Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế tạo vữa xây có tỉ lệ vôi phù hợp dùng để xây gạch không nung sản xuất từ nguồn đất feralit trên địa bàn xã hà bầu, huyện đak đoa, tỉnh gıa laı

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOANGUYỄN HUY HẢI NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA XÂY CÓ TỈ LỆ VÔI PHÙ HỢP DÙNG ĐỂ XÂY GẠCH KHÔNG NUNG SẢN XUẤT TỪ NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HU

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN HUY HẢI

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA XÂY CÓ TỈ

LỆ VÔI PHÙ HỢP DÙNG ĐỂ XÂY GẠCH

KHÔNG NUNG SẢN XUẤT TỪ NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA,

TỈNH GIA LAI

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRƯƠNG HOÀI CHÍNH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Nguyễn Huy Hải

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA XÂY CÓ TỈ LỆ VÔI PHÙ HỢP DÙNG ĐỂ XÂY GẠCH KHÔNG NUNG SẢN XUẤT TỪ NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN

XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI

Học viên: Nguyễn Huy Hải Chuyên ngành: Kỹ thuật XD công trình DD & CN

Mã số: 60.58.02.08 Khóa: 34 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt - Đề tài tiến hành nghiên cứu chế tạo vữa xây có gia cố vôi dùng để xây gạch

không nung sử dụng nguồn đất đồi Feralit trên địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh GiaLai Khảo sát, lấy mẫu vật liệu, thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất đồi Feralit tại địa phươngtheo TCVN 7572:2006 để đánh giá chất lượng vật liệu Chế tạo mẫu thử, xác định các chỉ tiêu

cơ lý (cường độ nén, độ hút nước) của vữa mác 5,0MPa; 7,5MPa; 10MPa theo TCVN3121:2003 trên cơ sở sử dụng đất đồi Feralit tại địa phương, vôi xây dựng và loại xi măngPCB40 Nghi Sơn Phân tích, so sánh một số tiêu chí khi sử dụng đất đồi Feralit thay cho cát

Đề tài cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng nguồn vật liệu địa phương trong việc sảnxuất loại vữa xây mới góp phần thay thế hiệu quả việc sử dụng nguồn tài nguyên cát hiện nayđang dần cạn kiệt, đồng thời giảm thiểu việc khai thác khoáng sản ảnh hưởng đến môi trường

Từ khóa – Vữa xây sử dụng đất đồi Feralit; chỉ tiêu cơ lý; yêu cầu kỹ thuật; cường

độ nén; cốt liệu địa phương

Summary - The thesis has conducted research on manufacturing lime reinforcedmortar for construction of unburnt bricks using Feralit hill soil in Ha Bau commune, Dak Doadistrict, Gia Lai province Surveying, sampling materials, testing the physical and mechanicalproperties of local feralit hill soil according to TCVN 7572: 2006 to assess material quality.Fabrication of test specimens, determination of mechanical properties (compressive strength,water absorption) of mortar marks 5.0MPa; 7.5MPa; 10MPa according to TCVN 3121: 2003

on the basis of using local Feralit hill soil, construction lime and PCB40 Nghi Son cement.Analyzing and comparing the economics of using Feralit hill land instead of sand The projectprovides a scientific basis for the use of local materials in the production of new types ofmortar, contributing to the effective replacement of the current depleted sand resource, whileminimizing work exploitation of minerals leads to environmental impacts

Keywords - Feralit hill and masonry mortar; mechanical indicator; technical requirements;

compressive strength; Local aggregate

MỤC LỤC

TRANG BÌA

LỜI CAM ĐOAN

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu: 2

3 Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Nội dung nghiên cứu 2

6 Kết quả cần đạt được 3

7 Kết cấu của luận văn: 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY DỰNG, GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY CHO GẠCH KHÔNG NUNG 4

1.1 KHÁI NIỆM, TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VỮA XÂY DỰNG 4

1.1.1 Khái niệm vữa xây dựng 4

1.1.2 Vật liệu chế tạo vữa 4

1.1.3 Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa 5

1.1.4 Phân loại vữa xây dựng 7

1.2 KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY CHO GẠCH KHÔNG NUNG 7

1.2.1 Khái niệm gạch không nung 7

1.2.2 Những ưu điểm của gạch không nung so với gạch đất sét nung 7

1.2.3 Phân loại gạch không nung 8

1.3 TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VỮA XÂY HIỆN HÀNH TRONG XÂY DỰNG 10

1.3.1 Tình trạng sử dụng gạch không nung trong xây dựng 10

1.3.2 Các loại vữa đang được sử dụng để thi công tường bằng gạch không nung.10 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 12

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CÓ GIA CỐ VÔI VÀ CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA VỮA XÂY 13

2.1 TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CÓ GIA CỐ VÔI 13

2.1.2 Thành phần chế tạo vữa tam hợp 13

2.2 YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA VẬT LIỆU14 2.2.1 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu 14

