Đề tài Nghiên cứu xác định độ phóng xạ tự nhiên trong các loại vật liệu xây dựng chủ yếu và bước đầu đánh giá liều chiếu do chúng gây ra.

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
__________________________________




BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ
NĂM 2007-2008



NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỘ PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN TRONG CÁC
LOẠI VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHỦ YẾU VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ
LIỀU CHIẾU DO CHÚNG GÂY RA
(
Maõ soá: ĐT.07/07-09/NLNT)








Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu Hạt nhân
Chủ nhiệm đề tài: ThS., NCV Lê Như Siêu

ĐÀ LẠT, 03/2010


BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
__________________________________




BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ
NĂM 2007-2008



NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐỘ PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN TRONG CÁC
LOẠI VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHỦ YẾU VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ
LIỀU CHIẾU DO CHÚNG GÂY RA
(
Maõ soá: ĐT.07/07-09/NLNT)

Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu Hạt nhân
Chủ nhiệm đề tài: ThS., NCV Lê Như Siêu







ĐÀ LẠT, 03/2010


1
DANH SÁCH
NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI


TT Họ và tên Học hàm, học vị Nơi công tác
1 Lê Như Siêu ThS, NCV Viện Nghiên cứu Hạt nhân
2
Nguyễn Thanh Bình CN, NCV
Viện Nghiên cứu Hạt nhân
3
Phan Sơn Hải ThS, NCVC
Viện Nghiên cứu Hạt nhân
4

Mai Thị Hường CN, NCV
Viện Nghiên cứu Hạt nhân
5
Nguyễn Thị Linh ThS, NCV
Viện Nghiên cứu Hạt nhân
6
Nguyễn Văn Mai CN, NCV
Trung tâm Kỹ thuật Hạt nhân
Tp. HCM
7
Nguyễn Trọng Ngọ ThS, NCVC
Viện Nghiên cứu Hạt nhân
8
Nguyễn Văn Phúc ThS, NCV
Viện Nghiên cứu Hạt nhân
9
Phạm Hùng Thái ThS, NCV
Viện Nghiên cứu Hạt nhân
10
Trương Ý ThS, NCVC
Viện Nghiên cứu Hạt nhân



CÁC CƠ QUAN, ĐƠN VỊ PHỐI HỢP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI


1. Trung tâm Hạt nhân Tp. Hồ Chí Minh
2. Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân Hà Nội

2
MỤC LỤC
Trang
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ABSTRACT
TÓM TẮT
MỞ ĐẦU
PHẦN I. TỔNG QUAN
1.1. CÁC LOẠI VẬT LIỆU XÂY DỰNG VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG.
1.2. KHOÁNG SẢN VẬT LIỆU XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM.
1.3. ĐỘ PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN TRONG VẬT LIỆU XÂY DỰNG.

1.3.1. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên.
1.3.2. Hoạt độ các đồng vị phóng xạ tự nhiên.
1.4. NỒNG ĐỘ RADON TRONG KHÔNG KHÍ.
1.5. LIỀU BỨC XẠ DO CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN.
1.6. SUẤT XẢ KHÍ RADON TRONG VẬT LIỆU XÂY DỰNG.
1.7. CÁC TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM VỀ PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN
TRONG VẬT LIỆU XÂY DỰNG VÀ NỒNG ĐỘ KHÍ RADON TRONG NHÀ
Ở.
1.7.1. Phương pháp xây dựng tiêu chuẩn theo UNSCEAR.
1.7.2. Các quy định, tiêu chuẩn về hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây
dựng của một số nước.
1.7.3. Các nguyên lý bảo vệ bức xạ liên quan đến độ phóng xạ tự nhiên trong
vật liệu xây dựng của Ủy ban Châu Âu về Bảo vệ Bức xạ.
1.7.4. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 397:2007, quy định mức an
toàn về hoạt độ phóng xạ tự nhiên của vật liệu xây dựng.
1.7.5. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7889:2008, quy định mức nồng độ phóng xạ
khí radon trong nhà.
PHẦN II. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
2.1. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TỰ
NHIÊN TRONG MẪU VẬT LIỆU XÂY DỰNG.
2.1.1. Thiết bị
.
2.1.2. Đóng mẫu.
2.1.3. Thủ tục phân tích.
2.2. PHƯƠNG PHÁP ĐO NỒNG ĐỘ RADON TRONG KHÔNG KHÍ NHÀ Ở.
2.2.1. Thiết bị.
2.2.2. Quy trình thực hiện.
2.3. PHƯƠNG PHÁP ĐO SUẤT XẢ KHÍ RADON TRONG MẪU VẬT LIỆU XÂY
DỰNG.
2.3.1. Phương pháp đo suất xả radon dùng detector vết hạt nhân chất rắn.

4
7
9
12
12
22
26
26
27
33
36
38
39


39
40

43

44

45

47
47

47
48

48
56
56
58
60

60

3
2.3.1.1. Cơ sở lý thuyết.
2.3.1.2. Quy trình thực hiện.
2.3.1.3. Tính toán kết quả.
2.3.2. Phương pháp đo suất xả radon dùng thiết bị RAD7.
2.3.2.1. Thiết bị.
2.3.2.2. Quy trình thực hiện.
2.4. PHƯƠNG PHÁP ĐO SUẤT LIỀU GAMMA.
2.4.1. Phương pháp đo suất liều gamma hiện trường.
2.4.2. Phương pháp đo suất liều gamma dùng liều kế nhiệt phát quang
2.5. PHƯƠNG PHÁP THU GÓP VÀ XỬ LÝ MẪU VẬT LIỆU XÂY DỰNG.
PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. NGHIÊN CỨU CHUẨN HÓA PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ GAMMA MẪU
VẬT LIỆU XÂY DỰNG.
3.2. HOẠT ĐỘ CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN TRONG MẪU VẬT
LIỆU XÂY DỰNG.
3.3. CHỈ SỐ HOẠT ĐỘ, SUẤT LIỀU, LIỀU HIỆU DỤNG NĂM DO VẬT LIỆU
XÂY DỰNG.
3.3.1. Chỉ số hoạt độ.
3.3.2. Suất liều, liều hàng năm gây ra từ vật liệu xây dựng.
3.4. SUẤT LIỀU HIỆU DỤNG TẠI 2 VỊ TRÍ TP. HỒ CHÍ MINH VÀ TP. ĐÀ LẠT.
3.5. NỒNG ĐỘ KHÍ RADON TRONG NHÀ Ở TẠI 2 VỊ TRÍ TP. HỒ CHÍ MINH

VÀ TP. ĐÀ LẠT.
3.5.1. Nồng độ radon trong một số kiểu nhà ở tại Tp. Hồ Chí Minh.
3.5.2. Nồng độ radon trong một số kiểu nhà ở tại Tp. Đà Lạt:
3.6. SUẤT XẢ KHÍ RADON TỪ MẪU VẬT LIỆU XÂY DỰNG
KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
PHỤ LỤC
GIẢI TRÌNH KINH PHÍ


60
64
66
66
66
66
69
69
69
73
75
75

82

86

86
88
90

92

92
95
98
103
105
110
170








4
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ADC: Analog-to-digital converter (Bộ biến đổi tương tư - số)
CE: Chemical etching (Tẩm thực hóa học)
EC: European commission (Ủy ban Châu Âu)
ECE: Electrochemical etching (Tẩm thực điện hóa)
EPA: U.S. Environmental Protection Agency (Cơ quan Bảo vệ Môi trường, Mỹ)
EU: European Union (Liên minh Châu âu)
ICRP: International Commission on Radiological Protection (Ủy ban Quốc tế về Bảo vệ Bức
xạ)
RAD7: Radon detector, model 7 (Detector đo radon cấu hình 7).
SSNTD: Solid state nuclear track detector (Detector vết hạt nhân chất rắn)

TLD: Thermoluminescence detector (Liều kế nhiệt phát quang)
TTKTHN Tp. HCM: Trung tâm Kỹ thuật Hạt nhân Tp. Hồ Chí Minh
UNSCEAR: United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (Ủy ban
Khoa học Liên hợp quốc về Tác động Bức xạ)
Viện KHKTHN: Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân
Viện NCHN: Viện Nghiên cứu Hạt nhân
Viện NLNTVNL: Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam
WHO: World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới)


5
ABSTRACT
It is always possible radiological risks to human health caused by natural and artificial
radionuclides (included the external and internal exposure) with an average total effective dose
of 2.96 mSv/year. Naturally occurring radioactive materials (NORMs) are the major sources
which cause exposure to people by ionizing radiation of about 2.42 mSv/year (worldwide
value). Materials derived from rocks and soils contain mainly natural radionuclides of the U
and Th series, and K-40. These radionuclides pose exposure risks externally due to their
gamma-ray emissions and internally due to radon and its progeny which emit alpha particles
with the contributions of 31% and 54%, respectively to the total of annual effective dose
caused by the NORMs. In the uranium series, the decay chain segment starting from radium is
radiologically the most important and, therefore, reference is often made to radium instead of
uranium. The worldwide average concentrations of radium, thorium and potassium in the
earth’s crust are about 40, 40 and 400Bq/kg, respectively (UNSCEAR, 1993 & 2000).
Building materials are commonly originated from rocks and soils and also contain the
NORMs. In order to be able to assess radiological risk linking to standards and regulatories on
natural radioactivity in building materials, it is important to study the levels of radiation
emitted from them. Investigation levels can be derived for practical monitoring purposes.
Because more than one radionuclide contribute to the dose, it is practical to present
investigation levels in the form of an activity concentration index. The activity concentration

index should also take into account typical ways and amounts in which the material is used in
a building. The activity concentration index shall not exceed the limited value depending on
the dose criterion and the way and the amount the material is used in a building.
The most important source of indoor radon is the underlying soil but in some cases the
building materials may be an important source. In some cases, the main part of indoor radon
on the upper floors of a building originates from building materials. Typical indoor radon
concentration due to building materials is about 40 Bq/m
3
, but in some zones and in rare cases
it may rise up to greater than 1000 Bq/m
3
. The amount of radium in building materials should
be restricted at least to a level where it is unlikely that it could be a major cause for exceeding
the design level of 200 Bq/m
3
for indoor radon in future constructions.
The relationship between Ra-226 specific radioactivity in building materials and indoor
radon of a room is expressed by a linear parameter of radon exhalation rate. When the radon
exhalation rates from all of the building materials in a house are available, the potential of
indoor radon of that house can be determined.
The above mentioned subjects have been studied and developed completely in many
countries and there are a lot of research works issued while the data of natural radioactivity,
indoor radon or radon exhalation rate of Vietnam are rarely and confusingly. The project on
“Investigation and determination on natural radioactivity in commonly building materials used
in Vietnam and initial assessment on radiation exposure caused by them” has been
programmed and carried out for two years in order to solve the problem; and that aims to
contribute more effectively to environmental radioactivity protection affair and human health
of public and to support technical aspects in hazard exposure reduction.
The established methods were applied in this investigation, included: (1) the
determination method of natural radioactivity in building materials samples using by low level

gamma background spectrometer; (2) the indoor radon measuring method accompanied with

