Giáo trình Công nghệ sản xuất vật liệu xây và cấu kiện xây không nung (Dùng cho các trường Đại học và Cao đẳng kỹ thuật)

BỘ KHOA HỌC VÀ
CƠNG NGHỆ

BỘ XÂY DỰNG

QUỸ MƠI TRƯỜNG
TỒN CẦU

CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN
LIÊN HỢP QUỐC

DỰ ÁN TĂNG CƯỜNG SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG
GẠCH KHÔNG NUNG Ở VIỆT NAM

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY
VÀ CẤU KIỆN XÂY KHÔNG NUNG
Dùng cho các trường Đại học và Cao đẳng kỹ thuật

Chủ sở hữu bản quyền tài liệu:

Dự án tăng cường sản xuất và sử dụng
gạch không nung ở Việt Nam,
Bộ Khoa học và Cơng nghệ

Chủ trì biên soạn:

PGS. TSKH. Bạch Đình Thiên

Tham gia:

TS. Hồng Vĩnh Long
TS. Văn Viết Thiên Ân
TS. Tống Tơn Kiên
PGS. TS. Lương Đức Long
PGS. TS. Nguyễn Duy Hiếu
PGS. TS. Nguyễn Thanh Sang
PGS. TS. Trần Văn Miền

NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG
HÀ NỘI - 2019



LỜI NĨI ĐẦU

Chương trình phát triển vật liệu xây khơng nung đến năm 2020 được Thủ tướng
Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010. Để hỗ trợ
Chương trình này, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 1686/QĐ-TTg
ngày 19/9/2014 phê duyệt danh mục Dự án “Tăng cường sản xuất và sử dụng gạch
không nung ở Việt Nam” do Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP) tài trợ
từ nguồn vốn của Quỹ Mơi trường tồn cầu (GEF) và giao cho Bộ Khoa học và
Công nghệ chủ trì và Bộ Xây dựng đồng thực hiện.
Mục tiêu của Dự án là giảm phát thải khí nhà kính thông qua việc tăng cường
sản xuất và sử dụng gạch không nung (GKN) thay thế dần sản xuất gạch đất sét
nung sử dụng nhiên liệu hóa thạch và đất nơng nghiệp.
Để đạt được mục tiêu trên, một trong những nội dung quan trọng của Dự án là
nâng cao kiến thức và năng lực kỹ thuật cho các lãnh đạo doanh nghiệp sản xuất và
sử dụng GKN, các tổ chức cung cấp dịch vụ kỹ thuật, các nhà đầu tư, các tổ chức tư
vấn thiết kế, tư vấn giám sát, nhà thầu thi công và cơ quan quản lý xây dựng địa

phương thơng qua chương trình đào tạo của Dự án.
Ban Quản lý Dự án "Tăng cường sản xuất và sử dụng gạch không nung ở
Việt Nam" (Ban Quản lý Dự án) đã phối hợp với các chuyên gia đầu ngành trong
nước và chuyên gia quốc tế biên soạn bộ tài liệu đào tạo về gạch không nung gồm
05 mô đun: Kiến thức cơ bản về gạch khơng nung, chính sách và tiêu chuẩn; Thi
công nghiệm thu khối xây bằng vật liệu khơng nung; Cơng nghệ sản xuất gạch
bê tơng khí chưng áp (AAC); Công nghệ sản xuất gạch bê tông (CBB); Lập dự án
đầu tư và hồ sơ vay vốn cho các dự án gạch không nung; và đã tổ chức được 23
khóa đào tạo cho hơn 1.680 học viên đến từ 63 tỉnh, thành phố trong cả nước.
Ban Quản lý Dự án nhận thấy vấn đề cung cấp kiến thức chuyên môn: về sản
phẩm, nguyên liệu, công nghệ, thiết bị sản xuất vật liệu xây và cấu kiện xây không
nung cho sinh viên trong các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật là rất cần thiết, góp
phần đào tạo nguồn nhân lực có kỹ thuật, chất lượng cao, lâu dài đảm bảo cho phát
triển bền vững "Chương trình phát triển vật liệu xây khơng nung của Chính phủ". Để
có một giáo trình đáp ứng được mục tiêu trên, Ban Quản lý Dự án đã phối hợp với
nhóm chuyên gia là các cán bộ giảng dạy từ nhiều trường đại học kỹ thuật trong nước
3


do PGS TSKH Bạch Đình Thiên làm trưởng nhóm đã biên soạn tài liệu
“Công nghệ sản xuất vật liệu xây và cấu kiện xây không nung” để làm tài liệu đào
tạo và tham khảo chính thức trong chương trình giảng dạy vật liệu xây dựng của
các trường đại học và cao đẳng kỹ thuật.
Tài liệu này cung cấp cho sinh viên và bạn đọc một cách hệ thống các khái niệm
cơ bản về vật liệu xây, cấu kiện xây, các kiến thức về nguyên vật liệu sử dựng cho
sản xuất, phương pháp thiết kế thành phần vật liệu, những yêu cầu đối với cơng
nghệ sản xuất và kiểm sốt chất lượng sản phẩm trong q trình sản xuất.
Tài liệu có thể có ích cho các chun gia, kỹ sư nghiên cứu, tư vấn, sản xuất
trong lĩnh vực vật liệu xây dựng làm việc tại các Viện nghiên cứu, trường Đại học
hoặc các cơ sở sản xuất vật liệu bê tông, vật liệu xây khơng nung.

Trong q trình biên soạn, nhóm tác giả đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp quý
báu, hiệu quả của các chuyên gia Ban Quản lý Dự án, các thầy giáo trong khoa
VLXD trường Đại học Xây dựng trong xây dựng đề cương, góp ý nội dung đến hoàn
thiện bản thảo để xuất bản.
Ban Quản lý Dự án xin chân thành cảm ơn Hội đồng nghiệm thu giáo trình của
Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã tổ chức đánh giá, nghiệm thu tài liệu đào tạo
Công nghệ sản xuất vật liệu xây và cấu kiện xây không nung.
Để giới thiệu và phổ biến rộng rãi với bạn đọc, được sự nhất trí của UNDP, Ban
Quản lý Dự án phối hợp với Nhà xuất bản Xây dựng xuất bản tài liệu này.
Ban Quản lý Dự án cũng khẳng định, việc xuất bản tài liệu Công nghệ sản xuất
vật liệu xây và cấu kiện xây không nung khơng phục vụ cho mục đích thương mại mà
nhằm mục đích phổ biến kiến thức và lưu hành nội bộ. Bản quyền của tài liệu này
thuộc Vụ Khoa học và Công nghệ các ngành kinh tế - kỹ thuật, Bộ Khoa học và
Công nghệ. Mọi sao chép, dưới bất kỳ hình thức nào nhằm mục đích thương mại
phải được sự đồng ý của chủ sở hữu bản quyền.
Ban Quản lý Dự án xin trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc tài liệu này và mong
nhận được các ý kiến đóng góp của các độc giả. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Ban
Quản lý Dự án - Vụ Khoa học và Công nghệ các ngành kinh tế - kỹ thuật, Bộ Khoa
học và Công nghệ, 113 Trần Duy Hưng, Hà Nội.
BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN

4


Chương 1

KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

1.1. KHÁI NIỆM

1.1.1. Vật liệu và cấu kiện xây
Trong cơng trình xây dựng, kết cấu tường bao che và tường ngăn thường được cấu
tạo bởi các loại vật liệu xây dạng viên định hình như gạch đất sét nung hoặc vật liệu xây
không nung dạng viên như gạch bê tông (gạch xi măng cốt liệu) hoặc dạng tấm như
gạch bê tơng khí chưng áp, gạch bê tơng khí khơng chưng áp, gạch bê tơng bọt, tấm
panel bê tông nhẹ, tấm tường ACOTEC xi măng cốt liệu, tấm tường thạch cao 3D, ...
1.1.2. Vật liệu và cấu kiện xây không nung
Vật liệu xây không nung là loại vật liệu được sản xuất từ hỗn hợp gồm chất kết
dính, cốt liệu, phụ gia, nước,… được tạo hình và đóng rắn đạt các chỉ tiêu cơ lý yêu
cầu mà không cần qua công đoạn nung.
Vật liệu xây không nung cịn có thể được sản xuất từ các loại vật nhẹ khác như
tấm thạch cao, tấm nhựa xốp EPS, …
1.2. PHÂN LOẠI

