Cát trộn bê tông đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và độ bền của các công trình xây dựng. Để đạt được hiệu quả tốt nhất, cát cần phải tuân thủ những tiêu chuẩn khắt khe về kích thước hạt, độ sạch, và thành phần khoáng chất. Trong bài viết này, Công ty vệ sinh công nghiệp – TKT Company sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về các tiêu chuẩn cát trộn bê tông, giúp bạn lựa chọn nguyên liệu phù hợp, từ đó nâng cao chất lượng công trình của mình.
1. Cát là gì?
Cát là gì? Cát trộn bê tông là gì? Tiêu chuẩn cát trộn bê tông như thế nào? Làm sao lựa chọn cát trộn bê tông tốt nhất, để bê tông có cường độ cao. Tiêu chuẩn việt nam (TCVN) về cát trộn bê tông ra sao? Thế giới quy định gì cát trộn bê tông? Vai trò của cát trong bê tông là gì? Sau đây hãy cùng Công ty TKT Company tìm hiểu ngay thông tin dưới đây nhé!
1.1. Định nghĩa
Cát (sand) là hỗn hợp của các hạt đá nhỏ và các vật liệu dạng hạt, chủ yếu được xác định theo kích thước, mịn hơn sỏi (gravel) và thô hơn phù sa (silt). Và có kích thước từ 0,06 mm đến 2 mm. Các hạt có kích thước lớn hơn 0,0078125 mm nhưng nhỏ hơn 0,0625 mm được gọi là phù sa.
Cát được tạo ra bởi sự xói mòn hoặc đá cuội bị vỡ và sự phong hóa của đá, được mang theo bởi biển hoặc sông. Và sự đóng băng và tan băng trong kỳ nghỉ đông sẽ tạo ra đá cát. Đôi khi, cát trên các bãi biển cũng có thể được tạo ra bởi những mảnh san hô, xương và vỏ vụn nhỏ bị động vật ăn thịt bẻ ra và sau đó bị biển đánh tan, và thậm chí là những mảnh thủy tinh nhỏ từ chai lọ bỏ đi dưới biển và các khoáng chất khác. vật liệu hoặc xương của cá hoặc động vật đại dương khác.
Cát cũng có thể được coi là một lớp kết cấu của đất (soil) hoặc loại đất. Đất cát (sandy soil) chứa hơn 85% các hạt có kích thước là cát theo khối lượng.
1.2. Thành phần
Về cơ bản, cát được làm từ các vật liệu dạng hạt không liên kết bao gồm các mảnh đá hoặc các hạt khoáng chất hoặc các vật liệu đại dương. Nó chủ yếu được làm từ các khoáng chất silicat và các hạt đá silicat.
So sánh Bảng thành phần hóa học cát nghiền (Crush sand) và Cát đụn, hay cát đồi (Dune Sand)
??? Có thể bạn chưa biết
Cs: crushed rock sand (or M Sand -Manufactured Sand) – Cát đá nghiền hay cát nhân tạo, cát sản xuất nổi lên như một sự thay thế khả thi cho cát sông Tự nhiên và hiện đang được sử dụng phổ biến trên khắp thế giới làm cốt liệu mịn trong bê tông. Nó được sản xuất bằng cách nghiền đá đã khai thác đến kích thước lọt hoàn toàn qua sàng 4,75 mm.
Ds: dune sand đồi cát gần đại dương hoặc trong sa mạc do gió hình thành.
Thông thường, thạch anh là loại khoáng chất chiếm ưu thế nhất ở đây vì nó có đặc tính chống chịu thời tiết rất cao. Các khoáng chất tạo đá phổ biến khác như amphibol và micas cũng được tìm thấy trong cát. Các khoáng chất nặng như tourmaline, zircon, v.v. cũng có thể có trong cát với nồng độ nhỏ hơn. Nhưng từ mức độ cao, hầu hết cát trên bãi biển được tạo thành từ thạch anh xám hoặc nâu và fenspat.
Tuy nhiên, khoáng chất phổ biến nhất trong cát là thạch anh – còn được gọi là silicon dioxide. Điều này được hình thành khi silicon và oxy kết hợp với nhau. Fenspat (khoáng tràng thạch) là nhóm khoáng chất được tìm thấy nhiều nhất trên bề mặt trái đất và chiếm khoảng 65% các loại đá trên cạn. Khi gió và biển thổi vào bờ, chúng vận chuyển những hạt nhỏ xíu này đến bãi biển và tạo nên cát với sự kết hợp này.
Có thể bạn quan tâm: Dịch vụ đánh bóng sàn bê tông chuyên nghiệp và chất lượng 2024
1.3. Màu của cát
Có một số màu sắc khác nhau được tìm thấy trong cát.
Cát trắng: Nó được làm bằng đá vôi bị xói mòn và có thể chứa các mảnh san hô và vỏ sò, ngoài ra có thể tìm thấy các vật liệu mảnh vụn hữu cơ hoặc hữu cơ khác có trong màu cát này. Magnetite, Chlorite, Glauconite, hoặc Gypsum cũng được tìm thấy.
- Cát đen: Cát đen được tạo thành từ các khoáng chất núi lửa và các mảnh nham thạch và trầm tích San hô.
- Hồng cát: Foraminifera, một sinh vật cực nhỏ có vỏ màu hồng đỏ, chịu trách nhiệm cho tất cả màu sắc này. San hô, vỏ và canxi cũng được tìm thấy trong hỗn hợp này.
- Màu đỏ cam: Màu này được hình thành do lớp oxit sắt bao phủ.
- Màu xám trắng: Cát này gồm các hạt tròn mịn và được phân loại tốt.
- Màu nâu nhạt: Nó bao gồm các hạt tròn.
2. Phân loại cát
2.1. Phân loại cát theo nguồn gốc
Không thể phân loại cát. Bởi vì không có cái gọi là phân loại cát chính thức. Cát là một chất rất dễ biến đổi và do đó có thể cố gắng phân loại nó thành các loại riêng biệt.
