Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế tạo vữa xây có tỉ lệ vôi phù hợp dùng để xây gạch không nung sản xuất từ nguồn đất feralit trên địa bàn xã hà bầu, huyện đak đoa, tỉnh gıa laı

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN HUY HẢI

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA XÂY CĨ TỈ
LỆ VƠI PHÙ HỢP DÙNG ĐỂ XÂY GẠCH
KHÔNG NUNG

SẢN XUẤT TỪ NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN
ĐỊA BÀN XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA,
TỈNH GIA LAI

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng và Công 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

Nguyễn Huy Hải


TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỮA XÂY CĨ TỈ LỆ VƠI
PHÙ HỢP DÙNG ĐỂ XÂY GẠCH KHƠNG NUNG
SẢN XUẤT TỪ NGUỒN ĐẤT FERALIT TRÊN ĐỊA BÀN
XÃ HÀ BẦU, HUYỆN ĐAK ĐOA, TỈNH GIA LAI
Học viên: Nguyễn Huy Hải Chun ngành: Kỹ thuật XD cơng trình DD & CN
Mã số: 60.58.02.08
Khóa: 34 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt - Đề tài tiến hành nghiên cứu chế tạo vữa xây có gia cố vơi dùng để xây gạch
không nung sử dụng nguồn đất đồi Feralit trên địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia
Lai. Khảo sát, lấy mẫu vật liệu, thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất đồi Feralit tại địa phương
theo TCVN 7572:2006 để đánh giá chất lượng vật liệu. Chế tạo mẫu thử, xác định các chỉ tiêu
cơ lý (cường độ nén, độ hút nước) của vữa mác 5,0MPa; 7,5MPa; 10MPa theo TCVN
3121:2003 trên cơ sở sử dụng đất đồi Feralit tại địa phương, vôi xây dựng và loại xi măng
PCB40 Nghi Sơn. Phân tích, so sánh một số tiêu chí khi sử dụng đất đồi Feralit thay cho cát.
Đề tài cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng nguồn vật liệu địa phương trong việc sản
xuất loại vữa xây mới góp phần thay thế hiệu quả việc sử dụng nguồn tài nguyên cát hiện nay
đang dần cạn kiệt, đồng thời giảm thiểu việc khai thác khoáng sản ảnh hưởng đến mơi trường.
Từ khóa – Vữa xây sử dụng đất đồi Feralit; chỉ tiêu cơ lý; yêu cầu kỹ thuật; cường
độ nén; cốt liệu địa phương.
Summary - The thesis has conducted research on manufacturing lime reinforced
mortar for construction of unburnt bricks using Feralit hill soil in Ha Bau commune, Dak Doa
district, Gia Lai province. Surveying, sampling materials, testing the physical and mechanical
properties of local feralit hill soil according to TCVN 7572: 2006 to assess material quality.
Fabrication of test specimens, determination of mechanical properties (compressive strength,

water absorption) of mortar marks 5.0MPa; 7.5MPa; 10MPa according to TCVN 3121: 2003
on the basis of using local Feralit hill soil, construction lime and PCB40 Nghi Son cement.
Analyzing and comparing the economics of using Feralit hill land instead of sand. The project
provides a scientific basis for the use of local materials in the production of new types of
mortar, contributing to the effective replacement of the current depleted sand resource, while
minimizing work exploitation of minerals leads to environmental impacts.
Keywords - Feralit hill and masonry mortar; mechanical indicator; technical requirements;
compressive strength; Local aggregate.


