Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5726:2022 về Bê tông - Phương pháp xác định cường độ lăng trụ, môđun đàn hồi và hệ số Poisson được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố nhằm thay thế cho tiêu chuẩn cũ TCVN 5726:1993. Tiêu chuẩn này quy định chi tiết các phương pháp thử nghiệm cơ lý quan trọng để xác định các đặc trưng biến dạng và cường độ của bê tông dưới tác dụng của tải trọng nén tĩnh ngắn hạn, phục vụ cho công tác thiết kế, thi công và nghiệm thu các công trình xây dựng.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại bê tông nặng, bê tông mịn và bê tông nhẹ có cấu trúc đặc chắc. Các chỉ tiêu kỹ thuật được xác định theo tiêu chuẩn này là cơ sở dữ liệu quan trọng để tính toán kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, đánh giá chất lượng vật liệu trong quá trình thiết kế và thi công thực tế.

Tài liệu viện dẫn và quy định chung

• Việc chế tạo, dưỡng hộ mẫu thử phải tuân thủ nghiêm ngặt theo quy định tại TCVN 3105 về hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng - lấy mẫu, chế tạo và dưỡng hộ mẫu thử.
• Các phép đo kích thước mẫu thử và xác định cường độ nén của bê tông được thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành liên quan.
• Thiết bị đo lường và máy nén phải được kiểm định, hiệu chuẩn định kỳ theo đúng quy định của pháp luật về đo lường để đảm bảo tính chính xác của kết quả thử nghiệm.

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm

• Máy nén: Phải có giới hạn tải trọng phù hợp, cho phép tăng tải liên tục và đều đặn với tốc độ quy định. Sai số chỉ thị lực của máy nén không được vượt quá 2% lực tác dụng thực tế.
• Thiết bị đo biến dạng: Sử dụng các loại cảm biến biến dạng (strain gauge), đồng hồ đo biến dạng cơ học hoặc thiết bị đo tự động có độ chính xác tối thiểu là 10^-5 hoặc 0,001 mm để ghi nhận sự thay đổi kích thước của mẫu dưới tác động của lực nén.
• Đồ gá thiết bị đo: Phải đảm bảo định vị chắc chắn thiết bị đo trên thân mẫu thử lăng trụ mà không gây ra ứng suất cục bộ làm ảnh hưởng đến kết quả đo đạc biến dạng dọc và biến dạng ngang.

Yêu cầu kỹ thuật đối với mẫu thử

• Mẫu thử tiêu chuẩn là mẫu lăng trụ có kích thước tiết diện vuông 150 mm x 150 mm và chiều cao 600 mm. Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các mẫu lăng trụ có kích thước khác như 100 mm x 100 mm x 400 mm hoặc 200 mm x 200 mm x 800 mm tùy thuộc vào kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu bê tông.
• Mỗi tổ mẫu thử để xác định cường độ lăng trụ, môđun đàn hồi và hệ số Poisson phải bao gồm ít nhất 3 mẫu được chế tạo từ cùng một mẻ bê tông và dưỡng hộ trong cùng một điều kiện tiêu chuẩn.
• Bề mặt chịu lực của mẫu lăng trụ phải đảm bảo độ phẳng tuyệt đối, song song với nhau và vuông góc với trục dọc của mẫu để tránh hiện tượng lệch tâm khi nén.

Phương pháp xác định cường độ lăng trụ

• Mẫu thử được đặt đồng tâm vào bàn dưới của máy nén, căn chỉnh trục của mẫu trùng với tâm truyền lực của máy.
• Tiến hành gia tải liên tục và đều đặn với tốc độ từ 0,2 MPa/s đến 0,6 MPa/s cho đến khi mẫu bị phá hủy hoàn toàn. Ghi lại giá trị lực phá hủy lớn nhất đạt được.
• Cường độ lăng trụ của bê tông được tính toán bằng công thức chia lực phá hủy lớn nhất cho diện tích tiết diện ngang trung bình của mẫu thử.

Phương pháp xác định môđun đàn hồi và hệ số Poisson

• Gia tải ban đầu: Tiến hành gia tải trước đến mức tải trọng bằng khoảng 10% lực phá hủy dự kiến để ổn định hệ thống đo và mẫu thử, sau đó hạ tải về mức ban đầu. Quá trình này được lặp lại ít nhất 2 đến 3 lần.
• Gia tải thử nghiệm: Tăng tải trọng theo từng cấp hoặc liên tục với tốc độ quy định cho đến khi đạt mức tải trọng bằng 30% đến 40% lực phá hủy dự kiến. Ghi nhận các giá trị biến dạng dọc và biến dạng ngang tương ứng tại mỗi cấp tải trọng.
• Tính toán môđun đàn hồi: Môđun đàn hồi tĩnh của bê tông khi nén được xác định bằng tỷ số giữa độ tăng ứng suất nén và độ tăng biến dạng dọc tương đối tương ứng trong phạm vi tải trọng đàn hồi đã quy định.
• Tính toán hệ số Poisson: Hệ số Poisson được xác định bằng tỷ số giữa biến dạng ngang tương đối và biến dạng dọc tương đối của mẫu thử dưới tác dụng của các cấp tải trọng nén tĩnh trong giới hạn đàn hồi.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5726:2022 có hiệu lực thi hành kể từ ngày ban hành và thay thế hoàn toàn cho tiêu chuẩn TCVN 5726:1993. Các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực kiểm định xây dựng, thiết kế kết cấu và sản xuất bê tông có trách nhiệm áp dụng đúng các quy định kỹ thuật nêu trên để đảm bảo chất lượng công trình.