Kiểm tra chất lượng cốt liệu theo TCVN: Quy trình tổng hợp
Kiểm tra chất lượng cốt liệu (cả cát và đá) là quy trình đánh giá toàn diện từ lấy mẫu đến thí nghiệm và kết luận sử dụng, dựa trên TCVN 7572:2006 (phương pháp thử) và đối chiếu với yêu cầu TCVN 7570:2006 (yêu cầu kỹ thuật). Bài này trình bày quy trình tổng hợp — không tách riêng cát hay đá.
1. Căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn áp dụng
| Tiêu chuẩn | Nội dung | Vai trò |
|---|---|---|
| TCVN 7570:2006 | Cốt liệu cho bê tông và vữa — Yêu cầu kỹ thuật | Quy định ngưỡng giới hạn chấp nhận |
| TCVN 7572:2006 (18 phần) | Cốt liệu cho bê tông và vữa — Phương pháp thử | Quy trình thực hiện thí nghiệm |
| TCVN 4453:1995 | Kết cấu bê tông và BTCT toàn khối — Thi công và nghiệm thu | Yêu cầu kiểm tra cốt liệu trước khi đổ BT |
| TCVN 9338:2012 | Hỗn hợp bê tông — Phương pháp xác định độ sụt | Kiểm tra tính công tác sau khi phối liệu |
2. Bước 1 — Lấy mẫu (TCVN 7572 phần 1)
Mẫu phải đại diện cho toàn bộ lô vật liệu. Sai lầm trong lấy mẫu không thể sửa bởi thí nghiệm chính xác. Nguyên tắc lấy mẫu:
- Lấy từ ít nhất 5 điểm phân bố đều trên đống vật liệu hoặc băng tải.
- Lấy cả phần mặt và phần sâu (không chỉ bề mặt).
- Trộn đều các mẫu thành mẫu tổ hợp.
- Dùng phương pháp chia tư (quartering) để lấy mẫu thử từ mẫu tổ hợp.
- Khối lượng mẫu tối thiểu: cát 50 kg, đá 1×2 100 kg, đá 2×4 200 kg.
Ghi chép biên bản lấy mẫu: ngày giờ, vị trí lấy, mã lô hàng, tên người lấy mẫu, điều kiện thời tiết. Lưu trữ mẫu lưu ít nhất 30 ngày sau khi có kết quả thí nghiệm.
3. Bước 2 — Thí nghiệm thành phần cỡ hạt
TCVN 7572 phần 2. Phân tích rây sàng xác định đường cong cấp phối hạt và modun độ mịn (cát) hoặc Dmax (đá). Kết quả vẽ thành biểu đồ đường cong cấp phối và so sánh với vùng chuẩn cho phép của TCVN 7570.
Đường cong cấp phối nằm trong vùng cho phép chứng tỏ cốt liệu có phân bố hạt hợp lý, dễ đầm chặt, không bị phân tầng khi đổ bê tông. Cốt liệu lệch vùng cần phối trộn hai cỡ hạt để điều chỉnh.
4. Bước 3 — Thí nghiệm độ sạch
4.1 Bụi bùn sét (TCVN 7572 phần 8)
Thực hiện bằng phương pháp rửa: cân trước và sau rửa, tính phần trăm mất đi. Giới hạn: cát ≤3% (BT), đá ≤1% (BT). Kết quả vượt ngưỡng → loại bỏ hoặc rửa lại lô hàng.
4.2 Ion Cl⁻ (TCVN 7572 phần 15)
Chuẩn độ bằng AgNO₃. Cát BT cốt thép: Cl⁻ ≤0,05%. Đá thường rất thấp Cl⁻ nhưng cần kiểm tra khi dùng cốt liệu ven biển.
4.3 Tạp chất hữu cơ (TCVN 7572 phần 9)
So màu với dung dịch NaOH 3%. Áp dụng chủ yếu cho cát. Nếu vượt ngưỡng màu chuẩn No.3, phải thí nghiệm cường độ mẫu bê tông so sánh (bê tông dùng cát đó và bê tông dùng cát chuẩn) — nếu cường độ mẫu thử ≥95% mẫu chuẩn thì chấp nhận.
4.4 SO₄²⁻ (TCVN 7572 phần 16)
Sunfat ăn mòn bê tông theo cơ chế ettringite. Giới hạn: ≤1% theo khối lượng cốt liệu khô.
5. Bước 4 — Thí nghiệm độ bền cơ học (cho đá)
- Độ nén dập (TCVN 7572-11): ≤10% cho BT thông thường.
- Mài mòn LA (TCVN 7572-12): ≤40% cho BT, ≤25% cho mặt đường.
- Hạt dẹt dài (TCVN 7572-13): ≤15%.
- Chất mềm yếu (TCVN 7572-14): ≤5%.
6. Bước 5 — Thí nghiệm khối lượng
TCVN 7572 phần 4 và phần 6. Xác định khối lượng riêng (g/cm³) và khối lượng thể tích (kg/m³) để quy đổi tỷ lệ phối liệu. Đặc biệt quan trọng khi phối liệu theo thể tích (xô, thùng) thay vì khối lượng.
7. Bước 6 — Tổng hợp và kết luận
Lập bảng tổng hợp kết quả tất cả chỉ tiêu, đối chiếu từng chỉ tiêu với giới hạn TCVN 7570. Kết luận dạng:
- ĐẠT: Tất cả chỉ tiêu nằm trong giới hạn — cốt liệu đủ điều kiện sử dụng cho mục đích đã nêu.
- KHÔNG ĐẠT: Ít nhất một chỉ tiêu vượt giới hạn — ghi rõ chỉ tiêu nào, giá trị đo và giới hạn cho phép.
- CẦN XỬ LÝ: Lô hàng có thể dùng được sau khi rửa, phân loại lại hoặc phối trộn.
8. Tần suất kiểm tra
| Loại công trình | Tần suất | Chỉ tiêu bắt buộc |
|---|---|---|
| Nhà dân cấp IV | Kiểm tra đầu lô, mỗi 50 m³ nếu nguồn thay đổi | Mk, bụi bùn sét, quan sát thực tế |
| Công trình cấp III | Mỗi 200 m³ hoặc mỗi đợt cung cấp | Mk, bụi sét, Cl⁻, tạp chất hữu cơ |
| Công trình cấp I, II | Theo hợp đồng, có xác nhận phòng TN | Đầy đủ 7–10 chỉ tiêu TCVN 7572 |
| Công trình quan trọng (cầu, đập) | Mỗi lô, chứng nhận xuất xứ kèm theo | Toàn bộ TCVN 7572, có công nhận phòng TN |
9. Phòng thí nghiệm đủ năng lực
Kết quả thí nghiệm phục vụ nghiệm thu công trình phải do phòng thí nghiệm được Bộ Xây dựng hoặc Bộ GTVT công nhận (LAS-XD hoặc LAS-GTVT) thực hiện. Phòng thí nghiệm nội bộ công trường chỉ dùng để kiểm tra nhanh trong quá trình thi công.
Kết luận
Quy trình kiểm tra cốt liệu theo TCVN là chuỗi 6 bước khép kín từ lấy mẫu đến kết luận. Bỏ qua hoặc rút ngắn bất kỳ bước nào đều có thể dẫn đến sử dụng cốt liệu không đạt chất lượng, làm giảm cường độ bê tông và gây rủi ro kết cấu dài hạn.