Cường độ chịu nén của bê tông được nghiệm thu ở tuổi 28 ngày, nhưng các quyết định như tháo cốp pha, chất tải thi công hay xử lý tổ mẫu nén sớm bị thấp đều phải đưa ra trước mốc này. Bài viết tổng hợp tỷ lệ phát triển cường độ bê tông theo ngày tuổi, công thức ước tính Rn và các ngưỡng áp dụng trong TCVN 4453:1995.
Mác bê tông (M) và cấp độ bền (B) đều được xác định trên mẫu lập phương chuẩn nén ở tuổi 28 ngày. Trên công trường, cường độ bê tông theo ngày tuổi lại là số liệu được hỏi nhiều nhất: sau 7 ngày bê tông đạt bao nhiêu phần trăm, khi nào được tháo cột chống sàn, kết quả nén R7 thấp có đáng lo hay không.
>> Quy đổi mác bê tông tương ứng với cấp độ bền
1. Vì sao lấy mốc 28 ngày
Xi măng poóc lăng thủy hóa mạnh nhất trong 3–7 ngày đầu, sau đó tốc độ giảm dần. Đến 28 ngày, phần lớn sản phẩm thủy hóa (chủ yếu là C-S-H) đã hình thành; cường độ vẫn tăng tiếp nhưng chậm, kéo dài hàng tháng. Mốc 28 ngày vì vậy là điểm cân bằng giữa độ ổn định của kết quả và thời gian chờ chấp nhận được cho thi công.
Mẫu chuẩn phải được bảo dưỡng ở điều kiện quy định theo TCVN 3105:2022 và nén theo TCVN 3118:2022. Hai tiêu chuẩn này thay thế các bản năm 1993, vốn đã bị hủy bỏ theo Quyết định 2143/QĐ-BKHCN. Mẫu để ngoài trời, không che phủ, thường cho kết quả thấp hơn mẫu bảo dưỡng chuẩn cùng mẻ trộn.
2. Bảng tra cường độ bê tông theo ngày tuổi
Bảng dưới đây là tỷ lệ tham khảo cho bê tông nặng dùng xi măng PCB30, PCB40 thông dụng, không dùng phụ gia đóng rắn nhanh, bảo dưỡng ẩm ở nhiệt độ trung bình 25–30°C. Cột bên phải quy ra giá trị cho bê tông M250 (tương đương B20).
| Ngày tuổi | Tỷ lệ so với R28 (%) | Bê tông M250 (kG/cm²) |
| 3 | 40 – 50 | 100 – 125 |
| 7 | 65 – 70 | 163 – 175 |
| 14 | 85 – 90 | 213 – 225 |
| 21 | ≈ 95 | ≈ 238 |
| 28 | 100 | 250 |
Đây là giá trị định hướng, không thay cho kết quả nén mẫu. Sai lệch ±10% so với bảng là bình thường, do khác biệt về xi măng, cốt liệu, tỷ lệ nước/xi măng và điều kiện bảo dưỡng.
3. Công thức ước tính Rn
Khi cần quy đổi nhanh, có thể dùng quan hệ logarit kinh nghiệm, áp dụng cho n ≥ 3 ngày:
Rn = R28 × lg(n) / lg(28)
Công thức cho R3 ≈ 33%, R7 ≈ 58%, R14 ≈ 79% R28, tức thấp hơn bảng tra ở mục 2. Nguyên nhân là xi măng hiện nay nghiền mịn hơn và có cường độ sớm cao hơn xi măng thời điểm công thức được xây dựng. Ví dụ, một mẫu xi măng PCB40 trong nghiên cứu đăng trên Tạp chí KHCN Xây dựng số 2/2019 đạt 30,1 MPa ở 3 ngày và 49,7 MPa ở 28 ngày, tức khoảng 61%. Trong khi đó, TCVN 6260:2009 chỉ yêu cầu PCB40 đạt tối thiểu 18 MPa ở 3 ngày và 40 MPa ở 28 ngày. Tiêu chuẩn này hiện đã được thay bằng TCVN 6260:2020.
Vì vậy, nên coi kết quả của công thức là cận dưới. Dùng nó cho các quyết định liên quan an toàn (tháo chống, chất tải) là thiên về an toàn. Không nên dùng nó để kết luận bê tông "vượt mác".
