Cát xây dựng có bốn nhóm ứng dụng chính trong công trình
Cát xây dựng là cốt liệu mịn (kích thước hạt <5mm) được dùng trong trộn bê tông, làm vữa xây tô trát, lấp hố móng sau thi công và san lấp mặt bằng. Mỗi ứng dụng yêu cầu chỉ tiêu chất lượng khác nhau, không thể dùng cùng một loại cát cho tất cả mục đích.
1. Ứng dụng trong bê tông
Cát trộn bê tông cần modun độ mịn Mk ≥2,0 (TCVN 7570:2006), hàm lượng bụi bùn sét ≤3%, Cl⁻ ≤0,05% và SO₄²⁻ ≤1%. Cát sông có Mk 2,0–3,0, ít tạp chất, phù hợp cho BT M150–M300. Cát nhân tạo nghiền từ đá cứng có hạt góc cạnh, bám xi măng tốt hơn, dùng được cho BT M250–M400. Cát biển phải rửa Cl⁻ xuống <0,05% trước khi dùng, nếu không sẽ ăn mòn cốt thép.
Khối lượng thể tích cát cho bê tông cần đạt 1.400–1.700 kg/m³. Lượng cát trong 1m³ BT M200 khoảng 700–750 kg, BT M150 khoảng 750–800 kg. Tỉ lệ N/X giảm xuống khi dùng cát có Mk cao hơn (cát thô), giúp tăng cường độ bê tông.
2. Ứng dụng trong vữa xây và tô trát
Vữa xây gạch dùng cát có Mk 1,5–2,5, bụi bùn sét ≤10%. Vữa tô trát thông thường cần cát Mk 1,5–2,0, hạt mịn hơn giúp bề mặt phẳng mịn. Vữa trát cao cấp (tường nội thất, đá rửa, ốp lát) yêu cầu bụi bùn sét ≤5% để tăng độ bám dính và hạn chế nứt. Cát đen (cát đồng bằng) thường dùng cho vữa xây do giá thấp, cát vàng hạt đều dùng cho tô trát cần chất lượng cao hơn.
3. Ứng dụng lấp hố móng và rãnh kỹ thuật
Cát lấp được đổ vào hố móng, hố ga, rãnh cáp, rãnh thoát nước sau khi thi công xong kết cấu bên trong. Yêu cầu chính là đầm chặt được, thoát nước tốt và không lún sụt theo thời gian. Cát có thành phần hạt đa dạng (cát hỗn hợp) lèn chặt dễ hơn cát đồng đều. Độ đầm chặt yêu cầu thường K≥0,90–0,95 (hệ số đầm chặt) tùy vị trí công trình.
4. Ứng dụng san lấp mặt bằng
Cát san nền được rải và lu lèn để tạo nền đất ổn định trước khi thi công móng hoặc sàn tầng trệt. Khác với cát lấp (đổ vào khoảng trống có sẵn), cát san nền trải trên diện rộng, cần lu chặt nhiều lớp, mỗi lớp không quá 20–30cm. Tiêu chuẩn độ chặt đắp nền thường yêu cầu K≥0,90–0,95 theo TCVN 9436:2012 hoặc TCVN 4447:2012.
Lựa chọn cát theo ứng dụng
| Ứng dụng | Mk yêu cầu | Bụi bùn sét tối đa | Cl⁻ tối đa |
|---|---|---|---|
| Bê tông kết cấu | ≥2,0 | ≤3% | ≤0,05% |
| Vữa xây thông thường | 1,5–2,5 | ≤10% | Không yêu cầu nghiêm ngặt |
| Vữa tô trát cao cấp | 1,5–2,0 | ≤5% | ≤0,05% |
| Lấp hố móng, rãnh | Không yêu cầu | ≤15% | Không yêu cầu |
| San lấp mặt bằng | Không yêu cầu | ≤20% | Không yêu cầu |
Lưu ý khi chọn cát
Cát tạp chất hữu cơ cao (màu vàng nâu đậm khi thử dung dịch NaOH) không dùng cho bê tông kết cấu vì làm chậm đông kết xi măng. Cát bụi sét cao làm tăng lượng nước trộn, giảm cường độ bê tông và gây nứt vữa trát sau khi khô. Phương pháp thử cát theo TCVN 7572:2006 gồm rây sàng (phần 2), bụi bùn sét (phần 8), Cl⁻ (phần 15), tạp chất hữu cơ (phần 9).