Chương 5. Vữa xây dựng

Chương 5

VỮA XÂY DỰNG

5.1. Đặc điểm

Vữa xây dựng là loại vật liệu đá nhân tạo đựơc chế tạo bằng cách nhào trộn và làm

rắn chắc một hỗn hợp lý của chất kết dính, nước, cốt liệu nhỏ, phụ gia.

Vữa có thành phần vật liệu giống như bê tông, nhưng do mục đích sử dụng chủ yếu

là xây và trát công trình, vữa luôn luôn được dàn mỏng nên trong thành phần không có

những cốt liệu lớn. Do đặc điểm trên đây nên so với bê tông, vữa có hai đặc điểm khác cơ

bản:

- Một là khả năng chịu lực của vữa thường kém hơn bê tông nếu chúng dùng cùng

loại và lượng chất kết dính.

- Hai là vữa dùng nhiều chủng loại chất kết dính hơn, với nhiều mục đích khác

nhau, nên việc phân loại vữa cũng đa dạng hơn bê tông.

Khi nghiên cứu về vữa xây dựng dùng chất kết dính vô cơ, người ta tập trung

nghiên cứu vữa dùng ximăng pooclăng làm chất kết dính. Thành phần vữa vôi và vữa sét

chọn theo kinh nghiệm và các chỉ tiêu kỹ thuật quan tâm chủ yếu là tính dẻo, khả năng

dính bám khi thi công. Vữa thạch cao chủ yếu dùng trang trí mặt các công trình có mái

che nên tính năng kỹ thuật cũng không yêu cầu chặt chẽ.

5.2 Nguyên liệu chế tạo vữa

Vữa dùng ximăng làm chất kết dính có hai loại chính

- Vữa ximăng cát thực chất là bê tông hạt nhỏ hay gọi là bê tông ít đá.

- Vữa hỗn hợp hay còn gọi là vữa bata. Thành phần vữa này gồm ximăng + cát +

nước + vôi (hoặc bột sét). Vai trò chất kết dính vẫn được ximăng đảm nhiệm còn

vôi hay bột đất sét) được dùng chủ yếu để tăng dẻo, giữ nước và chống thấm

tầng.

Vôi dùng cho hỗn hợp vữa vôi có mác 0,2-0,4. Để đảm bảo cường độ và độ dẻo nếu

không có yêu cầu gì đặc biệt nên dùng hỗn hợp vữa mác 1-1,7.

Ximăng dùng cho hỗn hợp vữa cần có mác gấp 3-4 lần mác vữa.

Cát dùng cho vữa xây dựng đóng vai trò là một bộ khung, chất lượng của cát có ảnh

hưởng nhiều đến cường độ của vữa. Cát có thể là cát thiên nhiên (cát thạch anh, cát

fenfat, cát nhân tạo).

Cát dùng cho hỗn hợp vữa phải đảm bảo các yêu cầu sau (Bảng 5-1):

Bảng 5-1. Cát dùng cho hỗn hợp vữa

5-1

Chương 5. Vữa xây dựng

Cấp phối cát phải thoả mãn các quy định sau (Bảng 5-2):

Bảng 5-2. Cấp phối tiêu chuẩn của cát dùng cho hỗn hợp vữa

5.3. Tính chất của hỗn hợp vữa

Một số chỉ tiêu ảnh hưởng lớn đến tính chất của hỗn hợp vữa có thể xét đến lần lượt

như sau.

5.3.1 Độ lưu động của hỗn hợp vữa

Đây là tính chất quan trọng nhất đảm bảo năng suất lao động và chất lượng của khối

xây. Độ lưu động phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lượng nước nhào trộn, độ lớn và hình

dạng hạt cát, mức độ trộn...

Độ lưu động của hỗn hợp vữa xây từ 4 đến 10cm; của vữa hoàn thiện từ 6 đến

10cm (đối với vữa cát thô), từ 7 đến 12cm (đối với cát mịn)

Độ phân tầng của vữa: Vữa có khả năng chống phân tầng tốt là vữa có độ đồng nhất

cao, không bị phân tầng tách lớp trong quá trình vận chuyển hay để lâu chưa dùng tới.

