Luận văn: Nghiên cứu chế tạo vữa xây từ đất Feralit cho gạch không nung

Luận văn nghiên cứu chế tạo vữa xây cho gạch không nung từ đất Feralit tại Gia Lai, một giải pháp hiệu quả thay thế cát và bảo vệ môi trường.

• Tác giả: Nguyễn Huy Hải
• Người hướng dẫn: Pgs. Trương Hoài Chính
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp
• Đề tài: 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
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• TRANG BÌA
• LỜI CAM ĐOAN
• TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu
• Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Kết quả cần đạt được
• Kết cấu của luận văn
• 1. 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
• 1.1.2. Vật liệu chế tạo vữa
• 1.1.3. Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa
• 1.1.4. Phân loại vữa xây dựng
• 1.2. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY CHO GẠCH KHÔNG NUNG
• 1.2.1. Khái niệm gạch không nung
• 1.2.2. Những ưu điểm của gạch không nung so với gạch đất sét nung
• 1.2.3. Phân loại gạch không nung
• 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
• 1.3.2. Các loại vữa đang được sử dụng để thi công tường bằng gạch không nung
• 1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. 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
• 2.1.1. Giới thiệu về vữa tam hợp
• 2.1.2. Thành phần chế tạo vữa tam hợp
• 2.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA VẬT LIỆU
• 2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu
• 2.2.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm cho vữa
• 2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. 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
• 3.1.1. Thí nghiệm xi măng
• 3.1.2. Thí nghiệm đất đồi
• 3.1.3. Thí nghiệm vôi bột
• 3.2. THÍ NGHIỆM SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA XÂY
• 3.2.1. Xác định độ lưu động của vữa tươi theo TCVN 4314:2003
• 3.2.2. Xác định cường độ nén của vữa theo TCVN 3121-11:2003
• 3.2.3. Xác định độ hút nước của mẫu vữa đã đóng rắn TCVN 3121-18:2003
• 3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• 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

Tóm tắt

I. Vữa đất Feralit và vôi Giải pháp xây dựng bền vững Gia Lai

Xu hướng vật liệu xây dựng xanh đang định hình lại ngành xây dựng toàn cầu, và Việt Nam cũng không ngoại lệ. Tại Gia Lai, một tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên với trữ lượng đất đỏ bazan (đất Feralit) dồi dào, một sáng kiến đột phá đã mở ra hướng đi mới. Đó là nghiên cứu chế tạo vữa xây gạch không nung từ đất Feralit và vôi, một giải pháp xây dựng bền vững tận dụng tối đa nguồn tài nguyên tại chỗ. Sáng kiến này, được trình bày chi tiết trong luận văn thạc sĩ của Nguyễn Huy Hải (Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2019), không chỉ giải quyết bài toán khan hiếm cát xây dựng mà còn góp phần thúc đẩy việc sử dụng gạch không nung Gia Lai, phù hợp với định hướng của chính phủ về giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ sản xuất gạch nung truyền thống. Loại vữa này được xem là một dạng vữa truyền thống cải tiến, kết hợp ưu điểm của vữa tam hợp cổ điển với đặc tính của vật liệu địa phương. Thay vì sử dụng cát, cốt liệu chính là đất Feralit, một loại vật liệu xây dựng địa phương sẵn có, giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển và khai thác. Việc bổ sung vôi tôi không chỉ đóng vai trò là chất kết dính mà còn cải thiện nhiều đặc tính quan trọng của vữa, như độ dẻo, khả năng giữ nước và đặc biệt là tăng cường độ bám dính vữa xây với bề mặt gạch không nung. Đây là một bước tiến quan trọng, tạo ra một loại vữa sinh thái, thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực Tây Nguyên.

1.1. Tổng quan về gạch không nung và vật liệu xây dựng xanh

Theo Quyết định số 567/QĐ-TTg, Chính phủ đã phê duyệt chương trình phát triển vật liệu xây không nung nhằm hạn chế sử dụng đất nông nghiệp và giảm phát thải khí nhà kính. Gạch không nung là loại vật liệu mà sau khi tạo hình sẽ tự đóng rắn để đạt các chỉ số cơ học mà không cần qua công đoạn nung đốt. Các loại phổ biến bao gồm gạch xi măng cốt liệu (gạch block), gạch bê tông bọt và gạch bê tông khí chưng áp (AAC). Việc sử dụng loại gạch này là một phần cốt lõi của xu hướng vật liệu xây dựng xanh, giúp tiết kiệm năng lượng, bảo vệ tài nguyên và môi trường. Tuy nhiên, để phát huy tối đa hiệu quả, gạch không nung đòi hỏi một loại vữa xây tương thích, và đó chính là mục tiêu mà nghiên cứu này hướng đến.

1.2. Nguồn gốc và tiềm năng của đất Feralit tại xã Hà Bầu

Khu vực xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai sở hữu mỏ đất Feralit với trữ lượng lớn, là sản phẩm phong hóa từ đá bazan. Theo nghiên cứu, thành phần hạt của loại đất này có nhiều điểm tương đồng với cát mịn, đặc biệt sau khi đã qua sàng lọc để loại bỏ tạp chất và các hạt có kích thước lớn. Thí nghiệm cho thấy mô đun độ lớn của đất Feralit tại đây là 2,306, phù hợp để thay thế cát làm cốt liệu nhỏ trong sản xuất vữa. Việc tận dụng nguồn vật liệu xây dựng địa phương này không chỉ là một giải pháp xây dựng tiết kiệm chi phí mà còn giảm áp lực lên hệ sinh thái sông ngòi do nạn khai thác cát bừa bãi, mở ra một hướng đi bền vững cho ngành xây dựng tại Tây Nguyên.

