Mác bê tông là gì? Những vấn đề liên quan đến mác bê tông

Trần Thị Ánh Dương

Bê tông là một trong những loại vật liệu xây dựng phổ biến nhất được sử dụng từ công trình dân dụng cho đến công nghiệp. Bởi vậy những người làm trong lĩnh vực này cần phải nắm rõ các khái niệm cơ bản về mác bê tông, cấp bền bê tông, cấp phối mác bê tông…. Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ giúp bạn giải đáp mác bê tông là gì và các vấn đề liên quan.

1. Mác bê tông là gì?

Trong kết cấu xây dựng chung bê tông phải chịu nhiều yếu tố tác động khác nhau như: chịu nén, uốn, kéo, trượt. Trong đó khả năng chịu nén là yêu thế lớn nhất của vật liệu. Bởi vậy người ta thường lấy cường độ chịu nén làm chỉ tiêu đặc trưng để đánh giá chất lượng bê tông. Chỉ tiêu này còn được gọi là mác bê tông.

Theo các chuyên gia xây dựng mác bê tông là đơn vị dùng để chỉ cường độ chịu nén của những mẫu bê tông hình lập phương với kích thước 15x15x15cm, được bảo trì trong điều kiện tiêu chuẩn suốt 28 ngày. Chúng có đơn vị tính là kg/cm2. Hiện nay mác bê tông được phân loại thành nhiều dạng khác nhau gồm: M100, M200, M250, M300, M350, M400, M500… 

Nếu sử dụng những chất liệu phụ gia mới chất lượng cao thì còn có thể sản xuất được bê tông M1000 đến M1500. Thông thường những dự án như nhà ở dân dụng, trường học, bệnh viện, cửa hàng kinh doanh thì nhà thầu sẽ sử dụng bê tông 250. Còn ở những dự án nhà cao tầng, công trình công cộng quy mô lớn sẽ sử dụng các loại mắt lớn hơn để đảm bảo chất lượng tốt nhất.

mac-be-tong-1-1651301639.jpg
Mác bê tông là đơn vị dùng để chỉ cường độ chịu nén của những mẫu bê tông

2. Phân loại mác bê tông phổ biến trên thị trường hiện nay

Trên thị trường hiện nay mác bê tông được phân loại thành nhiều dạng khác nhau như: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 và 600. Trong đó mác bê tông 200 chính là ứng suất nén phá hủy của mẫu bê tông kích thước tiêu chuẩn.

Nó được dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn, nén trong vòng 28 ngày và đạt 200kg/cm². Ngày nay bằng máy móc hiện đại người ta có thể chế tạo nên bê tông có cường độ rất cao khoảng từ 1000 - 2000 kg/cm². 

Ở mỗi quốc gia khác nhau quy định kích thước mẫu sẽ có sự chênh lệch. Theo tiêu chuẩn Mỹ thì mẫu bê tông hình trụ tròn, đường kính 150mm, chiều cao 300mm. Nếu muốn tìm ra được tiêu chuẩn tương đương thì chúng ta cần sử dụng đến các hệ số quy đổi chính xác. 

mac-be-tong-2-1651301639.jpg
Trên thị trường mác bê tông được phân loại thành nhiều dạng khác nhau

3. Làm thế nào để xác định mác bê tông chính xác nhất?

3.1. Thực hiện lấy mẫu tại hiện trường thi công

Trước hết khi muốn xác định mỗi mặt bê tông trên thực tế chúng ta phải chuẩn bị một tổ lấy mẫu tại hiện trường. Vì cơ bản có ba mẫu bê tông đồng nhất về vị trí, cách thức lấy mẫu và điều kiện dưỡng hộ. Đối với những kết cấu lớn, tủ lấy mẫu trên cùng một kết cấu phải ở các vị trí khác nhau. Số lượng của chúng đủ lớn để mang tính đại diện cho toàn bộ kết cấu đó. 