6
RAD7; (3) the determination method of radon exhalation rate in building materials samples
using solid state nuclear track detectors and/or RAD7; (4) the methods of gamma dose rate
measurement with portable device and thermoluminescence dosimeter (TLD); and (5) the
method of collection and preparation for building materials samples.
Typical results of the project are as follows:
Summarization on the gathered information/document related to research contents of the
project, included: (1) characteristic and properties of building materials; (2) building materials
minerals in Vietnam; (3) natural radioactivity in building materials and indoor radon; (4)
radon exhalation from building materials; (5) radiation protection principles; and (6)
international and national regulatories related to this subjects.
Obtaining the data of existent levels of natural radioactivity (U-238, Ra-226, Th-232 and
K-40) in 218 samples over 11 kinds of building materials which are dominant used in Vietnam
(cement, sand, red-clay brick, gypsum, gravel aggregate, lime/limestone, glazed tile, granite,
marble); the data of indoor radon concentration and radiation doses in 40 houses (versus to
climate seasons) of 2 selected sites (Hochiminh city and Dalat city); the data of radon
exhalations from 50 building materials samples. The obtained data in this investigation reflect
to the actual state and to be compared with the corresponding reported data of other countries.
The specific radioactivities of the different building materials samples varied from 0.89
÷ 412.50, 0.18 ÷ 395.28, 0.10 ÷ 266.52 and 0.8 ÷ 2006.8 Bq/kg with the average values of
55.57, 52.09, 55.70 and 593.5 Bq/kg for U-238, Ra-226, Th-232 and K-40, respectively. The
obtained results shown that the average specific radioactivities in investigated building
materials were higher in comparison with the worldwide average concentrations of radium,
thorium and potassium in the earth’s crust about of 1.30, 1.39, 1.48 times, respectively; the
enhanced concentration values were sometimes felling into granite tiles, especially imported
granite tiles. The activity concentration index and the annual effective dose were evaluated to
assess the potential radiological hazard associated with these building materials. The results
shown that the activity concentration indexes of some glazed tile, granite samples were

exceeded unit; the activity concentration indexes of some building materials kinds with major
contribution in buildings, for examples, sand, gravel aggregate, red-clay brick samples were
exceeded the recommendation value. The evaluated annual effective doses for a model room
(dimensions of 4 m × 5 m × 2.8 m; thickness of 20 cm, and density of 2.35 g/cm
3
), in which
the structures in a building causing the irradiation to be concerned shown that the potential of
exceed the limit was possible.
The dose rates of observed houses in Hochiminh city varied from 0.11 ÷ 0.16 μSv/h with
the average value of 0.12 μSv/h. The dose rates of observed houses in Dalat city varied from
0.19 ÷ 0.29 μSv/h with the average value of 0.23 μSv/h that was higher 1.92 times in
comparison with Hochiminh city.
The indoor radon of observed houses in Hochiminh city varied from 0.9 ÷ 42.4 Bq/m
3

with the average value of 7.4 Bq/m
3
. The indoor radon of observed houses in Dalat city varied
from 1.4 ÷ 243.0 Bq/m
3
with the average value of 29.5 Bq/m
3
. The obtained data shown that
indoor radon increased towards the night and reached the peak of indoor radon at early
morning time; the indoor radon of some observed houses in Dalat city at peaks was exceeded
in comparison with the design level (200Bq/m
3
). As a result, it is high potential risk of public
internal dose of local people.

7
The average values of radon mass exhalation rates of the different building materials
samples were 0.0101, 0.0400, 0.0131, 0.0072, 0.0318, 0.0028, 0.0082, and 0.0051 Bq/kg/h for
sand, gravel aggregate, imported granite, marble, local granite, glazed tile, red-clay brick and
cement, respectively. The average values of radon exhalation fraction (10
-3
h) were 0.4359,
0.6843, 0.4895, 0.9011, 0.4503, 0.0323, 0.1136, and 0.1413 for sand, gravel aggregate,
imported granite, marble, local granite, glazed tile, red-clay brick and cement, respectively. By
using the obtained data of radon mass exhalation rates, indoor radon concentration was
calculated for a model room (dimensions of 4 m × 5 m × 2.8 m; thickness of 20 cm, and
density of 2.35 g/cm
3
), in which the structures in a building causing the irradiation to be
concerned, and the results shown that the potential of exceed the recommendation value was
possible.


8
TÓM TẮT
Con người sống trên mặt đất luôn bị chiếu xạ (bao gồm chiếu xạ ngoài và trong) bởi các
nguồn phóng xạ tự nhiên và nhân tạo với liều trung bình khoảng 2,96 mSv/năm; trong đó có
đến 2,42 mSv/năm (khoảng 82%) gây ra do các đồng vị phóng xạ tự nhiên.
Các đồng vị phóng xạ tự nhiên chủ yếu gây ra liều chiếu lên người là các đồng vị thuộc
các chuỗi urani, thori và K-40. Tia bức xạ phát ra từ các đồng vị này gây nên chiếu ngoài đến
người, liều này đóng góp khoảng 31% vào liều chiếu do các đồng vị phóng xạ tự nhiên. Bên
cạnh đó, trong số các đồng vị của chuỗi urani có radon, là chất khí phóng xạ xả vào không khí,
gây nên chiếu trong rất nguy hại do việc hít thở radon và con cháu của nó, liều này đóng góp
khoảng 54% vào liều chiếu do các đồng vị phóng xạ tự nhiên.
Tất cả các vật liệu xây dựng đều chứa các lượng khác nhau của các nhân phóng xạ tự

nhiên. Trong chuỗi urani, phần chuỗi phân rã từ radi là có ý nghĩa nhất về mặt bức xạ và, bởi
vậy, việc xem xét thường được thực hiện đối với radi thay vì uran. Hàm lượng trung bình toàn
cầu của radi, thori và kali trong vỏ quả đất khoảng 40, 40 và 400 Bq/kg, tương ứng. Tiêu
chuẩn đánh giá cho liều chiếu ngoài do các đồng vị phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây dựng
thông qua chỉ số hoạt độ I, mà khi sử dụng với số lượng lớn chỉ số này không vượt quá đơn vị.
Theo UNSCEAR, nguồn đóng góp đáng kể nhất của khí radon trong nhà là từ đất phía
dưới nền nhà. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, vật liệu xây dựng cũng có thể là một nguồn
quan trọng mà phần lớn khí radon khuếch tán vào nhà là từ chúng. Hàm lượng radon trong nhà
trung bình khoảng 40 Bq/m
3
, nhưng ở một số trường hợp, có thể lớn hơn 1000 Bq/m
3
. Tiêu
chuẩn đánh giá cho liều chiếu trong là mức thiết kế đối với nồng độ radon trung bình hàng
năm của các công trình xây dựng mới không vượt 200 Bq/m
3
.
Mối liên hệ giữa hoạt độ riêng của Ra-226 có trong vật liệu xây dựng của một tòa nhà và
nồng độ của khí radon trong nhà được biểu diễn theo tham số phụ thuộc tuyến tính là suất xả
khí radon. Vì vậy, xác định được tham số này trong các loại vật liệu xây dựng có thể đánh giá
được nồng độ khí radon khả dĩ có trong nhà ở.
Trên thế giới các vấn đề trên đã được nghiên cứu phát triển khá toàn diện, trong khi đó ở
Việt Nam, các số liệu về độ phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây dựng, về nồng độ khí radon
trong nhà ở, về suất xả khí radon từ vật liệu xây dựng còn ít và rời rạc. Vì thế, đề tài “Nghiên
cứu xác định độ phóng xạ tự nhiên trong các loại vật liệu xây dựng chủ yếu và bước đầu đánh
giá liều chiếu do chúng gây ra” đã được xây dựng và thực hiện trong 2 nă
m nhằm góp phần
cho công tác bảo vệ môi trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng và làm cơ sở cho các biện pháp
giảm thiểu liều chiếu trong nhà.
Các nội dung cụ thể được đặt ra bao gồm: (1) Phương pháp thu góp và xử lý mẫu vật liệu

xây dựng; (2) chuẩn hóa phương pháp đo trên hệ phổ kế gamma bán dẫn phông thấp để xác
định độ phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây dựng; (3) phương pháp đo nồng độ radon trong
không khí nhà ở dùng thiết bị RAD7; (4) phương pháp đo suất xả khí radon dùng detector vết
hạt nhân chất rắn và/hoặc dùng thiết bị RAD7; và (5) phương pháp đo suất liều gamma hiện
trường và liều kế nhiệt phát quang (TLD).
Các kết quả chính của đề tài có thể được tóm tắt như sau:
Thu thập tài liệu, tìm hiểu, tổng hợp một số vấn đề có liên quan đến nội dung nghiên cứu
của đề tài, gồ
m: đặc trưng, tính chất của các loại vật liệu xây dựng; các khoáng sản vật liệu

