sử dụng vữa sửa chữa trộn sẵn
pgs.pts. nguyễn viết trung
đại học giao thông vận tải hà -nội
1. nguyên tắc sử dụng Vữa sửa chữa trộn sẵn
7.1.1. tạI sao cần dùng vữa sửa chữa trộn sẵn
Các loại vữa rót hoặc vữa trát dùng trong sửa chữa cần thoả mãn nhiều yêu
cầu đặc biệt nh sau:
- Có tính chảy lỏng tự do ( vữa rót )
- Không bị phân tầng
- Không co ngót
- Nếu là vữa xi măng thì hấp thụ nớc dễ
- Phát triển nhanh cờng độ
- Đạt cừơng độ cao sau khi hoá cứng ( 30 - 60 Mpa ), không cần đầm nén
- Có thể thi công trên bề mặt khô hoặc ẩm mà kết quả tốt nh dự kiến
- Dính bám tốt với bề mặt bê tông cũ
- Có tính chống thấm cao
- Có thể thi công trát lên các bề mặt thẳng đứng , nằm ngang hay trát ngửa
trên đầu dễ dàng
Do đó cần có sự lựa chọn và pha trộn kỹ lỡng , hợp lý, chính xác các thành
phần vật liệu nh cốt liệu, chất kết dính và phụ gia. Nếu làm vữa này từ các
nguyên liệu ngoài công trờng thì sẽ phải dùng các cốt liệu tự nhiên sắn có ở
địa phơng mà cấp phối hạt không thể đảm bảo tuyệt đối đúng. Nh vậy chất
lợng không đáp ứng yêu cầu.
Đó là lý do tại sao các loại vữa trộn sẵn trong Nhà máy, theo các điều kiện
chế tạo nghiêm ngặt, đợc sản xuất và sử dụng ngày càng phổ biến cho các
công tác rót và bơm phụt vữa, khi yêu cầu chất lợng và thời gian thi công
rất nghiêm ngặt trong xây dựng công trình mới cũng nh sửa chữa công trình
cũ
1.2. Các loại vữa sửa chữa thông dụng
Các loại vữa trộn sẵn có thể đợc phân ra 2 nhóm chính tuỳ theo cách thi
công là:
- Vữa rót : + Vữa rót gốc xi măng không co ngót
+ Vữa rót gốc êpoxy
- Vữa trát : + Vữa trát gốc xi măng- polymer biến tính
+ Vữa trát gốc êpoxy
Ngời ta chọn loại vữa nào để dùng là tuỳ theo các điều kiện thi công và yêu
cầu sử dụng của kết cấu trong lúc đang sửa và sau khi sửa xong .
2 . Vữa rót gốc xi măng không co ngót
Đó là loại vữa nở gốc xi măng có cờng độ cao và cờng độ sớm tuỳ theo
nhiệt độ môI trờng và loại vữa đợc dùng. Vữa này thờng đợc cung cấp dới
dạng bột khô trong túi ny lông - giấy và sẵn sàng để trộn với nớc
Vữa này có đặc tính nở thể tích theo 2 giai đoạn. Kết quả của giai đoạn
nở ban đầu do sự hình thành của khí, và nó bắt đầu khi mà bột đợc trộn vứi
nớc. Quá trình này đợc kéo dài 15 -30 phút trong khi vữa vẫn giữ nguyên
tính chảy lỏng của nó.
Giai đoạn nở thứ hai do các phản ứng hoá học gây ra khi vữa hoá cứng dần
dần, nó bắt đầu một - hai ngày sau khi trộn nớc.