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu:............................................................................................ 2
3. Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu........................................................................ 2
4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................... 2
5. Nội dung nghiên cứu............................................................................................. 2
6. Kết quả cần đạt được............................................................................................ 3
7. Kết cấu của luận văn:............................................................................................ 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY DỰNG, GẠCH KHÔNG NUNG VÀ
VỮA XÂY CHO GẠCH KHƠNG NUNG...................................................................................... 4
1.1. KHÁI NIỆM, TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VỮA XÂY DỰNG............................4
1.1.1. Khái niệm vữa xây dựng................................................................................. 4

1.1.2. Vật liệu chế tạo vữa........................................................................................ 4
1.1.3. Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa....................................................... 5
1.1.4. Phân loại vữa xây dựng................................................................................... 7
1.2. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH KHÔNG NUNG VÀ VỮA XÂY CHO
GẠCH KHÔNG NUNG................................................................................................ 7
1.2.1. Khái niệm gạch không nung........................................................................... 7
1.2.2. Những ưu điểm của gạch không nung so với gạch đất sét nung..................... 7
1.2.3. Phân loại gạch khơng nung............................................................................. 8
1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VỮA XÂY
HIỆN HÀNH TRONG XÂY DỰNG.......................................................................... 10
1.3.1. Tình trạng sử dụng gạch khơng nung trong xây dựng................................... 10
1.3.2. Các loại vữa đang được sử dụng để thi công tường bằng gạch không nung. 10
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1..................................................................................... 12
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CĨ GIA CỐ VƠI VÀ CÁC U CẦU
KỸ THUẬT CỦA VỮA XÂY............................................................................................................ 13
2.1. TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CÓ GIA CỐ VÔI................................................. 13


2.1.1. Giới thiệu về vữa tam hợp............................................................................ 13
2.1.2. Thành phần chế tạo vữa tam hợp.................................................................. 13
2.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA VẬT LIỆU14
2.2.1. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu............................14
2.2.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm cho vữa................................. 18
2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2..................................................................................... 19
CHƯƠNG 3. THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO VỮA VÀ SO SÁNH
CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA VỚI VỮA TAM HỢP TIÊU CHUẨN...............20
3.1. THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO VỮA XÂY GẠCH KHƠNG
NUNG......................................................................................................................... 20
3.1.1. Thí nghiệm xi măng...................................................................................... 20
3.1.2. Thí nghiệm đất đồi........................................................................................ 26

3.1.3. Thí nghiệm vơi bột........................................................................................ 31
3.2. THÍ NGHIỆM SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VỮA XÂY.................32
3.2.1. Xác định độ lưu động của vữa tươi theo TCVN 4314:2003..........................34
3.2.2. Xác định cường độ nén của vữa theo TCVN 3121-11:2003.........................37
3.2.3. Xác định độ hút nước của mẫu vữa đã đóng rắn TCVN 3121-18:2003........50
3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3..................................................................................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 57
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.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các chỉ tiêu yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu.................................................................... 5
Bảng 2.1a. Định mức cấp phối vật liệu chế tạo vữa tam hợp theo Quyết định 1329/QĐBXD ngày 19/12/2016............................................................................................... 13
Bảng 2.1b. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của xi măng............................................ 14
Bảng 2.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của cát......................................................... 15
Bảng 2.3. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của đất đồi Feralit................................... 16
Bảng 2.4a. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của vôi bột............................................... 17
Bảng 2.4b. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử cho vữa..................................................... 19
Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm độ mịn xi măng............................................................................. 22
Bảng 3.2. Kết quả thí nghiệm thời gian đơng kết của xi măng.............................................. 24
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm nén mẫu vữa xi măng 3 ngày tuổi......................................... 25
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm cường độ mẫu vữa xi măng 28 ngày tuổi...........................26
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm thành phần hạt của đất đồi....................................................... 28
Bảng 3.6. Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đất.............................................. 31
Bảng 3.7. Định mức cấp phối vật liệu chế tạo vữa tam hợp theo Quyết định số
1329/QĐ-BXD ngày 19/12/2016........................................................................... 32

Bảng 3.8. Các thông số đầu vào để thiết kế thành phần cấp phối......................................... 33
3

