Bài giảng môn học Vật liệu xây dựng

BÀI MỞ ĐẦU 
I . Tầm quan trọng của vật liệu 
Trong công tác xây dựng bao giờ vật liệu cũng đóng vai trò chủ yếu. Vật liệu 
là một trong các yếu tố quyết định chất lượng, giá thành và thời gian thi công công 
trình. 
Thông thường chi phí về vật liệu xây dựng chiếm một tỷ lệ tương đối lớn 
trong tổng giá thành xây dựng: 75 - 80% đối với các công trình dân dụng và công 
nghiệp, 70-75% đối với các công trình giao thông, 50 - 55% đối với các công trình 
thủy lợi. 
II . Sơ lược tình hình phát triển ngành sản xuất vật liệu xây dựng 
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành vật liệu xây 
dựng cũng đã phát triển từ thô sơ đến hiện đại, từ giản đơn đến phức tạp, chất 
lượng vật liệu ngày càng được nâng cao. 
Từ xưa loài người đã biết dùng những loại vật liệu đơn giản có trong thiên 
nhiên như đất, rơm rạ, đá, gỗ v.v... để xây dựng nhà cửa, cung điện, thành quách, 
cầu cống. Ở những nơi xa núi đá, người ta đã biết dùng gạch mộc, rồi dần về sau 
đã biết dùng gạch ngói bằng đất sét nung. Để gắn các viên đá, gạch rời rạc lại với 
nhau, từ xưa người ta đã biết dùng một số chất kết dính rắn trong không khí như 
vôi, thạch cao. Do nhu cầu xây dựng những công trình tiếp xúc với nước và nằm 
trong nước, người ta đã dần dần nghiên cứu tìm ra những chất kết dính mới, có 
khả năng rắn trong nước, đầu tiên là chất kết dính hỗn hợp gồm vôi rắn trong 
không khí với chất phụ gia hoạt tính, sau đó phát minh ra vôi thủy và đến đầu thế 
kỷ 19 thì phát minh ra xi măng pooc lăng. Đến thời kỳ này người ta cũng đã sản 
xuất và sử dụng nhiều loại vật liệu kim loại, bê tông cốt thép, bê tông ứng lực 
trước, gạch silicat, bê tông xỉ lò cao v.v... 
Kỹ thuật sản xuất và sử dụng vật liệu trên thế giới vào những năm cuối cùng 
của thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21 đã đạt đến trình độ cao, nhiều phương pháp công 
nghệ tiên tiến được áp dụng như nung vật liệu gốm bằng lò tuy nen, nung xi măng 
bằng lò quay với nhiên liệu lỏng, sản xuất các cấu kiện bê tông dự ứng lực với 
kích thước lớn, sản xuất vật liệu ốp lát gốm granit bằng phương pháp ép bán khô 
v.v... 
Ở Việt Nam từ xưa đã có những công trình bằng gỗ, gạch đá xây dựng rất 
công phu, ví dụ công trình đá thành nhà Hồ (Thanh Hóa), công trình đất Cổ Loa 
(Đông Anh - Hà Nội). Nhưng trong suốt thời kỳ phong kiến thực dân thống trị, kỹ 
thuật về vật liệu xây dựng không được đúc kết, đề cao và phát triển, sau chiến 
thắng thực dân Pháp (1954) và nhất là kể từ khi ngành xây dựng Việt Nam ra đời 
(29.4.1958) đến nay ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đã phát triển nhanh 
chóng. Trong 45 năm, từ những vật liệu xây dựng truyền thống như gạch, ngói, đá, 
cát, xi măng, ngày nay ngành vật liệu xây dựng Việt Nam đã bao gồm hàng trăm 
chủng loại vật liệu khác nhau, từ vật liệu thông dụng nhất đến vật liệu cao cấp với 
chất lượng tốt, có đủ các mẫu mã, kích thước, màu sắc đáp ứng nhu cầu xây dựng 
trong nước và hướng ra xuất khẩu . 
Nhờ có đường lối phát triển kinh tế đúng đắn của Đảng, ngành vật liệu xây 
dựng đã đi trước một bước, phát huy tiềm năng, nội lực sử dụng nguồn tài nguyên 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
phong phú, đa dạng với sức lao động dồi dào, hợp tác, liên doanh, liên kết trong và 
ngoài nước, ứng dụng công nghệ tiên tiến, kỹ thuật hiện đại của thế giới vào hoàn 
cảnh cụ thể của nước ta, đầu tư, liên doanh với nước ngoài xây dựng nhiều nhà 
máy mới trên khắp ba miền như xi măng Bút Sơn (1,4 triệu tấn/năm), xi măng 
Chinfon - Hải Phòng (1,4 triệu tấn/năm), xi măng Sao Mai (1,76 triệu tấn/năm), xi 
măng Nghi Sơn (2,27 triệu tấn/năm). Về gốm sứ xây dựng có nhà máy ceramic 
Hữu Hưng, Thanh Thanh, Thạch Bàn, Việt Trì, Đà Nẵng, Đồng Tâm, Taicera 
ShiJar v.v... Năm 1992 chúng ta mới sản xuất được 160.000 m2 loại Ceramic tráng 
men ốp tường 100 x 100 mm, thì năm 2002 đã cung cấp cho thị trường hơn 15 
triệu m2 loại: 300x300, 400x400, 500x500 mm. 
