Tiêu chuẩn mác bê tông và những điều cần biết

Trần Thị Ánh Dương

Có thể nói, bê tông là một loại vật liệu xây dựng thông dụng và phổ biến nhất trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Chắc hẳn, các khái niệm như mác bê tông, cấp phối bê tông,... không thể không biết đối với các kỹ sư, sinh viên xây dựng hoặc cả các chủ đầu tư, chủ nhà. Và một trong số đó, chúng tôi thường nhận được câu hỏi về những tiêu chuẩn mác bê tông, để tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này, mời bạn cùng theo dõi nhé!

Mác bê tông là gì?

Mác bê tông là một đơn vị chỉ cường độ chịu nén của mẫu bê tông. Theo tiêu chuẩn xây dựng ở Việt Nam (TCVN 3105:1993; TCVN 4453:1995), mẫu dùng để đo khả năng chịu nén là một mẫu đóng cừ bê tông hình lập phương có kích thước 15x15x15 cm. 

Với các chất liệu phụ gia mới như hiện nay thì có thể sản xuất được mẫu bê tông M1000 - M1500. Còn các dự án thông thường như nhà ở, trường học, bệnh viện thì sẽ dùng loại bê tông M250 và các tòa nhà cao tầng thì sử dụng mác lớn hơn.

Mác bê tông được ký hiệu bằng chữ K, biểu thị cường độ bê tông được tính theo giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu kéo tức thời. Khi thi công, bê tông thường bị chi phối bởi nhiều tác động như chịu uốn, nén, kéo, trượt,... Do đó, nhà sản xuất thường lấy cường độ chịu nén của bê tông làm chỉ tiêu đặc trưng được gọi là mác bê tông. 

Bên cạnh đó, các đặc tính của bê tông có thể thay đổi trong điều kiện môi trường nhiệt độ khác nhau. Tính chất của bê tông bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt về nhiệt độ cũng như tỷ lệ trộn các vật liệu. Một số tác động chính trong bê tông do nhiệt tăng cao sẽ gây mất cường độ nén, giảm trọng lượng hay khối lượng hoặc thay đổi màu sắc, bong tróc bê tông.

tieu-chuan-mac-be-tong-1-1651310243.jpg

Mác bê tông là một đơn vị chỉ cường độ chịu nén của mẫu bê tông

Các tiêu chuẩn mác bê tông 

Như đã nói trên, tiêu chuẩn xây dựng cũ ở Việt Nam (TCVN 3105:1993, TCVN 4453:1995), mẫu dùng để đo khả năng nén là một mẫu bê tông hình lập phương có kích thước 150×150×150 mm.

Cho tới nay, mác bê tông được phân loại từ 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 và 600. Khi nói đến mác bê tông loại 200 chính là nói tới ứng suất nén phá hủy của mẫu bê tông với kích thước tiêu chuẩn, được bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn, được nén trong vòng 28 ngày, đạt 200kg/cm². Bên cạnh đó, cường độ chịu nén tính toán của bê tông mác 200 là 90kg/cm², được lấy nhằm tính toán thiết kế kết cấu của bê tông theo trạng thái giới hạn đầu tiên. 

Với sự phát triển như ngày nay, người ta có thể chế tạo bê tông có cường độ rất cao lên tới 1000kg/cm². Mỗi quốc gia khác nhau thì có những quy định kích thước mẫu có thể không giống nhau. Xét theo tiêu chuẩn Mỹ, mẫu đóng cọc bê tông hình trụ tròn với đường kính 150mm và chiều cao 300mm.

Trên thị trường hiện nay, có các loại mác 100,150, 200, 250, 300,... được sử dụng phổ biến nhất, cụ thể:

  • M100: loại mác bê tông 100 có cường độ chịu nén là 9.63 Mpa và cấp độ bền là B7.5.

  • M150: loại mác bê tông 150 cho phép sức nén có cường độ là 16.05 Mpa và cấp độ bền là B12.5.

  • M200: loại mác bê tông 200 có thể chịu sức nén với cường độ lên tới 19.27 Mpa với cấp độ bền là B15.

  • M250: loại mác bê tông 250 cường độ chịu nén là 25.69 Mpa cùng cấp độ bền là B20.