Giá trị trung bình của ứng suất nén tại thời điểm phá hủy của cả ba mẫu trong tủ được lấy để xác định mác của bê tông. Nếu tại thời điểm ném tổ mẫu không phải là 28 ngày sau khi ninh kết bê tông thì mác bê tông sẽ được xác định gián tiếp thông qua biểu đồ phát triển cường độ bê tông. 

Thông thường kết quả nén mẫu ở tuổi 3 hay 7 ngày là thông số kiểm tra nhanh, chưa kết luận chính thức. Kết quả nén mẫu ở tuổi 28 ngày mới được xem là mác của bê tông thực tế. 

3.2. Cách xác định cấp độ bền của bê tông

Theo tiêu chuẩn của ngành xây dựng Việt Nam hiện nay, ký hiệu bê tông đã được chuyển từ M sang B. Nó chính là độ bền của bê tông. Trên thực tế cấp độ bền của bê tông được xác định thông qua quả nén mẫu hình trụ. Sau đó tiến hành nén để cho ra cường độ chịu nén chính xác nhất.

Cường độ chịu nén được biết đến là ứng suất nén phá hủy của bê tông. Nó được tính bằng lực tác động trên một bông bị diện tích, đơn vị là kg/cm2 hoặc N/mm2. Trong xây dựng thì nhà thầu, chủ công trình thường quan tâm nhiều đến cường độ chịu nén của bê tông.

Hiện nay trong nhiều hồ sơ thiết kế thay vì ghi loại mác bê tông thì người ta thường ghi theo cấp độ bền B. Điều này dễ gây sự nhầm lẫn cho kỹ sư giám sát công trình. Do đó để dễ nhớ, dễ hiểu hơn thì các bạn nên tham khảo bảng quy đổi mác bê tông (M) tương ứng với cấp độ bền (B) từ TCVN 5574:2012. 

Cấp độ bền (B)

Cường độ chịu nén (Mpa)

Mác bê tông (M)

B3.5

4.50

50

B5

6.42

75

B7.5

9.63

100

B10

12.84

 

B12.5

16.05

150

B15

19.27

200

B20

25.69

250

B22.5

28.90

300

B25

32.11

 

B27.5

35.32

350

B30

38.53

400

B35

44.95

450

B40

51.37

500

B45

57.80

600

B50

64.22

 

B55

70.64

700

B60

77.06

800

B65

83.48

 

B70

89.90

900

B75

96.33

 

B80

102.75

1000

Kết cấu bê tông tại chỗ được xem là đạt yêu cầu về mặt thiết kế khi giá trị trung bình của từng tổ mẫu lớn hơn so với mác thiết kế. Đồng thời không có mẫu nào trong các tổ mẫu cho ra kết quả thí nghiệm dưới 85 % mác thiết kế. 

mac-be-tong-3-1651301639.jpg
Nhà thầu xây dựng thường quan tâm đến cường độ chịu nén của bê tông

4. Quy định về lấy mẫu bê tông theo TCVN

Theo tiêu chuẩn Việt Nam về thi công, quá trình nghiệm thu bê tông, bê tông cốt thép toàn khối hiện hành, TCVN 4453:1995 thì việc lấy mẫu được quy định cụ thể như sau: 

4.1. Đối với bê tông thương phẩm 

Tương ứng với mỗi lần vận chuyển trên xe khoảng 6÷10 m³ phải  lấy ra một tổ mẫu. Tổ mẫu được lấy tại hiện trường công trình trước khi tiến hành đổ bê tông vào khuôn. Trong trường hợp đổ bê tông kết cấu đơn chiếu với khối lượng ít dưới 20m³ chúng ta chỉ cần lấy một tổ mẫu duy nhất.

4.2. Đối với kết cấu khung, kết cấu mỏng

Ở kết cấu khung và những loại kết cấu mỏng như cột, vòm, dầm, bản… thì trung bình 20 mét khối bê tông sẽ lấy một tổ mẫu. Còn với bê tông máy khối lượng khoang đổ khoảng 50 m³ cũng cần lấy một tổ mẫu. Đối với những móng lớn, trung bình 100 m³ lấy một tổ mẫu.