Có 2 phương pháp xác định độ phân tầng: phương pháp lắng và phương pháp chấn

động.

Độ phân tầng đựơc xác định theo công thức:

PT = 0,07(S13-S33), (cm3)                           (5- 1)

Trong đó:

S1 - độ lưu động của hỗn hợp vữa ống 1, cm;

S3 - độ lưu động của hỗn hợp vữa ống 3, cm;

5.3.2 Tính giữ nước

Vữa phải có độ giữ nước tốt để đảm bảo đủ nước cho chất kết dính thuỷ hoá, rắn

chắc, ít bị mất nước do nền hút, do bay hơi, do tách nước trong quá trình vận chuyển.

Khả năng giữ nước của hỗn hợp vữa đựơc biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm giữa độ lưu

động của hỗn hợp vữa sau khi chịu hút ở áp lực chân không và độ lưu động của hỗn hợp

vữa ban đầu.

Độ giữ nước của hỗn hợp vữa Gn được tính theo công thức sau:

Gn = (S2/S1)100%                                   (5- 2)

Trong đó:

S1 - độ lưu động của hỗn hợp vữa ban đầu, cm;

5-2

Chương 5. Vữa xây dựng

S2 - độ lưu động của hỗn hợp vữa sau khi hút chân không, cm;

Độ giữ nước, % đối với vữa ximăng là 63, vữa vôi và vữa hỗn hợp là 75

5.3.3 Tính chống thấm

Tính chống thấm của vữa được xác định bằng cách cho mẫu vữa dày 2cm chịu áp

lực của nước, lúc đầu 0,5 at, sau 1 giờ tăng lên 1at, sau 2 giờ – 1,5 at, sau 3 giờ – 2 at, rồi

để 24 giờ mà nước không thấm qua mẫu thì coi như vữa có tính chống thấm.

5.4. Vữa xây

* Cấp phối của vữa vôi: đựơc chọn dựa vào chất lượng vôi và biểu diễn tỷ lệ thể

tích của vôi và cát:

- Vôi cấp 3: V:C = 1:2

- Vôi cấp 2: V:C = 1:3

- Vôi cấp 1: V:C = 1:4

* Cấp phối của vữa hỗn hợp ximăng - vôi, ximăng -sét: đựơc chọn dựa vào chất

lượng vôi và biểu diễn tỷ lệ thể tích của vôi và cát như sau: 1: V: C

- Cấp phối của vữa hỗn hợp có thể xác định bằng cách tra bảng hoặc tính toán theo

công thức thực nghiệm

Bảng 5-3. Cấp phối vữa hỗn hợp ximăng – vôi

Ghi chú:

1) Số liệu ở mẫu số dùng cho công trình thuỷ công

2) Khi xác định tỷ lệ phối hợp, khối lượng thể tích của ximăng được quy định như

sau:

- Với ximăng mác 30-60 thì ñvx = 1,1kg/l

- Với ximăng mác 15-25 thì ñvx = 0,9kg/l

- Với ximăng mác 10 thì ñvx = 0,7kg/l

5-3

Chương 5. Vữa xây dựng

3) Cát sử dụng ở trạng thái xốp có độ ẩm 1-3%. Khi dùng cát khô hơn, lượng dùng

cát phải giảm tới 10%. Khi độ ẩm lớn hơn 3%, lượng cát phải tăng lên 10%.

4) Số liệu trong bảng ứng với vôi cấp II có ñvv = 1400kg/m3. Khi dùng vôi cấp I

lượng vôi giảm 10% vôi cấp III tăng 10%.

* Cấp phối của vữa ximăng: Cấp phối vữa ximăng thường được chọn theo bảng có

sẵn. Tỷ lệ X/C = 1/2; 1/3; 1/4; tuỳ theo yêu cầu về cường độ, về khối lượng thể tích. Với

kết cấu ximăng lưới thép tỷ lệ X/N có thể chọn từ 1/3 đến 1/4, lượng ximăng thường

650kg/m3 vữa. Như vậy để chế tạo vữa ximăng cát, lượng ximăng lớn hơn khoảng 2 lần

so với lượng ximăng cho bê tông.