Bảng 3.9a. Thành phần vật liệu cho 1m vữa thiết kế Mác 5MPa........................................ 33
3
Bảng 3.9b. Thành phần vật liệu cho 1m vữa thiết kế Mác 7,5MPa.................................... 33
3
Bảng 3.9c. Thành phần vật liệu cho 1m vữa thiết kế Mác 10MPa..................................... 34
Bảng 3.10. Kết quả thí nghiệm độ lưu động của vữa................................................................. 36
Bảng 3.11. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 cấp phối mác 5 MPa............................. 39
Bảng 3.12. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 cấp phối mác 5 MPa............................. 40
Bảng 3.13. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của cấp phối mác 5 MPa..................41
Bảng 3.14. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của cấp phối mác 7,5 MPa.................42
Bảng 3.15. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của cấp phối mác 7,5 MPa.................43
Bảng 3.16. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của cấp phối mác 7,5 MPa..............44
Bảng 3.17. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R3 của cấp phối mác 10 MPa..................46
Bảng 3.18. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R7 của cấp phối mác 10 MPa..................46
Bảng 3.19. Kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của cấp phối mác 10 MPa................47
Bảng 3.20. Tổng hợp kết quả thí nghiệm cường độ nén R28 của các mẫu vữa...............49
Bảng 3.21. Kết quả thí nghiệm độ hút nước của mẫu vữa cấp phối mác 5 MPa.............52
Bảng 3.22 Kết quả thí nghiệm độ hút nước của mẫu vữa cấp phối mác 7,5 MPa..........53
Bảng 3.23. Kết quả thí nghiệm độ hút nước của mẫu vữa cấp phối mác 10 MPa..........54


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Gạch xi măng cốt liệu.................................................................................... 8
Hình 1.2. Gạch bê tơng bọt............................................................................................ 9
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. Vữa xây gạch nhẹ........................................................................................ 11

Hình 1.6. Vữa trát tường gạch nhẹ............................................................................... 12
Hình 2.1. Hình ảnh mỏ đất Feralit tại xã Hà Bầu, huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai.........17
Hình 3.1. Xi măng PCB 40 Nghi Sơn.......................................................................... 21
Hình 3.2. Thí nghiệm độ mịn của xi măng theo phương pháp sàng............................. 21
Hình 3.3. Thiết bị trộn hồ xi măng để xác định lượng nước tiêu chuẩn.......................23
Hình 3.4. Dụng cụ vicat để xác định thời gian đông kết.............................................. 23
Hình 3.5. Cát tiêu chuẩn và xi măng để đúc mẫu vữa thử độ bền nén.........................24
Hình 3.6. Bàn dằn tiêu chuẩn...................................................................................... 25
Hình 3.7. Mẫu đất đồi đã chuẩn bị để đưa vào sàng.................................................... 27
Hình 3.8. Cân khối lượng mẫu đất đồi trước khi sàng................................................. 27
Hình 3.9. Bộ sàn kiểm tra thành phần hạt của đất đồi.................................................. 28
Hình 3.10. Biểu đồ thành phần hạt của đất đồi............................................................ 29
Hình 3.11. Cân khối lượng đất và bình đong............................................................... 30
Hình 3.12. Thí nghiệm khối lượng thể tích xốp của đất............................................... 30
Hình 3.13. Kết quả thí nghiệm vơi bột dùng cho cấp phối..........................................31
Hình 3.14. Chuẩn bị vật liệu để trộn cấp phối xi măng-đất đồi-vơi.............................35
Hình 3.15. Định lượng vật liệu cho mẻ trộn thí nghiệm.............................................. 36
Hình 3.16. Đúc mẫu vữa với các thành phần cấp phối................................................ 37
Hình 3.17. Lấy mẫu đã đúc và đem bảo dưỡng theo quy định..................................... 38
Hình 3.18. Nén mẫu thí nghiệm................................................................................... 39
Hình 3.19. Biểu đồ sự phát triển cường độ của các cấp phối vữa theo thời gian.........42
Hình 3.20. Biểu đồ sự phát triển cường độ của các cấp phối vữa theo thời gian.........45
Hình 3.21. Biểu đồ sự phát triển cường độ của các cấp phối vữa theo thời gian.........48
Hình 3.22 Bảng so sánh cường độ nén của các cấp phối............................................. 49
Hình 3.23. Cân mẫu vữa sau khi sấy khơ.................................................................... 51
Hình 3.24. Ngâm mẫu thử trong nước sinh hoạt ở nhiệt độ thường............................. 51
Hình 3.25. Cân mẫu thử đã bão hòa nước sau khi ngâm 24h....................................... 52


