Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11971:2018 về Vữa cho cáp dự ứng lực được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2018, do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn, quy định các yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với hỗn hợp vữa và vữa đã đóng rắn dùng để bơm vào các ống chứa cáp của kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại vữa gốc xi măng sử dụng trong thi công cáp dự ứng lực căng sau. Đối tượng áp dụng bao gồm các chủ đầu tư, nhà thầu thi công, đơn vị tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát và các phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng thực hiện việc kiểm định chất lượng vật liệu vữa bơm cáp dự ứng lực tại Việt Nam.

Các thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

• Vữa cho cáp dự ứng lực (Grout for prestressing tendons): Là hỗn hợp đồng nhất gồm xi măng, nước, có thể có thêm phụ gia và cốt liệu mịn, được thiết kế để bơm đầy vào các ống chứa cáp nhằm bảo vệ cáp chống ăn mòn và truyền lực bám dính.
• Độ chảy (Fluidity): Chỉ số đo tính công tác của hỗn hợp vữa, đặc trưng cho khả năng lưu động và điền đầy của vữa trong ống chứa cáp dưới áp lực bơm.
• Độ tách nước (Bleeding): Hiện tượng nước tự do tách ra khỏi hỗn hợp vữa sau khi trộn và tích tụ lại ở bề mặt hoặc các khoảng trống trong ống chứa cáp.

Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu thành phần

Vật liệu sử dụng để chế tạo vữa cho cáp dự ứng lực phải đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt nhằm đảm bảo tính năng của vữa sau khi đóng rắn:

• Xi măng: Phải sử dụng xi măng Portland đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 2682 hoặc TCVN 6260. Không được sử dụng xi măng có chứa các thành phần gây hại cho cáp thép dự ứng lực.
• Nước trộn: Phải là nước sạch, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của nước dùng cho bê tông và vữa theo quy định hiện hành, đặc biệt hàm lượng ion clo phải cực kỳ hạn chế để tránh gây ăn mòn cáp.
• Phụ gia: Có thể sử dụng các loại phụ gia hóa học, phụ gia khoáng nhằm cải thiện độ chảy, giảm lượng nước yêu cầu, chống co ngót hoặc trương nở nhẹ. Phụ gia không được chứa các chất ăn mòn cốt thép như clorua, nitrat, sunfat.

Yêu cầu kỹ thuật đối với hỗn hợp vữa và vữa đã đóng rắn

Tiêu chuẩn quy định chi tiết các chỉ tiêu kỹ thuật bắt buộc đối với vữa bơm cáp dự ứng lực bao gồm:

• Độ chảy ban đầu và sau 30 phút: Phải nằm trong giới hạn cho phép tùy thuộc vào phương pháp thử (sử dụng phễu đo độ chảy hình nón). Độ chảy phải đảm bảo vữa dễ dàng bơm đầy vào mọi góc ngách của ống chứa cáp mà không bị tắc nghẽn.
• Độ tách nước và độ thu nước: Lượng nước tách ra sau 3 giờ không được vượt quá tỷ lệ phần trăm quy định để tránh tạo ra các khoảng trống chứa nước và khí trong ống cáp, gây nguy cơ ăn mòn thép. Vữa phải có khả năng tự thu hồi lượng nước đã tách sau 24 giờ.
• Sự thay đổi thể tích (Độ nở hoặc độ co): Vữa phải có độ nở mềm hoặc nở cứng nhẹ để điền đầy hoàn toàn ống chứa cáp, tuyệt đối không được co ngót sau khi đóng rắn.
• Thời gian đông kết: Thời gian bắt đầu đông kết phải đủ dài (thường tối thiểu là 3 giờ) để đảm bảo quá trình bơm vữa diễn ra liên tục và an toàn, nhưng không được quá chậm ảnh hưởng đến tiến độ thi công.
• Cường độ nén: Cường độ nén ở tuổi 7 ngày và 28 ngày phải đạt giá trị tối thiểu theo thiết kế (thường không nhỏ hơn 30 MPa ở 7 ngày và 40 MPa ở 28 ngày) để đảm bảo khả năng truyền lực bám dính tốt giữa cáp và kết cấu bê tông.

Phương pháp thử nghiệm và kiểm tra chất lượng

Để đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của vữa, tiêu chuẩn hướng dẫn áp dụng các phương pháp thử nghiệm chuẩn hóa:

• Xác định độ chảy bằng phễu hình nón theo các tiêu chuẩn viện dẫn tương ứng.
• Xác định độ tách nước và độ nở bằng phương pháp ống đong thủy tinh hoặc phương pháp bọc màng lọc.
• Xác định thời gian đông kết bằng thiết bị kim Vicat cải tiến phù hợp cho vữa lỏng.
• Xác định cường độ nén trên các mẫu thử kích thước tiêu chuẩn (mẫu lập phương hoặc mẫu lăng trụ) được bảo dưỡng trong điều kiện tiêu chuẩn.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11971:2018 có hiệu lực kể từ ngày ban hành công bố. Việc áp dụng tiêu chuẩn này giúp chuẩn hóa chất lượng vật liệu vữa bơm cáp, nâng cao tuổi thọ và độ an toàn chịu lực cho các công trình cầu đường, nhà cao tầng và các kết cấu bê tông dự ứng lực khác tại Việt Nam.