Độ sụt bê tông là chỉ số đo độ lưu động, dẻo và dễ chảy của hỗn hợp bê tông tươi (chưa đông kết) dưới tác động của trọng lượng bản thân hoặc rung động.
Độ sụt bê tông là chỉ số đo mức độ lưu động, dẻo và khả năng chảy của hỗn hợp bê tông chưa đông kết dưới tác động của trọng lượng bản thân hoặc rung động. Qua đó, kỹ sư có thể đánh giá tính đồng nhất, khả năng thi công và chất lượng mẻ bê tông trước khi đổ, giúp bê tông dễ lèn chặt khuôn, bọc kín cốt thép mà không bị rỗ, tách nước hay phân tầng. bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn độ sụt bê tông là gì, ý nghĩa, cách đo và tiêu chuẩn độ sụt trong xây dựng.
Độ sụt bê tông là gì?
Độ sụt bê tông là chỉ số đo lường mức độ lưu động, độ dẻo và khả năng chảy của hỗn hợp bê tông tươi (chưa đông kết) dưới tác động của trọng lực hoặc rung động. Chỉ tiêu này được quy định theo tiêu chuẩn TCVN 3106:2022 (Việt Nam) hoặc ASTM C143 (Hoa Kỳ) với ký hiệu SN và đơn vị đo là cm.
Theo tiêu chuẩn kỹ thuật, độ sụt bê tông phản ánh hai yếu tố quan trọng của hỗn hợp bê tông tươi:
- Yếu tố động học: Đây là khả năng biến dạng và chảy của bê tông dưới tác dụng của phương tiện đầm, giúp hỗn hợp lèn đầy khuôn dễ dàng và nhanh chóng.
- Yếu tố tĩnh học: Thể hiện sự ổn định và khả năng duy trì tính đồng nhất của hỗn hợp, đảm bảo không xảy ra hiện tượng phân tầng, lắng đọng hoặc tách nước.
Dựa vào độ sụt, bê tông được phân thành ba loại chính:
- Bê tông cứng: SN < 1,3 cm – Thích hợp cho các kết cấu có cốt thép dày đặc, ít cần di chuyển
- Bê tông dẻo: SN < 8 cm – Loại phổ biến nhất, dễ thi công cho nhiều hạng mục công trình
- Bê tông siêu dẻo: SN = 10-22 cm – Sử dụng khi cần độ lưu động cao, đặc biệt với phương pháp bơm bê tông.
Việc kiểm tra độ sụt giúp kỹ sư và nhà thầu đánh giá nhanh chất lượng mẻ bê tông trước khi thi công. Qua đó đảm bảo bê tông có thể lèn chặt khuôn, bọc kín cốt thép, hạn chế các khuyết tật như tách nước, rỗ tổ ong hoặc phân tầng, từ đó nâng cao độ bền và an toàn cho công trình.
Mục đích của việc kiểm tra độ sụt bê tông
Kiểm tra độ sụt bê tông là một bước quan trọng trong quá trình thi công bê tông nhằm đảm bảo chất lượng và hiệu quả thi công. Việc xác định độ sụt đúng và kịp thời mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho kỹ sư, chủ đầu tư và nhà thầu:
- Đảm bảo chất lượng
Việc kiểm tra độ sụt giúp đo lường tính đồng nhất của hỗn hợp bê tông, đảm bảo tỷ lệ thành phần vật liệu (xi măng, cát, đá, nước) và độ mịn của hỗn hợp được nhất quán trong suốt quá trình thi công. Qua đó, kỹ sư có thể xác minh rằng bê tông thực tế cung cấp đến công trường có thỏa mãn chỉ tiêu cường độ thiết kế hoặc cam kết giữa đơn vị cung cấp và nhà thầu. Nếu độ sụt không đạt yêu cầu, kỹ sư tư vấn giám sát sẽ không cho phép đổ bê tông vào công trình, tránh rủi ro ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền công trình.
- Tối ưu thi công
Độ sụt phù hợp quyết định đến hiệu quả thi công trong thực tế. Bê tông có độ sụt đạt chuẩn sẽ dễ dàng bơm, đổ, đầm lèn, lấp đầy khuôn nhanh và chắc chắn hơn, đồng thời bọc kín cốt thép mà không tạo ra các lỗ rỗng hay khoảng trống trong kết cấu. Điều này giúp rút ngắn thời gian thi công, giảm nhân công và đảm bảo độ đặc chắc của bê tông sau khi đông cứng.
