Có những câu hỏi được đặt ra nhiều lần, mặc dù rất cơ bản như:

Mác bê tông là gì?

Bao nhiêu ngày thì bê tông đạt cường độ cao nhất?

Khi đổ bê tông sàn, thì bao nhiêu ngày thì tháo cốp pha là an toàn?

Làm thế nào để biết được bê tông đúng mác hay không?

Bài viết đi sâu phân tích các khái niệm này sẽ giúp bạn giải đáp các thắc mắc trong thi công xây dựng. Phần sau của bài viết là các bảng tra liên quan đến mác bê tông. Nó có thể giúp bạn nhanh chóng tra cứu được các thông số đang cần.

Mác bê tông là gì?

Mác bê tông là khái niệm phổ biến trong xây dựng. Mác bê tông là đại lượng biểu thị cho cường độ chịu nén của bê tông sau 28 ngày sau khi đổ. Tại sao là 28 ngày? Vì sau khi đổ bê tông, quá trình đông cứng bắt đầu, cũng bắt đầu phát triển cường độ bê tông. Sau 28 thì bê tông đã đạt cường độ gần như hoàn toàn (khoảng 99%). (Thực tế bê tông vẫn phát triển cường độ sau 28 ngày nhưng cường độ tăng lên không đáng kể nên thường cho cường độ của bê tông tại thời điểm 28 ngày làm Mác bê tông).

Mác bê tông là gì

Mác bê tông là gì

Mác bê tông được ký hiệu bằng chữ M. Đây là ký hiệu theo tiêu chuẩn cũ. Đôi khi trong các bản vẽ xây dựng hiện nay, bạn sẽ thấy có kỹ hiệu chữ B. Điều này cũng gây ra nhiều lẫn lộn cho người đọc bản vẽ xây dựng. Nếu bạn cũng bị lẫn lộn thì phía dưới sẽ có sự giải thích sự khác biệt giữa hai ký hiệu này cho bạn.

Cấp độ bền bê tông là gì?

Theo tiêu chuẩn mới của Việt Nam hiện nay thì không dùng ký hiệu mác bê tông – M. Thay thế cho ký hiệu M là ký hiệu chữ B – cấp độ bền của bê tông. Cấp độ bền B được xác định từ kết quả nén mẫu hình trụ. Nghĩa là thay vì lấy mẫu lập phương thì người ta lấy mẫu hình trụ, sau đó nén mẫu, cho ra kết quả cường độ chịu nén.

Bảng quy đổi cấp độ bền và mác bê tông

Cấp độ bền (B)

Mác bê tông (M)

B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60
M200 M250 M350 M400 M450 M500 M600 M700 M750 M800

Thông thường khi bạn nhìn vào Mác bê tông, ví dụ M250 thì biết rằng đó là 25 MPa hoặc bằng 250 kG/cm2 (250 kg trên 1 centimet vuông). Chỉ số đi sau chữ M nói lên khả năng chịu lực bê tông.

Cường độ chịu nén của bê tông là gì?

Cường độ chịu nén của bê tông là ứng suất nén phá hủy của bê tông, tính bằng lực trên 1 đơn vị diện tích, như là kG/cm2, hay N/mm2. Thông thường trong xây dựng, chúng ta chỉ chú ý tới cường độ chịu nén của bê tông, còn cường độ chịu kéo của bê tông thường rất thấp, nên chúng ta thường bỏ qua. Nhưng tại sao các kết cấu bê tông có thể chịu được uốn tốt. Vì chúng ta đã sử dụng cốt thép. Chúng ta sử dụng khả năng chịu kéo cao của thép để bù đắp cho khả năng chịu kéo thấp của bê tông. Chúng ta đặt thép vào trong vùng bê tông chịu kéo để tối ưu khả năng chịu lực. Từ đó chúng ta có thuật ngữ bê tông cốt thép.

Chọn mác bê tông phù hợp với công trình như thế nào?

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. Hồ sơ bản vẽ khi phát hành ra công trình 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, thì nhà thầu quyết định lựa chọn mác bê tông, thường thì dựa trên kinh nghiệm của họ.

Có hai loại bê tông thường được sử dụng hiện nay là: Bê tông trộn tay bê tông thương phẩm.

