TCVN 14134-3:2024 Đất dùng trong xây dựng đường bộ – Xác định thành phần hạt
📘 Xem văn bản gốc tiêu chuẩn TCVN 14134-3:2024
1. Giới thiệu chung
-
Mã số tiêu chuẩn: TCVN 14134-3:2024
-
Tên đầy đủ: Đất dùng trong xây dựng đường bộ – Phương pháp xác định thành phần hạt
-
Tên tiếng Anh: Soils for road construction – Determination of particle size distribution
-
Cơ quan ban hành: Bộ Giao thông vận tải phối hợp với Bộ Khoa học và Công nghệ
-
Phạm vi áp dụng:
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định thành phần hạt của đất dùng trong xây dựng đường bộ, bao gồm cả thí nghiệm sàng khô, sàng ướt và thí nghiệm tỷ trọng kế (hydrometer) đối với phần hạt mịn.
Áp dụng cho tất cả các loại đất, cát, đất sét, sỏi, vật liệu đắp nền và móng đường.
2. Ý nghĩa và mục đích
Thành phần hạt là chỉ tiêu cơ bản nhất trong phân loại đất.
Nó phản ánh tỷ lệ phần trăm các nhóm hạt khác nhau có trong đất:
-
Hạt sỏi (>2 mm)
-
Hạt cát (0,063 – 2 mm)
-
Hạt bụi (0,002 – 0,063 mm)
-
Hạt sét (<0,002 mm)
👉 Việc xác định chính xác thành phần hạt giúp:
-
Phân loại đất theo hệ thống USCS hoặc AASHTO,
-
Đánh giá tính chất cơ học và thủy lực (độ thấm, độ chặt, khả năng nén lún),
-
Lựa chọn giải pháp thi công và xử lý nền móng,
-
Là cơ sở để thiết kế cấp phối đất, vật liệu đắp và kết cấu nền đường.
3. Nguyên tắc
Phép thử dựa trên việc:
-
Tách đất thành các nhóm hạt có kích thước khác nhau bằng phương pháp sàng cơ học (đối với hạt lớn hơn 0,063 mm),
-
Phân tích bằng phương pháp tỷ trọng kế (hydrometer) cho phần hạt nhỏ hơn 0,063 mm.
Kết quả được thể hiện dưới dạng bảng phân bố thành phần hạt (%) và đường cong cấp phối hạt (grading curve).
4. Thiết bị và dụng cụ
| Tên thiết bị / dụng cụ | Công dụng chính |
|---|---|
| Bộ sàng tiêu chuẩn (2 mm đến 0,063 mm) | Tách các cỡ hạt đất |
| Máy sàng rung cơ học | Tăng độ chính xác khi sàng khô hoặc sàng ướt |
| Cân kỹ thuật (0,01 g) | Cân mẫu và phần còn lại trên từng sàng |
| Bình tỷ trọng kế (Hydrometer 152H) | Xác định hàm lượng hạt mịn |
| Ống đong 1000 ml, nhiệt kế, đồng hồ bấm giờ | Dùng trong thí nghiệm tỷ trọng kế |
| Tủ sấy 105 ± 5°C | Sấy khô mẫu đến khối lượng không đổi |
| Dung dịch phân tán (Na₆P₆O₁₈ 4%) | Phân tán các hạt mịn kết dính |
| Que khuấy, cốc đong, phễu, chổi mềm | Chuẩn bị và làm sạch mẫu |
👉 Bộ thiết bị thí nghiệm thành phần hạt tiêu chuẩn TCVN – ASTM có sẵn tại:
🔗 https://thietbikiemdinh.com/thi-nghiem-dat
5. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm
-
Mẫu được lấy và xử lý theo TCVN 2683:2012.
-
Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 105 ± 5°C đến khối lượng không đổi.
-
Tùy loại đất:
-
Đối với đất có nhiều hạt lớn: chia mẫu ≥ 500 g.
-
Đối với đất hạt mịn: khoảng 100–200 g là đủ.
-
-
Loại bỏ tạp chất hữu cơ, rễ cây, sỏi lớn không thuộc phạm vi thử.
6. Quy trình thí nghiệm
6.1. Phần hạt ≥ 0,063 mm – Phương pháp sàng khô hoặc sàng ướt
-
Cân mẫu khô ban đầu (m₀).
-
Đổ đất lên bộ sàng từ lớn đến nhỏ, sàng bằng tay hoặc máy rung trong 10–15 phút.
-
Cân phần đất còn lại trên từng sàng (mᵢ).
-
Tính phần trăm khối lượng còn lại và tích lũy.
💡 Nếu đất chứa nhiều hạt mịn kết dính → rửa ướt trên sàng 0,063 mm, sấy lại phần còn lại rồi cân chính xác.
6.2. Phần hạt < 0,063 mm – Phương pháp tỷ trọng kế (Hydrometer)
-
Cân phần mẫu qua sàng 0,063 mm (m₁).