- Cát san hô: Cát san hô có một số ứng dụng.
- Cát thủy tinh: Loại cát này chủ yếu bao gồm silic điôxít. và đây là yếu tố chính trong loại cát này.
- Cát chưa trưởng thành: Cát bao gồm các khoáng chất giống nhau đã tạo nên đá mẹ của nó.
- Cát thạch cao: Loại này chủ yếu bao gồm Canxi sunfat dihydrat. (CaSO4 · 2H2O)
- Ooid Sand: Ooids là những viên tròn, và cũng là những hạt trầm tích được phủ hình cầu. Và loại cát này được tạo thành bởi canxi cacbonat.
- Cát silica (Silica Sand): Cát silica gần như nguyên chất là thạch anh.
- Cát hố (Pit Sand):
- Thu được bằng cách tạo thành các hố vào đất
- Sắc nét, góc cạnh, xốp và không có muối độc hại
- Đất sét và các tạp chất khác phải được rửa sạch và sàng lọc trước khi sử dụng cho mục đích kỹ thuật.
- Cát mịn khi xoa giữa các ngón tay không được để lại vết bẩn. Nó chỉ ra sự hiện diện của đất sét.
- Sử dụng cho súng cối
- Cát sông (River sand):
- Tìm thấy ở lòng và bờ sông.
- Mịn, tròn và bóng do tác dụng cọ xát của dòng nước.
- Có độ bền ma sát kém hơn vì có dạng tròn.
- Màu gần như trắng.
- Hạt nhỏ hơn cát hầm nên thích hợp hơn cho công việc trát.
- Thường có sẵn ở trạng thái tinh khiết và do đó có thể được sử dụng cho tất cả các loại công trình xây dựng.
- Cát biển:
- Lấy từ tàu biển.
- Mịn, tròn và bóng do tác động của nước cọ xát.
- Màu nâu nhạt.
- Xấu nhất trong ba loại cát vì chứa nhiều muối.
- Muối hấp thụ hơi ẩm từ khí quyển và gây ra hiện tượng ẩm ướt vĩnh viễn và tạo bọt trong kết cấu.
- Muối biển cũng làm chậm quá trình đông kết của xi măng.
- Ngoài ra, nó còn chứa vỏ và các chất hữu cơ bị phân hủy trong thân vữa và bê tông, do đó làm giảm tuổi thọ và cường độ của chúng.
- Nên vứt bỏ cát biển càng xa càng tốt
- Cát xanh: Có một số vật liệu màu xanh lục.
- Cát sa mạc: Được tìm thấy trong các sa mạc khác nhau.
- Cát Lithic: Đôi khi cát được cấu tạo bởi những tảng đá nhỏ hoặc tương đối ít hơn, từ đó hình thành nên tên gọi của nó là cát đá.
- Cát hỗn hợp cacbonat-silicat: Một số mẫu cát là hỗn hợp của các hạt cát hữu cơ và vô cơ.
- Cát sinh học: Cát có thể được cấu tạo hoàn toàn từ những bộ xương nhỏ – vỏ sò, san hô, foram, v.v.
- Cát Garnet: Garnet là một khoáng chất phổ biến trong cát nhưng đôi khi nó tạo thành phần lớn của nó.
- Cát Olivin: Loại cát này rất không ổn định. Và nó chủ yếu được sử dụng cho các lĩnh vực đúc thép. Tuy nhiên, nó là một khoáng chất cát phổ biến ở một số khu vực và đôi khi chiếm một phần chính của cát.
- Cát núi lửa: Các khu vực bị ảnh hưởng bởi núi lửa có loại cát màu sẫm với một loại đặc điểm khác nhau. Và đôi khi than được tìm thấy trong đó.
- Cát khoáng nặng: Trong loại cát này có một số phân tử khối lượng cao được tìm thấy và có thể tạo ra một cấu trúc ổn định.
- Cát có sắc tố Hematit: Hematit là khoáng chất cung cấp sắc tố đỏ và sa thạch.
- Cát lục địa: Loại cát này là phổ biến trên toàn thế giới để hình thành các cấu trúc khác nhau.
- Cát thạch anh (Quartz Sand): Thạch anh cũng giống như cát silic. Chủ yếu là thạch anh hoặc silicon-dioxide là nguyên tố chính để hình thành nên loại cát này.
2.2. Phân loại theo cấu tạo
Tùy thuộc vào kích thước hạt hạt, cát được chia thành bốn lớp:
- Rất thô
- Thô
- Trung bình
- hạt mịn
Phân loại cát theo kích thước (ASTM)
- Cát mịn: Tất cả các hạt cát phải lọt qua sàng số 16. Điều này thường được sử dụng trong các công trình trát.
- Cát thô vừa phải: Tất cả các hạt cát phải lọt qua sàng số 8. Loại cát này thường được sử dụng cho các công trình xây dựng bằng vữa.
- Cát thô: Tất cả các hạt phải lọt qua sàng số 4. Loại cát này rất thích hợp cho công việc đổ bê tông.
2.3. Cát thạch anh và cát silic khác nhau như thế nào
Cát silic và cát thạch anh không thuộc cùng một loại chất. Cả hai đều sử dụng silica làm thành phần chính. Tuy nhiên, cát thạch anh là tinh thể và được tạo thành từ đá thạch anh. Cát silica được làm từ cát và sỏi có chứa silica. Sự xuất hiện khá khác nhau, và phương pháp sản xuất cũng khác nhau.
2.3.1. Cát Silica
Cát silica bao gồm cát silica thông thường, cát silica tinh chế và cát silica có độ tinh khiết cao.
- Hàm lượng silica trong cát silica thông thường từ 90% đến 99%, và hàm lượng ôxít sắt nhỏ hơn 0,02%;
- Hàm lượng silic trong cát silic tinh luyện từ 99% đến 99,5%, hàm lượng oxit sắt nhỏ hơn 0,015%;
- Hàm lượng silica trong cát thạch anh có độ tinh khiết cao từ 99,5% đến 99,9%, và hàm lượng oxit sắt nhỏ hơn 0,001%.