Bê tông trộn tay thường được sử dụng cho xây dựng các công trình quy mô nhỏ. Thích hợp cho các tòa nhà dân dụng nhỏ, sử dụng khối lượng bê tông không  lớn. Bê tông trộn tay thường khó kiểm soát chất lượng. Trong quá trình đổ bê tông, 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

Bê tông thương phẩm là gì? Bê tông thương phẩm hay còn gọi là bê tông tươi, 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. Do đó, 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, 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 trính vận chuyển, bê tông 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.

Khi lựa chọn loại bê tông trộn tay hay bê tông thương phẩm, thường có hai yếu tố cần xem xét. Thứ nhất đó là chi phí vật liệu. Bạn cần so sánh tổng chi phí vật liệu cho cả hai lựa chọn. Thứ hai là chi phí nhân công. Chắc chắc chi phí vật liệu khi chọn bê tông thương phẩm sẽ cao hơn. Tuy vào trường hợp địa điểm, quy mô công trình của bạn mà lựa chọn phương án hợp lý hơn. Có những công trình nằm trong hẽm hoặc ở những vị trí mà xe bê tông không vào được thì bạn buộc phải chọn phương án bê tông trộn tay.

Quy trình trộn bê tông

Quy trình trộn bê tông

Các công trình nhỏ, kết cấu không yêu cầu khả năng chịu lực cao 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, 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.

Trong thực tế khi thi công thường gặp các loại bê tông thương phẩm có cốt liệu đá thường là đá tím, đá lép, đá nhỏ… ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của bê tông. Do đó các bạn nên chọn cơ sở sản xuất bê tông thương phẩm uy tín và chất lượng.

Bảng tra mác bê tông 100,200, 250, 300, quy đổi mác bê tông ra cường độ chịu nén

Các thể phân Mác bê tông thành 3 loại: mác thấp, mác trung bình và mác cao. Bê tông mác thấp được trộn tay tại công trường. Còn bê tông mác cao thường được thiết kế cấp phối và trộn tại nhà máy. Các mác bê tông thông dụng từ M150 đến M350.

Mác bê tông Tỷ lệ trộn Cường độ chịu nén
(kG/cm2)
Bê tông mác thấp
M50 1 : 5 : 10 50
M75 1 : 4 : 8 75
M100 1 : 3 : 6 100
M150 1 : 2 : 4 150
M200 1 : 1.5 : 3 200
Bê tông Mác trung bình
M250 1 : 1 : 2 250
M300 Thiết kế cấp phối 300
M350 Thiết kế cấp phối 350
M400 Thiết kế cấp phối 400
M450 Thiết kế cấp phối 450
Bê tông mác cao
M500 Thiết kế cấp phối 500
M550 Thiết kế cấp phối 550
M600 Thiết kế cấp phối 600
M650 Thiết kế cấp phối 650
M700 Thiết kế cấp phối 700

Các loại bê tông có mác từ M250 trở xuống thì được thi công theo cấp phối có sẵn nhưng đối với các mác bê tông có cường độ chịu lực lớn cụ thể từ M300 trở lên thì phải thiết kế cấp phối tại phòng thí nghiệm. Vì mỗi địa phương có các loại vật tư cát, đá….. không đồng nhất với nhau về cường độ nên không thể áp dụng các cấp phối có sẵn. Khi thiết kế cấp phối, kết quả thí nghiệm các cốt liệu được dùng để tính toán thành phần cấp phối bê tông.

Thí nghiệm nén mẫu bê tông

Làm thế nào để biết được bê tông sau khi đổ đạt mác yêu cầu. Để biết được cường độ bê tông, bạn phải  nén mẫu thử. Ban đầu, người ta thường tiến hành lấy mẫu bê tông. Sau đó bảo dưỡng 28 ngày. Cuối cùng người ta nén mẫu để biết được cường độ chịu nén của bê tông. Thí nghiệm nén mẫu này cho chúng ta biết được đặc tính của bê tông – có đúng với cường độ mong muốn hay không. Cường độ chịu nén của bê tông trong xây dựng dân dụng thường thay đổi từ 150 kG/cm2 đến 300 KG/cm2, và có thể cao hơn trong các công trình thương mại, công nghiệp.

Trong thực tế khi thi công, vì áp lực tiến độ của công trình, bạn có thể gặp nhiều trường hợp bê tông nén mẫu bê tông sau 4 ngày và 7 ngày (R4 và R7). Tất nhiên, ở đây bê tông cần có phụ gia để tác động quá trình thủy hóa và tạo cường độ cho bê tông. Mặt hạn chế của các loại bê tông này là co ngót rất mạnh, ảnh hưởng tới sự phát triển của bê tông và có thể sẽ xuất hiện nhiều vết nứt, nếu không bảo dưỡng bê tông tốt.