Vật liệu xây khơng nung có rất nhiều loại sản phẩm khác nhau, tùy theo loại sản
phẩm cụ thể có thể có sự phân loại khác nhau. Trong giáo trình này tạm phân loại
vật liệu xây khơng nung nói chung như sau:
1.2.1. Phân loại theo vật liệu và phương pháp chế tạo
Theo quy định ở thông tư số 13/2017/TT-BXD, có thể phân thành các loại:
- Gạch bê tơng;
- Vật liệu nhẹ: Gạch hoặc tấm panel từ bê tông khí chưng áp, bê tơng khí khơng
chưng áp, bê tơng bọt, các chủng loại trên có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1000 kg/m3;
- Tấm tường thạch cao, tấm 3D, tấm panel bê tông, tấm panel nhẹ;
- Gạch khác được sản xuất từ chất thải xây dựng, chất thải công nghiệp, gạch silicát.
1.2.2. Phân loại theo hình dáng, kích thước sản phẩm
Theo hình dáng, kích thước sản phẩm, có thể phân thành các loại:
5


- Vật liệu xây khơng nung dạng viên định hình: Là sản phẩm có kích thước nhỏ,

thường được gọi là gạch, bao gồm gạch bê tơng; gạch bê tơng khí chưng áp; gạch
bê tơng khí khơng chưng áp, gạch bê tông bọt; gạch vôi – tro bay (gạch papanh);
gạch silicát; gạch bê tông đất; gạch không nung tự nhiên (đá tổ ong, đá chẻ,…). Các
sản phẩm này được sử dụng để xây tường bao che, ngăn cách, tường chịu lực trong
cơng trình xây dựng.
- Vật liệu xây khơng nung dạng tấm: Là sản phẩm có kích thước lớn, bao gồm
tấm tường ACOTEC xi măng cốt liệu, tấm panel bê tông khí chưng áp, tấm panel
3D, tấm tường thạch cao 3D,... Các sản phẩm này được sử dụng để lắp ghép tường
bao che, ngăn cách trong cơng trình xây dựng.
Tấm acotec có thể sản xuất có các bề dày 68, 75, 85, 92, 100, 120 và 140 mm và
bề rộng 300, 600 mm, có chiều dài từ dưới 2500 mm và loại có kích thước từ
2500 - 3600 mm.
1.2.3. Phân loại theo cấu tạo sản phẩm
Theo cấu tạo sản phẩm, có thể phân thành các loại:
- Vật liệu xây không nung đặc: Thường được chế tạo dạng viên hình hộp chữ
nhật, kích thước của viên gạch tiêu chuẩn là 220×110×60 mm.
- Vật liệu xây khơng nung có lỗ rỗng: Thường được chế tạo dạng viên hình hộp chữ
nhật có hai hoặc nhiều lỗ rỗng lớn được tạo ra trong quá trình tạo hình sản phẩm. Kích
thước của viên gạch rỗng thường bằng và lớn hơn kích thước viên gạch tiêu chuẩn.
1.2.4. Phân loại theo cường độ nén
Theo cường độ nén, có thể phân thành các loại:
Gạch bê tông: Gồm các mác M3,5; M5; M7,5; M10; M12,5 ; M15; M20 có các
giá trị cường độ nén trung bình tương ứng là 3,5; 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20 (MPa).
Tấm acotec có thể sản xuất với cấp độ bền bê tông B20.
1.2.5. Phân loại theo chức năng sử dụng
Theo chức năng sử dụng, có thể phân thành các loại:
Vật liệu xây khơng nung dạng viên và vật liệu xây không nung dạng cấu kiện
(tấm, khối block,…).
1.2.6. Phân loại theo nguồn gốc xuất xứ
1.2.6.1. Vật liệu và cấu kiện xây không nung nặng nhân tạo

1.2.6.1.1. Khái niệm
Vật liệu và cấu kiện xây không nung nặng nhân tạo trên cơ sở chất kết dính nhận
được độ bền cần thiết nhờ q trình đóng rắn của chất kết dính, khác với các vật liệu
6


gốm chỉ chuyển sang trạng thái đá sau khi nung. Cốt liệu có thể sử dụng gồm cát thạch
anh, xỉ, tro, vật liệu làm cốt có thể là sợi amiăng trắng, sợi gỗ, sợi giấy, cốt thép và sợi
thép. Chất kết dính được sử dụng gồm thạch cao, vơi và xi măng poóclăng.
1.2.6.1.2. Phân loại
1.2.6.1.2.1. Vật liệu và cấu kiện trên cơ sở thạch cao
Có hai loại cấu kiện trên cơ sở thạch cao, đó là: các cấu kiện thạch cao, các cấu kiện
thạch cao bê tông. Các cấu kiện thạch cao được chế tạo từ hồ thạch cao cùng với cốt
liệu khoáng nghiền mịn hoặc cùng với một lượng nhỏ phụ gia cốt liệu hữu cơ.
Các cấu kiện thạch cao bê tông được chế tạo từ vữa thạch cao hoặc bê tơng thơng
thường cùng với cốt liệu khống nhẹ và rỗng, đá thạch cao liên kết với chúng bền
vững hơn khi liên kết với cát và sỏi.
Nhóm vật liệu này theo cơng năng được phân loại ra các nhóm nhỏ gồm tấm và
panel dùng cho vách ngăn, các cấu kiện dùng cho sàn nhà, dạng tấm dùng ốp tường,
các viên xây tường, các cấu kiện cách nhiệt, các chi tiết trang trí kiến trúc…
1.2.6.1.2.2. Vật liệu và cấu kiện trên cơ sở vơi – các cấu kiện silicát
Nhóm vật liệu và cấu kiện dạng này tạo được độ bền trong quá trình tổng hợp
hydro silicát canxi trong điều kiện ẩm bão hòa dưới áp suất 0,8 - 1,3 MPa, ở nhiệt độ
cao 175 - 200oC. Các vật liệu avtoclav silicát – thuộc nhóm các vật liệu và cấu kiện
khơng xi măng, gồm: bê tông silicát, gạch silicát, gạch vôi - tro, gạch vôi – xỉ các
bloc và viên xây khác.
1.2.6.1.2.3. Vật liệu và cấu kiện trên cơ sở xi măng poóclăng
Nhóm vật liệu này chủ yếu dùng để xây tường và móng các cơng trình. u cầu
đối với vật liệu xây móng có sự khác biệt ở chỗ những loại cấu kiện bê tông chế tạo
theo công nghệ rung ép khơng sử dụng ở những vị trí khối xây có cao độ thấp hơn

mực nước ngầm. Vật liệu và cấu kiện xây tường trên cơ sở xi măng poóclăng rất đa
dạng về kích thước và các tính chất cơ lý, nhưng chủ yếu là nhóm gạch bê tơng, tấm
panel bê tơng (tấm tường ACOTEC) là đối tượng được trình bày công nghệ sản xuất
trong tài liệu này.
Đặc biệt trong nhóm vật liệu này ở một số nước như Liên Bang Nga có tấm panel
tường từ amiăng trắng xi măng đùn ép (TY 5789-043-4812290-94), ở Mỹ có cấu
kiện tường tương tự, được sử dụng rộng rãi đáp ứng yêu cầu về an toàn sức khỏe.
Các panel và tấm đùn ép có chiều dài đến 6m, bề rộng đến 750mm, chiều cao từ
60mm đến 180 mm được chế tạo có lớp bảo ơn hoặc khơng có lớp bảo ơn được sử
dụng làm cấu kiện tường và vách ngăn.
Các panel tường ngoài từ xi măng amiăng trắng sử dụng khung gỗ có lớp cách
nhiệt dùng cho tường ngoài phần trên mặt đất của các nhà ở lắp ghép và nhà từ
7


