Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 239:2006 về bê tông nặng - chỉ dẫn đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM

TCXDVN 239 : 2006

BÊ TÔNG NẶNG - CHỈ DẪN ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG TRÊN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Heavyweight concrete - Guide to assessment of concrete strength in existing structures

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này hướng dẫn sử dụng các phương pháp thí nghiệm để xác định và đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình.

Tiêu chuẩn này thay thế cho tiêu chuẩn TCXD 239:2000.

2. Tài liệu viện dẫn

TCXDVN 356 : 2005. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 4453 : 1995. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối - Quy phạm thi công và nghiệm thu

TCVN 3105 : 1993. Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng - Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử

3.1 Cường độ mẫu lập phương chuẩn là cường độ nén của viên mẫu bê tông khối lập phương kích thước 150x150x150mm được chế tạo, bảo dưỡng và thí nghiệm theo các tiêu chuẩn TCVN 3105:1993 và TCVN 3118:1993 .

3.2 Cường độ mẫu khoan là cường độ nén của viên mẫu bê tông khoan từ kết cấu được gia công và thí nghiệm theo các tiêu chuẩn TCVN 3105:1993 và TCVN 3118:1993 , ký hiệu là R_mk.

B = M(1 – 1,64v)

6. Các phương pháp thí nghiệm xác định cường độ bê tông hiện trường

6.1 Phương pháp khoan lấy mẫu

6.2 Phương pháp sử dụng súng bật nảy

6.3 Phương pháp đo vận tốc xung siêu âm

6.4 Phương pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nảy

7. Lựa chọn phương pháp thí nghiệm

7.1 Quy định chung:  Phương pháp thí nghiệm được lựa chọn căn cứ vào mục đích, yêu cầu thí nghiệm, đặc điểm của kết cấu, cấu kiện và điều kiện hiện trường.

7.2 Cơ sở lựa chọn các phương pháp thí nghiệm

Phương pháp dùng súng bật nảy phù hợp khi thử nghiệm trên bê tông có tuổi từ 7 ngày đến 3 tháng, tốt nhất là thí nghiệm trong phạm vi tuổi bê tông từ 14 đến 56 ngày.

- Khả năng tiếp cận tới các vùng cần thí nghiệm trên công trình;

- Đảm bảo an toàn cho người  và thiết bị thí nghiệm.

8.1.1 Xác định khối lượng kết cấu, cấu kiện cần kiểm tra

- Trường hợp thí nghiệm kết cấu, cấu kiện, vùng đơn lẻ:

Khi nghi ngờ chất lượng hoặc cần đánh giá kỹ về một vài kết cấu đơn lẻ thì chỉ thí nghiệm riêng những kết cấu, cấu kiện hoặc vùng đó.

8.1.2 Lựa chọn vị trí và vùng kiểm tra

Để lựa chọn vị trí và vùng kiểm tra trên kết cấu, thực hiện theo các bước sau đây:

- Quan trắc bề mặt kết cấu để ghi nhận hiện trạng, xác định các vị trí các vết nứt, rỗ, các vị trí hở cốt thép ... hoặc bất kỳ dấu hiệu nào có thể liên quan đến việc đánh giá chất lượng bê tông sau này.

- Sử dụng thiết bị dò cốt thép theo TCXD 240:2000 kết hợp xem xét các bản vẽ thiết kế, hoàn công để chọn các vùng, vị trí phù hợp cho phương pháp khoan lấy mẫu hoặc siêu âm.

- Phân bố các vị trí, vùng thử để chất lượng bê tông xác định được mang tính đại diện và đặc trưng cho cấu kiện mà không làm thay đổi tính chất làm việc của kết cấu, cấu kiện.

Số lượng các mẫu khoan hoặc vùng kiểm tra trên mỗi kết cấu, cấu kiện được lấy tuỳ theo phương pháp kiểm tra được áp dụng.

- Đối với phương pháp khoan lấy mẫu: Số lượng mẫu khoan cho mỗi cấu kiện phải đảm bảo để có được không ít hơn 01 tổ mẫu. Thông thường 1 tổ mẫu bao gồm 3 viên nhưng cũng có thể nhiều hơn.

- Đối với phương pháp không phá huỷ: Tuân thủ theo quy định nêu trong TCXDVN 162 : 2004 , TCXD 225 : 1998 và TCXD 171 : 1989 .

Tuỳ theo mục đích và quy mô kiểm tra, lựa chọn các phương pháp thí nghiệm phù hợp theo hướng dẫn ở mục 7.

8.3 Lập biện pháp an toàn cho người và thiết bị

Căn cứ vào điều kiện hiện trường, số lượng và phương pháp thí nghiệm đã xác định, đơn vị thí nghiệm lập biện pháp tổ chức thực hiện nhằm đảm bảo an toàn cho người và thiết bị tham gia thí nghiệm đồng thời với yêu cầu sử dụng tiếp theo của công trình.

8.4 Kiểm tra tính năng kỹ thuật của thiết bị thí nghiệm

Trước khi tiến hành thí nghiệm, các thiết bị thí nghiệm phải được kiểm tra và đạt các tính năng kỹ thuật nêu trong hướng dẫn sử dụng của thiết bị và các yêu cầu nêu trong tiêu chuẩn thử nghiệm tương ứng.

