Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế tạo vữa xây cho loại gạch sản xuất từ nguồn đất feralit (đất cấp phối đồi) trên địa bàn xã hà bầu huyện đak đoa tỉnh gia lai

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ VĂN HÀ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA XÂY
CHO LOẠI GẠCH SẢN XUẤT TỪ NGUỒN ĐẤT
FERALIT (ĐẤT CẤP PHỐI ĐỒI) TRÊN ĐỊA BÀN
XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐĂK ĐOA, TỈNH GIA LAI

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng và cơng nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Trương Hồi Chính

Đà Nẵng, Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Tác giả luận văn

Lê Văn Hà

MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU...................................................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài............................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu............................................................................................................ 2
5. Bố cục đề tài.................................................................................................................................... 2
6. Tổng quan tài liệu nghiên cứu................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY DỰNG VÀ GẠCH KHÔNG NUNG 4

1.1. VỮA XÂY DỰNG.......................................................................................................................... 4
1.1.1. Khái niệm vữa xây dựng.................................................................................................... 4
1.1.2. Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa.................................................................. 4
1.1.3. Phân loại vữa xây dựng....................................................................................................... 6
1.2. GẠCH KHÔNG NUNG............................................................................................................... 6
1.2.1. Khái niệm gạch không nung............................................................................................. 6
1.2.2. Lợi thế của gạch không nung so với gạch đất nung............................................... 7
1.2.3. Phân loại gạch khơng nung............................................................................................... 7
1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH KHƠNG NUNG TRONG XÂY DỰNG......9
1.3.1. Tình trạng sử dụng gạch không nung trong xây dựng.......................................... 9
1.3.2. Các loại vữa đang được sử dụng để thi công tườ ng bằng gạch không nung
11
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.......................................................................................................... 13
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM................................................ 14

2.1. GIỚI THIỆU VỀ VỮA XÂY FERALIT............................................................................ 14
2.1.1. Giới thiệu về vữa xây Feralit......................................................................................... 14
2.1.2. Sự hoạt động của phụ gia trong vữa........................................................................... 15
2.2. CÁC TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM.................................................................................... 15
2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu .............................. 15


2.2.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm cho vữa Feralit ....................... 18
2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.......................................................................................................... 19
CHƯƠNG 3. THÍ NGHIỆM THỰC NGHIỆM SẢN XUẤT VỮA XÂY TỪ
NGUỒN ĐẤT ĐỒI FERALT........................................................................................................... 20
3.1. THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO VỮA........................................... 20
3.1.1. Thí nghiệm xi măng........................................................................................................... 20
3.1.2. Thí nghiệm cấp phối đồi chọn lọc............................................................................... 24
2
................................................ 26
2
M75 daN/cm TCVN 6016 :2011.........34
2
M100 daN/cm TCVN 6016:2011.......41

3.1.3. Thí nghiệm mác vữa cấp phối đồi M50 daN/cm
3.1.4. Thí nghiệm mác vữa cấp phối đồi

3.1.5. Thí nghiệm mác vữa cấp phối đồi
3.1.6. Xác định độ hút nước của mẫu vữa đã đóng rắn theo TCVN 3121-18:2003 .
48
3.1.7. Xác định độ bám dính của vữa...................................................................................... 49
3.2. SO SÁNH TÍNH KINH TẾ KHI SỬ DỤNG VỮA XÂY CẤP PHỐI ĐỒI ĐỂ
SỬ DỤNG CHO LOẠI GẠCH SẢN XUẤT TỪ ĐẤT FERALIT TRONG XÂY

DỰNG......................................................................................................................................................... 50
3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.......................................................................................................... 51
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................................... 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................................. 53
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.


TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA XÂY CHO LOẠI GẠCH SẢN XUẤT TỪ
NGUỒN ĐẤT FERALIT (ĐẤT CẤP PHỐI ĐỒI) TRÊN ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU
HUYỆN ĐAK ĐOA TỈNH GIA LAI
Học viên: Lê Văn Hà
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng và Cơng nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
Khóa: K34 XDD KH – Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt: Đề tài này đã tiến hành nghiên cứu chế tạo vữa xây cho loại gạch sản
xuất từ nguồn đất Feralit (Đất cấp phối đồi) trên địa bàn xã Hà Bàu huyện Đak Đoa
tỉnh Gia Lai dựa trên cơ sở các TCVN và căn cứ theo các kết quả thực nghiệm về
cường độ chịu nén, độ hút nước, độ bám dính của vữa và khả năng co ngót theo thời
gian. Kết quả nghiên cứu từ thực nghiệm cho thấy: Cường độ chịu nén, độ hút nước,
độ bám dính của hỗn hợp vữa xây Feralit hồn tồn có thể thay thế cho vữa xây thông
thường trong công tác xây dựng bằng gạch khơng nung.
Từ khóa: Cường độ chịu nén, độ bám dính, độ hút nước, khả năng co ngót theo thời
gian, đất Feralit.
RESEARCH TO MANUFACTURE BUILDING FOR THE TYPES OF BRICKS
FROM FERALIT SOURCES (HILLY LAND) ON THE LOCATION OF
HA BAU COMMUNE, DAK DOA DISTRICT OF GIA LAI PROVINCE

Summary: This research has conducted research and manufacture masonry
mortar for bricks produced from Feralit soil (hill gravel land) in Ha Bau commune,
Dak Doa district, Gia Lai province, based on the TCVN and bases. Follow the
experimental results of compressive strength, water absorption, adhesion of mortar and
shrinkage ability over time. Experimental results show that: compressive strength,
water absorption, adhesion of Feralit mortar mixture can completely replace ordinary
mortar in the construction of unburnt bricks.
Keywords: Compressive strength, adhesion, water absorption, shrinkage
capacity over time, Feralit soil.


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của xi măng .......................................... 16
Bảng 2.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của đất ..................................................... 17
Bảng 2.3. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử cho vữa................................................... 18
Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm độ mịn xi măng......................................................................... 21
Bảng 3.2. Kết quả thí nghiệm thời gian đông kết của xi măng ......................................... 23
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của của cấp phối ....................................... 25
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 50, 3 ngày tuổi ..................29
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 50, 7 ngày tuổi ..................30
Bảng 3.6. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 50, 14 ngày tuổi ................30
Bảng 3.7. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu vữa xi măng mác 50,28 ngày tuổi .....31
Bảng 3.8. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 75, 3 ngày tuổi ..................36
Bảng 3.9. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 75, 7 ngày tuổi ..................36
Bảng 3.10. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 75, 14 ngày tuổi .............37
Bảng 3.11. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu vữa xi măng mác 75, 28 ngày tuổi . 37

Bảng 3.12. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 100, 3 ngày tuổi .............43
Bảng 3.13. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 100, 7 ngày tuổi .............43

Bảng 3.14. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng mác 100, 14 ngày tuổi ...........44
Bảng 3.15. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu vữa xi măng mác 100, 28 ngày tuổi
44
Bảng 3.16. Kết quả thí nghiệm độ hút nước của mẫu vữa mác 75 đã đóng rắn ........49


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu........................................................................................................ 7
Hình 1.2. Gạch bê tơng bọt................................................................................................................... 8
Hình 1.3. Gạch bê tơng khí chưng áp.............................................................................................. 9
Hình 1.4. Sử dụng gạch bê tơng nhẹ trong xây dựng............................................................. 10
Hình 1.5. Tường xây bằng gạch bê tông nhẹ bị nứt ở mạch vữa ...................................... 10
Hình 1.6. Tường xây bằng gạch bê tơng nhẹ bị nứt ở bản thân viên gạch ...................11
Hình 1.7. Vữa xây gạch nhẹ.............................................................................................................. 12
Hình 1.8. Vữa trát tường gạch nhẹ................................................................................................. 13
Hình 3.1. Thí nghiệm độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng ............................... 21
Hình 3.2. Trộn hồ xi măng để xác định lượng nước tiêu chuẩn ........................................ 22
Hình 3.3. Dụng cụ Vicat để xác định thời gian bắt đầu đông kết ..................................... 23
Hình 3.4. Sàng máy kiểm tra thành phần hạt của đất đồi ..................................................... 24
Hình 3.5. Biểu đồ thành phần hạt của cấp phối đồi ................................................................ 25
Hình 3.6. Đất cấp phối tiêu chuẩn.................................................................................................. 26
Hình 3.7. Bàn dằn tiêu chuẩn............................................................................................................ 27
Hình 3.8. Mẫu thử độ bền nén của vữa xây cấp phối đồi ..................................................... 27
Hình 3.9. Thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng cấp phối đồi .................................................. 28
Hình 3.10a. Biểu đồ về sự phát triển cường độ của vữa xây mác 50 theo thời gian 31
2

