Thiết bị kiểm tra bê tông và đánh giá thiết bị thử lực kéo nén bê tông

Tiêu chuẩn áp dụng kiểm tra đánh giá cường độ chịu nén.

Quy định và nguyên tắc và hướng dẫn quy trình thiết bị kiểm tra bê tông sử dụng trong thi công các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

Nghiệm thu bê tông của các công trình theo kết quả kiểm định đo đạc thiết bị thử lực kéo nén bê tông xác định trên mẫu đúc đối với các kết cấu thi công toàn khối hoặc đúc sẵn.
Tiêu chuẩn kiểm tra nêu trên có thể áp dụng trong kiểm tra, đánh giá phục vụ quản lý chất lượng và nghiệm thu hỗn hợp bê tông trộn sẵn tại các cơ sở sản xuất theo thỏa thuận giữa các bên.
Tiêu chuẩn kiểm tra bê tông này cũng hướng dẫn áp dụng các phương pháp không phá hủy trong kiểm tra bê tông, đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình.

Các tài liệu tham khảo

Các tài liệu viện dẫn sau rất 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 .
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 5574:2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9334:2012, Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén bằng súng bật nảy.
TCVN 9357:2012, Bê tông nặng - Phương pháp thử không phá hủy - Đánh giá chất lượng bê tông bằng vận tốc xung siêu âm.
TCVN 9490:2012, Bê tông - Xác định cường độ kéo nhổ.
Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ, định nghĩa trong TCVN 5574:2012 và các thuật ngữ định nghĩa sau:

Cường độ quy định của bê tông

Cường độ bê tông được quy định trong tiêu chuẩn hoặc các tài liệu kỹ thuật áp dụng cho lô bê tông toàn khối, bê tông đúc sẵn hay hỗn hợp bê tông trộn sẵn.
Giá trị cường độ quy định được chỉ định theo cấp hoặc tỷ lệ với cấp cường độ.

Cường độ yêu cầu của bê tông.

Cường độ bê tông được sử dụng trong đánh giá sự phù hợp, có giá trị bằng cường độ nhỏ nhất cho phép của lô, được tính toán dựa trên cường độ quy định và hệ số biến động cường độ.

Cường độ của lô.

Cường độ bê tông đại diện cho lô, được tính bằng trung bình cộng cường độ các tổ mẫu trong lô.

Mẫu hỗn hợp bê tông.

Thể tích hỗn hợp bê tông có cùng thành phần, được sử dụng để chế tạo đồng thời một hoặc một vải tổ mẫu bê tông.

Tổ mẫu bê tông

Nhóm mẫu bê tông hình lập phương cạnh 150 mm, được đúc từ cùng một mẫu hỗn hợp bê tông, được bảo dưỡng trong cùng một điều kiện, được thí nghiệm ở cùng độ tuổi và được sử dụng để xác định cùng loại cường độ.

Lô hỗn hợp bê tông

Thể tích hỗn hợp bê tông có cùng thành phần, được sản xuất liên tục trên cùng một dây chuyền công nghệ trong một khoảng thời gian nhất định.

Lô bê tông toàn khối.

Thể tích bê tông của một phần, một hoặc một vài kết cấu toàn khối, có cùng thành phần, được thi công liên tục theo cùng một công nghệ trong một khoảng thời gian nhất định.

Lô bê tông đúc sẵn

Thể tích bê tông của một hoặc một số kết cấu đúc sẵn cùng loại, có cùng thành phần, được thi công liên tục theo cùng một công nghệ trong khoảng thời gian nhất định.

Giai đoạn kiểm tra

Khoảng thời gian nhất định trong quá trình sản xuất mà trong đó giá trị cường độ yêu cầu là cố định. Giai đoạn kiểm tra có thể bao gồm một hoặc nhiều lô.

Giai đoạn tham chiếu

Giai đoạn kiểm tra mà hệ số biến động cường độ trong đó được sử dụng để xác định cường độ yêu cầu cho giai đoạn đang kiểm tra, đánh giá.

Hệ số biến động cường độ của lô

Hệ số biến động cường độ bê tông các tổ mẫu trong lô, được tính toán trên cơ sở độ lệch chuẩn và cường độ trung bình của các tổ mẫu thuộc lô.

Hệ số biến động cường độ của giai đoạn tham chiếu

Hệ số biến động cường độ bê tông các lô trong giai đoạn tham chiếu, được tính toán trên cơ sở các hệ số biến động cường độ và số lượng tổ mẫu của từng lô thuộc giai đoạn tham chiếu.

Phương pháp phá hủy

Phương pháp xác định cường độ bê tông trên cơ sở nén mẫu đúc theo tiêu chuẩn TCVN 3118:1993

Phương pháp phá hủy một phần

Phương pháp xác định cường độ bê tông dựa trên cường độ kéo nhổ theo tiêu chuẩn TCVN 9490:2012.