II. Thách thức khi xây gạch không nung và sự cạn kiệt tài nguyên

Mặc dù chương trình phát triển vật liệu xây không nung (VLXKN) đã được triển khai hơn một thập kỷ, việc ứng dụng vào thực tế vẫn còn nhiều gian nan. Một trong những rào cản lớn nhất là các vấn đề kỹ thuật phát sinh trong quá trình thi công, đặc biệt là hiện tượng nứt tường. Nguyên nhân cốt yếu được xác định là do sự không tương thích giữa vữa xây thông thường và gạch không nung. Gạch không nung, đặc biệt là loại gạch bê tông nhẹ, có độ hút nước và hệ số co giãn nhiệt khác biệt so với gạch đất sét nung truyền thống. Khi sử dụng vữa xi măng - cát thông thường, sự chênh lệch này dẫn đến nứt gãy liên kết, hình thành các vết nứt chân chim trên bề mặt tường, ảnh hưởng đến thẩm mỹ và độ bền của công trình. Vấn đề này càng trở nên trầm trọng hơn trong bối cảnh nguồn tài nguyên cát tự nhiên đang cạn kiệt. Việc khai thác cát quá mức không chỉ đẩy giá thành vật liệu lên cao, tác động trực tiếp đến chi phí xây dựng, mà còn gây ra những hệ lụy nghiêm trọng cho môi trường như sạt lở bờ sông, thay đổi dòng chảy và phá hủy hệ sinh thái thủy sinh. Do đó, việc tìm kiếm một loại vữa thay thế, vừa giải quyết được vấn đề kỹ thuật, vừa tận dụng vật liệu xây dựng địa phương, là một yêu cầu cấp thiết cho một giải pháp xây dựng bền vững.

2.1. Hiện tượng nứt tường và vấn đề tương thích của vữa xây

Nhiều công trình sử dụng gạch không nung Gia Lai đã báo cáo tình trạng tường bị nứt sau một thời gian ngắn. Phân tích cho thấy vữa xi măng thông thường có độ cứng cao và co ngót lớn, trong khi gạch không nung lại có cường độ thấp hơn và biến dạng nhiều hơn. Sự "vênh" nhau về đặc tính cơ lý này khiến độ bám dính vữa xây bị suy giảm, đặc biệt dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm thay đổi. Các loại vữa chuyên dụng trên thị trường tuy giải quyết được vấn đề nhưng giá thành lại quá cao, khiến các đơn vị thi công e ngại. Do đó, một loại vữa truyền thống cải tiến là hướng đi khả thi nhất.

2.2. Tác động môi trường từ khai thác cát và chi phí xây dựng

Cát không chỉ là vật liệu xây dựng mà còn là một phần quan trọng của hệ sinh thái. Việc khai thác không kiểm soát đã làm cạn kiệt nguồn tài nguyên này, đồng thời đẩy giá thành xây dựng lên cao. Tại các tỉnh Tây Nguyên như Gia Lai, chi phí vận chuyển cát từ các vùng khác về cũng là một gánh nặng. Việc thay thế cát bằng đất đỏ bazan có sẵn tại địa phương là một giải pháp kép: vừa bảo vệ môi trường, vừa giúp xây dựng tiết kiệm chi phí, tạo ra một mô hình kinh tế tuần hoàn và bền vững cho ngành xây dựng.

III. Phương pháp nghiên cứu vữa xây từ đất đỏ bazan và vôi tôi

Để chế tạo loại vữa xây mới, đề tài "Nghiên cứu chế tạo vữa xây có tỉ lệ vôi phù hợp dùng để xây gạch không nung sản xuất từ nguồn đất feralit" đã áp dụng một phương pháp nghiên cứu khoa học và bài bản. Trọng tâm của phương pháp là thực hiện các thí nghiệm cấp phối vữa trong phòng thí nghiệm để xác định tỷ lệ tối ưu giữa các thành phần. Quá trình này bắt đầu bằng việc đánh giá chi tiết các vật liệu đầu vào. Xi măng sử dụng là loại PCB 40 Nghi Sơn, vôi tôi là vôi canxi xây dựng theo TCVN 2231:1989, và đặc biệt là đất Feralit từ xã Hà Bầu, Đak Đoa. Đất Feralit được phân tích kỹ lưỡng về thành phần hạt, khối lượng thể tích xốp và các tạp chất để đảm bảo đủ tiêu chuẩn thay thế hoàn toàn cho cát. Dựa trên cơ sở của vữa tam hợp truyền thống (xi măng - cát - vôi), nghiên cứu đã thiết kế ba cấp phối chính cho mỗi mác vữa (M5, M7.5, M10). Điểm khác biệt cốt lõi là thay thế 100% cát bằng đất Feralit và thay đổi tỷ lệ vôi gia cố ở các mức 5%, 10% và 15% (tương ứng với tỷ lệ đất Feralit là 95%, 90% và 85%). Cách tiếp cận này cho phép đánh giá chính xác ảnh hưởng của hàm lượng vôi đến các chỉ tiêu cơ lý quan trọng của vữa, từ đó tìm ra công thức tối ưu cho một loại hồ xây không xi măng (giảm thiểu xi măng) hiệu quả.

3.1. Phân tích các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu xây dựng địa phương

Trước khi trộn vữa, tất cả vật liệu đều được thí nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Xi măng được kiểm tra độ mịn, thời gian đông kết và cường độ. Đất đỏ bazan được sàng để xác định thành phần hạt và khối lượng thể tích xốp (đạt 1,352 g/cm³), đảm bảo có thể đóng vai trò như cốt liệu nhỏ. Kết quả cho thấy đất Feralit sau xử lý có đặc tính phù hợp với yêu cầu của TCVN 7570:2006 cho cốt liệu vữa. Việc kiểm soát chất lượng đầu vào nghiêm ngặt là nền tảng để đảm bảo kết quả thí nghiệm đáng tin cậy.