bê tơng tồn khối, cịn trong các nhà xây gạch dùng cho tường bankon. Kích thước
của panel theo chiều dài 2980mm và 5980mm, bề rộng 160mm và 210mm, chiều
cao 2780mm và 3280 mm.
1.2.6.2. Vật liệu và cấu kiện xây không nung nhẹ nhân tạo
1.2.6.2.1. Khái niệm
Để chế tạo bê tông nhẹ người ta dùng nhiều loại cốt liệu rỗng khác nhau: nhân tạo
– keramdit, aglôpôrit, perlit, xỉ bọt v.v... và tự nhiên - tuf, đá bọt v.v... cũng như sử
dụng các loại khí chiếm một thể tích nhất định trong bê tơng có vai trị của cốt liệu
siêu nhẹ... Trong thời gian gần đây để chế tạo bê tông đặc biệt nhẹ người ta còn
dùng các hạt polystyrol nở phồng.
Người ta dùng bê tông nhẹ với cốt liệu rỗng trong các kết cấu bao che để giảm khối
lượng bản thân của kết cấu chịu lực. Cho nên đối với các loại bê tông này bên cạnh
cường độ, độ đặc của bê tơng có ý nghĩa rất quan trọng. Trong tài liệu này chỉ đề cập
đến bê tơng khí nhẹ và bê tông bọt nhẹ cũng như các cấu kiện từ các loại bê tông nhẹ
này. Trong các tài liệu loại bê tông này dược gọi tên chung là bê tông tổ ong.

Theo độ đặc người ta phân biệt bê tông tổ ong đặc biệt nhẹ cách nhiệt với độ đặc ở
trạng thái sấy khô 200 - 350kg/m3 và bê tông tổ ong nhẹ với độ đặc 400 - 1600kg/m3.
Bê tông nhẹ thường được chia ra kết cấu - cách nhiệt với độ đặc 400 - 600 kg/m3 và kết
cấu với độ đặc 700 - 1600 kg/m3.
Theo cấu trúc người ta phân biệt bê tông nhẹ đặc hay bê tông nhẹ thường, trong
chúng vữa được chế tạo từ cát nặng hay cát nhẹ lấp đầy hoàn toàn các lỗ rỗng giữa
các hạt cốt liệu lớn (thường với độ dãn cách nào đó giữa các hạt cốt liệu), bê tơng
nhẹ (rỗng) hóa, phần vữa trong chúng được tạo rỗng nhờ các phụ gia tạo bọt hay tạo
khí và bê tơng nhẹ rỗng lớn, trong chúng khơng có cát và các lỗ rỗng giữa các hạt
cốt liệu được bảo tồn.
Theo CTO 501-52-01-2007 Bê tông tổ ong (BTTO) – là vật liệu đá nhân tạo rỗng
nhẹ trên cơ sở chất kết dính xi măng, vơi hoặc chất kết dính hỗn hợp.
Lỗ rỗng của bê tông tổ ong được phân ra loại gel, mao quản và khí. Loại lỗ rỗng
thuộc gel được hình thành tại vị trí của nước sử dụng cho thủy hóa chất kết dính và
đi vào lưới tinh thể của đá xi măng. Loại lỗ rỗng mao quản được hình thành do sự
bay hơi của nước nhào trộn dư thừa. Loại lỗ rỗng khí được hình thành trong bê tơng
khí do sự tách khí hydro từ phản ứng hóa học của bột nhôm với canxi hydroxyt
(hoặc với kiềm). Loại lỗ rỗng bọt được hình thành trong bê tơng bọt do kết quả của
sự cuốn khí bởi chất hoạt động bề mặt. Trong BTTO các lỗ rỗng khí hình khối cầu
(dạng tổ ong) chiếm đến 90% độ rỗng chung, còn tổng độ rỗng trong BTTO có thể
chiếm đến 90% thể tích của vật liệu.
8


Độ rỗng của bê tông tổ ong được tạo nên bởi:
a) Phương pháp cơ học, khi hồ gồm có chất kết dính và nước, thường có phụ gia
cát nghiền mịn, được trộn với bọt trong máy trộn chuyên dụng; khi cứng rắn ta được
vật liệu rỗng, được gọi là bê tơng bọt;
b) Bằng phương pháp hóa học, khi người ta cho chất tạo khí vào chất kết dính;
kết quả là trong hồ của chất kết dính xảy ra phản ứng tạo khí, làm cho hồ nở phồng

lên và trở nên rỗng. Vật liệu đã cứng rắn được gọi là bê tơng khí.
Trong xây dựng người ta thường sử dụng các cấu kiện bê tông tổ ong gia công
nhiệt ẩm trong các avtoclav dưới áp lực của hơi nước 0,8... 1,3 MPa. Bê tông tổ ong
gia công nhiệt trong avtoclav thường được chế tạo từ các hỗn hợp sau:
a) Xi măng với cát thạch anh, ở đây có 1 phần cát được nghiền nhỏ;
b) Hỗn hợp vôi sống với cát nghiền nhỏ; bê tông tổ ong loại này được gọi là
silicát bọt hay silicát khí;
c) Chất kết dính hỗn hợp xi măng, vơi cát nghiền với tỷ lệ khác nhau. Có thể thay
cát bằng tro. Trong trường hợp này ta có được bê tơng tro bọt hay bê tơng tro khí.
Người ta thường dùng xi măng poóclăng alit (C3S > 50%) với thời gian bắt đầu ninh
kết không chậm quá 2 giờ.
Theo QCVN 16:2017 [29], Bê tông bọt và bê tông khí khơng chưng áp là bê tơng
bọt và bê tơng khí đóng rắn trong điều kiện khơng chưng áp, được chế tạo từ hệ
xi măng poóclăng, nước, chất tạo bọt hoặc tạo khí, có hay khơng có cốt liệu mịn,
phụ gia khống hoạt tính và phụ gia hóa học.
Sản phẩm bê tơng bọt và bê tơng khí khơng chưng áp là sản phẩm ở dạng khối
hoặc dạng tấm nhỏ dùng để xây tường, vách ngăn trong cơng trình xây dựng, được
chế tạo từ bê tơng bọt hoặc bê tơng khí khơng chưng áp.
Bê tơng khí chưng áp là bê tơng nhẹ có cấu trúc rỗng được sản xuất từ hỗn hợp
gồm chất kết dính, ngun liệu có hàm lượng oxít silíc cao ở dạng bột mịn, chất tạo
khí và nước, đóng rắn ở mơi trường nhiệt ẩm áp suất cao trong avtoclav.
Sản phẩm bê tơng khí chưng áp là bê tơng khí chưng áp được sản xuất dưới dạng
dạng khối hoặc dạng tấm nhỏ khơng có thanh cốt gia cường, phù hợp dùng để xây
lắp các kết cấu tường, vách ngăn trong cơng trình xây dựng.
1.2.6.2.2. Phân loại
Trong tài liệu này chủ yếu nói đến bê tơng nhẹ dạng BTTO.
1.2.6.2.2.1. Phân loại theo phạm vi sử dụng
Theo phạm vi sử dụng, BTTO được phân thành ba loại chính, đó là:
- Bê tơng tổ ong cơng trình được sử dụng với mục đích chịu tải trọng là chính, có
khối lượng thể tích ở trạng thái khơ 1600 kg/m3 ≤ γo ≥ 700 kg/m3 và yêu cầu cấp