Một thành tựu quan trọng của ngành gốm sứ xây dựng là sự phát triển đột 
biến của sứ vệ sinh. Hai nhà máy sứ Thiên Thanh và Thanh Trì đã nghiên cứu sản 
xuất sứ từ nguyên liệu trong nước, tự vay vốn đầu tư trang bị dây chuyền công 
nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại đưa sản lượng hai nhà máy lên 800000 sản 
phẩm/năm. Nếu kể cả sản lượng của các liên doanh thì năm 2002 đã sản xuất được 
1405 triệu sản phẩm sứ vệ sinh có chất lượng cao. 
Về kính xây dựng có nhà máy kính Đáp Cầu, với các sản phẩm kính phẳng 
dày 2 -5 mm, kính phản quang, kính màu, kính an toàn, gương soi đã đạt sản 
lượng 7,2 triệu m2 trong năm 2002. 
Ngoài các loại vật liệu cơ bản trên, các sản phẩm vật liệu trang trí hoàn thiện 
như đá ốp lát thiên nhiên sản xuất từ đá cẩm thạch, đá hoa cương, sơn silicat, vật 
liệu chống thấm, vật liệu làm trần, vật liệu lợp đã được phát triển với tốc độ cao, 
chất lượng ngày càng được cải thiện. 
Tuy nhiên, bên cạnh các nhà máy vật liệu xây dựng được đầu tư với công 
nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại thì cũng còn nhiều nhà máy vẫn phải duy trì công 
nghệ lạc hậu, thiết bị quá cũ, chất lượng sản phẩm không ổn định. 
Phương hướng phát triển ngành công nghệ vật liệu trong thời gian tới là phát 
huy nội lực về nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, lực lượng lao động dồi 
dào, tích cực huy động vốn trong dân, tăng cường hợp tác trong nước, ngoài nước, 
đầu tư phát triển nhiều công nghệ tiên tiến, sản xuất các mặt hàng mới thay thế 
hàng nhập khẩu như vật liệu cao cấp, vật liệu cách âm, cách nhiệt, vật liệu trang trí 
nội thất, hoàn thiện để tạo lập một thị trường vật liệu đồng bộ phong phú, thỏa 
mãn nhu cầu của toàn xã hội với tiềm lực thị trường to lớn trong nước, đủ sức cạnh 
tranh, hội nhập thị trường khu vực và thế giới. 
 Mục tiêu đến năm 2010 là sản xuất 40-45 triệu tấn xi măng, 40-50 triệu m2 
gạch men lát nền, ốp tường, 4-5 triệu sản phẩm sứ vệ sinh với phụ kiện đồng bộ, 
80-90 triệu m2 kính xây dựng các loại, 18 -20 tỷ viên gạch, 30-35 triệu m2 tấm lợp, 
35- 40 triệu m3 đá xây dựng, 2 triệu m2 đá ốp lát, 50.000 tấm cách âm, cách nhiệt, 
bông, sợi thủy tinh, vật liệu mới, vật liệu tổng hợp. 
III. Phân loại vật liệu xây dựng 
Vật liệu xây dựng được phân theo 2 cách chính: 
1.Theo bản chất 
Theo bản chất vật liệu xây dựng được phân ra 3 loại chính sau đây: 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
(1) Vật liệu vô cơ bao gồm các loại vật liệu đá thiên nhiên, các loại vật liệu 
nung, các chất kết dính vô cơ, bê tông, vữa và các loại vật liệu đá nhân tạo không 
nung khác. 
(2) Vật liệu hữu cơ: bao gồm các loại vật liệu gỗ, tre, các loại nhựa bitum và 
guđrông, các loại chất dẻo, sơn, vecni v.v... 
(3) Vật liệu kim loại: bao gồm các loại vật liệu và sản phẩm bằng gang, thép, 
kim loại màu và hợp kim. 
2.Theo nguồn gốc 
Theo nguồn gốc vật liệu xây dựng được phân ra 2 nhóm chính: vật liệu đá 
nhân tạo và vật liệu đá thiên nhiên. 
Theo tính toán, vật liệu sử dụng trong các công trình xây dựng có tới hơn 
90% là vật liệu đá nhân tạo và gần 10% là vật liệu khác. 
Vật liệu đá nhân tạo là một nhóm vật liệu rất phong phú và đa dạng, chúng 
được phân thành 2 nhóm phụ: vật liệu đá nhân tạo không nung và vật liệu đá nhân 
tạo nung. 
Vật liệu đá nhân tạo không nung: nhóm vật liệu mà sự rắn chắc của chúng 
xảy ra ở nhiệt độ không cao lắm và sự hình thành cấu trúc là kết quả của sự biến 
đổi hóa học và hóa lý của chất kết dính, ở trạng thái dung dịch (phân tử, keo, lỏng 
và rắn, pha loãng và đậm đặc). 
Vật liệu đá nhân tạo nung: nhóm vật liệu mà sự rắn chắc của nó xảy ra chủ 
yếu là quá trình làm nguội dung dịch nóng chảy. Dung dịch đó đóng vai trò là chất 
kết dính. 
