Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7572-21:2018 về Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 21: Xác định chỉ số methylen xanh quy định phương pháp xác định trị số methylen xanh của phần hạt mịn trong cốt liệu cho bê tông và vữa, nhằm đánh giá sự hiện diện và hàm lượng của các khoáng vật sét có hại trong cát.

Dưới đây là nội dung tóm tắt chi tiết các điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này:

• Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định chỉ số methylen xanh (ký hiệu là MB) của phần hạt mịn có kích thước từ 0 mm đến 2 mm hoặc từ 0 mm đến 0,15 mm (hoặc 0,075 mm) trong cốt liệu thiên nhiên hoặc cốt liệu nghiền dùng để chế tạo bê tông và vữa.
• Phương pháp thử này giúp đánh giá chất lượng của cát thông qua việc xác định mức độ ảnh hưởng của các tạp chất dạng sét (đặc biệt là các khoáng vật sét có hoạt tính cao như smectite, montmorillonite) đối với tính chất của hỗn hợp bê tông và vữa.

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần sử dụng kết hợp với các tài liệu viện dẫn quan trọng sau đây. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu, đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất:

• TCVN 7572-1: Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 1: Lấy mẫu.
• TCVN 7572-2: Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử - Phần 2: Xác định thành phần hạt.
• Các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành về nước dùng cho phân tích thí nghiệm và các yêu cầu kỹ thuật đối với hóa chất tinh khiết phòng thí nghiệm.

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa cốt lõi phục vụ cho quá trình thử nghiệm và đọc kết quả:

• Chỉ số methylen xanh (Methylene Blue Value - MB): Là lượng phẩm màu xanh methylen bị hấp phụ bởi các hạt sét và các hạt mịn trong 1 kg mẫu thử cốt liệu mịn, được biểu thị bằng gam trên kilôgam (g/kg).
• Hạt mịn (Fines): Là phần cốt liệu lọt qua sàng có kích thước mắt lưới quy định (thường là sàng 0,15 mm hoặc 0,075 mm tùy theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể của từng loại cốt liệu).
• Huyền phù (Suspension): Hỗn hợp gồm các hạt cốt liệu mịn phân tán đều trong nước cất để chuẩn bị cho quá trình chuẩn độ bằng dung dịch xanh methylen.

Phương pháp xác định chỉ số methylen xanh dựa trên nguyên lý hấp phụ hóa lý của các khoáng vật sét đối với chất màu hữu cơ:

• Một lượng mẫu thử cốt liệu mịn được phân tán trong nước cất để tạo thành dung dịch huyền phù đồng nhất.
• Dung dịch xanh methylen có nồng độ xác định được thêm dần từng lượng nhỏ (từng mililít) vào huyền phù cốt liệu dưới sự khuấy trộn liên tục bằng máy khuấy cơ học.
• Sau mỗi lần thêm dung dịch xanh methylen, tiến hành thử nghiệm vết (halo test) bằng cách dùng đũa thủy tinh lấy một giọt huyền phù nhỏ lên giấy lọc chuyên dụng.
• Khi các hạt sét trong mẫu chưa hấp phụ bão hòa xanh methylen, giọt huyền phù trên giấy lọc sẽ tạo ra một tâm màu xanh đậm chứa các hạt sét bị nhuộm màu, xung quanh là một vòng nước loang không màu.
• Quá trình chuẩn độ kết thúc khi xuất hiện một vòng màu xanh nhạt (vòng hào quang) bao quanh tâm màu xanh đậm trên giấy lọc và vòng màu xanh nhạt này duy trì ổn định trong một khoảng thời gian quy định (thường là 5 phút). Điều này chứng tỏ toàn bộ các khoáng vật sét đã hấp phụ bão hòa và lượng xanh methylen dư thừa bắt đầu khuếch tán ra ngoài.
• Dựa vào tổng thể tích dung dịch xanh methylen đã tiêu tốn để đạt đến điểm tương đương, tiến hành tính toán chỉ số MB của mẫu cốt liệu.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7572-21:2018 có hiệu lực kể từ ngày ban hành, thay thế hoặc bổ sung cho các phương pháp đánh giá hàm lượng sét bằng phương pháp gạn rửa truyền thống, mang lại độ chính xác cao hơn trong việc kiểm soát chất lượng vật liệu xây dựng.