9
xây dựng ở Việt Nam; độ phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây dựng và nồng độ khí radon
trong nhà ở trong nước và thế giới; suất xả khí radon từ vật liệu xây dựng; các nguyên lý bảo
vệ bức xạ; và các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam liên quan.
Thu nhận bộ số liệu về mức hiện hữu của các đồng vị phóng xạ tự nhiên (U-238, Th-232,
Ra-226 và K-40) trong 218 mẫu của hơn 11 loại vật liệu xây dựng chủ yếu được sử dụng ở
Việt Nam (cát, đá dăm, đá ốp lát trong nước và nhập ngoại có nguồn gốc từ granite và marble,
gạch xây, gạch men, đá vôi/vôi, thạch cao, xi măng, và các loại khác); bộ số liệu về nồng độ
radon, liều bức xạ trong không khí đối với 40 nhà ở (theo các mùa khí hậu) tại các vùng chọn
lọc (Tp. Hồ Chí Minh, Tp. Đà Lạt); bộ số liệu về suấ
t xả khí radon của hơn 50 mẫu vật liệu
xây dựng. Các số liệu thu nhận được phản ánh chính xác hiện trạng và được phân tích, so sánh
với các nghiên cứu tương tự trên thế giới.
Dải hoạt độ riêng của các đồng vị phóng xạ tự nhiên trong 218 mẫu vật liệu xây dựng
thu góp được là 0,89 - 412,50; 0,18 - 395,28; 0,10 - 266,52 và 0,8 - 2006,8 Bq/kg với các giá
trị trung bình là 55,57; 52,09; 55,70 và 593,5 Bq/kg tương ứng cho U-238, Ra-226, Th-232 và
K-40. Các kết quả cho thấy hàm lượng phóng xạ tăng cao ở các loại v
ật liệu có nguồn gốc từ
đá granít, đặc biệt là các loại đá granít nhập ngoại. Chỉ số hoạt độ và liều hàng năm do vật liệu
xây dựng đã được tính toán, cho thấy chỉ số hoạt độ trong nhiều mẫu của các loại vật liệu xây

dựng như gạch men, đá ốp lát có nguồn gốc từ granite vượt quá đơn vị. Chỉ số hoạt độ của một
số mẫu từ các loại vật liệu đóng góp chủ yếu vào cấu trúc nhà ở như cát, đá dăm, gạch xây
vượt quá tiêu chuẩn. Kết quả tính toán chỉ số hoạt độ và liều hàng năm do bức xạ gamma từ
vật liệu xây dựng dựa vào sự đóng góp của chúng vào cấu trúc tòa nhà đối với một phòng
chuẩn cho thấy khả năng vượt quá tiêu chuẩn khi sử dụng vật liệu ở một số địa phương là khả
dĩ.
Dải và giá trị trung bình của suất liều gamma trong nhà khu vực Tp. Hồ Chí Minh là
0,11 ÷ 0,16 và 0,12 μSv/giờ, tương ứng. Dải và giá trị trung bình của suất liều gamma trong
nhà khu vực Tp. Đà Lạt là 0,19 ÷ 0,29 và 0,23 μSv/giờ, tương ứng. Suất liều gamma trong nhà
ở Đà Lạt, trung bình cao gấp 1,92 lần so với Tp. Hồ Chí Minh.
Dải và giá trị trung bình nồng độ khí radon trong nhà ở đối với khu vực Tp. Hồ Chí
Minh là 0,9 ÷ 42,4; và 7,4 Bq/m
3
, tương ứng. Dải và giá trị trung bình nồng độ khí radon trong
nhà ở đối với khu vực Tp. Đà Lạt là 1,4 ÷ 243,0; và 29,5 Bq/m
3
, tương ứng. Kết quả cho thấy
rằng nồng độ khí radon tăng cao vào ban đêm và cao nhất vào lúc gần sáng; nồng độ radon tại
nhiều địa điểm ở Đà Lạt khi ở đỉnh điểm vượt quá giới hạn (>200Bq/m
3
), do đó có khả
năng/nguy cơ tiềm ẩn chịu liều bức xạ do chiếu trong là lớn.
Suất xả khối radon trung bình từ các loại vật liệu xây dựng: cát xây, đá dăm, đá ốp lát
granite nhập ngoại, đá ốp lát marble, đá ốp lát granite trong nước, gạch men, gạch xây, và xi
măng là 0,0101; 0,0400; 0,0131; 0,0072; 0,0318; 0,0028; 0,0082; và 0,0051 Bq/kg/giờ, tương
ứng. Hệ số xả (10
-3
giờ) của các loại vật liệu trên là: 0,4359; 0,6843; 0,4895; 0,9011; 0,4503;
0,0323; 0,1136; và 0,1413, tương ứng. Từ bộ số liệu về suất xả khối radon, nồng độ khí radon
trong nhà được tính toán dựa vào sự đóng góp của chúng vào cấu trúc tòa nhà đối với một

phòng chuẩn cho thấy khả năng vượt quá mức cho phép của radon khi sử dụng vật liệu của
một số địa phương là có thể có, chứng tỏ có sự phù hợp giữa các giá tr
ị tính toán và thực
nghiệm.

10
MỞ ĐẦU

Con người sống trên mặt đất luôn bị chiếu xạ (bao gồm chiếu xạ ngoài và chiếu xạ
trong) bởi các nguồn phóng xạ tự nhiên và nhân tạo với liều trung bình khoảng 2,96 mSv/năm;
trong đó có đến 2,42 mSv/năm (khoảng 82%) gây ra do các đồng vị phóng xạ tự nhiên [63].
Các đồng vị phóng xạ tự nhiên chủ yếu gây ra liều chiếu lên người là các đồng vị phóng
xạ trong các chuỗi urani, thori và K-40. Tia bức xạ phát ra từ các đồng vị này gây nên chi
ếu
ngoài đến người, liều này đóng góp khoảng 31% vào liều chiếu do các đồng vị phóng xạ tự
nhiên. Bên cạnh đó, trong số các đồng vị của chuỗi urani có radon, là chất khí phóng xạ xả vào
không khí, gây nên chiếu trong rất nguy hại do việc hít thở radon và con cháu của nó, liều này
đóng góp khoảng 54% vào liều chiếu do các đồng vị phóng xạ tự nhiên [63].
Vật liệu xây dựng phần lớn được chế tạo từ đất, đá lấy ở bề mặt trái đất, do đó nó cũng
chứa một lượng phóng xạ tự nhiên nhất định. Đánh giá độ phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây
dựng, đánh giá liều chiếu đối với con người, v.v…nhằm giảm thiểu liều chiếu, bảo vệ sức
khỏe cộng đồng là một vấn đề đã và đang được thế giới rất quan tâm nghiên cứu.
Trên thế giới các vấn đề trên đã được nghiên cứu phát triển khá toàn diện theo các hướng
sau đây: Xác định hoạt độ các đồng vị U, Th, K-40 trong các loại vật liệu xây dựng; xác định
mức nồng độ khí radon trong và ngoài nhà ở, đo xả radon trong hầm mỏ, khí đất và nước bằng
các kỹ thuật hạt nhân như đo radon bằng phương pháp hấp thụ trên than hoạt tính, phương
pháp dùng detector vết hạt nhân chất rắn (SSNTD),v.v ; đo suất xả radon từ đất, vật liệu xây
dựng, v.v vào môi trường; đánh giá sự đóng góp liều do radon vào liều bức xạ tự nhiên; cử
chỉ khí radon theo thời gian; nghiên cứu vận chuyển radon bằng phương pháp thống kê số học;
áp dụng các mô hình tính toán nồng độ radon từ các nguồn xả, v.v Ngoài ra, radon cũng

được nghiên cứu sử dụng như một chỉ thị cho một số quá trình môi trường, như dự báo động
đất, v.v…
Việc đo đạc nồng độ khí radon trong nhà do ảnh hưởng bởi công nghiệp và khai khoáng
đã được nghiên cứu và phát triển từ rất lâu. Sự ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người khi ở
mức cao về nồng độ radon trong nhà đã được phát hiện ở Châu Âu và Châu Mỹ làm nhận thức
của dân chúng về mức nguy hại do radon trong nhà ở ngày càng trở nên sâu sắc. Ngày nay
người ta đã biết rằng radon chính là nguồn nguy hại đóng góp l
ớn nhất từ sự chiếu xạ tự nhiên
lên dân chúng và nó được xem là nguồn chính gây nên ung thư phổi do bức xạ tự nhiên
(UNSCEAR 1988, 1993). Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) của Mỹ, khí phóng xạ
radon là nguồn nguy hại gây chết hàng vạn người hàng năm ở Mỹ do ung thư phổi chỉ sau
khói thuốc lá.
Hầu hết khí radon khuếch tán vào nhà từ đất, đá của nền đất và vật liệu xây dựng theo
các vết nứt củ
a nền đất; các mối tiếp giáp trong xây dựng; các vết nứt của tường; lỗ hổng từ
các ống dẫn; khoảng trống bên trong các vách tường; v.v…Nồng độ trung bình của khí radon
trong nhà ở khoảng 40Bq/m
3
và ở ngoài trời khoảng 10Bq/m
3
(UNSCEAR-1993). Giá trị nồng
độ radon trong nhà ở được khuyến cáo theo tiêu chuẩn của Mỹ là 150Bq/m
3
; theo EU, ICRP,
WHO, Úc và Israel là 200Bq/m
3
. EPA đã nghiên cứu và đưa ra các tài liệu về quy phạm và
hướng dẫn như sau: (1) Các nghiên cứu về liều do radon trong nhà ở và ảnh hưởng của chúng
đến sức khỏe dân chúng (
EPA Assessment of Risks from Radon in Homes, EPA 402-R-3-

003); (2) Hướng dẫn về bảo vệ bức xạ do radon trong nhà ở; các phương pháp đo đạc, đánh