Đối với vật liệu đá nhân tạo khi thay đổi thành phần hạt của cốt liệu, thành 
phần khoáng hóa của chất kết dính, các phương pháp công nghệ và các loại phụ 
gia đặc biệt thì có thể làm thay đổi và điều chỉnh cấu trúc cũng như tính chất của 
vật liệu. 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
CHƯƠNG I 
CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU XÂY DỰNG 
1.1. Khái niệm chung 
1.1.1. Phân loại tính chất của vật liệu xây dựng (VLXD) 
Quá trình làm việc trong kết cấu công trình, vật liệu phải chịu sự tác dụng 
của tải trọng bên ngoài và môi trường xung quanh. Tải trọng sẽ gây ra biến dạng 
và ứng suất trong vật liệu. Do đó, để kết cấu công trình làm việc an toàn thì 
trước tiên vật liệu phải có các tính chất cơ học theo yêu cầu. Ngoài ra, vật liệu 
còn phải có đủ độ bền vững chống lại các tác dụng vật lý và hóa học của môi 
trường. Trong một số trường hợp đối với vật liệu còn có một số yêu cầu riêng về 
nhiệt, âm, chống phóng xạ v.v... Như vậy, yêu cầu về tính chất của vật liệu rất 
đa dạng. Song để nghiên cứu và sử dụng vật liệu, có thể phân tính chất của nó 
thành những nhóm như: nhóm tính chất đặc trưng cho trạng thái và cấu trúc, 
nhóm tính chất vật lý, tính chất cơ học, tính chất hóa học và một số tính chất 
mang ý nghĩa tổng hợp khác như tính công tác, tính tuổi thọ v.v... 
Các tham số đặc trưng cho trạng thái và cấu trúc của vật liệu là những tính 
chất đặc trưng cho quá trình công nghệ, thành phần pha, thành phần khoáng hóa, 
thí dụ khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ rỗng, độ đặc, độ mịn, v.v... 
Những tính chất vật lý xác định mối quan hệ của vật liệu với môi trường 
như tính chất có liên quan đến nước, đến nhiệt, điện, âm, tính lưu biến của vật 
liệu nhớt, dẻo... 
Những tính chất cơ học xác định quan hệ của vật liệu với biến dạng và sự 
phá hủy nó dưới tác dụng của tải trọng như cường độ, độ cứng, độ dẻo v.v... 
Các tính chất hóa học có liên quan đến những biến đổi hóa học và độ bền 
vững của vật liệu đối với tác dụng của các nhân tố hóa học. 
Để tránh những ảnh hưởng của các yếu tố khách quan trong quá trình thí 
nghiệm, các tính chất của vật liệu phải được xác định trong điều kiện và phương 
pháp chuẩn theo quy định của tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam. Khi đó tính chất 
được xác định là những tính chất tiêu chuẩn. Ngoài các tiêu chuẩn nhà nước còn 
các tiêu chuẩn cấp ngành, cấp bộ. 
Các tiêu chuẩn có thể được bổ sung và chỉnh lí tùy theo trình độ sản xuất và 
yêu cầu sử dụng vật liệu. 
Hiện nay ở nước ta, đối với 1 số loại VLXD chưa có tiêu chuẩn và yêu cầu 
kỹ thuật quy định thì có thể dùng các tiêu chuẩn của nước ngoài. 
1.1.2 Quan hệ giữa cấu trúc và tính chất 
Cấu trúc của vật liệu được biểu thị ở 3 mức: cấu trúc vĩ mô (cấu trúc có thể 
quan sát bằng mắt thường), cấu trúc vi mô (chỉ quan sát bằng kính hiển vi) và 
cấu trúc trong hay cấu tạo chất (phải dùng những thiết bị hiện đại để quan sát và 
nghiên cứu như kính hiển vi điện tử, phân tích rơngen) 
Cấu trúc vĩ mô .Bằng mắt thường người ta thể phân biệt các dạng cấu trúc 
này như: đá nhân tạo đặc, cấu trúc tổ ong, cấu trúc dạng sợi, dạng lớp, dạng hạt 
rời... 
3 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Vật liệu đá nhân tạo đặc rất phổ biến trong xây dựng như bê tông nặng, 
gạch ốp lát, gạch silicat. Những loại vật liệu này thường có cường độ, khả năng 
chống thấm, chống ăn mòn tốt hơn các loại vật liệu rỗng cùng loại, nhưng nặng 
và tính cách âm, cách nhiệt kém hơn. Bằng mắt thường cũng có thể nhìn thấy 
những liên kết thô của nó, ví dụ: thấy được lớp đá xi măng liên kết với hạt cốt 
liệu, độ dày của lớp đá, độ lớn của hạt cốt liệu: phát hiện được những hạt, vết 
rạn nứt lớn, v.v... 
Vật liệu cấu tạo rỗng có thể là những vật liệu có những lỗ rỗng lớn như bê 
tông khí, bê tông bọt, chất dẻo tổ ong hoặc những vật liệu có những lỗ rỗng bé 
(vật liệu dùng đủ nước, dùng phụ gia cháy). Loại vật liệu này có cường độ, độ 
chống ăn mòn kém hơn vật liệu đặc cùng loại, nhưng khả năng cách nhiệt, cách 
âm tốt hơn. Lượng lỗ rỗng, kích thước, hình dạng, đặc tính và sự phân bố của lỗ 
rỗng có ảnh hưởng lớn đến tính chất của vật liệu. 