5.5. Vữa trát

* Vữa trát thường đựơc trát thành 3 lớp mỏng: lớp dự bị (trát đầu tiên), dày 3-8mm,

lớ đệm (trát thứ 2), dày 5-12mm, lớp trang trí (ngoài cùng) dày 2mm và có pha bột màu.

Vữa trát có một số yêu cầu khác với vữa xây: nhão hơn và có khả năng giữ nứơc tốt

hơn (độ phân tầng tốt nhất là 1-2cm) để đảm bảo độ dẻo yêu cầu của vữa trát, vật liệu chế

tạo vữa phải thoã mãn các yêu cầu sau:

+ Vôi phải tôi trước 1-2 tháng, lọc kỹ hơn.

+ Cát phải mịn hơn: đối với lớp dự bị và lớp đệm – không lớn hơn 2,5mm, đối với

lớp trang trí không lớn hơn 1,2mm.

Cấp phối vữa vôi: lớp dự bị (lớp lót) V:C = 1:3, lớp trang trí 1:2 (vôi cấp 2)

Cấp phối vữa hỗn hợp X:V:C để trát tường ngòai hay nơi ẩm ướt 1:0,5:6 để trát

tường phía trong nhà 1:2:9.

Cấp phối vữa ximăng X:C để trát tường ngoài nhà hoặc nơi ẩm ướt 1:6 đến 1:3,5.

Để khắc phục nhược điểm của vữa trát bằng tay người ta dùng vữa phun. Thiết bị phun

giống như phun bê tông.

5.6. Thiết kế hỗn hợp vữa xây

Thiết kế hỗn hợp vữa có thể sử dụng bảng tra trong giáo trình hoặc sách bài tập. Có

thể tính trực tiếp theo các cách sau:

* Trường hợp vữa bata (tam hợp) không có đất sét nhuyễn

Vữa bata xây gồm 2 loại chính mà quy luật tính chất khác nhau do tác dụng của nền

đối với vữa : đó là vữa xây nền đặc và vữa xây nền xốp.

Nền đặc là loại nền của vữa có khả năng hút nước kém, thường HV của nền này <

5%. Cường độ của nó xuất hiện và phát triển như bê tông .

R 28 = 0.25R x (

X

N

- 0.4)

(kG/cm2)                      (5- 3)

Trái với nền đặc, nền xốp là loại nền của vữa có khả năng hút nước mạnh, ví dụ

gạch đất sét nung. Vì vậy ngay khi tiếp xúc với vữa, nền đã hút đi hầu hết lượng nước tự

do trong vữa. Điều đó làm cho lượng nước nhào trộn khi thoả mãn yêu cầu độ dẻo, không

còn ảnh hưởng đến cường độ của vữa xây nữa, như thể hiện trong công thức Pôpôv:

Rv = K.Rx(X - 0.05) + 4                               (5- 4)

5-4

Chương 5. Vữa xây dựng

Cấp phối vữa bata (tam hợp) thường được biểu thị bằng tỉ lệ thể tích vật liệu thành

phần so với thể tích ximăng

X:V:C=1:x:y                                     (5- 5)

Với lượng vôi nhuyễn :

V = 0.15C - 0.3                                       (5- 6)

Lượng cát :

C =

ã ox

x

(5- 7)

Cả C và V đều là số đơn vị thể tích cát và vôi nhuyễn dùng trên 1 đơn vị thể tích

ximăng. Trong công thức trên ta nhận thấy thể tích của cát được tính theo công thức thực

nghiệm. Khi tính toán thành phần cấp phối của vữa ta cần xét đến hệ số thể tích cát/ thể

tích 1m3 vữa, hệ số này được tra bảng 5.4.

Bảng 5.4. Hệ số thể tích cát/thể tích 1m3 vữa

Riêng loại vữa dùng cát đen (loại cát khai thác trên đồng bằng sông Hồng) thì dùng

công thức:

R V = KR x (

1

C

- 0.05) + 4

(5- 8)

Với C là số đơn vị thể tích cát dùng với 1 đơn vị thể tích ximăng

K - hệ số phụ thuộc mác vữa:

K = 0.5 khi

R #V = 100

K = 0.55    khi

R #V = 50 - 75

K = 0.5 khi

R #V < 50

Thành phần của các loại vữa ximăng, vữa vôi và một số loại vữa hỗn hợp thường

được chọn theo kinh nghiệm (bảng tra sẵn). Các số liệu về thành phần vữa sau khi chọn

hoặc hoặc tính toán đều được kiểm tra lại bằng thực nghiệm.

* Trường hợp vữa bata có thành phần sét nhuyễn. Việc tính toán được tiến hành

theo cách sau:

1) Tính lượng dùng ximăng cho 1m3 cát (hoặc 1 m3 vữa)

X =

Rv

KRx

1000, kg

(5- 9)

2) Tính lượng vôi nhuyễn (sét nhuyễn)

V(S) = 170(1-0,002X), l                                 (5- 10)

5-5

Chương 5. Vữa xây dựng

3) Lượng nước được xác định theo yêu cầu độ dẻo của vữa (độ cắm sâu của quả

chuỳ) hoặc bằng công thức gần đúng:

N = 0,65(X + V. ñvv), l                             (5- 11)

Trong đó: ñvv - khối lượng thể tích vôi nhuyễn hoặc sét nhuyễn, kg/l. Lượng nước

thực tế được điều chỉnh chính xác bằng thí nghiệm để đạt độ dẻo yêu cầu của vữa.

Thành phần của ximăng vôi cát được biểu thị như sau:

VX : VV : VC =

X

ñ v x

:

V

1000

: 1

(5- 12)

* Cấp phối vữa ximăng

Cấp phối vữa ximăng thường được chọn theo bẳng tra cho sẵn. Tỉ lệ X/C =1/2, 1/3,

1/4 tuỳ theo yêu cầu về cường độ, về khối lượng thể tích.

Với kết cấu ximăng lưới thép tỉ lệ X/N có thể chọn từ 1/3 đến 1/4 lượng ximăng

thường 650 – 800kg/m3 vữa. Như vậy để chế tạo lượng ximăng-cát, lượng ximăng lớn

hơn khoảng 2 lần so với lượng ximăng cho bê tông

* Cấp phối vữa trát

Vữa trát thường được trát thành 3 lớp mỏng: lớp dự bị được trát đầu tiên, dày 3-

8mm, lớp đệm trát thứ hai, dày 5-12mm, lớp trang trí ngoài cùng dày 2mm và có pha bột

màu.

Do vị trí và công dụng, nên vữa trát có một số yêu cầu khác vữa xây: nhão hơn và

có khả năng giữ nước tốt hơn (độ phân tầng tốt nhất 1-2cm). Để đảm bảo độ dẻo của vữa

trát, vật liệu để chế tạo cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Vôi phải tôi kĩ hơn (tôi trước 1-2 tháng), lọc kĩ hơn.

- Cát phải mịn hơn: đối với lớp dự bị và lớp đệm – không lớn hơn 2,5mm, đối với

lớp trang trí, không lớn hơn 1,2mm.

Để nâng cao độ dẻo của vữa trát có thể sử dụng phụ gia tăng dẻo hữu cơ.

Cấp phối của vữa trát thường được chọn như sau:

- Vữa vôi (V:C) để trát lớp dự bị tường gạch hay đá là 1:3, lớp trang trí 1:2 (Vôi cấp

2)

- Vữa hỗn hợp (X:V:C): để trát tường ngoài nhà hoặc nơi ẩm ướt là từ 1:0,5:6; để

trát tường phía trong nhà là 1:2:9.

- Vữa ximăng (X:C): để trát tường ngoài nhà hoặc nơi ẩm ướt là từ 1:6 đến 1:3,5.

Để khắc phục những nhược điểm của vữa trát bằng tay người ta dùng vữa phun.

Thiết bị phun giống như phun bê tông.