11
giá nồng độ khí radon trong nhà ở; các khuyến cáo đối với các bước xử lý tiếp theo; hướng
dẫn về liều bức xạ do radon (Citizen's Guide to Radon - The guide to protecting yourself and
your family from radon, EPA 402-K02-006); (3) Hướng dẫn cho các cá nhân, tổ chức mua bán
nhà, thanh tra về lĩnh vực liên quan tới khí radon trong nhà (
Home Buyer's and Seller's Guide
to Radon, EPA 402-K-00-008); (4) Hướng dẫn cho các cá nhân, tổ chức có nhu cầu đo đạc và
đánh giá nồng độ radon trong nhà và mức khuyến cáo về nồng độ radon (
Consumer's Guide to
Radon Reduction, EPA 402-K-92-003); (5) Hướng dẫn cho các tổ chức xây nhà có kiến thức
về các biện pháp giảm thiểu radon trong nhà cho những công trình xây dựng mới (Building
Radon Out: A Step-by-Step
Guide on How to Build Radon-Resistant Homes, EPA 402-K-01-
002); (6) Tài liệu hướng dẫn cung cấp các thông tin cơ bản về các biện pháp giảm thiểu cho
các công trình xây dựng dân dụng (
Buying a New Home: How to Protect Your Family From
Radon, EPA 402-F-98-008); (7) Sổ tay hướng dẫn cung cấp các thông tin, khuyến cáo, và
hướng dẫn kỹ thuật cho các tổ chức cung ứng dịch vụ đo đạc sử dụng các phương pháp đo
radon và con cháu của chúng (
Indoor Radon and Radon Decay Product Measurement Device
Protocols, EPA 402-R-92-004); (8) Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật cho các phương pháp đo nồng
độ radon trong nhà ở (Protocols for Radon and Radon Decay Product Measurements in
Homes, EPA 402-R-93-003), v.v…
Ở Việt Nam, trước đây tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân (NCHN), nồng độ con cháu radon,
thoron trong không khí phòng làm việc ở các điều kiện thông gió khác nhau và ngoài trời đã
được đo đạc. Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân (KHKTHN) đã có những khảo sát về nồng
độ radon trong không khí hầm mỏ và trong một số kiểu nhà ở Hà Nội.
Viện KHKTHN, Viện NCHN, Trung tâm Kỹ thuật Hạt nhân Tp. HCM đã tiến hành sơ

bộ xác định hàm lượng các đồng vị phóng xạ tự nhiên trong một vài loại vật liệu xây dựng,
trong đó có đánh giá về suất xả khí radon từ vật liệu xây dựng.
Viện KHKTHN đã có những nghiên cứu về xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho phương pháp
ghi đo khí phóng xạ radon trong nhà ở. Viện Vật liệu Xây dựng, Bộ Xây dựng đã có nghiên
cứu về Dự thảo tiêu chuẩn Hoạt độ phóng xạ tự nhiên trong vật liệu xây dựng và nồng độ khí
radon trong nhà ở.
Như đã nói trên, ở Việt Nam các số liệu về nồng độ radon trong các loại nhà khác nhau,
số liệu về liều bức xạ do radon gây ra, số liệu về suất xả radon từ vật liệu xây dựng, v.v…còn
ít và rời rạc. Việc đo đạc độ phóng xạ khí radon trong nhà ở để đánh giá liều chiếu đối với con
người hướng tới việc xây dựng tiêu chuẩn phóng xạ đối với radon trong nhà, v.v…nhằm giảm
thiểu liều chiếu, bảo vệ sức khỏe cộng đồng là vấn đề đã và đang được thế giới rất quan tâm
nghiên cứu, do đó việc tiến hành đề tài nghiên cứu này là một nhu cầu cần thiết để góp phần
khắc phục các hạn chế nói trên.
Với các lý do trên, đề tài “Nghiên cứu xác định độ phóng xạ tự nhiên trong các loại v
ật
liệu xây dựng chủ yếu và bước đầu đánh giá liều chiếu do chúng gây ra” đã được phê duyệt và
thực hiện trong 2 năm (4/2007-4/2009), với kinh phí 350,0 triệu đồng.
Đề tài đặt ra với các mục tiêu sau:
Cung cấp số liệu về hàm lượng các đồng vị phóng xạ tự nhiên họ Urani, họ Thori và K-
40 trong các loại vật liệu xây dựng chính.
Bước đầu đánh giá liều chiếu trong nhà do các đồng vị phóng xạ tự nhiên nói trên gây
ra.

12
Cung cấp cơ sở khoa học kỹ thuật cho dự án Tổng điều tra và Đánh giá liều chiếu dân
chúng trong nhà ở Việt nam do vật liệu xây dựng.
Tạo cơ sở khoa học để tiến đến xây dựng TCVN về mức nồng độ radon trong nhà nhằm
giảm thiểu liều chiếu trong nhà.
Để đạt các mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu ứng dụng và triển khai thực nghiệm
sau đây đã được tiến hành, đó là:

- Chuẩn hoá các phương pháp xác định độ phóng xạ tự nhiên của các loại vật liệu xây
dựng chủ yếu: phương pháp phân tích phổ gamma; phương pháp đo suất xả khí Rn; các
phương pháp đo nồng độ Rn trong không khí nhà ở, phương pháp đo suất liều gamma chiếu
ngoài.
- Thiết kế lấy mẫu và thu góp 120 mẫu các loại vật liệu xây dựng chính.
- Xác định hàm lượng các đồng vị phóng xạ U-238, Ra-226, Th-232, K-40 và suất xả khí
Rn của các mẫu vật liệu xây dựng đã thu góp.
- Khảo sát nồng độ Rn và suất liều hấp thụ trong không khí của một số kiểu nhà tiêu
biểu tại các vùng chọn lọc.
- Nghiên cứu xác lập mối tương quan nguồn - liều chiếu ngoài trong nhà cho một số mô
hình xây dựng tiêu biểu
- Áp dụng các kỹ thuật thống kê tiên tiến để xử lý số liệu thực nghiệm thu nhận được.
















13
PHẦN I. TỔNG QUAN

Để có thể giới hạn các nội dung trong nghiên cứu của đề tài, phần này trình bày tóm lược
một số vấn đề liên quan đến nghiên cứu xác định độ phóng xạ tự nhiên trong các loại vật liệu
xây dựng chủ yếu và bước đầu đánh giá liều chiếu do chúng gây ra.
1.1. CÁC LOẠI VẬT LIỆU XÂY DỰNG VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG [46,60].
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành vật liệu xây dựng cũng đã
phát triển từ thô sơ đến hiện đại, từ giản đơn đến phức tạp, chất lượng vật liệu ngày càng được
nâng cao.
Ở Việt Nam ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đã phát triển nhanh chóng; từ những
vật liệu xây dựng truyền thống như gạch, ngói, đá, cát, xi măng, ngày nay ngành vật liệu xây
dựng Việt Nam đã bao gồm hàng trăm chủng loại vật liệu khác nhau. Có rất nhiều nhà máy
mới trên khắp ba miền như xi măng Bút Sơn (1,6 triệu tấn/năm), xi măng Hải Phòng (1,4 triệu
tấn/năm), xi măng Sao Mai (3,6 triệu tấn/năm), xi măng Nghi Sơn (2,27 triệu tấn/năm), v.v…
Về gốm sứ xây dựng có nhà máy ceramic Hữu Hưng, Thanh Thanh, Thạch Bàn, Việt Trì, Đà
Nẵng, Đồng Tâm, Taicera ShiJar, v.v Năm 1992, chúng ta mới sản xuất được 160 nghìn m
2

loại ceramic tráng men ốp tường, đến nay đã cung cấp cho thị trường hơn 30 triệu m
2
các

loại.
Các sản phẩm vật liệu trang trí hoàn thiện như đá ốp lát thiên nhiên, sản xuất từ đá cẩm thạch,
đá hoa cương, sơn silicat, vật liệu chống thấm, vật liệu làm trần, vật liệu lợp đã được phát triển
với tốc độ cao.
Dự kiến đến năm 2010 sản xuất được 40-45 triệu tấn xi măng; 40-50 triệu m
2

gạch men
lát nền, ốp tường; 4-5 triệu sản phẩm sứ vệ sinh với phụ kiện đồng bộ; 80-90 triệu m
2

kính xây
dựng các loại; 18-20 tỷ viên gạch; 30-35 triệu m
2
tấm lợp; 35- 40 triệu m
3

đá xây dựng; 2 triệu
m
2

đá ốp lát; 50 nghìn tấm cách âm, cách nhiệt, vật liệu mới, vật liệu tổng hợp.
Phân loại vật liệu xây dựng:
Theo bản chất, vật liệu xây dựng được phân ra 3 loại chính sau đây: (1) Vật liệu vô cơ,
gồm các loại vật liệu đá thiên nhiên, các loại vật liệu nung, các chất kết dính vô cơ, bê tông,
vữa và các loại vật liệu đá nhân tạo không nung khác; (2) Vật liệu hữu cơ, gồm các loại vật
liệu gỗ, tre, các loại nhựa, các loại chất dẻo, sơn, vecni, v.v ; (3) Vật liệu kim loại, gồm các
loại vật liệu và sản phẩm bằng gang, thép, kim loại màu và hợp kim.
Theo nguồn gốc, vật liệu xây dựng vô cơ được phân ra 2 nhóm chính: vật liệu đá nhân
tạo và vật liệu đá thiên nhiên. Vật liệu đá nhân tạo là một nhóm vật liệu rất phong phú và đa
dạng, chúng được phân thành 2 nhóm phụ: vậ
t liệu đá nhân tạo không nung và vật liệu đá
nhân tạo nung.
Phân loại tính chất của vật liệu xây dựng:
Vật liệu cấu tạo đặc rất phổ biến trong xây dựng như bê tông nặng, gạch ốp lát, gạch
silicat.
Vật liệu cấu tạo rỗng có thể là những vật liệu có những lỗ rỗng lớn như bê tông khí, bê
tông bọt, chất dẻo tổ ong hoặc những v
ật liệu có những lỗ rỗng bé.
Vật liệu có cấu tạo dạng sợi, như gỗ, các sản phẩm có từ bông khoáng và bông thủy tinh,