Vật liệu có cấu tạo dạng sợi, như gỗ, các sản phẩm có từ bông khoáng và 
bông thủy tinh, tấm sợi gỗ ép v.v... có cường độ, độ dẫn nhiệt và các tính chất 
khác rất khác nhau theo phương dọc và theo phương ngang thớ. 
Vật liệu có cấu trúc dạng lớp, như đá phiến ma, diệp thạch sét v.v... là vật 
liệu có tính dị hướng (tính chất khác nhau theo các phương khác nhau). 
Vật liệu hạt rời như cốt liệu cho bê tông, vật liệu dạng bột (xi măng, bột vôi 
sống) có các tính chất và công dụng khác nhau tùy theo thành phần độ lớn và 
trạng thái bề mặt hạt. 
 Cấu trúc vi mô của vật liệu có thể là cấu tạo tinh thể hay vô định hình. 
Cấu tạo tinh thể và vô định hình chỉ là hai trạng thái khác nhau của cùng một 
chất. Ví dụ oxyt silic có thể tồn tại ở dạng tinh thể thạch anh hay dạng vô định 
hình (opan). Dạng tinh thể có độ bền và độ ổn định lớn hơn dạng vô định hình. 
SiO2 tinh thể không tương tác với Ca(OH)2 ở điều kiện thường, trong khi đó 
SiO2 vô định hình lại có thể tương tác với Ca(OH)2 ngay ở nhiệt độ thường. 
Cấu tạo bên trong của các chất là cấu tạo nguyên tử, phân tử, hình dạng 
kích thước của tinh thể, liên kết nội bộ giữa chúng. Cấu tạo bên trong của các 
chất quyết định cường độ, độ cứng, độ bền nhiệt và nhiều tính chất quan trọng 
khác. 
Khi nghiên cứu các chất có cấu tạo tinh thể, người ta phải phân biệt chúng 
dựa vào đặc điểm của mối liên kết giữa các phần tử để tạo ra mạng lưới không 
gian. Tùy theo kiểu liên kết, mạng lưới này có thể được hình thành từ các 
nguyên tử trung hòa (kim cương, SiO2) các ion (CaCO3 , kim loại), phân tử 
(nước đá) . 
Liên kết cộng hóa trị được hình thành từ những đôi điện tử dùng chung, 
trong những tinh thể của các chất đơn giản (kim cương, than chì) hay trong các 
tinh thể của hợp chất gồm hai nguyên tố (thạch anh). Nếu hai nguyên tử giống 
nhau thì cặp điện tử dùng chung thuộc cả hai nguyên tử đó. Nếu hai nguyên tử 
có tính chất khác nhau thì cặp điện tử bị lệch về phía nguyên tố có tính chất á 
kim mạnh hơn, tạo ra liên kết cộng hóa trị có cực (H2O). Những vật liệu có liên 
kết dạng này có cường độ, độ cứng cao và rất khó chảy. 
4 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Liên kết ion được hình thành trong các tinh thể vật liệu mà các nguyên tử 
khi tương tác với nhau nhường điện tử cho nhau hình thành các ion âm và ion 
dương. Các ion trái dấu hút nhau để tạo ra phân tử. Vật liệu xây dựng có liên kết 
loại này (thạch cao, anhiđrit) có cường độ và độ cứng thấp, không bền nước, 
trong những loại VLXD thường gặp như canxit, fenspat với những tinh thể phức 
tạp gồm những tinh thể gồm cả liên kết cộng hóa trị và liên kết ion. Bên trong 
ion phức tạp là liên kết cộng hóa trị. Nhưng chính nó liên kết với Ca−23CO 2+ 
bằng liên kết ion (CaCO3) có cường độ khá cao. 
Liên kết phân tử được hình thành chủ yếu trong những tinh thể của các chất 
có liên kết cộng hóa trị. 
 Liên kết silicat là liên kết phức tạp, được tạo thành từ khối 4 mặt SiO4 liên 
kết với nhau bằng những đỉnh chung (những nguyên tử oxi chung) tạo thành 
mạng lưới không gian ba chiều với những tính chất đặc biệt cho VLXD. Điều đó 
cho phép coi chúng như là các polime vô cơ. 
1.1.3. Quan hệ giữa thành phần và tính chất 
Vật liệu xây dựng được đặc trưng bằng 3 thành phầ ... . 
Ngoài ra xi măng pooclăng hỗn hợp cũng được sử dụng để xây dựng các 
công trình bình thường khác giống như xi măng pooclăng thường. 
73 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Bảo quản : 
Xi măng pooclăng hỗn hợp cũng cần được bảo quản tốt để tránh ẩm. Kho 
chứa xi măng phải đảm bảo khô, sạch, cao có tường bao và mái che chắn, trong 
kho các bao xi măng không được xếp cao quá 10 bao, cách tường ít nhất 20 cm 
và riêng theo từng lô. 
