Bài giảng môn Vật liệu xây dựng – Chương 7

CHƯƠNG 7

VỮA XÂY DỰNG

1


1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI VỮA XÂY DỰNG :
1.1. Khái niệm :
- Vữa xây dựng là đá nhân tạo, bao gồm :
+ Cốt liệu nhỏ: cát
+ Chất kết dính : ximăng, thạch cao, vôi,…
+ Nước : để nhào trộn, phản ứng hoá học
+ Phụ gia (có thể có) để cải thiện các tính chất của
hỗn hợp vữa và vữa
-Vữa có thể xem là một loại bêtông hạt nhỏ nhưng khác
bêtông ở những điểm sau :
+ Khi thi công không cần đầm nén
+ Phải có tính giữ nước tốt
+ Phải có tính dính kết với nền xây và vật liệu xaây.
2


1.2. Phân loại :
1.2.1. Theo khối lượng thể tích o :
- Vữa nặng : o  1 500 kg/m3, được chế tạo từ cát đặc chắc
- Vữa nhẹï : o < 1 500 kg/m3, được chế tạo từ cát rỗng
1.2.2. Theo chất kết dính :
- Vữa ximăng
- Vữa vôi
- Vữa hỗn hợp: ximăng-đất sét, xi măng-vôi-puzzolana,…

- Vữa thạch cao
1.2.3. Theo phạm vi sử dụng :
- Vữa xây : liên kết vật liệu gạch đá thành khối
- Vữa trát : bảo vệ cốt xây và trang trí bề mặt công trình
- Vữa đặc biệt : vữa chống acide, vữa chống thấm, vữa chịu
nhiệt, vữa chống tia phóng xạ, vữa chèn không co ngót, vữa
phun khô.
3


4


1.2.4 Kết cấu khối xây thường :
Có khả năng chịu nén là chủ yếu, chỉ dùng cho nhà ít tầng.

5


1.2.5 Kết cấu khối xây có cốt thép:
Có khả năng chịu nén, kéo, cắt, uốn, chịu động đất.
Bêtông chèn

Cốt thép đặt
trong vữa

Vữa hoặc
Bêtông chèn

a) Đặt cốt thép vào hốc rỗng của khối xây b) Tường thẳng đứng với mối liên kết

cốt thép
Bêtông chèn

c) Hốc rỗng trong tường

Vữa hoặc
Bêtông chèn

d) Đặt cốt thép vào hốc rỗng (do xây gạch)

6


Bêtông chèn

Đặt cốt thép
trong vữa

Bêtông
chèn

e) Bêtông đã chèn
trong tường

f) Bệ dầm khối xây

g) Đặt cốt thép liên kết với nền
vữa trong khối xây

Đặt cốt thép

trong vữa

h) Khối xây với nền gia cường cốt thép

Kết cấu khối xây có cốt thép

7


1.2.6 Kết cấu khối xây dạng cuốn vòm và vỏ mỏng :
Được sử dụng cho những nhịp dài, tải trọng naëng.

8


2. NGUYÊN LIỆU CHẾ TẠO :
2.1. Cát :
Cát là bộ xương chính của vữa, có tác dụng chống co
thể tích và tăng sản lượng vữa. Chất lượng cát ảnh hưởng đến
cường độ vữa. Cát dùng là cát thiên nhiên hoặc cát nhân tạo,
cát phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau :
+ Độ bẩn  20% đối với vữa có mác  10 kG/cm2
+ Độ bẩn  10% đối với vữa có mác 25-50 kG/cm2
+ Độ bẩn  5% đối với vữa có mác  100 kG/cm2
- Khi xây vật liệu đá thiên nhiên thì dùng cát có Dmax = 5mm.
- Khi xây gạch và trát lớp lót thì dùng cát có Dmax  2.5mm.
- Khi trát lớp ngoài thì dùng cát có Dmax =1  2mm
9

Bảng 7-1: Chỉ tiêu kỹ thuật của cát dùng cho vữa
(TCVN 1770:1986)

10


Cát dùng chế tạo vữa xây dựng được xác định theo GOST 6426-52
D (mm)
Ai (%)

0.16
75 - 100

0.315
30 - 95

1.25
0 - 55

5
0-10

Lượ ng só t tích lũ y (%)

BIỂ U ĐỒ THÀ NH PHẦ N HẠ T CỦ A CÁ T
0

Vùng cát
hạt nhỏ

10
20
30
40

Phạm vi cho
phép

50
60

Vùng cát hạt lớn

70
80
90
100
0

0,16
0,315

0,5

1 1,25 1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

Đườ ng kính mắ c sà ng (mm)

