TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 12252:2020
BÊ TÔNG – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG TRÊN MẪU LẤY TỪ KẾT CẤU
Concrete – Method for strength testing drilled cores and sawed beams from structures
Lời nói đầu
TCVN 12252:2020 được xây dựng trên cơ sở tham khảo GOST 28570-90.
TCVN 12252:2020 do Viện Khoa học công nghệ xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
BÊ TÔNG – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG TRÊN MẪU LẤY TỪ KẾT CẤU
Concrete – Method for strength testing drilled cores and sawed beams from structures
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp lấy mẫu chế tạo mẫu bê tông khoan, cắt từ kết cấu, phương pháp thí nghiệm xác định cường độ nén, kéo khi bửa, kéo khi uốn (sau đây gọi chung là cường độ) của các loại bê tông trong các cấu kiện, kết cấu bê tông bê tông cốt thép đúc sẵn và đổ tại chỗ, trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.
Tiêu chuẩn có thể được sử dụng để xác định cường độ bê tông trong kết cấu nhà và công trình hiện hữu, hoặc công trình cần cải tạo trong kiểm tra, kiểm định kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
Tiêu chuẩn này có thể sử dụng để xác định cường độ bê tông trong các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép trong xây dựng công trình giao thông và thủy lợi.
Tiêu chuẩn này không sử dụng đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép có kích thước hạt cốt liệu lớn nhất từ 70 mm trở lên.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 2682 : 2009, Xi măng Pooc lăng – Yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 3105: 1993, Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng – Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử;
TCVN 3118: 1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén;
TCVN 3119: 1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ kéo khi uốn;
TCVN 3120 : 1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ kéo khi bửa;
TCVN 6260 : 2009, Xi măng Pooc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 9356 : 2012, Kết cấu bê tông cốt thép – Phương pháp điện từ xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ, vị trí và đường kính cốt thép trong bê tông.
3 Mẫu thử
3.1 Hình dáng, kích thước mẫu thử
a) Mẫu khoan từ kết cấu
– Mẫu thử cường độ nén: mẫu trụ đường kính từ 44 mm tới 150 mm, chiều cao từ 0,8 lần đến 2,0 lần đường kính, kích thước nhỏ nhất (đường kính hoặc chiều cao viên mẫu) không nhỏ hơn 2 lần kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu.
– Mẫu thử cường độ kéo khi bửa: mẫu trụ đường kính từ 70 mm tới 150 mm, chiều cao từ 0,5 lần đến 2,0 lần đường kính, kích thước nhỏ nhất (đường kính hoặc chiều cao viên mẫu) không nhỏ hơn 3 lần kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu.
b) Mẫu cắt từ kết cấu
– Mẫu thử cường độ nén: mẫu lập phương kích thước cạnh 70 mm, 100 mm, 150 mm hoặc 200 mm, nhưng không nhỏ hơn 2 lần kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu;
– Mẫu thử cường độ kéo khi bửa: mẫu lập phương kích thước cạnh 70 mm, 100 mm, 150 mm hoặc 200 mm, nhưng không nhỏ hơn 2 lần kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu;
– Mẫu thử cường độ kéo khi uốn: mẫu lăng trụ có kích thước cạnh tiết diện 70 mm, 100 mm, 150 mm hoặc 200 mm, nhưng không nhỏ hơn 3 lần kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu, chiều dài bằng 4 lần kích thước cạnh tiết diện.
c) Các viên mẫu khoan cắt từ kết cấu có kích thước khác viên chuẩn, sau khi thử cường độ, phải được tính đổi kết quả thử về cường độ viên chuẩn.
CHÚ THÍCH: Viên chuẩn được quy định tại TCVN 3105 : 1993 như sau:
– Thử cường độ nén: viên mẫu lập phương kích thước 150 mm x 150 mm x 150 mm;
– Thử cường độ kéo khi uốn: viên mẫu dầm kích thước 150 mm x 150 mm x 600 mm;
– Thử cường độ kéo khi bửa: viên mẫu lập phương kích thước 150 mm x 150 mm x 150 mm.
3.2 Sai số kích thước mẫu thử
a) Độ không phẳng mặt chịu lực của mẫu trụ hoặc mẫu lập phương thử nén: không vượt quá 0,1 mm trên 100 mm dài;
b) Độ lệch góc vuông tạo bởi các mặt kề nhau của mẫu lập phương, mẫu lăng trụ, hoặc tạo bởi đáy và đường sinh mẫu trụ: không vượt quá 1 mm trên 100 mm dài.
c) Độ không thẳng của đường sinh mẫu trụ thử bửa: Không vượt quá 1 mm trên 100 mm dài.
d) Sai số kích thước của mẫu thử so với kích thước danh định (các cạnh mẫu lập phương, các cạnh tiết diện lăng trụ, đường kính mẫu trụ) không được vượt quá ± 4 %.