9


theo cường độ nén phụ thuộc vào mác theo khối lượng thể tích, đối với bê tơng khí
chưng áp B ≥ 2,5 ÷ 40; đối với bê tơng khí khơng chưng áp B ≥ 1,5 ÷ 25.
- Bê tơng tổ ong cơng trình cách nhiệt được dùng với mục đích chịu tải trọng và
cách nhiệt, có khối lượng thể tích ở trạng thái khô 600 kg/m3 ≤ γo ≥ 400 kg/m3 và yêu
cầu cấp theo cường độ nén phụ thuộc vào mác theo khối lượng thể tích, đối với
bê tơng khí chưng áp B ≥ 1,5 ÷ 3,5 ; đối với bê tơng khí khơng chưng áp B ≥ 0,75 ÷ 2,0.
- Bê tơng khí cách nhiệt được sử dụng với mục đích cách nhiệt có 350 kg/m3
≤ γo ≥ 200 kg/m3 và yêu cầu cấp theo cường độ nén phụ thuộc vào mác theo khối
lượng thể tích, đối với bê tơng khí chưng áp B ≥ 0,35 ÷ 1,5; đối với bê tơng khí
khơng chưng áp B ≥ 0,35 ÷ 0,5.
1.2.6.2.2.2. Phân loại theo đặc điểm rắn chắc
- Bê tông tổ ong rắn chắc trong điều kiện chưng áp (ở mơi trường hơi nước bão
hịa ở áp suất cao hơn áp suất môi trường) hay chưng áp trong Autoclave.
- Bê tông tổ ong rắn chắc trong điều kiện không chưng áp:
+ Rắn chắc trong điều kiện tự nhiên (áp suất thường, nhiệt độ thường);
+ Rắn chắc trong điều kiện áp suất thường ở trong bể dưỡng hộ, trong các khn
nhiệt (đốt nóng tiếp xúc), trong các khn có hệ thơng đốt nóng bằng điện, v.v…
1.2.6.2.2.3. Theo phương pháp tạo rỗng
- Bê tơng khí;
- Bê tơng bọt;
- Bê tơng bọt, khí;
- Bê tơng hạt nhỏ tạo rỗng.
1.2.6.2.2.4. Theo dạng chất kết dính sử dụng
Theo chất kết dính sử dụng, bê tơng tổ ong được phân thành 5 loại chính, đó là:
- Bê tơng tổ ong sử dụng chất kết dính xi măng. Loại bê tơng này có thể rắn chắc
trong điều kiện tự nhiên, gia công nhiệt ẩm trong điều kiện nhiệt độ cao áp suất
thường hoặc gia công nhiệt ẩm trong điều kiện nhiệt độ, áp suất cao (chưng áp).

- Bê tơng tổ ong sử dụng chất kết dính vơi – silíc (chất kết dính silicát). Loại
bê tơng này chỉ có thể rắn chắc trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao (gia công
nhiệt trong Autoclave).
- Bê tông tổ ong sử dụng chất kết dính hỗn hợp. Loại bê tơng này sử dụng hỗn
hợp chất kết dính nhiều dạng khác nhau:
+ Xi măng và vơi - silíc, tỷ lệ của hai loại chất kết dính có thể thay đổi trong
khoảng rộng tuỳ theo mục đính và yêu cầu của người sử dụng;
10


+ Vôi – xi măng;
- Bê tông tổ ong sử dụng chất kết dính xỉ.
- Bê tơng tổ ong sử dụng chất kết dính tro than bùn.
Loại bê tơng này thường được gọi theo tên rút gọn, như trong Bảng 1.1.
1.2.6.2.2.5. Theo dạng cốt liệu
- Sử dụng cát thạch anh thiên nhiên.
- Sử dụng phế thải công nghiệp (tro bay nhà máy nhiệt điện (NMNĐ), chất thải
phốt pho rít.
- Sử dụng chất thải quá trình chế biến thạch anh sắt.
Bảng 1.1. Các dạng chính của BTTO
Thành phần silíc
(chất độn)
Trên cơ sở chất kết dính xi măng
Bê tơng khí
Cát
Bê tơng khí tro
Tro bay NMNĐ
Bê tông bọt
Cát
Bê tông bọt tro

Tro bay NMNĐ
Trên cơ sở chất kết dính vơi (vơi silíc)
Silicát khí
Cát
Silicát bọt
Cát
Silicát tro khí
Tro bay NMNĐ
Silicát tro bọt
Tro bay NMNĐ
Silicát canxit khí
Cát
Silicát canxit bọt
Cát
Trên cơ sở chất kết dính hỗn hợp (xi măng - vơi)
Bê tơng silicát khí
Cát
Bê tơng silicát bọt
Cát
Bê tơng silicát tro khí
Tro bay NMNĐ
Bê tơng silicát tro bọt
Tro bay NMNĐ
Trên cơ sở chất kết dính xỷ
Bê tơng xỉ khí
Cát
Bê tơng xỉ bọt
Cát
Bê tơng tro xỉ khí
Tro bay NMNĐ

Bê tơng tro xỉ bọt
Tro bay NMNĐ
Trên cơ sở chất kết dính tro than bùn (kiềm cao)
Bê tơng tro than bùn khí
Cát, chất thải thạch anh phốt pho rit
Bê tông tro than bùn bọt
Cát, chất thải thạch anh phốt pho rit
Tên gọi vắn tắt

Chất tạo rỗng
Chất tạo khí
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt
Chất tạo khí
Chất tạo bọt

11


Chương 2

NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT
VẬT LIỆU VÀ CẤU KIỆN XÂY KHƠNG NUNG

2.1. CHẤT KẾT DÍNH

Để chế tạo bê tông dùng trong các kết cấu xây dựng trong đó có vật liệu xây
khơng nung nặng, nhẹ chất kết dính vơ cơ được sử dụng phổ biến nhất. Các vật chất
này khi nhào trộn với nước dưới ảnh hưởng của các q trình hóa lý bên trong có
khả năng dính kết (chuyển từ trạng thái lỏng hoặc dẻo sang dạng đá) và đóng rắn
(tăng độ bền từ từ). Phân biệt ra chất kết dính vơ cơ đóng rắn thủy (xi măng) và
đóng rắn trong khơng khí (vơi, thạch cao,…).
Theo QCVN 16:2017/BXD [29] - Xi măng được hiểu là chất kết dính thủy dạng
bột mịn, khi trộn với nước tạo thành dạng hồ dẻo có khả năng đóng rắn trong khơng
khí và trong nước nhờ phản ứng hóa lý thành vật liệu dạng đá.
Xi măng Poóclăng: Đây là loại xi măng được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất
bê tơng trong đó kể cả vật liệu xây khơng nung nặng. Xi măng pclăng là chất kết
dính thủy, đóng rắn trong nước (tốt nhất) hoặc trong khơng khí. Chúng tồn tại dưới
dạng bột màu xám, được chế tạo bằng cách nghiền mịn clanhke xi măng poóclăng
với một lượng thạch cao cần thiết. Clanhke được sản xuất bằng cách nung đồng đều
đến nhiệt độ thiêu kết hỗn hợp nguyên liệu được định lượng cẩn thận, chứa gần
70 - 80% CaCO3 và 22 - 25% (CaO + Al2O3 + Fe2O3). Để sản xuất xi măng chất
lượng cao, thành phần hóa học của chúng cũng như thành phần hỗn hợp nguyên liệu
phải ổn định. Khi nghiền có thể pha thêm vào clanhke xi măng từ 10 - 20% xỉ lò cao
hoặc phụ gia khống hoạt tính (giàu SiO2 vơ định hình).

Khi nung ở nhiệt độ 1200 - 1450oC các khống clanhke được hình thành gồm
có: canxialumoferit thành phần biến đổi xCaO.yAl2O3.Fe2O3, aluminat ba canxi
3CaO.Al2O3, silicát hai canxi 2CaO.SiO2, silicát ba canxi 3CaO.SiO2. Bốn hợp chất này
là phần cấu thành chính của clanhke xi măng, nhưng hai hợp chất cuối cùng (canxi silicát)
chiếm 70 - 80% khối lượng clanhke xi măng. Hàm lượng sơ bộ của các khống khác
nhau trong xi măng pclăng gồm: 37 - 60% 3CaO.SiO2 hay C3S, 15 - 37% 2CaO.SiO2
hay C2S, 5 - 15% 3CaO.Al2O3 hay C3A, 10 - 18% 4CaO.Al2O3.Fe2O3 hay C4AF.
12


Hàm lượng silicát ba canxi (alit) cao hơn đảm bảo đóng rắn nhanh cho chất kết
dính thủy cho cường độ cao và có ảnh hưởng quyết định đến tính chất của xi măng.
Silicát hai canxi (belit) - chất kết dính thủy đóng rắn rất chậm cường độ trung bình.
Aluminat bacanxi đóng rắn nhanh nhưng cho cường độ thấp. Các tính chất của các
khoáng xi măng được nêu ở Bảng 2.1. [3]
Bảng 2.1. Các tính chất của các khống clanhke xi măng
Mức độ thủy hóa,
% của thủy hóa
hồn tồn,
Khống
ở tuổi, ngày
C3S
C2S
C3A
C4AF