Bảng 4 -3 
Mức Các chỉ tiêu 
PCB 30 PCB 40
1 - Cường độ nén, N/mm2, không nhỏ hơn 
 - 72 giờ ± 45 phút 14 18 
 - 28 ngày ± 2 giờ 30 40 
2 – Thời gian đông kết 
 - Bắt đầu, phút, không nhỏ hơn 45 45 
 - Kết thúc, giờ, không lớn hơn 10 10 
3 - Độ mịn 
 - Phần còn lại trên sàng 0,08mm; %, không lớn hơn 12 12 
 - Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp Blaine, cm2/g, 
không nhỏ hơn 2700 2700 
4 - Độ ổn định thể tích 
10 10 - Xác định theo phương pháp lơsatơlie, mm;%, không lớn hơn 
5 – Hàm lượng anhyđric sunfuric (SO3); %, không lớn hơn 3,5 3,5 
4.8. Các loại xi măng khác 
4.8.1. Xi măng pooclăng trắng 
Clinke của xi măng pooclăng trắng được sản xuất từ đá vôi và đất sét trắng 
(hầu như không có các oxit tạo màu như oxit sắt và oxit mangan), nung bằng 
nhiên liệu có hàm lượng tro bụi ít (dầu và khí đốt), khi nghiền tránh không để 
lẫn bụi sắt, thường dùng bi sứ để nghiền. 
Xi măng pooclăng trắng được chế tạo bằng cách nghiền mịn clinke của xi 
măng pooclăng trắng với lượng đá thạch cao cần thiết, có thể pha hoặc không 
pha phụ gia khác. 
Theo độ bền nén, xi măng pooclăng trắng được chia làm 3 mác: PCW25, 
PCW30; PCW40. Trong đó PCW ký hiệu xi măng pooclăng trắng, các trị số 25; 
30; 40 là giới hạn bền nén của các mẫu chuẩn sau 28 ngày đêm bảo dưỡng tính 
bằng N/mm2, xác định theo TCVN 4032 - 1985. 
Các chỉ tiêu cơ bản của xi măng pooclăng trắng theo TCVN 5691 - 2000 
quy định như bảng 4 - 4. 
Xi măng pooclăng trắng được dùng để chế tạo vữa trang trí, vữa granitô, 
sản xuất gạch hoa v.v... 
Xi măng màu được chế tạo bằng cách nghiền chung các chất tạo màu vô cơ 
với clinke xi măng trắng. 
Các tính chất cơ bản của xi măng màu cũng giống như tính chất của xi 
măng trắng. 
Xi măng màu được dùng để chế tạo vữa và bê tông trang trí. 
74 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Bảng 4 - 4 
Mức Tên chỉ tiêu 
PCW 25 PVW 30 PCW 40
1. Giới hạn bền nén, N/mm2, không nhỏ hơn 25 30 40 
2. Độ nghiền mịn 
 - Phần còn lại trên sàng 0,08mm; %, không lớn hơn 12 12 12 
 -Bề mặt riêng xác định theo phương pháp Blaine, 
cm2/g, không nhỏ hơn 2500 2500 2500 
3. Thời gian đông kết 
 - Bắt đầu, phút, không sớm hơn 45 45 45 
 - Kết thúc, giờ, không muộn hơn 10 10 10 
4. Độ ổn định thể tích, xác định theo phương pháp 
Lơsatơlie, mm, không lớn hơn 10 10 10 
4.8.2. Xi măng pooclăng puzolan 
Khái niệm 
Xi măng pooclăng puzolan được chế tạo bằng cách cùng nghiền mịn hỗn 
hợp clinke xi măng pooclăng với phụ gia hoạt tính puzolan và một lượng thạch 
cao cần thiết hoặc bằng cách trộn đều puzolan đã nghiền mịn với xi măng 
pooclăng. Tùy theo bản chất của phụ gia hoạt tính puzolan mà tỷ lệ pha vào 
clinke xi măng hoặc xi măng pooclăng được quy định từ 15 - 40% tính theo khối 
lượng xi măng pooclăng puzolan. 
Tính chất cơ bản 
Theo độ bền nén xi măng pooclăng puzolan được phân làm 3 mác PCPUZ20, 
PCPUZ30; PCPUZ40. 
Trong đó: PCPUZ: Là ký hiệu cho xi măng pooclăng puzolan. 
Các trị số 20 , 30 , 40 là giới hạn bền nén của mẫu chuẩn sau 28 ngày đêm 
dưỡng hộ và được tính bằng N/mm2, xác định theo TCVN 4032 - 1985. 
Xi măng pooclăng puzolan phải đảm bảo các yêu cầu theo TCVN 4033 
- 1995 quy định như bảng 4 - 5.Tính chất cơ bản 
Theo độ bền nén xi măng pooclăng puzolan được phân làm 3 mác PCPUZ20, 
PCPUZ30; PCPUZ40. 
Trong đó: PCPUZ: Là ký hiệu cho xi măng pooclăng puzolan. 
Các trị số 20 , 30 , 40 là giới hạn bền nén của mẫu chuẩn sau 28 ngày đêm 
dưỡng hộ và được tính bằng N/mm2, xác định theo TCVN 4032 - 1985. 
Xi măng pooclăng puzolan phải đảm bảo các yêu cầu theo TCVN 4033 - 
1995 quy định như bảng 4 - 5. 