8.5 Tiến hành các thí nghiệm hiện trường và trong phòng, xác định cường độ bê tông hiện trường

8.5.3Tính toán xác định cường độ bê tông hiện trường (R_ht)

8.5.3.1 Trường hợp khoan lấy mẫu bê tông:

Tính toán xác định cường độ bê tông hiện trường của kết cấu, cấu kiện theo các bước sau:

R_mk = P/F                                                                      (1)

P là tải trọng phá hoại thực tế khi nén mẫu theo quy trình nêu trong TCVN 3118:1993 , tính bằng Niutơn chính xác đến 1 N;

                                           (2)

(3)

(4)

CHÚ Ý: Khi xác định cường độ bê tông hiện trường của mẫu khoan theo công thức (2) của tiêu chuẩn này thì không áp dụng hệ số a tính đổi kết quả thử nén trên mẫu trụ về mẫu lập phương chuẩn và hệ số b ảnh hưởng của tỷ lệ chiều cao và đường kính mẫu theo công thức mục 4.1 và mục 4.2 của tiêu chuẩn TCVN 3118:1993 .

c/ Xác định cường độ bê tông hiện trường của các vùng, cấu kiện hoặc kết cấu (R_ht) theo công thức sau:

                                                                 (5)

trong đó:

R_htilà cường độ bê tông hiện trường của mẫu khoan thứ i;

n là số mẫu khoan trong tổ mẫu.

8.5.3.2 Trường hợp sử dụng các phương pháp không phá huỷ

Tính toán xác định cường độ bê tông hiện trường của kết cấu, cấu kiện theo các bước sau:

a/ Xác định cường độ bê tông tại từng vùng kiểm tra trên kết cấu, cấu kiện (R_hti):

Trên cơ sở thực hiện các chỉ dẫn về thí nghiệm, sử lý số liệu, xây dựng đường chuẩn (theo các phương pháp thử nêu ở mục 6 và 8.5.2), xác định cường độ bê tông tại từng vùng thử R_hti.

b/ Xác định cường độ bê tông trung bình của các vùng kiểm tra trên kết cấu, cấu kiện (R_ht) theo công thức sau:

                                                                 (6)

trong đó:

R_htilà cường độ bê tông tại vùng kiểm tra  thứ i;

m là số vùng kiểm tra trên kết cấu, cấu kiện.

c/ Xác định cường độ bê tông hiện trường của kết cấu, cấu kiện () theo công thức:

                                                   (7)

trong đó:

v_ht là hệ số biến động cường độ bê tông của các vùng kiểm tra trên kết cấu, cấu kiện (xác định theo các tiêu chuẩn thử nghiệm TCXDVN 262:2004 và TCXD 225:1998)

t_a là hệ số phụ thuộc vào số lượng vùng kiểm tra khi thử bằng phương pháp không phá huỷ. Giá trị t_a tham khảo phụ A.

Trong quá trình phân tích và đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình cần chú ý đến những yếu tố sau ảnh hưởng đến cường độ bê tông hiện trường:

- Sự biến động ngẫu nhiên của cường độ bê tông hiện trường trong bản thân một kết cấu, cấu kiện hoặc giữa các kết cấu, cấu kiện do tác động của việc cân đong vật liệu, trộn, đổ, đầm bê tông không hoàn toàn như nhau hoặc do chế độ dưỡng hộ không được tuân thủ một cách chặt chẽ…

- Sự biến động có tính quy luật của cường độ bê tông hiện trường trong bản thân một kết cấu, cấu kiện: dưới tác động của trọng lượng bản thân, bê tông ở chân cột, đáy dầm, đáy sàn thường có độ chắc đặc và cường độ cao hơn so với đỉnh cột, mặt dầm, mặt sàn…

- Tuổi của bê tông ở các kết cấu, cấu kiện khác nhau cũng làm cho cường độ bê tông hiện trường của chúng khác nhau, nhất là sự chênh lệch tuổi trong phạm vi 28 ngày đầu đóng rắn.

- Độ ẩm của bê tông hiện trường khác với độ ẩm của mẫu lập phương tiêu chuẩn khi xây dựng đường chuẩn.

R_yc = M (1 - 1,64v)                                                         (8)

với v = 0,135 (TCXDVN 356:2005), R_yc  = 0,778M

9.2.1 Trường hợp sử dụng phương pháp khoan lấy mẫu để xác định cường độ bê tông trên kết cấu công trình:

Bê tông trong cấu kiện hoặc kết cấu công trình được coi là đạt yêu cầu về cường độ chịu nén khi đảm bảo đồng thời:

R_ht ≥ 0,9 R_yc               và

R _min ³ 0,75 R_yc

trong đó:

R_ht là cường độ bê tông hiện trường của kết cấu, cấu kiện đã kiểm tra bằng phương pháp khoan lấy mẫu bê tông, xác định theo công thức (5);

R_yc là cường độ bê tông yêu cầu xác định theo mục 9.1;

R_min là cường độ bê tông hiện trường của viên mẫu có giá trị cường độ nhỏ nhất trong tổ mẫu.

9.2.2 Trường hợp sử dụng các phương pháp không phá huỷ để xác định cường độ bê tông trên kết cấu công trình

Bê tông trong cấu kiện hoặc kết cấu công trình được coi là đạt yêu cầu về cường độ chịu nén khi:

trong đó:

R_ht là cường độ bê tông hiện trường của kết cấu, cấu kiện đã kiểm tra bằng các phương pháp không phá huỷ, xác định theo công thức (7);

R_yc là cường độ bê tông yêu cầu xác định theo mục 9.1.

PHỤ LỤC A

Giá trị hệ sốt_avới xác suất đảm bảo 0,95 và số vùng kiểm tra

PHỤ LỤC B

Tương quan giá trị cường độ bê tông theo cấp và mác

PHỤ LỤC C

Ví dụ thí nghiệm, đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình

Bảng C.1. Kết quả thí nghiệm

Bảng C.2. Kết quả thí nghiệm

Bảng C.3. Kết quả thí nghiệm