Cát xây dựng là gì?
Cát xây dựng là cốt liệu mịn có cỡ hạt từ 0,075 mm đến 4,75 mm, được dùng làm thành phần cốt liệu trong bê tông xi măng, vữa xây, vữa trát và nhiều ứng dụng xây dựng khác. Cát chiếm khoảng 25–35% thể tích bê tông thông thường, lấp đầy khoảng rỗng giữa các hạt đá dăm và giúp điều chỉnh độ dẻo của hỗn hợp. Chất lượng cát — đặc biệt hàm lượng bùn sét và mô đun độ lớn — ảnh hưởng trực tiếp đến mác bê tông và chất lượng vữa.
Phân loại cát xây dựng
Có nhiều cách phân loại cát, nhưng theo đặc tính khoáng vật học và nguồn gốc là phổ biến nhất trong thực tế xây dựng Việt Nam.
Cát vàng (cát thạch anh)
Cát vàng là loại cát sông có hàm lượng SiO₂ (thạch anh) cao, thường trên 80%. Màu vàng hoặc trắng ngà đặc trưng do thành phần khoáng vật. Đây là loại cát tốt nhất cho bê tông vì sạch, ít bụi sét, mô đun độ lớn thường đạt Mx = 2,0–2,8. Cát vàng sông Lô, sông Hồng (miền Bắc), sông Đồng Nai (miền Nam) là các nguồn nổi tiếng.
- Hàm lượng SiO₂: ≥ 80%
- Mô đun độ lớn Mx: thường 2,0–3,0
- Hàm lượng bùn sét: thường ≤ 2% (tự nhiên)
- Ứng dụng: bê tông mọi mác, vữa xây, vữa trát
Cát đen (cát mỏ, cát phi thạch anh)
Cát đen có màu xám đến đen sẫm do chứa nhiều khoáng vật phi thạch anh như feldspar, mica và khoáng vật sắt. Thường khai thác từ mỏ sa khoáng hoặc lòng suối có đá mẹ là basalt/andesite. Cát đen thường có mô đun độ lớn thấp hơn và hàm lượng bụi mịn cao hơn cát vàng.
- Ứng dụng chủ yếu: vữa xây, vữa trát (không dùng cho bê tông cường độ cao)
- Lưu ý: kiểm tra hàm lượng mica — mica > 2% làm giảm cường độ bê tông và độ bền vữa trát
- Thường có giá tham khảo thấp hơn cát vàng
Cát nghiền (manufactured sand, M-sand)
Cát nghiền được sản xuất từ đá cứng (granite, basalt, limestone) nghiền nhỏ đến cỡ cát. Xu hướng ngày càng phổ biến do cát tự nhiên đang cạn kiệt. Hạt góc cạnh hơn cát sông, mô đun độ lớn Mx có thể điều chỉnh theo yêu cầu, nhưng thường có nhiều hạt dẹt và bụi đá (fines) hơn.
- Ưu điểm: cấp phối có thể kiểm soát; không phụ thuộc nguồn cát sông; Mx cao, tốt cho bê tông cường độ cao
- Nhược điểm: hàm lượng bụi đá (MB value) cao, cần điều chỉnh lượng nước trộn; giá sản xuất cao hơn cát sông
- Tiêu chuẩn tham chiếu: IS 383:2016 (Ấn Độ), BS EN 12620 (châu Âu)
Cát biển
Cát biển khai thác từ vùng ven biển hoặc đáy biển, thường có hàm lượng ion clorua (Cl⁻) rất cao do ngâm trong nước biển. Cl⁻ gây ăn mòn cốt thép nhanh chóng. Nếu muốn dùng cát biển cho bê tông cốt thép, bắt buộc phải rửa nhiều lần bằng nước ngọt cho đến khi hàm lượng Cl⁻ ≤ 0,05% (TCVN 7570).
- Hàm lượng Cl⁻ tự nhiên: 0,1–1,0% (vượt xa giới hạn cho phép)
- Sau rửa đạt yêu cầu: có thể dùng cho bê tông thường nhưng không khuyến khích cho bê tông dự ứng lực
- Hạt thường tròn và đều, Mx = 1,0–2,0 (thường mịn)
Chỉ tiêu kỹ thuật cát theo TCVN 7570
| Chỉ tiêu | Bê tông thường | Bê tông cường độ cao |
|---|---|---|
| Mô đun độ lớn Mx | 1,5 – 3,3 | ≥ 2,5 |
| Hàm lượng bùn sét | ≤ 3% | ≤ 1% |
| Hàm lượng hữu cơ | Màu vàng nhạt (đạt) | Màu vàng nhạt (đạt) |
| Ion clorua Cl⁻ | ≤ 0,05% | ≤ 0,05% |
| Muối sunfat SO₃ | ≤ 1% | ≤ 1% |
Câu hỏi thường gặp
- Cát vàng và cát đen có thể trộn lẫn không?
- Có thể, nhưng cần tính lại Mx hỗn hợp và thử lại hàm lượng bùn sét. Kết hợp hai loại cát đôi khi cải thiện cấp phối tổng thể nếu một loại quá thô và một loại quá mịn.
- Cát có cần rửa trước khi dùng không?
- Nếu hàm lượng bùn sét vượt giới hạn TCVN 7570, cần rửa bằng nước sạch rồi thử lại. Với cát sông sạch từ nguồn đạt chuẩn, không cần rửa thêm.
- Một khối cát nặng bao nhiêu?
- Khối lượng thể tích xốp của cát xây dựng thông thường khoảng 1.450–1.650 kg/m³ tùy độ ẩm và cỡ hạt.