3.3 Số viên mẫu thử
a) Cường độ bê tông được xác định theo từng tổ mẫu.
b) Số viên mẫu thử trong một tổ mẫu được lấy theo quy định của Bảng 1.
Bảng 1 – Số viên mẫu thử trong một tổ mẫu
|
Kích thước mẫu thử, mm |
≥ 90 |
từ 61 đến 89 |
≤ 60 |
|
Số lượng viên mẫu thử tối thiểu trong một tổ mẫu |
2 |
3 |
4 |
CHÚ THÍCH:
1) Khi xác định cường độ kéo khi bửa bằng cách bửa các tiết diện khác nhau trên một mẫu dầm, mà số phép thử vẫn đủ như số lượng viên mẫu ghi ở bảng 1, thì số viên mẫu trong tổ mẫu được phép lấy nhỏ hơn bảng 1.
2) Đối với bê tông cấp B ≥ 60 nên dùng các mẫu thử đường kính không nhỏ hơn 70 mm.
4.1 Máy khoan hoặc máy cắt: Thiết bị có khả năng khoan lõi, cắt mẫu bê tông từ kết cấu để tạo mẫu thử có kích thước, sai số phù hợp yêu cầu nêu ở điều 3 của tiêu chuẩn này. Ưu tiên sử dụng máy khoan, máy cắt có gắn kim cương trên đầu ống khoan, lưỡi cắt.
4.2 Máy nén, uốn, bửa: phù hợp TCVN 3118: 1993, TCVN 3119: 1993, TCVN 3120 : 1993
4.3 Cân: có khả năng xác định khối lượng mẫu thử chính xác tới 0,1 %.
4.4 Thước kẹp hoặc thước mét: có khả năng đo độ dài của mẫu và thanh cốt thép chính xác tới ± 1 %.
4.5 Thước vuông: có khả năng đo được độ vuông góc của đường sinh so với mặt mẫu trụ hoặc hai mặt phẳng liền kề của mẫu lập phương, mẫu dầm.
4.6 Thước thẳng: có cạnh hoặc bề mặt phẳng, nhẵn, chiều dài đủ để áp lên bề mặt hoặc đường sinh của mẫu để đo độ phẳng mặt, độ thẳng cạnh.
4.7 Bộ thước căn lá: có các chiều dày phù hợp để đo khe hở theo yêu cầu.
5 Khoan, cắt mẫu bê tông từ kết cấu
5.1 Vị trí khoan, cắt mẫu bê tông
Vị trí khoan, cắt mẫu bê tông từ kết cấu cần được lựa chọn đảm bảo các yêu cầu sau:
a) Hạn chế việc làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu;
b) Cách xa mối nối, mạch ngừng, mép kết cấu và các khuyết tật nhìn thấy (nứt, rỗ, phân lớp, ăn mòn, cháy…);
c) Tránh cốt thép lẫn trong mẫu thử.
CHÚ THÍCH:
1) Sử dụng thiết bị dò cốt thép theo TCVN 9356 : 2012 kết hợp xem xét các bản vẽ thiết kế, hoàn công để chọn các vùng, vị trí phù hợp cho phương pháp khoan lấy mẫu;
2) Trường hợp không tránh được cốt thép, cho phép có một thanh cốt thép đường kính không quá 16 mm trong mẫu kích thước tiết diện lớn hơn hoặc bằng 100mm;
3) Không cho phép có cốt thép:
+ Trong các mẫu thử nén khi các mẫu này có kích thước tiết diện nhỏ hơn 100 mm và trong mẫu thử kéo dọc trục;
+ Tại khoảng 1/3 giữa của khẩu độ uốn của mẫu lăng trụ thử kéo khi uốn.
+ Trên khoảng cách nhỏ hơn 30 mm tính từ tiết diện dự kiến bị chẻ vỡ khi bửa.
d) Ngoài yêu cầu nêu trên, khi cần sử dụng kết quả thí nghiệm theo tiêu chuẩn này để đánh giá cấp bê tông thực tế trong kết cấu hoặc lô kết cấu, thì vị trí khoan, cất mẫu, kích thước viên mẫu, số lượng viên và số tổ mẫu cần chuẩn bị còn phải tuân thủ các quy định trong chỉ dẫn đánh giá cường độ chịu nén của bê tông trên kết cấu công trình và các yêu cầu khác, nếu có.
e) Lỗ hổng sau khi khoan (cắt) mẫu được lấp đầy lại bằng bê tông hạt nhỏ không co hoặc vữa không co có cường độ không nhỏ hơn cường độ bê tông kết cấu.
5.2 Tiến hành khoan, cắt mẫu bê tông
a) Từ mỗi vị trí lựa chọn, khoan (cắt) không ít hơn một mẫu bê tông.
b) Đánh dấu, ký hiệu và mô tả tình trạng mẫu khoan, cắt trong biên bản lấy mẫu (xem 9.1).
