TCVN 9357:2012: Hướng Dẫn Đánh Giá Bê Tông Bằng Siêu Âm (Chi Tiết & Tải PDF)

Tác giả
Kỹ sư KTH Electric (20 năm kinh nghiệm)

Hotline
0968.27.11.99

Trong suốt hai thập kỷ làm nghề giám sát và kiểm định chất lượng công trình, điều khiến tôi lo lắng nhất không phải là những vết nứt bề mặt có thể nhìn thấy bằng mắt thường, mà là những “kẻ giết người thầm lặng” nằm sâu bên trong khối bê tông: rỗ khí, phân tầng, hay những vết nứt ngầm. Làm sao để “nhìn thấu” bê tông mà không cần đập phá cấu kiện?

Kỹ sư KTH Electric 20 năm kinh nghiệm thực hiện thí nghiệm siêu âm bê tông theo tiêu chuẩn TCVN 9357:2012 tại công trình cao tầng TPHCM. — Sự dày dạn kinh nghiệm là yếu tố then chốt để “đọc vị” những biểu đồ sóng siêu âm phức tạp, đảm bảo tính chính xác cho kết quả kiểm định.

Mục lục

Câu trả lời nằm ở Phương pháp thử không phá hủy (NDT), và kim chỉ nam cho phương pháp này tại Việt Nam chính là TCVN 9357:2012.

Nếu bạn là một chủ đầu tư đang lo lắng về chất lượng sàn bê tông, hay một kỹ sư thí nghiệm (LAS) cần nắm vững quy trình đo vận tốc xung siêu âm chuẩn xác để bảo vệ số liệu trước tư vấn giám sát, thì bài viết này chính xác là dành cho bạn. Chúng tôi không chỉ cung cấp lý thuyết suông, mà là những kinh nghiệm “xương máu” để áp dụng tiêu chuẩn này vào thực tế.

1. Tổng quan về TCVN 9357:2012 và Phạm vi áp dụng là gì?

💡 Câu trả lời nhanh: TCVN 9357:2012 là tiêu chuẩn quốc gia hướng dẫn sử dụng phương pháp siêu âm để đánh giá độ đồng nhất, phát hiện khuyết tật (vết nứt, rỗ khí) và hỗ trợ xác định cường độ bê tông nặng mà không cần phá hủy kết cấu.

Trước khi đi vào kỹ thuật bấm máy, anh em cần hiểu rõ “luật chơi”. TCVN 9357:2012 là Tiêu chuẩn Quốc gia về Bê tông nặng – Phương pháp thử không phá hủy – Đánh giá chất lượng bê tông bằng vận tốc xung siêu âm. Tiêu chuẩn này được chuyển đổi từ TCXDVN 239:2006 thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

Kỹ thuật viên mài phẳng bề mặt bê tông trước khi bôi chất tiếp âm để đảm bảo đầu dò tiếp xúc tốt theo quy trình thí nghiệm NDT. — “Mài phẳng” – Bước chuẩn bị bề mặt thường bị bỏ qua nhưng lại quyết định 50% độ chính xác của phép đo vận tốc xung.

TCVN 9357:2012 thay thế cho tiêu chuẩn nào?

Rất nhiều hồ sơ thầu hiện nay vẫn còn copy-paste tiêu chuẩn cũ là TCXDVN 239:2006. Anh em lưu ý, tiêu chuẩn 239 đã hết hiệu lực. Mọi biên bản nghiệm thu, báo cáo thí nghiệm hiện tại đều phải căn cứ theo TCVN 9357:2012 do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Đây là Root Attribute (Thuộc tính gốc) quan trọng nhất để xác định tính pháp lý của hồ sơ chất lượng.

Khi nào cần áp dụng phương pháp siêu âm theo TCVN 9357?

