Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3111:2022 về Hỗn hợp bê tông - Phương pháp áp suất xác định hàm lượng bọt khí quy định phương pháp xác định hàm lượng bọt khí trong hỗn hợp bê tông nặng bằng cách sử dụng thiết bị đo áp suất chuyên dụng, giúp kiểm soát chất lượng và độ bền của bê tông trong quá trình thi công xây dựng.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực xây dựng, kiểm định chất lượng công trình, sản xuất và cung ứng bê tông thương phẩm. Phương pháp thử nghiệm này áp dụng cho hỗn hợp bê tông được chế tạo từ cốt liệu đặc chắc, có kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu không vượt quá 40 mm. Tiêu chuẩn không áp dụng cho các loại bê tông nhẹ, bê tông bọt hoặc bê tông sử dụng cốt liệu có độ rỗng lớn.

Nguyên lý của phương pháp thử

• Phương pháp xác định hàm lượng bọt khí dựa trên định luật Boyle-Mariotte về mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi.
• Khi tác dụng một áp suất nhất định lên thể tích hỗn hợp bê tông trong buồng chứa kín, lượng bọt khí bị nén lại và làm thay đổi thể tích. Độ giảm thể tích này tỷ lệ thuận với hàm lượng bọt khí ban đầu có trong hỗn hợp bê tông.

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm yêu cầu

• Máy đo hàm lượng bọt khí: Thiết bị đo chuyên dụng hoạt động theo nguyên lý áp suất (gồm thiết bị loại A hoặc thiết bị loại B) có đồng hồ hiển thị áp suất và tỷ lệ phần trăm bọt khí trực tiếp.
• Thanh đầm và búa cao su: Thanh đầm bằng thép hình tròn để đầm chặt hỗn hợp bê tông trong thùng chứa; búa cao su dùng để gõ nhẹ xung quanh thành thùng chứa nhằm loại bỏ bọt khí lớn thoát ra ngoài sau khi đầm.
• Dao gạt phẳng: Dùng để gạt bằng bề mặt hỗn hợp bê tông sau khi đầm chặt, đảm bảo thể tích hỗn hợp bằng đúng thể tích của thùng chứa.
• Dụng cụ phụ trợ: Cân kỹ thuật, ca đong nước, ống tiêm nước và các thiết bị làm sạch.

Quy trình tiến hành thử nghiệm

1. Chuẩn bị mẫu thử: Lấy mẫu hỗn hợp bê tông đại diện theo quy định hiện hành, đảm bảo mẫu không bị phân tầng hoặc mất nước trước khi thử nghiệm.
2. Đổ và đầm chặt hỗn hợp: Tiến hành đổ hỗn hợp bê tông vào thùng chứa của máy đo thành các lớp bằng nhau. Mỗi lớp được đầm chặt bằng thanh đầm với số lần đầm quy định hoặc sử dụng bàn rung chuyên dụng. Sau khi đầm xong mỗi lớp, dùng búa cao su gõ nhẹ vào thành ngoài của thùng chứa.
3. Gạt phẳng bề mặt: Dùng dao gạt phẳng bề mặt bê tông sao cho bằng khít với mép trên của thùng chứa, lau sạch vành thùng chứa để đảm bảo độ kín khít khi lắp nắp.
4. Lắp ráp và đo áp suất: Lắp chặt nắp thiết bị đo vào thùng chứa. Tiến hành bơm nước vào các van kiểm tra (đối với thiết bị yêu cầu điền đầy nước) để đuổi hết không khí ở khoảng trống giữa bề mặt bê tông và nắp. Tiến hành tăng áp suất trong buồng khí đến vạch quy định, sau đó mở van thông áp để cân bằng áp suất giữa buồng khí và thùng chứa bê tông.
5. Đọc kết quả: Đọc giá trị hàm lượng bọt khí hiển thị trên đồng hồ đo của thiết bị sau khi áp suất đã ổn định.

Tính toán và hiệu chỉnh kết quả

• Hàm lượng bọt khí thực tế của hỗn hợp bê tông được tính toán bằng cách lấy trị số đọc được trên đồng hồ đo trừ đi hệ số hiệu chỉnh cốt liệu (nếu có).
• Hệ số hiệu chỉnh cốt liệu được xác định bằng cách tiến hành thử nghiệm tương tự trên một lượng cốt liệu (cát và đá) có tỷ lệ tương đương với lượng cốt liệu có trong thể tích hỗn hợp bê tông của thùng chứa.
• Kết quả thử nghiệm là giá trị trung bình của ít nhất hai lần thử trên cùng một mẫu hỗn hợp bê tông, sai lệch giữa các lần thử không được vượt quá giới hạn cho phép của tiêu chuẩn.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3111:2022 có hiệu lực thi hành kể từ ngày ban hành, thay thế cho các quy định cũ về phương pháp xác định hàm lượng bọt khí bằng áp suất trước đây, tạo cơ sở pháp lý và kỹ thuật thống nhất cho việc kiểm soát chất lượng bê tông trong các công trình xây dựng tại Việt Nam.