- Kiểm soát cấp phối
Việc theo dõi độ sụt liên tục giúp kỹ sư kiểm soát chất lượng bê tông được cung cấp một cách hiệu quả. Dựa trên kết quả đo được, kỹ sư có thể điều chỉnh các yếu tố trong cấp phối như lượng nước, phụ gia siêu dẻo hoặc tỷ lệ xi măng để đảm bảo độ sụt luôn nằm trong phạm vi thiết kế. Quá trình này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất thi công mà còn đảm bảo độ bền và tuổi thọ lâu dài của công trình xây dựng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ sụt của bê tông
Độ sụt bê tông chịu tác động của nhiều yếu tố như thành phần cấp phối, điều kiện thi công và thời gian, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thi công và chất lượng công trình. Cụ thể:
- Tỷ lệ nước/xi măng (W/C): Là yếu tố quan trọng nhất quyết định độ sụt bê tông. Tỷ lệ W/C càng cao, độ lưu động của hỗn hợp bê tông tươi càng tăng, giúp các hạt cốt liệu dễ dàng di chuyển và phân tán trong hỗn hợp. Tuy nhiên, việc tăng hàm lượng nước mà không điều chỉnh lượng xi măng tương ứng sẽ làm giảm cường độ và độ bền của bê tông sau khi đông cứng.
- Phụ gia siêu dẻo: Có khả năng cải thiện đáng kể độ sụt bê tông mà không cần tăng lượng nước. Nhờ đó, bê tông vẫn đạt độ lưu động cao phục vụ thi công nhưng vẫn duy trì tỷ lệ W/C thấp, đảm bảo cường độ và độ bền của kết cấu sau khi đông rắn. Đây là giải pháp tối ưu cho các công trình yêu cầu cả tính công tác tốt lẫn chất lượng bê tông cao.
- Loại và cấp phối cốt liệu: Kích thước, hình dạng và độ mịn của cốt liệu (cát, đá) ảnh hưởng rõ rệt đến độ sụt. Cốt liệu mịn có diện tích bề mặt riêng lớn hơn cốt liệu thô, do đó cần nhiều nước hơn để bôi trơn bề mặt các hạt, dẫn đến độ sụt bê tông cao hơn. Ngoài ra, tỷ số cốt liệu/xi măng cũng là nhân tố quan trọng, tỷ số này càng tăng thì bê tông tươi càng khô, độ sụt càng giảm.
- Thời gian và nhiệt độ: Độ sụt bê tông có xu hướng giảm dần theo thời gian do quá trình ninh kết của xi măng bắt đầu diễn ra ngay sau khi trộn. Nhiệt độ môi trường cao làm tăng tốc độ bay hơi nước và phản ứng thủy hóa, khiến độ sụt giảm nhanh hơn. Thời gian trộn bê tông cũng là yếu tố cần kiểm soát, vì thời gian trộn quá dài hoặc quá ngắn đều ảnh hưởng đến độ đồng nhất và tính công tác của hỗn hợp.
Cách đo độ sụt bê tông chuẩn
Để đo độ sụt bê tông chuẩn, bạn thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ
Các thiết bị cần chuẩn bị gồm:
- Côn thử độ sụt (Côn Abrams): Làm từ kim loại dày tối thiểu 1,5mm, có dạng hình nón cụt với chiều cao 300mm, đường kính đáy dưới 200mm và đường kính đáy trên 100mm
- Thanh đầm: Que thép tròn đường kính 16mm, dài 600mm, hai đầu được làm tròn
- Bay: Dụng cụ để xúc hỗn hợp bê tông và làm phẳng bề mặt
- Thước đo: Thước có vạch chia đến 1mm, có vạch 0 tại điểm đầu của thước
- Mặt phẳng: Tấm đế phẳng, không thấm nước để đặt côn sụt
Bước 2: Chuẩn bị mẫu
Lấy mẫu hỗn hợp bê tông theo TCVN 3105:2022, đảm bảo thể tích đủ cho 2 lần thử (tối thiểu 16L nếu cốt liệu ≤40mm hoặc 48L nếu cốt liệu >40mm). Đặt côn trên mặt phẳng và giữ chắc bằng chân đạp hoặc tay cầm để không bị xê dịch.