2.2.2 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm cho vữa 18

2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 19

CHƯƠNG 3 THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO VỮA VÀ SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA VỚI VỮA TAM HỢP TIÊU CHUẨN 20

3.1 THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO VỮA XÂY GẠCH KHÔNG NUNG 20

3.1.1 Thí nghiệm xi măng 20

3.1.2 Thí nghiệm đất đồi 26

3.1.3 Thí nghiệm vôi bột 31

3.2 THÍ NGHIỆM SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA XÂY 32

3.2.1 Xác định độ lưu động của vữa tươi theo TCVN 4314:2003 34

3.2.2 Xác định cường độ nén của vữa theo TCVN 3121-11:2003 37

3.2.3 Xác định độ hút nước của mẫu vữa đã đóng rắn TCVN 3121-18:2003 50

3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)

BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Các chỉ tiêu yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu 5

Bảng 2.1a Định mức cấp phối vật liệu chế tạo vữa tam hợp theo Quyết định 1329/QĐ-BXD ngày 19/12/2016 13

Bảng 2.1b Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của xi măng 14

Bảng 2.2 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của cát 15

Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của đất đồi Feralit 16

Bảng 2.4a Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của vôi bột 17

Bảng 2.4b Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử cho vữa 19

Bảng 3.1 Kết quả thí nghiệm độ mịn xi măng 22

Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của xi măng 24

Bảng 3.3 Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 3 ngày tuổi 25

Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi 26

Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đất đồi 28

Bảng 3.6 Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đất 31

Bảng 3.7 Định mức cấp phối vật liệu chế tạo vữa tam hợp theo Quyết định số 1329/QĐ-BXD ngày 19/12/2016 32

Bảng 3.8 Các thông số đầu vào để thiết kế thành phần cấp phối 33

Bảng 3.9a Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa thiết kế Mác 5MPa 33

Bảng 3.9b Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa thiết kế Mác 7,5MPa 33

Bảng 3.9c Thành phần vật liệu cho 1m3 vữa thiết kế Mác 10MPa 34

Bảng 3.10 Kết quả thí nghiệm độ lưu động của vữa 36

Bảng 3.11 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 cấp phối mác 5 MPa 39

Bảng 3.12 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 cấp phối mác 5 MPa 40

Bảng 3.13 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của cấp phối mác 5 MPa 41

Bảng 3.14 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của cấp phối mác 7,5 MPa 42

Bảng 3.15 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của cấp phối mác 7,5 MPa 43

Bảng 3.16 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của cấp phối mác 7,5 MPa 44

Bảng 3.17 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của cấp phối mác 10 MPa 46

Bảng 3.18 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của cấp phối mác 10 MPa 46

Bảng 3.19 Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của cấp phối mác 10 MPa 47

Bảng 3.20 Tổng hợp kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của các mẫu vữa 49

Bảng 3.21 Kết quả thí nghiệm độ hút nước của mẫu vữa cấp phối mác 5 MPa 52

Bảng 3.22 Kết quả thí nghiệm độ hút nước của mẫu vữa cấp phối mác 7,5 MPa 53

Bảng 3.23 Kết quả thí nghiệm độ hút nước của mẫu vữa cấp phối mác 10 MPa 54

Hình 1.1 Gạch xi măng cốt liệu 8

Hình 1.2 Gạch bê tông bọt 9

Hình 1.3 Gạch bê tông khí chưng áp 9

Hình 1.4 Sử dụng gạch bê tông nhẹ trong xây dựng 10

Hình 1.5 Vữa xây gạch nhẹ 11

Hình 1.6 Vữa trát tường gạch nhẹ 12

Hình 2.1 Hình ảnh mỏ đất Feralit tại xã Hà Bầu, huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai 17