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Để hạn chế sử dụng đất nơng nghiệp, góp phần bảo đảm an ninh lượng thực quốc
gia, giảm thiểu khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính và ơ nhiễm mơi trường, từ năm
2010, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28 tháng 4
năm 2010 về việc phê duyệt Chương trình phát triển vật liệu xây khơng nung đến năm
2020 và năm 2012 tiếp tục có Chỉ thị tăng cường sử dụng vật liệu này. Đến năm 2017,
Bộ Xây dựng ban hành Thông tư số 13/2017/TT-BXD ngày 08 tháng 12 năm 2017
Quy định sử dụng vật liệu xây khơng nung trong các cơng trình xây dựng, cụ thể: Đối
với các tỉnh đồng bằng Trung du Bắc bộ và vùng Đông Nam bộ: Tối thiểu 90% tại các
khu đô thị từ loại III trở lên; Tối thiểu 70% tại các khu vực còn lại.Đối với các tỉnh còn
lại: Tối thiểu 70% tại các khu đô thị từ loại III trở lên; Tối thiểu 50% tại các khu vực
còn lại (Quy định hiện hành tỷ lệ bắt buộc là 100% trong tổng số vật liệu xây).
Đối với địa bàn tỉnh Gia Lai, Ủy ban nhân dân (UBND) tỉnh rất quan tâm đến
vấn đề này, thực hiện nghiêm chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, UBND tỉnh Gia Lai
đã ban hành Quyết định số 736/QĐ-UBND ngày 18/10/2017 về việc ban hành “Quy
định về lộ trình chấm dứt sản xuất gạch đất sét nung bằng lị thủ cơng, lị thủ cơng cải
tiến, lò đứng liên tục, lò vòng, lò hoffman trên địa bàn tỉnh Gia Lai và kế hoạch tăng
cường sản xuất, sử dụng vật liệu xây không nung đến năm 2020”.
Tuy nhiên, sau hơn 7 năm thực hiện, Chương trình Phát triển vật liệu xây khơng
nung (VLXKN) trên tồn quốc vẫn chưa như kỳ vọng và hành trình tìm đường tới
“đích” vẫn gian nan. Sở dĩ VLXKN ở nước ta chưa được ưa chuộng, các cơ sở sản
xuất cịn ít, q trình thi cơng cịn xảy các nhiều hiện tượng bị nứt.
Qua phân tích, có thể có nhiều ngun nhân dẫn đến hiện tượng này như thời tiết,
nguyên vật liệu, kỹ thuật thi cơng gạch…. Trong đó, việc sử dụng vữa xi măng thông
thường (như nhiều đơn vị đang áp dụng) là một nguyên nhân cốt yếu làm cho tường
xây bằng gạch không nung bị nứt.
Hiện nay trên thị trường đã có nhiều loại vữa xi măng chun dụng cho gạch
khơng nung và cả gạch nung, tuy nhiên giá thành các loại vữa này cịn cao, các đơn vị

thi cơng cịn cân nhắc trong việc sử dụng, cùng với đó là nguồn nguyên liệu cát ngày
càng khan hiếm và đắt đỏ, giá thành cát xây dựng tăng dần lên từng ngày. Ngoài ra,


2

việc khai thác cát khơng theo lộ trình quy hoạch dẫn đến đe dọa hệ sinh thái thủy sinh.
Cát không đơn thuần là vật liệu xây dựng mà có vai trò quan trọng trong kiến tạo đồng
bằng, ổn định lòng và bờ sơng. Cát cịn tạo sinh cảnh cho các loài thủy sinh.
Nhận thấy việc cần nghiên cứu một loại thành phần cấp phối mới để sản xuất ra
vữa xây không sử dụng cát đồng thời phù hợp với loại gạch sản xuất từ nguồn nguyên
liệu đất Feralit trên địa bàn tỉnh Gia Lai, tác giả chọn đề tài: Nghiên cứu chế tạo vữa
xây có tỉ lệ vơi phù hợp dùng để xây gạch không nung sản xuất từ nguồn đất feralit
trên địa bàn xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh Gia Lai.
2. Mục tiêu nghiên c u:
-