4.3. Đối với bê tông khối lớn

Đối với bê tông khối lớn, khi khối lượng bê tông trong mỗi khoang đổ ≤ 1000 m³ thì cứ 250 m³ bê tông lại tiến hành lấy một tổ mẫu. Trường hợp khối lượng bê tông đổ ở mỗi khoang lớn hơn > 1000 m³ thì quy định cứ 500 m³ bê tông phải lấy một tổ mẫu.

mac-be-tong-4-1651301639.jpg
Đơn vị xây dựng nên tuân thủ quy định về lấy mẫu bê tông theo tiêu chuẩn Việt Nam

5. Cấp phối mác bê tông được hiểu như thế nào?

Cấp phối mác bê tông là tỷ lệ thành phần vật liệu có trong 1m³ bê tông. Hiện nay đã có quy chuẩn cấp phối bê tông cho nhà thầu, chủ công trình tham khảo. Đây là kết quả của nhiều lần thí nghiệm trong thực tế nên đảm bảo độ chính xác cao và có thể ứng dụng hiệu quả vào thực tiễn. Bảng cấp phối mác bê tông 150, 200, 250 theo bộ xây dựng có thông số như sau:

Mác bê tông

Xi măng (Kg)

Cát vàng (m³)

Đá 1x2cm (m³)

Nước (lít)

150

288,025

0,505

0,913

185

200

350,550

0,481

0,900

185

250

415,125

0,455

0,887

185

Tốt nhất chủ công trình nên ưu tiên sử dụng nguồn nước máy để nâng cao chất lượng cho công trình. Trong trường hợp bắt buộc phải sử dụng các nguồn nước khác như nước giếng, nước ao hồ thì nhà thầu cần có biện pháp để lọc bớt một số loại tạp chất. Tránh việc sử dụng nguồn nước từ những ao hồ có chứa nhiều tạp chất hay nguồn nước bị nhiễm phèn, nước biển. Nó sẽ không đảm bảo chất lượng cho bê tông. 

mac-be-tong-5-1651301639.jpg
Cấp phối mác bê tông là tỷ lệ thành phần vật liệu có trong 1m³ bê tông

6. Những điều cần lưu ý khi pha trộn bê tông mác

Thông thường mỗi đơn vị thi công sẽ pha trộn bê tông với một lượng nước, nguyên vật liệu nhất định. Họ trộn hỗn hợp dựa theo kinh nghiệm hoặc theo khuyến cáo của hãng sản xuất. Tuy nhiên trước khi tiến hành pha trộn đội ngũ thợ xây dựng cần nắm bắt rõ hai trường hợp như sau:

6.1. Điều chỉnh lượng nước trộn bê tông phù hợp

Trong các thành phần cốt liệu thì nước là yếu tố có ảnh hưởng mạnh mẽ đến cường độ bê tông. Nếu nước quá ít sẽ dẫn tới hiện tượng hỗn hợp bê tông bị khô, nhanh đông kết và không phát triển được hết cường độ. Trong trường hợp nước quá nhiều lại dẫn đến độ cao làm cho hỗn hợp lâu kết đông hơn.

Các bạn cần lưu ý rằng không có một công thức cố định nào về chị nước để sử dụng trong bê tông hoặc hồ vữa. Việc tính toán tỷ lệ nước bao nhiêu mới có thể đạt tiêu chuẩn sẽ phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau. Trong đó gồm có lượng xi măng, độ ẩm của cát, độ hút nước của cốt liệu...