Hình 3.1 Xi măng PCB 40 Nghi Sơn 21

Hình 3.2 Thí nghiệm độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng 21

Hình 3.3 Thiết bị trộn hồ xi măng để xác định lượng nước tiêu chuẩn 23

Hình 3.4 Dụng cụ vicat để xác định thời gian đông kết 23

Hình 3.5 Cát tiêu chuẩn và xi măng để đúc mẫu vữa thử độ bền nén 24

Hình 3.6 Bàn dằn tiêu chuẩn 25

Hình 3.7 Mẫu đất đồi đã chuẩn bị để đưa vào sàng 27

Hình 3.8 Cân khối lượng mẫu đất đồi trước khi sàng 27

Hình 3.9 Bộ sàn kiểm tra thành phần hạt của đất đồi 28

Hình 3.10 Biểu đồ thành phần hạt của đất đồi 29

Hình 3.11 Cân khối lượng đất và bình đong 30

Hình 3.12 Thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đất 30

Hình 3.13 Kết quả thí nghiệm vôi bột dùng cho cấp phối 31

Hình 3.14 Chuẩn bị vật liệu để trộn cấp phối xi măng-đất đồi-vôi 35

Hình 3.15 Định lượng vật liệu cho mẻ trộn thí nghiệm 36

Hình 3.16 Đúc mẫu vữa với các thành phần cấp phối 37

Hình 3.17 Lấy mẫu đã đúc và đem bảo dưỡng theo quy định 38

Hình 3.18 Nén mẫu thí nghiệm 39

Hình 3.19 Biểu đồ sự phát triển cường độ của các cấp phối vữa theo thời gian 42

Hình 3.20 Biểu đồ sự phát triển cường độ của các cấp phối vữa theo thời gian 45

Hình 3.21 Biểu đồ sự phát triển cường độ của các cấp phối vữa theo thời gian 48

Hình 3.22 Bảng so sánh cường độ nén của các cấp phối 49

Hình 3.23 Cân mẫu vữa sau khi sấy khô 51

Hình 3.24 Ngâm mẫu thử trong nước sinh hoạt ở nhiệt độ thường 51

Hình 3.25 Cân mẫu thử đã bão hòa nước sau khi ngâm 24h 52

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Để hạn chế sử dụng đất nông nghiệp, góp phần bảo đảm an ninh lượng thực quốcgia, giảm thiểu khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm môi trường, từ năm

2010, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28 tháng 4năm 2010 về việc phê duyệt Chương trình phát triển vật liệu xây không nung đến năm

2020 và năm 2012 tiếp tục có Chỉ thị tăng cường sử dụng vật liệu này Đến năm 2017,

Bộ Xây dựng ban hành Thông tư số 13/2017/TT-BXD ngày 08 tháng 12 năm 2017Quy định sử dụng vật liệu xây không nung trong các công trình xây dựng, cụ thể: Đốivới các tỉnh đồng bằng Trung du Bắc bộ và vùng Đông Nam bộ: Tối thiểu 90% tại cáckhu đô thị từ loại III trở lên; Tối thiểu 70% tại các khu vực còn lại.Đối với các tỉnh cònlại: Tối thiểu 70% tại các khu đô thị từ loại III trở lên; Tối thiểu 50% tại các khu vựccòn lại (Quy định hiện hành tỷ lệ bắt buộc là 100% trong tổng số vật liệu xây)

Đối với địa bàn tỉnh Gia Lai, Ủy ban nhân dân (UBND) tỉnh rất quan tâm đếnvấn đề này, thực hiện nghiêm chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, UBND tỉnh Gia Lai

đã ban hành Quyết định số 736/QĐ-UBND ngày 18/10/2017 về việc ban hành “Quyđịnh về lộ trình chấm dứt sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công, lò thủ công cảitiến, lò đứng liên tục, lò vòng, lò hoffman trên địa bàn tỉnh Gia Lai và kế hoạch tăngcường sản xuất, sử dụng vật liệu xây không nung đến năm 2020”

Tuy nhiên, sau hơn 7 năm thực hiện, Chương trình Phát triển vật liệu xây khôngnung (VLXKN) trên toàn quốc vẫn chưa như kỳ vọng và hành trình tìm đường tới

“đích” vẫn gian nan Sở dĩ VLXKN ở nước ta chưa được ưa chuộng, các cơ sở sảnxuất còn ít, quá trình thi công còn xảy các nhiều hiện tượng bị nứt

Qua phân tích, có thể có nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này như thời tiết,nguyên vật liệu, kỹ thuật thi công gạch… Trong đó, việc sử dụng vữa xi măng thôngthường (như nhiều đơn vị đang áp dụng) là một nguyên nhân cốt yếu làm cho tườngxây bằng gạch không nung bị nứt

Hiện nay trên thị trường đã có nhiều loại vữa xi măng chuyên dụng cho gạchkhông nung và cả gạch nung, tuy nhiên giá thành các loại vữa này còn cao, các đơn vịthi công còn cân nhắc trong việc sử dụng, cùng với đó là nguồn nguyên liệu cát ngàycàng khan hiếm và đắt đỏ, giá thành cát xây dựng tăng dần lên từng ngày Ngoài ra,

việc khai thác cát không theo lộ trình quy hoạch dẫn đến đe dọa hệ sinh thái thủy sinh.Cát không đơn thuần là vật liệu xây dựng mà có vai trò quan trọng trong kiến tạo đồngbằng, ổn định lòng và bờ sông Cát còn tạo sinh cảnh cho các loài thủy sinh.

Nhận thấy việc cần nghiên cứu một loại thành phần cấp phối mới để sản xuất ravữa xây không sử dụng cát đồng thời phù hợp với loại gạch sản xuất từ nguồn nguyênliệu đất Feralit trên địa bàn tỉnh Gia Lai, tác giả chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo vữaxây có tỉ lệ vôi phù hợp dùng để xây gạch không nung sản xuất từ nguồn đất feralittrên địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai

3 Đối tượng và Phạm vi nghiên c u

- Đối tượng nghiên cứu: Vữa xây có gia cố vôi để xây loại gạch không nung sản xuất từ nguồn đất feralit

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu các tỷ lệ % vôi gia cố (5%, 10%, 15%) để sản xuất vữa xây

4 Phương pháp nghiên c u

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết và tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề tài