Điểm nóng chảy của cát silica là khoảng 1750 ° C, và kích thước hạt từ 0,02mm đến 3,35mm. Nó không hòa tan trong các axit khác ngoài axit flohydric, và có tính ổn định hóa học tốt, cách điện, chống mài mòn và các đặc tính khác.
Các quốc gia tiêu thụ thủy tinh lớn trên thế giới, chẳng hạn như Nga, Hoa Kỳ, Bỉ và các quốc gia khác, hầu hết sử dụng cát silica tự nhiên để làm nguyên liệu thô thủy tinh.
Chất lượng của cát silica tự nhiên ở Trung Quốc tương đối kém. Nói chung, cát silic được nghiền và xử lý bằng sa thạch thạch anh được sử dụng làm nguyên liệu thô của thủy tinh.
2.3.2. Cát thạch anh
Cát thạch anh là hạt thạch anh được tạo ra bằng cách nghiền đá thạch anh. Đá thạch anh là một khoáng chất phi kim loại, một loại khoáng chất silicat cứng, chịu mài mòn và ổn định về mặt hóa học. Màu sắc của cát thạch anh là màu trắng sữa, hoặc không màu và trong mờ, độ cứng Mohs là 7.
Cát thạch anh là một nguyên liệu thô khoáng công nghiệp quan trọng, hàng hóa nguy hiểm không hóa chất, được sử dụng rộng rãi trong thủy tinh, đúc, gốm sứ và vật liệu chống cháy, nấu chảy ferrosilicon, thông lượng luyện kim, luyện kim, xây dựng, công nghiệp hóa chất, nhựa, cao su, chất mài mòn, vật liệu lọc và các ngành công nghiệp khác.
2.3.3. Sự khác nhau giữa cát thạch anh và cát silica
Kích thước hạt và thành phần khoáng phụ của 2 loại cát này khác nhau.
Cát silica mịn hơn, có kích thước hạt phù hợp và thường bao gồm các phần tử tinh thể đơn lẻ của silicon dioxide tinh khiết.
Cát thạch anh trong khi cũng được cấu tạo từ silicon dioxide gần như tinh khiết thường thô hơn, không có cùng độ đẳng hướng về kích thước hạt, được hình thành từ các nguyên tố tinh thể hợp chất và vẫn chứa một số tạp chất khoáng.
Cát silica và cát thạch anh không giống nhau về chất, cả hai đều có thành phần chủ yếu là silica, nhưng cát thạch anh là thể kết tinh, được cấu tạo từ đá thạch anh. Cát silica được chế biến từ cát và sỏi có chứa silica, và bề ngoài của chúng khác nhau. Lớn hơn, quy trình sản xuất cũng khác nhau.
Hàm lượng cát thạch anh ở Trung Quốc cao hơn cát silica, là nguyên liệu chính để làm thủy tinh. Cát silica bao gồm cát silica thông thường, cát silica tinh chế và cát silica có độ tinh khiết cao. Hàm lượng silica trong cát silica thông thường là từ 90% đến 99%, và hàm lượng oxit sắt nhỏ hơn 0,02%.
Hàm lượng silica trong cát silica tinh luyện từ 99% đến 99,5%, và hàm lượng ôxít sắt nhỏ hơn 0,015%; Hàm lượng silica trong cát silica có độ tinh khiết cao là từ 99,5% đến 99,9%, và hàm lượng oxit sắt nhỏ hơn 0,001%. Cát silic có độ tinh khiết cao hơn có màu trắng sữa. Khi hàm lượng tạp chất lớn, cát silic sẽ có màu đỏ nâu, nâu nhạt và các màu khác.
3. Cát trộn bê tông là gì
3.1. Vai trò cát trộn bê tông
Cát, cốt liệu phổ biến nhất, sau đó được thêm vào xi măng. Cát kết dính mọi thứ lại với nhau và tạo nên một tảng đá nhân tạo.
Cát cũng tăng cường các đặc tính thuận lợi nhất của bê tông như giãn nở nhiệt, cường độ nén và cường độ kéo.
Nước đóng vai trò là chất bôi trơn và là yếu tố then chốt để trộn, đông kết, đóng rắn và đông cứng bê tông. Đây là phần duy nhất của hỗn hợp phản ứng hóa học với xi măng. Tỷ lệ trộn xi măng với nước trong bê tông, tỷ lệ cấp phối là yếu tố rất quan trọng cấu thành nên chất lượng bê tông.
3.2. Sự cạn kiện của nguồn cát cho xây dựng, trộn bê tông
Mặc dù nó không được đưa lên hàng đầu trong các quảng cáo, nhưng cát được sử dụng trong một số sản phẩm tiêu dùng: thủy tinh, chất tẩy rửa, mỹ phẩm, chip silicon, tấm pin mặt trời và các vật dụng khác mà bạn tương tác hàng ngày.
Cát hỗ trợ cơ sở hạ tầng và tăng trưởng thành phố và ngày càng được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Cát được sử dụng trong xây dựng không chỉ là cát – đó là một loại cát bị cuốn theo nước được tìm thấy ở sông, hồ và bãi biển.
Tuy nhiên, thế giới đang dần cạn kiệt về cát. Trong khi cát có nguồn gốc tự nhiên, nó được coi như một nguồn tài nguyên chung. Các nguồn tài nguyên này không được quản lý chặt chẽ và thường dẫn đến suy thoái và bị khai thác quá mức. Theo Atelier NL, cát là tài nguyên được tiêu thụ nhiều nhất sau nước ngọt.
Vào năm 2015, Mental Floss đã thảo luận về lý do không thể sử dụng cát sa mạc để làm bê tông. Họ giải thích rằng, vì nó bị cuốn theo gió nên cát quá mịn và sẽ không đạt được kết cấu của cát cuốn theo nước trong sản xuất.
