Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3116:1993 quy định phương pháp xác định khối lượng thể tích của bê tông nặng đã đóng rắn. Đây là một trong những tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng trong ngành xây dựng, giúp đánh giá chất lượng, độ đặc chắc và tính toán các đặc trưng cơ lý khác của bê tông.

TCVN 3116:1993 áp dụng cho các loại bê tông nặng trong các công trình xây dựng. Tiêu chuẩn này hướng dẫn cách xác định khối lượng thể tích của bê tông ở các trạng thái khác nhau như: trạng thái tự nhiên, trạng thái bão hòa nước, hoặc trạng thái sấy khô đến khối lượng không đổi.

• Cân kỹ thuật: Phải có độ chính xác phù hợp, sai số không vượt quá 0,1% khối lượng mẫu thử.
• Tủ sấy: Có bộ phận điều chỉnh nhiệt độ tự động, đảm bảo duy trì nhiệt độ sấy ổn định ở mức 105 độ C đến 110 độ C.
• Thước đo: Thước cặp hoặc thước lá kim loại có độ chia nhỏ nhất đến 0,1mm để đo kích thước các mẫu thử có hình dáng hình học xác định.
• Bể ngâm mẫu: Dùng để ngâm bão hòa nước cho mẫu thử khi xác định khối lượng thể tích ở trạng thái bão hòa.
• Thiết bị cân thủy tĩnh: Sử dụng trong trường hợp xác định thể tích mẫu bằng phương pháp cân trong nước đối với các mẫu có hình dạng không quy chuẩn.

• Mẫu thử có thể là các tổ mẫu được đúc sẵn trong phòng thí nghiệm hoặc được khoan cắt trực tiếp từ kết cấu công trình thực tế.
• Kích thước tối thiểu của mẫu thử phải phù hợp với kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu được sử dụng trong bê tông theo quy định kỹ thuật hiện hành.
• Mỗi tổ mẫu thử để xác định khối lượng thể tích phải gồm ít nhất 3 viên mẫu có cùng hình dáng và kích thước.
• Bề mặt mẫu thử phải sạch sẽ, không bị sứt mẻ góc cạnh nghiêm trọng làm ảnh hưởng đến việc đo đạc kích thước hình học.

Tiêu chuẩn quy định hai phương pháp chính để xác định thể tích của mẫu thử tùy thuộc vào hình dáng của chúng:

• Phương pháp đo kích thước hình học trực tiếp: Áp dụng cho các mẫu thử có hình dáng hình học xác định như hình lập phương, hình trụ hoặc hình hộp chữ nhật. Thể tích được tính bằng tích các kích thước trung bình đo được bằng thước cặp tại các vị trí đối xứng.
• Phương pháp cân thủy tĩnh (cân trong nước): Áp dụng cho các mẫu thử có hình dạng không đều, không thể đo chính xác bằng thước. Phương pháp này dựa trên nguyên lý lực đẩy Ác-si-mét để xác định thể tích thông qua chênh lệch khối lượng của mẫu khi cân trong không khí và khi cân chìm trong nước.

• Xác định khối lượng thể tích ở trạng thái tự nhiên: Tiến hành cân ngay khối lượng của mẫu thử sau khi lấy ra khỏi khuôn hoặc sau khi cắt, sau đó đo kích thước hoặc cân thủy tĩnh để xác định thể tích tương ứng.
• Xác định khối lượng thể tích ở trạng thái sấy khô: Mẫu thử được cho vào tủ sấy ở nhiệt độ từ 105 độ C đến 110 độ C cho đến khi khối lượng không đổi (chênh lệch giữa hai lần cân liên tiếp cách nhau 4 giờ không vượt quá 0,1%). Sau đó để nguội trong bình hút ẩm và tiến hành cân khối lượng.
• Xác định khối lượng thể tích ở trạng thái bão hòa nước: Ngâm mẫu thử vào bể nước ở nhiệt độ phòng cho đến khi mẫu đạt trạng thái bão hòa hoàn toàn (khối lượng mẫu không tăng thêm sau các lần cân kiểm tra). Lau khô bề mặt mẫu bằng khăn ẩm trước khi tiến hành cân khối lượng.

Khối lượng thể tích của bê tông (ký hiệu là D) được tính bằng gam trên centimet khối (g/cm3) hoặc kilôgam trên mét khối (kg/m3) theo công thức:

D = m / V

Trong đó: m là khối lượng của mẫu thử ở trạng thái tương ứng (g hoặc kg); V là thể tích của mẫu thử (cm3 hoặc m3).

• Kết quả khối lượng thể tích của tổ mẫu là trung bình cộng kết quả của các viên mẫu trong cùng một tổ thử nghiệm.
• Nếu có viên mẫu cho kết quả sai lệch quá 5% so với giá trị trung bình của tổ mẫu, cần phải loại bỏ viên mẫu đó và tính toán lại dựa trên các viên mẫu còn lại. Nếu số viên mẫu hợp lệ còn lại ít hơn 2, kết quả thử nghiệm của tổ mẫu đó không được công nhận và phải tiến hành thử nghiệm lại trên tổ mẫu mới.