Để đạt đợc hệ quả tối u, cần phải rót vữa ngay sau khi trộn xong. Các hãng
sản xuất thờng chế sẵn 2 loại có thời gian phản ứng khác nhau để ngời sử
dụng tuỳ trọn:
- Loại có nhiệt độ phù hợp phản ứng từ 0
o
- 15
0
( ví dụ nh Grout 210)
- Loại có nhiệt độ phù hợp phản ứng từ 15
o
- 30
o
( ví dụ nh Grout 214)
Nếu sử dụng một loại vữa ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thích hợp của vữa đó
thì thời gian sống của vữa sẽ rút ngắn lại. Mặt khác nếu vữa ở nhiệt độ thấp
hơn nhiệt độ thích hợp của nó thì vữa sẽ chậm đạt cờng độ mong muốn.
Một số Công ty nh Công ty SIKA còn chế tạo loại vữa trộn sẵn có xi măng
bền sun-íat ( loạI V theo ASTM C 150)
3. Vữa rót gốc epôXy ( ví dụ: sikadur 732 )
Các loại vữa rót gốc epôxy thờng đợc chế tạo gồm 3 thành phần để riêng rẽ
là :
- nhựa êpôxy đã trộn chất hoá dẻo ( chất A )
- chất hoá cứng , thờng là Polyamine ( chất B )
- cốt liệu nhỏ mịn đã đợc pha trộn theo cấp phối hợp lý nhất ( chất C )
Trớc khi dùng cần phải trộn A với B trớc cho đều bằng tay khuấy. Sau đó
rót chậm bột C vào và tiếp tục khuấy cho đều lúc có vữa nhuyễn.
Các Công ty cung cấp sản phẩm đều đong lờng sẵn các thành phần đúng tỷ
lệ thiết kế và đóng gói sẵn để cung cấp từng bộ cho khách hàng. Ngời ta
thờng chế tạo 3 loại vữa khác nhau :
- Loại vữa hoá cứng nhanh ở nhiệt độ thấp
- Loại vữa hoá cứng bình thờng ở nhiệt độ bình thờng
- Loại vữa hoá cứng chậm ở nhiệt độ cao
Các u điểm của loại vữa này là:
- Hoá cứng nhanh ( tuỳ theo nhiệt độ môi trờng và loại vữa)
- Độ dính bám cao với bề mặt khoáng chất ( bê tông) và bề mặt thép
- Vật liệu chịu rung tốt
- Hoá cứng mà không co ngót
- Độ bền cao chịu hoá chất ăn mòn
- Cờng độ cơ học cao. hơn hẳn loại vữa gốc xi măng-polymer biến tính , có
thể đạt đến ( 50-70 MPa)
Loại vữa rót này đặc biệt thích hợp cho tình huống phải chịu tải trọng rung
động.Ví dụ khi dùng để lấp các lỗ chôn bu-lông máy có độ rung lớn hoặc
dùng để rót lấp đầy các chỗ khuyết tật nh rỗng , sứt vỡ bê tông . Những khi
cần thi công sửa chữa nhanh trong đêm nh đối với kết cấu cầu đờng , sân
bay càng nên dùng loại vữa này .
4. Vữa trát sửa chữa gốc xi măng - polymer
biến tính
4.1.khái miệm :
Loại vữa sửa chữa này cũng có thể gọi là loại bê tông xi măng
poocland-polymer hoặc bê tông Latex biến tính hoặc một số tên gọi khác ,
thực chất là hỗn hợp của xi măng với cốt liệu đợc trộn với nớc mà trong n-
ớc đã có hoà tan các loại polymer hữu cơ nào đó có tính năng phù hợp .
Các polymer đó có các phân tử lớn đợc ghép lại từ hàng nghìn phân tử
đơn giản . Các polymer có dạng Latex hoặc dạng bột không tan . Latex là
hỗn hợp của polymer hữu cơ tan với nớc . khi dùng loại bột không tan thì
nó sẽ đợc trôn với xi măng và cốt liệu để sau đó mới cùng hòa vào nớc .