3.2. Quy trình thí nghiệm cấp phối vữa với các tỷ lệ vôi khác nhau

Sau khi có thông số vật liệu, nghiên cứu tiến hành đúc các mẫu vữa hình lăng trụ (40x40x160 mm) với 3 cấp phối có tỷ lệ vôi khác nhau (5%, 10%, 15%) cho mỗi mác vữa thiết kế (5MPa, 7.5MPa, 10MPa). Các mẫu sau đó được bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn và tiến hành thí nghiệm ở các tuổi 3, 7 và 28 ngày. Các chỉ tiêu chính được đo lường bao gồm độ lưu động của vữa tươi, cường độ chịu nén của vữa và độ hút nước của vữa đã đóng rắn. Quy trình này cho phép so sánh trực quan hiệu quả của từng cấp phối.

IV. Bí quyết tối ưu cấp phối vữa xây đất Feralit và vôi tôi

Thành công của loại vữa sinh thái này nằm ở bí quyết tối ưu hóa thành phần cấp phối, đặc biệt là sự kết hợp giữa xi măng, đất Feralit và vôi tôi. Trong hỗn hợp này, vôi không chỉ đóng vai trò truyền thống là tăng độ dẻo và khả năng giữ nước cho vữa. Quan trọng hơn, Canxi Hydroxit (Ca(OH)2) trong vôi tôi tham gia vào phản ứng pozzolanic với các oxit silic và oxit nhôm hoạt tính có trong đất Feralit. Phản ứng này tạo ra các hợp chất Canxi Silicat Hydrat (CSH) và Canxi Aluminat Hydrat (CAH), tương tự như các sản phẩm thủy hóa của xi măng. Quá trình này giúp tăng cường cấu trúc của vữa, cải thiện cường độ chịu nén của vữa và độ bám dính vữa xây trong dài hạn. Vôi hoạt động như một chất kết dính pozzolanic thứ cấp, bổ trợ cho xi măng và giúp liên kết các hạt đất Feralit một cách bền chặt. Nghiên cứu đã xác định các cấp phối cụ thể cho từng mác vữa. Ví dụ, để chế tạo 1m³ vữa mác 5MPa (cấp phối gia cố 15% vôi), cần 161kg xi măng, 1286,9kg đất đồi, 296,1kg vôi bột và 200 lít nước. Việc xác định các công thức định lượng chi tiết này là chìa khóa để có thể triển khai sản xuất trên quy mô công nghiệp, cung cấp một sản phẩm chất lượng ổn định cho thị trường.

4.1. Vai trò của vôi như một chất kết dính pozzolanic thứ cấp

Đất Feralit (hay đất đỏ bazan) có chứa các khoáng sét và oxit kim loại có hoạt tính pozzolanic. Khi kết hợp với vôi tôi, phản ứng hóa học xảy ra giúp lấp đầy các lỗ rỗng trong cấu trúc vữa, làm tăng mật độ và độ bền. Đây chính là cơ chế của vữa truyền thống cải tiến. Nó không chỉ dựa vào sự thủy hóa của xi măng mà còn tận dụng phản ứng hóa học giữa các vật liệu xây dựng địa phương để tạo ra một ma trận kết dính bền vững và ổn định hơn theo thời gian. Điều này giải thích tại sao việc tăng hàm lượng vôi lại có tác động tích cực đến cường độ của vữa.

4.2. Thiết kế cấp phối cho vữa mác 5MPa 7.5MPa và 10MPa

Dựa trên kết quả thí nghiệm cấp phối vữa, nghiên cứu đã đưa ra các bảng định mức vật liệu chi tiết cho từng mác vữa. Việc lượng hóa thành phần cho 1m³ vữa là cơ sở khoa học quan trọng, giúp các nhà cung cấp vật liệu xây dựng Tây Nguyên có thể sản xuất hàng loạt. Các cấp phối này đã được cân bằng để vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về cường độ, vừa tối ưu hóa chi phí sản xuất, hướng tới mục tiêu xây dựng tiết kiệm chi phí nhưng vẫn đảm bảo chất lượng công trình.

V. Kết quả thực nghiệm cường độ chịu nén và tính khả thi

Kết quả thực nghiệm từ nghiên cứu của Nguyễn Huy Hải đã chứng minh tính khả thi vượt trội của giải pháp vữa xây gạch không nung từ đất Feralit và vôi. Các chỉ tiêu cơ lý quan trọng nhất đều cho thấy sự cải thiện rõ rệt khi tăng tỷ lệ vôi trong cấp phối. Đối với cường độ chịu nén của vữa, một trong những yếu tố quyết định chất lượng, kết quả thí nghiệm ở tuổi 28 ngày là minh chứng thuyết phục nhất. Cụ thể, với vữa thiết kế mác 5MPa, cấp phối chứa 15% vôi đạt cường độ trung bình 5,85 MPa, vượt qua mác thiết kế và cao hơn đáng kể so với cấp phối 5% vôi (chỉ đạt 4,27 MPa). Xu hướng tương tự cũng được ghi nhận ở các mác vữa 7,5MPa và 10MPa, khẳng định vai trò tích cực của vôi trong việc phát triển cường độ dài hạn. Về độ lưu động, tất cả các mẫu vữa đều đạt yêu cầu kỹ thuật (≥75 mm), dao động từ 101 mm đến 120 mm, đảm bảo tính công tác tốt, dễ thi công. Độ hút nước của vữa cũng được kiểm soát ở mức hợp lý. Những con số này cung cấp một cơ sở khoa học vững chắc cho việc ứng dụng loại vữa sinh thái này vào thực tế xây dựng tại Gia Lai và các tỉnh có điều kiện địa chất tương tự, đặc biệt cho các công trình sử dụng gạch không nung Gia Lai.