Nghiên cứu thành phần cấp phối (đất đồi Feralit thay thế cát + ?% vôi) để sản

xuất loại vữa dùng để xây gạch cấp phối đất đồi.
-

Nghiên cứu trong phịng thí nghiệm, thiết kế quy trình sản xuất, thiết kế cấp

phối phù hợp (tính tốn tỷ lệ vơi thay đổi 5%, 10%, 15%) với nguyên liệu hiện có.
3. Đối tượng và Phạm vi nghiên c u
-

Đối tượng nghiên cứu: Vữa xây có gia cố vôi để xây loại gạch không nung sản

xuất từ nguồn đất feralit.
-

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu các tỷ lệ % vôi gia cố (5%, 10%, 15%) để sản

xuất vữa xây.
4. Phương pháp nghiên c u
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết và tổng hợp các tài liệu liên quan đến
đề tài.
-

Phương pháp thí nghiệm để thiết kế thành phần cấp phối và đo đạc kết quả.
5. Nội dung nghiên c u

-

Tổng quan về vật liệu sử dụng trong công nghệ sản xuất vữa xây cho gạch cấp

phối đất đồi.
-

Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu.

- Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vữa xây cho gạch cấp
phối đất
đồi.
-

Thiết kế cấp phối.

- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lí của vữa xây cho gạch cấp phối đất
đồi.
-

Xử lý số liệu và viết báo cáo liên quan đến đề tài.


-

Đề xuất, kiến nghị.


3

6. Kết quả cần đạt được
Từ các số liệu thu thập được trong phịng thí nghiệm, tiến hành phân tích so sánh
kết luận về tính khả thi của việc sản xuất loại vữa xây cho gạch không nung làm từ cấp
phối đất đồi Feralit dựa trên nguồn vật liệu có sẵn trên địa bàn tỉnh Gia Lai.
7. Kết cấu của luận văn:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về vữa xây dựng, gạch không nung và vữa xây cho
gạch không nung
1.1. Khái niệm, tính chất cơ bản của vữa xây dựng.
1.2. Khái niệm, phân loại gạch không nung và vữa xây cho gạch khơng nung.
1.3. Tình trạng sử dụng gạch khơng nung và các loại vữa xây hiện hành trong
xây dựng.
1.4. Kết luận chương 1.
Chương 2: Tổng quan về vữa xây có gia cố vôi và các yêu cầu kỹ thuật của
vữa xây.
2.1. Tổng quan về vữa xây có gia cố vơi.

2.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu.
2.3. Kết luận chương 2.
Chương 3: Thí nghiệm thực nghiệm sản xuất vữa xây gạch khơng nung
3.1. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý vật liệu chế tạo vữa xây gạch khơng nung.
3.2. Thí nghiệm so sánh các chỉ tiêu cơ lý của vữa xây.
3.3. Kết luận chương 3.


4

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

1.1. KHÁI NIỆM, TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VỮA XÂY DỰNG
1.1.1. Khái niệm vữa xây dựng
Vữa xây dựng là một loại vật liệu nhân tạo thành phần bao gồm chất kết dính,
nước, cốt liệu nhỏ và có thể có hoặc 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 và vữa.
Đặc điểm của vữa là chỉ có cốt liệu nhỏ, khi xây và trát phải trải thành lớp
mỏng, diện tích tiếp xúc với nền xây, với mặt trát và với 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. Vật liệu chế tạo vữa
a.