5

11


2.2. Chất kết dính :
- Chọn loại chất kết dính phải thích hợp yêu cầu cường độ (Rv), môi
trường sử dụng, điều kiện thi công.
Rv = 0,2÷0,4 : môi trường khô ráo : dùng vôi, thạch cao
Rv = 1÷7,5 : môi trường không có gì đặc biệt : dùng vữa hỗn hợp
Rv = 10÷20 : môi trường ẩm : dùng ximăng
2.3. Phụ gia :
- Sử dụng tất cả các loại phụ gia như bêtông nhằm cải thiện các tính
chất của vữa như :
+ Phụ gia tăng dẻo : tăng độ dẻo, giảm lượng nước nhào trộn,
tiết kiệm chất kết dính.
+ Phụ gia vô cơ : tăng sản lượng vữa
- Việc sử dụng phụ gia nào, hàm lượng bao nhiêu đều phải được
kiểm tra bằng thực nghiệm.
2.4. Nước :

- Sử dụng nước sạch.
12


3. CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA HỖN HP
VỮA XÂY DỰNG :
3.1. Tính dẻo :
• Tính dẻo (độ lưu động) của vữa là khả năng tự dàn đều
thành lớp mỏng và trải đều trên nền.
• Vữa xây và vữa trát cần có độ dẻo tốt để dễ thi công và
đảm bảo chất lượng khối xây.
• Tính dẻo của vữa tươi được xác định theo TCVN:
3121 – 1979, biểu thị bằng độ cắm sâu của quả chùy
kim loại hình nón, nặng (300 ± 2)g vào vữa tươi.

13


TCVN:3121-1979

TTTCXDVN-TX

14


3.2. Khả năng giữ nước của vữa :
• Vữa cần phải có khả năng giữ nước tốt để đảm bảo
cho quá trình hydrate hóa của ximăng.
• Khả năng giữ nước của hỗn hợp vữa được biểu thị
qua phần trăm tỉ lệ giữa độ lưu động của hỗn hợp

vữa sau khi chịu hút ở áp lựa chân không và độ lưu
động của hỗn hợp vữa ban đầu.
3.3. Độ phân tầng của hỗn hợp vữa :
• Hỗn hợp vữa có khả năng chống phân tầng tốt là có
độ đồng nhất cao, không bị phân tầng trong quá
trình vận chuyển hoặc chưa dùng ñeán.

15


4. CƯỜNG ĐỘ CỦA VỮA :
- Cường độ chịu nén của vữa được xác định bằng thí nghiệm
nén các mẫu vữa có hình khối vuông với kích thước cạnh
7,07cm.
- Mác vữa là cường độ chịu nén trung bình của mẫu vữa có
hình lập phương cạnh 7,07cm, đúc trên nền xốp và được
dưỡng hộ 28 ngày trong điều kiện tiêu chuẩn với nhiệt độ
môi trường là 272oC, độ ẩm môi trường tùy thuộc vào chất
kết dính sử dụng trong vữa.
- Các loại mác vữa : 0,4 ; 1 ; 2,5 ; 5 ; 7 ; 5 ; 10 ; 15 ; 20 ; 30
4.1. Cường độ vữa xây dựng trên nền đặc được xác định :
v :cường độ vữa sau 28 ngaøy
R
28
X
v

R 28  0,25R x

 N  0,4

16


4.2. Cường độ vữa trên nền xốp có thể xác định :
+ Lượng xi măng khi biết mác vữa, mác xi măng được tính theo công
thức:

Rv
X 
1000
k .R x

X - Khối lượng xi măng cho 1 m3 cát,kg
Rv - Mác vữa yêu cầu , daN/cm2
Rx - Hoạt tính của xi măng, daN/cm2
k - Hệ số chất lượng vật liệu phụ thuộc vào phương
pháp thử xi măng, loại xi măng và chất lượng cát, xác định theo
bảng 7-1.
+ Lượng hồ vôi hoặc hồ sét được xác định theo công thức:
Trong đó :

Vh= 0,17(1- 0,002.X)
Trong đó:
Vh : - Lượng hồ vôi hoặc hồ sét(có khối lượng thể tích 1400 kg/m3) cho
1 m3 cát;
17
X - Khối lượng xi măng cho 1 m3 cát(kg)

Bảng 7-1 : Bảng trị số k

Modul độ lớn
của cát
0,7 – 1
1,1 – 1,3
1,31 – 1,5
1,51

Hệ số k
Ximăng Portland
Ximăng Portland
Pouzzolane
0,71
0,73
0,79
0,88

0,80
0,82
0,89
1

18


5. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI VỮA :
5.1 Vữa xây :
5.1.1 Yêu cầu đối với vữa xây :
- Liên kết tốt với vật liệu xây.