5.1. So sánh cường độ nén R28 của các mẫu vữa theo tỷ lệ vôi

Biểu đồ phát triển cường độ cho thấy ở mọi mác vữa, cấp phối có hàm lượng vôi cao hơn (10% và 15%) luôn cho cường độ chịu nén cao hơn cấp phối 5% vôi ở cả tuổi 7 ngày và 28 ngày. Điều này chứng tỏ phản ứng pozzolanic giữa vôi và đất Feralit cần thời gian để phát huy hiệu quả và đóng góp đáng kể vào cường độ cuối cùng của vữa. Kết quả này là cơ sở để khuyến nghị sử dụng cấp phối có tỷ lệ vôi từ 10% đến 15% để đảm bảo chất lượng và độ bền cho khối xây.

5.2. Đánh giá độ lưu động và các đặc tính khác của vữa

Ngoài cường độ, tính công tác (thể hiện qua độ lưu động) là yếu tố quan trọng khi thi công. Các mẫu vữa đều cho thấy độ dẻo và khả năng giữ nước tốt, giúp vữa không bị khô quá nhanh khi tiếp xúc với gạch không nung có độ hút nước cao. Điều này giúp cải thiện độ bám dính vữa xây và giảm thiểu nguy cơ nứt mạch vữa. Các kết quả này cho thấy loại vữa truyền thống cải tiến này hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu thi công thực tế.

VI. Tương lai vữa không nung Vật liệu xây dựng chiến lược Tây Nguyên

Sự thành công của nghiên cứu chế tạo vữa xây gạch không nung từ đất Feralit và vôi không chỉ là một thành tựu khoa học mà còn mở ra một tương lai đầy hứa hẹn cho ngành xây dựng tại Gia Lai và toàn vùng Tây Nguyên. Đây là một giải pháp xây dựng bền vững toàn diện, giải quyết đồng thời ba vấn đề lớn: giảm phụ thuộc vào tài nguyên cát đang cạn kiệt, tận dụng hiệu quả nguồn vật liệu xây dựng địa phương, và thúc đẩy ứng dụng gạch không nung. Khả năng ứng dụng thực tiễn của loại vữa này là rất lớn. Với chi phí sản xuất cạnh tranh do không phải sử dụng cát và giảm lượng xi măng, nó giúp các dự án xây dựng tiết kiệm chi phí một cách đáng kể, đặc biệt là các công trình nhà ở xã hội, trường học, trạm y tế tại các vùng nông thôn. Hướng phát triển tiếp theo là thương mại hóa sản phẩm, xây dựng quy trình sản xuất công nghiệp và tiêu chuẩn chất lượng rõ ràng. Các nhà cung cấp vật liệu xây dựng Tây Nguyên có thể nắm bắt cơ hội này để trở thành những đơn vị tiên phong trong việc cung cấp các giải pháp vật liệu xây dựng xanh. Tương lai của vữa không nung tại Gia Lai là một minh chứng cho thấy sự kết hợp giữa nghiên cứu khoa học và tài nguyên bản địa có thể tạo ra những giá trị đột phá, góp phần xây dựng một ngành công nghiệp bền vững và tự chủ.

6.1. Khả năng ứng dụng thực tiễn và xây dựng tiết kiệm chi phí

Với công thức và định mức cấp phối đã được xác định rõ ràng, việc sản xuất loại vữa này có thể được triển khai tại các trạm trộn bê tông hoặc các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng. Việc sử dụng 100% đất đỏ bazan thay thế cát giúp giảm giá thành sản phẩm cuối cùng. Điều này đặc biệt có ý nghĩa với các dự án có ngân sách hạn hẹp, góp phần hiện thực hóa mục tiêu phát triển nhà ở và hạ tầng tại các địa phương còn nhiều khó khăn.

6.2. Hướng phát triển cho nhà cung cấp vật liệu xây dựng Gia Lai

Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học để các doanh nghiệp tại Gia Lai đầu tư vào dây chuyền sản xuất vữa khô trộn sẵn từ đất Feralit. Việc xây dựng thương hiệu sản phẩm vữa sinh thái địa phương, gắn liền với gạch không nung Gia Lai, sẽ tạo ra một bộ sản phẩm đồng bộ và cạnh tranh. Đây là cơ hội để các nhà cung cấp vật liệu xây dựng không chỉ phục vụ thị trường nội tỉnh mà còn có thể mở rộng ra các khu vực lân cận trong vùng Tây Nguyên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thực hiện Chương trình phát triển vật liệu xây không nung theo Quyết định số 567/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ và Thông tư số 13/2017/TT-BXD quy định tỷ lệ sử dụng vật liệu xây không nung bắt buộc đạt từ 50% đến 90% tại các đô thị, ngành xây dựng đang đối mặt với bài toán cấp bách về vật liệu kết dính tương thích. Tại tỉnh Gia Lai, theo Quyết định số 736/QĐ-UBND ngày 18/10/2017, lộ trình chấm dứt gạch đất sét nung và tăng cường sản xuất, sử dụng vật liệu xây không nung đến năm 2020 đã được ban hành quyết liệt. Tuy nhiên, tình trạng nứt khối xây khi sử dụng vữa xi măng cát thông thường đang là rào cản lớn khiến vật liệu không nung chưa được ứng dụng rộng rãi. Nguyên nhân cốt yếu xuất phát từ sự chênh lệch độ co ngót và tính hút nước giữa vữa thông thường và gạch không nung. Bên cạnh đó, nguồn tài nguyên cát tự nhiên ngày càng cạn kiệt, đẩy chi phí xây dựng tăng cao và gây đe dọa nghiêm trọng đến hệ sinh thái lòng sông.

