TCVN 3112:2022 – Bê tông – Phương pháp xác định khối lượng riêng và độ rỗng

1. Giới thiệu TCVN 3112:2022

TCVN 3112:2022 là tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam quy định chi tiết về phương pháp xác định khối lượng riêng và độ rỗng của bê tông nặng. Đây là tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng được áp dụng rộng rãi trong công tác kiểm định vật liệu xây dựng, đánh giá chất lượng bê tông tại hiện trường và phòng thí nghiệm.

Việc xác định khối lượng riêng và độ rỗng giúp đánh giá mức độ đặc chắc của bê tông – yếu tố quyết định cường độ, khả năng chống thấm, độ bền lâu dài và tính ổn định của công trình.

2. Phạm vi áp dụng

TCVN 3112:2022 áp dụng cho các loại bê tông nặng, sử dụng cốt liệu thông thường như đá dăm, sỏi,… có khối lượng thể tích lớn hơn 1800 kg/m³.

Không áp dụng cho:

• Bê tông nhẹ (keramzit, polystyrene,…)

• Bê tông có thành phần đặc biệt hoặc kết cấu đặc biệt (UHPC, bê tông tự lèn,…)

3. Khái niệm quan trọng

3.1. Khối lượng riêng (Density)

Là khối lượng trên một đơn vị thể tích của mẫu bê tông ở trạng thái khô tuyệt đối (đã loại bỏ hoàn toàn nước bên trong).

​

Trong đó:

• ρ: Khối lượng riêng (kg/m³)

• m: Khối lượng khô tuyệt đối của mẫu (kg)

• V: Thể tích hình học của mẫu (m³)

3.2. Độ rỗng (Porosity)

Là tỷ lệ thể tích rỗng mao quản và khe hở trong bê tông so với toàn bộ thể tích mẫu, thể hiện khả năng hút nước, thấm nước và độ đặc chắc của bê tông.

Trong đó:

• $P$: Độ rỗng (%)

• mb​: Khối lượng mẫu bão hòa (sau khi ngâm nước) (kg)

• mk​: Khối lượng mẫu khô tuyệt đối (kg)

• ρw​: Khối lượng riêng của nước (≈ 1000 kg/m³)

• V: Thể tích mẫu (m³)

4. Thiết bị và dụng cụ cần thiết

• Cân kỹ thuật có độ chính xác ±0,1g

• Lò sấy đạt nhiệt độ 105 ± 5°C

• Thước đo hoặc panme đo kích thước mẫu

• Bình ngâm nước (bể thủy tinh hoặc bể nhựa)

• Găng tay chịu nhiệt, bình hút ẩm

• Mẫu bê tông hình lập phương hoặc hình trụ tiêu chuẩn

5. Quy trình xác định khối lượng riêng và độ rỗng theo TCVN 3112:2022

5.1. Chuẩn bị mẫu bê tông

• Mẫu có kích thước xác định (thường là 150×150×150 mm hoặc ∅150×300 mm)

• Bảo dưỡng tiêu chuẩn trong 28 ngày

• Không có vết nứt, rỗ lớn, hoặc tạp chất bám bề mặt

5.2. Xác định thể tích mẫu (V)

• Đo chiều dài, đường kính và chiều cao của mẫu bằng thước chính xác.

• Tính toán thể tích theo công thức hình học:

  • Lập phương: V=a3

  • Trụ: V=πr2h

5.3. Xác định khối lượng khô tuyệt đối (mₖ)

• Sấy mẫu trong lò sấy 105 ± 5°C cho đến khi khối lượng không đổi (khác biệt < 0,2% giữa hai lần cân cách nhau 2 giờ)

• Để nguội trong bình hút ẩm, sau đó cân mẫu: mk​

5.4. Xác định khối lượng bão hòa (m_b)

• Ngâm mẫu bê tông trong nước ở nhiệt độ 20 ± 2°C trong 48 giờ

• Lau khô bề mặt bằng khăn ẩm

• Cân khối lượng mẫu bão hòa: mb​

5.5. Tính toán kết quả

Khối lượng riêng:

​Độ rỗng:

6. Ví dụ minh họa

Mẫu bê tông lập phương 150x150x150 mm

• V = 0,15^3 = 0,003375 m³

• Khối lượng khô mk=7,8 kg

• Khối lượng bão hòa mb=8,4 kg

✅ Khối lượng riêng:

✅ Độ rỗng:

7. Đánh giá chất lượng dựa trên kết quả

8. Báo cáo kết quả

Một báo cáo tiêu chuẩn cần có:

• Loại và kích thước mẫu

• Khối lượng khô và bão hòa

• Thể tích đo được

• Khối lượng riêng và độ rỗng tính toán

• Ngày thử nghiệm, tên người thực hiện

• Điều kiện sấy và ngâm mẫu

9. Tiêu chuẩn liên quan

• TCVN 3105:1993 – Phương pháp lấy mẫu và bảo dưỡng mẫu bê tông

• TCVN 3113:2022 – Phương pháp xác định độ hút nước bê tông

• ASTM C642 – Phương pháp xác định độ rỗng và độ hút nước của bê tông (tham khảo quốc tế)

10. Kết luận

TCVN 3112:2022 là tiêu chuẩn quan trọng trong việc kiểm tra và đánh giá tính đặc chắc, khả năng chống thấm và độ bền của bê tông nặng. Việc xác định chính xác khối lượng riêng và độ rỗng giúp kỹ sư thiết kế và phòng thí nghiệm kiểm định đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cho kết cấu công trình.

11. Xem TCVN 3112:2022 bản đầy đủ tại đây

TCVN 3112-2022 Bê tông nặng – Phương pháp xác định khối lượng riêng và độ rỗng

——————————-//——————————–