Không phải lúc nào cũng vác máy siêu âm đi đo. Dựa trên kinh nghiệm của tôi tại KTH Electric, chúng ta chỉ áp dụng phương pháp này (Boolean Logic: Yes/No) trong các trường hợp sau:

Chuyên viên tư vấn & Báo giá

Ms. Khuyên Bùi

⚡ Phản hồi ngay

Chat tư vấn qua Zalo Official

✅ Kiểm tra độ đồng nhất: Khi bạn nghi ngờ một mẻ đổ bê tông có vấn đề, chỗ đặc chỗ rỗng, hoặc bê tông bị phân tầng do đầm dùi không kỹ.
✅ Phát hiện khuyết tật: Tìm kiếm các vết nứt, lỗ rỗng, hoặc các vùng bê tông kém chất lượng nằm sâu bên trong cấu kiện mà mắt thường không thấy.
✅ Xác định cường độ bê tông: Lưu ý, siêu âm không cho ra cường độ trực tiếp (như nén mẫu). Nó thường được dùng kết hợp với súng bật nảy (Súng Schmidt) theo phương pháp tổng hợp để suy ra mác bê tông hiện trường.
✅ Đo chiều sâu vết nứt: Xác định xem vết nứt bề mặt đi sâu bao nhiêu vào trong kết cấu để đưa ra phương án xử lý (bơm keo Epoxy hay đục bỏ).

Đối tượng bê tông nào không áp dụng được?

Tiêu chuẩn này quy định rõ chỉ áp dụng cho Bê tông nặng.

⛔ KHÔNG áp dụng cho: Bê tông nhẹ, bê tông tổ ong, bê tông cốt sợi phân tán hoặc các loại bê tông có cốt liệu quá lớn gây tán xạ sóng âm mạnh. Nếu anh em dùng máy siêu âm thông thường đo vào bê tông bọt khí thì kết quả sẽ sai lệch hoàn toàn.

2. Nguyên lý hoạt động: Vận tốc xung siêu âm phản ánh điều gì về chất lượng bê tông?

💡 Cơ chế cốt lõi: Sóng siêu âm truyền nhanh hơn trong vật liệu đặc chắc. Vận tốc thấp báo hiệu bê tông xốp, yếu hoặc có khuyết tật cản trở đường truyền.

Để làm chủ được thiết bị, bạn cần hiểu bản chất vật lý của nó. Đừng chỉ là “thợ bấm máy”, hãy là kỹ sư hiểu về sóng âm.

Mối tương quan giữa Vận tốc (V) và Cường độ (R)

Nguyên lý cơ bản rất đơn giản: Máy sẽ phát một xung siêu âm từ đầu phát (Transmitter) đi qua bê tông đến đầu thu (Receiver). Máy đo thời gian truyền ( $T$ ) và ta biết khoảng cách ( $L$ ).

Vận tốc xung siêu âm ( $v$ ) được tính bằng công thức:

$v = \frac{L}{T}$

Trong đó:

$v$ : Vận tốc xung siêu âm (km/s hoặc m/s).
$L$ : Chiều dài đường truyền (km hoặc m).
$T$ : Thời gian truyền (s hoặc $\mu s$ ).

⭐ Quy luật vàng:

Vận tốc cao (V lớn): Bê tông đặc chắc, cường độ cao. Sóng âm đi qua môi trường rắn nhanh hơn.
Vận tốc thấp (V nhỏ): Bê tông xốp, yếu.
Không nhận được sóng: Có vết nứt hoặc lỗ rỗng lớn chắn ngang.

Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc xung siêu âm (Cực kỳ quan trọng)

Đây là phần “ăn tiền” của kinh nghiệm so với lý thuyết sách vở. Khi phân tích kết quả, bạn phải xét đến các Attributes (Thuộc tính) ảnh hưởng sau:

1. Độ ẩm của bê tông

Đây là cái bẫy chết người. Bê tông ướt truyền sóng nhanh hơn bê tông khô (khoảng 5%), nhưng thực tế bê tông ướt lại có cường độ nén thấp hơn. Nếu không hiệu chỉnh hệ số độ ẩm, bạn sẽ đánh giá sai chất lượng công trình.

2. Cốt thép

Trong bê tông cốt thép, vận tốc truyền âm trong thép (khoảng 5900 m/s) cao hơn nhiều so với bê tông (3500 – 4500 m/s). Nếu bạn đo trúng thanh thép, máy sẽ báo kết quả cực tốt, nhưng đó là “tốt giả”. TCVN 9357:2012 có quy định rất rõ về hệ số hiệu chỉnh khi gặp kết cấu thép (sẽ nói kỹ ở phần quy trình).