3.3. Giải pháp cho cát trộn bê tông trong tương lai
Với lượng cát bị cuốn theo nước còn lại và cách thức khai thác đang bắt đầu vượt ra khỏi lòng sông và lên các bãi biển, các giải pháp thay thế mới cho cát có thể sử dụng được đang được khám phá.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Hoàng gia London đã phát minh ra một loại vật liệu xây dựng mới sử dụng cát mịn của sa mạc thay cho cát sạn để làm bê tông.
Bốn nhà nghiên cứu đặt tên cho chất mới là Finite. Nó cứng như bê tông và có thể phân hủy sinh học.
Cho đến thời điểm này, cát cuốn theo gió khá vô dụng trong sản xuất. Tuy nhiên, vật liệu mới cho phép nó hoạt động trong bê tông và cũng có lợi cho môi trường bằng cách tạo ra ít hơn một nửa lượng khí thải carbon như bê tông với cát cuốn nước.
Cát hữu hạn cuốn theo gió cũng có thể tái chế. Nó có thể phân hủy tự nhiên hoặc giải cấu trúc an toàn bằng dung dịch không độc hại. Một khi dung dịch được áp dụng, nó có thể trở nên giống như một chất lỏng và sau đó được đúc lại hoặc bôi lại.
Mặc dù các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm cách thực hiện các thử nghiệm và có tài liệu được phê duyệt để xây dựng các quy định, nhưng tương lai là rất lạc quan. Finite lý tưởng cho cơ sở hạ tầng ngắn hạn như gian hàng và hy vọng sẽ có thể được áp dụng cho các cấu trúc dài hạn trong tương lai gần.
4. Tiêu chuẩn về cát trộn bê tông
Tại Việt Nam cát trộn bê tông hiện nay cần tuân thủ một trong các tiêu chuẩn sau đây:
- TCVN 7570:2006, Cốt liệu cho bê tông và vữa (cát tự nhiên)
- TCVN 9205:2012, Cát nghiền cho bê tông và vữa (cát nghiền)
- TCVN 10796:2015, Cát mịn phù hợp
4.1. Thuật ngữ và định nghĩa
4.1.1. Cốt liệu (aggregate)
Các vật liệu rời nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo có thành phần hạt xác định, khi nhào trộn với xi măng và nước, tạo thành bê tông hoặc vữa. Theo kích thước hạt, cốt liệu được phân ra cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn.
4.1.2. Cốt liệu nhỏ (fine aggregate)
Hỗn hợp các hạt cốt liệu kích thước chủ yếu từ 0,14 mm đến 5 mm. Cốt liệu nhỏ có thể là cát tự nhiên, cát nghiền và hỗn hợp từ cát tự nhiên và cát nghiền.
4.1.3. Cát tự nhiên (natural sand)
Hỗn hợp các hạt cốt liệu nhỏ được hình thành do quá trình phong hoá của các đá tự nhiên. Cát tự nhiên sau đây gọi là cát.
4.1.4. Cát nghiền (crushed rock sand)
Hỗn hợp các hạt cốt liệu kích thước nhỏ hơn 5 mm thu được do đập và hoặc nghiền từ đá.
4.1.5. Mô đun độ lớn của cát (fineness modulus of sand)
Môđun độ lớn của cát là gì?
Do một đụn cát có rất nhiều hạt với các kích thước khác nhau, tỷ lệ khác nhau. Do đó không thể lấy một kích thước bất kỳ để định danh độ lớn của loại cát đó. Do đó người ta đưa ra một dạng tiêu chuẩn để định danh độ lớn của cát và tỷ lệ của chúng gọi là Mô Đun độ lớn của cát.
Chỉ tiêu danh nghĩa đánh giá mức độ thô hoặc mịn của hạt cát. Mô đun độ lớn của cát được xác định bằng cách cộng các phần trăm lượng sót tích luỹ trên các sàng 2,5 mm; 1,25 mm; 630 micro met; 315 micro met; 140 micro met và chia cho 100.
Ví dụ 1 về Modun độ lớn hạt cát bê tông trung bình 2.5:
- Tỷ lệ tích lũy 2,5 mm là: 15%
- Tỷ lệ tích lũy 1,25 mm là: 30%
- Tỷ lệ tích lũy 0.630 mm là: 50%
- Tỷ lệ tích lũy 0.315 mm là: 75%
- Tỷ lệ tích lũy 0.140 mm là 80%
Modun độ lớn cát được tính như sau: (15+30+50+75+80)/100 = 2.5
Ví dụ 2 về Modun độ lớn hạt cát bê tông cỡ lớn 3.3:
- Tỷ lệ tích lũy 2,5 mm là: 20%
- Tỷ lệ tích lũy 1,25 mm là: 45%
- Tỷ lệ tích lũy 0.630 mm là: 70%
- Tỷ lệ tích lũy 0.315 mm là: 90%
- Tỷ lệ tích lũy 0.140 mm là 100%
Modun độ lớn cát được tính như sau: (20+45+70+90+100)/100 = 3.3
Ví dụ 3 về Modun độ lớn hạt cát bê tông cỡ nhỏ 2.1:
- Tỷ lệ tích lũy 2,5 mm là: 5%
- Tỷ lệ tích lũy 1,25 mm là: 15%
- Tỷ lệ tích lũy 0.630 mm là: 35%
- Tỷ lệ tích lũy 0.315 mm là: 65%
- Tỷ lệ tích lũy 0.140 mm là 90%
Modun độ lớn cát được tính như sau: (5+15+35+65+90)/100 = 2.1
Tỷ lệ tích lũy trên các sàng tiêu chuẩn càng lớn thì modun hạt cát càng lớn. Hay tỷ lệ các hạt lọt qua sàng tiêu chuẩn càng ít thì modun hạt cát càng lớn.
4.1.6. Cốt liệu lớn (coarse aggregate)
Hỗn hợp các hạt cốt liệu có kích thước từ 5 mm đến 70 mm. Cốt liệu lớn có thể là đá dăm, sỏi, sỏi dăm (đập hoặc nghiền từ sỏi) và hỗn hợp từ đá dăm và sỏi hay sỏi dăm.