Xi măng pooclăng puzolan khi thủy hóa tỏa ra một lượng nhiệt ít hơn so 
với ximăng pooclăng và khả năng chống ăn mòn cũng tốt hơn. 
Sử dụng và bảo quản 
Sử dụng: Do những tính chất trên nên xi măng pooclăng puzolan được sử 
dụng cho các công trình trong nước như hải cảng, kênh mương, đập nước, ngoài 
ra còn dùng xi măng pooclăng puzolan cho những công trình có kết cấu khối 
lượng lớn vì nó tỏa nhiệt ít. 
75 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Bảo quản: Giống như xi măng pooclăng thường, xi măng pooclăng puzolan 
cũng được cần bảo quản tốt để chống ẩm, hạn chế mức độ giảm cường độ. 
Bảng 4 - 5 
Mức Tên chỉ tiêu PCPUZ 20 PCPUZ 30 PCPUZ 40 
1 - Giới hạn bền nén, N/mm2 không nhỏ hơn 
- Sau 7 ngày đêm 13 18 25 
- Sau 28 ngày 20 30 40 
2 - Độ nghiền mịn 
- Phần còn lại trên sàng có kích thước lỗ 
0,08mm;%, không lớn hơn 15 15 15 
- Bề mặt riêng xác định theo phương pháp 
Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn 2600 2600 2600 
3 - Thời gian đông kết 
- Bắt đầu, phút, không sớm hơm 45 45 45 
- Kết thúc, giờ, không muộn hơn 10 10 10 
4 - Độ ổn định thể tích, xác định theo 
phương pháp LơSatơlie, mm, không lớn hơn 10 10 10 
4.8.3. Xi măng pooclăng bền sunfat 
Sản xuất 
Xi măng pooclăng bền sunfat là sản phẩm được nghiền mịn từ clinke xi 
măng pooclăng bền sunfat với thạch cao. 
Clinke xi măng pooclăng bền sunfat được sản xuất như clinke xi măng 
pooclăng nhưng thành phần khoáng vật được quy định chặt chẽ hơn, đặc biệt là 
phải hạn chế thành phần C3A (bảng 4 - 6). 
Bảng 4 - 6 
Mức , % 
Bền sunfat thường Bền sunfat cao Tên chỉ tiêu 
PCS 30 PCS 40 PCHS 30 PCHS 40 
- Hàm lượng magie oxit 
(MgO), không lớn hơn 5 5 5 5 
- Hàm lương sắt oxit (Fe2O3), 
không lớn hơn 6 6 - - 
- Hàm lượng silic ôxit (SiO2), 
không nhỏ hơn 20 20 - - 
- Hàm lượng anhyđrit sunfuric 
(SO3), không lớn hơn 
3 3 2,3 2,3 
- Hàm lượng tri canxi aluminat 
(C3A), không lớn hơn 
8 8 5 5 
- Tổng hàm lượng khoáng 
(C4AF +2C3A), không lớn hơn 
- - 25 25 
- Tổng hàm lượng khoáng (C3S 
+ C3A), không lớn hơn 
58 58 - - 
76 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Tính chất cơ bản 
Xi măng pooclăng bền sunfat gồm hai nhóm : 
Xi măng pooclăng bền sunfat thường : PCS 30; PCS 40. 
Xi măng pooclăng bền sunfat cao : PCHS 30; PCHS 40. 
Trong đó: PCS: Là ký hiệu xi măng pooclăng bền sunfat. 
Các trị số 30, 40, là giới hạn bền nén của mẫu chuẩn sau 28 ngày dưỡng hộ, 
tính bằng N/mm2 và xác định theo TCVN 4032-1985. 
Chất lượng của ximăng pooclăng bền sunfat phải đảm bảo các yêu cầu theo 
TCVN 6067 - 1995 quy định như bảng 4 - 7. 
Bảng 4- 7 
Mức , % 
Bền sunfat thường Bền sunfat cao Tên chỉ tiêu 
PCS 30 PCS 40 PCHS 30 PCHS 40 
1-Độ nở sunfat sau 14 ngày; %, 
không lớn hơn - - 0,040 0,040 
2-Giới hạn bền nén, N/mm2, không 
nhỏ hơn 
 - Sau 3 ngày 11 14 11 14 
 - Sau 28 ngày 30 40 30 40 
3 - Độ nghiền mịn 
 - Phần còn lại trên sàng kích thước 
lỗ 0,08 mm; % không lớn hơn 15 12 15 12 
 - Bề mặt riêng xác định theo 
phương pháp Blaine, cm2, không 
nhỏ hơn 
2500 2800 2500 2800 
4 - Thời gian đông kết 
 - Bắt đầu, phút, không sớm hơn 45 45 45 45 
 - Kết thúc, phút, không muộn hơn 375 375 375 375 
Ximăng pooclăng bền sunfat tỏa nhiệt ít hơn và khả năng chống ăn mòn 
sunfat tốt hơn xi măng pooclăng thường. 
Sử dụng và bảo quản 
Sử dụng: Xi măng pooclăng bền sunfat được sử dụng tốt nhất cho các công 
trình xây dựng trong môi trường xâm thực sunfat, ngoài ra cũng có thể dùng để 
xây dựng các công trình trong môi trường khô, môi trường nước ngọt, v.v... 