Chất kết dính

Để chế tạo vữa thường dùng chất kết dính vơ cơ như xi măng pooclăng, xi
măng pooclăng hỗn hợp, xi măng pooclăng xỉ hạt lị cao, xi măng pooclăng puzolan,
vơi khơng khí, vơi thủy, thạch cao xây dựng v.v...
Việc lựa chọn sử dụng loại chất kết dính phải đảm bảo cho vữa có cường độ và
độ ổn định trong điều kiện cụ thể.
Trong môi trường khô nên dùng vữa vôi mác 4. Để đảm bảo cường độ và độ
dẻo nếu khơng có u cầu gì đặc biệt nên dùng vữa hỗn hợp mác 10 - 75. Trong môi
trường ẩm ướt nên dùng vữa xi măng mác 100 - 150. Vơi rắn trong khơng khí thường
được dùng ở dạng vôi nhuyễn hoặc bột vôi sống. Nếu dùng vôi nhuyễn phải lọc sạch
các hạt sạn. Thạch cao thường được sử dụng để chế tạo vữa trang trí, vì có độ mịn và
bóng cao.
b.

Cốt liệu

Cốt liệu cát là bộ xương chịu lực cho vữa đồng thời cát cịn có tác dụng chống


5

co ngót cho vữa và làm tăng sản lượng vữa.
Để chế tạo vữa có thể sử dụng cát thiên nhiên hoặc cát nhân tạo nghiền từ các
loại đá đặc hoặc đá rỗng. Chất lượng cát có ảnh hưởng nhiều đến cường độ của vữa.
Cát phải đảm bảo các yêu cầu chủ yếu theo Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Các chỉ tiêu yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu

Tên các chỉ tiêu

1- Môđun độ lớn không nhỏ hơn

2- Sét, các tạp chất ở dạng cục
3- Lượng hạt lớn hơn 5 mm
3

4- Khối lượng thể tích, kg/m , khơng nhỏ hơn
5- Hàm lượng bùn, bụi sét bẩn,%, không lớn hơn
6- Hàm lượng muối sunfat, sunfit tính ra SO3 theo
% khối lượng cát, khơng lớn hơn
7- Lượng hạt nhỏ hơn 0,14mm, %, không lớn hơn

c.

Phụ gia

Khi chế tạo vữa có thể dùng tất cả các loại phụ gia như bê tông. Bao gồm phụ
gia vô cơ: như đất sét dẻo, cát nghiền nhỏ, bột đá puzolan hoặc phụ gia hoạt tính tăng
dẻo. Việc sử dụng phụ gia loại nào, hàm lượng bao nhiêu đều phải được kiểm tra bằng
thực nghiệm.
d.

Nước

Nước có chất lượng phù hợp với TCXDVN 302:2004 (Nước trộn bê tông và
vữa – Yêu cầu kỹ thuật). Nước sử dụng trong thí nghiệm là loại nước máy sạch đảm
bảo các yêu cầu như sau:
-Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ.
-Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l.
-Độ PH không nhỏ hơn 4 và khơng lớn hơn 12,5.
1.1.3. Tính chất cơ bản của vữa và hỗn hợp vữa

a. Tính bám dính


6

Tính bám dính của vữa biểu thị khả năng liên kết của nó với vật liệu xây, trát
(gọi chung là vật liệu nền). Nếu vữa bám dính kém sẽ ảnh hưởng đến độ bền của sản
phẩm và năng suất thi 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.
Ngoài 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.

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 công tác được đánh giá thông qua độ lưu động xác
định trên bàn dằn theo tiêu chuẩn TCVN 3121-3:2003. Tính công tác của hỗn hợp vữa

cần được đặc biệt lưu tâm khi thi công xây bằng vữa mạch mỏng – dùng bay răng cưa
rải vữa để tạo thành các gờ có chiều cao khoảng 3mm, rộng 5mm. Khi đặt viên xây
bên trên và gõ, các gờ này sẽ bị san bằng, đảm bảo bề mặt tiếp xúc của vữa với viên
xây bên trên.
Thực tế cho thấy, khi tạo gờ bằng bay răng cưa độ lưu động của hỗn hợp vữa
nên đạt trên 140 mm. Tuy nhiên, khi độ lưu động vượt quá 200 mm, các gờ sẽ không
sắc nét và sau khi đạt mức tiếp xúc 100% với viên xây bên trên, hỗn hợp vữa dễ bị sụt
và trồi qua mạch. Nếu độ lưu động của hỗn hợp quá thấp, các gờ sẽ khó san bằng khi
đặt hàng gạch tiếp theo. Diện tích tiếp xúc giữa vữa và hàng gạch trên sẽ giảm khiến
cường độ liên kết tính cho tổng thể viên xây sẽ giảm. Tính cơng tác của hỗn hợp vữa


