Tổng quan về thí nghiệm đầm chặt đất

Đầm đất chặt trong nông nghiệp, trong thi công xây dựng là nén chặt đất tự nhiên trên một quy mô địa chất, để củng cố lớp đất gần bề mặt.

Tham khảo thêm các bài viết:

• +4 cách đầm đất thủ công, bằng máy được yêu thích nhất trong xây dựng
• Các biện pháp thi công đường bê tông xi măng, thi công đường nhựa
• Hướng dẫn chi tiết tiêu chuẩn đầm bê tông như thế nào? 

1. Trong kỹ thuật địa chất, nén chặt đất là quá trình trong đó ứng suất được áp dụng cho đất gây ra sự đầm nén do không khí bị dịch chuyển từ lỗ hổng không khí giữa các hạt đất. Khi ứng suất được áp dụng gây ra sự không nén chặt, đầm lầy do nước (hoặc chất lỏng khác) di chuyển trong lòng đất giữa các hạt đất, sau đó kết dính với nhau gây ra sự lầy lội.
2. Thông thường, lực nén là kết quả của máy móc hạng nặng làm nén đất , nhưng nó cũng có thể xảy ra do sự di chuyển số lượng lớn, ví dụ như các cuộc diễu hành của con người, sự di cư số lượng lớn của các loài động vật.
3. Trong khoa học đất và nông học , nén chặt đất thường là sự kết hợp của cả kỹ thuật đầm nén và củng cố nền đất, có thể xảy ra do thiếu nước, bốc hơi nước trong đất, gây ra các lỗ hổng không khí trong đất. Đất bị ảnh hưởng trở nên ít có khả năng hấp thụ nước mưa, do đó bị xói lở hoặc di chuyển thành dòng dưới đáy mặt đất.
4. Thực vật không thể sinh tồn trong đất nén bởi vì các hạt khoáng được ép lại với nhau, để lại ít không gian cho không khí và nước, vốn rất cần thiết cho rễ cây phát triển. Các loài động vật đào bới cũng không thể sinh tồn, bởi vì đất dày đặc khó thâm nhập hơn.
5. Khả năng của một loại đất để phục hồi lại trạng thái ban đầu sau khi đầm chặt, nén đất này phụ thuộc vào khí hậu, khoáng vật và động vật. Các loại đất có nở ra, phồng lên, chẳng hạn như vertisols , phục hồi nhanh chóng từ lúc bị đầm nén, nơi các điều kiện độ ẩm biến đổi (khí hậu khô thu hạn làm cho nó bị nứt). Nền đất sét không bị nứt khi chúng khô không thể phục hồi từ sự nén chặt trừ khi chúng chứa vật nuôi ở dưới đất như giun đất.

Những loại máy móc công cụ giúp đầm chặt đất

• Một cẩu xúc đất để lấp đầy đường ống trên ống cống mới được tạo thành, tạo thành một sự hỗ trợ ổn định cho một mặt đường mới.

Cẩu xúc đất

• Lu rung 25 tấn được trang bị trống bằng chân cừu, thường được dùng để nén các bề mặt đất nơi cần nén đất cường độ lớn.

Lu rung 25 tấn

• Máy lu rung với quả lu trống trơn như được sử dụng để nén nhựa đường và đất dạng hạt.

Máy lu rung trơn

• Sử dụng máy đầm cóc, máy đầm đất trong thi công nhà dân, tại các rãnh, mương

Sử dụng máy đầm cóc để thi công đầm đất

==> Xem ngay: 13 mẫu máy đầm cóc thịnh hành nhất Việt Nam năm 2018

Nén đất là gì?