Bảo quản: Xi măng pooclăng bền sunfat phải được bảo quản giống như các 
loại xi măng pooclăng thường để chống ẩm. 
4.8.4. Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt 
Khái niệm 
Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt là sản phẩm nghiền mịn từ clinke của xi 
măng pooclăng ít tỏa nhiệt với thạch cao. 
77 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Clinke xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt được sản xuất như clinke thường 
nhưng thành phần hóa, khoáng được quy định ở TCVN 6069-1995 (bảng 4 - 8). 
Bảng 4 - 8 
Loại xi măng Tên chỉ tiêu PCLH30A PCLH30 PCLH40 
1-Hàm lượng anhyđric sunfuric (SO3); %,
không lớn hơn 2,3 - - 
2-Hàm lượng khoáng C3S; %, không lớn hơn 35 - - 
3-Hàm lượng khoáng C2S ; %, không nhỏ hơn 40 - - 
4-Hàm lượng khoáng C3A ; %, không lớn hơn 7 - - 
Tính chất cơ bản 
Xi măng ít tỏa nhiệt là tên gọi chung cho loại xi măng tỏa nhiệt ít và tỏa 
nhiệt vừa. 
Tùy theo nhiệt thủy hóa và cường độ chịu nén, xi măng pooclăng ít tỏa 
nhiệt được phân ra làm ba loại: PCLH30A, PCLH30, PCLH40. 
Trong đó: - PCLH30A là ký hiệu của xi măng pooclăng tỏa nhiệt ít với giới 
hạn bền nén sau 28 ngày dưỡng hộ, không nhỏ hơn 30 N/mm2. 
- PCLH30; PCLH40 là ký hiệu của xi măng pooclăng tỏa nhiệt vừa với giới 
hạn bền nén sau 28 ngày dưỡng hộ, không nhỏ hơn 30 N/mm2 và 40 N/mm2. 
Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt được quy định 
ở TCVN 6069 - 1995 như bảng 4 - 9. 
Bảng 4 - 9 
Loại xi măng Tên chỉ tiêu PCLH30A PCLH30 PCLH40 
 1. Nhiệt thủy hóa, Cal/g, không lớn hơn 
 - Sau 7 ngày 60 70 70 
 - Sau 28 ngày 70 80 80 
2. Giới hạn bền nén, N/mm2 không nhỏ hơn 
 - Sau 7 ngày 18 21 28 
 - Sau 28 ngày 30 30 40 
3. Độ mịn 
 - Phần còn lại trên sàng 0,08mm; %, 
không lớn hơn 15 15 15 
 - Bề mặt riêng, xác định theo phương 
pháp Blaine, cm2/g, không nhỏ hơn 2500 2500 2500 
4. Thời gian đông kết 
 - Bắt đầu, phút, không sớm hơn 45 45 45 
 - Kết thúc, giờ, không muộn hơn 10 10 10 
5. Độ ổn định thể tích, xác định theo 
phương pháp Lơsatơlie, mm, không lớn hơn 10 10 10 
78 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Sử dụng và bảo quản 
Sử dụng: Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt được sử dụng để thi công các công 
trình 
xây dựng thủy điện, thủy lợi, giao thông, v.v... công trình có thể tích bê tông 
khối lớn. 
Bảo quản: Xi măng pooclăng ít tỏa nhiệt phải bảo quản giống như các loại 
xi măng pooclăng thường để chống ẩm. 
4.8.5. Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao 
Khái niệm 
Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao được sản xuất bằng cách cùng nghiền mịn 
hỗn hợp clinke xi măng pooclăng với xỉ hạt lò cao và một lượng thạch cao cần 
thiết hoặc bằng cách trộn thật đều xỉ hạt lò cao đã nghiền mịn với xi măng 
pooclăng. Hàm lượng sử dụng pha trộn bằng 20 - 60% khối lượng xi măng. 
Xỉ hạt lò cao là loại xỉ thu được khi luyện gang và được làm lạnh nhanh tạo 
thành dạng hạt nhỏ, xỉ này chứa nhiều các ôxit như: Al2O3; SiO2; CaO; MgO; 
TiO2; v.v... 
Tính chất cơ bản 
Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao có hàm lượng CaO tự do thấp nên bền hơn 
xi măng pooclăng thường, lượng nhiệt tỏa ra khi rắn chắc cũng nhỏ hơn 2 - 2,5 
lần. 
Theo cường độ chịu nén xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao được chia làm 5 
mác : PC20; PC25; PC30; PC35; PC40. 
Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao được quy 
định trong TCVN 4316 - 1986 (bảng 4-10). 
Bảng 4 -10 
Mác xi măng Tên chỉ tiêu PC 20 PC 25 PC 30 PC 35 PC 40
1.Giới hạn bền nén sau 28 ngày đêm, 
N/mm2, không nhỏ hơn. 20 25 30 35 40 
2.Giới hạn bền uốn sau 28 ngày đêm, 
N/mm2, không nhỏ hơn 3,5 4,5 5,5 6,0 6,5 
3.Thời gian đông kết 
 - Bắt đầu, phút, không sớm hơn 45 45 45 45 45 
 - Kết thúc, giờ, không muộn hơn 10 10 10 10 10 
4.Tính ổn định thể tích. 
