Cường độ bê tông bị ảnh hưởng bởi những yếu tố nào?

1. Cường độ bê tông là gì?

Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam cường độ bê tông chính là khả năng chịu nén của mẫu bê tông. Đây là mẫu để đo cường độ với kích thước 150mm x 150mm x 150mm và tuân thủ điều kiện tiêu chuẩn trong vòng 28 ngày. Trong kết cấu xây dựng, khối bê tông thường phải chịu nhiều yếu tố tác động khác nhau như chịu nén, uốn, kéo và trượt. 

Trong đó chịu nén được xem là đặc tính nổi bật nhất. Bởi vậy người ta thường lấy cường độ chịu nén làm tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bê tông hay mác bê tông. Mác bê tông sẽ được phân loại thành 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600. Mỗi loại công trình xây dựng sẽ cần tính toán để chọn loại phù hợp nhất giúp đảm bảo độ vững chắc và bền lâu.

Trong quá trình rắn chắc cường độ của bê tông sẽ tăng lên không ngừng. Nó tăng liên tục từ 7 cho tới 14 ngày đầu, sau đó phát triển với tốc độ nhanh chóng. Tuy nhiên sau 28 ngày cường độ lại chậm dần và nó có thể thay đổi nhanh, chậm tùy thuộc vào điều kiện thời tiết, môi trường. 

2. Các khái niệm liên quan đến cường độ bê tông trong xây dựng

2.1. Cường độ bê tông hiện trường

Cường độ bê tông hiện trường chính là cường độ của các mẫu khoan được quy đổi về cường độ mẫu lập phương chuẩn. Nó được xác định bằng phương pháp không phá hủy theo quy định tiêu chuẩn, ký hiệu là Rht.

2.2. Mác bê tông theo cường độ chịu nén

Mác bê tông theo cường độ chịu nén là giá trị cường độ nén trung bình của các viên mẫu bê tông được làm tròn lên tới hàng đơn vị MPa. Theo đó khối lập phương kích thước 150x150x150mm sẽ được đúc, đầm và bảo dưỡng. Sau đó mang mẫu đi thí nghiệm theo tiêu chuẩn ở tuổi 28 ngày đêm để đảm bảo cho ra kết quả chính xác nhất. Mác bê tông được ký hiệu là M.

2.3. Cấp bê tông theo cường độ chịu nén

Cấp bê tông theo cường độ chịu nén là giá trị cường độ nén của khối bê tông với mức xác suất đạt 0.95. Theo TCXDVN 356:2005 cấp bê tông được ký hiệu là B. Mối tương quan giữa cấp bê tông và mác bê tông theo cường độ nén được xác định bằng công thức: B = M(1 – 1,64v). 

Trong đó v là hệ số biến động cường độ bê tông. Nếu đơn vị thi công không thể xác định hệ số biến động và chấp nhận chất lượng bê tông đạt mức trung bình v= 0.135 thì B = 0.778M. Đây là những chỉ số đã được quy định rất rõ.

2.4. Cường độ bê tông yêu cầu

Cường độ bê tông yêu cầu là giá trị định mức từ mác hoặc cấp bê tông do thiết kế quy định. Chỉ số này được dùng để đánh giá cường độ của bê tông trên toàn bộ kết cấu của công trình, ký hiệu là Ryc.

3. Tại sao cần xác định cường độ bê tông trên kết cấu công trình?

Theo các chuyên gia xây dựng, đánh giá cường độ bê tông trên cấu kiện hoặc kết cấu công trình là việc so sánh cường độ của bê tông ở hiện trường. Rht sẽ được xác định thông qua phương pháp khoan lấy mẫu hoặc các phương pháp không phá huỷ kết hợp với cường độ yêu cầu Ryc. Từ đó chủ công trình có thể kết luận bê tông có đạt yêu cầu về thiết kế hay không.

Bên cạnh đó quá trình xác định cường độ bê tông trên kết cấu công trình còn mang đến những lợi ích thiết thực gồm:

• Làm cơ sở đánh giá mức độ phù hợp hay nghiệm thu kết cấu. So với thiết kế ban đầu hoặc so với tiêu chuẩn hiện hành thì chất lượng bê tông có đáp ứng chất lượng hay không. 
• Xác định chỉ số về cường độ thực tế của cấu kiện, kết cấu. Từ đó chúng ta mới có cơ sở đánh giá mức độ an toàn của công trình dưới tác động của tải trọng, yếu tố môi trường.
• Định hướng chính xác cho việc cải tạo hoặc sửa chữa đối với những công trình đang sử dụng cần thay sửa cấu kiện.

4. Cường độ bê tông chịu ảnh hưởng của yếu tố nào?

Khi tiến hành trộn hỗn hợp bê tông thì các thành phần cốt liệu, cách chế tạo bê tông là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ. Do đó trước khi thi công nhà thầu và chủ công trình cần nghiên cứu kỹ lưỡng về việc chọn cát, đá, xi măng, nước cũng như cách chế tạo bê tông. Dưới đây là một số nhân tố cơ bản tác động đến cường độ bê tông bạn nên nắm bắt:

4.1. Chất lượng xi măng

Xi măng là thành phần cực kỳ quan trọng trong xây dựng, thi công công trình. Nó chiếm tỷ lệ lớn nhất trong hỗn hợp bê tông nên sẽ ảnh hưởng mạnh đến cường độ. Nếu sử dụng xi măng kém chất lượng có thể làm giảm khả năng kết dính. Đồng thời quá trình đông cứng diễn ra chậm hơn. Điều này khiến cho khối bê tông không thể đạt cường độ tiêu chuẩn.

4.2. Chất lượng và tỉ lệ các thành phần trong bê tông

Độ cứng, độ sạch và sự phối hợp các thành phần nguyên liệu như sỏi, đá, cát… cũng là nhân tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông. Nếu chúng ta trộn bê tông có tỉ lệ nước và xi măng không đúng thì cường độ cũng khó đạt chuẩn. Mặt khác khi trộn ít nước sẽ không tạo được độ dẻo cho hỗn hợp, cường độ giảm và thi công khó khăn. Còn nếu đổ nhiều nước hỗn hợp bê tông lại bị loãng, lâu đóng chắc khiến cường độ sai lệch.

4.3. Tỉ lệ pha trộn và phụ gia cho bê tông

Trong xây dựng có rất nhiều yếu tố tác động đến cường độ bê tông như: chất lượng nhào trộn bê tông, độ đầm chắc của bê tông sau khi đổ vào khuôn, điều kiện bảo dưỡng khi trộn đổ bê tông… Bên cạnh đó việc sử dụng chất phụ gia với tỷ lệ, liều lượng như thế nào cũng là nhân tố gây ảnh hưởng.

Trong đó phụ gia chống thấm là một ví dụ điển hình. Sản phẩm này có các hạt mang tính chất lấp kín sẽ giúp cho độ liên kết của bê tông tăng nhanh. Không những thế nó còn tăng cường độ của bê tông lên cao hơn so với trường hợp không dùng phụ gia chống thấm. 

Chú ý cường độ bê tông sẽ được tính từ lúc chế tạo bê tông cho đến khi thành phẩm có khả năng chịu lực. Cường độ sẽ tăng nhanh ở thời gian đầu sau đó chậm dần. Nếu chủ công trình sử dụng xi măng chất lượng cao, hỗn hợp được pha trộn, bảo quản trong điều kiện tiêu chuẩn cường độ sẽ tăng nhanh trong thời gian 28 ngày đầu.

Lời kết

Trên đây là những thông tin chia sẻ về cường độ bê tông trong xây dựng và các khái niệm liên quan. Đồng thời qua đó chuyên gia cũng liệt kê một số yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ của bê tông. Nếu muốn đảm bảo chất lượng tốt cho khối bê tông thì nhà thầu, chủ công trình nên chú ý đến khâu lựa chọn nguyên liệu và tính toán tỷ lệ pha trộn hỗn hợp. Khi bê tông đạt cường độ chuẩn chắc chắn công trình sẽ bền vững lâu dài theo thời gian.