Phương pháp không phá hủy : như máy siêu âm bê tông

Phương pháp xác định cường độ bê tông dựa trên chỉ số bật nảy theo tiêu chuẩn TCVN 9334:2012 hoặc dựa trên vận tốc xung siêu âm theo tiêu chuẩn TCVN 9357:2012.

Vùng kiểm tra

Phần kết cấu mà tại đó tiến hành xác định giá trị cường độ đơn bằng phương pháp không phá hủy.

Khu vực kết cấu

Phần kết cấu được kiểm tra có cường độ chênh lệch hơn 15 % so với cường độ trung bình của kết cấu.

Giá trị cường độ đơn

Giá trị cường độ thực tế của bê tông sử dụng trong tính toán hệ số biến động cường độ. Giá trị cường độ đơn được lấy bằng cường độ tổ mẫu khi kiểm tra trên mẫu đúc, được lấy bằng cường độ trung bình của vùng kiểm tra hoặc cường độ trung bình của một kết cấu khi kiểm tra bằng phương pháp không phá hủy.

Khối đổ Thể tích bê tông của toàn bộ hoặc một phần kết cấu bê tông toàn khối; được đổ liên tục trong một khoảng thời gian xác định, sử dụng một hoặc một vài lô hỗn hợp bê tông.

Quy định chung

Cường độ bê tông được kiểm tra và đánh giá theo từng lô thông qua việc so sánh cường độ trung bình, cường độ đơn trong lô với cường độ yêu cầu và cường độ quy định.
Các loại cường độ quy định của bê tông chịu kiểm tra, đánh giá bao gồm:
- Cường độ ở tuổi thiết kế - đối với hỗn hợp bê tông trộn sẵn, bê tông toàn khối và bê tông đúc sẵn;
- Cường độ xuất xưởng - đối với bê tông đúc sẵn;
- Cường độ truyền ứng lực - đối với bê tông toàn khối và bê tông đúc sẵn.
Tuổi thiết kế được lấy bằng 28 ngày. Trong các trường hợp riêng, có thể kiểm tra, đánh giá cường độ bê tông ở các tuổi khác với 28 ngày.
Tùy theo yêu cầu thực tế, thiết kế có thể chỉ định kiểm tra, đánh giá các loại cường độ quy định khác (cường độ tháo dỡ cốp pha, cường độ cẩu cấu kiện đúc sẵn, ...)
Kế hoạch kiểm tra, đánh giá cường độ bê tông phải được lập và phê duyệt trước khi bắt đầu sản xuất, thi công. Trong kế hoạch kiểm tra, đánh giá cường độ bê tông phải chỉ rõ quy trình kiểm tra áp dụng, các quy định chi tiết về giai đoạn, lô, tổ mẫu và các vấn đề liên quan. Việc thay đổi kế hoạch kiểm tra, đánh giá cường độ bê tông trong quá trình sản xuất, thi công phải được phê duyệt và chỉ được áp dụng với lô mới sau khi đã có kết luận đối với lô đang kiểm tra.
Kiểm tra, đánh giá các loại cường độ quy định được tiến hành theo một trong các quy trình sau:
- 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 cường độ bê tông;
- Quy trình T15 - sử dụng không ít hơn 15 giá trị cường độ đơn của lô đang kiểm tra và của các lô đã kiểm tra trong đoạn tham chiếu để tính toán hệ số biến động cường độ bê tông;
- Quy trình KH - sử dụng các giá trị cường độ đơn được xác định bằng phương pháp không phá hủy của một lô kết cấu đang kiểm tra để tính toán hệ số biến động cường độ bê tông;
- Quy trình KT - không tính toán hệ số biến động cường độ bê tông
CHÚ THÍCH: 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.
Kiểm tra, đánh giá cường độ theo quy trình T30 hoặc T15 bao gồm các bước sau:
- Xác định giai đoạn tham chiếu và các lô thuộc giai đoạn tham chiếu;
- Xác định các giá trị cường độ đơn của mỗi lô trong giai đoạn tham chiếu;
- Tính toán hệ số biến động cường độ của mỗi lô trong giai đoạn tham chiếu;
- Tính toán hệ số biến động cường độ của giai đoạn tham chiếu;
- Tính toán cường độ yêu cầu của giai đoạn đang kiểm tra;
- Xác định các giá trị cường độ đơn và cường độ của lô trong giai đoạn đang kiểm tra;
- Đánh giá cường độ của từng lô trong giai đoạn đang kiểm tra.
Giai đoạn đang kiểm tra theo quy trình T15 chỉ bao gồm một lô đang kiểm tra.
Kiểm tra, đánh giá cường độ theo quy trình KH bao gồm các bước sau:
- Xác định các giá trị cường độ đơn của lô đang kiểm tra bằng phương pháp không phá hủy;
- Tính toán hệ số biến động cường độ của lô đang kiểm tra;
- Tính toán cường độ yêu cầu đối với lô đang kiểm tra;
- Đánh giá cường độ của lô đang kiểm tra.
Kiểm tra, đánh giá cường độ theo quy trình KT bao gồm các bước sau.