Hình 3.10b. Kết quả thí nghiệm vữa xi măng đất đồi M50 daN/cm ............................. 34
Hình 3.11a. Biểu đồ về sự phát triển cường độ của vữa xây mác 75 theo thời gian 38
2

Hình 3.11b. Kết quả thí nghiệm vữa xi măng đất đồi M75 daN/cm ............................. 41
Hình 3.12a. Biểu đồ về sự phát triển cường độ của vữa xây mác 100 theo thời gian
45
2

Hình 3.12b. Kết quả thí nghiệm vữa xi măng đất đồi M100 daN/cm ..........................48
Hình 3.13. Độ bám dính của vữa cấp phối đồi và vữa xi măng thường ........................ 50


1

MỞ ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài

Vữa xây là loại vật liệu phổ biến thường được sử dụng trong công tác
xây tường với các loại vật liệu gạch khác nhau. Vữa là hỗn hợp được chọn
một cách hợp lý (nhân tạo), trộn đều của chất kết dính vơ cơ, cốt liệu nhỏ
với nước theo những tỷ lệ thích hợp, sau khi cứng rắn có khả năng chịu lực
hoặc liên kết giữa các cấu kiện xây dựng. Trong trường hợp cần thiết, hỗn
hợp vữa có thêm các chất phụ gia vơ cơ hoặc hữu cơ nhằm thu được những
tính năng đặc biệt cho vữa. Vữa thường được đánh giá khả năng chịu lực
bằng chỉ tiêu cường độ chịu nén. Cường độ chịu nén là chỉ tiêu quan trọng
nhất của hỗn hợp vữa xây, nó đánh giá khả năng chịu tải của hỗn hợp vữa
dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc sự rung động, co ngót theo thời
gian. Việc sử dụng vữa xây để sử dụng cho loại gạch không nung cho các
cơng trình xây dựng đã trở nên cực kỳ phổ biến hiện nay để thay thế cho

gạch nung truyền thống.
Tuy nhiên, hiện nay ở các địa phương trên cả nước ta đang còn sử
dụng gạch đất sét nung chiếm trên 60%, vì vậy việc phát triển gạch khơng
nung từng bước thay thế gạch thủ công tiến tới chấm dứt sản xuất gạch đất
sét nung bằng lị thủ cơng là mục tiêu của nước ta định hướng đến năm 2025
và lộ trình giảm dần. Do đó cần có một loại hỗn hợp vữa xây mới như “ cát,
chất kết dính, phụ gia ”, “hỗn hợp vữa xây từ phế thải công nghiệp”…để giải
quyết các vấn đề trên hoặc để tận dụng nguồn vật liệu dồi dào sẵn có ở địa
phương nhằm giảm bớt sử dụng mỏ đất nông lâm nghiệp, giảm khí thải mơi
trường, ngăn chặn những tiềm ẩn, nguy cơ gây thiệt hại về người trong quá
trình khai thác, sử dụng các lị thủ cơng sản xuất vật liệu xây dựng.
Vì vậy, nhu cầu về chế tạo vữa xây để sử dụng cho loại gạch từ đất đồi
là rất lớn, nếu tận dụng được các nguồn tài nguyên thiên nhiên có sẵn, cát


2

sông, bột đá, đất đồi…, sẽ mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn trong xây dựng
cơng trình cho tỉnh Gia Lai nói chung và tỉnh lân cận nói riêng.
Do đó tác giả chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo vữa xây cho loại gạch
sản xuất từ nguồn đất Feralit trên địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đakdoa,
tỉnh Gia Lai.

2.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu các tính chất cơ lý của vữa Feralit dùng cho gạch
không
nung sản xuất từ nguồn đất đồi: thành phần hóa, ảnh hưởng của phụ gia trong

vữa.

-

Thí nghiệm so sánh các chỉ tiêu của vữa feralit so với vữa xi măng

thông thường theo TCVN 3121:2003 về: độ lưu động, cường độ nén, độ hút
nước, độ dính bám.

-

Mục đích nghiên cứu thành phần cấp phối (Feralit, phụ gia hóa dẻo

chống co ngót, chất kết dính, nước) để sản xuất vữa xây dung cho gạch
không nung.

