Bộ Xây dựng ban hành Chỉ dẫn kỹ thuật sử dụng cát nghiền dùng cho bê tông

Chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng cho chế tạo bê tông sử dụng cát nghiền, cát trộn

Ngày 19/6, tại Văn bản số 9317/BXD-KHCNMT&VLXD, Bộ Xây dựng đã ban hành Chỉ dẫn kỹ thuật sử dụng cát nghiền dùng cho bê tông.

Cát nghiền được sản xuất từ đá hoặc sỏi cuội sau khi loại bỏ tạp chất, qua các công đoạn nghiền, sàng phân loại và kiểm soát hàm lượng bột mịn đáp ứng yêu cầu. Ảnh: Hùng Vương.

Bộ Xây dựng cho biết, nhiệm vụ "Nghiên cứu hoàn thiện tiêu chuẩn kỹ thuật và định mức cấp phối vật liệu cho bê tông và vữa sử dụng cát nghiền", mã số RD18-24 do Viện Vật liệu xây dựng chủ trì thực hiện đã được Bộ Xây dựng tổ chức nghiệm thu vào cuối tháng 12/2025.

Đến nay, công tác biên soạn các sản phẩm nghiên cứu đã hoàn thành. Tại Văn bản số 9317/BXD-KHCNMT&VLXD, Bộ Xây dựng thông báo kết quả nghiên cứu nhiệm vụ khoa học công nghệ để các cơ quan, tổ chức, cá nhân nghiên cứu và tham khảo sử dụng "Chỉ dẫn kỹ thuật sử dụng cát nghiền dùng cho bê tông" ban hành kèm theo công văn.

Chỉ dẫn kỹ thuật này áp dụng cho chế tạo bê tông sử dụng cát nghiền, cát trộn (hỗn hợp cát nghiền và cát tự nhiên) làm cốt liệu nhỏ cho bê tông; đồng thời đưa ra các quy định kỹ thuật về chất lượng của vật liệu, bê tông và công tác kiểm tra, nghiệm thu bê tông khi sử dụng vào công trình.

Kiểm soát chất lượng ngay từ khâu vật liệu

Theo Chỉ dẫn kỹ thuật sử dụng cát nghiền dùng cho bê tông, cát nghiền là các hạt có kích thước danh nghĩa nhỏ hơn 5mm được sản xuất từ đá hoặc sỏi cuội sau khi loại bỏ tạp chất, qua các công đoạn nghiền, sàng phân loại và kiểm soát hàm lượng bột mịn đáp ứng yêu cầu.

Cát nghiền được sử dụng trong công trình giao thông ở Điện Biên. Ảnh: Minh họa.

Cốt liệu nhỏ sử dụng cho bê tông có thể là cát nghiền hoặc cát trộn giữa cát nghiền và cát tự nhiên theo tỷ lệ nhất định. Tuy nhiên, chất lượng cát nghiền phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về thành phần hạt, mô đun độ lớn, hàm lượng bột mịn, hàm lượng sét cục, khối lượng thể tích và độ rỗng.

Chỉ dẫn kỹ thuật cũng lưu ý cát nghiền thường có phân bố hạt không đồng đều, thiếu hạt trung gian. Đường cong cấp phối không liên tục có thể làm tăng độ rỗng, giảm khả năng xếp chặt, kéo theo nhu cầu nước lớn hơn và làm giảm tính công tác của hỗn hợp bê tông.

Bên cạnh đó, bề mặt hạt cát nghiền có tính góc cạnh cao, làm tăng ma sát nội bộ của hỗn hợp, ảnh hưởng đến độ chảy và có thể làm tăng nguy cơ phân tầng nếu không được kiểm soát tốt.

Khuyến khích phối trộn với cát tự nhiên

Để khắc phục những hạn chế của cát nghiền, Chỉ dẫn kỹ thuật khuyến nghị phối trộn với cát tự nhiên theo tỷ lệ phù hợp nhằm bảo đảm mô đun của cát trộn trong khoảng từ 2,5 - 2,8.

Đặc biệt, khi sử dụng hỗn hợp cát nghiền và cát tự nhiên với tỷ lệ cát nghiền thay thế từ 40 - 60%, tính chất của hỗn hợp bê tông và bê tông được cải thiện so với trường hợp sử dụng hoàn toàn cát nghiền.

Đối với các trường hợp sử dụng cát nghiền ở tỷ lệ cao, cần kiểm soát chặt thành phần cấp phối hạt, nhất là hàm lượng hạt mịn, đồng thời kết hợp sử dụng phụ gia hóa học phù hợp nhằm hạn chế phân tầng và cải thiện khả năng duy trì độ sụt của hỗn hợp bê tông.

Ngoài cốt liệu nhỏ, các vật liệu khác như xi măng, cốt liệu lớn, phụ gia hóa học và phụ gia khoáng cũng phải đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật tương ứng trước khi đưa vào sản xuất bê tông.

Theo Chỉ dẫn kỹ thuật, hỗn hợp bê tông sử dụng cát nghiền phải đáp ứng yêu cầu về tính công tác, độ tách nước, tách vữa cũng như các yêu cầu về độ sụt, thời gian đông kết, hàm lượng bọt khí và nhiệt độ bê tông khi cần thiết.

Một trong những đặc điểm đáng chú ý là bê tông sử dụng cát nghiền cần lượng nước trộn cao hơn từ 8 - 20% so với bê tông sử dụng cát tự nhiên, tùy thuộc loại cát nghiền.

Khi tỷ lệ thay thế cát tự nhiên bằng cát nghiền tăng cao, hỗn hợp bê tông có xu hướng mất độ sụt nhanh hơn, kém dẻo hơn và dễ xảy ra hiện tượng phân tầng. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến công tác vận chuyển, bơm và thi công tại công trường.

Ngoài ra, thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết của bê tông sử dụng cát nghiền cũng thường sớm hơn so với bê tông sử dụng cát tự nhiên, đặc biệt đối với cát nghiền từ đá bazan.

Nhiều chỉ tiêu cơ học đạt kết quả tích cực

Cũng theo Chỉ dẫn kỹ thuật, cường độ chịu nén của bê tông sử dụng cát nghiền tương đương với bê tông sử dụng cát tự nhiên đối với bê tông mác thấp, đồng thời có thể cao hơn đối với bê tông mác cao.

Mức tăng cường độ nén có thể đạt tới 25% tùy theo nguồn gốc cát nghiền. Cường độ chịu kéo khi uốn và chịu kéo khi ép chẻ cũng cao hơn so với bê tông sử dụng cát tự nhiên.

Độ bền lâu, khả năng ăn mòn carbonat của bê tông sử dụng cát nghiền không khác biệt nhiều so với bê tông sử dụng cát tự nhiên. Các loại cát nghiền từ đá vôi, đá bazan và đá granit đều không có khả năng gây ra phản ứng kiềm - silic.

Về khả năng chống thấm ion clo, bê tông sử dụng cát nghiền đá vôi và đá granit ở tỷ lệ thay thế đến 100% vẫn duy trì mức độ thấm thấp tương đương bê tông dùng cát tự nhiên. Riêng cát nghiền từ đá bazan khi thay thế từ 60% trở lên có mức độ thấm ion clo tăng lên ở mức trung bình.

Các yêu cầu về thi công, vận chuyển, đầm bê tông sử dụng cát nghiền, cát trộn cơ bản tương tự bê tông thông thường. Tuy nhiên, công tác bảo dưỡng được nhấn mạnh hơn do bê tông sử dụng cát nghiền có nguy cơ co ngót mềm lớn hơn.

Chỉ dẫn kỹ thuật cũng đề cập thiết kế cấp phối bê tông sử dụng cát nghiền, cát trộn; công tác kiểm nghiệm chất lượng nguyên vật liệu cho bê tông; kiểm nghiệm tính năng của hỗn hợp bê tông; kiểm nghiệm tính năng của bê tông đóng rắn; nghiệm thu công trình bê tông…