6 Chuẩn bị mẫu thử
6.1 Chế tạo viên mẫu thử
a) Từ mẫu bê tông đã khoan, cắt, chế tạo các viên mẫu thử như sau:
– Các viên mẫu trụ được gia công từ các lõi khoan, các viên mẫu lập phương và mẫu lăng trụ được gia công từ các mẫu bê tông cắt từ kết cấu;
– Hình dáng, kích thước viên mẫu, số lượng viên trong tổ mẫu được lấy theo quy định tại điều 3 của tiêu chuẩn này.
b) Đo kiểm tra sai số kích thước của các viên mẫu thử:
– Độ không phẳng mặt chịu lực của mẫu trụ hoặc mẫu lập phương thử nén: đặt thước thẳng áp sát mặt chịu lực, xoay theo các phương và đo khe hở giữa mặt chịu lực với thước;
– Độ lệch góc vuông tạo bởi các mặt kề nhau của mẫu lập phương, mẫu lăng trụ, hoặc tạo bởi đáy và đường sinh mẫu trụ: đặt 1 cạnh thước, vuông lên một mặt của mẫu lập phương, mẫu lăng trụ hoặc mặt chịu lực của mẫu trụ, áp sát cạnh còn lại của thước vuông vào mặt kề bên của mặt đã áp thước, dùng thước căn lá hoặc dụng cụ phù hợp đo khoảng cách khe hở giữa thước và cạnh;
– Độ không thẳng của đường sinh mẫu trụ: đặt thước thẳng dọc theo đường sinh và dùng thước căn lá hoặc dụng cụ phù hợp đo khe hở giữa đường sinh với thước.
c) Trong trường hợp viên mẫu thử không thỏa mãn các yêu cầu nêu ở điều 3 của tiêu chuẩn này, viên mẫu phải được tạo phẳng lại bằng cách mài hoặc phủ vật liệu theo phụ lục A của tiêu chuẩn này.
d) Các viên mẫu đã gia công được đánh ký hiệu, chỉ dẫn vị trí trên sơ đồ không gian của kết cấu và hướng đổ bê tông kết cấu.
6.2 Trạng thái ẩm của mẫu thử
Mẫu thử được chuẩn bị để thử ở một trong hai trạng thái phù hợp với điều kiện làm việc của kết cấu (hoặc theo quy định riêng) như sau:
a) Trạng thái khô tự nhiên: mẫu thử sau khi gia công bằng phương pháp ướt, được để khô tự nhiên trong phòng thí nghiệm không ít hơn 6 ngày nhiệt độ (27 ± 5) °C, độ ẩm không dưới 65 %;
b) Trạng thái bão hòa nước: mẫu thử sau khi gia công được ngâm trong nước ở nhiệt độ (27 ± 5) °C không ít hơn 48 h, sau đó vớt ra, lau khô bằng giẻ ẩm rồi tiến hành thử cường độ ngay.
Trạng thái ẩm của mẫu thử có thể được quy định riêng theo thỏa thuận của các bên. Nội dung chuẩn bị mẫu thử được ghi trong nhật ký thí nghiệm (xem 9.2).
6.3 Trạng thái khuyết tật của mẫu thử
Mẫu thử được quan sát, phát hiện khuyết tật: nứt, sứt cạnh, rỗ, lẫn vật lạ, bị phân lớp hoặc bê tông không được đầm chặt. Kết quả quan sát được ghi lại trong nhật ký thí nghiệm (xem 9.2). Mẫu thử có một trong các khuyết tật: nứt, sứt cạnh sâu trên 10 mm, rỗ đường kính trên 10 mm, sâu hơn 5 mm, có vật lạ kích thước tương đương vết rỗ, bị phân lớp hoặc bê tông không được đầm chặt cần được loại bỏ khỏi tổ mẫu thử. Trạng thái khuyết tật của mẫu thử được ghi trong nhật ký thí nghiệm (xem 9.2).
7.1 Chọn mặt chịu lực của mẫu thử
a) Đối với mẫu thử nén, ưu tiên chọn mặt chịu lực trùng với phương tác dụng của lực nén trong kết cấu khi khai thác sử dụng;
b) Đối với mẫu thử kéo khi uốn, ưu tiên chọn mặt phẳng uốn của mẫu lăng trụ trùng với mặt phẳng uốn của kết cấu khi khai thác sử dụng.
CHÚ THÍCH: Phương tác dụng của tải trọng và phương đổ của bê tông kết cấu cần được ghi rõ trong nhật ký thí nghiệm (xem 9.2).
7.2 Đo kích thước, cân mẫu thử
a) Kích thước mẫu thử được đo với sai số không vượt quá 1 %.
b) Các viên mẫu được cân trước khi thử để xác định khối lượng thể tích.
7.3 Xác định lực phá hủy mẫu
a) Lực nén phá hủy mẫu được xác định theo TCVN 3118: 1993.
b) Lực uốn gãy mẫu được xác định theo TCVN 3119 : 1993.
c) Lực bửa vỡ mẫu được xác định theo TCVN 3120: 1993.
