Cách đo modun độ mịn cát theo TCVN 7572 phần 2
Đo modun độ mịn Mk là thí nghiệm rây sàng thực hiện theo TCVN 7572 phần 2, dùng bộ 6 rây tiêu chuẩn kích thước 0,14 mm đến 4,75 mm. Kết quả là chỉ số Mk phản ánh độ thô hoặc mịn tổng thể của mẫu cát, từ đó phân loại và xác nhận phù hợp ứng dụng.
1. Dụng cụ và thiết bị
| Thiết bị | Thông số | Ghi chú |
|---|---|---|
| Bộ rây tiêu chuẩn | 4,75 — 2,36 — 1,18 — 0,60 — 0,30 — 0,14 mm + khay đáy | Rây đồng hoặc thép không gỉ, lưới dệt vuông |
| Cân kỹ thuật | Độ chính xác 0,1 g, tối đa 2.000 g | Hiệu chỉnh trước khi dùng |
| Tủ sấy | 105 ± 5°C, thoáng gió | Sấy đến khối lượng không đổi |
| Máy rây rung | Tần số 50 Hz, biên độ 0,5–1,0 mm | Có thể rây tay nếu không có máy |
| Bàn chải mềm | — | Làm sạch rây sau thí nghiệm |
2. Chuẩn bị mẫu
- Lấy mẫu cát đại diện tối thiểu 5 kg từ lô vật liệu theo TCVN 7572 phần 1.
- Trải mẫu ra khay, sấy ở 105 ± 5°C đến khi khối lượng ổn định (chênh lệch giữa 2 lần cân cách nhau 1 giờ không quá 0,1%).
- Để nguội tự nhiên đến nhiệt độ phòng (không đặt cạnh quạt gió).
- Dùng phương pháp chia tư lấy mẫu thử 1.000 ± 10 g (m₀).
3. Tiến hành rây sàng
- Xếp bộ rây theo thứ tự từ trên xuống: 4,75 → 2,36 → 1,18 → 0,60 → 0,30 → 0,14 mm → khay đáy.
- Đổ mẫu lên rây trên cùng (4,75 mm), đậy nắp.
- Rây bằng máy: 10–15 phút. Rây tay: lắc theo đường tròn và lên xuống xen kẽ, tổng 20–30 phút.
- Cân lượng cát giữ lại trên từng rây (a₁ đến a₆) và khay đáy (a₇). Ghi kết quả vào bảng.
- Kiểm tra bảo toàn khối lượng: Σaᵢ = m₀ ± 1%. Nếu lệch hơn 1% phải làm lại.
4. Tính toán kết quả
4.1 Phần trăm giữ lại riêng lẻ
Aᵢ (%) = aᵢ / m₀ × 100
Trong đó aᵢ là khối lượng giữ lại trên rây thứ i (g), m₀ là khối lượng mẫu ban đầu (g).
4.2 Phần trăm tích lũy
B₁ = A₁ (trên rây 4,75 mm)
B₂ = A₁ + A₂ (trên rây 2,36 mm)
B₃ = A₁ + A₂ + A₃ (trên rây 1,18 mm)
… và tiếp tục đến B₆ (trên rây 0,14 mm)
4.3 Tính Mk
Mk = (B₁ + B₂ + B₃ + B₄ + B₅ + B₆) / 100
Tổng 6 giá trị % tích lũy trên 6 rây (không tính khay đáy) chia cho 100.
5. Ví dụ tính Mk thực tế
| Rây (mm) | Giữ lại (g) | Aᵢ (%) | Bᵢ tích lũy (%) |
|---|---|---|---|
| 4,75 | 5 | 0,5 | 0,5 |
| 2,36 | 60 | 6,0 | 6,5 |
| 1,18 | 140 | 14,0 | 20,5 |
| 0,60 | 280 | 28,0 | 48,5 |
| 0,30 | 320 | 32,0 | 80,5 |
| 0,14 | 150 | 15,0 | 95,5 |
| Khay đáy | 45 | 4,5 | — |
| Tổng | 1.000 | 100 | — |
Mk = (0,5 + 6,5 + 20,5 + 48,5 + 80,5 + 95,5) / 100 = 252 / 100 = 2,52
→ Kết luận: Cát trung (Mk = 2,52, nằm trong dải 2,0–2,8), đạt yêu cầu dùng cho bê tông (Mk ≥2,0 theo TCVN 7570).
6. Kiểm tra và duy trì rây
- Kiểm tra mắt rây định kỳ bằng kính lúp: mắt rây bị méo hoặc giãn làm sai kết quả.
- Sau mỗi thí nghiệm, làm sạch rây bằng bàn chải mềm và nước sạch — không dùng bàn chải cứng làm biến dạng lưới.
- Không để rây tiếp xúc axit (nước vôi, xi măng ướt) vì ăn mòn lưới thép.
- Hiệu chuẩn cân trước mỗi đợt thí nghiệm.
7. Sai số cho phép
Thực hiện thí nghiệm 2 lần trên 2 mẫu thử song song từ cùng mẫu tổ hợp. Chênh lệch Mk giữa hai lần ≤0,2 là chấp nhận, lấy giá trị trung bình. Nếu lệch >0,2 phải làm lại thí nghiệm từ đầu.
Kết luận
Thí nghiệm rây sàng theo TCVN 7572 phần 2 là phương pháp trực tiếp, chính xác và đơn giản để đo Mk cát. Thực hiện đúng quy trình 4 bước — chuẩn bị mẫu, rây, cân và tính toán — cho kết quả Mk tin cậy phục vụ phân loại cát và lập phối liệu bê tông.