• Nén đất là một phần quan trọng trong quá trình xây dựng. Nó được sử dụng để hỗ trợ cho các thực thể kết cấu như xây dựng nền móng, đường bộ, lối đi và cấu trúc giữ chặt đất. Đối với một loại đất nhất định, một số tính chất nhất định thì phải có phương pháp nén đất, đầm chặt đất cụ thể.
• Nhìn chung, nên chọn xây dựng trên các nền đất có sự ổn định cao và đã được thăm dò kỹ lưỡng, tương đối không nén đất mà ảnh hưởng đến kết cấu nền đất trong tương lai, làm thay đổi hàm lượng nước trong đất hoặc các yếu tố khác, đảm bảo độ bền và an toàn chống lại sự suy giảm kết cấu đất, và có tích hợp thấm nước.
• Khi một khu vực được lấp đầy hoặc lấp đầy đất theo các lớp được gọi là đất nhiều tầng. Khả năng của các lớp phủ đầu tiên được nén chặt sẽ phụ thuộc vào điều kiện của vật liệu tự nhiên được che phủ. Nếu vật liệu không phù hợp được đặt tại chỗ và được lấp đầy, nó có thể nén trong một thời gian dài dưới trọng lượng của đất lấp đầy, gây ra các vết nứt nền dưới đáy hoặc trong bất kỳ cấu trúc nào được lấp đầy. Để xác định xem đất tự nhiên có hỗ trợ các lớp lấp đầy đầu tiên hay không,chúng ta có thể kiểm chứng bằng cách sử dụng một thiết bị xây dựng nặng (thông thường, thiết bị nén chặt hoặc thiết bị kéo) để nén đất thử trong thơi gian dài xem lớp đất có bị nén nhiều hay ít.
• Để đảm bảo độ chặt đất hoàn toàn đạt được, thông số kỹ thuật của dự án sẽ chỉ ra mật độ đất cần thiết hoặc mức độ nén phải đạt được. Những thông số kỹ thuật này thường được đề xuất bởi một kỹ sư địa kỹ thuật trong một báo cáo kỹ thuật địa kỹ thuật.
• Các loại đất có các chỉ số như sự phân bố hạt có kích thước, hình dạng của các hạt đất, trọng lượng riêng của chất rắn đất, và số lượng và loại khoáng chất đất sét, có một ảnh hưởng lớn đến độ khô tối đa và độ ẩm tối ưu. Nó cũng có ảnh hưởng lớn đến cách các vật liệu nên được đầm chặt trong các tình huống nhất định. Nén đất được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị nặng.
• Trong cát và sỏi, thiết bị thường rung động, gây ra sự định hướng lại của các hạt đất thành một cấu hình dày đặc hơn. Trong đất sét , máy lu rung thường được sử dụng, để tạo ra các khu vực nhỏ của cắt mạnh mẽ , mà không khí ra khỏi đất.
• Việc xác định độ nén đầy đủ được thực hiện bằng cách xác định mật độ tại chỗ của đất và so sánh nó với mật độ tối đa được xác định bởi một thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Các thử nghiệm phòng thí nghiệm thường được sử dụng nhất được gọi là kiểm tra nén Proctor và có hai phương pháp khác nhau trong việc có được mật độ tối đa. Họ là Proctor tiêu chuẩn và kiểm tra Proctor sửa đổi ; Proctor được sửa đổi thường được sử dụng hơn.
• Trong khi đất dưới cấu trúc và vỉa hè cần phải được đầm chặt, điều quan trọng là sau khi xây dựng để giải phóng các khu vực được cảnh quan để thực vật có thể phát triển.

Các phương pháp nén đất

• Có một số phương tiện có thể nén chặt của vật liệu đất. Một số thích hợp hơn cho việc nén chặt đất hơn những loại khác, trong khi có một số kỹ thuật chỉ thích hợp nén đất trong các điều kiện cụ thể. Một số phù hợp hơn với việc nén các vật liệu không phải đất như nhựa đường . Nói chung, chúng ta có thể áp dụng các phương pháp kỹ thuật hiệu quả nhất.

Các kỹ thuật có sẵn có thể được phân loại là:

1. Tĩnh - một ứng suất lớn được từ từ áp dụng cho đất và sau đó được giải phóng đất.
2. Tác động - sự căng thẳng được áp dụng bằng cách thả một khối có trọng lượng lớn lên bề mặt của đất.
3. Rung - ứng suất được áp dụng nhiều lần và nhanh chóng thông qua một tấm hoặc búa được điều khiển bằng máy móc. Thường được gọi là máy lu rung.
4. Gyrating - một ứng suất tĩnh được áp dụng và duy trì theo một hướng trong khi đất là một chuyển động gyratory về trục tải tĩnh. Giới hạn trong các ứng dụng trong phòng thí nghiệm.
5. Cán - một hình trụ nặng được cuộn trên bề mặt của đất. Thường được sử dụng trên sân thể thao. Máy đầm lăn thường được trang bị các thiết bị rung để nâng cao hiệu quả của chúng.
6. Nhào - cắt được áp dụng bằng chuyển động xen kẽ ở các vị trí liền kề. Một ví dụ, kết hợp với cán nén, là con lăn 'chân cừu' được sử dụng trong việc nén chất thải tại các bãi rác .

Các công ty máy xây dựng có sẵn để đạt được đầm chặt đất là vô cùng đa dạng và được mô tả ở nơi khác .

Các phương pháp thí nghiệm đầm chặt đất  trong phòng thí nghiệm:

Máy đầm đất, máy đầm cóc được sử dụng để thực hiện các phương pháp thử nghiệm bao gồm các phương pháp nén trong phòng thí nghiệm được sử dụng để xác định mối quan hệ giữa hàm lượng nước và trọng lượng đơn vị khô của đất. Đất được đặt ở vị trí kỹ thuật được đầm chặt thành trạng thái dày đặc để đạt được các đặc tính kỹ thuật thỏa đáng như độ bền cắt, độ nén hoặc độ thấm.

Ngoài ra, đất nền thường được đầm chặt để cải thiện tính chất kỹ thuật của chúng. Các thử nghiệm nén trong phòng thí nghiệm cung cấp cơ sở để xác định tỷ lệ phần trăm nén và hàm lượng nước cần thiết để đạt được các đặc tính kỹ thuật cần thiết, và để kiểm soát việc xây dựng để đảm bảo rằng độ chặt và lượng nước cần thiết đạt được.

Tham khảo thêm các phương pháp thử nghiệm nén chặt đất trong phòng thí nghiệm như EN 13286-2, EN 13286-47, ASTM D698, ASTM D1557, AASHTO T99, AASHTO T180, AASHTO T193, BS 1377…