Kiến trúc - Xây dựng - Phần: Vật liệu xây dựng

Please purchase a personal license. Moân hoïc: Vaät lieäu xaây döïng TP.HCM, Tháng 01 Năm 2010 1. Khái niệm
Là một loại đá nhân tạo, được chế tạo bằng cách trộn và làm rắn chắc hỗn hợp chất kết dính, nước, cốt liệu nhỏ, (phụ gia).
Vữa khác bê tông:  Thi công: lớp mỏng, không đầm nén → độ dẻo cao, I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI lượng nước nhào trộn lớn  Điều kiện làm việc → nước dễ bay hơi → cần có tính giữ nước tốt  Cần có tính dính kết tốt với vật liệu xây 2 2. Phân loại a. Theo khối lượng thể tích  Vữa nặng: γ0 ≥ 1500 kg/m3  Vữa nhẹ: γ0 < 1500 kg/m3 b. Theo chất kết dính  Vữa xi măng I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI  Vữa vôi  Vữa hỗn hợp xi măng – đất sét  Vữa thạch cao 3 2. Phân loại c. Theo phạm vi sử dụng  Vữa xây: liên kết gạch đá  Vữa trát: bảo vệ và trang trí bề mặt công trình  Vữa chèn mối nối các chi tiết trong nhà lắp ghép  Vữa đặc biệt: I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI  Vữa chống acide  Vữa chống thấm  Vữa chịu nhiệt  Vữa chống phóng xạ  Vữa giếng khoan 4 1. Cát
Là bộ xương chính của vữa
Tác dụng:  Chống co thể tích  Tăng sản lượng vữa
Nguồn gốc: II. THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHẾ TẠO VỮA  Cát tự nhiên  Cát nhân tạo 5 1. Cát
Yêu cầu kỹ thuật của cát (TCVN 7570:2006) II. THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHẾ TẠO VỮA Các chỉ tiêu Mức theo mác vữa (MPa) ≤ 7.5 > 7.5 1. Modulus độ lớn không nhỏ hơn 0.7 1.5 6 2. Sét cục và các tạp chất dạng cục, không lớn hơn (%) 0.5 3. Lượng hạt lớn hơn 5mm, không quá (%) 5 4. Hàm lượng bụi, bùn, sét, không lớn hơn (%) 10 5. Lượng hạt nhỏ hơn 0.14mm, không lớn hơn (%) 35 6. Hàm lượng tạp chất hữu cơ, so màu không thẫm hơn Màu chuẩn 7. Khả năng phản ứng kiềm-silic, nằm trong vùng Vô hại 2. Chất kết dính
Chọn loại CKD:  Rvữa = 0.2 – 0.4MPa, môi trường khô ráo → dùng vôi nhuyễn, thạch cao  Rvữa = 1.0 – 7.5MPa, môi trường khô hoặc ẩm ít → dùng vữa hỗn hợp II. THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHẾ TẠO VỮA  Rvữa = 10 – 20MPa, môi trường ẩm → dùng xi măng
Chọn CKD cần lưu ý khả năng giữ nước khi thi công 7 3. Phụ gia
Sử dụng như bê tông  Phụ gia tăng dẻo  Phụ gia trơ: tăng sản lượng 4. Nước
Nước sạch II. THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHẾ TẠO VỮA 8 1. Tính dẻo
Là khả năng tự dàn đều thành lớp mỏng và trải đều trên nền → dễ thi công, đảm bảo chất lượng khối xây
Được biểu diễn bằng độ cắm sâu OK (cm) (TCVN 3121:1979 → TCVN 3121-3:2003) III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD 1. Giá đỡ 9 2. Kẹp di động 3. Vạch chia 4. Ốc vặn 5. Thanh kim loại 6. Côn kim loại 7. Cần quay 8. Bảng chia 9. Phễu 1. Tính dẻo
Lựa chọn độ cắm sâu OK dựa vào:  Nền xây đặc hay rỗng, khô hay ẩm  Thời tiết nóng bức hay ẩm ướt  Điều kiện thi công: cơ giới hay thủ công
Vữa xây gạch: OK = 7 ÷ 10cm III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD
Vữa xây đá: OK = 4 ÷ 7cm
Vữa xây đá có đầm rung: OK = 1 ÷ 3cm
Tính dẻo của vữa phụ thuộc vào:  Lượng nước nhào trộn  Loại và hàm lượng CKD 10 2. Khả năng giữ nước của vữa
Được biểu thị qua phần trăm tỷ lệ giữa độ lưu động của hỗn hợp vữa sau khi chịu hút ở áp lực chân không và độ lưu động của hỗn hợp vữa ban đầu: III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD %100 1 2 ×= S SGn S1– độ dẻo của hỗn hợp vữa ban đầu, cm S2– độ dẻo của hỗn hợp vữa sau khi hút chân không, cm
