Bê Tông C140? Giải Mã Cường Độ Nén Và Các Tiêu Chuẩn Độ Cứng Của Bê Tông

Trong ngành xây dựng, việc lựa chọn đúng loại bê tông với cường độ phù hợp là yếu-tố then chốt quyết định đến chất lượng, sự bền vững và an toàn của cả công trình. Một trong những thắc mắc thường gặp là về Bê Tông C140. Vậy bê tông C140 là gì? Cường độ chịu nén của nó ra sao và được kiểm tra theo tiêu chuẩn nào?

Bài viết này của Nai Phúc sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan và chính xác nhất về vấn đề này, đồng thời làm rõ các khái niệm liên quan như mác bê tông, cấp độ bền, và quy trình thí nghiệm cường độ chịu nén theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành.

Bê Tông C140

Bê tông C140 là một trong những loại vật liệu siêu cứng siêu cường.

Trong thế chiến thứ hai, Mỹ đã xây dựng bức pháo đài Font Drum bằng bê tông C140. Dù bị bắn phá liên tục, các bức tường bê tông cốt thép dày tới hàng mét vẫn đứng vững, chỉ để lại những vết lõm trên bề mặt.

Trong Thế chiến thứ hai, Fort Drum đã chứng tỏ được sự kiên cố phi thường của mình. Vào tháng 3 năm 1942, trong trận Corregidor, pháo đài đã phải hứng chịu sự bắn phá dữ dội và liên tục từ pháo binh Nhật Bản trong nhiều tuần liền. Mặc dù bị tấn công bởi hàng ngàn quả đạn pháo hạng nặng, bao gồm cả đạn pháo 240mm, cấu trúc bê tông của Fort Drum vẫn đứng vững và không hề bị xuyên thủng, chỉ để lại những vết lõm trên bề mặt. Điều này đã khiến quân đội Nhật Bản phải kinh ngạc và bất lực trong việc vô hiệu hóa pháo đài.

Theo các tiêu chuẩn quốc tế hiện hành như tiêu chuẩn châu Âu (EN 206), cấp độ bền của bê tông được ký hiệu bằng chữ "C" theo sau là hai số thể hiện cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu trụ và mẫu lập phương (ví dụ: C25/30, C30/37, C40/50). Theo đó, con số sau chữ "C" càng cao thì cường độ bê tông càng lớn.

Một số video ngắn trên mạng xã hội có đề cập đến "bê tông C140" với cường độ nén lên tới 140 Megapascal (MPa). Đây là một loại bê tông có cường độ rất cao, thuộc loại bê tông siêu tính năng (Ultra-High Performance Concrete - UHPC). Loại bê tông này có tồn tại và được sử dụng trong các công trình đặc biệt đòi hỏi khả năng chịu lực, chống mài mòn và độ bền vượt trội.

Hiểu Đúng về Cường Độ Chịu Nén Của Bê Tông

Cường độ chịu nén là một trong những đặc trưng cơ bản và quan trọng nhất của bê tông, thể hiện khả năng của vật liệu trong việc chống lại lực nén. Chỉ số này được xác định bằng ứng suất nén (lực trên một đơn vị diện tích) có thể phá hủy mẫu bê tông, đơn vị tính thường là N/mm² (MPa) hoặc kg/cm².

Mác Bê Tông (Ký hiệu M) và Cấp Độ Bền (Ký hiệu B)

Tại Việt Nam, có hai khái niệm chính về cường độ bê tông thường được sử dụng song song:

Mác bê tông (Theo TCVN 3105:1993): Ký hiệu là M. Đây là cường độ chịu nén trung bình của mẫu bê tông hình lập phương, kích thước 150x150x150mm, được bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn và nén ở tuổi 28 ngày. Đơn vị tính là kg/cm². Ví dụ: M200, M250, M300...
Cấp độ bền (Theo TCVN 5574:2018): Ký hiệu là B. Đây là giá trị cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu bê tông (lấy với xác suất đảm bảo 95%), cũng được xác định trên mẫu lập phương tiêu chuẩn ở tuổi 28 ngày. Đơn vị tính là Megapascal (MPa). Ví dụ: B15, B20, B22.5...

Hiện nay, TCVN 5574:2018 là tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép hiện hành, do đó việc sử dụng cấp độ bền B là phù hợp với tiêu chuẩn mới nhất.

