Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13930:2024 về Bê tông - Phương pháp xác định tốc độ hút nước được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố vào năm 2024, quy định phương pháp xác định tốc độ hút nước (độ hấp thụ nước mao dẫn) của bê tông xi măng bằng cách đo sự gia tăng khối lượng của mẫu thử theo thời gian khi chỉ có một mặt của mẫu tiếp xúc với nước. Phương pháp này giúp đánh giá cấu trúc lỗ rỗng mao dẫn và độ bền lâu của bê tông trong môi trường xâm thực.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại bê tông xi măng cứng hóa, bao gồm cả bê tông thông thường, bê tông chất lượng cao và bê tông tính năng siêu cao. Đối tượng áp dụng bao gồm các tổ chức thử nghiệm, phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng, các đơn vị thiết kế, thi công, giám sát và các cơ quan quản lý chất lượng công trình xây dựng.

Nguyên lý của phương pháp thử

• Phương pháp dựa trên việc đo lượng nước hấp thụ vào mẫu bê tông hình trụ theo thời gian khi một mặt đáy của mẫu tiếp xúc trực tiếp với nước, trong khi các mặt xung quanh và mặt đáy còn lại được niêm phong kín để ngăn chặn sự bay hơi và đảm bảo dòng thấm nước chỉ di chuyển theo một chiều (mao dẫn một chiều).
• Tốc độ hút nước được xác định thông qua sự tăng khối lượng của mẫu thử trên một đơn vị diện tích bề mặt tiếp xúc theo căn bậc hai của thời gian tiếp xúc với nước.

Thiết bị, dụng cụ và vật liệu thử nghiệm

• Cân kỹ thuật: Phải có độ chính xác tối thiểu theo quy định để đảm bảo đo được sự thay đổi khối lượng nhỏ của mẫu trong quá trình hút nước.
• Tủ sấy và buồng điều hòa: Thiết bị sấy có khả năng khống chế nhiệt độ ổn định để sấy mẫu và buồng điều hòa độ ẩm để đưa mẫu về trạng thái độ ẩm tiêu chuẩn trước khi thử nghiệm.
• Khay chứa nước và giá đỡ: Khay chứa nước có nắp đậy kín để hạn chế tối đa sự bay hơi nước trong suốt quá trình thử nghiệm. Giá đỡ mẫu phải đảm bảo mẫu được đặt thăng bằng và mặt thử nghiệm ngập trong nước ở độ sâu ổn định từ 1 mm đến 3 mm.
• Vật liệu niêm phong: Sử dụng băng keo chống thấm chuyên dụng, sơn epoxy hoặc màng bọc plastic để bịt kín các bề mặt không thử nghiệm của mẫu.

Chuẩn bị mẫu thử và điều hòa mẫu

• Yêu cầu về mẫu thử: Mẫu thử thường là các mẫu hình trụ được cắt ra từ lõi khoan công trình hoặc từ các mẫu đúc sẵn trong phòng thí nghiệm, đảm bảo kích thước đường kính và chiều cao đồng đều theo quy định của tiêu chuẩn.
• Quy trình sấy và điều hòa: Mẫu thử phải được sấy khô ở nhiệt độ quy định, sau đó được lưu trữ trong bình hút ẩm hoặc buồng điều hòa nhiệt ẩm trong một khoảng thời gian nhất định để đạt được sự phân bố độ ẩm đồng đều bên trong cấu trúc mẫu trước khi tiến hành đo đạc.
• Niêm phong mẫu: Tiến hành bọc kín mặt xung quanh và mặt đỉnh của mẫu bằng vật liệu niêm phong, chỉ để hở duy nhất mặt đáy sẽ tiếp xúc với nước.

Quy trình tiến hành thử nghiệm

• Đo khối lượng ban đầu: Xác định khối lượng của mẫu thử ngay trước khi cho tiếp xúc với nước.
• Tiếp xúc với nước: Đặt mặt hở của mẫu thử lên giá đỡ trong khay nước sao cho mặt này ngập sâu trong nước từ 1 mm đến 3 mm. Bắt đầu tính thời gian thử nghiệm ngay khi mẫu tiếp xúc với nước.
• Đo khối lượng theo chu kỳ: Nhấc mẫu ra khỏi nước, lau nhanh lượng nước bám trên bề mặt bằng khăn ẩm, tiến hành cân khối lượng và đặt lại mẫu vào khay nước. Việc đo khối lượng được thực hiện tại các khoảng thời gian quy định (ví dụ: 1 phút, 5 phút, 10 phút, 20 phút, 30 phút, 60 phút, và định kỳ hàng giờ, hàng ngày cho đến khi kết thúc quá trình thử nghiệm).

Tính toán và biểu thị kết quả

• Lượng nước hấp thụ (I): Được tính bằng tỷ số giữa khối lượng nước tăng thêm (g) và tích của diện tích mặt cắt ngang mẫu (mm2) với khối lượng riêng của nước.
• Xác định tốc độ hút nước: Vẽ đồ thị biểu diễn lượng nước hấp thụ (I) theo căn bậc hai của thời gian (t^0.5).
• Tốc độ hút nước ban đầu: Được xác định bằng độ dốc của đường thẳng hồi quy tuyến tính của các số liệu đo được trong khoảng thời gian đầu (thường là trong 6 giờ đầu tiên).
• Tốc độ hút nước thứ cấp: Được xác định bằng độ dốc của đường thẳng hồi quy tuyến tính của các số liệu đo được trong khoảng thời gian tiếp theo (thường từ ngày thứ nhất đến ngày thứ tám).

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13930:2024 có hiệu lực thi hành kể từ ngày được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố ban hành. Các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực xây dựng và kiểm định chất lượng công trình có trách nhiệm cập nhật và áp dụng đúng các quy định kỹ thuật nêu trên nhằm đảm bảo tính chính xác và thống nhất trong đánh giá chất lượng bê tông.