Cường độ chịu nén của bê tông phụ thuộc vào những yếu tố nào? Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tỷ lệ nước/ximăng, cường độ xi măng, chất lượng cốt liệu, kiểm soát chất lượng trong quá trình trộn và đổ bê tông.

Thí nghiệm nén mẫu bê tông

Thí nghiệm nén mẫu bê tông

Thí nghiệm nén mẫu bê tông được thực hiện trên mẫu lập phương hoặc mẫu hình trụ. Các tiêu chuẩn khác nhau yêu cầu nén loại mẫu khác nhau. Tiêu chuẩn Việt Nam thì yêu cầu nén mẫu lập phương. Tiêu chuẩn ACI của Mỹ thì yêu cầu nén mẫu hình trụ. Tuy nhiên, chúng ta cũng thể quy đổi số liệu từ kết quả nén dạng mẫu hình lập phương sang số liệu nén mẫu trụ, và ngược lại.

Tiêu chuẩn lấy mẫu bê tông quy định như thế nào? Ở Việt Nam thường lấy mẫu lập phương, có kích thước 15cmx15cmx15cm.

Đầu tiên bạn cần chuẩn bị khuôn có kích thước 15x15x15cm. Sau đó bê tông được đổ vào khuôn và được lèn đúng cách để không có khoảng trống nào.

Tiếp theo bạn cần bảo dưỡng mẫu bê tông đúng cách. Mẫu bê tông được giữ ẩm 24h giờ. Sau 24 giờ các mẫu được lấy ra khỏi khuôn để ngâm vào nước bảo dưỡng. Bề mặt trên của mẫu cần được làm phẳng và mịn.

Những mẫu này được thí nghiệm bằng máy nén sau 7 ngày hoặc 28 ngày bảo dưỡng. Tải trọng tác dụng lên mẫu nên tăng dân dần với tốc độ 140kg/cm2 mỗi phút, cho đến khi mẫu bị phá hoại. Tải trọng lúc mẫu phá hoại, chia cho diện tích 225cm(15×15) cho ra cường độ chịu nén của bê tông, đơn vị là Kg/cm2.

Số lượng mẫu mỗi lần thí nghiệm ít nhất là 3 mẫu. Nếu có bất kỳ mẫu nào có cường độ chênh lệch quá 15% cường độ trung bình, thì nên loại bỏ mẫu đó.

Quy trình lấy mẫu và thí nghiệm cường độ chịu nén bê tông, sẽ được trình bày chi tiết ở một bài viết khác.

Bảng tra cường độ bê tông theo ngày tuổi

Bê tông phát triển cường độ theo thời gian. 28 ngày là thời gian bê tông đạt cường độ đến 99%. Bảng dưới đây 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%

Bảng tra Cường độ chịu nén của các mác bê tông thông dụng ở 7 ngày và 28 ngày tuổi

Mác bê tông Cường độ chịu nén nhỏ nhất(kG/cm2 ) ở 7 ngày tuổi Cường độ chịu nén đặc trưng (kG/cm2) ở 28 ngày tuổi
M150 100 150
M200 135 200
M250 170 250
M300 200 300
M350 235 350
M400 270 400
M450 30 450

Kết luận

Những kiến thức và hiểu biết về mác bê tông là rất cơ bản, thực sự rất quan trọng với người làm xây dựng. Là vì bê tông là vật liệu hết sức phổ biến trong xây dựng ở Việt Nam. Đồng thời thường xuất hiện các vết nứt trong bê tông, và gây ra rất nhiều căng thẳng nếu bạn không hiểu rõ bản chất của bê tông.

Có những trường hợp bị áp lực về tiến độ thi công, các kỹ sư xây dựng phải quyết định các công tác tiếp theo sau khi đổ bê tông. Mặc dù yêu cầu tiến độ nhanh chóng, nhưng an toàn vẫn là trên hết. Hiểu biết về cường độ bê tông phát triển theo ngày tuổi cũng giúp ích nhiều có các kỹ sư tự tin ra quyết định, và cũng giúp cho chủ nhà có thêm hiểu biết để giám sát thi công.

Chúc các bạn luôn tự tin và thành công.

Chuyện nghề xây dựng
 ‘Tiền kiếm được từ gây khó dễ cho người khác cuối cùng của thiên cũng trả địa