Tất cả các viên trong một tổ mẫu thử phải được thử ở cùng tuổi.
Nội dung tiến hành thử được ghi trong nhật ký thí nghiệm (xem 9.2).
8 Tính kết quả
8.1 Cường độ nén của bê tông thử trên mẫu khoan
a) Cường độ nén của từng viên mẫu thử tính bằng Mega Pascal (MPa), chính xác tới 0,1 MPa theo công thức sau:
trong đó:
P là tải trọng phá hủy mẫu, tính bằng Niu-tơn (N);
F là diện tích chịu lực nén của viên mẫu, tính bằng milimet vuông (mm2);
β là hệ số tính đổi kết quả thử nén của viên mẫu có tỷ lệ đường kính và chiều cao (h/d) khác 2 về viên mẫu có tỷ lệ h/d bằng 2 và về mẫu chuẩn kích thước 150 mm x 150 mm x 150 mm. Giá trị β lấy theo Bảng 2.
η1 là hệ số tính đổi kết quả thử nén của viên mẫu trụ có tỷ lệ h/d= 1 với đường kính khác nhau và tương ứng với cường độ bê tông khác nhau. Giá trị η1 lấy theo Bảng 3.
Bảng 2 – Hệ số β ứng với tỷ lệ h/d và chuyển về mẫu chuẩn 150 mm x 150 mm x 150 mm
|
h/d |
0,85 ÷ 0,94 |
0,95 ÷ 1,04 |
1,05 ÷ 1,14 |
1,15 ÷ 1,24 |
1,25 ÷ 1,34 |
1,35 ÷ 1,44 |
1,45 ÷ 1,54 |
1,55 ÷ 1,64 |
1,65 ÷ 1,74 |
1,75 ÷ 1,84 |
1,85 ÷ 1,94 |
1,95 ÷ 2,00 |
|
β |
0,96 |
1,00 |
1,04 |
1,08 |
1,10 |
1,12 |
1,13 |
1,14 |
1,16 |
1,18 |
1,19 |
1,20 |
Bảng 3 – Hệ số η1
|
Giá trị (β.P/F) trong công thức (1), MPa |
Hệ số η1 ứng với đường kính viên mẫu trụ đường kính |
|||
|
(50 ± 6) mm |
(63 ± 6) mm |
(80 ± 10) mm |
lớn hơn 90 mm |
|
|
Nhỏ hơn hoặc bằng 15 |
1,10 |
1,06 |
1,02 |
1,00 |
|
Trên 15 tới 25 |
1,07 |
1,04 |
1,01 |
1,00 |
|
Trên 25 tới 35 |
1,03 |
1,01 |
1,00 |
1,00 |
|
Trên 35 tới 45 |
0,96 |
0,97 |
0,99 |
1,00 |
|
Trên 45 tới 55 |
0,88 |
0,92 |
0,97 |
1,00 |
|
Trên 55 |
0,80 |
0,83 |
0,95 |
1,00 |
b) Cường độ nén của bê tông được tính bằng trung bình số học cường độ nén của các viên mẫu thử trong tổ mẫu.
8.2 Cường độ kéo khi bửa của bê tông thử trên mẫu khoan
a) Cường độ kéo khi bửa của từng viên mẫu thử tính bằng Mega Pascal (MPa), chính xác tới 0,1 MPa theo công thức (2):
trong đó:
P là tải trọng bửa đôi mẫu, tính bằng Niu-tơn (N);
F là diện tích tiết diện chịu kéo khi bửa của viên mẫu, tính bằng milimet vuông (mm2);
π là hằng số lấy bằng 3,14159;
η2 là hệ số tính đổi kết quả thử kéo khi bửa của viên mẫu có tỷ lệ đường kính và chiều cao (h/d) khác 1 về viên mẫu có tỷ lệ h/d bằng 1. Giá trị η2 lấy theo Bảng 4;
δ là hệ số tính đổi kết quả thử kéo khi bửa của viên mẫu kích thước khác viên chuẩn về viên mẫu kích thước chuẩn 150 mm x 150 mm x 150 mm. Hệ số δ lấy theo Bảng 5.
Bảng 4 – Hệ số η2
|
h/d |
1,04 và nhỏ hơn |
Từ 1,05 tới 1,24 |
Từ 1,25 tới 1,44 |
Từ 1,45 tới 1,64 |
Từ 1,65 tới 1,84 |
Từ 1,85 tới 2,0 |
|
η2 |
1,00 |
1,02 |
1,04 |
1,07 |
1,10 |
1,13 |
Bảng 5 – Hệ số α, γ, δ
|
Kích thước cạnh của viên mẫu lập phương thử nén hoặc kéo khi bửa; đường kính của viên mẫu thử kéo khi bửa, cạnh tiết diện của viên mẫu lăng trụ, mm |
Phép thử cường độ, hệ số, loại bê tông |
|||
|
Nén, α |
Kéo khi bửa, δ |
Kéo khi uốn, γ |
||
|
Bê tông các loại |
Bê tông nặng |
Bê tông hạt nhỏ |
Bê tông nặng |
|
|
70 |
0,85 |
0,78 |
0,87 |
0,86 |
|
100 |
0,95 |
0,88 |
0,92 |
0,92 |
|
150 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
200 |
1,05 |
1,10 |
1,05 |
1,15 |
b) Cường độ kéo khi bửa của bê tông được tính bằng trung bình số học cường độ kéo khi bửa của các viên mẫu thử trong tổ mẫu.
8.3 Cường độ nén, kéo khi uốn, kéo khi bửa của bê tông thử trên mẫu lập phương hoặc mẫu lăng trụ
a) Cường độ của từng viên mẫu xác, tính bằng Mega Pascal (MPa), chính xác tới 0,1 MPa, theo công thức (3), (4), (5):
trong đó:
P là tải trọng phá hủy (hoặc uốn gãy, hoặc bửa đôi) mẫu, tính bằng Niu-tơn (N);
F là diện tích chịu nén (hoặc tiết diện chịu kéo khi bửa), tính bằng milimet vuông (mm2);
a, b là chiều rộng và chiều cao tiết diện chịu uốn của mẫu, tính bằng milimet (mm);
L là khoảng cách giữa 2 gối thử uốn, tính bằng milimet (mm);
π là hằng số lấy bằng 3,14159;
a, γ, δ là hệ số tính đổi cường độ viên mẫu kích thước không chuẩn về viên mẫu kích thước chuẩn, lấy theo bảng 5.
b) Cường độ nén (hoặc kéo khi uốn, kéo khi bửa) của bê tông thử trên mẫu lập phương hoặc mẫu lăng trụ, được tính bằng trung bình số học cường độ nén (hoặc kéo khi uốn, kéo khi bửa) của các viên mẫu thử trong tổ mẫu.
9 Biên bản lấy mẫu và nhật ký thí nghiệm
9.1 Biên bản lấy mẫu
a) Biên bản lấy mẫu phải có đầy đủ các thông tin sau:
– Ngày và số biên bản;
– Ký hiệu mẫu;
– Tên kết cấu được lấy mẫu;
– Sơ đồ mô tả vị trí lấy mẫu;
– Đặc điểm chất lượng bề mặt kết cấu tại vị trí lấy mẫu;
– Loại và số lượng mẫu đã lấy.
b) Khuyến cáo có thêm các thông tin sau:
– Ngày sản xuất hoặc thi công kết cấu;
– Cấp bê tông (hoặc mác bê tông) thiết kế;
– Thành phần bê tông;
– Đường kính hạt cốt liệu lớn nhất;
– Điều kiện làm việc của kết cấu hoặc lưu giữ cấu kiện (bão hòa nước hay khô);
– Loại thiết bị lấy mẫu, ống khoan, lưỡi cắt.
9.2 Nhật ký thí nghiệm
a) Nhật ký thí nghiệm của phòng thí nghiệm cần ghi đủ các thông tin sau:
– Ký hiệu mẫu;
– Ngày và điều kiện giao nhận mẫu;
– Tổ chức gửi mẫu thí nghiệm;
– Số và ngày biên bản lấy mẫu;
– Đặc điểm hình học (các kích thước, độ không phẳng, độ lệch góc vuông, độ không thẳng đường sinh của mẫu thử);
– Khuyết tật (vết nứt, phân lớp, rỗ, lỗ rỗng khí, vật lạ…);
– Cốt thép lẫn trong mẫu thử (loại, đường kính, chiều dài, vị trí);
– Cách thức gia công mẫu (cắt, mài, làm phẳng và tính chất vật liệu làm phẳng);
– Điều kiện bảo quản mẫu trong phòng thí nghiệm trước khi thử;
– Ngày thử;
– Khối lượng mẫu;
– Diện tích tiết diện chịu lực;
– Thể tích viên mẫu;
– Khối lượng thể tích mẫu ở thời điểm thử nghiệm;
– Phương tác dụng của tải trọng và phương đổ của bê tông kết cấu;
– Chỉ số đo lực của máy thí nghiệm;
– Tải trọng phá hủy mẫu thử;
– Cường độ viên mẫu đã tính đổi về cường độ mẫu tiêu chuẩn;
– Cường độ trung bình của tổ mẫu;
– Đặc điểm phá hoại mẫu;
– Chữ ký của người thí nghiệm.
Phụ lục A
(tham khảo)
Tạo phẳng mặt chịu lực của mẫu thử bằng vật liệu phủ
A.1 Mặt chịu lực của mẫu thử, khi sai số độ phẳng vượt quá giá trị quy định tại điều 3 của tiêu chuẩn này, có thể được tạo phẳng bằng lớp vật liệu phủ.
A.2 Một trong các loại vữa dưới đây có thể dùng làm vật liệu tạo phẳng mặt mẫu:
– Hồ xi măng;
– Vữa xi măng – cát;
– Vữa lưu huỳnh;
– Vữa epoxy.
A.3 Hồ xi măng được chuẩn bị từ xi măng PC 30, PC 40 theo TCVN 2682 : 2009, PCB 30, PCB 40% theo TCVN 6260 : 2009, với tỷ lệ nước trên xi măng (N/X) không quá 0,3. Vữa xi măng cát được chuẩn bị từ xi măng như trên, cát lọt qua sàng 0,315 mm với tỷ lệ xi măng trên cát (X/C) bằng 1 và/ N/X không quá 0,4. Trước khi phủ, hồ xi măng, vữa cần được trộn thành hỗn hợp đồng nhất.
A.4 Vữa lưu huỳnh được chuẩn bị từ lưu huỳnh kỹ thuật (S) và chất độn (CĐ) với tỷ lệ S/CĐ bằng 1.
Có thể dùng xi măng nguyên chất hoặc cát lọt qua sàng 0,315 mm với độ ẩm không quá 5 % làm chất độn. Trước khi phủ, hỗn hợp được nấu chảy và trộn đồng nhất trong bình đun nóng tới nhiệt độ (140-150) °C.
A.5 Vữa epoxy được chuẩn bị từ hỗn hợp epoxy, chất độn như A.4 và chất đóng rắn theo tỷ lệ 1:1:0,15. Hỗn hợp được trộn đồng nhất trước khi phủ và được sử dụng trong thời gian không quá 30 min từ khi trộn xong.
A.6 Hỗn hợp chuẩn bị xong theo A.3, A.4, A.5 được rải lên tấm đáy làm bằng kim loại hoặc kính (vữa lưu huỳnh không rải trên kính). Tấm đáy phải có kích thước rộng hơn 50 mm so với kích thước mẫu, có sai lệch độ phẳng không quá 0,06 mm trên 100 mm dài và có bờ bao giữ vữa. Khi dùng vữa lưu huỳnh, tấm đáy cần được sấy nóng đến nhiệt độ vữa trước khi rải. Khi dùng vữa epoxy tấm đáy cần được lót giấy viết.
A.7 Chiều dày lớp vữa phủ mặt mẫu không được lớn hơn 5 mm. Khi phủ mặt, vữa có thể rải dày hơn, sau đó viên mẫu được ấn sâu vào vữa tới chiều dày nêu trên.
A.8 Mẫu thử cần được đặt thẳng đứng, trục mẫu (phương đặt lực) vuông góc với tấm đáy.
A.9 Để tăng nhanh đóng rắn, cho phép dùng 3 % phụ gia CaCl2 pha vào vữa xi măng hoặc sấy vữa epoxy từ 4 h đến 6 h, ở nhiệt độ (80 + 90) °C trong tủ sấy.
Mẫu phủ vữa lưu huỳnh có thể thử ngay sau khi để nguội. Mẫu phủ vữa khác được phép thử sau khi vữa đạt 50 % cường độ nén dự kiến của mẫu thử.
A.10 Khi mẫu thử cần được tạo phẳng cả hai mặt, lớp phủ có thể thực hiện thứ tự từng mặt một, hoặc cùng lúc cả hai mặt. Nếu phủ từng mặt, mẫu thử được nhấc ra khỏi tầm đáy khi vữa đạt cường độ lớn hơn 2,5 MPa, sau đó quay mẫu 180°. Làm tương tự cho mặt thứ hai. Nếu phủ cùng lúc thì sau khi phủ xong mặt đáy, giữ nguyên tư thế thẳng đứng của mẫu thử, rải vữa lên mặt trên mẫu, rồi áp lên đỉnh một tấm kim loại hoặc tấm kính khác. Day vữa, chỉnh tấm đỉnh song song tấm đáy và chỉnh vữa đến chiều dày nhỏ hơn 5 mm.
A.11 Phần vữa ở rìa mẫu được loại bỏ bằng dao cắt, giũa hoặc đá mài (nếu có).
MỤC LỤC
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Mẫu thử
4 Thiết bị, dụng cụ
5 Khoan, cắt mẫu bê tông từ kết cấu
6 Chuẩn bị mẫu thử
7 Tiến hành thử
8 Tính kết quả
9 Biên bản lấy mẫu và nhật ký thử nghiệm
Phụ lục A (tham khảo) Tạo phẳng mặt chịu lực của mẫu thử bằng vật liệu phủ
Lưu ý : Tiêu chuẩn này chỉ dùng để xác định cường độ mẫu – không dùng để đánh giá Mác hay Cấp độ bền
Download => TCVN 12252 : 2020 – Xác định cường độ bê tông – Mẫu khoan cắt
Theo TCVN 5574 : 2018 Thiết kế kết cấu bê tông và Bê tông cốt thép như sau :
Như đã biết, các đặc trưng độ bền (cường độ) của bê tông, cũng như của phần lớn các vật liệu, không phải là các đại lượng không đổi. Cường độ bê tông phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Theo thực nghiệm, độ biến động của cường độ bê tông mang tính chất ngẫu nhiên và tuân theo qui luật thống kê xác suất. Vì vậy, để đánh giá cường độ bê tông dùng trong các phương pháp tính toán kết cấu bê tông cốt thép, người ta sử dụng phương pháp xác suất để tiếp cận.
