Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11893:2017

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11893:2017 quy định các phương pháp thử nghiệm đối với vật liệu bentonite dạng bột và dung dịch bentonite được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng công trình. Tiêu chuẩn này đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong công nghệ khoan tạo lỗ như thi công cọc nhồi, tường vây và các công trình ngầm, giúp kiểm soát chất lượng vật liệu đầu vào và giám sát chất lượng dung dịch giữ thành hố khoan trong suốt quá trình thi công.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

TCVN 11893:2017 áp dụng cho các tổ chức, cá nhân thực hiện việc thử nghiệm, giám sát và nghiệm thu chất lượng vật liệu bentonite trong xây dựng. Đối tượng áp dụng bao gồm:

• Vật liệu bentonite thương phẩm dạng bột mịn.
• Dung dịch bentonite (bùn khoan) được pha chế tại hiện trường phục vụ thi công xây dựng.

Các phương pháp thử nghiệm cốt lõi theo TCVN 11893:2017

Tiêu chuẩn quy định chi tiết quy trình, thiết bị và phương pháp tính toán kết quả cho các chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng của bentonite, bao gồm:

• Xác định khối lượng thể tích (tỷ trọng) của dung dịch: Sử dụng dụng cụ cân bùn (mud balance) để xác định khối lượng trên một đơn vị thể tích của dung dịch bentonite, giúp kiểm soát khả năng giữ thành và áp lực thủy tĩnh của dung dịch trong hố khoan.
• Xác định độ nhớt phễu Marsh: Đo thời gian cần thiết để một thể tích dung dịch bentonite xác định (thường là 946 ml) chảy qua phễu Marsh tiêu chuẩn. Chỉ số này phản ánh độ đặc, loãng và khả năng lưu chuyển của dung dịch.
• Xác định hàm lượng cát: Sử dụng bộ dụng cụ đo hàm lượng cát (bình đo và lưới lọc) để xác định tỷ lệ phần trăm thể tích hạt cát có đường kính lớn hơn 74 micromet lẫn trong dung dịch. Việc kiểm soát hàm lượng cát giúp tránh hiện tượng lắng cặn dưới đáy hố khoan.
• Xác định lượng mất nước (lượng lọc) và chiều dày bánh bùn: Sử dụng thiết bị lọc áp suất tiêu chuẩn để đo thể tích nước thoát ra từ dung dịch dưới áp suất xác định trong khoảng thời gian quy định, đồng thời đo chiều dày lớp bánh sét (bánh bùn) hình thành trên giấy lọc. Chỉ tiêu này đánh giá khả năng tạo màng ngăn nước thấm vào thành hố khoan.
• Xác định trị số pH: Sử dụng máy đo pH hoặc giấy chỉ thị màu để xác định tính kiềm hoặc axit của dung dịch bentonite. Trị số pH tối ưu giúp duy trì độ ổn định và các tính chất keo của bentonite.
• Xác định lực đông kết giới hạn (sức căng tĩnh): Đo khả năng tạo cấu trúc gel của dung dịch khi ở trạng thái tĩnh sau các khoảng thời gian quy định (thường là 10 giây và 10 phút), giúp đánh giá khả năng giữ các hạt mùn khoan không bị lắng xuống khi ngừng tuần hoàn dung dịch.

Ý nghĩa và ứng dụng thực tế của tiêu chuẩn

Việc áp dụng nghiêm ngặt các phương pháp thử theo TCVN 11893:2017 mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho công tác thi công nền móng:

• Đảm bảo tính chính xác và đồng nhất trong việc đánh giá chất lượng vật liệu bentonite giữa các phòng thí nghiệm và đơn vị kiểm định.
• Giúp nhà thầu chủ động điều chỉnh tỷ lệ pha chế dung dịch bentonite phù hợp với từng điều kiện địa chất cụ thể tại công trường.
• Hạn chế tối đa các sự cố sạt lở thành hố khoan, mất dung dịch hoặc lắng cặn quá mức cho phép, từ đó nâng cao chất lượng và độ an toàn của cọc nhồi và tường vây.