4.1.7. Sỏi (gravel)
Cốt liệu lớn được hình thành do quá trình phong hoá của đá tự nhiên.
4.1.8. Đá dăm (crushed rock)
Cốt liệu lớn được sản xuất bằng cách đập và/hoặc nghiền đá.
4.1.9. Sỏi dăm (crushed gravel)
Cốt liệu lớn được sản xuất bằng cách đập và/hoặc nghiền cuội, sỏi kích thước lớn.
4.1.10. Kích thước hạt lớn nhất của cốt liệu lớn (Dmax) (maximum particle size)
Kích thước danh nghĩa tính theo kích thước mắt sàng nhỏ nhất mà không ít hơn 90 % khối lượng hạt cốt liệu lọt qua.
4.1.11. Kích thước hạt nhỏ nhất của cốt liệu lớn (Dmin) (minimum particle size)
Kích thước danh nghĩa tính theo kích thước mắt sàng lớn nhất mà không nhiều hơn 10 % khối lượng hạt cốt liệu lọt qua.
4.1.12. Hạt thoi dẹt của cốt liệu lớn (elongation and flakiness index of coarse aggregate)
Hạt có kích thước cạnh nhỏ nhất nhỏ hơn 1/3 cạnh dài.
4.1.13. Thành phần hạt của cốt liệu (particle size distribution)
Tỷ lệ phần trăm khối lượng các hạt có kích thước xác định.
4.1.14. Tạp chất hữu cơ (organic impurities)
Các chất hữu cơ trong cốt liệu có thể ảnh hưởng xấu đến tính chất của bê tông hoặc vữa xi măng.
4.1.15. Màu chuẩn (standard colors)
Màu qui ước dùng để xác định định tính tạp chất hữu cơ trong cốt liệu.
4.1.16. Cấp bê tông theo cường độ chịu nén (grade of concrete)
Giá trị cường độ với xác suất bảo đảm 0,95 khi nén các mẫu bê tông lập phương chuẩn.
4.2. Yêu cầu kỹ thuật cát trộn bê tông tự nhiên
4.2.1. Yêu cầu kích thước cát trộn bê tông tự nhiên
Theo giá trị môđun độ lớn, cát dùng cho bê tông và vữa được phân ra hai nhóm chính:
- Cát thô khi môđun độ lớn trong khoảng từ lớn hơn 2,0 đến 3,3;
- Cát mịn khi môđun độ lớn trong khoảng từ 0,7 đến 2,0.
Thành phần hạt của cát, biểu thị qua lượng sót tích luỹ trên sàng, nằm trong phạm vi quy định trong Bảng 1.
Cát thô có thành phần hạt như quy định trong Bảng 1 được sử dụng để chế tạo bê tông và vữa tất cả các cấp bê tông và mác vữa.
Bảng 1 – Thành phần hạt của cát
| Kích thước lỗ sàng | Lượng sót tích luỹ trên sàng, % khối lượng | |
| Cát thô | Cát mịn | |
| 2,5 mm | Từ 0 đến 20 | 0 |
| 1,25 mm | Từ 15 đến 45 | Từ 0 đến 15 |
| 630 Micromet | Từ 35 đến 70 | Từ 0 đến 35 |
| 315 Micromet | Từ 65 đến 90 | Từ 5 đến 65 |
| 140 Micromet | Từ 90 đến100 | Từ 65 đến 90 |
| Lượng qua sàng 140 Micromet, không lớn hơn | 10 | 35 |
Cát mịn được sử dụng chế tạo bê tông và vữa như sau:
Đối với bê tông:
- Cát có môđun độ lớn từ 0,7 đến 1 (thành phần hạt như Bảng 1) có thể được sử dụng chế tạo bê tông cấp thấp hơn B15 (hay bê tông mác 250);
- Cát có môđun độ lớn từ 1 đến 2 (thành phần hạt như Bảng 1) có thể được sử dụng chế tạo bê tông cấp từ B15 đến B25 (hay bê tông mác 250-400).
Đối với vữa:
- Cát có môđun độ lớn từ 0,7 đến 1,5 có thể được sử dụng chế tạo vữa mác nhỏ hơn và bằng M5;
- Cát có môđun độ lớn từ 1,5 đến 2 được sử dụng chế tạo vữa mác M7,5.
CHÚ THÍCH TCXD 127 : 1985 hướng dẫn cụ thể việc sử dụng từng loại cát mịn trên cơ sở tính toán hiệu quả kinh tế – kỹ thuật.
- Cát dùng chế tạo vữa không được lẫn quá 5 % khối lượng các hạt có kích thước lớn hơn 5 mm.
- Hàm lượng các tạp chất (sét cục và các tạp chất dạng cục; bùn, bụi và sét) trong cát được quy định trong Bảng 2.
- Tạp chất hữu cơ trong cát khi xác định theo phương pháp so màu, không được thẫm hơn màu chuẩn.
- CHÚ THÍCH Cát không thoả mãn điều 4.1.6 có thể được sử dụng nếu kết quả thí nghiệm kiểm chứng trong bê tông cho thấy lượng tạp chất hữu cơ này không làm giảm tính chất cơ lý yêu cầu đối với bê tông.
4.2.2. Yêu cầu về hàm lượng tạp chất trong cát trộn bê tông
Bảng 2 – Hàm lượng các tạp chất trong cát
| Tạp chất | Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn | ||
| Bê tông cấp cao hơn B30 | Bê tông cấp thấp hơn và bằng B30 | vữa | |
| Sét cục và các tạp chất dạng cục | Không được có | 0,25 | 0,50 |
| Hàm lượng bùn, bụi, sét | 1,50 | 3,00 | 10,00 |
Hàm lượng clorua trong cát, tính theo ion Cl- tan trong axit, quy định trong Bảng 3.
