Đặc trưng và ý nghĩa của mác xi măng trong xây dựng

Mác xi măng là gì và ý nghĩa của nó?

Hiểu một cách đơn giản, mác xi măng chính là là cường độ chịu nén của xi măng khi bạn đem vữa xi măng + cát + nước trộn theo một tỷ lệ tiêu chuẩn.

Hay nói một cách khác, mác xi măng là cường độ chịu nén của những mẫu bê tông hình lập phương có kích thước 15x15x15cm hoặc 40x40x160cm và được bảo trì ở điều kiện tiêu chuẩn trong 28 ngày. Cũng vì vậy mà mác xi măng còn được gọi là mác bê tông và có đơn vị tính là Mpa (N/mm2) hoặc daN/cm2.

Mác xi măng có ý nghĩa rất quan trọng trong xây dựng, quyết định khả năng chịu được các tác động như: nén, kéo, uốn, trượt,... của mẫu bê tông, đặc biệt là khả năng chịu được lực nén.

Từ đó ảnh hưởng đến độ bền của cả công trình xây dựng. Tùy thuộc vào điều kiện và yêu cầu xây dựng cụ thể của các công trình xây dựng khác nhau mà có những quy định về kích thước của mác xi măng cũng khác nhau.

Các loại mác xi măng

• Mác xi măng được phân thành các loại từ 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 đến 600
• Mác xi măng 200 được coi là mác xi măng tiêu chuẩn là ứng suất nén của mẫu xi măng có kích thước tiêu chuẩn được bảo dưỡng trong điều kiện đạt chuẩn đạt được cường độ chịu nén 200kg/cm2 trong vòng 28 ngày.
• Thực tế, cường độ chịu nén của mác xi măng 200 là 90kg/cm2 so với 200kg/cm2.
• Ngày nay với công nghệ sản xuất hiện đại, người ta đã có thể tạo ra mẫu xi măng có cường độ chịu nén lên đến 1000kg/cm2.

Cách xác định mác xi măng

Trước khi xác định mác xi măng thì cần tiến hành lấy mẫu thử cho xi măng. Cần phải lấy ít nhất một tổ hợp mẫu gồm 3 phần ở 3 vị trí khác nhau trên cùng một đơn vị thi công. Nếu cấu trúc quá lớn thì cần phải lấy mẫu thử sao cho phù hợp để có thể đại diện cho toàn bộ cấu trúc đó.

• Mẫu được đem về phòng thí nghiệm rồi được nén và bảo dưỡng trong một điều kiện nhất định. Giá trị trung bình của ứng suất nén tại thời điểm phá hủy của 3 mẫu sẽ được dùng để xác định mác cho xi măng.
• Nếu trong quá trình nén mẫu không đạt được độ tuổi 28 ngày sau khi ninh kết xi măng thì mác xi măng sẽ được xác định dựa trên biểu đồ tăng trưởng của mẫu tương ứng.
• Những mẫu không đạt ở mức 28 ngày (thường từ 3 đến 7 ngày) thường cho ra các kết quả không chính thức. Do đó chỉ có kết quả nén đủ 28 ngày trên mẫu thử thì mới được công nhận là mác bê tông.
• Cấu trúc bê tông tại chỗ chỉ được công nhận khi giá trị trung bình thực tế không nhỏ hơn mác thiết kế. Đồng thời trong các nhóm mẫu không có mẫu nào có kết quả kiểm tra dưới 85% so với mẫu thiết kế thiết kế.

Bảng tra mác xi măng

Cường độ nén của mác xi măng

Cường độ nén của mác xi măng được quy định tại TCVN 3105:1993, TCVN 4453:1995 trên khối mẫu có kích thước 15x15x15cm. Mẫu bê tông này sẽ được tiến hành dưỡng hộ trong 28 ngày sau khi xi măng đã được ninh kết.

Tiếp đó người ta sẽ đưa mẫu xi măng vào trong máy nén để tiến hành đo ứng suất nén có thể phá hủy mẫu là bao nhiêu. Đơn vị đo cường độ nén của mác xi măng là (N/mm²) hoặc daN/cm² (kg/cm²).