Luận văn tập trung nghiên cứu chế tạo thành công loại vữa xây gia cố vôi sử dụng 100% nguồn đất đồi Feralit tại xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai để thay thế hoàn toàn cát tự nhiên. Mục tiêu cụ thể của đề tài là khảo sát đặc tính cơ lý đất đồi, thiết kế thành phần cấp phối và xác định tỷ lệ vôi gia cố tối ưu (khảo sát ở 3 mức: 5%, 10% và 15%) cho 3 cấp mác vữa gồm 5,0 MPa, 7,5 MPa và 10,0 MPa. Nghiên cứu thực nghiệm được triển khai toàn diện trong năm 2019. Kết quả nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn to lớn khi giúp giảm 100% lượng cát sông khai thác, hạ giá thành sản xuất vữa khoảng 20% đến 30% và giải quyết triệt để sự cố nứt vỡ khối tường xây gạch không nung từ đất đồi tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hai nền tảng lý thuyết cơ học vật liệu vô cơ cốt lõi: lý thuyết thủy hóa đóng rắn của xi măng pooclăng và lý thuyết tương tác phản ứng vôi canxi Ca(OH)2 với các khoáng sét, oxit silic và oxit nhôm hoạt tính trong đất đồi Feralit.

Về mô hình nghiên cứu, đề tài phát triển mô hình vữa tam hợp cải tiến với sự thay thế toàn bộ cốt liệu cát bằng đất đồi Feralit tự nhiên. Các khái niệm kỹ thuật chính bao gồm:

• Vữa tam hợp (vữa bata): Hỗn hợp gồm chất kết dính vô cơ, vôi xây dựng, cốt liệu và nước, có khối lượng thể tích tiêu chuẩn từ 1800 đến 2000 kg/m3 và độ giữ nước cao.
• Cường độ chịu nén: Chỉ tiêu cơ lý quan trọng nhất để đánh giá chất lượng và phân loại mác vữa, được xác định qua lực nén phá hủy mẫu thử lăng trụ sau 28 ngày bảo dưỡng ẩm theo TCVN 3121-11:2003.
• Độ lưu động: Đại lượng biểu thị tính công tác của hỗn hợp vữa tươi đo trên bàn dằn theo TCVN 4314:2003 với tiêu chuẩn kỹ thuật không nhỏ hơn 75 mm.
• Gạch không nung đất đồi: Vật liệu xây tự đóng rắn đạt cường độ chịu lực mà không qua nung nhiệt, chiếm thị phần sử dụng ngày càng tăng bên cạnh 75% gạch xi măng cốt liệu trên toàn quốc.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của nghiên cứu là dữ liệu thực nghiệm sơ cấp thu thập trực tiếp trong phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng năm 2019. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm hơn 54 mẫu thử lăng trụ kích thước tiêu chuẩn 40x40x160 mm được đúc, bảo dưỡng và thí nghiệm nén tại các mốc 3 ngày, 7 ngày và 28 ngày tuổi, cùng 9 mẻ trộn đo độ lưu động vữa tươi và các tổ mẫu phân tích khối lượng thể tích.

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nguyên tắc lấy mẫu đại diện ngẫu nhiên từ mỏ đất đồi xã Hà Bầu theo TCVN 7572:2006 và mẫu xi măng PCB40 Nghi Sơn theo TCVN 6260:2009. Phương pháp phân tích thực nghiệm cơ lý được lựa chọn vì đảm bảo tính chuẩn hóa, tính khách quan và độ tin cậy tuyệt đối theo hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN). Các chỉ tiêu đầu vào được kiểm soát chặt chẽ: đất đồi Feralit có mô đun độ lớn Mđl = 2,306, khối lượng thể tích xốp đạt 1,352 g/cm3; xi măng có độ mịn sót sàng 0,09 mm là 2,92% (đạt yêu cầu dưới 10%), thời gian đông kết bắt đầu 130 phút và kết thúc 240 phút. Toàn bộ chuỗi thí nghiệm được thực hiện xuyên suốt trong giai đoạn từ tháng 1/2019 đến tháng 10/2019.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, đất đồi Feralit tại xã Hà Bầu hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật của cốt liệu mịn thay thế cát. Kết quả phân tích thành phần hạt theo TCVN 7572:2006 cho thấy mô đun độ lớn đạt Mđl = 2,306, lượng hạt sót tích lũy trên sàng 0,14 mm đạt 92,44%, tỷ lệ hạt lớn hơn 5 mm chỉ chiếm 1,66% và khối lượng thể tích xốp trung bình đạt 1,352 g/cm3.

Thứ hai, hỗn hợp vữa tươi sử dụng đất đồi và vôi đạt tính công tác rất tốt. Độ lưu động đo trên bàn dằn dao động từ 101 mm đến 120 mm trên tất cả các cấp phối. Cụ thể, vữa mác 5 MPa đạt độ lưu động từ 101 mm đến 104 mm; mác 7,5 MPa đạt từ 101 mm đến 110 mm; mác 10 MPa đạt từ 117 mm đến 120 mm. Mặc dù khi tăng hàm lượng vôi từ 5% lên 15% làm độ lưu động giảm nhẹ từ 2,8% đến 8,1%, mọi mẫu thử đều vượt xa yêu cầu tối thiểu 75 mm của TCVN 4314:2003.