 -Thử theo phương pháp mẫu bánh đa. Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt 
 -Thử theo phương pháp Lơsatơle, 
mm, không lớn hơn. 10 10 10 10 10 
5.Độ mịn 
 -Phần còn lại trên sàng 0,08mm,%, 
không lớn hơn. 15 15 15 15 15 
79 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Công dụng và bảo quản 
Do lượng nhiệt tỏa ra ít nên xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao được sử dụng 
để xây dựng các công trình có thể tích bê tông khối lớn. Ngoài ra xi măng này 
còn được sử dụng để xây dựng các loại công trình khác như xi măng pooclăng 
thường. 
Xi măng pooclăng xỉ hạt lò cao cần được bảo quản tốt để tránh ẩm như các 
loại xi măng khác. Kho chứa xi măng phải đảm bảo khô, sạch, cao, có tường 
bao, có mái che chắn, trong kho xi măng các bao không được xếp cao quá 10 
bao, cách tường ít nhất 20cm và riêng từng lô. 
4.8.6. Xi măng aluminat 
Khái niệm 
Xi măng aluminat có đặc tính là cường độ cao và rắn chắc rất nhanh. Nó 
được sản xuất bằng cách nghiền clinke chứa aluminat canxi thấp kiềm 
CaO.Al2O3 là chất quyết định tính rắn nhanh và các tính chất khác của xi măng 
aluminat. Trong xi măng còn chứa tỷ lệ nhỏ các aluminat canxi khác như 
CaO.2Al O2 3, 2CaO.Al2O3.SiO2 và một ít khoáng belit (C2S). 
Để sản xuất xi măng aluminat thường dùng đá vôi và đá vôi giàu nhôm 
(Al2O3.nH2O) như quặng bauxit. Hỗn hợp nguyên liệu được nung đến nhiệt độ 
kết khối (1300oC) hoặc nhiệt độ chảy (1400oC). Clinke xi măng aluminat rất khó 
nghiền nên tốn năng lượng, bauxit lại hiếm, đắt nên giá thành xi măng khá cao. 
Để sản xuất có thể dùng phế liệu của công nghiệp sản xuất nhôm. 
Tính chất cơ bản 
Xi măng aluminat có cường độ cao chỉ khi nó rắn chắc trong điều kiện 
nhiệt độ ôn hoà (không lớn hơn 25oC). Vì vậy xi măng không nên dùng cho bê 
tông khối lớn và không nên gia công nhiệt ẩm. 
Ở nhiệt độ thường (< 25oC), trong khi rắn chắc xi măng tạo ra chất có 
cường độ cao : 2(CaO.Al O2 3) + 11H2O = 2CaO.Al O2 3.8H2O + 2Al(OH)3. 
Còn nếu ở nhiệt độ cao hơn (25 - 30oC) nó lại tạo thành 3CaO.Al2O3.6H2O, 
phát sinh nội ứng suất làm cường độ của xi măng giảm đến 2 lần. 
Mác của xi măng aluminat được xác định ở độ tuổi 3 ngày như sau: 400; 
500 và 600 (xi măng poolăng thường phải sau 28 ngày mới đạt được mác như 
vậy). 
Yêu cầu về thời gian bắt đầu đông kết : không nhỏ hơn 30 phút; đông kết 
xong : không muộn hơn 12 giờ. Lượng nhiệt phát ra khi rắn chắc lớn hơn xi 
măng pooclăng thường 1,5 lần. 
Trong đá xi măng (nếu rắn chắc ở nhiệt độ thích hợp) thường không có 
Ca(OH)2 và C A.6H3 2O nên nó bền hơn trong một số môi trường, nhưng không 
bền trong môi trường kiềm và môi trường axit. Vì vậy không nên dùng lẫn xi 
măng aluminat với xi măng pooc lăng thường và vôi. 
Công dụng 
Xi măng aluminat được sử dụng để chế tạo bê tông, vữa rắn nhanh và chịu 
nhiệt, chế tạo xi măng nở. 
80 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
4.8.7. Xi măng nở 
Xi măng nở là loại chất kết dính tổ hợp của một số chất kết dính hoặc của 
nhiều loại ximăng. Có nhiều thành phần gây nở, nhưng hiệu quả nhất là 
3CaO.Al O2 3.3CaSO4.31H2 O. 
Xi măng nở chống thấm nước là chất kết dính rắn nhanh. Nó được sản 
xuất bằng cách trộn lẫn xi măng aluminat (70%), thạch cao (20%) và 
hyđroaluminat canxi cao kiềm (10%). 
Xi măng pooclăng nở chống thấm nước cũng là chất kết dính trong nước, 
được chế tạo bằng cách nghiền chung clinke của xi măng poolăng (58 – 63%), xỉ 
hoặc clinke aluminat (5-7%), xỉ lò cao hoạt hóa hoặc các phụ gia hoạt tính khác 
(23 – 28%). Nó rắn nhanh trong điều kiện dưỡng hộ hơi ngắn, có độ đặc và tính 
chống thấm nước cao, có khả năng nở trong nước và trong không khí. 
81 
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -