Nghiên cứu độ bám dính giữa vữa và gạch không nung xi măng cốt liệu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN SUỐT NGHIÊN CỨU ĐỘ BÁM DÍNH GIỮA VỮA VÀ GẠCH KHÔNG NUNG XI MĂNG CỐT LIỆU Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình DD&CN Mã số: 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.TRẦN QUANG HƯNG Đà Nẵng - Năm 2019 Công trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.TRẦN QUANG HƯNG Phản biện 1: PGS.TS Phạm Thanh Tùng Phản biện 2: TS Nguyễn Quang Tùng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dựng công nghiệp, họp Đại học Đà Nẵng vào ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin – Học liệu,Đại học Đà Nẵng - Thư viện Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện việc hạn chế sản xuất gạch nung thay gạch không nung chủ trương lớn Nhà nước bộ, ngành địa phương Điển hình Quyết định số 567/QĐ-TTG ngày 28/4/2010 Thủ tướng Chính phủ việc phê duyệt Chương trình phát triển vật liệu xây không nung với mục tiêu bản: + Gạch không nung thay gạch nung 20 - 25% vào năm 2015, 30 - 40% vào năm 2020 + Tiến tới xóa bỏ hồn tồn sở sản xuất gạch đất sét nung lò thủ cơng - Các cơng trình xây dựng đầu tư nguồn vốn ngân sách nhà nước, vốn nhà nước ngân sách, vốn vay doanh nghiệp có vốn nhà nước lớn 30% phải sử dụng vật liệu xây không nung tổng số vật liệu xây dựng Xuất phát từ nguyên trên, nhiều sản phẩm gạch không nung đời như: gạch xi măng – cốt liệu, gạch bê tơng khí chưng áp AAC, gạch bê tông bọt Sản phẩm gạch không nung sản xuất với nhiều chủng loại khác để sử dụng rộng rãi từ cơng trình phụ trợ nhỏ đến cơng trình kiến trúc cao tầng, giá thành phù hợp với cơng trình Trong cơng tác trát sử dụng gạch khơng nung có vai trò quan trọng việc hồn thiện cơng trình xây dựng dân dụng, bề mặt trát khơng cần đảm bảo tính sử dụng, thẩm mỹ mà phải bền vững lâu dài Trong năm gần đây, công tác trát tường xây gạch xi măng cốt liệu thường có tuổi thọ khơng cao, có tượng bị bong bộp, nứt chân chim, tiết vôi số biểu suy giảm chất lượng thường thấy Một chi tiêu kỹ thuật quang trọng độ dính kết vữa trát Theo tiêu chuẩn TCVN 3121-12:2003 độ dính kết vữa trát đánh giá thông qua thí nghiệm kéo tách vữa mẫu trát bảo dưỡng điều kiện như: Mơi trường ẩm có độ ẩm mặt mẫu lớn 90% nhiệt độ 27 ± 2% (thời gian từ 24 đến 48 ) Các nghiên cứu bê tông điều kiện Việt Nam cho thấy khí hậu nước ta với biến thiên nhiệt độ, độ ẩm tác động xạ mặt trời có ảnh hưởng to lớn đến hình thành phát triển tính chất bê tơng vữa Điều có nghĩa chúng chịu ảnh hưởng định yếu tố khí hậu Mặt khác, sử dụng gạch xi măng cốt liệu độ hút nước gạch mạnh nên lớp vữa trát hay lớp vữa xây bị khơ cưỡng thời tiết nắng nóng (nếu khơng dưỡng hộ kịp thời) Khi vữa bị khô cưỡng bức, xi măng khơng hoạt hóa tối ưu dẫn đến khả liên kết yếu, lớp trát bị ộp nứt chân chim Do đó, việc nghiên cứu đề xuất áp dụng tiêu đánh giá độ kết dính vữa gạch khơng nung xi măng cốt liệu điều kiện khí hậu Việt Nam vấn đề có tính thực tiễn cao Một vấn đề cần nghiên cứu, đánh giá phân tích sử dụng gạch không nung xi măng cốt liệu việc trát vữa xi măng lên gạch có đảm bảo thẩm mỹ, chất lượng lâu dài hay không Do đó, thực đề tài “Nghiên cứu độ bám dính vữa gạch khơng nung xi măng cốt liệu” có ý nghĩa khoa học thực tiễn, mang tính thời Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá độ bám dính vữa gạch khơng nung xi măng cốt liệu thơng qua thí nghiệm thực tế, áp dụng cho sản phẩm vật liệu xây dựng chế tạo tỉnh Quảng Ngãi nhằm khắc phục số vấn đề gặp phải Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Vữa gạch không nung xi măng cốt liệu - Phạm vi nghiên cứu: Độ bám dính vữa gạch không nung xi măng cốt liệu Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết: Thơng qua tài liệu liên quan đến nội dung nghiên cứu - Khảo sát thực nghiệm: Tiến hành chế tạo nhiều loại vữa với cấp phối khác nhau, trát vữa lên gạch thí nghiệm kéo tách rời để xác định lực dính - Tổng hợp, phân tích rút kết luận Chương TỔNG QUAN GẠCH KHÔNG NUNG XI MĂNG CỐT LIỆU VÀ VỮA XÂY DỰNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHƠNG NUNG Gạch khơng nung xi măng cốt liệu gọi gạch blốc (block) tạo thành từ xi măng nhiều cốt liệu sau đây: mạt đá, cát vàng, cát đen, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp, đất, … Loại gạch thường có cường độ chịu lực tốt (trên 80 kg/cm²), tỉ trọng lớn (thường 1.900 kg/m³) loại kết cấu lỗ có khối lượng thể tích nhỏ (dưới 1.800 kg/m³) Gạch khơng nung loại gạch xây, sau tạo hình tự đóng rắn đạt số học: Cường độ nén, uốn, độ hút nước… mà không cần qua nhiệt độ Độ bền viên gạch không nung gia tăng nhờ lực ép rung ép lẫn rung lên viên gạch thành phần kết dính chúng Về chất liên kết tạo hình, gạch khơng nung khác hẳn gạch đất nung Q trình sử dụng gạch khơng nung, phản ứng hố đá hỗn hợp tạo gạch tăng dần độ bền theo thời gian Tất tổng kết thử nghiệm cấp giấy chứng nhận: Độ bền, độ rắn viên gạch không nung tốt gạch đất sét nung đỏ kiểm chứng tất nước giới: Mỹ, Đức, Trung Quốc, Nhật Bản,… Sản phẩm gạch khơng nung có nhiều chủng loại loại gạch để sử dụng rộng rãi từ cơng trình phụ trợ nhỏ đến cơng trình kiến trúc cao tầng, giá thành phù hợp với cơng trình Có nhiều loại dùng để xây tường, lát nền, kề đê trang trí Hiện nay, gạch khơng nung khẳng định chỗ đứng vững cơng trình, dần trở nên phổ biến ưu tiên phát triển Có nhiều cơng trình sử dụng gạch khơng nung, từ cơng trình nhỏ lẻ, phụ trợ cơng trình dân dụng, đình chùa, nhà hàng, sân golf, khu nghỉ dưỡng, cao ốc,… Bởi gạch khơng nung có ưu điểm: - Khơng dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất Đất sét chủ yếu khai thác từ đất nông nghiệp, làm giảm diện tích sản xuất lương thực, mối đe dọa mang tính tồn cầu – Khơng dùng nhiên liệu than, củi để đốt tiết kiệm nhiên liệu lượng, khơng thải khói bụi gây nhiễm mơi trường – Sản phẩm có tính chịu lực cao, cách âm, cách nhiệt phòng hoả, chống thấm, chống nước, kích thước chuẩn xác, quy cách hồn hảo vật liệu nung – Có thể tạo đa dạng loại hình sản phẩm, nhiều màu sắc khác nhau, kích thước khác nhau, thích ứng tính đa dạng xây dựng, nâng cao hiệu kiến trúc * Một số loại gạch không nung sử dụng: - Gạch papanh: Gạch không nung sản xuất từ phế thải công nghiệp: Xỉ than, vôi bột sử dụng lâu đời nước ta Gạch có cường độ thấp từ 30–50 kg/cm2 chủ yếu dùng cho loại tường chịu lực - Gạch Block hay gạch xi măng cốt liệu: Gạch không nung XMCL tạo thành từ xi măng, mạt đá phụ gia khác Loại gạch sản xuất sử dụng nhiều loại gạch khơng nung Hình.1.1 Gạch xi măng cốt liệu - Gạch xi măng – cát: Gạch tạo thành từ cát xi măng Gạch không nung tự nhiêntừ biến thể sản phẩm phong hóa đá bazan Loại gạch chủ yếu sử dụng vùng có nguồn puzolan tự nhiên, hình thức sản xuất tự phát, mang tính chất địa phương, quy mô nhỏ … - Gạch bê tông bọt siêu nhẹ: Sản suất cơng nghệ bọt khí Thành phành bản: Xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt Sản phẩm kiểm định chất lượng vượt TCXDVN: 2004 cường độ chịu nén tỷ trọng D800 - Gạch bê-tơng khí chưng áp: Tên tiếng Anh Autoclaved Aerated Concrete – gọi tắt AAC Bê tơng khí hỗn hợp cát hay tro bay với xi măng vôi Trong phạm vi Đề tài tập trung nghiên cứu gạch bê tông xi măng cốt liệu, loại gạch không nung sử dụng rộng rãi chủ yếu Quảng Ngãi 1.2 CÁC ĐẶC TRƯNG C LÍ CỦA GẠCH KHƠNG NUNG Độ cứng cao, bảo ơn, cách nhiệt tốt thay hồn tồn loại vật liệu cách nhiệt có thị trường, phòng hoả, chống thấm, chống nước, kích thước chuẩn xác, quy cách hoàn hoản… nâng cao hiệu kiến trúc, giảm thiểu kết cấu cốt thép, rút ngắn thời gian thi cơng, tíết kiệm vữa xây, giá thành hạ 1.3 GIỚI THIỆU CÁC LOẠI VỮA XÂY 1.3.1 Từng loại vữa cụ thể + Vữa vôi: Là tên gọi thông thường vữa vôi – cát, gồm vôi, cát trộn với nước Vữa vơi – cát có khối lượng thể tích khoảng 1800 kg/m3, có Mac 2-8, độ giữ nước T > 75%, ninh kết chậm (chậm loại vữa) Vữa vơi – cát đơng cứng khơng khí + Vữa ximăng: Là vữa dùng ximăng trộn với nước, gọi vữa ximăng nguyên chất + Vữa ximăng – cát dùng để xây, trát, ốp, lát, láng nơi, kể nơi ẩm ướt, chịu nước, mực nước ngầm, chịu lực lớn,… xây người ta thường dùng vữa ximăng – cát vàng Mac 50 25, trát thường dùng vữa ximăng – cát đen trộn với vôi cho dễ trát Khi trát nơi quan trọng phải 7-STNLN dùng đến vữa Mac 80 50 Ngày ximăng nhiều không đắt nên xây nhà gia đình từ hai tầng trở lên người ta có xu hướng dùng vữa ximăng cát cho xây trát, lát, ốp, láng + Vữa tam hợp: Còn gọi vữa bata, vữa hỗn hợp Thực chất vữa vôi (hoặc vữa đất sét) có thêm ximăng đáng kể để tăng cường độ (Mac) dùng nơi ẩm thấp, vữa ximăng có thêm vơi (hoặc đất sét) để tăng dẻo + Vữa thạch cao: Gồm bột thạch cao trộn với nước Lượng nước chiếm 65 – 90% lượng thạch cao Vữa thạch caọ dùng để xây, trát, làm gờ chỉ,… nơi khô 1.3.2 Vật liệu chế tạo vữa xi măng – cát vữa tam hợp cát – xi măng –vôi a) Xi măng Xi măng chất kết dính thủy dạng bột mịn, thành phần gồm clanhke xi măng pc lăng phụ gia khống, có phụ gia hữu Khi nhào trộn với cát nước, không cần cho thêm vật liệu khác, thu vữa tươi có tính cơng tác phù hợp để xây hoàn thiện b) Nước:Nước thành phần giúp cho xi măng phản ứng tạo sản phẩm thủy hóa làm cho cường độ vữa bê tơng tăng lên Nước tạo độ lưu động vữa cần thiết để trình thi công dễ dàng c) Vật liệu cát:Cát cho vữa xây trát: Có mơ đun độ lớn khơng nhỏ 0,7 Hàm lượng muối gốc sunphát , sun phít không 1% khối lượng Hàm lượng bùn sét, hữu chứa cát không 5% khối lượng Cát không chứa sét hay sét tạp chất khác dạng cục Hàm lượng sỏi có đường kính từ 5-10mm d) Vật liệu vôi Vôi chất kết dính vơ khơng khí, dễ sử dụng, giá thành hạ, trình sản xuất đơn giản Nguyên liệu để sản xuất vôi loại đá giàu khống canxit cacbonat CaCO3 đá san hơ, đá vơi, đá đôlômit với hàm lượng sét không lớn 6% Chương XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM LỰC BÁM DÍNH VÀ CHƯ NG TRÌNH THÍ NGHIỆM 2.1 GIỚI THIỆU VỀ LỰC BÁM DÍNH VÀ THIẾT BỊ XÁC ĐỊNH ĐỘ BÁM DÍNH CỦA VỮA THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 2.1.1 Xác định độ bám dính vữa với trát gạch khơng nung Xác định độ bám dính xác định lực kéo đứt mẫu lớn vng góc với bề mặt bám dính mẫu vữa thử Độ bám dính tính tỷ số lực kéo đứt diện tích bám dính mẫu thử Độ dính kết vữa với trát tính theo cơng thức : Rdk  P F Trong : Rdk : Cường độ dính kết vữa với trát, tính daN/cm2 ; P : Lực dính kết, tính daN ; F : Diện tích mặt vữa bị kéo 1963 mm2 (đường kính mẫu 50mm) Kết phép thử trung bình cộng giá trị viên mẫu thử 2.1.2 Xác định tiêu lý vữa Xác định độ lưu động vữa thông thường theo TCVN 31213: 2003 Xác định độ lưu động vữa tam hợp theo TCVN 3121: 1979 Xác định cường độ chịu nén, chịu uốn vữa đóng rắn theo TCVN 3121-11: 2003 Xác định thời gian đông kết vữa theo TCVN 3121-9: 2003 2.1.3 Thiết bị dụng cụ thử Máy: PosiTest AT-A automatic (điều khiển bơm thủy lực tự động) Hình 2.1 Thiết bị đo độ bám dính 10 - Cấp phối vữa xi măng cát M75 Vật liệu Xi măng Cát Nước THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHO 1M3 VỮA m3 kg T lệ vật liệu 0,223 248 Tỷ lệ nước/Xi măng 1,08 1,120 1563 Tỷ lệ cát /Xi măng 6,30 0,269 269 - Cấp phối vữa tam hợp M50 Loại vữa Vữa tam hợp cát mịn (Cát có mơ đun độ lớn M = 1,5 - 2,0) Mác vữa 50 Vật liệu dùng cho 1m3 vữa Xi măng Vôi cục Cát Nước (kg) loại II (kg) (kg) (kg) 173 64 1521 210 - Cấp phối vữa tam hợp M75 Loại vữa Mác vữa Vữa tam hợp cát mịn (Cát có mơ đun độ lớn M = 1,5 - 2,0) 75 Vật liệu dùng cho 1m3 vữa Vôi Xi cục Cát Nước măng loại (kg) (kg) (kg) II (kg) 242 51 1493 210 Chế tạo bảo dưỡng mẫu thử vữa tô phù hợp với gạch xi măng cốt liệu 6x6 mẫu thử nén 6x5 mẫu thử bám dính cho thành phần cấp phối (để so sánh đối chứng mẫu) Tức với thành phần cấp phối đúc mẫu ta vừa đúc mẫu nén kích thước (4x4x16)cm vừa tơ vữa lên gạch xi măng cốt liệu để bảo dưỡng sau 28 ngày mang thí nghiệm để so sánh đối chứng kết Ngồi sử dụng 02 mẫu vữa ximăng - cát M50, M75 trát lên mẫu gạch nung (gạch nung đất sét thông thường) bảo đưỡng 28 ngày mang thí nghiệm độ bám dính, mục đích để so sánh độ bám dính giữ vữa gạch khơng nung; độ bám dính vữa gạch đất sét nung với thành phần cấp phối 11 Chương KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ BÁM DÍNH CỦA VỮA VÀ GẠCH KHƠNG NUNG XI MĂNG CỐT LIỆU 3.1 CHẾ TẠO MẪU THÍ NGHIỆM Chuẩn bị hỗn hợp vữa mẫu thử làm sau: Tính khối lượng vật liệu theo thành phần, hỗn hợp vữa xác định để chế tạo mẻ hỗn hợp vữa theo yêu cầu tiêu cần thử; Cân chất dính kết (xi măng) cát xác tới 1g, cân đong nước ống lường có khắc độ; Trộn loại vật liệu khô máy trộn trộn tay khay trộn đồng màu Khi trộn tay, tạo hốc miệng phễu đống vật liệu khô, đổ nước vào trộn thêm phút cho hỗn hợp thật Dụng cụ trộn vữa phải lau ẩm trước để không làm nước Sau trộn xong đem hỗn hợp vữa thử 3.1.1 Xác định độ lưu động vữa phương pháp bàn dằn Thiết bị dụng cụ thử độ lưu động vữa: - Cân kỹ thuật có độ xác tới gam; - Thước kẹp có độ xác tới 0,1mm; - Bay, chảo trộn mẫu; - Bàn dằn với chi tiết mơ tả hình: Khối lượng phần động bàn dằn 3250g ± 100g Phần động có cấu điều chỉnh để có khả nâng lên, hạ xuống theo phương thẳng đứng 10mm ±5mm; - Khâu hình cơn, đường kính đáy lớn 100mm ± 0,5mm, đáy nhỏ 70mm ± 0,5mm, chiều cao khâu 60mm ± 0,5mm, chiều dày thành côn không nhỏ 2mm Cách tiến hành: Trước thử, lau mặt kính, cơn, chày vải ẩm 12 Đặt khâu hình vào bàn dằn Lấy khoảng lít mẫu vữa tươi cho vào khâu thành hai lớp, lớp đầm khoảng 10 cho vữa đầy kín đồng khâu Khi đầm, dùng tay giữ chặt khâu mặt bàn dằn Dùng dao gạt phẳng vữa thừa mặt khâu, lau nước vữa mặt kính xung quanh khâu Từ từ nhấc lên theo phương thẳng đứng cho máy dằn 15 vòng 15 giây Dùng thước kẹp đo đường kính đáy khối vữa chảy theo chiều vng góc, xác tới 1mm Hình 3.1 Đo độ linh động vữa Kết thử nghiệm: Đường kính đáy khối vữa, mm TT Loại vữa Lần Lần Trung bình Vữa xi măng cát 11,5 11,9 11,7 M50 Vữa xi măng cát 11,4 11,6 11,5 M75 Vữa tam hợp M50 16,5 16,9 16,7 Vữa tam hợp M75 15,5 16,1 15,8 3.1.2 Xác định thời gian đông kết vữa theo TCVN 8875:2012 kim Vicat Kim Vicat dụng cụ dùng để xác định thời gian cần thiết để kim vicat cải biến đạt độ lún phù hợp xuống khối vữa xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn, hay xác định thời gian đông kết vữa xi 13 măng Vữa xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn vữa chế tạo từ lượng xi măng, nước cố định lượng cát tiêu chuẩn thích hợp để kim vicat cải biến đạt độ lún phù hợp vào khối vữa xi măng - Kim nhỏ dùng xác định thời gian đơng kết vữa có đường kính (2 ± 0,05) mm - Khối lượng tồn phần phần chuyển động, bao gồm kim nhỏ (300 ± 0,5)g Khuôn thử độ dẻo tiêu chuẩn thời gian đơng kết có dạng hình trụ, đường kính (76 ± 0,5) mm chiều cao (40 ± 1) mm - Chày đầm mẫu Cách tiến hành: Trộn lại vữa có độ dẻo tiêu chuẩn với tốc độ (285 ± 10) r/min 30 Điền đầy vữa vào khuôn Sau tạo mẫu xong, đặt khn mẫu vào phòng dưỡng ẩm giữ ngun vị trí thời gian 30 Sau sử dụng dụng cụ Vicat cải biến để xác định thời gian đông kết Hạ kim nhỏ chạm bề mặt vữa, vặn chặt đinh vít giữ chuyển động Điều chỉnh phận thị thang chia vị trí “0” ghi lại giá trị ban đầu Thả nhanh chuyển động cách nới lỏng đinh vít, cho kim lún vào khối vữa thời gian 30 phút Dự đoán độ lún kim vào khối vữa 30phút thử lún lần, kim chưa chạm đáy khn sau 10 phút thả kim lần kim lún vào mẫu 10 mm nhỏ Các vị trí thả kim cách thành khn vị trí thả trước lớn 10 mm Tính kết quả: Thời gian đơng kết tính sau:  H  E (C  10)   E  C D    Trong đó: E thời gian kim đạt độ lún sâu lớn 10 mm, tính phút; 14 H thời gian kim đạt độ lún nhỏ 10 mm, tính phút; C độ lún kim thời điểm E, tính mm; D độ lún kim thời điểm H, tính mm Kết đo: TT Loại vữa Thời gian kim đạt độ lún sâu 10mm, E (phút) Vữa xi măng cát M50 Vữa xi măng cát M75 Vữa tam hợp M50 Vữa tam hợp M75 50 Thời gian Độ lún Độ lún Thời gian kim đạt kim kim đông kết, độ lún thời điểm thời điểm (phút) E H T=E+((Hnhỏ C (mm) D (mm) E)/(C10mm, H D))*(C-10) (phút) 80 11 65 51 76 12 68 50 70 11 53 53 72 11 59 * Nhận xét: Thời gian đông kết vữa tam hợp nhanh vữa xi măng cát, vữa xi măng- cát M75 đông kết lâu ( sau 68 phút) 3.1.3 Xác định cường độ chịu uốn nén mẫu vữa theo TCVN 3121-11:2003 a) Thiết bị dụng cụ thử - Khn kim loại, có hình lăng trụ có kích thước (4x4x16)cm Khn gồm ngăn, tháo lắp rời thanh, kích thước ngăn khuôn là: chiều dài 160mm + 0,8mm, chiều rộng 40mm + 0,2mm, chiều cao 40mm + 0,1mm - Chày đầm mẫu, làm từ vật liệu khơng hút nước có tiết diện ngang hình vng với cạnh 12mm ± 1mm, khối lượng 50g + 1g Bề mặt chày phẳng vng góc với chiều dài - Thùng bảo dưỡng mẫu (thùng sơn 18 lít) trì nhiệt độ 270C + 20C độ ẩm 95% + 5% 15 - Máy thử uốn, có khả chất tải đến KN, sai số không lớn 2%, tốc độ tăng tải 10 N/s – 50 N/s Sơ đồ nguyên lý thử uốn thể hình - Máy thử nén: Máy nén có khả tạo lực nén đến 100 KN, sai số không lớn 2%, tốc độ tăng tải 100 N/s – 900 N/s; hai nén cúa máy làm từ thép cứng (độ cứng bề mặt không nhỏ 600HV giá trị độ cứng Vicker), tiết diện hình vng, cạnh 40mm + 0,1mm, chiều dày không nhỏ 10mm.Tấm nén phải đảm bảo phẳng, khe hở bề mặt nén khơng lớn 0,01mm; Hình 3.2 Đúc mẫu (4x4x16)cm hoàn thành b Tiến hành uốn nén mẫu - Thử uốn mẫu: Mẫu bảo dưỡng điều kiện tiêu chuẩn 28 ngày, lắp vào gá uốn Tiến hành uốn mẫu với tốc độ tăng tải từ 10N/s – 50N/s mẫu bị phá huỷ Ghi lại tải trọng phá huỷ lớn - Thử nén mẫu: Mẫu thử nén nửa viên mẫu gãy sau thử uốn Đặt nén vào thớt nén máy nén, sau đặt mẫu vào nén, cho hai mặt mẫu tiếp xúc với nén 16 mặt tiếp xúc với thành khuôn tạo mẫu Ghi lại tải trọng phá huỷ lớn c) Tính kết - Cường độ uốn mẫu thử (Ru), tính N/mm2, xác đến 0,05N/mm2, theo cơng thức: Ru  1,5 Pu xl bxh Trong đó: Pu lực uốn gãy, tính Niutơn; l khoảng cách hai gối uốn, tính milimét (100mm); b, h chiều rộng, chiều cao mẫu thử, tính milimét (40mm 40mm) Kết thử giá trị trung bình cộng mẫu thử, xác đến 0,1N/mm2, tổng hợp theo bảng sau: Vữa xi Loại vữa Vữa xi Vữa Vữa măng măng tam hợp tam hợp cát Thông số cát M75 M50 M75 M50 Khoảng cách hai gối 100 100 100 100 uốn, l (mm) 40 40 40 40 Chiều rộng mẫu thử, b (mm) 40 40 40 40 Chiều cao mẫu thử, h (mm Lực uốn gãy, P (N) M1 293 415 229 294 M2 269 436 320 351 M3 301 466 250 386 Cường độ uốn, Ru (daN/cm2) M1 6,87 9,72 5,37 6,89 M2 6,30 10,22 7,50 8,23 M3 7,05 10,92 5,86 9,05 Trung bình 6,74 10,29 6,24 8,05 *Nhận xét: Cường độ uốn vữa Xi măng- cát lớn cường độ uốn vữa tam hợp Xi măng – vơi – cát, Mác cao cường độ uốn lớn 17 - Cường độ nén mẫu thử (Rn), tính N/mm2, xác đến 0,05N/mm2, theo cơng thức: Rn  Pn A Trong đó: Pn lực nén phá huỷ mẫu, tính Niutơn; A diện tích tiết diện nén mẫu (40x40), tính milimét vuông Kết thử giá trị trung bình cộng mẫu thử, tổng hợp bảng sau: Loại vữa Thông số Lực nén phá hủy mẫu, P (N) M1.1 M1.2 M2.1 M2.2 M3.1 M3.2 Cường độ nén, Rn (daN/cm2) M1.1 M1.2 M2.1 M2.2 M3.1 M3.2 Trung bình Vữa xi Vữa xi Vữa Vữa tam măng cát măng cát tam hợp hợp M75 M50 M75 M50 8972 8856 9121 9203 9380 9369 14645 14132 13012 13578 12023 12895 10707 10823 10019 10125 10323 10294 12596 12658 12132 12714 12862 12653 56,08 55,35 57,00 57,52 58,63 58,56 57,19 91,53 88,33 81,33 84,86 75,14 80,59 83,63 66,92 67,64 62,62 63,28 64,52 64,34 64,89 78,73 79,11 75,83 79,46 80,39 79,08 78,77 *Nhận xét: Cường độ nén vữa Xi măng- cát M75 lớn cường độ uốn vữa tam hợp Xi măng – vôi – cát M75, ngược lại vữa tam hợp Xi măng – vôi – cát M50 có cường độ nén lớn vữa Xi măng- cát M50, Mác cao cho kết cường đô nén lớn Theo kết mẫu vữa để làm thí nghiệm độ bám dính vữa gạch đạt yêu cầu 18 3.1.4 Xác định độ hút nước viên gạch theo TCVN 6355-4:2009 Thí nghiệm 05 viên gạch xi măng cốt liệu 05 viên gạch nung đất sét - Độ hút nước mẫu thử (X), tính % theo công thức: X m1  m0 m0 Trong đó: m0 khối lượng mẫu sau sấy khơ, tính gam m1 khối lượng mẫu sau ngâm nước, tính gam - Kết giá trị trung bình cộng kết mẫu thử, tính xác tới 0,1 % - Gạch khơng nung xi măng cốt liệu lỗ (75x115x175) M50: Trung Nội dung M1 M2 M3 M4 M5 bình Khối lượng mẫu sấy 2416,9 2376,5 2430,5 2415,7 2431,2 khô (g) Khối lượng mẫu sau 2599,4 2566,3 2580,1 2585,4 2612,5 ngâm nước 24h (g) Độ hút nước (%) 7,6 8,0 6,2 7,0 7,5 7,2 - Gạch nung đất sét lỗ (75x112x170) M35: Nội dung M1 M2 M3 M4 M5 Trung bình Khối lượng mẫu sấy 1844,6 1759,0 1710,2 1771,6 1832,4 khô (g) Khối lượng mẫu sau 2150,1 2060,4 2001,0 2080,1 2106,7 ngâm nước 24h (g) Độ hút nước (%) 16,6 17,1 17,0 17,4 15,0 16,6 * Nhận xét: Từ hai kết cho ta thấy gạch đất sét nung có độ hút nước lớn lần độ hút nước gạch xi măng cốt 19 liệu 3.1.5 Chuẩn bị vật liệu làm trát vữa Vật liệu để làm trát nhúng ngập nước từ 10 đến 15 giây Dùng hỗn hợp vữa để trát cho thêm 50% ximăng 50% nước láng lớp mỏng từ đến mm lên mặt để lớp se lại Sau đem hỗn hợp vữa trát lên lớp vữa dày 1,5cm, việc trát vữa lên gạch chia làm 02 lớp, lớp dày 0,75cm; Sau trát, chờ lớp vữa se lại dùng ống kẽm hình trụ tròn có đường kính 5cm đặt vng góc với mặt trát, ấn từ từ để ống kẽm tiếp xúc với mặt viên gạch xi măng cốt liệu dừng lại Sau rút từ từ ống kẽm lên mang mẫu dưỡng hộ điều kiện tiêu chuẩn thời gian 28 ngày đêm tính từ tạo mẫu Hình 3.3 Tạo mẫu kiểm tra lực dính 3.2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH LỰC DÍNH CỦA VỮA VỚI GẠCH 3.2.1 Tiến hành thử Các viên mẫu gắn với đầu trụ kim loại ống thủy lực máy Positest AT-A keo Epoxy Khi bấm nút hoạt động máy dầu thủy lực truyền từ máy thông qua ống thủy lực đẩy Piston theo hướng lên vng góc với mặt vữa trát đến lực kéo định làm vữa tách khỏi gạch xây Đó lúc cường độ bám dính đạt giá trị lớn thể hình máy Positest AT-A 20 Hình 3.4 Thí nghiệm lực bám dính 3.2.2 Tính kết Cường độ dính kết vữa với trát tính theo cơng thức : Rdk  P F Trong : Rdk : Cường độ dính kết vữa với trát, tính daN/cm2 ; P : Lực dính kết, tính daN; F : Diện tích mặt vữa bị kéo 1963 mm2 (đường kính mẫu 50mm) Kết phép thử trung bình cộng giá trị viên mẫu thử 3.2.3 Tổng hợp kết thí nghiệm: Kết thử nghiệm cường độ bám dính Loại vữa Trung (MPa) thử nghiệm bình Vữa trát lên gạch xi măng cốt 0,17 0,16 0,17 0,165 liệu M75 Vữa trát lên gạch đất sét nung 0,35 0,29 0,32 M75 Vữa tam hợp M75 (có vơi) trát 0,31 0,29 0,3 lên gạch xi măng cốt liệu 21 Loại vữa thử nghiệm Vữa trát lên gạch xi măng cốt liệu M50 Vữa trát lên gạch đất sét nung M50 Vữa tam hợp M50 (có vơi) trát lên gạch xi măng cốt liệu Kết thử nghiệm cường độ bám dính (MPa) 0,14 0,16 0,13 Trung bình 0,143 0,15 0,13 0,14 0,14 0,09 0,09 - 0,09 3.3 BÌNH LUẬN ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Từ kết cho ta thấy lực bám dính vữa gạch nhỏ so với cường độ chịu uốn vữa (thấp từ 50 lần đến 60 lần) Đối với vữa M75 độ bám dính gạch khơng nung xi măng cốt liệu thấp độ bám dính gạch đất sét nung; vữa M50 xi măng – cát có cường độ chịu uốn trung bình 6,74MPa, vữa M50 tam hợp (có vơi) có cường độ chịu uốn 6,24MPa cho kết độ bám dính vữa M50 xi măng - cát (0,135MPa) lớn vữa M50 tam hợp có vơi (0,09MPa); cường độ bám dính vữa tỷ lệ thuận với mác vữa, vữa mác cao độ bám dính tốt Kết thí nghiệm cho thấy cường độ bám dính phụ thuộc vào vật liệu chế tạo vữa, cụ thể điều kiện hàm lượng ximăng vữa cao cho kết cường độ bám dính cao tất loại vữa Kết phản ánh, cấp phối vữa khác cho kết cường độ bám dính khác nhau; vữa trát lên loại gạch khác cho kết bám dính khác Từ nhiều cấp phối vữa áp dụng thực nghiệm điều kiện, sở để lựa chọn cấp phối vữa tối ưu cho việc xây dựng cơng trình gạch xi măng cốt liệu 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Việc sử dụng gạch xi măng cốt liệu cho nhà cơng trình xu phát triển tất yếu nước ta Để khối xây gạch xi măng cốt liệu phát huy tính ưu việt chúng vữa xây, vữa trát đóng vai trò quang trọng việc hình thành khối xây Một yếu tố quan trọng lực liên kết vữa gạch hay nói cách khác cường độ bám dính vữa gạch Kết nghiên cứu cường độ bám dính vữa gạch xi măng cốt liệu đề tài sở để nhà thiết xây dựng cơng trình dân dụng nói riêng cơng trình khác nói chung lựa chọn mác vữa cho phù hợp với gạch xi măng cốt liệu sử dụng ngày phổ biến rộng rãi nước ta Cường độ bám dính vữa gạch khơng nung xi măng cốt liệu yếu tố quang trọng cần phải nghiên cứu để giải tượng thực tế việc xây dựng cơng tác hồn thiện tường xây, thường bị nứt chân chim, bong tróc lớp vữa trát tường gây thẩm mỹ xây dựng cơng trình dùng gạch xi măng cốt liệu Kiến nghị: Thời gian qua, việc sử dụng gạch xi măng - cốt liệu khơng nung cơng trình địa bàn tỉnh Quảng Ngãi thường gặp khuyết tật nứt tường, tách tường, thấm tường, bong tróc lớp vữa trát sử dụng gạch xi măng cốt liệu Mặc dù khuyết tật nói chưa gây cố sập đổ làm ảnh hưởng đến chất lượng, thẩm mỹ cơng trình; gây thiệt hại kinh tế; kéo dài thời gian bàn giao cơng trình; gây tâm lý ngại sử dụng gạch xi măng cốt liệu nói riêng vật liệu xây khơng nung nói chung người dân, chủ đầu tư; đồng thời có khả gây an tồn q trình khai thác, sử dụng cơng trình Để đáp ứng nhu cầu thực tế, thời gian tới, cấp, ngành cần nhanh chóng ban hành tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật cho 23 vữa xây tường, vữa trát cho gạch xi măng cốt liệu tiêu chuẩn phương pháp thử liên quan Để thúc đẩy trình sản xuất, sử dụng gạch xi măng - cốt liệu giảm thiểu tình trạng nứt, tách khối xây cơng trình; Căn vào kết nghiên cứu Tác giả kiến nghị sau: - Vữa xây, trát: Phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật quy định tiêu chuẩn TCVN4314:2003- Vữa xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật - Một số khuyến cáo vữa xây, trát áp dụng phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương đặc điểm khối xây gạch xi măng cốt liệu sau: Vữa xây có mác 50 (kg/cm2) trở lên khơng nhỏ mác gạch sử dụng khối xây Vữa trát tường phải có mác 75 (kg/cm2) trở lên Có thể sử dụng loại xi măng phụ gia nhằm giảm lượng nước, phụ gia tăng cường độ tuổi sớm vữa - Tường bao phía ngồi nhà tiếp xúc trực tiếp với yếu tố tự nhiên nên sử dụng gạch đặc gạch đảm bảo độ hút nước, độ thấm theo quy định - Vữa trát tường phải có độ dày khơng q 1,5cm, trát phải trát thành hai lớp chồng lên để tăng độ bám dính Khi trát vữa phải mác ( khơng trộn nhiều ximăng quá) bề mặt tường trước trát phải tưới ướt đủ độ ẩm đảm bảo trát xong khơng bị khơ ép Đây tồn quy trình để lớp vữa trát đẹp khơng bị nứt chân chim - Gạch xây: Phải đáp ứng yêu cầu theo quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 16:2017/BXD Tiêu chuẩn TCVN 6477: 2016 Trong cần ý yêu cầu sau: + Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật: Kích thước mức sai lệch, ngoại quan tính lý theo mục Tiêu chuẩn TCVN 6477: 2016 + Phải có chứng nhận hợp quy, cơng bố hợp quy chất lượng sản phẩm gạch phù hợp với tiêu chuẩn gạch bê tông + Gạch xi măng cốt liệu: Khi xuất xưởng phải đảm bảo đủ thời gian đông kết (đủ 28 ngày kể từ ngày sản xuất, kèm theo kết thí 24 nghiệm đảm bảo đạt yêu cầu kỹ thuật) + Thí nghiệm, kiểm tra việc đáp ứng tiêu chất lượng quy định hồ sơ thiết kế tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng; số liệu kết thí nghiệm, kiểm tra phải lưu giữ hồ sơ quản lý chất lượng cơng trình - Với vữa dùng cho gạch xi măng cốt liệu phải trộn vữa ướt dẻo, sử dụng vữa không 60 phút, thường xuyên trộn vữa không để vữa bị khô - Xi măng dùng để chế tạo vữa: Sử dụng xi măng pooclăng, pooclăng hỗn hợp; đồng thời phải đạt yêu cầu kỹ thuật theo Tiêu chuẩn TCVN 6260: 2009 - Cát: Sử dụng cát vàng tự nhiên, sạch, tiêu chuẩn có mơ đun độ lớn 1,4 – 2; đồng thời phải thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật theo Tiêu chuẩn TCVN 7570: 2006 - Nước: Sử dụng từ nguồn nước khơng có axit, chất kiềm, dầu chất hữu - Mộ số yêu cầu kỹ thuật khác: + Nhà thầu thi công phải thực thiết kế cấp phối vữa thí nghiệm kiểm tra để có cấp phối phù hợp với yêu cầu thiết kế điều kiện thực tế, theo nguyên tắc: Mác vữa đảm bảo đảm bảo yêu cầu thiết kế; vữa có tính cơng tác phù hợp, có khả giữ nước cao, khơng bị khơ, phân tầng; thêm chất phụ gia nhằm nâng cao độ dẻo, giảm lượng nước dùng đảm bảo tính cơng tác (phải chủ đầu tư, tư vấn thiết kế thống thành phần hàm lượng) + Tư vấn giám sát phải kiểm soát cấp phối vữa; kiểm tra thường xuyên chất lượng vữa trộn theo cấp phối thiết kế ghi vào biên (trong biên phải ghi rõ loại vữa, ngày, sản xuất, loại xi măng sử dụng) + Trước tiến hành xây phải làm ẩm gạch trộn vữa có độ dẻo thích hợp; không đổ vữa nắng tránh nước nhanh, trời mưa phải che vữa cẩn thận; không sử dụng vữa bắt đầu đóng rắn ... tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Vữa gạch không nung xi măng cốt liệu 3 - Phạm vi nghiên cứu: Độ bám dính vữa gạch không nung xi măng cốt liệu Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết:... dụng gạch không nung xi măng cốt liệu việc trát vữa xi măng lên gạch có đảm bảo thẩm mỹ, chất lượng lâu dài hay khơng Do đó, thực đề tài Nghiên cứu độ bám dính vữa gạch khơng nung xi măng cốt liệu ... Chương TỔNG QUAN GẠCH KHÔNG NUNG XI MĂNG CỐT LIỆU VÀ VỮA XÂY DỰNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHƠNG NUNG Gạch khơng nung xi măng cốt liệu gọi gạch blốc (block) tạo thành từ xi măng nhiều cốt liệu sau đây: