Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9350:2012 quy định về phương pháp phóng xạ để xác định độ ẩm và độ chặt của đất xây dựng ngay tại hiện trường. Đây là phương pháp tiên tiến, cho phép xác định nhanh chóng các chỉ tiêu vật lý của đất mà không làm phá hủy cấu trúc tự nhiên của nền đất trong quá trình thi công và kiểm tra chất lượng công trình.

Điều khoản này xác định giới hạn và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn:

• Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc xác định độ ẩm và độ chặt (khối lượng thể tích) của đất xây dựng tại hiện trường bằng thiết bị sử dụng nguồn phóng xạ.
• Phương pháp này được áp dụng đối với các loại đất dính, đất không dính, đất lẫn sỏi sạn hoặc đá phong hóa nhẹ, phục vụ công tác kiểm tra chất lượng đầm nén nền móng, đê đập, đường giao thông và các công trình đất khác.
• Không áp dụng phương pháp này cho các loại đất có chứa hàm lượng chất hữu cơ quá cao hoặc đất có lẫn các nguyên tố hóa học đặc biệt gây ảnh hưởng đến kết quả đo phóng xạ mà không có hiệu chỉnh phù hợp.

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần viện dẫn và phối hợp sử dụng với các tiêu chuẩn, quy định hiện hành liên quan đến:

• Các tiêu chuẩn quốc gia về an toàn bức xạ và an toàn nguồn phóng xạ trong quá trình vận chuyển, lưu giữ và sử dụng thiết bị đo tại hiện trường.
• Các tiêu chuẩn về phương pháp xác định độ ẩm và khối lượng thể tích của đất bằng phương pháp truyền thống (như phương pháp rót cát, phương pháp dao vòng) để làm cơ sở đối chứng và hiệu chuẩn thiết bị.

Tiêu chuẩn làm rõ các khái niệm chuyên ngành cốt lõi được sử dụng trong toàn bộ văn bản:

• Độ ẩm của đất tại hiện trường: Tỷ lệ phần trăm giữa khối lượng nước chứa trong đất và khối lượng hạt khô của đất.
• Độ chặt (Khối lượng thể tích tự nhiên/khô): Khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái tự nhiên hoặc trạng thái sấy khô hoàn toàn.
• Phương pháp phóng xạ (Nuclear method): Phương pháp đo gián tiếp dựa trên sự tương tác của tia gamma (để đo khối lượng thể tích) và hạt neutron (để đo độ ẩm) với các thành phần của đất.
• Thiết bị đo phóng xạ hiện trường: Thiết bị tích hợp nguồn phóng xạ, bộ phận đầu dò và bộ phận hiển thị kết quả đo.

Các nguyên tắc cơ bản và yêu cầu chung khi thực hiện phép đo bao gồm:

• Nguyên lý xác định độ chặt: Sử dụng nguồn phát tia gamma (thường là Cesium-137). Khi tia gamma đi qua đất, chúng bị hấp thụ và tán xạ bởi các electron trong đất. Mức độ suy giảm của tia gamma tỷ lệ thuận với mật độ electron, từ đó xác định được khối lượng thể tích ướt của đất.
• Nguyên lý xác định độ ẩm: Sử dụng nguồn phát neutron nhanh (thường là Americium-241/Beryllium). Các neutron nhanh va chạm với các hạt nhân hydro (chủ yếu có trong nước của đất) và bị làm chậm lại thành neutron nhiệt. Số lượng neutron nhiệt ghi nhận được tỷ lệ thuận với lượng nước (độ ẩm) trong đất.
• Yêu cầu về an toàn bức xạ: Đây là nội dung bắt buộc. Tất cả các tổ chức, cá nhân vận hành thiết bị phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định pháp luật về an toàn bức xạ, có giấy phép sử dụng nguồn phóng xạ, trang bị liều kế cá nhân và có phương án ứng phó sự cố bức xạ tại hiện trường.
• Hiệu chuẩn thiết bị: Thiết bị đo phóng xạ phải được hiệu chuẩn định kỳ bằng các khối chuẩn (bằng đá granite, đá vôi, hoặc vật liệu tương đương) và phải được kiểm chứng bằng phương pháp xác định trực tiếp (rót cát, dao vòng) tại từng công trình cụ thể để thiết lập hệ số hiệu chỉnh phù hợp.