Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12790:2020 về Đất, đá dăm dùng trong công trình giao thông - Phương pháp thử đầm nén Proctor trong phòng thí nghiệm quy định các phương pháp xác định mối quan hệ giữa độ ẩm và khối lượng thể tích khô của đất, đất gia cố chất liên kết, cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên dùng trong xây dựng công trình giao thông.

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực khảo sát, thiết kế, thi công, giám sát và nghiệm thu chất lượng đầm nén nền đường, móng đường bằng đất hoặc vật liệu hạt mịn, hạt thô của các công trình đường bộ, đường sắt và đường sân bay.

- Quy định về các phương pháp đầm nén Proctor

• Phương pháp đầm nén tiêu chuẩn (Standard Proctor): Sử dụng búa đầm có khối lượng 2,5 kg, chiều cao rơi tự do của búa là 305 mm. Phương pháp này áp dụng cho các yêu cầu đầm nén thông thường của nền đường.
• Phương pháp đầm nén cải tiến (Modified Proctor): Sử dụng búa đầm có khối lượng 4,54 kg, chiều cao rơi tự do của búa là 457 mm. Phương pháp này áp dụng cho các yêu cầu đầm nén cao, chịu tải trọng lớn như móng đường hoặc nền đường cấp cao.
• Mỗi phương pháp đầm nén (tiêu chuẩn hoặc cải tiến) được chia thành các phương pháp cụ thể (A, B, C, D) tùy thuộc vào kích cỡ hạt lớn nhất của vật liệu và loại cối đầm được sử dụng (cối nhỏ đường kính 101,6 mm hoặc cối lớn đường kính 152,4 mm).

- Yêu cầu về thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

• Cối đầm nén: Phải làm bằng kim loại, hình trụ tròn, có kích thước hình học và dung tích chuẩn xác theo quy định cho từng phương pháp đầm nén cụ thể.
• Búa đầm nén: Có thể sử dụng búa đầm thủ công hoặc máy đầm tự động, đảm bảo khối lượng búa, diện tích mặt búa và chiều cao rơi tự do đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
• Hệ thống sàng tiêu chuẩn: Bao gồm các cỡ sàng 19,0 mm; 9,5 mm; 4,75 mm để phân loại vật liệu và lựa chọn phương pháp đầm nén phù hợp.
• Các thiết bị phụ trợ khác: Cân kỹ thuật có độ chính xác phù hợp, tủ sấy có bộ phận tự động khống chế nhiệt độ ở mức (110 ± 5) độ C, kích tống mẫu, dao gạt bằng thép.

- Quy trình chuẩn bị mẫu và tiến hành đầm nén

• Chuẩn bị mẫu: Vật liệu được chuẩn bị theo phương pháp không sấy khô trước (giữ nguyên độ ẩm tự nhiên) hoặc phương pháp sấy khô trước ở nhiệt độ không quá 60 độ C. Tiến hành loại bỏ hoặc thay thế hạt quá cỡ tùy theo phương pháp áp dụng.
• Chế bị mẫu thử: Chuẩn bị ít nhất 5 mẫu thử có độ ẩm khác nhau, mỗi mẫu chênh lệch nhau khoảng 1% đến 2% độ ẩm để đảm bảo vẽ được đường cong đầm nén hoàn chỉnh bao quanh điểm tối ưu.
• Tiến hành đầm: Vật liệu được cho vào cối và đầm thành nhiều lớp (3 lớp đối với đầm tiêu chuẩn, 5 lớp đối với đầm cải tiến). Số chày đầm trên mỗi lớp là 25 chày (đối với cối nhỏ) hoặc 56 chày (đối với cối lớn).

- Tính toán kết quả và xác định các chỉ tiêu đầm nén

• Xác định khối lượng thể tích ẩm của từng mẫu sau khi đầm dựa trên khối lượng mẫu đất ẩm và dung tích thực tế của cối đầm.
• Xác định độ ẩm của vật liệu bằng cách sấy khô mẫu đất sau khi đầm ở nhiệt độ (110 ± 5) độ C đến khối lượng không đổi.
• Tính toán khối lượng thể tích khô của từng mẫu thử theo công thức liên hệ giữa khối lượng thể tích ẩm và độ ẩm thực tế của mẫu.
• Vẽ đường cong đầm nén biểu diễn mối quan hệ giữa độ ẩm và khối lượng thể tích khô. Đỉnh của đường cong này xác định trị số khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm tối ưu tương ứng.
• Thực hiện hiệu chỉnh khối lượng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm tối ưu khi mẫu vật liệu thí nghiệm có chứa tỷ lệ hạt quá cỡ (hạt nằm trên sàng 4,75 mm hoặc 19,0 mm) vượt quá mức quy định của tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12790:2020 có hiệu lực thi hành kể từ ngày ban hành, thay thế cho các quy định kỹ thuật cũ về đầm nén Proctor nhằm chuẩn hóa quy trình thí nghiệm vật liệu đất, đá dăm trong xây dựng công trình giao thông tại Việt Nam.