Bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường 0–25% – Rapid Moisture Tester

Bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường 0–25% – Rapid Moisture Tester

Bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường là thiết bị dùng để xác định nhanh hàm lượng nước có trong đất, cát và cốt liệu mịn. Thiết bị phù hợp sử dụng tại công trường, phòng thí nghiệm hiện trường và các đơn vị kiểm định vật liệu xây dựng.

Khác với phương pháp sấy mẫu trong tủ sấy, thiết bị cho kết quả chỉ sau vài phút. Người sử dụng không cần nguồn điện. Kết quả được đọc trực tiếp trên đồng hồ kim.

Thiết bị còn được gọi bằng các tên:

• Bộ ẩm nhanh hiện trường;
• Máy đo độ ẩm nhanh của đất;
• Máy đo độ ẩm cát hiện trường;
• Rapid Moisture Tester;
• Calcium Carbide Moisture Tester;
• Calcium Carbide Gas Pressure Moisture Tester.

Hình ảnh thực tế bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường dải đo 0–25%.

Bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường là gì?

Bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường là một thiết bị cầm tay hoạt động theo phương pháp áp suất khí canxi cacbua.

Mẫu đất hoặc cát được cân theo khối lượng quy định. Sau đó, mẫu được cho vào bình kín cùng thuốc thử canxi cacbua, ký hiệu hóa học là CaC₂.

Khi canxi cacbua tiếp xúc với nước trong mẫu, phản ứng hóa học sẽ tạo ra khí axetilen. Lượng khí sinh ra làm tăng áp suất bên trong bình. Áp suất càng lớn thì lượng nước trong mẫu càng cao.

Đồng hồ áp suất đã được hiệu chuẩn theo phần trăm độ ẩm. Người thử chỉ cần đợi kim ổn định và đọc kết quả trên mặt đồng hồ.

Phương pháp này được sử dụng khi cần kết quả nhanh tại hiện trường hoặc tại nơi không thuận tiện sử dụng tủ sấy. ASTM D4944-25a mô tả phương pháp xác định độ ẩm đất bằng phản ứng canxi cacbua và đo áp suất khí sinh ra. 

Video thực tế bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường dải đo 0–25%

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý của thiết bị dựa trên phản ứng giữa nước và canxi cacbua:

Canxi cacbua + nước → khí axetilen + canxi hydroxit

Lượng khí axetilen tạo ra tỷ lệ với lượng nước có trong mẫu thử. Khí được giữ trong một bình kín nên tạo ra áp suất.

Đồng hồ trên thiết bị đo áp suất này và chuyển đổi sang giá trị phần trăm độ ẩm.

Quy trình đo cơ bản gồm bốn bước:

1. Cân đúng khối lượng mẫu.
2. Cho mẫu và thuốc thử vào bình đo.
3. Đóng kín bình và lắc đều.
4. Chờ kim ổn định rồi đọc kết quả.

Canxi cacbua khi tiếp xúc với nước sẽ tạo ra khí axetilen và canxi hydroxit. Phản ứng có thể sinh nhiệt nên phải thực hiện đúng quy trình an toàn. 

Ứng dụng của bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường

Thiết bị được sử dụng phổ biến trong thí nghiệm đất và vật liệu xây dựng.

Kiểm tra độ ẩm của đất

Độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đầm chặt của đất. Đất quá khô hoặc quá ướt đều khó đạt được độ chặt yêu cầu.

Thiết bị giúp kỹ thuật viên kiểm tra nhanh độ ẩm của đất trước khi lu lèn. Từ kết quả đo, đơn vị thi công có thể quyết định bổ sung nước hoặc hong khô vật liệu.

Kiểm tra đất đắp nền đường

Trong thi công nền đường, độ ẩm của đất thường được kiểm tra cùng với độ chặt hiện trường.

Bộ đo độ ẩm nhanh giúp xác định độ ẩm ngay tại vị trí lấy mẫu. Kết quả được sử dụng để phục vụ kiểm soát chất lượng từng lớp đất đắp.

ASTM cho biết phương pháp này có thể được sử dụng trong việc kiểm soát độ ẩm của nền đắp và các kết cấu đất đầm chặt. 

Kiểm tra độ ẩm của cát

Độ ẩm của cát ảnh hưởng đến khối lượng thể tích, khả năng định lượng và cấp phối vật liệu.

Thiết bị có thể dùng để kiểm tra nhanh độ ẩm của cát tại công trường, trạm trộn hoặc phòng thí nghiệm.

Kiểm tra cốt liệu mịn

Ngoài đất và cát, thiết bị còn có thể sử dụng cho một số loại cốt liệu mịn. Mẫu phải phù hợp với kích thước hạt và hướng dẫn của nhà sản xuất.