tấm sợi gỗ ép, v.v

14
Vật liệu có cấu trúc dạng lớp, như đá phiến ma, diệp thạch sét, v.v là vật liệu có tính dị
hướng.
Vật liệu hạt rời như cốt liệu cho bê tông, vật liệu dạng bột (xi măng, bột vôi sống) có các
tính chất và công dụng khác nhau tùy theo thành phần độ lớn và trạng thái bề mặt hạt.
Trong nghiên cứu này, chủ yếu tập trung vào các loại vật liệu xây dựng đóng góp nhiều
nhất vào cấu trúc nhà ở của dân chúng, bao gồm:
Vật liệu đá thiên nhiên:
Đá thiên nhiên có hầu hết ở khắp mọi nơi trong vỏ trái đất, đó là những khối khoáng chất
chứa một hay nhiều khoáng vật khác nhau. Bằng cách gia công cơ học đá thiên nhiên, vật liệu
đá thiên nhiên được chế tạo và do đó tính chất cơ bản của vật liệu đá thiên nhiên giống tính
chất của đá gốc.
Tính chất cơ lý chủ yếu cũng như phạm vi ứng dụng của vật liệu đá thiên nhiên được
quyết định bởi điều kiện hình thành và thành phần khoáng vật của chúng. Căn cứ vào điều
kiện hình thành và tình trạng địa chất có thể chia đá tự nhiên làm ba nhóm: Đá mác ma, đá
trầm tích và đá biến chất.
Đá mác ma
Đá mác ma được tạo thành do các khối silicat nóng chảy từ lòng trái đất xâm nhập lên
phần trên của vỏ hoặc phun trào lên mặt đất. Do vị trí và điều kiện nguội của các khối mác ma
khác nhau nên cấu tạo và tính chất của chúng cũng khác nhau. Đá mác ma được phân ra hai
loại là xâm nhập và phún xuất.
Thành phần khoáng vật của đá mác ma rất phức tạp nhưng có một số khoáng vật quan
trọng nhất, quyết định tính chất cơ bản của đá đó là thạch anh, fenspat và mica.
Thạch anh (SiO
2
) tồn tại ở dạng kết tinh trong suốt hoặc màu trắng và trắng sữa, khối
lượng riêng 2,65g/cm
3

; fenspat gồm fenspat kali: K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
(octocla), fenspat natri:
Na
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
(plagiocla), fenspat canxi: CaO.Al
2
O
3
.2SiO
2
. Fenspat có khối lượng riêng
2,55-2,76 g/cm
3
; mica là những alumôsilicát ngậm nước rất dễ tách thành lớp mỏng, khối
lượng riêng 2,76 - 2,72 g/cm
3
.

Một số loại đá mác ma thường dùng làm vật liệu xây dựng:
Đá granite (đá hoa cương): là một loại đá mácma xâm nhập phổ biến có thành phần axít.
Granite có cấu trúc hạt trung tới thô, khi có các tinh thể lớn hơn chiếm ưu thế trong đá thì gọi
là cấu trúc porphia hay nổi ban. Granite có màu hồng đến xám tối hoặc thậm chí màu đen, tùy
thuộc vào thành phần hóa học và khoáng vật cấu tạo nên đá. Các khối granite lộ ra trên mặt
đất ở dạng khối và có xu hướng tròn cạnh khi bị phong hóa. Hầu hết granite có cấu tạo khối,
cứng và xù xì, và được sử dụng rộng rãi để làm đá xây dựng như: tấm ốp, lát, đá khối xây
móng, tường, trụ cho các công trình, đá dăm để chế tạo bê tông v.v Tỷ trọng riêng trung
bình là 2,75 g/cm
3
. Granite xuất phát từ tiếng Latinh là granum, nghĩa là hạt để nói đến cấu
trúc hạt thô của đá kết tinh.
Đá gabrô: là loại đá đặc, khối lượng riêng 2,0 - 3,5 g/cm
3
, được sử dụng làm đá dăm, đá
tấm để lát mặt đường và ốp các công trình.
Đá bazan: Là loại đá nặng nhất trong các loại đá mác ma, khối lượng riêng 2,9-3,5 g/cm
3

được sử dụng làm đá dăm, đá tấm lát mặt đường hoặc tấm ốp.

15
Ngoài các loại đá đặc ở trên, trong xây dựng còn sử dụng tro núi lửa, cát núi lửa, đá bọt,
túp dung nham, v.v
Tro núi lửa thường dùng ở dạng bột màu xám, những hạt lớn hơn gọi là cát núi lửa.
Thành phần của tro và cát núi lửa chứa nhiều SiO
2

ở trạng thái vô định hình. Tro núi lửa là
nguyên liệu phụ gia dùng để chế tạo xi măng và một số chất kết dính vô cơ khác.

Đá bọt là loại đá rất rỗng được tạo thành khi dung nham nguội lạnh nhanh trong không
khí. Các viên đá bọt có khối lượng riêng trung bình 0,8 g/cm
3
, đây là loại đá nhẹ.
Cát núi lửa và đá bọt thường được dùng làm cốt liệu cho bê tông nhẹ.
Đá trầm tích
Đá trầm tích được tạo thành trong điều kiện nhiệt động học của vỏ trái đất thay đổi. Các
loại đất đá khác nhau do sự tác động của các yếu tố nhiệt độ, nước và các tác dụng hóa học mà
bị phong hóa vỡ vụn. Sau đó chúng được gió và nước cuốn đi rồi lắng đọng lại thành từng lớp.
Dưới áp lực và trải qua các thời kỳ địa chất chúng được gắn kết lại bằng các chất keo kết thiên
nhiên tạo thành đá trầm tích. Căn cứ vào điều kiện tạo thành, đá trầm tích được chia làm 3
loại: Đá trầm tích cơ học - là sản phẩm phong hóa của nhiều loại đá có trước, ví dụ như: cát,
sỏi, đất sét v.v ; Đá trầm tích hóa học - do khoáng vật hòa tan trong nước rồi lắng đọng tạo
thành, ví dụ: đá thạch cao, đôlômit, magiezit v.v ; Đá trầm tích hữu cơ - do một số động vật
trong xương chứa nhiều chất khoáng khác nhau, sau khi chết chúng được liên kết với nhau tạo
thành đá trầm tích hữu cơ, ví dụ: đá vôi, đá vôi sò, đá điatômit.
Thành phần khoáng vật của đá trầm tích như sau: Nhóm oxyt Silic bao gồm: Ôpan (SiO
2
.
2H
2
O), Chan xedon (SiO
2
); nhóm cacbonat bao gồm: canxit (CaCO
3
), khối lượng riêng 2,7
g/cm
3
; Đôlômít [CaMg(CO
3

)
2
], khối lượng riêng 2,8g/cm
3
; Magiêzít (MgCO
3
), khối lượng
riêng 3,0 g/cm
3
; nhóm các khoáng sét bao gồm: Caolinit (Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O), khối lượng
riêng 2,6g/cm
3
; Montmorialonit ( 4SiO
2
.Al
2
O
3
.nH2O) là khoáng chủ yếu của đất sét; nhóm
sunfat bao gồm: thạch cao (CaSO
4
.2H

2
O), khối lượng riêng 2,3g/cm
3
; Anhyđrít (CaSO
4
), khối
lượng riêng 3,0g/cm
3
.
Một số loại đá trầm tích thường dùng:
Cát, sỏi: Là loại đá trầm tích cơ học, được khai thác trong thiên nhiên sử dụng để làm
vữa, bê tông, v.v
Đất sét: Là loại đá trầm tích có độ dẻo cao khi nhào trộn với nước, là nguyên liệu để sản
xuất gạch, ngói, xi măng.
Thạch cao: Được sử dụng để sản xuất chất kết dính bột thạch cao xây dựng.
Đá vôi có hai loại là đá vôi rỗng và đá vôi đặc. Đá vôi rỗng gồm có đá vôi vỏ sò, thạch
nhũ, loại này có khối lượng riêng 0,8- 1,8 g/cm
3
. Các loại đá vôi rỗng thường dùng để sản xuất
vôi hoặc làm cốt liệu cho bê tông nhẹ. Đá vôi đặc bao gồm đá vôi canxit và đá vôi đôlômit. Đá
vôi can xít có màu trắng hoặc xanh, vàng, khối lượng riêng 2,2 -2,6 g/cm
3
. Đá vôi đặc thường
dùng để chế tạo đá khối xây tường, xây móng, sản xuất đá dăm và là nguyên liệu quan trọng
để sản xuất vôi, xi măng. Đá vôi đôlômit là loại đá đặc, màu đẹp, được dùng để sản xuất tấm
lát, ốp, đá dăm.



16

Đá biến chất
Đá biến chất được hình thành từ sự biến tính của đá mác ma, đá trầm tích do tác động
của nhiệt độ cao hay áp lực lớn.
Đá biến chất được hình thành từ sự biến tính của
đá mácma, đá trầm tích, thậm chí cả từ
đá biến chất có trước, do sự tác động của nhiệt độ, áp suất cao (nhiệt độ lớn hơn 150 đến
200 °C và áp suất khoảng trên 1500 bar) và các chất có hoạt tính hoá học, gọi là
quá trình biến
chất. Trong quá trình biến chất do tác động của áp lực và sự tập hợp nhiều loại kết tinh nên đá
biến chất thường rắn chắc hơn đá trầm tích; nhưng đá biến chất từ đá mácma thì do cấu tạo
dạng phiến mà tính chất cơ học của nó kém đá mácma. Các đá biến chất chiếm phần lớn trong
lớp vỏ của Trái đất và được phân loại dựa trên cấu tạo, và thành phần hóa học và khoáng vật.
Một số loại đá biến chất thường dùng:
Đá marble (đá cẩm thạch): là một loại đá biến chất từ đá vôi có cấu tạo không phân
phiến. Thành phần chủ yếu của nó là canxit (dạng kết tinh của cacbonat canxi, CaCO
3
). Nó
thường được sử dụng để trang trí trong các tòa nhà và một số dạng ứng dụng khác. Đá hoa tinh
khiết màu trắng là kết quả biến chất từ đá vôi tinh khiết. Các đặc điểm vân và viền có nhiều
màu sắc khác nhau của đá hoa thường do các tạp chất như sét, bột, cát, ôxít sắt, hoặc đá phiến
silic tạo nên, các loại này là những hạt hoặc các lớp nguyên thủy có mặt trong đá vôi. Màu
xanh lục thường do sự có mặt của xecpentin, tạo ra từ đá vôi giàu magiê hoặc dolomit có chứa
tạp chất silica. Các loại tạp chất khác nhau được di chuyển và tái kết tinh bởi áp suất và nhiệt
độ cao của quá trình biến chất.
Vật liệu gốm xây dựng:
Vật liệu nung hay gốm xây dựng là loại vật liệu được sản xuất từ nguyên liệu chính là
đất sét bằng cách tạo hình và nung ở nhiệt độ cao. Do quá trình biến đổi lý, hóa trong khi nung
nên vật liệu gốm xây dựng có tính chất khác hẳn so với nguyên liệu ban đầu.
Sản phẩm gốm xây dựng rất đa dạng về chủng loại và tính chất. Theo công dụng vật liệu
gốm được chia ra:

Vật liệu xây: Các loại gạch đặc, gạch 2 lỗ, gạch 4 lỗ.
Vật liệu lợp: Các loại ngói.
Vật liệu lát: Tấm lát nền, lát đường, lát vỉa hè.
Vật liệu ốp: Ốp tường nhà, ốp cầu thang, ốp trang trí.
Sản phẩm kỹ thuật vệ sinh: Chậu rửa, bồn tắm, bệ xí.
Sản phẩm cách nhiệt, cách âm: Các loại gốm xốp.
Sản phẩm chịu lửa: Gạch samốt, gạch đi nát.
Nguyên liệu chính để sản xuất vật liệu nung là đất sét. Ngoài ra tùy thuộc vào yêu cầu
của sản phẩm và tính chất của đất sét mà có thể dùng thêm các loại phụ gia cho phù hợp.
Đất sét:
Thành phần chính của đất sét là các khoáng alumôsilicát ngậm nước
(nAl
2
O
3
.mSiO
2
.pH
2
O) chúng được tạo thành do fenspát bị phong hóa. Tùy theo điều kiện của
từng môi trường mà các khoáng tạo ra có thành phần khác nhau, khoáng caolinit

17
2SiO
2
.Al
2
O
3
.2H

2
O và khoáng montmôrilonit 4SiO
2
.Al
2
O
3
.nH
2
O là hai khoáng quyết định
những tính chất quan trọng của đất sét như độ dẻo, độ co, độ phân tán, khả năng chịu lửa v.v
Ngoài ra trong đất sét còn chứa các tạp chất vô cơ và hữu cơ như thạch anh (SiO
2
), cacbonat
(CaCO
3
, MgCO
3
), các hợp chất sắt Fe(OH)
3
, FeS
2
, tạp chất hữu cơ ở dạng than bùn, v.v các
tạp chất đều ảnh hưởng đến tính chất của đất sét.
Tính chất chủ yếu của đất sét bao gồm tính dẻo khi nhào trộn với nước, sự co thể tích
dưới tác dụng của nhiệt và sự biến đổi lý hóa khi nung. Chính nhờ có sự thay đổi thành phần
khoáng vật trong quá trình nung mà sản phẩm gốm có tính chất khác hẳn tính chất của nguyên
liệu ban đầu. Sau khi nung, thành phần khoáng cơ bản của vật liệu gốm là mulit 3Al
2
O

3
.2SiO
2

(A
3
S
2
) đây là khoáng làm cho sản phẩm có cường độ cao và bền nhiệt.
Các vật liệu phụ:
Để cải thiện tính chất của đất sét cũng như tính chất của sản phẩm, trong quá trình sản
xuất người ta có thể sử dụng một số loại vật liệu phụ sau:
Vật liệu pha vào đất sét nhằm giảm độ dẻo, giảm độ co khi sấy và nung, thường dùng là
bột samốt, đất sét nung non, cát, tro nhiệt điện.
Phụ gia cháy như mùn cưa, bã giấy, các thành phần này có tác dụng làm tăng độ rỗng
của sản phẩm gạch và giúp cho quá trình gia nhiệt đồng đều hơn.
Phụ gia tăng dẻo như các loại đất sét có độ dẻo cao như cao lanh đóng vai trò là chất
tăng dẻo cho đất sét.
Phụ gia hạ nhiệt độ nung có tác dụng hạ thấp nhiệt độ kết khối làm tăng nhiệt độ và độ
đặc của sản phẩm, phụ gia hạ nhiệt độ nung thường dùng là fenspát, pecmatit, canxit đôlomit.
Men là lớp thủy tinh lỏng phủ lên bề mặt của sản phẩm, bảo vệ sản phẩm, chống lại tác
dụng của môi trường. Men dùng để sản xuất vật liệu gốm rất đa dạng, có màu và không màu,
trắng và đục, bóng và không bóng, có loại dùng cho đồ sứ (men sứ) có loại dùng sản phẩm
sành (men sành) và có loại men trang trí v.v vì vậy việc chế tạo men là rất phức tạp.
Một số loại sản phẩm thông dụng:
Gạch xây là loại vật liệu gốm phổ biến thông dụng nhất, nguyên liệu dùng sản xuất gạch
là đất sét. Nguyên liệu dùng sản xuất ngói là đất sét có độ dẻo cao, dễ chảy; đất không chứa
tạp chất cacbonat. Trong sản xuất ngói có thể dùng 15 - 25% phụ gia cát, 10 - 20% phụ gia
samốt. Nguyên liệu chủ y
ếu trong sản xuất gạch gốm ốp lát là loại đất sét chất lượng cao. Về

thành phần khoáng, đất sét tốt nhất là caolinit-thuỷ mica (hàm lượng mica lớn, thạch anh
thấp), các loại đất sét caolinit-montmôrilonit (hàm lượng montmôrilonit tới 20%, hàm lượng
thạch anh nhỏ) cũng là nguyên liệu để sản xuất sản phẩm sứ vệ sinh cao cấp và gạch gốm ốp
lát. Ngoài đất sét, trường thạch cũng là nguyên liệu thiết yếu đóng vai trò là chất chảy.
Ở nước ta, đã có trên 40 cơ sở sản xuất gạch ốp lát với tổng công suất hơn 80 triệu
m
2
/năm đều sử dụng đất sét trong nước như Hải Dương, Quảng Ninh, Hà Bắc, Phú Thọ, Lào
Cai, Hà Tây, Thanh Hoá, Đồng Nai, Sông Bé, v.v bằng công nghệ tiên tiến (nung nhanh 1
lần) của Tây Ban Nha, Italia, CHLB Đức, v.v…
Các loại gạch xây: (1) Gạch thẻ: Có kích thước 220×105×60 mm, khối lượng riêng 2,5 -
2,7g/cm
3
, được sử dụng rộng rãi để xây tường, cột, móng, ống khói, lát nền; (2) Gạch có lỗ
rỗng tạo hình: Các loại gạch này có khối lượng riêng nhỏ hơn 1,6 g/cm
3
; (3) Gạch nhẹ: là tên

18
gọi chung cho các loại gạch có khối lượng riêng thấp hơn gạch thẻ và gạch có lỗ rỗng tạo
hình. Loại gạch này được chế tạo bằng cách thêm vào đất sét một số phụ gia dễ cháy như: mùn
cưa, than bùn, than cám. Khi nung ở nhiệt độ cao, các chất hữu cơ này bị cháy để lại nhiều lỗ
rỗng nhỏ trong viên gạch. Khối lượng riêng của loại gạch này khoảng 1,2-1,3 g/cm
3
; (4) Gạch
chịu lửa: sản xuất từ đất sét phổ biến nhất là gạch samốt.
Gạch ốp lát: Gạch ốp lát bao gồm nhiều loại với các công dụng khác nhau có thể có men hoặc
không có men.
Gạch gốm granite: Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gốm granite bao gồm đất sét, cao lanh,
fenfpat, thạch anh. Hỗn hợp trên được nghiền kỹ dưới dạng hồ lỏng cho thật nhuyễn, tiếp theo

hỗn hợp được sấy khô và dùng máy ép áp lực lớn (400kG/cm
2
) để tạo hình sản phẩm. Sản
phẩm được nung ở nhiệt độ 1220 - 1280
o
C với thời gian của mỗi chu kỳ nung từ 60 - 70 phút.
Granite là loại gạch đồng chất (từ đáy đến bề mặt viên gạch cùng chất liệu), độ bóng của gạch
là do mài chứ không phải tráng men như gạch gốm sứ tráng men.
Gạch lát đất sét nung: Cũng là loại gạch được sản xuất từ đất sét, tạo hình bằng phương pháp
dẻo, không có phụ gia và được nung chín. Gạch này thường dùng lát lớp trên của mái bê tông
cốt thép hoặc lát nền nhà.
Ngói đất sét: là loại vật liệu lợp phổ biến trong các công trình xây dựng, thường có các loại
ngói vẩy cá, ngói có gờ và ngói bò.
Các loại sản phẩm khác
Ngoài những loại sản phẩm đã nêu ở trên, vật liệu nung còn nhiều loại sản phẩm khác
được sử dụng trong xây dựng.
Sản phẩm sành dạng đá: Đây là sản phẩm có cường độ cao, độ đặc lớn cấu trúc hạt bé, chống
mài mòn tốt, chịu được tác dụng của axít, chúng được dùng khá rộng rãi trong xây dựng công
nghiệp, hóa học và các công trình khác.
Keramzit: gồm những hạt tròn hay bầu dục được sản xuất bằng cách nung phồng đất sét dễ
chảy đồng nhất về thành phần và tính chất, có độ phân tán cao, có thành phần hoá học: Al
2
O
3
:
15-22%; SiO
2
: 50-60%; Fe
2
O

3
:6-12%; MgO+CaO:3-6%. Keramzit được dùng làm cốt liệu
nhẹ cho bê tông nhẹ. Chúng có 2 loại: cát (cỡ hạt nhỏ hơn 5mm) và sỏi keramzit (các cỡ hạt
5÷10; 10÷20; 20÷30; 30÷40mm).
Chất kết dính vô cơ:
Chất kết dính vô cơ là loại vật liệu thường ở dạng bột, khi nhào trộn với nước hoặc các
dung môi khác thì tạo thành loại hồ dẻo, dưới tác dụng của quá trình hóa lý tự nó có thể rắn
chắc và chuyển sang trạng thái đá. Do khả năng này của chất kết dính vô cơ mà người ta sử
dụng chúng để gắn các loại vật liệu rời rạc (cát, đá, sỏi) thành một khối đồng nhất trong công
nghệ chế tạo bê tông, vữa xây dựng, gạch silicat, các vật liệu đá nhân tạo không nung và các
sản phẩm xi măng amiăng.
Căn cứ vào môi trường rắn chắc, chất kết dính vô cơ được chia làm 3 loại:
(1) Chất kết dính vô cơ rắn trong không khí: loại chất kết dính chỉ có thể rắn chắc và giữ
được cường độ lâu dài trong môi trường không khí như vôi, thạch cao, thủy tinh lỏng, chất kết
dính magie. Theo thành phần hoá học chúng được chia thành 4 nhóm: Vôi rắn trong không khí
(thành phần chủ yếu là CaO); chất kết dính magie (thành phần chủ yếu là MgO); chất kết dính