Mác xi măng có thể đáp ứng được kết cấu xây dựng khi và chỉ khi chịu các tác động như: chịu nén, kéo, uốn, trượt, trong đó khả năng chịu nén là ưu thế quan trọng nhất.

Bảng quy đổi mác xi măng tương ứng với cấp độ bền

Để dễ hình dung mác xi măng trong xây dựng, người ta sẽ quy đổi từ cách viết mác xi măng 100#, 200# thông thường sang cấp độ bền của bê tông được ký hiệu là B theo TCVN 5574:2012 như sau:

Công thức trộn mác xi măng theo đúng tỷ lệ chuẩn

Cách trộn xi măng đúng mác xi măng theo tỷ lệ chuẩn chính là cách trộn vữa xây đúng mác sẽ giúp cho bê tông đạt được chất lượng và làm việc hiệu quả nhất.

Bê tông là một hỗn hợp vật liệu kết hợp từ cát, đá, nước và xi măng. Để trộn xi măng đạt đúng mác theo quy định, bạn có thể xem tỷ lệ trộn cho 1m3 bê tông được ghi trên bao bì xi măng.

Đầu tiên, nếu lấy thùng sơn 18 lít để làm tiêu chuẩn. Như vậy tỷ lệ trộn bê tông của từng loại mác sẽ là:

• Bê tông mác 200 gồm: 1 bao xi măng + 4 thùng cát + 7 thùng đá
• Bê tông mác 250 gồm: 1 bao xi măng + 3.5 thùng cát + 6 thùng đá
• Bê tông mác 300 gồm: 1 bao xi măng + 2 thùng cát + 4 thùng đá

Tuy nhiên, những số lượng trong công thức ở trên chỉ mang tính tham khảo và có thể thay đổi dựa trên điều kiện xây dựng thực tế.

Cấp phối bê tông

Cấp phối bê tông chính là tỷ lệ giữa các thành phần vật liệu cát, đá, nước và xi măng cho 1 m3 bê tông. Cấp phối bê tông sẽ phụ thuộc vào mác bê tông (mác xi măng), kích thước cốt liệu, chất kết dính và thành phần phụ gia.

Bảng cấp phối bê tông mác 150, 200, 250 theo tiêu chuẩn của Bộ Xây dựng

Bảng cấp phối mác xi măng PC30

Xi măng PC30 là một loại xi măng Pooclăng (PC) được nghiền từ clinker với một lượng thạch cao nhất định chiếm khoảng 5%. Chất lượng xi măng Pooclăng sẽ được xác định dựa theo tiêu chuẩn TCVN 2682:2009.

Bảng tra vật liệu mác vữa xi măng

Vữa xi măng là một hỗn hợp gồm chất kết dính, nước, cốt liệu và phụ gia có vai trò giúp liên kết các thành phần nguyên liệu thành một thể thống nhất. Mác vữa xi măng chính là cường độ chịu nén của vữa xây dựng được bảo dưỡng ở điều kiện tiêu chuẩn trong vòng 28 ngày. 

Bảng tra cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa tam hợp cát vàng, cát có mô đun độ lớn ML > 2:

Bảng tra cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa tam hợp cát mịn với loại cát có mô đun độ lớn ML = 1,5 ÷ 2,0:

Bảng tra cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát vàng với cát có mô đun độ lớn ML > 2:

Bảng tra cấp phối vật liệu cho 1m3 vữa xi măng cát mịn, cát có mô đun độ lớn ML = 1,5 ÷ 2,0:

Lời kết

Trên đây là những thông tin như mác xi măng là gì, đặc trưng và ý nghĩa của mác xi măng,... mà chúng tôi muốn chia sẻ tới các bạn. Hy vọng qua bài viết này, bạn có thể hiểu thêm nhiều khái niệm quan trọng và cần thiết trong lĩnh vực xây dựng.