Bước 3: Đổ và đầm bê tông
Với hỗn hợp có độ sụt <160mm, đổ bê tông vào côn làm ba lớp, mỗi lớp chiếm khoảng 1/3 chiều cao của côn. Sau mỗi lớp, dùng thanh đầm chọc đều 25 lần (côn N1) hoặc 50 lần (côn N2) theo đường xoáy ốc từ ngoài vào trong. Với hỗn hợp có độ sụt từ 160-220mm, đổ một lần và chọc 10 lần (côn N1) hoặc 20 lần (côn N2).
Bước 4: Rút côn và đo độ sụt
Sau khi đầm xong, gạt phẳng mặt bê tông, sau đó nhấc côn thẳng đứng lên trong thời gian 5-10 giây. Đặt côn ngược bên cạnh mẫu bê tông, đặt thước ngang lên đỉnh côn và đo khoảng cách từ đáy thước đến điểm cao nhất của mẫu bê tông.
Cách đọc kết quả và ghi nhận sai số
Độ sụt được tính theo công thức: S = H – h, trong đó H là chiều cao côn (300mm) và h là chiều cao mẫu bê tông sau khi sụt. Kết quả là trung bình cộng của hai lần đo, làm tròn đến 10mm nếu chênh lệch giữa hai lần đo thỏa mãn điều kiện:
- <10mm với độ sụt ≤90mm
- <20mm với độ sụt 100-150mm
- <30mm với độ sụt ≥160mm
Nếu chênh lệch vượt quá quy định, cần lấy mẫu mới và thí nghiệm lại từ đầu. Tổng thời gian đo từ khi đổ bê tông lần đầu đến khi rút côn lần cuối không được quá 10 phút.
Bảng tiêu chuẩn độ sụt bê tông hiện nay
Độ sụt bê tông cần được lựa chọn phù hợp với từng loại kết cấu và phương pháp thi công để đảm bảo chất lượng công trình. Theo tiêu chuẩn TCVN 3105:2011, độ sụt bê tông được phân thành 4 cấp độ chính.
Phân loại theo cấp độ sụt TCVN
| Cấp độ sụt | Độ sụt (mm) | Loại kết cấu và phương pháp thi công |
| S1 | 10-40 | Đường và sàn bê tông có độ dốc <2%; Bê tông đổ trong khuôn có cốt thép dày đặc; Bê tông bơm bằng bơm piston |
| S2 | 50-90 | Móng bê tông không cốt thép; Dầm, sàn, cột bê tông có kích thước lớn; Bê tông đổ bằng cần trục tháp |
| S3 | 100-150 | Tường bê tông; Cột bê tông có kích thước nhỏ; Bê tông đổ bằng xe bơm |
| S4 | 160-210 | Kết cấu bê tông có hình dạng phức tạp hoặc cốt thép rất dày; Bê tông tự đầm lèn |
Độ sụt theo từng hạng mục công trình
Công trình dân dụng Đối với nhà ở dân dụng, độ sụt tiêu chuẩn phụ thuộc vào phương pháp thi công:
- Bê tông bơm cho dầm, cột, sàn: 10 ± 2 cm (tối đa 12 ± 2 cm khi xây dựng cao tầng)
- Bê tông móng đổ trực tiếp không dùng bơm: 6 ± 2 cm
- Công trình nhà phố (cột, dầm, sàn): 12 ± 2 cm
Công trình công nghiệp: Độ sụt bê tông cho công trình công nghiệp có sự khác biệt rõ rệt:
- Nền nhà xưởng hoặc bãi đỗ xe: 25-50 mm để tăng độ chịu mài mòn
- Silô hoặc tháp làm mát: 150-200 mm để lấp đầy ván khuôn phức tạp
- Móng nhà: 60-80 mm (thi công thủ công) hoặc 80-120 mm (bê tông bơm)
Công trình giao thông: Đối với hạ tầng giao thông, độ sụt thường được kiểm soát ở mức thấp:
- Mặt đường bê tông: 25-50 mm để đảm bảo độ cứng và chống mài mòn
- Cầu: 75-150 mm tùy phương pháp đổ (đổ trực tiếp hay bơm)
Bảng độ sụt theo mác bê tông
Dưới đây là bảng độ sụt tiêu chuẩn theo cường độ bê tông thường dùng:
| Cường độ bê tông (Mác) | Tiêu chuẩn cốt liệu | Độ sụt (cm) |
| 150 | Đá 1×2 | 10 ± 2 |
| 200 | Đá 1×2 | 10 ± 2 |
| 250 | Đá 1×2 | 10 ± 2 |
| 300 | Đá 1×2 | 12 ± 2 |
| 400-500 | Đá 1×2 | 12 ± 2 |
Cách điều chỉnh độ sụt bê tông hiệu quả
Điều chỉnh độ sụt bê tông là bước quan trọng để đảm bảo hỗn hợp đạt tính công tác tốt mà vẫn giữ được chất lượng và cường độ theo thiết kế. Các cách điều chỉnh gồm:
Giảm độ sụt (bê tông quá nhão)
Khi độ sụt bê tông quá cao (vượt mức cho phép), hỗn hợp trở nên quá lỏng và dễ dẫn đến hiện tượng phân tầng, tách nước, làm giảm cường độ và độ bền của bê tông. Các biện pháp xử lý hiệu quả bao gồm:
- Giảm tỷ lệ nước/xi măng: Đây là cách trực tiếp nhất để giảm độ sụt, tuy nhiên cần thực hiện cẩn thận để không ảnh hưởng đến độ linh hoạt và khả năng thi công của hỗn hợp
- Tăng tỷ lệ cốt liệu: Bổ sung thêm cát hoặc đá vào hỗn hợp để hấp thụ lượng nước dư thừa, giúp bê tông đặc hơn và giảm nguy cơ tách nước
- Kiểm soát nguồn gốc nguyên liệu: Đảm bảo cát, đá, nước không bị lẫn tạp chất và độ ẩm cốt liệu được kiểm soát chặt chẽ trước khi trộn.
Tăng độ sụt (bê tông quá khô)
Bê tông có độ sụt quá thấp gây khó khăn trong quá trình đổ và đầm nén, dẫn đến hình thành lỗ rỗng hoặc kết cấu không đồng nhất. Để khắc phục, có thể áp dụng các phương pháp sau:
- Bổ sung nước có kiểm soát: Tăng lượng nước nhưng phải đảm bảo không vượt quá tỷ lệ W/C cho phép theo thiết kế, tránh làm giảm cường độ bê tông
- Điều chỉnh độ mịn cốt liệu: Sử dụng cát mịn hơn hoặc tăng tỷ lệ cát trong cấp phối để cải thiện độ linh động của hỗn hợp
- Tăng cường đầm nén: Sử dụng máy đầm rung với thời gian đầm đủ lâu để bê tông lèn chặt đầy khuôn, đặc biệt với các vị trí có cốt thép dày đặc
Sử dụng phụ gia siêu dẻo để cải thiện tính công tác
Phụ gia siêu dẻo là giải pháp tối ưu giúp tăng độ sụt bê tông mà vẫn duy trì hoặc nâng cao cường độ. Các ưu điểm nổi bật của phụ gia siêu dẻo bao gồm:
- Tăng độ sụt lên đến 4 lần: Độ sụt có thể đạt từ 15-22cm mà không cần tăng lượng nước, giảm tỷ lệ nước/xi măng từ 20-30%
- Không ảnh hưởng thời gian ninh kết: Khác với phụ gia giảm nước thông thường, phụ gia siêu dẻo không làm thay đổi thời gian đông cứng của bê tông
- Tăng cường độ linh động: Giúp bê tông dễ thi công, dễ đầm dùi và không bị phân tầng trong quá trình đổ
- Duy trì độ sụt lâu hơn: Một số loại phụ gia như Sika Plast 166 hoặc Vinkems Conrex RT có khả năng duy trì độ sụt trong thời gian dài, đặc biệt hữu ích khi vận chuyển xa hoặc thi công trong điều kiện thời tiết nóng
Độ sụt bê tông là chỉ tiêu quan trọng giúp kiểm soát tính công tác, chất lượng và hiệu quả thi công của bê tông tươi. Việc hiểu đúng khái niệm, các yếu tố ảnh hưởng, cách đo, tiêu chuẩn áp dụng và phương pháp điều chỉnh độ sụt giúp kỹ sư và nhà thầu chủ động kiểm soát cấp phối, hạn chế rủi ro kỹ thuật và đảm bảo kết cấu bê tông đạt cường độ, độ bền theo thiết kế. Hy vọng những chia sẻ trong bài sẽ hữu ích với bạn.