Cấp độ bền của bê tông trong tiêu chuẩn một số nước như Anh, Nga, Việt Nam được xác định trên mẫu lập phương chuẩn kích thước 150x150x150 mm với xác suất đảm bảo 95%, và được sử dụng để kiểm soát chất lượng bê tông. Trong khi đó, tiêu chuẩn một số nước khác như Mỹ, châu Âu sử dụng mẫu trụ tròn kích thước 150x300mm và sử dụng trực tiếp cường độ mẫu này làm cường độ tiêu chuẩn.
Trong tính toán kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành TCVN 5574 : 2018 sử dụng cường độ mẫu lăng trụ kích thước 150x150x600 mm làm cường độ tiêu chuẩn.
Để kể đến khả năng cường độ bê tông thực tế giảm so với cường độ tiêu chuẩn, cũng như cường độ bê tông trong kết cấu có thể khác so với cường độ các mẫu thử, người ta đưa vào hệ số độ tin cậy của bê tông, hệ số này lớn hơn 1. Ngoài ra, còn phải kể đến các hệ số điều kiện làm việc.
Chú ý : cấp cường độ chịu nén của bê tông B được chỉ định đối với tất cả các loại bê tông và kết cấu (mục 6.1.1.3 – TCVN 5574 : 2018)
Tóm lại : Hiện nay, việc thiết kế kết cấu BTCT ở nước ta được thực hiện theo TCVN 5574 : 2018 nhưng thiết kế cấp phối và cung cấp bê tông phần lớn thông qua mác bêtông. Do đó, việc đánh giá cường độ bê tông cũng thường được hiểu là thông qua mác bê tông.
Vậy để đánh giá cấp độ bền khi thi công & nghiệm thu ta xem phần dưới tiếp theo
———————————————————————————————————————————————————————————————————–
Theo : TCVN 10303 : 2014, Bê tông – Kiểm tra và đánh giá cường độ chịu nén
Mục 1 – Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định nguyên tắc và hướng dẫn quy trình kiểm tra, đánh giá cường độ chịu nén của bê tông sử dụng trong thi công kết cấu bê tông và bê tông cốt thép theo TCVN 5574 : 2012 (TCVN 5574 : 2018)
Tiêu chuẩn này áp dụng trong kiểm tra, đánh giá, nghiệm thu bê tông theo cường độ chịu nén xác định trên mẫu đúc đối với các kết cấu thi công toàn khối hoặc đúc sẵn.
Tiêu chuẩn này cũng hướng dẫn áp dụng các phương pháp không phá hủy trong kiểm tra, đánh giá cường độ bê rông trên kết cấu công trình
Mục 5 : Quy trình kiểm tra đánh giá
- Quy trình T30 – sử dụng không ít hơn 30 giá trị cường độ đơn của các lô đã kiểm tra trong giai đoạn tham chiếu để tính toán hệ số biến động bê tông.
- Quy trình T15 – sử dụng không ít hơn 15 giá trị cường độ đơn của các lô đã kiểm tra trong giai đoạn tham chiếu để tính toán hệ số biến động bê tông.
- Quy trình KH – sử dụng các giá trị cường độ đơn bằng phương pháp không phá hủy của một lô kết cấu đang kiểm tra để tính toán hệ số biến động bê tông.
- Quy trình KT – không tính toán hệ số biến động bê tông.
Ghi chú : trong giai đoạn đầu sản xuất thi công, khi chưa có đủ số liệu để áp dụng quy trình T30 hoặc T15 hoặc đối với các lô đơn lẻ, việc kiểm tra, đánh giá được thực hiện theo quy trình KT
Mục 5.4 : Kiểm tra, đánh giá cường độ theo quy trình kiểm tra KT gồm các bước sau :
- Tính toán cường độ yêu cầu.
- Xác địch giá trị cường độ đơn và cường độ của lô đang kiểm tra.
- Đánh giá cường độ của lô đang kiểm tra.
Mục 7.3 : Cường độ viên mẫu được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 3118 : 1993 (nay là TCVN 3118 : 2022)
Mục 7.4 : Cường độ tổ mẫu được tính bằng trung bình cộng cường độ của ba viên mẫu trong tổ mẫu
Nếu giá trị lớn nhất hoặc nhỏ nhất trong ba giá trị cường độ của viên mẫu trong tổ mẫu lệch quá 15% so với giá trị cường độ còn lại thì không sử dụng tổ mẫu này trong kiểm tra, đánh giá.
Mục 9 : Xác định cường độ yêu cầu
Cường độ yêu cầu đường tính theo công thức
Ryc = kyc x Rqđ
Ryc : Cường độ bê tông yêu cầu là cường độ được sử dụng trong đánh giá sự phù hợp, có giá trị bằng cường độ nhỏ nhất cho phép của lô tính bằng (Mpa)
kyc : hệ số yêu cầu, được xác định vào quy trình kiểm tra, đánh giá áp dụng.
Khi kiểm tra theo quy trình KT, kyc được lấy bằng 1,33 đối với bê tông silicat và 1,43 đối với bê tông tổ ong và 1,285 đối với bê tông khác.
Rqđ : cường độ quy định, được chỉ định theo cấp hoặc tỷ lệ với cấp cường độ (Mpa). Cường độ này được quy định trong tiêu chuẩn hoặc trong các tài liệu kỹ thuật áp dụng cho lô bê tông toàn khối, bê tông đúc sẵn hay hỗn hợp bê tông trộn sẵn – Chính là cấp cường độ chịu nén B15, B20, B25, B30, B35, B40, B45, B50…
Bảng A1 – TCVN 5574 : 2012 (chỉ tham khảo không dùng giá trị trong này)
Mục 10 Đánh giá và nghiệm thu
Mục 10.1 Đánh giá và nghiệm thu bê tông được thực hiện theo từng lô và với từng loại cường độ quy định.
Mục 10.2 Cường độ của lô được đánh giá là phù hợp khi đáp ứng các điều kiện sau :
- Cường độ của lô không nhỏ hơn cường độ yêu cầu
Rlô > Ryc
- Cường độ của mỗi tổ mẫu trong lô không nhỏ hơn cường độ quy định và không nhỏ hơn cường độ yêu cầu trừ 4 Mpa (Ryc – 4) :
Ri > Rqđ
Ri > Ryc – 4
Mục 10.3 Lô bê tông toàn khối, bê tông đúc sẵn hay hỗn hợp bê tông được nghiệm thu nếu cường độ của lô được đánh giá là phù hợp.
Mục 10.4 Trong trường hợp cường độ của lô được đánh giá là không phù hợp cần tiến hành kiểm tra đánh giá cường độ thực tế của lô đó trên cấu kiện hoặc kết cấu công trình
Download = > TCVN 10303 : 2014, Bê tông – Kiểm tra và đánh giá cường độ chịu nén
————————————————————————————————————————————————————-
Ngoài ra vẫn áp dụng được theo ASTM C42 – 04
- Tiêu chuẩn này quy định cách lấy mẫu, chế bị và thí nghiệm mẫu bê tông trong các trường hợp sau:
- Các mẫu bê tông khoan từ cấu kiện dùng để xác định chiều dài, cường độ chịu nén hoặc cường độ chịu kéo khi bửa.
- Các mẫu bê tông dầm cưa từ cấu kiện để xác định cường độ chịu uốn.
- Các giá trị biểu thị theo hệ SI là các giá trị tiêu chuẩn
- Tiêu chuẩn này không nêu ra các yêu cầu về an toàn liên quan đến việc sử dụng tiêu chuẩn. Trước khi tiến hành thí nghiệm, người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các quy định về an toàn thích hợp và xác định việc áp dụng các mức giới hạn cho phép.
Download => ASTM C42 – 04 – Lấy mẫu và thí nghiệm mẫu bê tông được khoan và cưa từ cấu kiện
Download : TCVN 13536:2022, Bê tông – Phương pháp siêu âm xác định cường độ chịu nén
Download : GOST 17624-2012
Download : ASTM C 39-04a Xác định cường độ chịu nén của mẫu bê tông hình trụ
Một số hướng dẫn cụ thể
Khảo sát vật liệu bê tông trên kết cấu
Xác định cường độ bê tông trên kết cấu bằng khoan mẫu được hướng dẫn trong TCVN 12252:2020, EN 13791:2007 và BS EN 12504-1:2000 .
a. Số lượng mẫu khoan: Tham khảo từ Bảng 3.2, BS EN 1998-3:2005
Bảng 2: Yêu cầu tối thiểu về số lượng mẫu thí nghiệm vật liệu
b. Kích thước lõi khoan
Theo BS EN 12504-1, và EN 13791:2007, kích thước lõi có thể như sau:
-Lõi có h = d = 100mm thì tương đương với mẫu lập phương cạnh 150mm
-Lõi có d = 100mm đến 150mm, h/d bằng 2,0 thì tương đương với mẫu trụ 150x300mm
-Lõi có d = 50mm đến 150mm và có tỉ lệ h/d khác thì sử dụng hệ số quy đổi được quy định tại nơi sử dụng.