- Tính toán cường độ yêu cầu;
- Xác định các giá trị cường độ đơn và cường độ của lô đang kiểm tra;
- Đánh giá cường độ của lô đang kiểm tra.
Khoảng thời gian sản xuất một lô được quy định như sau:
- Không quá một ca sản xuất đối với lô hỗn hợp bê tông trộn sẵn;
- Bằng thời gian một đợt đổ bê tông liên tục và không lớn hơn hai ngày đêm đối với lô bê tông toàn
- Không lớn hơn một ngày đêm đối với lô bê tông đúc sẵn.
Trong trường hợp riêng, thiết kế có thể chỉ định khoảng thời gian sản xuất một lô khác với các quy định trên.
Thời gian một đợt đổ bê tông liên tục đối với cọc khoan nhồi bằng thời gian đổ bê tông một cọc ( Thiết bị siêu âm cọc khoan nhồi )
Khi áp dụng quy trình T30 hoặc T15 kiểm tra hỗn hợp bê tông trộn sẵn, cho phép kết hợp các hỗn hợp bê tông có cấp phối thiết kế khác nhau nhưng cùng cấp cường độ vào một lô, nếu thỏa mãn các điều kiện sau:
- Hệ số biến động cường độ bê tông của giai đoạn tham chiếu khi đã kết hợp các cấp phối không vượt quá 13 %;
- Khoảng biến thiên (chênh lệch giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất) hệ số biến động cường độ bê tông của giai đoạn tham chiếu của các cấp phối riêng rẽ không vượt quá 2 %;
- Kích thước lớn nhất của hạt cốt liệu của các cấp phối không chênh lệch quá hai lần, lượng dùng xi măng không chênh lệch quá 10 % giá trị trung bình.
Các điều kiện trên được kiểm soát trong hai giai đoạn kiểm tra gần nhất.
Khi kết hợp các cấp phối hỗn hợp bê tông trộn sẵn vào cùng một lô, hệ số biến động cường độ của giai đoạn kiểm tra đầu tiên sau khi kết hợp được lấy bằng trung bình cộng hệ số biến động trong giai đoạn kiểm tra cuối cùng của các cấp phối riêng biệt.
Kiểm tra, đánh giá theo quy trình T30
Giai đoạn kiểm tra có thể kéo dài từ một tuần đến một tháng.
Nếu các số liệu phân tích cho thấy xu hướng tăng, giảm rõ rệt của cường độ và hệ số biến động thì có thể rút ngắn thời gian của các giai đoạn kiểm tra.
Giai đoạn tham chiếu là giai đoạn đã kiểm tra ngay trước đó. Nếu số lượng các giá trị cường độ đơn dùng để tính toán hệ số biến động nhỏ hơn 30, có thể mở rộng giai đoạn tham chiếu. Khi đó, bên cạnh các giá trị cường độ đơn trong giai đoạn tham chiếu, có thể sử dụng thêm các giá trị cường độ đơn trong giai đoạn ngay trước giai đoạn tham chiếu.
Khi kiểm tra, đánh giá theo quy trình T15, giai đoạn tham chiếu bao gồm lô đang kiểm tra và các lô đã kiểm tra gần nhất trước đó. Số lượng lô đã kiểm tra trước đó được lựa chọn sao cho tổng số giá trị cường độ đơn dùng để tính toán hệ số biến động không nhỏ hơn 15.
Kiểm tra, đánh giá theo quy trình
Để kiểm tra cường độ bằng phương pháp không phá hủy phải sử dụng các đường tương quan được xây dựng trước tuân thủ các yêu cầu trong TCVN 9334:2012 và TCVN 9357:2012.
Đối với cường độ xuất xưởng và cường độ truyền ứng lực của bê tông đúc sẵn, số lượng mỗi loại kết cấu cần kiểm tra được lấy không nhỏ hơn 10 % hoặc không ít hơn 12 cấu kiện trong lô. Nếu lô có 12 cấu kiện và ít hơn thì kiểm tra tất cả các kết cấu trong lô. Khi đó, số lượng vùng kiểm tra không ít hơn một trên mỗi 4 m dài của kết cấu dạng thanh và mỗi 4 m² của kết cấu dạng bản.
Đối với cường độ bê tông toàn khối ở tuổi khác với tuổi thiết kế, tiến hành kiểm tra không ít hơn một kết cấu mỗi loại (cột, tường, sàn, dầm,...) trong lô.
Đối với cường độ bê tông toàn khối ở tuổi thiết kế, tiến hành kiểm tra tất cả các kết cấu trong lô. Khi đó, số lượng vùng kiểm tra phải không ít hơn:
- Ba vùng cho mỗi khối đổ đối với kết cấu dạng bản (tường, sàn, bản móng);
- Một vùng cho mỗi 4 m dài (hoặc ba khu vực cho mỗi khối đổ) đối với kết cấu dạng thanh nằm ngang (dầm, giằng);
- Sáu vùng cho mỗi kết cấu dạng thanh thẳng đứng (cột, trụ).
Để xác định hệ số biến động, tổng số vùng kiểm tra cho một lô kết cấu phải không nhỏ hơn 20.
Số lượng giá trị đo xác định tại mỗi vùng kiểm tra tuân thủ theo tiêu chuẩn phương pháp thí nghiệm tương ứng.