4.2.3 – Yêu cầu đối với hàm lượng Ion Cl trong cát trộn bê tông
Bảng 3 – Hàm lượng ion Cl- trong cát
| Loại bê tông và vữa | Hàm lượng ion Cl-, % khối lượng, không lớn hơn |
| Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước | 0,01 |
| Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép và vữa thông thường | 0,05 |
CHÚ THÍCH Cát có hàm lượng ion Cl- lớn hơn các giá trị quy định ở Bảng 3 có thể được sử dụng nếu tổng hàm lượng ion Cl- trong 1 m3 bê tông từ tất cả các nguồn vật liệu chế tạo, không vượt quá 0,6 kg.
Cát được sử dụng khi khả năng phản ứng kiềm – silic của cát kiểm tra theo phương pháp hoá học (TCVN 7572-14 : 2006) phải nằm trong vùng cốt liệu vô hại. Khi khả năng phản ứng kiềm – silic của cốt liệu kiểm tra nằm trong vùng có khả năng gây hại thì cần thí nghiệm kiểm tra bổ xung theo phương pháp thanh vữa (TCVN 7572-14 : 2006) để đảm bảo chắc chắn vô hại..
Cát được coi là không có khả năng xảy ra phản ứng kiềm – silic nếu biến dạng ở tuổi 6 tháng xác định theo phương pháp thanh vữa nhỏ hơn 0,1%.
5. Nguồn cát trộn bê tông tự nhiên tại Việt Nam
5.1. Thực tế áp dụng tiêu chuẩn
Tiêu kỹ thuật về cát xây dựng được quy định tại TCVN 1770:1986 về cát xây dựng đã lỗi thời và được thay thế bởi TCVN 7570:2006 về cốt liệu cho bê tông và vữa do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành. Đây là tiêu chuẩn cát xây dựng mới nhất được áp dụng tại Việt Nam hiện nay.
Tiêu chuẩn cát vàng đổ bê tông là loại tiêu chuẩn chung cho tất cả các loại cát có trong xây dựng còn gọi với cái tên tiêu chuẩn cát đổ bê tông:
- Cát vàng dùng đổ bê tông cần có nguồn gốc được xác định rõ ràng từ thiên nhiên hay nhân tạo
- Thông thường cát vàng đổ bê tông sẽ nằm trong kích thước danh định từ 0,14 mm đến 5 mm (hoặc một cách khoa học hơn là nằm ở dải modun cát mịn 0.7-1 đối với bê tông mác dưới 250, hoặc 1-2 đối với bê tông mác 250-400 hoặc bê tông tự lèn, hoặc 2-3.3 đến với bê tông mác cao mác bất kỳ).
- Cát đổ bê tông phải sạch, không cho phép lẫn quá mức tạp chất theo quy định, có kích thước hạt đồng đều, dạng tròn, màu sắc hài hòa.
- Kho bãi cát đổ bê tông không ẩm ướt, cần đảm bảo khô ráo, không đổ đống tràn lang mà phải đổ theo đống ở một khu vực riêng, tránh xa rác thải để không lẫn tạp chất
- Nguồn cát được khai thác trong tự nhiên từ sông, suối,… là thích hợp nhất
Bê tông đảm bảo chất lượng tốt, đúng tiêu chuẩn chỉ khi loại cát được chọn có những đặc tính phù hợp
Tiêu chuẩn cát xây dựng là những thông số kỹ thuật cần tuân theo nhằm đảm bảo chất lượng công trình
Để đơn giản có thể hiểu cát đổ bê tông hiện nay phân theo kích cỡ hạt danh định (hay modun hạt), được chia thành 4 nhóm thỏa các tiêu chuẩn sau:
| Stt | Các tiêu chuẩn | Nhóm cát | Nhóm cát | Nhóm cát | Nhóm cát |
|---|---|---|---|---|---|
| To | Vừa | Nhỏ | Rất nhỏ | ||
| 1 | Mô đun độ lớn | Lớn hơn 2,5 đến 3,3 | 1 đến 2,5 | 1 đến nhỏ hơn 2 | 0,7 đến nhỏ hơn 1 |
| 2 | Khối lượng thể tích xốp ( kg/m3 ) | >= 1400 | >= 1300 | >= 1200 | >= 1150 |
| 3 | Lượng hạt nhỏ hơn 0,14mm (%) | <= 10 | <= 20 | <= 35 |
Không nên dùng cát mịn để đổ bê tông do loại cát này thường chứa nhiều các tạp chất như bụi, bùn, sét sẽ tạo nên một lớp màng mỏng trên bề mặt bê tông. Và làm giảm sự kết dính cũng như độ cứng của bê tông.
Tiêu chuẩn cát vàng đổ bê tông
5.2. Cát vàng đổ bê tông ở Việt Nam
5.2.1. Nguồn gốc cát vàng đổ bê tông
Cát vàng đổ bê tông hay còn có các tên gọi khác Cát bê tông rửa hay còn gọi là cát bê tông, cát đổ bê tông, cát trộn bê tông, là loại cát dùng trong xây dựng, thuộc loại hạt lớn, sạch không lẫn tạp chất. Kích cỡ hạt phần lớn không nhỏ hơn 1,25 mm, có màu vàng, sắc cạnh.
Như tên gọi, cát bê tông rửa có công dụng chủ yếu chuyên đổ bê tông phục vụ các công trình xây dựng, là thành phần không thể thiếu trong hỗn hợp bê tông gồm: cát bê tông, đá, xi măng, nước cùng một số phụ gia bê tông khác. Bê tông đóng vai trò quan trọng trong việc làm trụ chống đỡ, đổ nền móng, đổ cột,…
Cát đổ bê tông ở Việt Nam phổ biến nhất là loại cát vàng. Vậy cát vàng có nguồn gốc ở đâu?
Cát vàng được khai thác chủ yếu ở những con sông, suối lớn, mỏ cát…
Lưu ý:
- Không dùng cát vàng ở những nơi bị nhiễm mặn để đổ bê tông vì làm oxi hóa, tác động trực tiếp lên sắt, thép gây tình trạng rỉ sét.
- Cát được khai thác ở các vùng biển thường có kích thước nhỏ, khả năng kết dính không cao
- Nếu muốn sử dụng cát vàng ở biển để thi công thì phải cần người có chuyên môn kiểm định độ mặn, đảm bảo loại bỏ thành phần bị nhiễm mặn có trong cát.
5.2.2. Ưu điểm của cát vàng
- Cát vàng được khai thác ở nhiều nơi, đáp ứng được cho mọi công trình xây dựng
- Mô đun độ lớn từ 1,5 – 3 mm, hàm lượng sunphat 1% khối lượng
- Hàm lượng sỏi trong cát 5%, đường kính từ 5-10mm
- Hàm lượng Mica 1% tổng khối lượng
- Màu vàng, sắc cạnh, sạch và không lẫn tạp chất
- Cát vàng rất cứng, thấm hút nhanh, có khả năng phong hóa khá tốt
- Trong đó, cát vàng có khối lượng riêng theo quy định là 1,4 tấn/m3s
Hiện nay, nhu cầu sử dụng cát vàng càng nhiều song nguồn cát vàng lại có tình trạng khan hiếm do đó chi phí tương đối cao so với các loại cát khác.
5.2.3. Phân loại cát vàng hiện nay
Hiện nay cát vàng có 3 loại phổ biến: cát vàng bê tông, cát vàng mờ, cát vàng lọc nước.
Các loại cát vàng xây dựng hiện nay
5.2.3.1. Cát vàng đổ bê tông
- Thường được dùng để đổ bê tông, là loại cát không qua pha trộn, kích thước hạt lớn nhất là 3mm, được khai thác chủ yếu ở sông, suối.
- Hàm lượng sỏi trong cát 5%, đường kính từ 5-10mm
- Hàm lượng Mica 1% tổng khối lượng
- Kích thước hạt từ 2,0-3 mm
Cát vàng đổ bê tông có nhiêu ưu điểm vượt trội về độ cứng, độ bền. Đổ bê tông tươi là công dụng phổ biến nhất của cát vàng, tạo được độ cứng tốt, bền vững và chất lượng cho công trình.
Với đặc tính mau cứng, nhanh khô, cát vàng còn được ưa chuộng trong các công trình lát nền ở những nơi ẩm ướt.
Trong một số trường hợp nhất định, người ta đem cát vàng trộn với cát đen (sạch, không lẫn tạp chất) để xây trát.
5.2.3.2. Cát vàng mờ
- Thường được sử dụng cho vữa xây trát, có kích cỡ vừa và nhỏ, kích thước hạt từ 0,7mm đến 1,4mm.
- Đặc tính đặc trưng của cát vàng mờ, không có hàm lượng sỏi, không có sét hoặc các tạp chất khác ở dạng cục.
- Cát vàng mờ thông thường sẽ được tạo nên từ việc trộn cát đen sạch, không lẫn tạp chất với các hạt cỡ nhỏ tuân thủ quy định của Bộ Xây Dựng
- Hàm lượng muối sunphat có trong cát vàng mờ không được vượt quá 1% khối lượng
5.2.3.3. Cát vàng lọc nước
- Là loại cát thường được kết hợp với sỏi, than hoạt tính,… để tiến hành quá trình lọc nước giúp cung cấp nước cho thi công hoặc để tạo ra nguồn nước sạch sinh hoạt.
Vì sao cát vàng dùng chủ yếu để đổ bê tông ?
5.3. Phân biệt cát vàng đổ bê tông với cát xây trát
Trong xây dựng sử dụng rất nhiều loại cát: cát san lấp, cát đổ bê tông, cát xây tô & cát đắp nền đường …
Cần phân biệt cát vàng đổ bê tông với các loại cát này.
Cát xây trát là loại cát chuyên dùng để tô trát tường hoặc các bề mặt của bức tường nhằm bảo vệ lõi tường và tránh những tác động tiêu cực từ môi trường
Kích cỡ hạt danh định của cát xây trát từ 0,7 – 1,5 mm chuyên dùng để chế tạo vữa mác M5 trở xuống
Cát có mô đun độ lớn từ 1,5 – 2 mm dùng chế tạo vữa mác M7,5.
Cát xây dựng có kích thước lớn hơn 5 mm chỉ được chiếm tối đa 5% tổng khối lượng
Cát xây trát kết hợp với các thành phần nguyên liệu khác để trát tường tạo tính thẩm mỹ cho ngôi nhà, do đó màu sắc các thành phần trong cát bao gồm tạp chất không được phép thẫm hơn màu chuẩn.
| Tiêu chí phân biệt | Cát bê tông | Cát vữa xây trát |
| Đặc điểm | Là loại cát vàng, hạt to | Là loại cát mịn, hạt nhỏ |
| Kích thước modun | 1,5-3 | 0,7 |
| Hàm lượng muối sunphat, sunphit | 1% | 1% |
| Hàm lượng sỏi có đường kính 5-10mm | 5% | không có |
| Hàm lượng mica, sét, bùn các tạp chất bùn | 1% (theo khối lượng) | không có |
| Khối lượng thể tích | 1400kg/m3 | Tùy vào từng loại |
5.4. Cách kiểm tra cát trộn bê tông sạch, đạt chuẩn chất lượng thực tế
Tiêu chuẩn cát trộn bê tông ngày nay là nhằm đảm bảo chất lượng cho công trình, tuy nhiên thực tế khó áp dụng nhanh tiêu chuẩn mà cần các cách kiểm tra nhanh.
Như thế nào để kiểm tra thành phần trong cát bằng mắt thường mà vẫn cho ra kết quả đạt Chuẩn. Trong xây dựng, đối với những người thợ lành nghề người ta áp dụng 2 phương pháp đơn giản để xác định chất lượng của cát:
5.4.1. Dùng tay kiểm tra độ sạch của cát
Cát gồm nhiều hạt cỡ nhỏ, do đó dễ bám dính vào lòng bàn tay. Chỉ cần nắm chặt một nhúm cát vào lòng bàn tay sau đó thả cát rơi tự do. Quan sát trong lòng tay xem có gì bám lại không. Trường hợp lòng bàn tay có bùn, đất sét hay các loại tạp chất khác thì đó là loại cát bẩn cần được xử lý ngay.
5.4.2. Dùng nước và bình thủy tinh
Lấy một bình thủy tinh có đựng nước sạch. Sau đó cho lượng cát vào và khuấy đều. Sau khi các hạt cát lắng xuống đáy bình thì các chất bẩn, tạp chất sẽ lộ diện rõ trong nước.
Chú ý:
- Nếu nước đục là cát bẩn;
- Nước có màu vàng là cát nhiễm phèn;
- Nước có váng là cát dính dầu mỡ.
Thành phần bụi bẩn không được vượt quá 3% tổng khối lượng của cát, nếu vượt cần làm sạch để loại bỏ ngay trước khi đưa vào sử dụng.
Một cách khác để khắc phục tình trạng bụi bẩn có trong cát là lọc cát qua lướt lọc chuyên dụng. Sử dụng cát nhiễm phèn hay cát nhiễm mặn để xây trát, xây tô, xây thô hoặc đổ bê tông là việc vô cùng cấm kỵ, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ cũng như độ bền của công trình.
Muốn bê tông đạt được chất lượng tốt nhất cần phải chọn loại cát có những đặc tính thích hợp
Cát vàng dùng để trộn bê tông yêu cầu phải sạch, không được lẫn tạp chất. Kích thước hạt cát đều và có hình dạng tròn
Bãi chứa cát vàng cần phải bảo đảm khô ráo, cát đổ theo đống ở một khu vực riêng. Không có rác hoặc bị lẫn với các loại vật liệu, tạp chất khác..
Bảng 2 – Bảng tiêu chuẩn của loại cát bê tông theo mác bê tông
| Mục chỉ tiêu | Mức theo mác bê tông | Mức theo mác bê tông | Mức theo mác bê tông |
| < 100 | 150 – 200 | 200 | |
| Sét, á sét, những tạp chất khác ở dạng cục. | Không | Không | Không |
| Lượng hạt trên 5 mm, tính bằng % khối lượng của cát. | <= 10 | <= 10 | <= 10 |
| Hàm lượng muối gốc sunfat, và sunfit (tính ra SO3), tính bằng % khối lượng cát ) | <= 1 | <= 1 | <= 1 |
| Hàm lượng mica, tính bằng % khối lượng cát. | <= 1,5 | <= 1 | <= 1 |
| Hàm lượng bùn, bụi, sét, tính bằng % khối lượng cát. | <= 5 | <= 3 | <= 5 |
Chú ý: Hàm lượng bùn, bụi, sét của cát sử dụng cho bê tông mác 400 trở lên, không > 1% khối lượng cát.
6. Giá cát vàng đổ bê tông
Đơn giá cát vàng đổ bê tông hiện nay tăng liên tục do nhu cầu sử dụng cao. Giá cát vàng đổ bê tông thường cao hơn các loại cát cùng loại khác.
6.1. Bảng giá cát vàng xây dựng 2022 tại TPHCM (tham khảo) theo m3
| Loại cát vàng | ĐVT | Đơn giá (VNĐ/m3) |
| Cát vàng nhạt (cát xây Đồng Nai) | m3 | 320.000 đ/m3 |
| Cát vàng đổ bê tông (Đồng Nai) | m3 | 360.000 đ/m3 |
| Cát vàng hạt lớn Tây Ninh | m3 | 400.000 đ/m3 |
| Cát vàng Đồng Tháp | m3 | 350.000 đ/m3 |
Xem thêm: Báo giá đánh bóng sàn bê tông mới nhất 2024
6.2. Bảng giá cát vàng đổ bee tông loại 1, 2 tại TPHCM
Dựa vào kích thước cát bê tông được chia thành 2 loại: cát bê tông loại 1 và cát bê tông loại 2
| Đặc điểm | Cát bê tông loại 1 | Cát bê tông loại 2 |
| Khai thác | Loại cát vàng được khai thác ở khu vực sông Lô, sông Hồng | |
| Mô đun (mm) | 1,8 | từ 1,5 đến 1,8 |
| Đặc tính | Loại cát sạch, không lẫn tạp chất hữu cơ, các hạt đều nhau, có dạng hình tròn | Được sàng rửa, chất lượng chỉ sau cát bê tông loại 1 |
| Ứng dụng | Được ứng dụng trong các công trình có quy mô lớn, cường độ cao | Ứng dụng trong các công trình dân dân dụng, ống cống,… |
Bảng giá cát vàng đổ bê tông loại 1 và loại 2
| Loại Cát bê tông | ĐVT | Đơn giá chưa có VAT | Đơn giá có VAT |
| Cát bê tông loại 1 | m3 | 360.000 | 393.000 |
| Cát bê tông loại 2 | m3 | 330.000 | 363.000 |
6.3. Một bao giá cát vàng đổ bê tông giá bao nhiêu
- Giá cát Bê Tông hạt vàng : 25.000/ 1 bao
- Cát vàng hạt nhỏ dùng cho xây và tô: 20.000 / 1 bao
Trên đây bạn đã tìm hiểu chuyên sâu về cát trộn bê tông (hay cát vàng trộn bê tông thực tế ở Việt Nam). Ở bài viết tiếp theo chúng tôi sẽ tìm hiểu về cát mịn trộn bê tông và cát nghiền (cát nhân tạo).
Bạn chờ đọc bài viết mới trong chuỗi bài về cốt liệu trộn bê tông nhé.
7. Kiến thức có thể bạn quan tâm
Các bài viết liên quan cùng chủ đề có thể bạn quan tâm
- Xi măng là gì
- Sàn xi măng là gì
- Sàn xi măng mài là gì
- Bê tông là gì
- Bê tông tự lèn SCC
- Bê tông trang trí là gì
- Bê tông polymer là gì
- Bê tông bù co ngót là gì
- Sàn bê tông là gì
- Sàn bê tông mài
- Sàn bê tông đánh bóng
- Sàn bê tông cốt thép
Nguồn: Công ty TKT Company