3.
-

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: nghiên cứu sản xuất vữa xây từ đất feralit

dùng để xây gạch không nung làm từ đất đồi.
-

Phạm vi nghiên cứu: đất Feralit ở Hạ Bầu, nước khu vực Gia Lai, xi

măng Nghi Sơn PCB40, để thiết kế thành phần cấp phối vữa B2,5 mác 50;
B5 mác 75; B7,5 mác 100, có sử dụng phụ gia hóa dẻo.

4.

Phương pháp nghiên cứu

-

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

-

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

5.

Bố cục đề tài

Nội dung đề tài nghiên cứu gồm phần mở đầu, 3 chương và kết
luận Mở đầu


3

Chương 1: Tổng quan về vữa xây dựng và gạch không nung. Trong
chương này, tác giả bàn về các loại vữa xây dựng và gạch không nung, thực
trạng hiện nay của các cơng trình dùng gạch khơng nung.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết và thực nghiệm. Giới thiệu về vữa Feralit
và các tiêu chuẩn để thí nghiệm, kiểm tra các tính chất của loại vữa này.
Chương 3: Thí nghiệm thực nghiệm vật liệu sử dụng chế tạo vữa
Feralit

6.

Tổng quan tài liệu nghiên cứu

Tài liệu nghiên cứu bao gồm những sách, báo, catalog về phụ gia dùng
cho vữa, các tiêu chuẩn về thí nghiệm, các websites hỗ trợ cho việc tìm kiếm
thông tin cần thiết.


4

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

1.1. VỮA XÂY DỰNG
1.1.1. Khái niệm vữa xây dựng
Vữa xây dựng là một loại vật liệu đá nhân tạo thành phần bao gồm
chất kết dính, nước, cốt liệu nhỏ và có thể có hoặc khơng 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.
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 với khơng khí là khá
lớn, nước dễ bị mất đi, do đó lượng nước nhào trộn vữa cần phải lớn hơn so
với bê tơng. Do khơng 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.

1.1.2. Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa
a. Tính bám dính

Tính bám dính của vữa biểu thị khả năng liên kết của nó với vật liệu
xây, trát . Nếu vữa bám dính kém sẽ ảnh hưởng đến độ bền của sản phẩm và
năng suất thi cơng.
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.
Ngồi ra, tính dính bám của vữa cịn phụ thuộc vào độ nhám, độ sạch,
độ ẩm và đặc biệt là độ hút nước của vật liệu nền.

b. Tính chống thấm
Khả năng chịu áp lực nước của vữa trát ở mặt ngoài khối xây.


5

c. 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.

d. Tính cơng tác
Tính cơng tác là một chỉ tiêu quan trọng của hỗn hợp vữa nhằm đáp
ứng u cầu của phương pháp thi cơng. Tính cơng tác được đánh giá thông
qua độ lưu động xác định trên bàn dằn theo tiêu chuẩn TCVN 3121-3:2003.
Tính cơng 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 [2]. Tính cơng tác của hỗn hợp vữa cần được kiểm sốt
tốt trong q trình thi cơng.
c.

Tổng quan về đất Feralit

Đặc tính chung: chua, nghèo mùn và nhiều sét. Có màu đỏ hoặc vàng và
dễ kết vón thành đá ong do có hợp chất của Al , Fe và Silit, nhóm đất này mang
những đặc điểm điển hình của đất feralit – sản phẩm của khí hậu nhiệt đới ẩm,
đó là chua, độ no bazo thấp, khả năng hấp thụ khơng cao, khống sét phổ biến
chất dễ hịa tan bị rửa trơi, có q trình tích lũy Fe, Al tương đối và tuyệt đối,
hạt kết tương đối bền. Hiện phân bố nhiều ở khu vực Tây Nguyên nói chung và


6

ở Hà Bầu nói riêng.
Vì có hàm lượng Silit cao nên Feralit được sử dụng nhiều trong xây dựng
như: làm nền hạ cho đường giao thông, đường giao thông nông thơn sử dụng đất
đồi. Và gần đây có một số nghiên cứu sử dụng Feralit để làm gạch không nung
trong xây dựng.
Đối với xã Hà Bầu ở Gia Lai thì Feralit phân bố trên các vùng đồi trọc

bạc màu, không canh tác được, nên việc tận dụng và khai thác các mỏ đất này
làm nguyên vật liệu để phát triển kinh tế xã hội trong tương lai là cần thiết.