Bảng Tra Cứu và Quy Đổi Giữa Mác Bê Tông và Cấp Độ Bền

Dưới đây là bảng quy đổi tham khảo giữa mác bê tông và cấp độ bền chịu nén tương ứng để bạn đọc dễ dàng tra cứu:

Mác bê tông (M) (kg/cm²)	Cấp độ bền (B)	Cường độ chịu nén đặc trưng (MPa)
M100	B7.5	9.63
M150	B12.5	16.05
M200	B15	19.27
M250	B20	25.69
M300	B22.5	28.90
M350	B27.5	35.32
M400	B30	38.53

Lưu ý: Bảng tra chỉ mang tính chất tham khảo, giá trị thực tế có thể sai khác tùy thuộc vào vật liệu và điều kiện thí nghiệm.

Từ bảng trên, ta có thể thấy các cấp bền như B12.5 (tương đương M150) hoặc B15 (tương đương M200) là các loại bê tông có cường độ thấp, thường được sử dụng cho các kết cấu không yêu cầu chịu lực cao như lót móng, sàn, vỉa hè... Nếu người dùng có ý định tìm "bê tông ", rất có thể họ đang quan tâm đến các loại bê tông có cường độ trong khoảng này.

Tiêu Chuẩn và Quy Trình Xác Định Cường Độ Chịu Nén Của Bê Tông

Để đảm bảo chất lượng công trình, việc kiểm tra cường độ chịu nén của bê tông là bắt buộc. Quá trình này phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc gia.

Tiêu Chuẩn Áp Dụng

TCVN 3118:2022: Bê tông – Phương pháp xác định cường độ chịu nén. Đây là tiêu chuẩn mới nhất quy định về phương pháp thử để xác định cường độ chịu nén của bê tông.
TCVN 4453:1995: Bê tông nặng – Yêu cầu kỹ thuật.
Đối với vữa xây dựng: Áp dụng TCVN 3121:2003 (thay thế TCVN 4314:2003) - Vữa xây dựng - Phương pháp thử.

Cách Nén Mẫu Bê Tông Theo Tiêu Chuẩn

Quá trình xác định cường độ chịu nén của bê tông được thực hiện trong phòng thí nghiệm (LAS-XD) và bao gồm các bước chính sau:

1. Chuẩn bị mẫu thử:

Mẫu thử thường là mẫu hình lập phương (kích thước tiêu chuẩn 150x150x150mm) hoặc mẫu hình trụ (kích thước tiêu chuẩn 150x300mm).
Mẫu được lấy từ hiện trường trong quá trình đổ bê tông và được đúc, bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 20±2°C, độ ẩm ≥ 95%) trong 28 ngày.

2. Chuẩn bị máy nén:

Máy nén phải được kiểm định định kỳ và có thang lực phù hợp với cường độ dự kiến của bê tông.
Bề mặt các thớt nén phải được làm sạch và phẳng.

3. Tiến hành nén mẫu:

Đặt viên mẫu vào tâm của thớt nén dưới của máy nén.
Vận hành máy để thớt nén trên tiếp xúc với mặt trên của viên mẫu.
Gia tải liên tục với tốc độ không đổi (khoảng 0.6 ± 0.4 MPa/s) cho đến khi mẫu bị phá hủy.
Ghi lại tải trọng phá hủy lớn nhất (P) mà mẫu chịu được.

4. Tính toán kết quả:

Rn: Cường độ chịu nén của viên mẫu (MPa).
P: Tải trọng phá hủy (N).
A: Diện tích bề mặt chịu nén của viên mẫu (mm²).

Cường độ chịu nén của mỗi viên mẫu (Rn) được tính bằng công thức:

Rn=P/A

Trong đó:

Kết quả cường độ của tổ mẫu là giá trị trung bình cộng của các viên mẫu trong tổ (thường là 3 viên), sau khi đã loại bỏ các giá trị sai lệch lớn (nếu có) theo quy định của tiêu chuẩn.

Mặc dù "bê tông C140" không phải là một thuật ngữ tiêu chuẩn trong ngành xây dựng Việt Nam, việc tìm hiểu về nó mở ra cơ hội để chúng ta nắm vững hơn các khái niệm cốt lõi về cường độ bê tông. Thay vì tìm kiếm một loại bê tông không xác định, các kỹ sư, nhà thầu và chủ đầu tư nên dựa vào hệ thống Mác bê tông và Cấp độ bền (B) theo TCVN để lựa chọn vật liệu phù hợp cho công trình của mình.

Việc hiểu rõ về cường độ chịu nén, bảng tra cứu cường độ và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn nén mẫu bê tông như TCVN 3118:2022 là chìa khóa để đảm bảo chất lượng, sự an toàn và tính bền vững cho mọi công trình xây dựng.

Để được tư vấn chi tiết hơn về việc lựa chọn và cung cấp các loại bê tông thương phẩm chất lượng cao, đạt chuẩn, quý khách hàng vui lòng liên hệ với Nai Phúc VN để nhận được sự hỗ trợ chuyên nghiệp nhất.