-
Trộn mẫu với dung dịch phân tán (Na₆P₆O₁₈) trong bình 1000 ml.
-
Khuấy đều, để lắng và đo độ đục bằng tỷ trọng kế tại các thời điểm t₁, t₂, t₃,…
-
Tra bảng chuẩn của hydrometer để tính hàm lượng hạt có đường kính < D₁, D₂,…
-
Từ đó xác định phần trăm các nhóm hạt (sét, bụi) dựa trên kích thước tương ứng.
7. Tính toán kết quả
7.1. Thành phần hạt
pi=mim0×100p_i = \frac{m_i}{m_0} \times 100
với:
-
pip_i: phần trăm khối lượng còn lại trên sàng i (%),
-
mim_i: khối lượng đất còn lại trên sàng i (g),
-
m0m_0: khối lượng mẫu ban đầu (g).
7.2. Thành phần tích lũy
Pi=100−∑j=1ipjP_i = 100 – \sum_{j=1}^{i} p_j
Tổng PiP_i là phần trăm đất lọt qua sàng tương ứng.
7.3. Vẽ đường cong cấp phối
-
Trục hoành (x): đường kính hạt (mm, log scale).
-
Trục tung (y): phần trăm lọt sàng (%).
-
Đường cong cho biết tính liên tục và độ mịn của đất.
8. Báo cáo kết quả
Báo cáo phải ghi rõ:
-
Tên và ký hiệu mẫu, vị trí lấy mẫu, độ sâu, ngày lấy mẫu.
-
Phương pháp sử dụng (sàng khô/ướt, tỷ trọng kế).
-
Bảng kết quả: khối lượng từng phần sàng, phần trăm lọt sàng.
-
Đường cong cấp phối vẽ trên giấy log hoặc phần mềm Excel.
-
Nhận xét loại đất theo thành phần (đất cát, sét, pha, bụi…).
Ví dụ:
| Sàng (mm) | Khối lượng còn lại (g) | Tỷ lệ còn lại (%) | Tỷ lệ lọt sàng (%) |
|---|---|---|---|
| 2,00 | 20,1 | 10,1 | 89,9 |
| 0,5 | 35,8 | 18,0 | 71,9 |
| 0,25 | 40,2 | 20,1 | 51,8 |
| 0,063 | 60,4 | 30,2 | 21,6 |
| <0,063 | 43,5 | 21,6 | 0,0 |
9. Sai số và kiểm soát chất lượng
| Thông số | Giới hạn sai số cho phép |
|---|---|
| Sai số cân mẫu | ± 0,01 g |
| Tổng khối lượng sau thí nghiệm so với ban đầu | ≤ 1% |
| Nhiệt độ dung dịch trong phép tỷ trọng kế | 20 ± 2°C |
| Sai khác giữa 2 phép thử lặp lại | ≤ 3% với hạt mịn, ≤ 1% với hạt thô |
10. Ứng dụng thực tế
Thí nghiệm xác định thành phần hạt theo TCVN 14134-3:2024 được áp dụng trong:
-
Thiết kế cấp phối vật liệu đắp nền, móng đường giao thông,
-
Đánh giá khả năng đầm nén và thoát nước của đất,
-
Phân loại vật liệu nền móng theo tiêu chuẩn TCVN và AASHTO,
-
Kiểm định chất lượng đất tại phòng thí nghiệm và hiện trường.
11. Tiêu chuẩn liên quan
-
TCVN 2683:2012 – Lấy mẫu, bao gói, vận chuyển và bảo quản mẫu.
-
TCVN 4200:2012 – Xác định tính nén lún của đất trong phòng thí nghiệm.
-
TCVN 4201:2012 – Xác định độ chặt tiêu chuẩn (Proctor).
-
TCVN 4196:2012 – Xác định độ ẩm của đất.
-
ASTM D422 / AASHTO T88 – Tiêu chuẩn quốc tế tương đương về phân tích thành phần hạt.
12. Kết luận
TCVN 14134-3:2024 là tiêu chuẩn nền tảng trong phân tích cơ lý đất phục vụ xây dựng đường bộ và công trình giao thông.
Việc xác định chính xác thành phần hạt giúp:
-
Hiểu rõ đặc tính vật liệu nền,
-
Kiểm soát chất lượng thi công,
-
Đảm bảo độ bền, ổn định và khả năng chịu tải của kết cấu nền đường.
👉 Tham khảo các thiết bị thí nghiệm thành phần hạt đạt chuẩn TCVN – ASTM tại:
🔗 https://thietbikiemdinh.com/thi-nghiem-dat-dia-chat
Cần thêm thông tin vui lòng liên hệ:
📌 PHÚ AN PHÁT
📞 Hotline: 093 713 9966
📧 Email: congphu.anphat@gmail.com
🌐 Website: https://thietbikiemdinh.com
▶️ YouTube: youtube.com/@thietbikiemdinh
▶️ Facebook: facebook.com/thietbikiemdinh