1.1.3. Phân loại vữa xây dựng
a. Phân loại theo chất kết dính
-

Vữa xi măng

-

Vữa vơi

-

Vữa thạch cao

-

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

b. Phân loại theo khối lượng thể tích
- Vữa nặng v > 1500 kg/m3
- Vữa nhẹ v ≤ 1500 kg/m3
c. Phân loại theo công dụng
-

Vữa xây

- Vữa hồn thiện thơ 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.
1.2. GẠCH KHƠNG NUNG
1.2.1. Khái niệm gạch khơng nung
Gạch khơng 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 thông qua đốt bằng than, điện hay các nguồn năng lượng khác nhằm tăng độ


7

bền của viên gạch.

1.2.2. Lợi thế của gạch không nung so với gạch đất 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.

-

Khơng dùng nhiên liệu như than, củi… để đốt, giúp tiết kiệm nhiên

liệu năng lượng và khơng thải khói bụi gây ô nhiễm môi trường.

Sản phẩm có khả năng cách âm, cách nhiệt, phịng hỏa, kích thước
chuẩn

xác, quy cách hồn hảo hơn gạch đất nung. Rút ngắn thời gian thi công, tiết
kiệm vữa xây.

1.2.3. Phân loại gạch không nung
Gạch không nung hiện nay chủ yếu gồm hai loại sau:

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

Gạch xi măng cốt liệu được tạo thành từ xi măng và một hoặc nhiều

trong các cốt liệu sau đây: mạt đá, cát vàng, xỉ nhiệt điện, phế thải công
nghiệp….
Gạch xi măng cốt liệu thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80
2
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.


Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu


8

b. Gạch bê tơng nhẹ
Gạch bê tơng nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông bọt và gạch bê
tơng nhẹ khí chưng áp.

Gạch bê tơng 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)

tắt:

Gạch bê tơng khí chưng áp (Autoclaved Aerated Concrete, viết

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 nhơm-chất tạo
khí. Phản ứng giữa nhôm và Ca(OH) 2 trong hỗn hợp bê tơng tạo ra những bong
bóng cỡ vi mơ chứa H 2, gia tăng thể tích của bê tơng tới 5 lần so với bê tông
thường. Sau khi hidro bay hơi sẽ để lại các lỗ rỗng kín, sau đó bê tơng khí
chưng áp sẽ được đổ vào khn 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 1.3).

Hình 1.2. Gạch bê tơng bọt


9

Hình 1.3. Gạch bê tơng khí chưng áp

1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH KHƠNG NUNG TRONG XÂY
DỰNG

1.3.1. Tình trạng sử dụng gạch không nung trong xây dựng
Để hạn chế sử dụng đất nông nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trường,
thông tư 09/2012/TT-BXD đã quy định: Sau năm 2015, 100% các cơng trình
có vốn đầu tư nhà nước phải sử dụng vật liệu xây khơng nung. Các cơng
trình xây dựng từ 9 tầng trở lên không phân biệt nguồn vốn, sau năm 2015
phải sử dụng tối thiểu 50% vật liệu xây không nung loại nhẹ trong tổng số
vật liệu xây. Vật liệu xây không nung loại nhẹ gồm chủ yếu là hai loại: gạch
chưng áp AAC và gạch bê tông bọt hiện nay cũng đang dần phổ biến trong
xây dựng (Hình 1.4).


10

Hình 1.4. Sử dụng gạch bê tơng nhẹ trong xây dựng
Tuy nhiên, tình trạng nứt của tường cũng đã xuất hiện ở một vài cơng trình
xây bằng gạch khơng nung, vết nứt thường đi theo 2 xu hướng: nứt mạch vữa
liên kết giữa các viên gạch (Hình 1.5) và nứt ở bản thân viên gạch (Hình 1.6).

Hình 1.5. Tường xây bằng gạch bê tông nhẹ bị nứt ở mạch vữa


11

Hình 1.6. Tường xây bằng gạch bê tơng nhẹ bị nứt ở bản thân viên gạch

1.3.2. Các loại vữa đang được sử dụng để thi công tường bằng
gạch không nung
Hiện nay, có hai loại vữa chủ yếu được sử` dụng trong thi công gạch không

nung:

a. Vữa xi măng thường
Vữa xi măng thường được trộn trực tiếp tại công trường, loại vữa này
có ưu điểm là giá thành rẻ hơn, cơng nhân có thể thi cơng theo truyền thống,
khơng cần các thiết bị chuyên dụng.
Vữa xi măng thường thích hợp cho xây, trát gạch xi măng cốt liệu. Tuy
nhiên, khi sử dụng vữa xi măng thường trong thi công gạch bê tơng nhẹ thì
rất dễ xảy ra hiện tượng bị nứt tường do gạch bê tơng nhẹ có các đặc tính cơ
lý khác với gạch nung truyền thống và gạch xi măng cốt liệu. Vấn đề này sẽ
được phân tích cụ thể hơn trong chương 3.


12

b. Vữa chuyên dụng cho gạch bê tông nhẹ
Vấn đề thi công tường xây bằng gạch bê tông nhẹ bị nứt khi sử dụng vữa
xi măng thơng thường. Do đó, trên thị trường hiện nay đã xuất hiện một vài loại
vữa chuyên dụng để thi công tường xây bằng gạch bê tông nhẹ. Hầu hết các loại
vữa này là vữa khơ trộn sẵn, trong thành phần có chứa phụ gia polymer để tăng
độ dẻo, khả năng giữ nước, cường độ bám dính cho vữa (Hình 1.7).

Tuy nhiên, giá thành các loại vữa này còn khá cao, để sử dụng vữa cần
các dụng cụ thi công chuyên nghiệp, công nhân phải được đào tạo cơ bản về
chuyên môn trước khi thi cơng vì cơng tác xây, trát loại vữa này khác với vữa
xi măng truyền thống. Đây là trở ngại lớn nhất trong việc sử dụng vữa

chuyên dụng cho gạch bê tơng nhẹ trong thực tế.

Hình 1.7. Vữa xây gạch nhẹ


13

Hình 1.8. Vữa trát tường gạch nhẹ

1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Sử dụng gạch không nung trong xây dựng ở nước ta đang có những
dấu hiệu tích cực, đặc biệt là gạch xi măng cốt liệu (chiếm 75% gạch không
nung) đã được áp dụng ở nhiều cơng trình. Bên cạnh đó, vữa Feralit với
những ưu điểm của nó nếu được đưa vào sử dụng sẽ tiết kiệm chi phí hơn
nhiều, vì nguồn nguyên liệu trên địa bàn rất lớn. Tuy nhiên, thực trạng bị nứt
khi sử dụng gạch không nung và vữa thơng thường xảy ra ở nhiều cơng trình
trên cả nước. Việc thi cơng gạch Feralit cần có những dụng cụ, kỹ thuật thi
công và đặc biệt là loại vữa phù hợp để chống nứt cho tường. Ở địa bàn Tây
Nguyên chưa có cơ sở sản xuất gạch Feralit do đó đề tài tập trung nghiên cứu
loại vữa Feralit dùng để xây gạch Feralit là cần thiết.


14

CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM

2.1. GIỚI THIỆU VỀ VỮA XÂY FERALIT
2.1.1. Giới thiệu về vữa xây Feralit
Đất đồi Feralit được ứng dụng rộng rãi trên địa bàn Tây Nguyên nói