Không nên đưa các hạt lớn vào bình vì chúng có thể làm sai lệch kết quả hoặc gây hư hỏng thiết bị.

Thông số kỹ thuật tham khảo

Lưu ý: Thông số về khối lượng mẫu, lượng thuốc thử và độ chia của đồng hồ có thể thay đổi theo từng model.

Một số bộ đo dải 0–25% sử dụng mẫu khoảng 6 g. Người dùng phải sử dụng đúng khối lượng đã được nhà sản xuất quy định cho từng thiết bị. Bộ thiết bị 0–25% loại phổ biến thường đi kèm bình áp lực, đồng hồ, cân mẫu, thìa xúc, bi thép, chổi vệ sinh và thuốc thử. 

Cấu tạo của bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường

Một bộ thiết bị hoàn chỉnh thường gồm các bộ phận sau:

Bình đo áp suất

Bình đo là nơi chứa mẫu và thuốc thử. Bình được chế tạo bằng kim loại và có khả năng chịu áp suất sinh ra trong quá trình thử.

Bên trong bình phải luôn sạch và khô trước khi thực hiện phép đo mới.

Đồng hồ hiển thị độ ẩm

Đồng hồ được lắp ở đầu bình. Mặt đồng hồ hiển thị trực tiếp giá trị phần trăm độ ẩm.

Thiết bị trong hình có phạm vi đo từ 0 đến 25%.

Khi đọc kết quả, người sử dụng cần đặt mặt đồng hồ ngang tầm mắt để tránh sai số do góc nhìn.

Gông kẹp và vít siết

Gông kẹp có nhiệm vụ giữ chặt nắp bình. Vít siết giúp tạo độ kín cho buồng đo.

Nếu bình không kín, khí có thể thoát ra ngoài. Khi đó, kết quả đo sẽ thấp hơn giá trị thực tế.

Bi thép

Bi thép được cho vào bình cùng mẫu. Khi lắc thiết bị, bi thép giúp làm tơi và nghiền nhỏ các cục đất.

Mẫu càng tơi thì thuốc thử càng dễ tiếp xúc với toàn bộ lượng nước có trong mẫu.

Cân hoặc bộ phận cân mẫu

Mẫu phải được cân đúng khối lượng quy định. Sai khối lượng mẫu sẽ dẫn đến sai kết quả.

Không được ước lượng khối lượng mẫu bằng mắt.

Thuốc thử canxi cacbua

Canxi cacbua là vật tư tiêu hao của phép thử. Thuốc thử phải được giữ kín và bảo quản khô.

Thuốc thử đã bị ẩm sẽ phản ứng trước với hơi nước trong không khí. Điều này làm giảm chất lượng và gây sai số.

Phụ kiện đi kèm

Tùy cấu hình, bộ thiết bị có thể gồm:

• Thìa lấy thuốc thử;
• Khay cân mẫu;
• Bi thép;
• Chổi vệ sinh;
• Cân mẫu;
• Hộp đựng;
• Gioăng làm kín;
• Thuốc thử canxi cacbua;
• Bảng hướng dẫn hoặc bảng quy đổi.

Hướng dẫn sử dụng bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường

Bước 1: Kiểm tra thiết bị

Kiểm tra bình đo, nắp, gioăng và đồng hồ.

Bình phải sạch và khô. Kim đồng hồ phải trở về vị trí ban đầu. Gioăng không được rách, chai cứng hoặc biến dạng.

Bước 2: Chuẩn bị mẫu

Lấy mẫu đại diện tại vị trí cần kiểm tra.

Loại bỏ các hạt có kích thước lớn hơn giới hạn cho phép. Làm tơi nhẹ mẫu nhưng không được để mẫu bị mất nước.

Mẫu phải được thử ngay sau khi lấy.

Bước 3: Cân mẫu

Cân đúng khối lượng theo hướng dẫn của thiết bị.

Với một số bộ 0–25%, khối lượng mẫu thường dùng khoảng 6 g. Tuy nhiên, người sử dụng phải kiểm tra đúng khối lượng được ghi trong tài liệu của từng model.

Bước 4: Cho thuốc thử vào bình

Đặt thiết bị nằm ngang.

Cho lượng canxi cacbua theo quy định vào bình. Không để thuốc thử tiếp xúc với mẫu trước khi nắp bình được đóng kín.

Bước 5: Cho mẫu và bi thép vào thiết bị

Đặt mẫu vào khoang chứa hoặc nắp theo thiết kế của máy.

Cho bi thép vào đúng vị trí. Lắp nắp và siết chặt vít khóa để bình kín hoàn toàn.

Bước 6: Trộn mẫu với thuốc thử

Sau khi bình đã kín, xoay thiết bị để mẫu tiếp xúc với canxi cacbua.