Nói chung ,các chất Latex và bột không tan đợc chế tạo theo một quá
trình giống nh khi polymer hóa nhũ tơng . Nếu chỉ có một loại monomer đ-
ợc dùng thì polymer sẽ là polymer đồng nhất . Nếu có hai hay nhiều
monomer đợc dùng thì polymer sẽ là copolymer
4.2 . polymer làm đợc điều gì
Khi pha thêm polymer ở nồng độ tối u thì ít nhất cũng làm tăng gấp đôi
gía thành của nguyên liệu . nhng điều này tạo ra chất lợng vật liệu sữa
chữa tốt hơn so với loại vữa thông thờng . Thời giờ trộn cần phải ngắn nhng
đủ hiệu quả để tránh bọt khí xâm nhập vào vữa . Ngoài ra vì tỷ lệ nớc /
xi măng thừờng thấp nên có yêu cầu phải bảo vệ chống mất nớc ngay sau
khi thi công đẻ tránh các vết nứt co ngót-dẻo
Nguyên nhân kinh tế cơ bản khiến chúng ta dùng các polymer trong hỗn
hợp xi măng là chúng cải thiện độ dính bám hoặc tăng đợc độ chống
thấm . Mọi loại polymer đang dùng hiện nay đều cải thiện đợc độ dính bám
nhng không phải loại nào cũng tăng đợc độ chống thấm .
Sự làm biến tính polymer cũng sẽ cải thiện đợc các tính chất khác nh cờng
độ chịu uốn , cờng độ chịu kéo , cờng độ chống mài mòn .v.v... Nhng thực
ra chúng ta đều biết có những biện pháp rẻ tiền hơn để đạt đợc các mục tiêu
đó .
Mặc dù sự biến tính polymer làm tăng nhiều đặc tính tốt về cờng độ , nó
lại không làm tăng đợc cờng độ nén , mà đôi khi còn làm giảm chút ít . Tuy
nhiên do các loại vữa xi măng - polymer biến tính không đòi hỏi việc bảo
dỡng ẩm thông thờng nên lại có thể đạt cờng độ nén cao hơn so với các loại
vữa tơng tự cha đợc làm biến tính mà lại không đợc bảo dỡng ẩm đúng quy
cách .
So với loại vữa tơng tự không biến tính , sự biến tính polymer làm tăng độ
từ biến làm giảm môdul đàn hồi và giảm co ngót .
4.3 . các polymer hoạt động nh thế nào .
Sự biến tính polymer trong vữa xi măng đợc khống chế bởi hai quá trình
- quá trình thuỷ hóa xi măng
- quá trình tạo màng của các phần tử polymer
Nói chung sự thuỷ hóa xi măng xảy ra trớc tiên , sau đó hỗn hợp vữa sẽ hóa
cứng dần , các phần tử (hạt ) polymer trở nên bị tập trung trong cái
khoảng trống rỗng. vì lợng nớc giảm dần đi do chúng tham gia vào quá
trình thủy hóa xi măng , vừa có sự tạo hơi khí nên các hạt pôlymer dần dần
biến đổi thành các màng polymer . Các màng này lẫn với xi măng đã thuỷ
hóa cùng bao phủ các hạt cốt liệu., nhờ thế mà cải thiện đợc nhiều tính chất
bê tông so với trờng hợp vữa xi măng tơng tự mà không có polymer biến
tính .
Chính do yêu cầu phải có đợc hiện tợng tạo màng polymer mà vữa xi măng
polymer biến tính ( VXMPLMBT ) có thể cho phép bảo dỡng khô . Nếu
dùng biện pháp bảo dỡng ớt thì sự tạo màng polymer sẽ xảy ra chậm và sẽ
không nhận đợc hết các u điểm của polymer biến tính . Do VXMPLMBT
nhạy cảm hơn với các vết nứt co ngót -dẻo so với bê tông thông thờng nên
độ ẩm tơng đối trên bề mặt của nó cần phải đợc duy trì cỡ 100% cho đến
khi mà cờng độ bê tông đạt đủ mức chịu đựng đợc lực do co ngót .
Các vết nứt co ngót -dẻo xuất hiện là do sự bay hơi nớc trên bề mặt hỗn
hợp .Do đó phải bảo dỡng bằng cách ngăn chặn sự bốc hơi này nhờ các
màng phủ bảo dỡng .
4.4 . loại polymer nào nên dùng
Các loại polymer đợc chế tạo bằng cách nhũ tơng hóa polymer đã đợc
dùng rộng rãi trong nhiều ngành nhng lại hầu hết không thích hợp để dùng
chung với xi măng . Các loại Latex có thể đợc phân loại bởi dấu điện tích
của các hạt của nó . Nếu hạt có dấu âm ,chúng là loại Anionic , nếu hạt
có dấu dơng ,chúng là Nonionic . Hơn 90% các loại polymer đợc chế tạo
bầng cách nhũ tơng polymer hóa đều là loại Anionic . Chúng thiếu sự ổn
định cần thiết để chịu đợc các chất hoá học thoát ra từ xi măng thuỷ hoá .
Vì vậy mọi loại polymer đợc dùng với xi măng đều là loại Noionnic và có
hàm lợng tơng đối cao của srfaetant hoặc xà phòng .
Sau đây là danh sách các polymer chính đợc dùng với xi măng :
- copolymer Styrene-butadiene ( S-B )
- các polymer và copolymer ( Acrylic ) Polyacrylic ester
- copolymer Styrene-acrylic ( S-A )
- homopolymer Vinyl acetate ( PVA )
- copolymer Viniyl acetate ( VAC ) với Ethylene, Acrylic ester hoặc
Vinyl ester của axít versatic ( VEOVA ).
Giá thành của polymer phụ thuộc chủ yếu vào các monomer nguyên liệu .
PVA là loại rẻ nhất , rồi đến VAC , rồi S_B, rồi S_A , và đắt nhất là
Acrylic . Nhng hiển nhiên là không phải lúc nào cũng chọn dùng PVA .
Chất này có 1 khuyết điểm cơ bản ; nếu PVA trộn vào VXMPLMBT mà bị
ớt thì PVA mất các tinh chất hoá học tốt và vật liệu tổng hợo sẽ có chất l-
ợng kém hơn vữa thông thờng .
Vậy thì nên dùng VAC chăng ? , Cũng không nên dùng phổ biến mà chỉ
dùng cho trờng hợp bê tông bị lộ ra ở nơi ẩm ớt nhng không ở trong những
điều kiệ khắc nghiệt .
Loại vữa có S-B cho các tính năng tốt nhất , trừ tính ổn định mầu sắc dới
ánh nắng . Vữa có S-A không có khuyết điểm đó , còn Acrylic thì tốt
nhất
4. 5 . nên dùng bột hay dùng dung dịch latex
Nói chung nên dùng bột polymer nếu điều kiện cho phép hợp lý trong chế
tạo vữa trộn sẵn . Nh vậy sẽ tránh đợc việc phải chứa vật liệu trong các
thùng phuy . Chế tạo bột vữa trong Nhà máy cũng sẽ cho chất lợng tốt
hơn . Vậy tại sao không chỉ sử dụng loại bột polymer . Đó là vì nó đắt
hơn . Muốn có bột phải chế tạo xong dung dịch Latex rồi mới cô đặc lại
thành bột . Vởy là đắt gấp 1,5 - 2 lần so với Latex ban đầu
Một đặc điểm đáng lu ý là với hàm lợng nh nhau thì vữa có bột chỉ đạt 90
% các trị số đặc trng chất lợng so với vữa có Latex .
4.6 . tỷ lệ pha trộn hợp lý
Tỷ lệ điển hình tối thiểu của polymer / xi-măng là 0,1 theo thể tích . Nơi
nào cần độ dính bám cao hơn và độ chống thấm cao hơn thì lấy tỷ lệ 0,15 .