Thứ ba, tỷ lệ gia cố vôi có tác động quyết định đến sự gia tăng cường độ nén 28 ngày (R28). Đối với cấp phối vữa mác 5 MPa:

• Gia cố 5% vôi: Cường độ nén R28 đạt trung bình 4,27 MPa.
• Gia cố 10% vôi: Cường độ nén R28 đạt trung bình 5,10 MPa (tăng 19,4% so với mức 5% vôi).
• Gia cố 15% vôi: Cường độ nén R28 đạt trung bình 5,85 MPa (tăng 37,0% so với mức 5% vôi và vượt 17,0% so với mác thiết kế 5,0 MPa).

Thứ tư, tốc độ phát triển cường độ sớm ở 3 ngày tuổi (R3) và 7 ngày tuổi (R7) diễn ra rất nhanh và ổn định. Cấp phối mác 5 MPa gia cố 15% vôi đạt R3 = 3,28 MPa (tương đương 56,1% cường độ 28 ngày) và đạt R7 = 4,48 MPa (tương đương 76,6% cường độ 28 ngày), đáp ứng hoàn hảo yêu cầu chịu lực sớm trong thi công xây dựng thực tế.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng vượt trội về cường độ nén khi tăng tỷ lệ vôi lên 15% được giải thích bởi phản ứng pozzolanic giữa vôi canxi hoạt tính và các thành phần khoáng sét trong đất đồi Feralit. Phản ứng này tạo ra các khoáng canxi hydrat silicat (C-S-H) và canxi hydrat aluminat (C-A-H) giúp lấp đầy lỗ rỗng mao dẫn, làm chặt mạng vi cấu trúc của vữa đã đóng rắn. So với vữa tam hợp cát vàng truyền thống theo định mức tại Quyết định số 1329/QĐ-BXD, vữa đất đồi Feralit gia cố vôi có khả năng giữ nước vượt trội, hạn chế tối đa việc mất nước nhanh sang thân gạch không nung, loại bỏ tận gốc hiện tượng co ngót chênh lệch gây nứt tường.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn rõ nét qua biểu đồ động học phát triển cường độ nén theo thời gian (R3, R7, R28) và bảng tổng hợp thành phần định mức cấp phối cho 1 m3 vữa. Trên biểu đồ phát triển cường độ, đường biểu diễn của cấp phối gia cố 15% vôi luôn duy trì vị trí cao nhất, tạo khoảng cách vượt trội từ 0,75 MPa đến 1,58 MPa so với cấp phối 5% vôi ở mọi giai đoạn đóng rắn, chứng minh tính ưu việt của hàm lượng vôi 15%.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm chuyển giao kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất và thi công, đề tài đưa ra 4 giải pháp cụ thể:

1. Chuẩn hóa công đoạn sàng tuyển nguyên liệu đất đồi: Các cơ sở sản xuất cần bố trí hệ thống sàng lưới 5 mm để loại bỏ triệt để 1,66% lượng hạt ngoại cỡ trước khi đưa vào nhào trộn nhằm bảo đảm độ đồng nhất tối đa của vữa xây. Giải pháp này cần áp dụng ngay từ quý I/2020 tại các xưởng sản xuất vật liệu huyện Đak Đoa.
2. Áp dụng tỷ lệ cấp phối chuẩn 15% vôi cho công trình: Khuyến nghị các đơn vị thi công sử dụng thành phần vật liệu định mức cho 1 m3 vữa mác 5 MPa gồm 161 kg xi măng PCB40, 1286,9 kg đất đồi Feralit khô, 296,1 kg vôi bột và 200 lít nước để đạt cường độ thực tế 5,85 MPa. Sở Xây dựng Gia Lai có thể tham khảo ban hành hướng dẫn kỹ thuật trong vòng 6 tháng tới.
3. Triển khai xây dựng 5 đến 10 mô hình công trình thí điểm: Ủy ban nhân dân huyện Đak Đoa cùng các chủ đầu tư địa phương cần áp dụng đồng bộ gạch không nung và vữa đất Feralit gia cố vôi cho các công trình công cộng trong giai đoạn 2020 - 2022, hướng tới mục tiêu giảm 100% hiện tượng nứt tường xây.
4. Xây dựng chính sách ưu đãi và chuyển giao công nghệ: Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Gia Lai chủ trì tổ chức tập huấn kỹ thuật phối trộn vữa cho ít nhất 80% doanh nghiệp, hợp tác xã xây dựng trên địa bàn trước năm 2025 nhằm hỗ trợ lộ trình xóa bỏ gạch nung theo Quyết định số 736/QĐ-UBND.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu khoa học và cẩm nang kỹ thuật hữu ích cho 4 nhóm đối tượng:

• Kỹ sư xây dựng và chỉ huy trưởng công trường: Nắm rõ định lượng thành phần cấp phối cho 1 m3 vữa (mác 5,0 MPa; 7,5 MPa; 10,0 MPa) và quy trình kiểm soát độ lưu động từ 101 mm đến 120 mm để phòng ngừa hoàn toàn hiện tượng nứt mạch vữa gạch không nung.
• Các doanh nghiệp và cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng tại Tây Nguyên: Tận dụng mỏ đất đồi Feralit tại chỗ có khối lượng thể tích 1,352 g/cm3 để sản xuất vữa khô đóng bao hoặc vữa trộn sẵn, thay thế 100% cát tự nhiên và tiết kiệm 20% đến 30% chi phí nguyên liệu.
• Cơ quan quản lý nhà nước (Sở Xây dựng, Sở KH&CN các tỉnh Tây Nguyên): Sử dụng kết quả thực nghiệm làm cơ sở khoa học để xây dựng bộ định mức dự toán xây dựng địa phương, phục vụ mục tiêu phát triển vật liệu không nung theo Thông tư số 13/2017/TT-BXD.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng: Khai thác nguồn tài liệu thực nghiệm chuẩn mực về phương pháp gia cố đất bằng vôi canxi và quy trình thí nghiệm theo các tiêu chuẩn TCVN 7572:2006, TCVN 3121:2003.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao đất đồi Feralit có thể thay thế hoàn toàn cát vàng trong chế tạo vữa xây?
Đất đồi Feralit tại xã Hà Bầu có mô đun độ lớn Mđl = 2,306, khối lượng thể tích xốp đạt 1,352 g/cm3 và thành phần hạt mịn phong phú, đáp ứng đầy đủ yêu cầu cốt liệu theo TCVN 7570:2006. Đất đồi tạo nên bộ khung xương chịu lực vững chắc và tương thích cao với gạch không nung.

Tỷ lệ gia cố vôi bao nhiêu phần trăm là tối ưu nhất cho vữa xây mác 5 MPa?
Tỷ lệ gia cố 15% vôi kết hợp 85% đất đồi mang lại hiệu quả tốt nhất. Kết quả thực nghiệm cho thấy cấp phối này giúp vữa mác 5 MPa đạt cường độ nén 28 ngày lên tới 5,85 MPa, cao hơn 37,0% so với tỷ lệ gia cố 5% vôi và vượt mác thiết kế danh định.

Độ lưu động của vữa đất đồi Feralit gia cố vôi có đảm bảo tính công tác khi thi công không?
Có. Thí nghiệm trên bàn dằn theo TCVN 4314:2003 xác định độ lưu động của vữa tươi đạt từ 101 mm đến 120 mm trên mọi cấp phối, vượt xa yêu cầu kỹ thuật tối thiểu 75 mm, đảm bảo độ dẻo và khả năng bám dính tuyệt vời khi xây trát.

Sử dụng vữa đất Feralit gia cố vôi ngăn chặn hiện tượng nứt tường gạch không nung như thế nào?
Nhờ tính giữ nước vượt trội của vôi canxi và sự đồng nhất về bản chất vật liệu giữa vữa đất Feralit với gạch không nung đất đồi, hệ số giãn nở nhiệt và độ co ngót giữa hai vật liệu trở nên tương đồng, triệt tiêu hiện tượng co ngót cục bộ gây nứt tường.

Giải pháp chế tạo vữa từ đất đồi Feralit mang lại lợi ích kinh tế và môi trường gì?
Giải pháp thay thế 100% cát tự nhiên, góp phần bảo vệ dòng chảy và hệ sinh thái thủy sinh. Đồng thời, việc tận dụng nguồn đất đồi sẵn có tại địa phương giúp giảm từ 20% đến 30% giá thành sản xuất vữa so với việc sử dụng cát sông thương mại.

Kết luận

Nghiên cứu đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu khoa học với 5 đóng góp cốt lõi:

• Chế tạo thành công vữa xây không dùng cát từ 100% nguồn đất đồi Feralit xã Hà Bầu kết hợp vôi canxi và xi măng PCB40 Nghi Sơn.
• Xác định tỷ lệ cấp phối tối ưu là 15% vôi và 85% đất đồi, giúp vữa mác 5 MPa đạt cường độ nén 28 ngày lên đến 5,85 MPa.
• Kiểm chứng tính công tác vượt trội với độ lưu động đạt từ 101 mm đến 120 mm, đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 4314:2003.
• Tiết kiệm 100% cát xây dựng tự nhiên, cắt giảm chi phí sản xuất và loại trừ triệt để nguyên nhân gây nứt tường gạch không nung.
• Cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác phục vụ triển khai Quyết định số 736/QĐ-UBND tỉnh Gia Lai.

Trong giai đoạn 2020 - 2025, các doanh nghiệp và đơn vị thi công tại Tây Nguyên nên chủ động áp dụng công nghệ cấp phối vữa đất Feralit gia cố vôi vào các công trình thực tế để tối ưu hóa chi phí và thúc đẩy xu hướng xây dựng xanh bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY DỰNG, GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY CHO GẠCH KHÔNG NUNG 1. KHÁI NIỆM, TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VỮA XÂY DỰNG 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 nhào trộn 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 tính chất của hỗn hợp vữa và vữa. Đặc điểm của vữa là chỉ có cốt liệu nhỏ, khi xây và trát phải trải thành lớp mỏng, 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 dụng cùng lượng và cùng loại chất kết dính. Vật liệu chế tạo vữa a.

Chất kết dính Để chế tạo vữa thường dùng chất kết dính vô cơ như xi măng pooclăng, xi măng pooclăng hỗn hợp, xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao, xi măng pooclăng puzolan, vôi không khí, vôi thủy, thạch cao xây dựng 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 độ dẻo nếu không có yêu cầu gì đặc biệt nên dùng vữa hỗn hợp mác 10 - 75.

Trong môi trường ẩm ướt nên dùng vữa xi măng mác 100 - 150. Vôi rắn trong không khí thường được dùng ở dạng vôi nhuyễn hoặc bột vôi sống. Nếu dùng vôi nhuyễn phải lọc sạch các hạt sạn. Thạch cao thường được sử dụng để chế tạo vữa trang trí, vì có độ mịn và bóng cao.

Cốt liệu Cốt liệu cát là bộ xương chịu lực cho vữa đồng thời cát còn có tác dụng chống 5 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 các loại 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.

Các chỉ tiêu yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu Mức theo mác vữa Tên các chỉ tiêu Nhỏ hơn Lớn hơn hoặc 75 bằng 75 1- Môđun độ lớn không nhỏ hơn 0,7 1,5 2- Sét, các tạp chất ở dạng cục Không có Không có 3- Lượng hạt lớn hơn 5 mm Không có không có 3 4- Khối lượng thể tích, kg/m , không nhỏ hơn 1150 1250 5- Hàm lượng bùn, bụi sét bẩn,%, không lớn hơn 10 3 6- Hàm lượng muối sunfat, sunfit tính ra SO3 theo 2 1 % khối lượng cát, không lớn hơn 7- Lượng hạt nhỏ hơn 0,14mm, %, không lớn hơn 35 20 c. Phụ gia Khi chế tạo vữa có thể dùng tất cả các loại phụ gia như bê tông. Bao gồm phụ gia vô cơ: như đất sét dẻo, cát nghiền nhỏ, bột đá puzolan hoặc phụ gia hoạt tính tăng dẻo. Việc sử dụng phụ gia loại nào, hàm lượng bao nhiêu đều phải được kiểm tra bằng thực nghiệm.

Nước Nước có chất lượng phù hợp với TCXDVN 302:2004 (Nước trộn bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật). Nước sử dụng trong thí nghiệm là loại nước máy sạch đảm bảo 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.

Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa a. Tính bám dính 6 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 sản phẩm 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 chất của 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 và đặc biệt là độ hút nước của vật liệu nền. Tính chống thấm Khả năng chịu áp lực nước của vữa trát ở mặt ngoài khối xây. Cường độ chịu lực Vữa có khả năng chịu nhiều loại lực khác nhau nhưng khả năng chịu nén là lớn nhất. Do đó, cường độ chịu nén là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng các loại vữa thông thường.

Dựa trên cường độ chịu nén mà định ra mác vữa. Cường độ chịu lực của vữa phụ thuộc vào loại chất kết dính, lượng chất kết dính, tính chất của nền mà vữa làm việc chung, tỷ lệ nước/chất kết dính, chất lượng của cát, điều kiện bảo dưỡng và thời gian cứng rắn. Tính công tác Tính công tác là một chỉ tiêu quan trọng của hỗn hợp vữa nhằm đáp ứng yêu cầu của phương pháp thi công. Tính công tác được đánh giá thông qua độ lưu động xác định trên bàn dằn theo tiêu chuẩn TCVN 3121-3:2003.

Tính công tác của hỗn hợp vữa cần được đặc biệt lưu tâm khi thi công xây bằng vữa mạch mỏng – dùng bay răng cưa rải vữa để tạo thành các gờ có chiều cao khoảng 3mm, rộng 5mm. Khi đặt viên xây bên trên và gõ, các gờ này sẽ bị san bằng, đảm bảo bề mặt tiếp xúc của vữa với viên xây bên trên. Thực tế cho thấy, khi tạo gờ bằng bay răng cưa độ lưu động của hỗn hợp vữa nên đạt trên 140 mm. Tuy nhiên, khi độ lưu động vượt quá 200 mm, các gờ sẽ không sắc 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 khi đặt hàng gạch tiếp theo. Diện tích tiếp xúc giữa vữa và hàng gạch trên sẽ giảm khiến cường độ liên kết tính cho tổng thể viên xây sẽ giảm. Tính công tác của hỗn hợp vữa 7 cần được kiểm soát tốt trong quá trình thi công. 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 xi măng - Vữa vôi - Vữa thạch cao - Vữa hỗn hợp (xi măng – vôi; xi măng – đất sét) b. Phân loại theo khối lượng thể tích 3 - Vữa nặng ρV > 1500 kg/m 3 - Vữa nhẹ ρV ≤ 1500 kg/m c. Phân loại theo công dụng - Vữa xây - Vữa hoàn thiện thô và mịn 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 trung bình của mẫu thử sau 28 ngày, tính theo MPa.

KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY CHO GẠCH KHÔNG NUNG. Khái niệm gạch không nung Gạch không nung là một loại gạch mà sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạt các 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. 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.

8 - 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. - Sản phẩm có khả năng cách âm, cách nhiệt, phòng hỏa, kích thước chuẩn xác, quy cách hoàn chỉnh hơn gạch đất nung. Rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây. 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 trong các cốt liệu sau đây: mạt đá, cát vàng, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp… Loại gạch này được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 75% tổng lượng gạch không nung) (Hình 1. 2 - Gạch xi măng cốt liệu thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80 kG/cm ), 3 khối lượng thể tích lớn (thường trên 1900 kG/m ), khả năng chống thấm tốt, cách âm cách nhiệt tốt, dễ sử dụng, dùng vữa thông thường. 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 khí chưng áp.

- Gạch bê tông bọt: Sản xuất bằng công nghệ tạo bọt trong kết cấu nên tỷ trọng 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) 9 - 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 giữa nhôm và Ca(OH)2 trong hỗn hợp bê tông tạo ra những bong bóng cỡ vi mô chứa H 2, 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 hoặc cắt thành hình dạng thiết kế.

Sản phẩm này tiếp tục được đưa vào nồi hấp (khí chưng áp), 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 tinh thể cứng tạo cường độ cao. Sau lúc này, vật liệu đã sẵn sàng để sử dụng (Hình 1. Gạch bê tông bọt Hình 1.

Gạch bê tông khí chưng áp 10 1. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VỮA XÂY HIỆN HÀNH TRONG XÂY DỰNG 1.