Vữa vôi và vữa hỗn hợp: Gn = 75%
Vữa xi măng: Gn = 60% 11 3. Độ phân tầng của hỗn hợp vữa
Hỗn hợp vữa cần có:  Độ đồng nhất cao,  Không bị phân tầng khi vận chuyển hoặc để lâu không dùng
Được xác định bằng khuôn thép trụ tròn xoay (TCVN III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD 3121:1979 → TCVN 3121-3:2003) gồm 3 ống kim loại rời nhau. 12 3. Độ phân tầng của hỗn hợp vữa
Trình tự:  Cho hỗn hợp vữa vào khuôn, rung 30giây  Kéo trượt ống 1 trên bản 4, lấy vữa trong III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD ống 1 ra, cho vào chảo, trộn 30 giây, xác định độ dẻo S1  Kéo trượt ống 2 trên bản 5, bỏ vữa ống 2 đi. Cho vữa trong ống 3 vào chảo, trộn 30 giây, xác định độ dẻo S3
Độ phân tầng: Pt = 0.07(S13 – S33), cm3 ≤ 30 cm3 13 4. Cường độ của vữa
Mác vữa là giới hạn cường độ chịu nén trung bình của  mẫu có hình lập phương cạnh 7.07cm,  đúc trên nền xốp,  được dưỡng hộ 28 ngày  trong điều kiện tiêu chuẩn (27±20C, độ ẩm tuỳ thuộc III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD vào loại CKD sử dụng)
Mác thông dụng: 5, 15, 25 (MPa) 14 4. Cường độ của vữa a. Vữa XM, vữa hỗn hợp XM-vôi trên nền không hút nước
Phụ thuộc  Chủng loại, cường độ, hàm lượng CKD  Tỷ lệ N/CKD  Chất lượng cát, phụ gia III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD  Điều kiện môi trường dưỡng hộ Với Rx – mác xi măng, MPa X – lượng xi măng dùng cho 1m3 cát vàng, kg N – nước dùng cho 1m3 vữa, lit 15 MPa N XRR x ,3.04.0       −= 4. Cường độ của vữa b. Vữa trên nền xốp
Chỉ phụ thuộc vào lượng xi măng Với Rx – mác xi măng, MPa X – lượng xi măng dùng cho 1m3 cát, tấn III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD ( ) MPaXKRR x ,405.0 +−= K – hệ số tuỳ thuộc cốt liệu  Cát hạt lớn: K = 2.2  Cát hạt trung bình: K = 1.8  Cát hạt nhỏ: K = 1.4 16 4. Cường độ của vữa b. Vữa trên nền xốp
Có thể dùng công thức gần đúng: Với X – lượng xi măng dùng cho 1m3 cát, w = 1 – 2%, hạt trung III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD kgx RK RX x v ,1000 1 = bình, kg Rv - mác vữa thiết kế Rx – mác xi măng, MPa K1 – hệ số chất lượng vật liệu (tra bảng) 17 4. Cường độ của vữa b. Vữa trên nền xốp III. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA VỮA XD Modulus độ lớn của cát Hệ số K1 Xi măng Portland thường Xi măng Portland puzoland 18 0.7 – 1 0.71 0.80 1.1 – 1.3 0.73 0.82 1.31 – 1.5 0.79 0.89 > 1.51 0.88 1 1. Vữa xây a. Xác định độ dẻo của vữa xây IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA Loại kết cấu xây Độ dẻo vữa OK (cm) Nền rỗng hay trời nóng Nền đặc hay trời lạnh Xây gạch đất sét 8 – 10 6 – 8 19 Xây gạch xỉ 7 – 9 5 – 7 Xây đá hộc 5 – 7 1 – 5 Xây gạch, đá có chấn động 2 – 3 1 – 2 1. Vữa xây b. Cấp phối vữa vôi
Không tính, tuỳ thuộc chất lượng vôi để chọn cấp phối  Vôi cấp 3 → vôi : cát = 1 : 2  Vôi cấp 2 → vôi : cát = 1 : 3  Vôi cấp 1 → vôi : cát = 1 : 4 IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA 20 1. Vữa xây c. Cấp phối vữa hỗn hợp xi măng – vôi
Biểu diễn: 1 : V : C (theo thể tích) Với 1 – đơn vị thể tích xi măng V, C – thể tích vôi, cát ứng với 1 đơn vị thể tích xi măng