Lắc hoặc quay bình theo chuyển động tròn. Bi thép sẽ làm vỡ các cục đất và giúp phản ứng diễn ra đều hơn.

Theo quy trình tham khảo AASHTO T217, thiết bị được lắc theo chuyển động tròn trong khoảng 60 giây, sau đó nghỉ để nhiệt sinh ra giảm xuống. Quá trình được lặp lại đến khi kim đồng hồ không tăng thêm. 

Bước 7: Đọc kết quả

Giữ thiết bị ở tư thế theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Đặt đồng hồ ngang tầm mắt. Chờ kim đứng yên rồi ghi lại kết quả.

Không đọc kết quả khi kim vẫn đang di chuyển.

Bước 8: Xả khí và vệ sinh

Hướng phần nắp bình ra xa người thao tác.

Nới vít từ từ để khí thoát ra. Không mở nắp đột ngột.

Đổ bỏ phần mẫu đã phản ứng theo quy định an toàn. Dùng chổi làm sạch bình, bi thép và nắp. Các bộ phận phải khô hoàn toàn trước lần thử tiếp theo.

Cách đọc và sử dụng kết quả

Cần xác định rõ giá trị trên đồng hồ được tính theo:

• Khối lượng mẫu ướt; hoặc
• Khối lượng mẫu khô.

Nhiều thiết bị đọc trực tiếp phần trăm độ ẩm theo khối lượng ướt. Khi hồ sơ yêu cầu độ ẩm theo khối lượng khô, người sử dụng phải dùng bảng quy đổi hoặc đường cong hiệu chuẩn của nhà sản xuất.

Quy trình AASHTO T217 cũng yêu cầu sử dụng bảng hoặc đường cong chuyển đổi khi cần quy đổi kết quả từ cơ sở khối lượng ướt sang khối lượng khô. 

Không nên tự sử dụng bảng của một thiết bị khác. Mỗi đồng hồ và mỗi loại bình có thể có đặc tính hiệu chuẩn riêng.

Ưu điểm của bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường

Cho kết quả nhanh

Người sử dụng có thể nhận kết quả chỉ sau vài phút. Không cần chờ sấy mẫu trong nhiều giờ.

Không cần nguồn điện

Thiết bị hoạt động hoàn toàn bằng phản ứng hóa học và áp suất khí. Vì vậy, thiết bị phù hợp với công trường ở xa hoặc nơi chưa có điện.

Thiết kế nhỏ gọn

Thiết bị có thể mang theo đến nhiều vị trí lấy mẫu. Việc kiểm tra được thực hiện trực tiếp tại hiện trường.

Cách sử dụng đơn giản

Quy trình thử không phức tạp. Kết quả được đọc trực tiếp trên đồng hồ kim.

Hỗ trợ kiểm soát thi công

Kết quả đo nhanh giúp kỹ thuật viên kịp thời điều chỉnh độ ẩm vật liệu trước khi đầm nén hoặc đưa vào sử dụng.

Những yếu tố gây sai số

Kết quả thử có thể bị sai khi:

• Khối lượng mẫu không đúng;
• Mẫu không đại diện;
• Mẫu bị mất nước trước khi thử;
• Bình hoặc nắp bị rò khí;
• Thuốc thử đã bị ẩm;
• Lượng thuốc thử không đủ;
• Các cục đất không được làm vỡ;
• Kim đồng hồ chưa ổn định;
• Đồng hồ chưa được kiểm tra hoặc hiệu chuẩn;
• Bình còn ẩm từ lần thử trước;
• Dùng sai bảng quy đổi.

Đất sét có tính dẻo cao có thể tạo thành các cục khó nghiền nhỏ. Nước nằm bên trong cục đất không tiếp xúc hết với thuốc thử nên kết quả có thể thấp hơn thực tế. ASTM cũng lưu ý phương pháp này có thể kém chính xác với đất dẻo cao, đất khó làm tơi hoặc mẫu không đại diện. 

Yêu cầu an toàn khi sử dụng

Canxi cacbua phản ứng mạnh khi tiếp xúc với nước. Phản ứng tạo ra khí axetilen dễ cháy.

Khi sử dụng thiết bị cần thực hiện các yêu cầu sau:

• Đeo kính bảo hộ và găng tay;
• Thử tại khu vực thông thoáng;
• Không hút thuốc trong khu vực thử;
• Tránh xa lửa, tia lửa và nguồn nhiệt;
• Không để thuốc thử tiếp xúc với nước;
• Luôn giữ hộp thuốc thử đóng kín;
• Không hướng nắp bình về phía người;
• Xả áp từ từ sau khi thử;
• Không mở bình khi vẫn còn áp suất;
• Đọc kỹ hướng dẫn và phiếu an toàn hóa chất.