Xác định cường độ bê tông

Lấy mẫu
Kiểm tra, đánh giá hỗn hợp bê tông trộn sẵn
Lấy không ít hơn hai mẫu hỗn hợp bê tông từ mỗi lô hỗn hợp bê tông trộn sẵn.
Mẫu hỗn hợp bê tông được lấy tại cửa xả của máy trộn hoặc vị trí khác theo thỏa thuận.
Khi kiểm tra, đánh giá bê tông toàn khối, số lượng mẫu hỗn hợp bê tông cần lấy từ mỗi lô được xác định tùy thuộc vào loại kết cấu nhưng không ít hơn một mẫu hỗn hợp bê tông cho một lô.
Theo đặc điểm kết cấu, số lượng mẫu hỗn hợp bê tông cần lấy phải đảm bảo yêu cầu sau:
- Đối với bê tông khối lớn, mỗi 500 m³ lấy một mẫu hỗn hợp bê tông khi khối lượng bê tông trong một khối đổ lớn hơn 1000 m³ và mỗi 250 m³ lấy một mẫu hỗn hợp bê tông khi khối lượng bê tông trong một khối đổ dưới 1000 m³;
- Đối với bê tông các móng lớn (thể tích trên 100 m³), mỗi 100 m³ bê tông lấy một mẫu hỗn hợp bê tông;
- Đối với bê tông móng bệ máy, mỗi 50 m³ bê tông lấy một mẫu hỗn hợp bê tông;
- Đối với bê tông kết cấu khung và các kết cấu móng (cột, dầm, bản, vòm, ...), mỗi 20 m³ bê tông lấy một mẫu hỗn hợp bê tông;
- Đối với bê tông các kết cấu đơn chiếc có khối lượng ít hơn 20 m³, mỗi lô lấy một mẫu hỗn hợp bê tông;
- Đối với bê tông nền, mặt đường, mỗi 200 m³ bê tông lấy một mẫu hỗn hợp bê tông;
- Đối với bê tông cọc khoan nhồi, mỗi cọc lấy ba mẫu hỗn hợp bê tông;
- Đối với bê tông kết cấu thi công theo phương pháp cốp pha trượt, lấy một mẫu hỗn hợp bê tông cho mỗi ca nếu khối lượng bê tông trượt trung bình trong ca lớn hơn 20 m³, và lấy một mẫu hỗn hợp bê tông cho không quá hai ca nếu khối lượng bê tông trượt trung bình trong ca nhỏ hơn 20 m³.
Mẫu hỗn hợp bê tông được lấy tại vị trí đổ bê tông.
Kiểm tra, đánh giá bê tông đúc sẵn
Lấy không ít hơn hai mẫu hỗn hợp bê tông từ mỗi lô bê tông đúc sẵn và không ít hơn một mẫu trong một ca sản
Tùy theo đặc điểm sản phẩm và điều kiện sản xuất, thiết kế có thể chỉ định tần suất lấy mẫu.
Mẫu hỗn hợp bê tông được lấy tại vị trí đúc sản phẩm.
Từ mỗi mẫu hỗn hợp bê tông đúc ít nhất một tổ mẫu bê tông để xác định mỗi loại cường độ quy định cần kiểm tra, đánh giá. Một tổ mẫu bê tông gồm ba viên mẫu hình lập phương kích thước cạnh 150 mm.
Công tác lấy mẫu cần tuân thủ yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 3105:1993.
Các tổ mẫu lưu phục vụ thí nghiệm đối chứng được lấy, bảo dưỡng, thí nghiệm và đánh giá theo thỏa thuận giữa các bên.