Phương pháp: IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA  Tra bảng (định mức vật tư)  Dùng công thức thực nghiệm 21 1. Vữa xây c. Cấp phối vữa hỗn hợp xi măng – vôi  Dùng công thức thực nghiệm: (đối với nền xốp) Rv = K.Rx.(X1 – 0.05) + 4 C = γ0x / X1 V = 0.15C – 0.30 IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA Với:γ0x - khối lượng thể tích của xi măng, T/m3 X1– khối lượng xi măng cho 1m3 cát, Tấn K – hệ số phụ thuộc vào chất lượng cát, o cát lớn: K = 2.2; o cát trung bình: K = 1.8; o cát nhỏ: K = 1.4 22 1. Vữa xây d. Cấp phối vữa xi măng
Phương pháp:  Tra bảng (định mức vật tư 1784 - 2007) IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA 23 1. Vữa xây d. Cấp phối vữa xi măng
Phương pháp:  Tính toán sơ bộ kết hợp thực nghiệm (1). Tính sơ bộ lượng X cho 1m3 cát: (2). Kiểm tra bằng thực nghiệm IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA Kgx RK RX x v ,100 1 = - Kiểm tra độ dẻo: tăng cát + xi măng nếu quá nhão hoặc tăng nước nếu quá khô - Kiểm tra cường độ (28 ngày tuổi) (3). Biểu diễn cấp phối: 24 x cx V VV 0 00 1 :1: = 2. Vữa trát a. Đặc tính vữa trát
Vữa trát có tác dụng bảo vệ cốt xây, trang trí công trình
Vữa nên trát thành 3 lớp mỏng  Lớp trát dự bị 1: dày 3 – 8mm, cần độ dẻo cao, bám dính tốt với cốt xây IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA  Lớp đệm 2: dày 5 – 12mm, ít dẻo hơn, làm kết cấu bằng phẳng  Lớp trang trí 3: dày 2mm, có thể pha bột màu, làm bề mặt nhẵn mịn Khi lớp trước đã ninh kết và bắt đầu rắn chắc thì trát lớp kế tiếp. 25 2. Vữa trát a. Đặc tính vữa trát
Vữa trát cần nhão và giữ nước tốt hơn vữa xây, chất kết dính thường dùng nhiều hơn, có thể dùng cả vôi.
Yêu cầu:  Vôi (nếu có) được tôi, lọc kỹ hơn IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA  Cát mịn hơn  Vữa nhào trộn kỹ, độ dẻo tốt  Yêu cầu bảo dưỡng tốt 26 2. Vữa trát b. Cấp phối vữa trát *Dùng vữa vôi:
Trát lớp dự bị: dùng vôi cấp 2 (nhuyễn), cấp phối V:C = 1:3
Trát lớp trang trí: vôi cấp 2 (nhuyễn), cấp phối V:C = 1:2 * Dùng vữa hỗn hợp xi măng-vôi: IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA
Trát tường ngoài nhà nơi ẩm ướt: X:V:C = 1:0.5:6; 1:1:6
Trát tường trong nhà: X:V:C = 1:2:9 * Dùng vữa xi măng:
X : C = 1 : 3.5 đến 1 : 6 27 2. Vữa trát c. Vữa trang trí
Để trát lớp ngoài cùng, rất mỏng, có nhiều màu sắc
CKD là vôi tôi, bột vôi sống, XM (thường là XM trắng hoặc màu)
Bột màu: bột nhân tạo hoặc bột đá, cát hoa cương IV. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA
Có thể trộn 50% cát cỡ (0.15 – 2.5mm) và 50% cốt liệu thô (5 – 10mm) để tạo bề mặt gồ ghề
Sử dụng máy mài nhẵn và đánh bóng nếu muốn tạo bề mặt trơn. 28 1. Vữa trát chống thấm
Trát bên ngoài kết cấu
Thường dùng vữa xi măng, có thể thêm phụ gia chống thấm 2. Vữa chèn giãn nở
Dùng để chèn hoặc lấp đầy các mối nối, các khe
Yêu cầu phải có độ dẻo cao (thi công rót hoặc bơm) V. VỮA ĐẶC BIỆT 3. Vữa phun khô
Được phun khí nén bằng thiết bị với áp lực cao
Thành phần: xi măng, cát được trộn khô, sau đó trộn nước tại đầu vòi phun
Ứng dụng: sửa chữa, gia cố, bảo vệ công trình 29 Sơ đồ thiết bị công nghệ phun khô bê tông A. Máy nén khí B. Máy phân phối liệu; 1. Vòi phun 2. Van nước 3. Nắp đậy hình nón 4. Đĩa phân phối liệu 5. VỮA ĐẶC BIỆT 5. Động cơ điện 3 pha 6. Ống dẫn liệu cao su chịu áp lực 7. Van điều chỉnh khí nén 8. Ống dẫn khí nén 9. Thùng chứa nước thi công 10. Ống dẫn nước 11. Bình tách ẩm khí nén. 30 Keát thuùc chöông 6 Caûm ôn! 31 Tài liệu tham khảo
[1] Th.S Huỳnh Thị Hạnh – Bài giảng Vật liệu Xây dựng đại cương – Bộ môn VLXD - ĐH Bách Khoa, 2006
[2] PGS.TS Phùng Văn Lự, PGS.TS Phạm Duy Hữu, TS. Phan Khắc Trí – Vật liệu xây dựng – NXB Giáo dục, 2005 32