6.2. Sử dụng hệ thống máy trộn chuyên dụng

Hiện nay đối với những công trình vừa và lớn người ta thường dùng các công cụ hỗ trợ trộn bê tông như máy quay ly tâm kết hợp với phụ gia. Bằng những phương pháp mà chúng ta chỉ cần sử dụng một lượng nước vừa phải mà vẫn đảm bảo sự thuận tiện trong quá trình thi công.

mac-be-tong-6-1651301639.jpg
Bạn cần điều chỉnh lượng nước trộn nguyên liệu phù hợp để đảm bảo chất lượng bê tông

7. Cách chọn mác bê tông phù hợp với công trình

7.1. Các loại bê tông thông dụng trong xây dựng

Hiện nay có 2 loại bê tông được sử dụng phổ biến là: bê tông trộn tay và bê tông thương phẩm. Mỗi loại sẽ có đặc điểm riêng bạn cần nhận biết rõ:

- Bê tông trộn tay:

Loại này thường được sử dụng cho xây dựng các công trình quy mô nhỏ. Thích hợp cho các tòa nhà dân dụng nhỏ và sử dụng khối lượng bê tông không lớn. Bê tông trộn tay thường khó kiểm soát chất lượng. Trong quá trình đổ bê tông sẽ có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bê tông, đặc biệt là yếu tố con người.

- Bê tông thương phẩm:

Bê tông thương phẩm hay còn gọi là bê tông tươi. Đây là loại bê tông được tính toán thiết kế cấp phối dựa trên những thí nghiệm ở phòng thí nghiệm. Các nhà cung cấp bê tông thương phẩm thường chịu trách nhiệm về mác bê tông, cũng như chất lượng bê tông. 

Vậy nên họ sẽ kiểm soát tốt các khâu: Lựa chọn vật liệu, tính toán tỷ lệ pha trộn-cấp phối bê tông, liều lượng sử dụng phụ gia bê tông. Khi họ nhận được đơn đặt hàng thì thường đi kèm các thông số: Mác bê tông, độ sụt và khối lượng. Bê tông được trộn ở nhà máy. Sau đó vận chuyển đến nhà máy. 

Trong quá trình vận chuyển, bê tông sẽ được đảo đều để đảm bảo không đông cứng trước khi đến công trường. Bê tông thương phẩm thường được sử dụng trong các công trình quy mô lớn, yêu cầu khối lượng lớn.

7.2. Cách chọn mác bê tông phù hợp với công trình

Đối với những công trình được thiết kế bài bản ngay từ đầu thì mác bê tông được các kỹ sư kết cấu quyết định. Đồng thời hồ sơ bản vẽ khi phát hành ra công trình thì có ghi rõ sử dụng mác bê tông là bao nhiêu. Kỹ sư công trình theo mác bê tông trong bản vẽ mà trộn tỷ lệ cấp phối bê tông cho phù hợp.

  • Đối với những công trình nhỏ, không có hồ sơ thiết kế bài bản: Vậy thì nhà thầu quyết định lựa chọn mác bê tông, thông thường thì dựa trên kinh nghiệm của họ.
  • Đối với các công trình nhỏ, kết cấu không yêu cầu khả năng chịu lực cao: Vậy Thì thường dùng các loại bê tông mác thấp như M15, M20, M25.
  • Đối với những công trình lớn hơn, kết cấu phải chịu lực lớn hơn: Vậy thì các kỹ sư thiết kế thường chọn bê tông mác cao hơn, thông thường là M300 trở lên. Loại này thường là sử dụng bê tông thương phẩm.
mac-be-tong-7-1651301639.jpg
Bê tông thương phẩm thường được sử dụng trong các công trình quy mô lớn

Lời kết

Như vậy thông qua bài viết trên đây chúng tôi đã chia sẻ đến bạn đọc những thông tin về mác bê tông. Mong rằng sau khi tham khảo kiến thức, bản thông số theo tiêu chuẩn Việt Nam thì nhà thầu, chủ công trình sẽ đúc rút được nhiều kinh nghiệm quý giá cho bản thân. Tốt nhất trước khi tiến hành thi công chúng ta nên chọn loại mắt bê tông phù hợp và tính toán kỹ tỷ lệ pha trộn nguyên vật liệu. Nhờ đó quá trình xây dựng sẽ diễn ra thuận lợi, đạt kết quả tốt và tiết kiệm tối ưu chi phí.