19
thạch cao (thành phần chủ yếu là CaSO
4
); thuỷ tinh lỏng là các silicat natri hoặc kali
(Na
2
O.nSiO
2
hoặc K
2
O.mSiO
2
) ở dạng lỏng;

(2) Chất kết dính vô cơ rắn trong nước: loại chất kết dính không những có khả năng rắn
chắc và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường không khí mà còn có khả năng rắn chắc
và giữ được cường độ lâu dài trong môi trường nước như vôi thủy, các loại xi măng. Về thành
phần hoá học chất kết dính rắn trong nước là một hệ thống phức tạp bao gồm chủ yếu là liên
kết của 4 oxyt CaO-SiO
2
-Al
2
O
3
-Fe
2
O
3
. Các liên kết đó hình thành ra 3 nhóm chất kết dính chủ
yếu sau: Xi măng silicat, gồm xi măng pooc lăng và các chủng loại của nó (nhóm chất kết dính
chủ yếu trong xây dựng); xi măng aluminat; vôi thuỷ.
(3) Chất kết dính rắn trong Ôtôcla: có 2 thành phần chủ yếu là CaO và SiO
2
. Các chất kết
dính thường gặp trong nhóm này là: chất kết dính vôi silic; vôi tro; vôi xỉ, v.v
Vôi rắn trong không khí: Nguyên liệu để sản xuất vôi là các loại đá giàu khoáng canxit
cacbonat CaCO
3
như đá san hô, đá vôi, đá đôlômit với hàm lượng sét không lớn hơn 6%.
Trong đó hay dùng nhất là đá vôi đặc.
Thạch cao xây dựng: Thạch cao xây dựng là một chất kết dính cứng rắn được trong không
khí, chế tạo bằng cách nung CaSO
4
.2H

2
O ở nhiệt độ 140-170
0
C đến khi biến thành thạch cao
nửa phân tử nước (CaSO4.0,5H
2
O) rồi nghiền thành bột nhỏ.
Một số loại chất kết dính vô cơ khác rắn trong không khí: (1) Chất kết dính magie thường ở
dạng bột mịn có thành phần chủ yếu là oxyt magie (MgO), được sản xuất bằng cách nung đá
magiezit MgCO
3
hoặc đá đôlômit (CaCO
3
.MgCO
3
) ở nhiệt độ 750 - 850
0
C. Chất kết dính
magie được dùng để sản xuất các tấm cách nhiệt, tấm lát, tấm ốp bên trong nhà; (2) Thủy tinh
lỏng là chất kết dính vô cơ rắn trong không khí có thành phần là Na
2
O.nSiO
2
hoặc
K
2
O.mSiO
2
. Thủy tinh lỏng dùng để sản xuất vữa hay bê tông chịu axít, xây dựng các bộ phận
của công trình trực tiếp tiếp xúc với axít; (3) Chất kết dính hỗn hợp là loại đa dạng, trong xây

dựng chất kết dính hỗn hợp được sử dụng ở dạng hỗn hợp của vôi và phụ gia vô cơ hoạt tính
nghiền mịn chúng được sản xuất bằng cách nghiền chung vôi sống với phụ gia hoạt tính hoặc
trộn lẫn vôi nhuyễn với phụ gia nghiền mịn. Phụ gia vô cơ hoạt tính có hai nhóm chính, phụ
gia vô cơ hoạt tính thiên nhiên gồm điatômit, tro núi lửa; phụ gia hoạt tính nhân tạo gồm tro xỉ
trong công nghiệp nhiệt điện hoặc luyện kim; (4) Vôi thủy được sản xuất bằng cách nung đá
mácnơ (chứa nhiều sét, 6-20%) ở nhiệt độ 900 - 1100
0
C; (5) Xi măng pooc lăng là chất kết
dính rắn trong nước, chứa khoảng 70 - 80% silicat canxi nên còn có tên gọi là xi măng silicat,
nó là sản phẩm nghiền mịn của clinke với phụ gia đá thạch cao (3 - 5%).
Clinke: được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp đá vôi, đất sét và quặng sắt đã nghiền mịn đến
nhiệt độ kết khối (khoảng 1450
o
C). Thành phần hóa học của clinke biểu thị bằng hàm lượng
(%) các oxyt có trong clinke, dao động trong giới hạn sau: CaO: 63 - 66%; Al
2
O
3
: 4 - 8%;
SiO
2
: 21 - 24%; Fe
2
O
3
: 2 - 4%. Nguyên liệu sản xuất clinke là đá vôi có hàm lượng canxi lớn
như đá vôi đặc, đá phấn, đá macnơ và đất sét. Trung bình để sản xuất 1 tấn xi măng cần
khoảng 1,5 tấn nguyên liệu. Tỷ lệ giữa thành phần đá vôi và đất sét vào khoảng 3:1. Ngoài hai
thành phần chính là đá vôi và đất sét người ta có thể cho thêm vào thành phần phối liệu các
nguyên liệu phụ để điều chỉnh thành phần hóa học, nhiệt độ k

ết khối và kết tinh của các
khoáng.
Xi măng aluminat: được sản xuất bằng cách nghiền clinke chứa aluminat canxi thấp kiềm
CaO.Al
2
O
3
. Trong xi măng còn chứa tỷ lệ nhỏ các aluminat canxi khác như CaO.2Al
2
O
3
,

20
2CaO.Al
2
O
3
.SiO
2
và một ít khoáng belit (C
2
S). Để sản xuất xi măng aluminat thường dùng đá
vôi và đá vôi giàu nhôm (Al
2
O
3
.nH
2
O) như quặng bauxit. Hỗn hợp nguyên liệu được nung đến

nhiệt độ kết khối (1300
o
C) hoặc nhiệt độ chảy (1400
o
C).
Xi măng nở là loại chất kết dính tổ hợp của một số chất kết dính hoặc của nhiều loại ximăng.
Có nhiều thành phần gây nở, nhưng hiệu quả nhất là 3CaO.Al
2
O
3
.3CaSO
4
.31H
2
O. Sự đóng
góp của các thành phần vào xi măng được trình bày ở Bảng 1.
Bảng 1. Sự đóng góp của các thành phần vật liệu vào xi măng.
Thành phần Đá vôi Đất sét Đất đỏ quặng sắt Cát Poulzolane Thạch cao
Phần đóng góp 56-64% 11-16% 2-4% 0,5-1,5% 15-20% Còn lại
Nguồn: số liệu nội bộ của Nhà máy xi măng Holcim, Kiên Giang
Vữa xây dựng là một loại vật liệu đá nhân tạo với thành phần bao gồm chất kết dính, nước,
cốt liệu nhỏ và phụ gia. 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 khá lớn, nước dễ bị
mất đi. Vữa xây dựng được thường được phân loại theo loại chất kết dính, công dụng của vữa.
Khi chế tạo vữa, có thể dùng tất cả các loại phụ gia như bê tông, bao gồm phụ gia vô cơ (đất
sét dẻo, cát nghiền nhỏ, bột đá puzolan) hoặc phụ gia hoạt tính tăng dẻo.
Một số loại vật liệu khác:
Gạch hoa xi măng lát nền dùng để lát trang trí các công trình xây dựng, sản xuất bằng
phương pháp ép bán khô hỗn hợp gồm xi măng, cát vàng. Bề mặt gạch được phủ một lớp hồ xi
măng trắng, bột màu và trang trí các loại hoa văn khác nhau.

Gạch lát granito dùng để lát (hoặc ốp) hoàn thiện công trình xây dựng, được sản xuất bằng
cách ép bán khô hỗn hợp phối liệu bao gồm xi măng, cát vàng, hạt đá hoa, bột đá và bột màu.
Gạch blốc bê tông được sản xuất theo phương pháp rung ép từ hỗn hợp bê tông cứng, thường
dùng để xây tường cho các công trình xây dựng.
Gạch bê tông tự chèn là loại gạch được sản xuất theo phương pháp rung ép từ hỗn hợp bê
tông cứng. Loại gạch này được dùng để lát vỉa hè, đường phố, sân bãi, quảng trường,v.v
Bê tông silicat là loại vật liệu đá nhân tạo được sản xuất từ nguyên liệu bao gồm vôi, cát, cốt
liệu đặc hoặc cốt liệu rỗng, sau khi tạo hình sản phẩm được làm rắn chắc trong thiết bị octocla.
Bê tông loại này gồm bê tông silicat nặng (cốt liệu là cát và đá hoặc cát và hỗn hợp cát, sỏi),
bê tông silicat nhẹ (cốt liệu rỗng là keramzit, peclit, agloporit, v.v ) và loại tổ ong.
Gạch canxisilicat là loại gạch dùng để xây các kết cấu móng, tường, cột ở những nơi khô ráo
có nhiệt độ thường, sản xuất bằng cách ép bán khô hỗn hợp phối liệu bao gồm cát thiên nhiên
với vôi và được làm cứng rắn trong thiết bị otocla với nhiệt độ cao và áp suất lớn. Khối lượng
gạch canxisilicat ở trạng thái khô không nhỏ hơn 1,650 g/cm
3
.
Ngói xi măng là loại sản phẩm được chế tạo bằng cách ép bán khô hỗn hợp bao gồm xi măng
và cát, dùng để lợp mái nhà.
Vật liệu thuỷ tinh là một loại dung dịch rắn ở dạng vô định hình nhận được bằng cách làm quá
nguội khối silicat nóng chảy. Để sản xuất thủy tinh người ta dùng cát thạch anh hạt nhỏ tinh
khiết, xôđa, đôlômit, đá phấn và các phụ gia. Về thành phần hóa học thủy tinh xây dựng gồm
75 - 80% SiO
2
. Nguyên liệu để chế tạo kính là cát thạch anh, đá vôi, xôđa và sunfat natri.
Nguyên liệu được nấu trong các lò nấu thủy tinh cho đến nhiệt độ 1500
0
C.