3

7

28 180

61
18
56
31

69
30
62
44

73
48
82
66

Độ sâu thủy hóa, Độ bền tương đối (*), Nhiệt thủy hóa, J/g,
ở tuổi, ngày
ở tuổi, ngày
μm, ở tuổi, ngày
3

7

74 3,5 4,7
66 0,6 0,9
96 10,4 10,7
91 7,7 8

28 180
7,9
1
11,2
8,4

15
2,7
14,5
13,2

1

7

28

1
0
0,02
0

4,2
0,1
0,18
0,2

5,9
0,63
0,4

0,25

180

3

7

28

180

6,7 407 462 487 567
5,2 63 105 168 235
0,6 592 664 878 1029
0,4 176 252 378
-

* Nhận cường độ của C3S ở tuổi 1 ngày làm 1 đơn vị.
Khi thay đổi thành phần khống của xi măng có thể tiên đốn được chất lượng
của chúng. Các xi măng mác cao và đóng rắn nhanh được chế tạo với hàm lượng
khoáng C3S tăng (xi măng alit). Các xi măng với hàm lượng khoáng belit cao
thường đóng rắn chậm, tuy nhiên cường độ của chúng phát triển trong thời gian dài,
ở tuổi vài ba năm có thể đạt giá trị cường độ cao.
Tính chất cơ bản đặc trưng cho chất lượng của các loại xi măng là cường độ của
nó (mác hay cịn gọi là hoạt tính xi măng). Cường độ của xi măng khi nén dao động
trong khoảng 30 - 60 MPa. Tương ứng cường độ của mẫu thử uốn 4,5 - 6,5 MPa.
Cường độ thực chất của xi măng gọi là hoạt tính của chúng. Thí dụ: nếu cường độ
của các mẫu kiểm tra là 44 MPa thì hoạt tính của xi măng đó sẽ là 44 MPa, mác 40.
Khi thiết kế thành phần của bê tơng thì tốt nhất sử dụng hoạt tính của xi măng, bởi

vì chỉ số hoạt tính của xi măng sẽ đảm bảo cho kết quả chính xác và sát thực hơn, sẽ
tiết kiệm xi măng. Cứ tăng cường độ của xi măng lên 1MPa sẽ dẫn đến giảm chi phí
xi măng 2 - 5 kg/m3, trong đó sự giảm rõ rệt nhất là ở bê tơng cường độ cao. Giả
thiết rằng hoạt tính của xi măng sử dụng trong các tính tốn có cường độ 2 - 4 MPa
cao hơn mác của chúng thì sẽ đảm bảo tiết kiệm được xi măng 5 - 20 kg/m3 bê tông.
Ngành công nghiệp xi măng sản xuất chủ yếu xi măng mác 40 - 50, còn theo đơn
đặt hàng mác 60 (sau này ký hiệu PC40 - PC60). Cường độ xi măng mác cao theo
13


thời gian phát triển nhanh hơn so với xi măng mác thấp. Thí dụ, xi măng PC50 sau
ba ngày có cường độ 20 - 25 MPa, vì vậy xi măng mác cao khơng những là xi măng
có cường độ cao mà ở mức độ nào đó cịn là loại xi măng rắn nhanh. Sử dụng các
loại xi măng này đảm bảo tháo khuôn nhanh các cấu kiện và giảm thời hạn chế
tạo các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn.
Khi xi măng lưu kho một thời gian dài, mà điều kiện cách ẩm và khí cácbơníc từ
khơng khí kém thì cường độ của chúng giảm. Sau ba tháng bảo quản sự giảm cường
độ của xi măng có thể tới 10 - 20% so với mác của chúng. Khi sử dụng loại xi măng
đã qua bảo quản lâu cần tăng thời gian trộn lên 2 - 4 lần hoặc sử dụng công nghệ
nghiền lại xi măng.
Song song với cường độ, u cầu đối với xi măng cịn có độ dẻo tiêu chuẩn và thời
gian đông kết.
Độ dẻo tiêu chuẩn được gọi là lượng nước, (%) cần cho vào hồ xi măng để nhận
được hồ xi măng có độ dẻo nhất định, được xác định theo các yêu cầu TCVN 4031-85
sử dụng dụng cụ Vika. Xi măng poóclăng có độ dẻo tiêu chuẩn 22 - 27%, xi măng
puzơlan - 30% và cao hơn. Độ dẻo tiêu chuẩn tăng khi cho vào xi măng khi nghiền
các phụ gia nghiền mịn có lượng yêu cầu nước lớn như trêpel, opoka v.v… Độ dẻo
tiêu chuẩn của xi măng là một đại lượng xác định tính lưu biến của hồ xi măng và có
ảnh hưởng đến độ lưu động của hỗn hợp bê tông. Độ dẻo tiêu chuẩn càng nhỏ thì
lượng nước yêu cầu của hỗn hợp bê tông càng thấp, lượng nước này yêu cầu để đạt

độ lưu động nhất định (độ cứng) của hỗn hợp bê tơng. Tính trung bình phụ thuộc
vào thành phần của bê tông khi giảm lượng nước tiêu chuẩn của xi măng xuống 1%
làm giảm lượng nước yêu cầu của hỗn hợp bê tơng tới 2 - 5 lít/m3, trong đó sự giảm
lớn lượng nước yêu cầu xuất hiện ở bê tông cường độ cao. Giảm lượng tiêu hao
nước sẽ dẫn đến giảm lượng chi phí xi măng. Trong bê tơng u cầu sử dụng
xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn thấp.
Thời gian đông kết của xi măng được xác định theo TCVN 4031 - 85 trên dụng
cụ Vika theo độ lún kim vào hồ xi măng được đặc trưng bằng thời gian bắt đầu và
kết thúc của quá trình biến đổi của vật liệu sang vật thể rắn. Theo yêu cầu tiêu chuẩn
để bắt đầu đông kết của xi măng ở nhiệt độ 27oC không sớm hơn 45 phút, cịn kết
thúc đơng kết khơng chậm hơn sau 10 giờ kể từ thời điểm trộn nước vào xi măng.
Trong thực tế bắt đầu đông kết của xi măng sau 1 - 2 giờ còn kết thúc sau 5 - 8 giờ.
Thời hạn này đủ để bảo đảm cho công tác bê tơng trong thi cơng cơng trình bởi vì
trong thời gian này đảm bảo kịp việc vận chuyển, đổ hỗn hợp bê tông và vữa trước
khi chúng đông kết. Để điều chỉnh thời gian đông kết cần đưa phụ gia thạch cao và
các hóa phẩm khác vào xi măng khi sản xuất chúng. Thời gian đông kết của xi măng
14


có thể được điều chỉnh bằng cách cho vào hỗn hợp bê tơng khi chế tạo chúng các
phụ gia hóa học khác nhau. Thí dụ như canxi clorua - CaCl2 thúc đẩy q trình thủy
hóa và đơng kết của xi măng; chất hoạt động bề mặt như bã rượu sunphát, dịch kiềm
đen v.v… hoặc các chất hoá học chuyên dụng làm chậm thời gian đông kết. Khi
tăng nhiệt độ và giảm tỷ lệ N/X của hồ xi măng, thời gian đông kết giảm. Tại một số
nhà máy xi măng khi nghiền clanhke xi măng đang nóng, nhiệt độ của xi măng có
thể lên đến 150oC và lớn hơn. Điều này sẽ làm đá thạch cao - CaSO4.2H2O bị mất
nước biến thành CaSO4.0,5H2O và một phần biến thành CaSO4 khan. Khi nhào trộn
nước với xi măng, CaSO4.0,5H2O và CaSO4 sẽ thủy hóa nhanh và làm quánh nhanh
hồ xi măng hoặc hỗn hợp bê tông, hỗn hợp này khi tiếp tục trộn lại sẽ hóa dẻo trở
lại. Hiện tượng này gọi là đông kết giả của xi măng. Xi măng chất lượng cao khơng