chung và Gia Lai nói riêng, nhất là trong xây dựng cơng trình giao thơng , ưu
điểm là nguồn đất dồi dào, nhưng nghiên cứu để ứng dụng trong xây dựng
dân dụng thì chưa phát triển nhất là gần đây với gạch khơng nung, Vì thực tế
địi hỏi từ những nhà sản xuất vật liệu và hóa chất xây dựng phải cung cấp
những sản phẩm cải tiến để đáp ứng các yêu cầu như thời gian thi công ngắn
hơn, độ bám dính tương thích với nhiều loại bề mặt. Những ứng dụng này cụ
thể cho vữa xây tô, vữa tự phẳng, vữa ốp gạch, vữa chống thoát nhiệt và vữa
sửa chữa…
Bản chất của Feralit hình thành trong điều kiện nhiệt ẩm cao rất thuận
lợi cho quá trình phong hóa và hình thành đất. Thảm thực vật phát triển
mạnh. Rừng mọc rậm rạp, có nhiều lồi ở nhiều tầng. Sinh khối thực vật
trung bình trên 5000 tạ/ha vật chất hữu cơ khô, cung cấp một lượng vật chất
hữu cơ lớn nhưng bị phân hủy ngay trong năm đầu khi chúng rơi xuống đất
và sự hoạt động mạnh mẽ của vi sinh vật và động vật. Lượng mưa lớn của
miền khí hậu nhiệt đới ẩm cũng tăng cường q trình rửa trơi. Lóp vỏ phong
hóa rất dày do điều kiện nhiệt ẩm thuận lợi cho q trình phong hóa hóa học
và sinh học. Q trình fralit hóa diễn ra như sau: Các đá và khống, nhất là
nhóm silicat bị phong hóa mạnh mẽ thành các khống thứ sinh. Một phần
khống thứ sinh có thể tiếp tục bị phá hủy tạo nên các ơ-xít sắt, nhơm, silic
đơn giản. Cùng với sự phá hủy đó, các chất ba-dơ và một phần ơ-xít silic
cũng bị rửa trôi, làm cho ti lệ phần trăm của Fe(OH)3 và Al(OH)3 so với các
chất khác trong đất tăng lên. Quá trinh tích lũy Fe và AI này được gọi là quá
trình Feralit, quá trình này tạo nên các loại đất đỏ vàng miên nhiệt đới âm do


15

hàm lượng sắt cao, phần lớn dưới dạng các ơxít khác nhau. Đất feralit có
những đặc điểm chính như: Có lượng khống ngun sinh thấp; giàu
hyđrơxit sắt, nhơm, mangan; có lượng khống sét caolinit lớn; axit fun-vơnic chiếm ưu thế trong các axit mùn.

2.1.2. Sự hoạt động của phụ gia trong vữa
Sự biến tính của phụ gia trong vữa xi măng được khống chế bởi hai
q

-

Q trình thủy hóa của xi măng

-

Quá trình tạo màng của các phần tử Feralit và phụ gia

Sự thủy hóa của xi măng xảy ra trước tiên, sau đó hỗn hợp vữa sẽ hóa
cứng dần, các phần tử hạt Feralit tập trung trong các khoảng trống rỗng. Vì
lượng nước giảm dần đi do chúng tham gia vào q trình thủy hóa xi măng, vừa
có sự tạo hơi khí nên các hạt Feralit dần dần biển đổi thành màng Feralit. Các

màng này lẫn với xi măng đã thủy hóa cùng bao phủ các hạt cốt liệu, nhờ thế
mà cải thiện được nhiều tính chất bê tơng.

2.2. CÁC TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM
Giới hạn đề tài nghiên cứu là sử dụng vữa Feralit để xây tường bằng
gạch đất đồi Feralit khơng nung. Vì vậy, các u cầu kỹ thuật và chỉ tiêu thí
nghiệm của vữa Feralit phải tuân theo TCVN 9028:2011-Vữa cho bê tông
nhẹ. Feralit được xúc về phơi khơ và tiến hành thí nghiệm, vật liệu sử
dụng trong thí nghiệm:

-

Xi măng PCB 40 Nghi Sơn

-

Đất đồi Feralit : kích thước hạt cốt liệu 1.5 : 2mm.

-

Nước

2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu
a. Xi măng
Sử dụng xi măng pooclang hỗn hợp PCB 40 Nghi Sơn. Yêu cầu kỹ


16

thuật của xi măng loại này phải phù hợp với TCVN 6260:2009 [3](Xi măng
pooclang hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật). Phương pháp thử các chỉ tiêu của xi
măng theo các tiêu chuẩn như bảng sau:
Bảng 2.1. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của xi măng

TT

Các chỉ tiêu

Cường độ nén, MPa, không nhỏ hơn:
1

- 3 ngày ± 45, phút

- 28 ngày ± 8 h
Thời gian đông kết, phút

2

- bắt đầu, không nhỏ hơn
- kết thúc, không lớn hơn
Độ mịn, xác định theo:

- phần cịn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09
3

mm, %, không lớn hơn

- bề mặt riêng, xác định theo phương pháp
2

Blaine, cm /g, không lớn hơn
4

5

Độ ổn định thể tích, xác định theo phương
pháp Le Chatelier, mm, không lớn hơn
Hàm lượng anhydric sunphuric (SO 3), %,
không lớn hơn

b. Đất cấp phối đồi

Đất có chất lượng phù hợp với TCVN 7570:2006 [4]( Cốt liệu cho bê