4. Các yếu tố làm lệch bảng tra
• Nhiệt độ bảo dưỡng
Nhiệt độ càng thấp, thủy hóa càng chậm. Ở 10–15°C (mùa đông miền Bắc), R7 có thể chỉ đạt 45–55% R28. Ngược lại, nắng nóng làm cường độ sớm tăng nhanh, nhưng nếu thiếu ẩm thì cường độ cuối cùng giảm và bề mặt dễ nứt co ngót dẻo.
• Phụ gia khoáng
Tro bay, xỉ lò cao nghiền mịn phản ứng chậm hơn clinker. Bê tông dùng các phụ gia này có R3, R7 thấp hơn bảng tra nhưng tiếp tục tăng rõ sau 28 ngày. Với bê tông khối lớn hoặc bê tông có hàm lượng tro bay cao, thiết kế thường quy định nghiệm thu ở 56 hoặc 90 ngày.
• Tỷ lệ nước/xi măng
Tỷ lệ N/X thấp thì cường độ ở mọi tuổi đều cao hơn. Thêm nước tại công trường để tăng độ sụt là nguyên nhân phổ biến nhất khiến R7 thấp bất thường.
• Phụ gia hóa học
Phụ gia đóng rắn nhanh làm tăng R1–R3. Phụ gia kéo dài ninh kết, thường dùng cho bê tông thương phẩm vận chuyển xa, làm R1–R3 thấp hơn bảng tra trong khi R28 không đổi.
>> So sánh cường độ bê tông sỏi và bê tông đá dăm
5. Ứng dụng: điều kiện tháo cốp pha chịu lực
TCVN 4453:1995 quy định cốp pha đà giáo chịu lực chỉ được tháo khi bê tông đạt cường độ tối thiểu tính theo phần trăm cường độ thiết kế:
| Loại kết cấu | Cường độ tối thiểu (% R28) | Thời gian tham khảo (ngày) |
| Bản, dầm, vòm khẩu độ nhỏ hơn 2 m | 50 | 7 |
| Bản, dầm, vòm khẩu độ 2 – 8 m | 70 | 10 |
| Bản, dầm, vòm khẩu độ lớn hơn 8 m | 90 | 23 |
Cột thời gian chỉ đúng khi bê tông phát triển cường độ bình thường. Khi nhiệt độ thấp, dùng nhiều phụ gia khoáng hoặc có sàn tầng trên đè tải sớm, nên quyết định dựa trên kết quả nén tổ mẫu bảo dưỡng cùng điều kiện với kết cấu, không dựa vào số ngày.
6. Kiểm tra trên thực tế
Đúc thêm tổ mẫu nén sớm (3 hoặc 7 ngày) và bảo dưỡng ngay cạnh cấu kiện. Đây là cách rẻ nhất để biết khi nào được tháo chống. Nếu R7 thấp hơn 60% mác thiết kế, nên rà lại nhật ký đổ bê tông (độ sụt, thời gian vận chuyển, nước thêm vào) trước khi chờ kết quả R28.
Theo điều 7.1.8 TCVN 4453:1995, bê tông được coi là đạt yêu cầu khi giá trị trung bình của từng tổ mẫu nén ở 28 ngày không nhỏ hơn mác thiết kế và không có mẫu nào dưới 85% mác thiết kế. Trường hợp không đạt, cường độ trên kết cấu được đánh giá lại bằng khoan lõi hoặc phương pháp không phá hủy.
>> TCXDVN 239:2006 – Chỉ dẫn đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình
Một số nguồn tham khảo:
1. TCVN 4453:1995 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu
2. Quyết định 2143/QĐ-BKHCN hủy bỏ TCVN 3105:1993, TCVN 3118:1993 và các tiêu chuẩn liên quan
3. TCVN 6260:2009 và TCVN 6260:2020 – Xi măng poóc lăng hỗn hợp
4. Ngô Văn Toàn – Tạp chí KHCN Xây dựng số 2/2019, Viện KHCN Xây dựng
5. Thư viện Pháp luật – Hỏi đáp về nghiệm thu cường độ bê tông theo TCVN 4453:1995
Build.Data
#cườngđộbêtông #ngàytuổibêtông #tháocốppha #TCVN4453 #vậtliệuxâydựng