có hiện tượng đơng kết giả. Nếu hiện tượng này xảy ra thì cần cho vào hỗn hợp
bê tơng một lượng nhỏ bã rượu sunphát hoặc chất hoạt động bề mặt khác và tăng
thời gian trộn hỗn hợp bê tơng.
Xi măng pclăng cần được nghiền mịn. Theo TCVN 2682 - 2009 độ nghiền mịn
xác định qua sàng N0009 (gần 4900 lỗ trên 1 cm2 với mắt sàng 0,09 mm) cần lọt qua
không nhỏ hơn 90% khối lượng mẫu xi măng sàng. Kích thước trung bình của các hạt
xi măng khoảng 15 - 20 μm. Độ nghiền mịn của xi măng được đặc trưng bằng tỷ diện
của các hạt chứa trong 1 gam xi măng. Bề mặt riêng của xi măng được xác định bằng
thiết bị chuyên dụng theo TCVN 4030 - 2003. Xi măng có chất lượng trung bình có
bề mặt riêng gần 2500 cm2/g, chất lượng cao - 3500 cm2/g và lớn hơn.
Khối lượng riêng của xi măng pclăng khơng có phụ gia khoảng 3,05 - 3,15 g/cm3.
Khối lượng thể tích của xi măng pclăng khi tính cấp phối bê tơng có thể nhận ở
trạng thái lèn chặt 1,3kg/l.
Đông cứng và rắn chắc của xi măng là quá trình tỏa nhiệt. Thực tế 1 kg xi măng
PC30 toả ra trong bê tông sau 7 ngày từ thời điểm nhào trộn xi măng với nước
không nhỏ hơn 170 kJ, một kg xi măng PC40 - không nhỏ hơn 210 kJ. Sự toả nhiệt
của xi măng phụ thuộc vào thành phần khoáng của clanhke xi măng, dạng phụ gia
cho vào và độ nghiền mịn của chúng. Trong số các khoáng clanhke có trong thành
phần xi măng toả nhiệt lớn nhất là C3A, sau đó là C3S, các khống cịn lại C2S và
C4AF có giá trị thấp hơn. Lượng nhiệt cơ bản được toả ra ở 3 - 7 ngày đầu tiên
xi măng đóng rắn (Bảng 2.1) [3].
Các loại xi măng. Gốc của đa số xi măng là clanhke xi măng pclăng. Khi đưa
các phụ gia khống hoặc phụ gia hữu cơ vào clanke xi măng để chúng có thành phần
khống nằm trong quy định của chúng, ta nhận được các loại xi măng khác nhau,
khác một ít về các tính chất và được sử dụng trong các lĩnh vực xây dựng khác nhau
(Bảng 2.2) [3].
15


Bảng 2.2. Các yêu cầu đối với xi măng

Hàm lượng phụ gia, %
Các loại xi măng

Mác theo
TCVN

Xỉ
vê viên

Xi măng dùng trong xây dựng chung: 40, 50
Xi măng poóclăng
55, 60
Xi măng có phụ gia khống
40, 50
Xi măng đơng kết nhanh
55, 60
Xi măng pclăng xỉ
40, 50
Xi măng pclăng xỉ đơng kết
30, 40, 50
nhanh
40, 50
Xi măng bền sun phát:
Xi măng poóclăng bền sun phát
Xi măng poóclăng bền sun phát có
phụ gia
Xi măng poóclăng xỉ bền sun phát
Xi măng puzơlan

Trêpen, opoka,

Các loại khác
điatơmít
Khơng cho phép

20
20
21 - 60
21 – 60

10
10
-

15
15
-

Khơng cho phép

40
40, 50
30, 40
30, 40

Khống hoạt tính

10 – 20
21 – 60
Khơng cho
phép

5 - 10

Khơng cho
phép

Khơng cho phép
20 - 30

25 - 40

Xi măng poóclăng (PC) được gọi là xi măng, khơng chứa trong thành phần của
mình các phụ gia khống, ngồi thạch cao. Xi măng pclăng được sản xuất ở nước
ta phù hợp với TCVN 2682 - 2009. Theo TCVN 2682 - 2009 xi măng poóclăng sản
xuất có các mác PC30, PC40, PC50, trong đó PC là ký hiệu quy ước cho xi măng
poóclăng, các trị số 30, 40, 50 là cường độ chịu nén của mẫu vữa chuẩn sau 28 ngày
đóng rắn tính bằng N/mm2 (MPa), xác định theo TCVN 6016 - 2011 (ISO 679 - 1989).
Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóclăng ở nước ta quy định theo Bảng 2.3.
Bảng 2.3. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóclăng
theo TCVN 2682 - 2009
TT

Tên chỉ tiêu

1

Cường độ chịu nén, N/mm2 (MPa) không
nhỏ hơn:
3 ngày ± 45 phút
28 ngày ± 8 giờ

16

Mác
PC30

PC40

PC50

16
30

21
40

31
50


Bảng 2.3. (tiếp theo)
TT
2

3

4

Tên chỉ tiêu

Mác
PC30

Thời gian đông kết, phút
Bắt đầu, không nhỏ hơn
Kết thúc, không lớn hơn
Độ nghiền mịn, xác định theo:
Phần còn lại trên sàng 0,09 mm, % không
lớn hơn
Bề mặt riêng, phương pháp Blaine, cm2/g,
không nhỏ hơn
Độ ổn định thể tích xác định theo phương
pháp Le Chatelier, mm, không lớn hơn

PC40

PC50

45
375
10

10

2700

2800

10

5

Hàm lượng anhyđric sunphuric (SO3), %,
không lớn hơn

3,5

6

Hàm lượng magiê oxít (MgO), %, khơng
lớn hơn

5,0

7

Hàm lượng mất khi nung (MKN), %, không
lớn hơn

5,0

8

Hàm lượng cặn không tan (CKT), %, không
lớn hơn

1,5

Xi măng clanhke không chứa phụ gia được sử dụng để sản xuất bê tông cường độ
cao, trong sản xuất bê tông cốt thép đúc sẵn, đặc biệt các cấu kiện dự ứng lực trước,

trong xây dựng ở các điều kiện đặc biệt khắc nghiệt như ở Bắc cực, ở các vùng có
khí hậu nóng, khơ. Xi măng poóclăng có chứa phụ gia là loại xi măng phổ biến nhất,
chúng chiếm khoảng 60% khối lượng xi măng được sản xuất ra trên thế giới. Chúng
được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn và tồn
khối nếu như khơng có yêu cầu đối với kết cấu các điều kiện đặc biệt. Xi măng đông
kết nhanh là một dạng của xi măng poóclăng có chứa phụ gia. Sau ba ngày đóng rắn
độ bền khi nén của đá xi măng không nhỏ hơn 25 MPa, đối với mác 40, 50. Để đảm
bảo đóng rắn nhanh clanhke cần chứa C3S > 50% (C3S + C3A) > 60%, cịn xi măng
có độ nghiền mịn với bề mặt riêng khơng dưới 3500 cm2/g.
Xi măng pclăng xỉ hạt lò cao được sản xuất phù hợp với TCVN 4316:2007 Xi măng pclăng xỉ lị cao. Theo tiêu chuẩn này xi măng xỉ hạt lò cao được chế tạo
bằng cách cùng nghiền mịn hỗn hợp clanhke xi măng poóclăng với 20 - 60% xỉ hạt
17


lò cao hạng 1 hoặc 20 - 50% xỉ hạt lò cao hạng 2 và một lượng phụ gia thạch cao cần
thiết. Xỉ hạt lò cao dùng để sản xuất xi măng được quy định trong TCVN 4315:2007.
Xi măng poóclăng xỉ khác với xi măng poóclăng (ở cùng một thành phần clanhke) là
đóng rắn chậm hơn (bắt đầu sau 4 - 6 giờ, kết thúc sau 10 - 12 giờ) và đóng rắn trong
7 - 10 ngày đầu tiên. Khối lượng riêng của chúng thấp hơn (2,9 - 3,0 g/cm3) và có tỷ
trọng trung bình nhỏ hơn. Loại xi măng này khi có trong thành phần clanhke khống
C3A dưới 8% có thể sử dụng chế tạo bê tơng bền chống lại nước khoáng (nước
sunphát và nước biển). Khi dưỡng hộ nhiệt ẩm xi măng poóclăng xỉ đóng rắn nhanh
hơn so với xi măng poóclăng thường nên sử dụng chúng có hiệu quả cao trong sản xuất
bê tông cốt thép đúc sẵn. Các loại xi măng này khi có đặt hàng của người sử dụng có
thể sản xuất chúng với phụ gia hoá dẻo và phụ gia kỵ nước. Theo TCVN 4316 - 2007
xi măng pclăng xỉ hạt lị cao được chia làm 5 mác: PC20, PC25, PC30, PC35 và
PC40 và phải đảm bảo các yêu cầu quy định trong Bảng 2.4
Bảng 2.4. Các yêu cầu chất lượng đối với xi măng pclăng xỉ hạt lị cao
theo TCVN 4316 - 2007
TT