- Phương pháp thí nghiệm để thiết kế thành phần cấp phối và đo đạc kết quả

5 Nội dung nghiên c u

- Tổng quan về vật liệu sử dụng trong công nghệ sản xuất vữa xây cho gạch cấp phối đất đồi

- Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu

- Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vữa xây cho gạch cấp phối đấtđồi

- Thiết kế cấp phối

- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lí của vữa xây cho gạch cấp phối đất đồi

- Xử lý số liệu và viết báo cáo liên quan đến đề tài

- Đề xuất, kiến nghị

6 Kết quả cần đạt được

Từ các số liệu thu thập được trong phòng thí nghiệm, tiến hành phân tích so sánhkết luận về tính khả thi của việc sản xuất loại vữa xây cho gạch không nung làm từ cấpphối đất đồi Feralit dựa trên nguồn vật liệu có sẵn trên địa bàn tỉnh Gia Lai

7 Kết cấu của luận văn: Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về vữa xây dựng, gạch không nung và vữa xây cho gạch không nung

1.1 Khái niệm, tính chất cơ bản của vữa xây dựng

1.2 Khái niệm, phân loại gạch không nung và vữa xây cho gạch không nung.1.3 Tình trạng sử dụng gạch không nung và các loại vữa xây hiện hành trong xây dựng

1.4 Kết luận chương 1

Chương 2: Tổng quan về vữa xây có gia cố vôi và các yêu cầu kỹ thuật của vữa xây.

2.1 Tổng quan về vữa xây có gia cố vôi

2.2 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu

2.3 Kết luận chương 2

Chương 3: Thí nghiệm thực nghiệm sản xuất vữa xây gạch không nung

3.1 Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý vật liệu chế tạo vữa xây gạch không nung.3.2 Thí nghiệm so sánh các chỉ tiêu cơ lý của vữa xây

3.3 Kết luận chương 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY DỰNG, GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY

CHO GẠCH KHÔNG NUNG

1.1. KHÁI NIỆM, TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VỮA XÂY DỰNG

1.1.1 Khái niệm vữa xây dựng

Vữa xây dựng là một loại vật liệu nhân tạo thành phần bao gồm chất kết dính,nước, cốt liệu nhỏ và có thể có hoặc không có phụ gia Các thành phần này được nhàotrộn theo tỷ lệ thích hợp, khi mới nhào trộn hỗn hợp có tính dẻo gọi là hỗn hợp vữa,sau khi cứng rắn có khả năng chịu lực gọi là vữa Phụ gia có tác dụng cải thiện tínhchất của hỗn hợp vữa và vữa

Đặc điểm của vữa là chỉ có cốt liệu nhỏ, khi xây và trát phải trải thành lớpmỏng, diện tích tiếp xúc với nền xây, với mặt trát và với không khí là khá lớn, nước dễ

bị mất đi, do đó lượng nước nhào trộn vữa cần phải lớn hơn so với bê tông Do không

có cốt liệu lớn nên cường độ chịu lực của vữa thấp hơn so với bê tông khi sử dụngcùng lượng và cùng loại chất kết dính

1.1.2 Vật liệu chế tạo vữa

Để chế tạo vữa thường dùng chất kết dính vô cơ như xi măng pooclăng, ximăng pooclăng hỗn hợp, xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao, xi măng pooclăng puzolan,vôi không khí, vôi thủy, thạch cao xây dựng v.v

Việc lựa chọn sử dụng loại chất kết dính phải đảm bảo cho vữa có cường độ và

độ ổn định trong điều kiện cụ thể

Trong môi trường khô nên dùng vữa vôi mác 4 Để đảm bảo cường độ và độdẻo nếu không có yêu cầu gì đặc biệt nên dùng vữa hỗn hợp mác 10 - 75 Trong môitrường ẩm ướt nên dùng vữa xi măng mác 100 - 150 Vôi rắn trong không khí thườngđược dùng ở dạng vôi nhuyễn hoặc bột vôi sống Nếu dùng vôi nhuyễn phải lọc sạchcác hạt sạn Thạch cao thường được sử dụng để chế tạo vữa trang trí, vì có độ mịn vàbóng cao

Cốt liệu cát là bộ xương chịu lực cho vữa đồng thời cát còn có tác dụng chống

co ngót cho vữa và làm tăng sản lượng vữa

Để chế tạo vữa có thể sử dụng cát thiên nhiên hoặc cát nhân tạo nghiền từ cácloại đá đặc hoặc đá rỗng Chất lượng cát có ảnh hưởng nhiều đến cường độ của vữa.Cát phải đảm bảo các yêu cầu chủ yếu theo Bảng 1.1

Bảng 1.1 Các chỉ tiêu yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu

4- Khối lượng thể tích, kg/m3, không nhỏ hơn 1150 1250

6- Hàm lượng muối sunfat, sunfit tính ra SO3 theo 2 1

% khối lượng cát, không lớn hơn

Khi chế tạo vữa có thể dùng tất cả các loại phụ gia như bê tông Bao gồm phụgia vô cơ: như đất sét dẻo, cát nghiền nhỏ, bột đá puzolan hoặc phụ gia hoạt tính tăngdẻo Việc sử dụng phụ gia loại nào, hàm lượng bao nhiêu đều phải được kiểm tra bằngthực nghiệm