Quy trình AASHTO cảnh báo phản ứng tạo khí axetilen có thể gây cháy nếu thử gần nguồn phát tia lửa hoặc nguồn gây cháy. 

Tiêu chuẩn tham khảo

Phương pháp xác định độ ẩm bằng canxi cacbua được đề cập trong:

• ASTM D4944-25a: Xác định độ ẩm của đất tại hiện trường bằng thiết bị đo áp suất khí canxi cacbua;
• AASHTO T217: Xác định độ ẩm của đất bằng thiết bị đo áp suất khí canxi cacbua;
• IS 2720 Part II: Phương pháp xác định hàm lượng nước của đất, tùy cấu hình thiết bị.

Lưu ý quan trọng: Không nên mặc định mọi bộ đo 0–25% đều đáp ứng đầy đủ ASTM D4944. ASTM D4944-25a áp dụng cho thiết bị sử dụng mẫu từ 20 g trở lên và mẫu có kích thước hạt nhỏ hơn 4,75 mm. Trong khi đó, một số bộ nhỏ gọn dải 0–25% sử dụng mẫu khoảng 6 g. Cần kiểm tra tài liệu và chứng nhận của đúng model trước khi ghi tiêu chuẩn trong hồ sơ hoặc báo giá. 

Bảo quản và bảo dưỡng thiết bị

Sau mỗi lần sử dụng, cần vệ sinh sạch bình đo, nắp và bi thép.

Không rửa trực tiếp thiết bị bằng nước nếu chưa tháo rời đúng cách. Hơi ẩm còn lại trong bình sẽ phản ứng với thuốc thử ở lần đo tiếp theo.

Nên thực hiện các công việc sau:

• Bảo quản thiết bị trong hộp;
• Để thiết bị tại nơi khô ráo;
• Kiểm tra gioăng làm kín định kỳ;
• Thay gioăng khi bị chai hoặc nứt;
• Không làm va đập mặt đồng hồ;
• Kiểm tra độ kín của bình;
• Kiểm tra và hiệu chuẩn đồng hồ định kỳ;
• Bảo quản canxi cacbua trong hộp kín;
• Không sử dụng thuốc thử đã vón cục hoặc bị ẩm.

Độ chính xác của đồng hồ và bảng quy đổi nên được kiểm tra định kỳ bằng mẫu có độ ẩm đã biết hoặc so sánh với phương pháp sấy. 

Câu hỏi thường gặp

Bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường dùng để đo vật liệu nào?

Thiết bị thường dùng cho đất, cát và cốt liệu mịn. Khả năng sử dụng còn phụ thuộc vào kích thước hạt và đặc tính của từng vật liệu.

Thiết bị có cần dùng điện không?

Không. Thiết bị hoạt động bằng phản ứng giữa nước trong mẫu và canxi cacbua.

Thời gian thử mất bao lâu?

Thông thường phép thử hoàn thành trong vài phút. Thời gian thực tế phụ thuộc vào loại mẫu, mức độ làm tơi và tốc độ phản ứng.

Kết quả có thay thế hoàn toàn phương pháp sấy không?

Không. Đây là phương pháp đo nhanh phục vụ kiểm tra hiện trường. Khi cần độ chính xác cao hoặc kết quả đối chứng, nên so sánh với phương pháp sấy theo tiêu chuẩn phù hợp. ASTM xác định phương pháp canxi cacbua là phương pháp bổ sung khi cần kết quả nhanh, không phải phương pháp thay thế hoàn toàn phương pháp sấy. 

Vì sao kim đồng hồ không tăng?

Nguyên nhân có thể là thuốc thử đã hỏng, mẫu quá khô, bình bị rò, khối lượng mẫu chưa đúng hoặc thuốc thử chưa tiếp xúc với mẫu.

Vì sao kết quả thấp hơn phương pháp sấy?

Mẫu có thể chưa được nghiền tơi hoàn toàn. Nước còn nằm trong các cục đất nên chưa phản ứng hết với canxi cacbua.

Địa chỉ cung cấp bộ đo độ ẩm nhanh hiện trường

Công ty Cổ phần Thiết Bị và Đo Lường Việt Nam chuyên cung cấp thiết bị thí nghiệm đất, cát, đá, bê tông, xi măng và vật liệu xây dựng.

Sản phẩm được kiểm tra trước khi giao. Khách hàng được hỗ trợ hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng và hiệu chuẩn thiết bị.

Liên hệ:

👨‍💻 Mr. Tùng – ĐO LƯỜNG VIỆT NAM
📱 Tel/Zalo: 0983 838 165
🌐 Website: dlvn.vn – storethinghiem.vn
📧 Email: tungtdp@gmail.com