Tên chỉ tiêu

Mác xi măng
20

25

30

35

40

1

Giới hạn bền nén sau 28 ngày đêm, tính bằng
N/mm2, khơng nhỏ hơn

20

25

30

35

40

2

Giới hạn bền uốn sau 28 ngày đêm, tính bằng
N/mm2, khơng nhỏ hơn

3,5

4,5

5,5

6,0

6,5

3

Thời
gian
đơng kết

4

Tính ổn
định thể
tích

5

Độ mịn (phần cịn lại trên sàng có kích thước
lỗ 0,08 mm), tính bằng %, khơng lớn hơn

15

6

Lượng mất khi nung khi xuất xưởng tính bằng
%, khơng lớn hơn

5

7

Hàm lượng SO3, tính bằng %, khơng lớn hơn

3

18

Bắt đầu, tính bằng phút, khơng
sớm hơn

45

Kết thúc, tính bằng giờ, khơng
muộn hơn

10

Thử theo mẫu bánh đa

Tốt

Thử theo độ nở khn Le chatelier,
tính bằng mm, không lớn hơn

10


Xi măng bền sunphát được phân ra thành một nhóm riêng (Bảng 2.5). Độ bền
sunphát của xi măng được đảm bảo bằng định mức thành phần khống của nó, trong
đó hạn chế hàm lượng các khống kém bền trong mơi trường xâm thực sunphát.
Loại xi măng này chứa 50 % C3S, 5% C3A, 10 - 22% (C3A+C4AF). Ở nước ta
xi măng bền sunphát (viết tắt là PCS) được phân ra làm hai nhóm: bền sunphát
thường (PCS) với mác PCS30, PCS40 và bền sunphát cao (PCHS) với hai mác
PCHS30, PCHS40. Chất lượng của xi măng poóclăng bền sunphát đối với từng nhóm,
từng mác được ghi ở Bảng 2.5 và 2.6.
Bảng 2.5. Thành phần khống của xi măng pclăng bền sunphát
theo TCVN 6067 - 2018
Mức, %
TT

Các chỉ tiêu

Bền sunphát thường Bền sunphát cao
PCS30

PCS40

PCHS30 PCHS40

1

Hàm lượng mất khi nung, không lớn hơn

3

3

2

Hàm lượng magiê oxít, khơng lớn hơn

5

5

3

Hàm lượng sắt oxít (Fe2O3), khơng lớn hơn

6

-

4

Hàm lượng silíc oxít (SiO2), khơng lớn hơn

20

-

5

Hàm lượng anhyđric sunphuric (SO3), không
lớn hơn

3

2,3

6

Hàm lượng tricanxialuminát (C3A), không
lớn hơn

8

5

7

Tổng tetracanxialumôFerit và hai lần
tricanxialuminát (C4AF+C3A) không lớn hơn

-

25

8

Tổng (C3S+C3A), không lớn hơn

58

-

9

Kiềm (Na2O + 0,658K2O), không lớn hơn

0,6

0,6

1

1

10 Cặn không tan (RI), khơng lớn hơn

Xi măng pclăng bền sunphát với phụ gia được chế tạo bằng cách nghiền chung
clanhke xi măng thành phần chuyên dụng (C3A < 5%, C4AF + C3A <22%) và phụ
gia khống hoạt tính nghiền mịn: trêpen, opoka, điatơmít (5 - 10%) hoặc xỉ lị cao
tạo hạt (10 - 20 %). Phụ gia kết hợp với Ca(OH)2 được tách ra khi thủy hóa khống
C3A, nên làm tăng độ bền sunphát của xi măng. Bởi vì trong trường hợp này có thể
sử dụng clanhke với hàm lượng C3A cao, xi măng bền sunphát với phụ gia có thể đạt
mác 40, 50 (PCS30, PCS40).
19

Bảng 2.6. Tính chất cơ lý của PCS theo TCVN 6067 - 2018
Mức, %
TT

Tên chỉ tiêu

Bền sunphát thường
PCS30

1

Độ nở sunphát sau 14 ngày, %, không lớn hơn

2

Giới hạn bền nén, N/mm2, không nhỏ
hơn
- Sau 3 ngày
- Sau 28 ngày

3

Độ nghiền mịn
- Bề mặt riêng xác định theo phương pháp
Blaine, cm2/g, khơng nhỏ hơn
- Phần cịn lại trên sàng 0,08, %, không
lớn hơn

4

Thời gian đông kết
- Bắt đầu, phút, không sớm hơn
- Kết thúc, phút, không muộn hơn

PCS40

Bền sunphát cao
PCHS30

PCHS40

0,040*

11
30

14
40

11
30

14
40

2500

2800

2500

2800

15

12

15

12

45
375

45
375

Hiện nay ở nước ta sản xuất xi măng bền sunphát cao chứa bari và sắt là PCHS với
hàm lượng khoảng 1 - 6% BaO dưới dạng B2S, BA, B6A2F… khi đóng rắn trong
môi trường sunphát chứa SO42- (nước biển, nước sunphát), độ bền nén và chống
thấm tăng lên nhờ sự lèn chặt cấu trúc bởi BaSO4.
Xi măng poóclăng xỉ bền sunphát được sản xuất bằng cách hạn chế hàm lượng
trong clanhke C3A < 8%, HAPI, ở nước ta sản xuất có các loại mác 30, 40. Xi măng
bền sunphát dùng để chế tạo các cấu kiện bê tông cốt thép và bê tông làm việc ở các
điều kiện thay đổi mực nước, cũng như ở các cơng trình chịu tác động của xâm thực
khi đồng thời chịu đóng băng và tan băng nhiều lần hoặc làm ẩm và khô nhiều lần.
Xi măng poóclăng puzơlan (PCPUZ) phù hợp với TCVN 4033 - 1995. Loại xi măng
này được sản xuất bằng cách nghiền chung clanhke xi măng poóclăng, chứa C3A < 8%,
với phụ gia khống hoạt tính, được đưa vào với hàm lượng lớn hơn so với lượng phụ

gia cho vào xi măng poóclăng thường với phụ gia. Hàm lượng phụ gia phụ thuộc vào
loại sử dụng và đối với trêpen, opoka, điatơmít 20 - 30 %, đối với các loại khống hoạt
tính khác, thường gặp nhất là phụ gia chứa SiO2, như tup, đá traxơ, penza - 25 - 40%.
Trêpen, opoka, điatomít được đưa vào xi măng với hàm lượng nhỏ bởi vì chúng khơng
những có hoạt tính thủy cao mà nhu cầu nước cũng tăng. Vì vậy khi cho vào xi măng
lượng phụ gia đó dư thừa sẽ tăng nhanh độ dẻo tiêu chuẩn. Điều này cần thiết phải
tránh. Xi măng poóclăng puzơlan có màu sáng hơn xi măng poóclăng thường và có
20


khối lượng riêng bé hơn (2,8 - 2,9 g/cm3), so với xi măng thường. Khi cùng liều lượng
định lượng theo khối lượng xi măng poóclăng puzơlan cho sản lượng hỗn hợp cao hơn
và mật độ của vữa và bê tông vì vậy bê tơng thu được có độ khơng xun nước cao
hơn. Để nhận được hồ có độ dẻo tiêu chuẩn cần cho vào xi măng puzơlan một lượng
nước cao hơn (đến 30 - 40%), ở đây tạo thành hỗn hợp dẻo hơn, so với khi sử dụng
xi măng thông dụng. Do vậy độ lưu động của hỗn hợp bê tông giảm. Để tránh hiện
tượng này cần phải tăng chi phí xi măng lên 5 - 10% trong bê tơng hoặc đưa vào thành
phần của chúng phụ gia hóa dẻo. Vào những ngày và tuần đầu tiên sau khi nhào trộn
với nước xi măng poóclăng puzơlan đóng rắn chậm hơn, so với xi măng khơng có phụ
gia thủy. Sau 6 tháng đóng rắn trong nước loại xi măng này có được cường độ như ở
xi măng (từ cùng một loại clanhke) không dùng phụ gia.
Do liên kết một phần lớn Ca(OH)2 tự do mà xi măng poóclăng puzơlan đóng rắn tốt
không bị rửa trôi kiềm ở trong nước ngọt và không bị phá vỡ dưới tác động của nước
biển và các nước khống khác. Xi măng pclăng puzơlan sử dụng hợp lý trong các
trường hợp, khi cần tăng độ bền lý hóa của bê tơng và đảm bảo điều kiện đóng rắn của
chúng ở trong mơi trường ẩm. Phụ gia hoạt tính puzơlan dùng để chế tạo xi măng
pclăng puzơlan cần thoả mãn các yêu cầu theo TCVN 3735 - 82. Xi măng poóclăng
puzơlan phải đảm bảo các yêu cầu ghi trong Bảng 2.7.
Bảng 2.7. Các yêu cầu chất lượng xi măng poóclăng puzơlan
theo TCVN 4033-1995

TT
1

2

3

4

Tên chỉ tiêu

Mác xi măng
PCPUZ20

PCPUZ30

PCPUZ40

13
20

18
30

25
40

2

Giới hạn bền nén, N/mm , không nhỏ hơn

- Sau 7 ngày đêm
- Sau 28 ngày đêm
Độ nghiền mịn
- Bề mặt riêng xác định theo phương pháp
Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn
- Phần cịn lại trên sàng 0,08, %, khơng lớn hơn

2600
15

Thời gian đông kết
- Bắt đầu, phút, không sớm hơn
- Kết thúc, giờ, khơng lớn hơn

45
10

Độ ổn định thể tích: xác định theo phương pháp
Le chatelier, tính bằng mm, khơng lớn hơn

10

5

Hàm lượng anhyđric sunphuric (SO3), không
lớn hơn

3

6

Lượng mất khi nung %, không lớn hơn

7

21


Xi măng poóclăng hỗn hợp (PCB). Loại xi măng này được sản xuất ở nước ta phù
hợp với TCVN 6260 - 2009. Theo tiêu chuẩn này PCB được sản xuất bằng cách
nghiền clanhke xi măng poóclăng với lượng các phụ gia khống tới 40% (trong đó
lượng phụ gia hoạt tính không quá 20%) trọng lượng xi măng và một lượng thạch
cao thích hợp. Mác của xi măng pclăng hỗn hợp có PCB30 và PCB40. Các chỉ
tiêu chất lượng của xi măng poóclăng hỗn hợp được quy định trong Bảng 2.8.
Bảng 2.8. Các yêu cầu chất lượng xi măng poóclăng hỗn hợp
theo TCVN 6260 - 2009
TT

Các chỉ tiêu

Mức
PCB30

PCB40

14
30

18
40

2

1

Cường độ nén, N/mm , không nhỏ hơn
- 72 giờ ±45 phút
- 28 ngày±2 giờ

2

Độ nghiền mịn
- Bề mặt riêng xác định theo phương pháp Blaine,
cm2/g, khơng nhỏ hơn
- Phần cịn lại trên sàng 0,08, %, không lớn hơn

3

Thời gian đông kết
- Bắt đầu, phút, không sớm hơn
- Kết thúc, giờ, không lớn hơn

45
10

4

Độ ổn định thể tích: xác định theo phương pháp
Le chatelier, tính bằng mm, khơng lớn hơn

10

5

Hàm lượng anhyđric sunphuric (SO3), không lớn hơn

3,5

2700
12

Vôi. Để sản xuất bê tông silicát, bê tơng khí chưng áp sử dụng chất kết dính vơi
rắn trong khơng khí.
Vơi rắn trong khơng khí - là chất kết dính đơn giản nhất, được sử dụng bằng cách
nung từ các đá cacbonát (đá vôi, đá phấn, đá vôi vỏ sị, các phế thải sản xuất hóa
chất v.v…). Chúng chứa không lớn hơn 8% tạp chất sét. Trong xây dựng thường sử
dụng vôi không tôi, thành phần cơ bản của chúng là CaO khan. Vôi tôi được chế tạo
bằng cách cho vôi khô tác dụng với nước để được Ca(OH)2.
Có thể đưa phụ gia khống vào vơi rắn trong khơng khí như khống nghiền mịn
hoặc các phế thải sản xuất cơng nghiệp (xỉ lị cao, xỉ buồng đốt và tro, tup núi lửa và
pemza, opoka, cát thạch anh, đá thạch cao). Theo chất lượng vôi canxi xây dựng ở
nước ta được phân loại theo hàm lượng CaO và MgO và tốc độ tôi vôi như nêu trong
Bảng 2.9.
22


Bảng 2.9. Các chỉ tiêu chất lượng đối với vôi canxi trong xây dựng
theo TCVN 2231:2012
TT
1

Tên chỉ tiêu

Vôi cục và vôi bột nghiền
Loại 1

Loại 2 Loại 3

Vôi hyđrát
Loại 1

Loại 2

Tốc độ tơi vơi, tính bằng phút:
tơi nhanh, khơng lớn hơn
tơi trung bình, khơng lớn hơn
tơi chậm, khơng lớn hơn

10
20
20

10
20
20

10
20
20

2

Hàm lượng MgO, %, khơng lớn hơn

5

5

5

-

-

3

Tổng hàm lượng (CaO+MgO) hoạt
tính, %, không nhỏ hơn
Hàm lượng CO2, %, không lớn hơn
Hàm lượng MKN, %, không lớn hơn
Độ nhuyễn của vôi tôi, l/kg, không
nhỏ hơn
Hàm lượng hạt không tôi được của
vôi cục, %, không lớn hơn
Độ mịn của vôi bột, %, không lớn hơn
Trên sàng 0,063 mm
Trên sàng 0,008 mm
Độ ẩm, %, không lớn hơn

88

2
5
2,4

80
4
7
2,0

70
6
10
1,6

67
4
-

60
6
-

5

7

10

-

-

2
10
-

2
10
-

2
10
-

6
6

8
6

4
5
6
7
8

9

Cường độ của vữa vôi và bê tông ở tuổi 28 ngày khi đóng rắn trong khơng khí
khoảng 0,5 - 3 MPa. Cường độ của chúng có thể tăng đáng kể bằng cách gia công

nhiệt trong avtoclav - ở áp suất 0,8 MPa và nhiệt độ 175oC, kết quả là vơi tác dụng
với silíc oxít của cốt liệu tạo thành hyđrô silicát dạng bền. Phương pháp này được áp
dụng để chế tạo bê tơng silicát có cường độ 20 - 50 MPa và cao hơn, cũng như để
chế tạo bê tông tổ ong. Để chế tạo vật liệu silicát dưỡng hộ trong avtoclav sử dụng
vôi tôi nhanh với hàm lượng MgO không lớn hơn 5%.
Ỏ Việt Nam trước đây đã đầu tư nhà máy silicát Đông Triều - Quảng Ninh và nhà
máy silicát Lĩnh Nam - Thanh Trì, Hà Nội nhưng do thị hiếu người tiêu dùng mà hai
nhà máy này sản xuất ra gạch silicát có chất lượng tốt nhưng vẫn không tiêu thụ
được trên thị trường. Hiện nay nhà máy silicát Lĩnh Nam thuộc Công ty bê tông và
xây dựng Thịnh Liệt đang chuyển đổi chủng loại sản phẩm, sản xuất bê tơng silicát
khí và các sản phẩm vữa khô thương phẩm.
Đối với vôi sử dụng trong chế tạo bê tơng khí chưng áp cần có u cầu riêng.
23