Nước có chất lượng phù hợp với TCXDVN 302:2004 (Nước trộn bê tông vàvữa – Yêu cầu kỹ thuật) Nước sử dụng trong thí nghiệm là loại nước máy sạch đảmbảo các yêu cầu như sau:

- Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ

- Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l

- Độ PH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5

1.1.3 Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa

Tính bám dính của vữa biểu thị khả năng liên kết của nó với vật liệu xây, trát(gọi chung là vật liệu nền) Nếu vữa bám dính kém sẽ ảnh hưởng đến độ bền của sảnphẩm và năng suất thi công

Tính bám dính của vữa phụ thuộc vào số lượng, chất lượng của chất kết dính và

tỷ lệ pha trộn, khi trộn vữa phải cân đong đủ liều lượng vật liệu thành phần, phẩm chấtcủa vật liệu phải đảm bảo tốt đồng thời vữa phải được trộn đồng đều, kỹ

Ngoài ra, tính dính bám của vữa còn phụ thuộc vào độ nhám, độ sạch, độ ẩm vàđặc biệt là độ hút nước của vật liệu nền

d. Tính công tác

Tính công tác là một chỉ tiêu quan trọng của hỗn hợp vữa nhằm đáp ứng yêucầu của phương pháp thi công Tính công tác được đánh giá thông qua độ lưu động xácđịnh trên bàn dằn theo tiêu chuẩn TCVN 3121-3:2003 Tính công tác của hỗn hợp vữacần được đặc biệt lưu tâm khi thi công xây bằng vữa mạch mỏng – dùng bay răng cưarải vữa để tạo thành các gờ có chiều cao khoảng 3mm, rộng 5mm Khi đặt viên xâybên trên và gõ, các gờ này sẽ bị san bằng, đảm bảo bề mặt tiếp xúc của vữa với viênxây bên trên

Thực tế cho thấy, khi tạo gờ bằng bay răng cưa độ lưu động của hỗn hợp vữanên đạt trên 140 mm Tuy nhiên, khi độ lưu động vượt quá 200 mm, các gờ sẽ khôngsắc nét và sau khi đạt mức tiếp xúc 100% với viên xây bên trên, hỗn hợp vữa dễ bị sụt

và trồi qua mạch Nếu độ lưu động của hỗn hợp quá thấp, các gờ sẽ khó san bằng khiđặt hàng gạch tiếp theo Diện tích tiếp xúc giữa vữa và hàng gạch trên sẽ giảm khiếncường độ liên kết tính cho tổng thể viên xây sẽ giảm Tính công tác của hỗn hợp vữa

cần được kiểm soát tốt trong quá trình thi công.

1.1.4 Phân loại vữa xây dựng

Vữa thường được phân loại theo chất kết dính, theo khối lượng thể tích, theo công dụng và theo cường độ chịu nén của vữa:

a. Phân loại theo chất kết dính

- Vữa hỗn hợp (xi măng – vôi; xi măng – đất sét)

b. Phân loại theo khối lượng thể tích

- Vữa nặng ρV > 1500 kg/m3

- Vữa nhẹ ρV ≤ 1500 kg/m3

c. Phân loại theo công dụng

d. Theo cường độ chịu nén

Vữa gồm các mác: M1; M2,5; M5; M10; M15; M20; M30, trong đó:

- M: là ký hiệu quy định cho mác vữa

- Các trị số 1; 2,5…; 30 là giá trị mác vữa tính bằng cường độ chịu nén trungbình của mẫu thử sau 28 ngày, tính theo MPa

1.2. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY CHO GẠCH KHÔNG NUNG.

1.2.1 Khái niệm gạch không nung

Gạch không nung là một loại gạch mà sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạtcác chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước…mà không cần qua nhiệt độ,không phải sử dụng nhiệt độ để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch

1.2.2 Những ưu điểm của gạch không nung so với gạch đất sét nung

- Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất Đất sét chủ yếu khai thác từ đất

nông nghiệp, làm giảm diện tích sản xuất cây lương thực, đang là mối đe dọa mang tính toàn cầu hiện nay

- Không dùng nhiên liệu như than, củi… để đốt, giúp tiết kiệm nhiên liệu năng lượng và không thải khói bụi gây ô nhiễm môi trường

quy cách hoàn chỉnh hơn gạch đất nung Rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây

1.2.3 Phân loại gạch không nung

Gạch không nung hiện nay chủ yếu gồm hai loại sau:

a. Gạch xi măng cốt liệu (còn được gọi là gạch block)

- Gạch xi măng cốt liệu được tạo thành từ xi măng và một hoặc nhiều trongcác cốt liệu sau đây: mạt đá, cát vàng, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp… Loại gạchnày được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 75%tổng lượng gạch không nung) (Hình 1.1)

- Gạch xi măng cốt liệu thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80 kG/cm2),khối lượng thể tích lớn (thường trên 1900 kG/m3), khả năng chống thấm tốt, cách âmcách nhiệt tốt, dễ sử dụng, dùng vữa thông thường

Hình 1.1 Gạch xi măng cốt liệu b. Gạch bê tông nhẹ

Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông bọt và gạch bê tông nhẹ khíchưng áp

- Gạch bê tông bọt: Sản xuất bằng công nghệ tạo bọt trong kết cấu nên tỷtrọng viên gạch giảm đi nhiều và nó trở thành đặc điểm ưu việt nhất của loại gạch này.Thành phần cơ bản: Xi măng, cát mịn, phụ gia tạo bọt…(Hình 1.2)

- Gạch bê tông khí chưng áp (Autoclaved Aerated Concrete, viết tắt: AAC):Sản xuất bằng cách trộn xi măng với vôi, cát thạch anh hay tro bay tái chế (sản phẩm

từ các nhà máy nhiệt điện đốt than), nước và bột nhôm-chất tạo khí Phản ứng giữanhôm và Ca(OH)2 trong hỗn hợp bê tông tạo ra những bong bóng cỡ vi mô chứa H2,gia tăng thể tích của bê tông tới 5 lần so với bê tông thường Sau khi hydro bay hơi sẽ

để lại các lỗ rỗng kín, sau đó bê tông khí chưng áp sẽ được đổ vào khuôn tạo hình hoặccắt thành hình dạng thiết kế Sản phẩm này tiếp tục được đưa vào nồi hấp (khí chưngáp), nơi phản ứng thứ hai diễn ra Dưới nhiệt độ và áp suất cao trong nồi Ca(OH)2

phản ứng với cát thạch anh để hình thành hydrat silica canxi, đó là một cấu trúc tinhthể cứng tạo cường độ cao Sau lúc này, vật liệu đã sẵn sàng để sử dụng (Hình 1.3)

Hình 1.2 Gạch bê tông bọt

Hình 1.3 Gạch bê tông khí chưng áp

1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VỮA XÂY HIỆN HÀNH TRONG XÂY DỰNG

1.3.1 Tình trạng sử dụng gạch không nung trong xây dựng

Để hạn chế sử dụng đất nông nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, Thông tư09/2012/TT-BXD đã quy định: Sau năm 2015, 100% các công trình có vốn đầu tư nhànước phải sử dụng vật liệu xây không nung Các công trình xây dựng từ 9 tầng trở lênkhông phân biệt nguồn vốn, sau năm 2015 phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xâykhông nung loại nhẹ trong tổng số vật liệu xây Vật liệu xây không nung loại nhẹ gồmchủ yếu là hai loại: gạch chưng áp AAC và gạch bê tông bọt hiện nay cũng đang dầnphổ biến trong xây dựng (Hình 1.4)

Hình 1.4 Sử dụng gạch bê tông nhẹ trong xây dựng

1.3.2 Các loại vữa đang được sử dụng để thi công tường bằng gạch không nung

Hiện nay, có hai loại vữa chủ yếu được sử dụng trong thi công gạch không nung:

a. Vữa xi măng thường

Vữa xi măng thường được trộn trực tiếp tại công trường, loại vữa này có ưuđiểm là giá thành rẻ hơn, công nhân có thể thi công theo truyền thống, không cần cácthiết bị chuyên dụng

Vữa xi măng thường thích hợp cho xây, trát gạch xi măng cốt liệu Tuy nhiên,khi sử dụng vữa xi măng thường trong thi công gạch bê tông nhẹ thì rất dễ xảy ra hiệntượng bị nứt tường do gạch bê tông nhẹ có các đặc tính cơ lý khác với gạch nungtruyền thống và gạch xi măng cốt liệu

b. Vữa chuyên dụng cho gạch bê tông nhẹ

Vấn đề thi công tường xây bằng gạch bê tông nhẹ bị nứt khi sử dụng vữa ximăng thông thường Do đó, trên thị trường hiện nay đã xuất hiện một vài loại vữachuyên dụng để thi công tường xây bằng gạch bê tông nhẹ Hầu hết các loại vữa này làvữa khô trộn sẵn, trong thành phần có chứa phụ gia polymer để tăng độ dẻo, khả nănggiữ nước, cường độ bám dính cho vữa (Hình 1.5)

Tuy nhiên, giá thành các loại vữa này còn khá cao, để sử dụng vữa cần các dụng

cụ thi công chuyên nghiệp, công nhân phải được đào tạo cơ bản về chuyên môn trướckhi thi công vì công tác xây, trát loại vữa này khác với vữa xi măng truyền thống(Hình 1.6) Đây là trở lại lớn nhất trong việc sử dụng vữa chuyên dụng cho gạch bêtông nhẹ trong thực tế

Hình 1.5 Vữa xây gạch nhẹ

Hà Bầu, huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai.

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CÓ GIA CỐ VÔI VÀ CÁC YÊU CẦU

KỸ THUẬT CỦA VỮA XÂY

2.1. TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CÓ GIA CỐ VÔI

Vữa tam hợp còn gọi là vữa bata, vữa hỗn hợp Thực chất là vữa vôi (hoặc vữađất sét) có thêm xi măng đáng kể để tăng cường độ (mac) và dùng được ở nơi ẩm thấp,hoặc vữa xi măng có thêm vôi (hoặc đất sét) để tăng dẻo

Vữa tam hợp có khối lượng thể tích 1800 – 2000 kg/m3, có mac 8 – 100, độ giữnước T > 75% Vữa tam hợp dùng để xây, trát, lát, ốp, láng hầu như ở mọi nơi Vữatam hợp được ưa chuộng nhờ có tính dẻo cần thiết (nên dễ thi công) và thời gian đôngcứng vừa phải

Từ xưa khi chưa có xi măng, ông cha ta đã dùng vữa vôi – cát – mật mía để xâynhà ở, đền chùa, miếu mạo,…Người dân ở những địa phương gần các mỏ puzolan như

Bà Rịa, Tràng Kênh - Hải Phòng, Thái Nguyên đôi khi còn sử dụng vôi – puzolan, vôi

– xỉ để xây nhà ở [1] Hoàng Văn Phong (2008), Công nghệ chế tạo xi măng, bê tông,

bê tông cốt thép và vữa xây dựng, Nhà xuất bản Giáo dục.

Vữa tam hợp được chế tạo từ các thành phần chính gồm cát, xi măng, vôi và nước Cấp phối vữa tam hợp được xác định theo định mức do Bộ Xây dựng ban hành

Bảng 2.1a Định mức cấp phối vật liệu chế tạo vữa tam hợp theo Quyết định

1329/QĐ-BXD ngày 19/12/2016

Xi măng Vôi cục Cát (m³) Nước (lít)

2.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA VẬT

LIỆU

Vật liệu sử dụng trong thí nghiệm:

- Cát tiêu chuẩn (dùng để thí nghiệm vữa xi măng)

- Đất Feralit: Nguồn nguyên liệu: Xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai

Bảng 2.1b Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của xi măng

Yêu cầu Phương pháp

Thời gian đông kết, phút

Độ mịn, xác định theo:

- Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09

3 mm, %, không lớn hơn- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp 10

Blaine, cm2/g, không lớn hơn

2800 TCVN 4030:2003

Độ ổn định thể tích, xác định theo phương

4 pháp Le Chatelier, mm, không lớn hơn 10 TCVN 6017:2015

Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %,

Cát có chất lượng phù hợp với TCVN 7570:2006 [4](Cốt liệu cho bê tông và vữa –Yêu cầu kỹ thuật) Cát sử dụng trong vữa cho bê tông nhẹ là loại cát mịn (có modun độlớn <2) Các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm cát cụ thể như sau:

Bảng 2.2 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của cát

5mm, % khối lượng, không lớn hơn

Tạp chất hữu cơ trong cát theo phương Không được

- Sét cục và các tạp chất dạng cục 0,5

Đất đồi Feralit là vật liệu cấp phối thiên nhiên (Hình 2.1) dùng để thay thế toàn

bộ cát trong cấp phối có chất lượng phù hợp với TCVN 7570:2006 [4] (Cốt liệu cho bêtông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật) Các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm đấtđồi tại Bảng 2.3

Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của đất đồi Feralit

5mm, % khối lượng, không lớn hơn

Tạp chất hữu cơ trong cát theo phương Không được

pháp so màu

chuẩnHàm lượng tạp chất, % khối lượng,

lượng, không lớn hơn

Hình 2.1 Hình ảnh mỏ đất Feralit tại xã Hà Bầu, huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai

d. Vôi bột

Vôi được dùng là vôi canxi xây dựng đóng rắn trong không khí để làm vữa xâydựng, chất kết dính và sản xuất các vật liệu xây dựng khác phù hợp với TCVN2231:1989

Bảng 2.4a Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của vôi bột

Tên chỉ tiêu Vôi cục và vôi bột nghiền Vôi hydrat

Loại 1 Loại 2 Loại 3 Loại 1 Loại 2

bằng %, không nhỏ hơn

- Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ.

- Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l

- Độ PH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5

Vữa cho bê tông nhẹ phù hợp với TCVN 9028:2011 Các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vữa được tổng hợp theo bảng sau:

Bảng 2.4b Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử cho vữa

Yêu cầu kỹ thuật

CHƯƠNG 3 THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO VỮA VÀ SO SÁNH CÁC CHỈ

TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA VỚI VỮA TAM HỢP TIÊU CHUẨN

3.1. THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO VỮA XÂY GẠCH KHÔNG NUNG

Xi măng sử dụng cho chế tạo vữa phải phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của ximăng pooclang theo TCVN 6260:2009 (Xi măng pooclang hỗn hợp – Yêu cầu kỹthuật) (Hình 3.1)

a. Xác định độ mịn theo TCVN 4030:2003 [5]

- Nguyên tắc thí nghiệm: Độ mịn của xi măng được xác định theo phương pháp sàng

xi măng bằng sàng tiêu chuẩn Độ mịn là tỷ lệ phần trăm của lượng xi măng còn lại trên sàng so với lượng xi măng đem sàng

- Tiến hành thí nghiệm: Cân khoảng 35g xi măng, chính xác đến 0,01g và cho xi

măng vào sàng qua sàng có kích thước lỗ sàng 0,09mm Tiến hành sàng với chuyểnđộng xoay tròn, dạng hành tinh và lắc ngang cho đến khi không còn xi măng lọt quasàng (Hình 3.2) Cân lượng xi măng sót trên sàng Độ mịn là tỷ lệ phần trăm của lượng

xi măng còn lại trên sàng và lượng vật liệu lúc đầu cho vào sàng Chính xác đến 0,1 %.Tiến hành thí nghiệm trên 2 mẫu, lấy trung bình

Hình 3.1 Xi măng PCB 40 Nghi Sơn

Hình 3.2 Thí nghiệm độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng

- Kết quả thí nghiệm:

Bảng 3.1 Kết quả thí nghiệm độ mịn xi măng

hiệu lượng lượng trên (%) bình kỹ thuật

b. Xác định thời gian đông kết theo TCVN 6017:2015 [6]

- Nguyên tắc thí nghiệm: Thời gian đông kết được xác định bằng cách quansát độ lún sâu của một kim chuẩn vào hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn cho đến khi nóđạt được giá trị quy định

Hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn là khi nó đạt khả năng cần thiết cản lại sự lún của một kim chuẩn

- Tiến hành thí nghiệm: Các bước tiến hành thí nghiệm được nêu cụ thể trongTCVN 6017:2015 Có thể tóm tắt lại như sau: Trước hết, trộn hồ xi măng với các lượngnước khác nhau để xác định lượng nước tiêu chuẩn (Hình 3.3) Sau đó thử thời gian bắtđầu đông kết và kết thúc đông kết trên hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn bằng dụng cụVicat với các kim thích hợp (Hình 3.4)

Hình 3.3 Thiết bị trộn hồ xi măng để xác định lượng nước tiêu chuẩn

Hình 3.4 Dụng cụ vicat để xác định thời gian đông kết.

- Kết quả thí nghiệm:

Lượng nước tiêu chuẩn: 30,8%

Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của xi măng

Chỉ tiêu thí nghiệm Kết quả Yêu cầu kỹ thuật Kết luận

c. Xác định độ bền nén theo TCVN 6016:2011 [7]

độ bền uốn tương ứng của các mẫu thử hình lăng trụ có kích thước 40mm x 40mm

* Vữa được trộn bằng máy và lèn chặt trong một khuôn nhờ sử dụng máy dằn(Hình 3.6)

Hình 3.6 Bàn dằn tiêu chuẩn

mẫu được tháo khuôn rồi được ngâm ngập trong nước đến khi đem ra thử độ bền.Đến độ tuổi yêu cầu, mẫu được vớt ra khỏi nơi bảo dưỡng, bị bẻ gãy thành 2 nửa vàmỗi nửa mẫu gãy được dùng để thử độ bền nén

- Kết quả thí nghiệm: Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng R3 và R28 được thể hiện chi tiết tại Bảng 3.3 và Bảng 3.4

Bảng 3.3 Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 3 ngày tuổi

Mô tả diện phá Tuổi độ từng độ từng cầu kỹ Kết

Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi

Mô tả diện phá Tuổi độ từng độ cầu kỹ Kết

+ Xếp chồng từ trên xuống dưới bộ sàng tiêu chuẩn theo thứ tự kích thước mắtsàng từ lớn đến nhỏ như sau: 2,5mm; 1.25mm; 0.63mm; 0.315mm; 0.14 mm và đáy sàng.+ Cân khoảng 1000g (m) cốt liệu đã sàng qua sàng có kích thước mắt sàng 10mm

và 5mm sau đó đổ cốt liệu đã cân vào sàng trên cùng (sàng 2,5mm) và tiến hànhsàng Cóthể dùng sàng máy hoặc lắc bằng tay Khi dùng sàng máy thì thời gian sàng theo quyđịnh của từng loại máy Khi sàng bằng tay thì thời điểm dừng sàng là khi sàng trong vòng

1 phút mà lượng lọt qua mỗi sàng không lớn hơn 0,1% khối lượng mẫu thử

(Hình 3.9)

+ Cân lượng sót trên từng sàng, chính xác đến 1g

Hình 3.7 Mẫu đất đồi đã chuẩn bị để đưa vào sàng.

Hình 3.8 Cân khối lượng mẫu đất đồi trước khi sàng

Hình 3.9 Bộ sàn kiểm tra thành phần hạt của đất đồi

Hàm lượng hạt trên sàng 5mm: 1,66%

Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đất đồi

Trên sàng % Tích lũy trên sàn

(mm) lượng trên

nghiệm từng sàng (g)