3. Tuổi bê tông

Bê tông càng già, đá xi măng càng cứng, vận tốc càng ổn định.

3. Thiết bị và Dụng cụ thí nghiệm: Cần chuẩn bị những gì?

Để thực hiện thí nghiệm theo đúng TCVN 9357, bộ đồ nghề của anh em KTH Electric luôn phải đầy đủ và chuẩn chỉ. Đừng dùng các máy trôi nổi không rõ nguồn gốc.

Yêu cầu kỹ thuật đối với máy siêu âm bê tông

Thiết bị phổ biến nhất hiện nay là các dòng máy của Proceq (Pundit Lab) hoặc Matest. Tuy nhiên, dù dùng hãng nào, máy phải đảm bảo các Root Attributes sau:

Dải tần số đầu dò (Transducer): Nằm trong khoảng 20 kHz đến 150 kHz.Kinh nghiệm: Với bê tông thường (cốt liệu < 40mm), tôi thường dùng đầu dò 54 kHz. Nếu dùng tần số quá cao, sóng sẽ bị tán xạ bởi cốt liệu lớn, tín hiệu thu được rất yếu.
Độ chính xác đo thời gian: Máy phải đo được thời gian với độ chính xác ít nhất là 0,1 µs.
Độ ổn định: Phải có thanh chuẩn (Reference Bar) đi kèm để test máy trước khi đo. Nếu đo thanh chuẩn mà sai số quá quy định thì vứt ngay kết quả đo hiện trường đi.

Vai trò của chất tiếp âm (Couplant) trong thí nghiệm

Đây là Unique Attribute tạo nên sự khác biệt giữa dân chuyên và nghiệp dư. Sóng siêu âm tần số cao hầu như không truyền được qua không khí. Chỉ cần một lớp không khí mỏng cỡ vài micromet giữa đầu dò và mặt bê tông là tín hiệu mất sạch.

Do đó, bắt buộc phải dùng Chất tiếp âm:

Vật liệu: Mỡ bò, Gel chuyên dụng, Vaseline hoặc bột hồ (đất sét pha nước).

Lưu ý thực chiến: Khi đo ở vách tường đứng hoặc trần (Overhead), mỡ bò đặc là tốt nhất vì nó dính, không bị chảy nhão như Gel. Lớp chất tiếp âm phải mỏng và đều. Đừng bôi một cục mỡ dày cộp, nó sẽ làm tăng thời gian truyền sóng giả tạo (dù rất nhỏ nhưng sai số tích lũy).

4. Quy trình thí nghiệm siêu âm bê tông theo TCVN 9357:2012 (5 Bước Chuẩn)

💡 Quy trình tóm tắt: Chuẩn bị bề mặt -> Chọn cách bố trí đầu dò -> Đo chiều dài L -> Đo thời gian T -> Lập báo cáo.

Có máy xịn, có mỡ tốt, nhưng nếu quy trình đo của bạn sai thì toàn bộ kết quả vứt đi. Dưới đây là quy trình 5 bước mà tôi và đội ngũ kỹ thuật KTH Electric luôn tuân thủ nghiêm ngặt tại hiện trường để đảm bảo số liệu “cứng”, không ai bắt bẻ được.

1
Bước 1: Khảo sát và Chuẩn bị bề mặt (Surface Preparation)

Đây là bước các kỹ sư trẻ hay bỏ qua nhất vì… lười. Bề mặt bê tông thường lồi lõm, dính vữa xi măng hoặc bụi bẩn.

Hành động: Dùng đá mài hoặc máy mài cầm tay làm phẳng vị trí đặt đầu dò. Diện tích mài khoảng $50 \times 50$ mm.
Mục đích: Đảm bảo đầu dò tiếp xúc hoàn toàn với bê tông. Nếu bề mặt gồ ghề, lớp chất tiếp âm sẽ quá dày hoặc tạo túi khí, làm suy hao năng lượng sóng cực nhanh.
Chia lưới: Dùng phấn hoặc bút xóa đánh dấu các điểm đo. Khoảng cách giữa các điểm đo (lưới đo) thường từ 200mm đến 500mm tùy theo kích thước cấu kiện và quy định lấy mẫu thí nghiệm.

2
Bước 2: Lựa chọn cách bố trí đầu dò (Quan trọng bậc nhất)

TCVN 9357:2012 quy định 3 phương pháp bố trí. Việc chọn phương pháp nào quyết định độ tin cậy của phép đo.

Sử dụng chất tiếp âm (gel/mỡ) đúng kỹ thuật để loại bỏ bọt khí giữa đầu dò máy siêu âm và bê tông. — Chất tiếp âm (Couplant) đóng vai trò như chiếc “cầu nối” giúp sóng siêu âm truyền trọn vẹn vào kết cấu mà không bị suy hao năng lượng.

1. Đo xuyên qua:

Cách làm: Hai đầu dò đặt đối diện nhau qua cấu kiện (ví dụ: hai mặt đối diện của Cột, Dầm).

➡️ Đánh giá: Đây là phương pháp chính xác nhất. Toàn bộ năng lượng xung đi xuyên qua khối bê tông. Tôi luôn ưu tiên dùng cách này bất cứ khi nào có thể tiếp cận được hai mặt.

2. Đo bán xuyên qua:

Cách làm: Hai đầu dò đặt trên hai mặt phẳng vuông góc (ví dụ: góc cột, góc tường).

➡️ Đánh giá: Độ nhạy kém hơn đo xuyên qua. Thường dùng khi không thể tiếp cận mặt đối diện hoặc muốn kiểm tra góc liên kết.

3. Đo bề mặt:

Cách làm: Hai đầu dò đặt trên cùng một mặt phẳng (ví dụ: Sàn, Vách tầng hầm, Tường chắn đất).

➡️ Đánh giá: Kém chính xác nhất. Lúc này chúng ta đang đo vận tốc sóng bề mặt (gần giống sóng Rayleigh) chứ không phải sóng khối. Kết quả đo được thường thấp hơn thực tế. Chỉ dùng phương pháp này khi “bất khả kháng” (chỉ tiếp cận được 1 mặt).

3
Bước 3: Đo chiều dài đường truyền ( $L$ )

Đối với đo xuyên qua: $L$ là bề rộng dầm hoặc cột. Phải dùng thước kẹp hoặc thước dây đo chính xác đến 1mm.
Sai lầm thường gặp: Lấy kích thước trên bản vẽ thiết kế để tính toán. TUYỆT ĐỐI KHÔNG. Kích thước thực tế sau khi đổ bê tông luôn có sai số (phình cốp pha). Phải đo thực tế tại đúng điểm đặt đầu dò.

Phương pháp đo vận tốc xung siêu âm xuyên qua (Direct transmission) để đánh giá độ đồng nhất và cường độ bê tông cột. — Phương pháp đo xuyên qua (Direct Transmission) luôn được ưu tiên hàng đầu để đánh giá toàn diện chất lượng khối đổ bê tông.

4
Bước 4: Thực hiện đo thời gian truyền ( $T$ )

Bôi một lớp chất tiếp âm mỏng lên mặt đầu dò.
Ấn mạnh đầu dò lên bề mặt bê tông. Giữ tay ổn định, không rung lắc.
Đọc chỉ số thời gian trên máy (đơn vị $\mu s$ ). Đợi chỉ số ổn định (không nhảy số) rồi mới ghi chép.
Mẹo nghề: Tại mỗi điểm, nên đo tối thiểu 3 lần và lấy trung bình. Nếu chênh lệch quá 5%, phải mài lại bề mặt và đo lại.

5
Bước 5: Lập báo cáo thí nghiệm

Ghi chép đầy đủ: Vị trí, sơ đồ đo, ngày đổ bê tông (tuổi), điều kiện bề mặt (khô/ẩm) và nhiệt độ môi trường.

5. Xử lý số liệu và Đánh giá kết quả: Làm sao để tính toán chính xác?

💡 Phân tích nhanh: Vận tốc > 4500 m/s là bê tông xuất sắc. Cần hiệu chỉnh hệ số giảm nếu đường truyền đi qua cốt thép.

Có số liệu rồi, giờ là lúc “đọc vị” bê tông.

Công thức tính vận tốc xung siêu âm ( $v$ )

Sử dụng công thức cơ bản:

$V = \frac{L}{T} \times 10^3$

$V$ : Vận tốc (km/s hoặc m/s – tùy cài đặt máy, thường quy đổi về m/s).
$L$ : Chiều dài (mm).
$T$ : Thời gian ( $\mu s$ ).

Biểu đồ tương quan giữa vận tốc xung và cường độ bê tông.

Bảng tham khảo đánh giá chất lượng bê tông (Theo kinh nghiệm quốc tế và TCVN):

Vận tốc (m/s)	Đánh giá chất lượng
$V > 4500$	Xuất Sắc
$3500 < V < 4500$	Tốt
$3000 < V < 3500$	Trung Bình (Có thể có khuyết tật nhỏ)
$2000 < V < 3000$	Kém (Rỗ xốp nhiều)
$V < 2000$	Rất Kém (Hỏng, phân tầng nghiêm trọng)

Kỹ thuật hiệu chỉnh khi gặp cốt thép

Đây là phần khó nhất. Nếu đường truyền sóng đi qua cốt thép, vận tốc sẽ bị “kéo” lên cao giả tạo vì thép truyền âm nhanh hơn bê tông ( $V_{thép} \approx 5900$ m/s).

Quy tắc xử lý:

Tránh cốt thép: Tốt nhất là dùng máy dò cốt thép (Rebar Locator) để xác định vị trí thép chủ và thép đai, sau đó bố trí điểm đo vào vùng bê tông không có thép.
Hiệu chỉnh hệ số: Nếu bắt buộc phải đo qua thép (trục đo song song trục thép), phải áp dụng hệ số hiệu chỉnh $k$ (nhỏ hơn 1) để giảm vận tốc đo được về vận tốc thực của bê tông. Công thức hiệu chỉnh khá phức tạp được quy định chi tiết trong phụ lục TCVN 9357, nhưng nguyên tắc là: Lượng thép càng nhiều, hệ số giảm càng lớn.

Xác định chiều sâu vết nứt bằng phương pháp siêu âm

Một ứng dụng tuyệt vời khác của TCVN 9357. Để biết vết nứt sâu bao nhiêu:

Đặt 2 đầu dò đối xứng qua vết nứt.
Sóng siêu âm không thể đi qua khe hở không khí của vết nứt, nó phải đi vòng xuống dưới đáy vết nứt (đường đi dài hơn).
Dựa vào sự chênh lệch thời gian so với vùng không nứt, ta tính được độ sâu $h$ .

(Lưu ý: Phương pháp này chỉ đúng khi vết nứt sạch, không chứa nước hoặc bùn đất).

6. So sánh TCVN 9357:2012 (Siêu âm) và TCVN 9335:2012 (Súng bật nảy)

Nhiều chủ đầu tư hỏi tôi: “Sao không bắn súng bật nảy cho nhanh mà phải siêu âm rườm rà?”

Tiêu chí	Siêu âm (TCVN 9357:2012)	Súng bật nảy (TCVN 9335:2012)
Bản chất	Đo vận tốc truyền sóng qua khối vật liệu.	Đo độ cứng bề mặt bê tông.
Phạm vi đánh giá	Đánh giá được toàn bộ chiều dày cấu kiện và khuyết tật bên trong.	Chỉ đánh giá được lớp bê tông bề mặt (khoảng 2-3cm).
Độ chính xác	Cao hơn nếu làm đúng quy trình.	Sai số lớn (bị ảnh hưởng bởi cacbonat hóa bề mặt).
Ứng dụng chính	Tìm khuyết tật, rỗ, nứt, độ đồng nhất.	Ước lượng sơ bộ cường độ chịu nén.

Hình ảnh mô phỏng phát hiện rỗ khí và vết nứt ngầm trong sàn bê tông bằng công nghệ siêu âm mà mắt thường không thấy. — Những “kẻ giết người thầm lặng” như rỗ khí và vết nứt ngầm chỉ bị phơi bày dưới sự soi chiếu của công nghệ siêu âm hiện đại.

Lời khuyên chuyên gia: Đừng bao giờ chỉ dựa vào một phương pháp. Tại KTH Electric, chúng tôi luôn sử dụng Phương pháp tổng hợp (SONREB): Kết hợp cả Siêu âm ( $V$ ) và Súng bật nảy ( $R$ ) để tra biểu đồ chuẩn. Đây là cách duy nhất để ra được mác bê tông chính xác nhất mà không cần khoan rút lõi phá hoại kết cấu.

7. Câu hỏi thường gặp (FAQ) về TCVN 9357

Dưới đây là giải đáp cho những thắc mắc thực tế mà khách hàng thường gọi về Hotline 0968.27.11.99:

Q: Bê tông bao nhiêu ngày tuổi thì có thể siêu âm được?

A: Thông thường sau 14 đến 28 ngày. Tuy nhiên, có thể đo sớm hơn (3-7 ngày) để theo dõi sự phát triển cường độ, nhưng lúc này vận tốc biến đổi rất nhanh, cần chuyên gia đánh giá kỹ.

Q: Siêu âm cọc khoan nhồi có dùng TCVN 9357:2012 không?

A: KHÔNG. TCVN 9357 dùng cho kết cấu phần thân (Cột, Dầm, Sàn). Với cọc khoan nhồi, chúng ta dùng phương pháp siêu âm xuyên ống (Cross-hole Sonic Logging) theo tiêu chuẩn TCVN 9396:2012. Hai phương pháp này hoàn toàn khác nhau về thiết bị và cách đo.

Q: Khoảng cách giữa các điểm đo bao nhiêu là hợp lý?

A: Không có quy định cứng nhắc, nhưng để vẽ bản đồ đồng mức chất lượng, nên chia lưới $200 \times 200$ mm đến $500 \times 500$ mm. Vùng nào nghi ngờ có khuyết tật thì chia lưới dày hơn ( $100 \times 100$ mm) để khoanh vùng chính xác.

8. Kết luận & Tải tài liệu

Chất lượng bê tông là sinh mệnh của công trình. Việc áp dụng đúng TCVN 9357:2012 không chỉ giúp nghiệm thu suôn sẻ mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng về sau. Đừng để sự thiếu hiểu biết về quy trình thí nghiệm dẫn đến những rủi ro pháp lý và an toàn không đáng có.

Nếu bạn cần tư vấn chuyên sâu về các giải pháp thí nghiệm, kiểm định chất lượng công trình hoặc hệ thống điện M&E đi kèm, hãy liên hệ ngay với chúng tôi. Đội ngũ kỹ sư 20 năm kinh nghiệm của KTH Electric luôn sẵn sàng hỗ trợ.

Thông tin liên hệ & Hỗ trợ kỹ thuật

CÔNG TY TNHH KTH ELECTRIC

📍 Địa chỉ: 251 Phạm Văn Chiêu, Phường An Hội Tây, TP Hồ Chí Minh.

☎️ Hotline 24/7: 0968.27.11.99

📧 Email: kthelectric.com@gmail.com

🌐 Website: [Đang cập nhật…]

(Bấm vào nút bên dưới để tải toàn văn Tiêu chuẩn)

⬇️ Download TCVN 9357:2012 PDF – Bản Gốc Đầy Đủ

(Lưu ý: Link tải file PDF sạch, không quảng cáo, scan từ bản gốc của Bộ KHCN)

5/5 - (10 bình chọn)

Đỗ Tấn Tuấn

Ông Đỗ Tấn Tuấn là người trực tiếp phụ trách toàn bộ nội dung trên website kth-electric.com. Các bài viết được xây dựng từ nguồn kiến thức chuyên sâu, kết hợp giữa tài liệu tham khảo uy tín (có trích dẫn cụ thể) và kinh nghiệm thực tiễn dày dặn của ông. Vì vậy, bạn đọc có thể hoàn toàn tin tưởng vào tính chính xác và độ tin cậy của thông tin, đảm bảo mỗi nội dung chia sẻ đều mang lại giá trị tham khảo hữu ích và đáng tin cậy.