- Yêu cầu độ dẻo xác định theo bảng 7-2

Độ dẻo vữa OK (cm)
Loại kết cấu xây

Nền xốp hay trời
nóng

Nền đặc hay trời
lạnh

Gạch đất sét
nung

8 – 10

6–8

Gạch xỉ

7–9

5–7

Đá thiên nhiên

5–7

1–5

Gạch, đá có yêu
cầu lèn chặc

2-3

1-2

19


5.1.2 Tính cấp phối vữa xây :
5.1.2.1 Cấp phối vữa vôi :
Vôi cấp 3  Vôi : cát = 1 : 2
Vôi cấp 2  Vôi : cát = 1 : 3
Vôi cấp 1  Vôi : cát = 1 : 4
- Các loại vữa vôi có mác dưới 10 kG/cm2

20


5.1.2.2 Vữa hỗn hợp ximăng-vôi :
- Được biểu diễn : 1 : V : C (theo thể tích)
- Lượng nước cần thiết xác định thí nghiệm là nước đảm bảo
độ dẻo yêu cầu của vữa.
+ Tra bảng để xác định cấp phối vữa hỗn hợp.
+ Dùng công thức thực nghiệm. Tùy thuộc nền xây, đối với
nền xốp dùng công thức sau:
ox : trọng lượng thể tích của ximăng
R v  k.R x .  X  0, 05   4 (T/m3)
3 cát, Tấn

 ox
X
:
ximă
n
g
dù
n
g
cho
1m
C
X
K : hệ số phụ thuộc vào chất lượng cát.
V  0,15.C  0, 30
Cát lớn :
k=2,2
Cát trung bình : k=1,8
Cát nhỏ:

k=1,4

21


5.1.2.3 Cấp phối vữa ximăng :
Rv
1000 (kg/m3 cát vàng)
Sử dụng công thức : X 
k.R x

Thể tích ximăng cần thiết : Vx 

X
 ox

(m3), với ox là

khối lượng thể tích xốp của xi măng (kg/m3)
Liều lượng nước cần thiết để trộn vữa xác định bằng
thực nghiệm để đạt độ dẻo theo yêu cầu.

22


5.2 Vữa trát :
- Để bảo vệ bề mặt khối xây, làm cho kết cấu phẳng mặt
tăng thêm vẻ đẹp cho công trình, do đó vữa trát cần có
các yêu cầu sau :
+ Cần có khả năng giữ nước tốt vì vữa trát bị khối xây hút
nhiều nước, và dễ bay hơi nước do tiếp xúc rộng với
không khí.
+ Độ phân tầng của vữa trát tốt nhất là 1 - 2 cm. Nếu độ
phân tầng = 0 thì sau khi rắn chắc vữa trát dễ bị nứt.
+ Phải sử dụng cát hạt mịn.
+ Khi thi công phải bảo đảm đúng quy định kỹ thuật và
bảo dưỡng tốt.
- Cấp phối vữa trát sử dụng XM như sau :
23
X : C = 1 : 3,5 đến 1 : 6

5.3 Vữa đặc biệt :
5.3.1 Vữa trát chống thấm :
- Vữa chống thấm thường được chỉ định trát láng bao
bọc kết cấu chịu nước không có độ ăn mòn hoặc độ ăn
mòn không đáng kể.
- Vữa chống thấm thường dùng là vữa xi măng hoặc vữa
xi măng có thêm phụ gia chống thấm.
- Yêu cầu bề mặt lớp trát phải phẳng, mịn và đồng đều.
5.3.2 Vữa chèn không co :
- Vữadùng để chèn hoặc lắp đầy các mối nối, các khe,
vữa phải có độ dẻo thích hợp vì công nghệ thi công phù
hợp : rót hoặc bơm.
5.3.3 Vữa phun khô :
- Vữa được phun khí nén bằng máy phân phối liệu với
áp lực cao để vữa bám chặt vào bề mặt bêtông cần
phun.
24


Hình 5.16 : 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. Đóa phân phối liệu
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.
25