7

cần được kiểm sốt tốt trong q trình thi cơng.
1.1.4. Phân loại vữa xây dựng
Vữa thường được phân loại theo chất kết dính, theo khối lượng thể tích, theo
cơng dụng và theo cường độ chịu nén của vữa:

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

c.

-

Vữa nặng ρV > 1500 kg/m

-

Vữa nhẹ ρV ≤ 1500 kg/m

3

3

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.

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

các chỉ số về cơ học như cường độ nén, uốn, độ hút nước…mà không cần qua nhiệt độ,
không phải sử dụng nhiệt độ để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch.

1.2.2. Những ưu điểm của gạch không nung so với gạch đất sét nung

-

Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất. Đất sét chủ yếu khai thác

từ đất

nơng nghiệp, làm giảm diện tích sản xuất cây lương thực, đang là mối đe dọa mang
tính tồn cầu hiện nay.


8

-

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

năng lượng và khơng thải khói bụi gây ơ nhiễm mơi trường.

-

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

quy cách hoàn chỉnh 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… Loại gạch
này được sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 75%
tổng lượng gạch khơng nung) (Hình 1.1).
2

-

Gạch xi măng cốt liệu thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80 kG/cm ),
3

khối lượng thể tích lớn (thường trên 1900 kG/m ), khả năng chống thấm tốt, cách âm
cách nhiệt tốt, dễ sử dụng, dùng vữa thơng thường.

Hình 1.1. Gạch xi măng cốt
liệu 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)


9

-

Gạch bê tơng khí chưng áp (Autoclaved Aerated Concrete, viết tắt:
AAC):
Sản xuất bằng cách trộn xi măng với vôi, cát thạch anh hay tro bay tái chế (sản phẩm
từ các nhà máy nhiệt điện đốt than), nước và bột nhôm-chất tạo khí. Phản ứng giữa
nhơm 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 hydro 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

Hình 1.3. Gạch bê tơng khí chưng áp


10

1.3. TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG GẠCH KHƠNG NUNG VÀ CÁC LOẠI VỮA
XÂY HIỆN HÀNH 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).

Hình 1.4. Sử dụng gạch bê tơng nhẹ trong xây dựng
1.3.2. Các loại vữa đang được sử dụng để thi cơng tường bằng gạch khơng
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 cơng trường, loại vữa này có ưu
điểm là giá thành rẻ hơn, cơng nhân có thể thi công theo truyền thống, không 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 cơng 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.


11

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 1.5).
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 (Hình
1.6). Đây là trở lại lớn nhất trong việc sử dụng vữa chuyên dụng cho gạch bê tơng nhẹ
trong thực tế.

Hình 1.5. Vữa xây gạch nhẹ

12

Hình 1.6. 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. Ở địa bàn tỉnh Gia Lai chưa có cơ sở sản xuất gạch bê tơng
khí chưng áp, do đó đề tài tập trung nghiên cứu loại vữa có thành phần từ đất đồi
Feralit dùng để xây gạch không nung sản xuất từ nguồn đất đồi Feralit trên địa bàn xã
Hà Bầu, huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai.