  • M300: loại mác bê tông 300 có cường độ chịu nén lên tới 28.90 Mpa và có cấp độ bền là B22.5.

  • M400: loại mác tông mác 400 chịu nén với cường độ là 38.53 Mpa và cấp độ bền B30.

  • M500: loại mác bê tông 500 là bê tông có thể chịu sức nén là 51.37 Mpa cùng cấp độ bền là B40.

  • M600: Mác bê tông 600 là một loại bê tông có cường độ chịu nén là 57.80 Mpa cùng với cấp độ bền là B45.

 

tieu-chuan-mac-be-tong-2-1651310243.jpg

Hiện nay với các phụ gia của bê tông mà người ta có thể sản xuất ra bê tông với tiêu chuẩn M1000 - M1500 với độ bền cao hơn nhiều

Bảng tra mác bê tông theo các chỉ số và cấp phối mác bê tông

Trong ngành xây dựng, việc theo dõi và hiểu được những giá trị trong bảng quy đổi mác bê tông là một điều hết sức cần thiết và quan trọng. Sau đây, chúng tôi xin cung cấp bảng tra mác bê tông theo các chỉ số cơ bản để bạn đọc tham khảo:

 

 

 

 

 

 

Mác bê tông

200

250

300

350

400

Cấp bền

B15

B20

B22.5

B25

B30

Rtc

112

140

167

195

220

Rktc

11,5

13

15

16,5

18

Rn

85

115

130

145

170

Rk

7,5

8,5

10

10,5

12

Eb tự nhiên

240.000

265.000

290.000

300.000

325.000

Eb chưng hấp

215.000

240.000

260.000

270.000

300.000

Dưới đây là bảng tra cấp phối mác bê tông thông dụng nhất:

 

 

 

 

 

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

Tỷ lệ trộn bê tông tiêu chuẩn như thế nào?

Bạn đang gặp khó khăn trong cách trộn bê tông đúng mác bê tông theo tỷ lệ chuẩn? Thực tế, cách trộn vữa xây đúng nhằm giúp cho bê tông có chất lượng cao đồng thời dẫn tới khả năng làm việc hiệu quả nhất. Để giải quyết vấn đề này thì sau đây chúng tôi xin hướng dẫn tới bạn trộn bê tông tiêu chuẩn theo tỉ lệ nào cho đúng. 

Như bạn cũng biết, bê tông là hỗn hợp gồm cát, đá, nước và xi măng. Vậy làm thế nào để trộn chúng đạt đúng mác theo quy định? Hầu hết các bao bì xi măng đều có ghi tỷ lệ trộn cho 1m3 bê tông. Giả sử:

Bê tông M100:  320 kg xi măng + 1060 lít cát + 260 lít nước thì sẽ có tỷ lệ trộn là: 6,4 bao xi măng + 1060 lít cát + 260 lít nước, điều đó tương đương với tỷ lệ 1 bao xi măng : 165,6 lít cát : 40,6 lít nước.

Cụ thể hơn, lấy thùng sơn 18 lít để làm tiêu chuẩn thì tỷ lệ trộn bê tông của một số loại mác 200, 250, 300 sẽ là:

  • Bê tông mác 200: 1 bao xi măng + 4 thùng cát + 7 thùng đá

  • Bê tông mác 250: 1 bao xi măng + 3,5 thùng cát + 6 thùng đá

  • Bê tông mác 300: 1 bao xi măng + 2 thùng cát + 4 thùng đá

tieu-chuan-mac-be-tong-3-1651310243.jpg

Cách trộn vữa xây đúng theo tỷ lệ nhằm giúp cho bê tông có chất lượng cao đồng thời dẫn tới khả năng làm việc hiệu quả nhất

Các xác định mác bê tông, cấp độ bền và cường độ chịu nén của bê tông

Để xác định từng mác bê tông thực tế, ít nhất cần phải có một tổ mẫu lấy tại hiện trường gồm 3 mẫu bê tông đồng nhất về vị trí, cách thức lấy mẫu hay điều kiện dưỡng hộ. Còn các tổ mẫu trên cùng một kết cấu lớn phải ở những vị trí khác nhau và số lượng của chúng phải đủ lớn để mang tính đại diện được cho toàn bộ kết cấu đó. Bảng dưới đây chúng tôi cung cấp sẽ cho thấy cường độ của bê tông ở các độ tuổi khác nhau:

 

 

Ngày tuổi bê tông

Cường độ chuẩn (%)

1 day

16%

3 days

40%

7 days

65%

14 days

90%

28 days

99%

Bên cạnh đó, nếu thời điểm nén tổ mẫu không phải là 28 ngày kể từ khi bê tông ninh kết (thường là 3 hoặc 7 ngày sau), thì mác bê tông sẽ được xác định gián tiếp bởi biểu đồ phát triển cường độ bê tông chuẩn tương ứng. Những kết quả nén mẫu ở tuổi 3 hoặc 7 ngày đều là các kết quả kiểm tra nhanh và chưa chính thức. Do đó, kết quả nén mẫu ở tuổi 28 ngày mới được xem là mác của bê tông thực tế.

tieu-chuan-mac-be-tong-4-1651310243.jpg

Kết quả nén mẫu ở tuổi 28 ngày mới được xem là mác của bê tông thực tế.

Cấp độ bền của bê tông được xác định theo quả nén mẫu hình trụ, tức là thay vì dùng mẫu hình lập phương thì nhà sản xuất đã dùng mẫu hình trụ rồi nén để cho ra cường độ chịu nén.

Cường độ chịu nén được định nghĩa là ứng suất nén phá hủy của bê tông. Cường độ đó được tính bằng lực tác động trên 1 đơn vị diện tích (đơn vị là kg/cm2 hoặc N/mm2). 

Ở nhiều hồ sơ thiết kế, thay vì ghi mác bê tông M100, 200,... thì chúng được ghi theo cấp độ bền B (B7.5, B10, B12.5,...) gây lúng túng, khó khăn hơn cho kỹ sư giám sát. Để dễ hiểu hơn, chúng tôi xin cập nhật bảng quy đổi mác bê tông (M) tương ứng với cấp độ bền (B) từ TCVN 5574:2012 để bạn đọc tiện theo dõi, cụ thể như sau:

 

 

 

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

tieu-chuan-mac-be-tong-6-1651310243.jpg

Cấp độ bền của bê tông được xác định theo quả nén mẫu hình trụ

Những quy định về việc lấy mẫu bê tông 

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, trong việc thi công và 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:

- Đối với bê tông thương phẩm: ứng với mỗi mẻ vận chuyển trên xe (khoảng 6÷10 m³) cần lấy một tổ mẫu ngay tại hiện trường công trình trước khi đổ bê tông vào khuôn. Trong trường hợp đổ bê tông kết cấu đơn chiếc, khối lượng nhỏ hơn 20 m³ thì lấy một tổ mẫu.

- Đối với kết cấu khung và các loại kết cấu mỏng như: cột, dầm, bản, vòm,.. thì cứ 20 m³ bê tông cần lấy một tổ mẫu.

- Đối với bê tông móng máy khối lượng khoang đổ lớn hơn 50 m³ thì cứ mỗi 50 m³ bê tông sẽ lấy một tổ. Còn các móng lớn, thì cứ 100 m³ thì lấy một tổ mẫu, nhưng không được ít hơn 1 tổ mẫu cho mỗi khối móng.

- Đối với bê tông nền, mặt đường: cứ 200 m³ bê tông cần phải lấy một tổ mẫu (nhưng nếu khối lượng nhỏ hơn 200 m³ thì vẫn phải lấy một tổ).

- Đối với bê tông khối lớn: khối lượng bê tông đổ trong mỗi khoang đổ ≤ 1000 m³ thì cứ 250 m³ bê tông phải lấy một tổ mẫu. Còn khối lượng bê tông đổ trong mỗi khoang đổ > 1000 m³ thì cứ 300 m³ bê tông sẽ lấy một tổ mẫu.

tieu-chuan-mac-be-tong-7-1651310243.jpg

Việc lấy mẫu khi thi công và nghiệm thu bê tông được quy định theo TCVN 4453:1995

Kết luận

Hy vọng rằng, qua bài viết trên đây bạn sẽ hiểu rõ hơn về các tiêu chuẩn mác bê tông cũng như tìm được những thông tin hữu ích từ bảng tra mác bê tông hay bảng quy đổi mác bê tông mà chúng tôi cung cấp.