21
Vật liệu sơn là vật liệu có nguồn gốc thiên nhiên hoặc nhân tạo được tổng hợp ở dạng lỏng

dùng để quét những lớp mỏng lên bề mặt sản phẩm nhằm chống gỉ cho kim loại, chống ẩm,
chống tác dụng phá hoại của hóa chất, v.v
Vật liệu phụ: Trong khi thi công sơn người ta thường dùng những loại vật liệu phụ sau: mattit
bồi mặt, mattit gắn, sơn lót.
Vecni là dung dịch nhựa trong dung môi bay hơi. Dung môi sẽ bay hơi trong quá trình tạo
màng trên bề mặt sản phẩm làm cho mặt sơn có độ bóng và độ cứng.
Vật liệu chất dẻo là tên gọi của một nhóm vật liệu chất hữu cơ (nhân tạo hoặc thiên nhiên).
Thành phần của chất dẻo như sau: chất kết dính (polime), chất độn (bột vô cơ hoặc hữu cơ, s
ợi
vải, vẩy), chất hoá dẻo (để cải thiện khả năng tạo hình cho chất dẻo), chất rắn nhanh và chất
tạo màu.
Vật liệu cách nhiệt là vật liệu được dùng để bảo vệ cho nhà, các thiết bị công nghệ, ống dẫn
và máy lạnh công nghiệp.
Định mức cấp phối vật liệu: Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, định mức cấp phối bê tông
và vữa xây d
ựng được trình bày ở các Bảng 2&3; định mức cấp phối vật liệu xây tường được
trình bày ở Bảng 4.
Bảng 2. Định mức cấp phối bê tông [9].
Mác bê tông Xi măng, kg Cát, m
3
Đá, m
3

PCB30 150 288,025 0,505 0,913
PCB30 200 350,550 0,481 0,900
PCB30 250 415,125 0,455 0,887
PCB40 200 278 0,483 0,86
PCB40 250 324 0,466 0,85
PCB40 300 370 0,450 0,84
Bảng 3. Định mức cấp phối vữa xây [9].

Loại xi măng Modul cát Mác vữa Xi măng, kg Vôi, kg Cát, m
3

>2 10 65,07 109,14 1,17
1,5÷2,0 10 71,07 106,08 1,16
0,7÷1,4 10 80,08 103,02 1,13
>2 25 112,01 92,82 1,14
1,5÷2 25 121,01 92,82 1,13
0,7÷1,4 25 139,38 85,68 1,10
>2 25 116,01 1,19
1,5÷2,0 25 124,01 1,16
0,7÷1,4 25 142,01 1,13
>2 50 207,3 74,46 1,11
1,5÷2,0 50 225,02 67,32 1,10
0,7÷1,4 50 256,02 57,12 1,07
>2 50 213,02 1,15
1,5÷2,0 50 230,02 1,12
0,7÷1,4 50 261,03 1,09
PC30
>2 75 291,03 51 1,09

22
1,5÷2 75 319,26 44,88 1,07
>2 75 296,03 1,12
1,5÷2,0 75 320 1,09
0,7÷1,4 75 360,04 1,05
>2 100 367,04 29,58 1,06
>2 100 385,04 1,09
1,5÷2,0 100 410,04 1,05
>2 125 462,05 1,05

>2 25 86,09 84,66 1,16
1,5÷2,0 25 93,1 82,62 1,15
0,7÷1,4 25 106,01 77,52 1,12
>2 25 88,09 1,19
1,5÷2,0 25 96,1 1,18
0,7÷1,4 25 108,02 1,14
>2 50 161,02 70,38 1,14
1,5÷2,0 50 173,02 65,28 1,12
0,7÷1,4 50 196,02 59,16 1,09
>2 50 163,02 1,16
1,5÷2,0 50 176,02 1,14
0,7÷1,4 50 200,02 1,11
>2 75 223,02 57,12 1,11
1,5÷2,0 75 242,02 52,02 1,10
0,7÷1,4 75 275,03 42,84 1,07
>2 75 227,02 1,13
1,5÷2,0 75 247,02 1,12
0,7÷1,4 75 278,03 1,1
>2 100 291,03 42,84 1,09
1,5÷2,0 100 317,03 36,72 1,08
>2 100 297,02 1,11
1,5÷2,0 100 320,03 1,09
0,7÷1,4 100 359,04 1,04
>2 125 357,04 29,58 1,07
>2 125 361,04 1,08
1,5÷2,0 125 3889,04 1,06
PC40
>2 150 425,04 1,06
Bảng 4. Định mức cấp phối vật liệu xây tường [9].
Gạch, viên Vữa, m

3

Bề dày tường <10 cm <30 cm >30 cm <10 cm <30 cm >30 cm
Gạch thẻ 830 810 782 0,30 0,30 0,31
Gạch ống 682 649 608 0,17 0,21 0,26


23
1.2. KHOÁNG SẢN VẬT LIỆU XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM [44].
Thực hiện việc thiết kế thí nghiệm để lấy mẫu vật liệu xây dựng, không thể không khảo
sát đến khoáng sản vật liệu xây dựng ở Việt Nam. Sau đây, trình bày sơ lược về khoáng sản
vật liệu xây dựng ở các tỉnh trong cả nước:
An Giang có tài nguyên khoáng sản vật liệu xây dựng như đá granít (7 tỷ m
3
); đá cát kết
(400 triệu m
3
); sét gạch ngói (40 triệu m
3
); ngoài còn có các loại puzolan, fenspat, bentonit, cát
sỏi, v.v… Tài nguyên khoáng sản lợi thế của tỉnh là đá, cát, đất sét, v.v…là nguồn nguyên liệu
cho sản xuất vật liệu xây dựng.
Bà Rịa - Vũng Tàu có nhiều loại khoáng sản vật liệu xây dựng như đá xây dựng, đá ốp
lát, phụ gia xi măng, cát thủy tinh, sét gạch ngói, cao lanh, cát xây dựng, v.v…Khoảng 19 mỏ
đá xây dựng (32 tỷ tấn) phân bố hầu khắp các huyện trong tỉnh; đá ốp lát có 8 mỏ (1324 triệu
m
3
) chủ yếu nằm ở huyện Côn Đảo; phụ gia xi măng có 6 mỏ (44 triệu tấn) ở Long Đất,
Xuyên Mộc và Bà Rịa; cát thủy tinh có 3 mỏ (41 triệu tấn) ở Xuyên Mộc và Tân Thành; ngoài
ra tỉnh còn có một trữ lượng đáng kể các loại khoáng sản khác như sét gạch ngói, cao lanh, cát

xây dựng nằm rải rác ở nhiều nơi, cho phép hình thành ngành công nghiệp sản xuất vật liệu
xây dựng rộng khắp tỉnh.
Bắc Giang có nguồn khoáng sản vật liệu xây dựng như mỏ cao lanh (3 triệu tấn) ở Yên
Dũng; sét sử dụng làm gạch ngói (với 16 mỏ và điểm mỏ, tổng trữ lượng khoảng 360 triệu m
3
)
chủ yếu ở Việt Yên, Lạng Giang, Lục Nam, Yên Thế, Hiệp Hoà; các mỏ sỏi, cuội kết ở Hiệp
Hòa, Lục Nam; đá vôi (nguồn nguyên liệu sản xuất xi măng đạt khoảng 82 nghìn tấn/năm).
Bắc Kạn có nguồn khoáng sản vật liệu xây dựng như đá vôi (150 triệu m
3
); sét (10 triệu
m
3
). Các ngành sản xuất vật liệu xây dựng như: xi măng, đá ốp lát, bột đá công nghiệp, rất có
triển vọng ở Bắc Kạn như Công ty cổ phần xi măng Bắc Kạn (trên 40 nghìn tấn/năm).
Bắc Ninh nghèo về tài nguyên khoáng sản, chủ yếu chỉ có vật liệu xây dựng như: đất sét
làm gạch, ngói, gốm, với trữ lượng khoảng 4 triệu tấn ở Quế Võ và Tiên Du; đất sét làm gạch
chịu lửa ở thị xã Bắc Ninh, đá cát kết với trữ lượng khoảng 1 triệu tấn ở Thị Cầu; đá sa thạch ở
Vũ Ninh có trữ lượng khoảng 0,3 triệu m³.
Bình Định có nguồn tài nguyên khoáng sản vật liệu xây dựng khá đa dạng, đáng chú ý
nhất là đá granít có trữ lượng khoảng 500 triệu m
3
, với nhiều sắc đỏ, đen, vàng, … là vật liệu
xây dựng cao cấp được thị trường trong và ngoài nước ưa chuộng. Cát trắng ở Hoài Nhơn có
trữ lượng 90 nghìn m
3
. Ngoài ra, các khoáng sản khác như cao lanh, đất sét có trữ lượng đáng
kể.
Bình Dương có mỏ cao lanh (256 triệu tấn); sét gạch ngói (629 triệu m
3

) ở Bến Cát, Tân
Uyên; đá xây dựng (220 triệu m
3
) ở Tân Uyên, Thuận An; cát xây dựng (25 triệu m
3
) ở sông
Sài Gòn, cù lao Bình Chánh, cù lao Rùa và sông Thị tính.
Bình Phước với nguồn nguyên liệu làm vật liệu xây dựng (đá, cát, sét, laterit, puzolan),
cao lanh, đá vôi, v.v… có triển vọng và quan trọng nhất của tỉnh.
Bình Thuận có nhiều khoáng sản khá đa dạng về chủng loại, trong đó các mỏ sét, đá xây
dựng có giá trị thương mại và công nghiệp. Khoáng vật liệu xây dựng có cát kết vôi (3,9 triệu
m
3
) phân bố ở Vĩnh Hảo và Phước Thế; đá san hô (Tuy Phong), sét gạch ngói phân bố ở nhiều
nơi; đá xây dựng và trang trí ở Tà Kóu trữ lượng khoảng 45 triệu m
3
, núi Nhọn (Hàm Tân) trữ
lượng 30 triệu m
3
.