13

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CĨ GIA CỐ VƠI VÀ CÁC YÊU CẦU
KỸ THUẬT CỦA VỮA XÂY

2.1. TỔNG QUAN VỀ VỮA XÂY CĨ GIA CỐ VƠI
2.1.1. Giới thiệu về vữa tam hợp
Vữa tam hợp còn gọi là vữa bata, vữa hỗn hợp. Thực chất là vữa vôi (hoặc vữa
đất sét) có thêm xi măng đáng kể để tăng cường độ (mac) và dùng được ở nơi ẩm thấp,
hoặc vữa xi măng có thêm vơi (hoặc đất sét) để tăng dẻo.
Vữa tam hợp có khối lượng thể tích 1800 – 2000 kg/m3, có mac 8 – 100, độ giữ
nước T > 75%. Vữa tam hợp dùng để xây, trát, lát, ốp, láng hầu như ở mọi nơi. Vữa
tam hợp được ưa chuộng nhờ có tính dẻo cần thiết (nên dễ thi công) và thời gian đông
cứng vừa phải.
Từ xưa khi chưa có xi măng, ơng cha ta đã dùng vữa vơi – cát – mật mía để xây

nhà ở, đền chùa, miếu mạo,…Người dân ở những địa phương gần các mỏ puzolan như
Bà Rịa, Tràng Kênh - Hải Phòng, Thái Ngun đơi khi cịn sử dụng vơi – puzolan, vơi
– xỉ để xây nhà ở [1] Hoàng Văn Phong (2008), Công nghệ chế tạo xi măng, bê tông,
bê tông cốt thép và vữa xây dựng, Nhà xuất bản Giáo dục.

2.1.2. Thành phần chế tạo vữa tam hợp
Vữa tam hợp được chế tạo từ các thành phần chính gồm cát, xi măng, vôi và
nước. Cấp phối vữa tam hợp được xác định theo định mức do Bộ Xây dựng ban hành.
Bảng 2.1a. Định mức cấp phối vật liệu chế tạo vữa tam hợp theo Quyết định
1329/QĐ-BXD ngày 19/12/2016
Loại vữa

Vữa tam hợp cát vàng
(Cát có mơ đun độ lớn M > 2)


14

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tác giả sẽ thay thể lượng cát trong cấp
phối Bảng 2.1 trên bằng toàn bộ đất đồi Feralit, tạo ra 03 thành phần mẫu cấp phối với
tỉ lệ gia cố vôi tăng dần 5% (đất đồi 95%), 10% (đất đồi 90%) và 15% (đất đồi 85%),
lượng xi măng được giữ nguyên để xét mức độ ảnh hưởng giữa đất đồi và vôi khi gia
cố.

2.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA VẬT
LIỆU
Vật liệu sử dụng trong thí nghiệm:

-

Xi măng PCB 40 Nghi Sơn.

-

Cát tiêu chuẩn (dùng để thí nghiệm vữa xi măng).

-

Đất Feralit: Nguồn nguyên liệu: Xã Hà Bầu, huyện Đak Đoa, tỉnh
Gia Lai.

-

Nước.

-

Vôi bột.

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 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 2.1b. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của xi măng

TT

Các chỉ tiêu
Cườngng 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


15

Độ mịn, xác định theo:
- Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0,09
mm, %, khơng lớn hơn
3 - Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp
2
Blaine, cm /g, không lớn hơn
Độ ổn định thể tích, xác định theo phương
4 pháp Le Chatelier, mm, không lớn hơn
Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), %,
5 khơng lớn hơn

b.

Cát

Cát có chất lượng phù hợp với TCVN 7570:2006 [4](Cốt liệu cho bê tông và vữa –

Yêu cầu kỹ thuật). Cát sử dụng trong vữa cho bê tơng nhẹ là loại cát mịn (có modun độ
lớn <2). Các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm cát cụ thể như sau:

Bảng 2.2. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của cát
TT

Các chỉ tiêu
Thành phần hạt, lượng sót tích lũy trên
sàng, % khối lượng:
- 2,5mm

1

- 1,25mm
- 0,63mm
- 0,315mm
- 0,14mm

2

3

4

Khối lượng hạt có kích thước lớn hơn
5mm, % khối lượng, không lớn hơn
Tạp chất hữu cơ trong cát theo phương
pháp so màu
Hàm lượng tạp chất, % khối lượng,
không lớn hơn: