến Hành
Tiến hành thử trong điều kiện tiêu chuẩn theo TCVN 8222:2009, với các bước:
Sấy mẫu ở 70°C đến khối lượng không đổi, xác định khối lượng khô chính xác đến 0.1 g.
Ngâm mẫu trong nước tại nhiệt độ phòng thí nghiệm trong 12 giờ, sử dụng dung dịch Aryalkylsulfonate 0.1%.
Lắp mẫu vào sàng, giữ mẫu phẳng không bị kéo giãn.
Xác định khối lượng khô của vật liệu hạt, tỷ lệ 7 kg ± 0.1 kg/m² diện tích mẫu.
Đổ đều vật liệu hạt lên bề mặt mẫu.
Mở vòi phun nước, tưới đều bề mặt mẫu, điều chỉnh lượng nước không ngập vật liệu hạt.
Bật sàng hoạt động, điều chỉnh biên độ lắc 1.5 mm.
Thu nước và vật liệu lọt qua mẫu bằng phễu lọc.
Sau 600 giây, tắt máy và khóa vòi phun nước.
Tháo mẫu, giữ nguyên vật liệu hạt dính trên mẫu.
Sấy khô vật liệu lọt qua mẫu và vật liệu còn dính trên mẫu.
Xác định khối lượng khô của vật liệu hạt dính trên mẫu và vật liệu lọt qua mẫu, tính tỷ lệ thất thoát.
8. Tính Toán Kết Quả
Loại bỏ kết quả thử không đạt yêu cầu, vẽ đồ thị phân bố kích thước hạt, xác định kích thước lỗ lọc O90 bằng phương pháp đồ thị.
9. Báo Cáo Thử Nghiệm
Báo cáo gồm:
Viện dẫn tiêu chuẩn.
Số và ký hiệu thiết bị thử.
Thứ nguyên dùng tính toán kết quả.
Các giá trị tiêu biểu và kết quả riêng lẻ.
Thông tin chi tiết về các kết quả dị thường và các thay đổi trong điều kiện thử.
10. Lưu Mẫu
Mẫu lưu có diện tích nhỏ nhất 1 m², lưu trong điều kiện tiêu chuẩn theo TCVN 8222:2009, thời gian lưu tối thiểu 28 ngày.
Phụ Lục: Hướng Dẫn Xác Định Kích Thước Lỗ Lọc O90
Xác định thang giá trị O90: d20 ≤ O90 ≤ d80.
Xác định cỡ sàng phân tích: Chọn bộ sàng có kích thước mắt lưới từ hai phía giá trị dự đoán của O90, giới hạn bởi d20 và d80.
Kiểm tra kết quả thử: Kết quả thử 3 mẫu chấp nhận nếu (|Ptb – PI|/|Ptb|) x 100 < 25%.
Phân tích thành phần vật liệu hạt: Dùng bộ sàng có các cỡ tương ứng để phân tích thành phần hạt lọt qua mẫu thử.
Xác Định Kích Thước Lỗ Lọc Bằng Đồ Thị
Sử dụng đồ thị quan hệ giữa thành phần vật liệu hạt lọt qua mẫu và kích thước sàng để xác định kích thước lỗ lọc O90 của vải địa kỹ thuật.
