Độ chống thấm của vữa ít được quan tâm, các tiêu chuẩn Việt Nam về vữa [1, 2] cũng không đề cập đến độ chống thấm trong phần yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử. Trong thực tế vữa thường chịu áp lực nước lớn như bê tông, nhưng lớp vữa lại thường mỏng (1-3cm), nên nhiều khi chỉ một áp lực nước không lớn cũng làm nước thấm qua lớp vữa. Trong nhiều trường hợp vữa cũng có yêu cầu chống thấm và chống ẩm để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và mỹ quan của công trình, như vữa trát mặt ngoài tường, vữa trát bể nước, đặc biệt đối với bể nước ngầm, vữa trát mặt ngoài kết cấu bê tông ở trong nước hoặc dưới đất, tiếp xúc với nước ngầm để chống thấm, chống ăn mòn bê tông và bê tông cốt thép. Bê tông hạt nhỏ (không có cốt liệu lớn) có thể coi là loại vữa dùng cho kết cấu xi măng lưới thép với lớp bảo vệ có chiều dầy rất nhỏ (khoảng 5mm) hoặc các kết cấu thành mỏng khác, có yêu cầu chống thấm cao khi tiếp xúc với môi trường nước; nếu không nước sẽ thấm qua lớp bảo vệ mỏng để tiếp cận với cốt thép hoặc sợi thép gây ăn mòn rất nguy hiểm.

Theo tài liệu của Trung Quốc [3], phân ra hai loại vữa theo khả năng chống thấm như sau:

- Vữa không chống thấm nước có độ chống thấm nhỏ hơn 2 atm;

- Vữa chống thấm có độ chống thấm nước bằng và lớn hơn 2atm.

Giống như bê tông, độ chống thấm của vữa cũng được biểu thị bằng áp lực tối đa để nước thấm qua mẫu vữa dầy 2cm. Cách phân loại này cũng được đưa vào các tài liệu [4, 5, 6].
Giống như đối với bê tông chống thấm của vữa cũng phụ thuộc vào thành phần vữa và các tính chất của nguyên vật liệu sản xuất vữa.

Theo tài liệu [6] khi thí nghiệm độ chống thấm nước của vữa, lúc đầu cho mẫu chịu áp lực nước 0,5atm, sau 1 giờ tăng lên đến 1atm, sau 2 giờ tăng lên 1,5atm, sau 3 giờ tăng lên 2atm, rồi giữ nguyên áp lực đó trong 24 giờ nữa. Nếu nước không thấm qua mẫu, thì coi vữa đó là vữa chống thấm.

Theo cách phân loại và phương pháp thí nghiệm như vậy, năm 1964 trường Đại học Thủy lợi đã có một nghiên cứu nhỏ, xác định thành phần của vữa thủy công chống thấm dùng ba loại cát khác nhau: cát Việt Trì, cát Đông Triều và cát Chi Nê. Ba loại cát đó thuộc loại cát trung bình và cát tốt được dùng phổ biến vào thời gian đó. Kết quả nghiên cứu này được trình bày trong ba bài báo được đăng trong tập san Thủy lợi năm 1964. Trong thực tế ở nước ta khi đó và cho đến hiện nay không có máy thí nghiệm thấm vữa chuyên dụng, chúng tôi phải thí nghiệm thấm vữa trên máy thí nghiệm thấm bê tông. Đúc mẫu thấm bê tông chỉ cao 20cm, có lỗ rỗng thông suốt và mở rộng ở một đầu với gờ cao 2cm, ở đó sẽ lắp mẫu vữa dày 2cm sau khi đã bảo dưỡng ẩm đủ 28 ngày. Khe giữa thành mẫu và gờ được chít kín bằng parafin hoặc bitum để nước không thấm qua. Phương pháp thí nghiệm thấm vữa này đã được một số nơi áp dụng để xác định độ chống thấm của vữa, cũng như để đánh giá tác dụng chống thấm của một số phụ gia đối với vữa.

Trong tài liệu của Nga [7] nêu lên một phương pháp khác xác định độ chống thấm thực tế của vữa và bê tông hạt nhỏ. Cách thí nghiệm này được trình bày như dưới đây. Đúc một nhóm mẫu gồm 6 mẫu vữa có kích thước 10x10cm dầy 1-4cm hoặc 15x15cm dầy 3-8cm hoặc 20x20cm dầy 5-12cm bằng nguyên vật liệu được dùng trong công trình thực tế. Chiều dầy của mẫu cũng lấy bằng chiều dầy thực tế của lớp vữa hoặc bê tông hạt nhỏ. Mẫu được thí nghiệm ở các tuổi 7, 28 ngày hoặc dài ngày hơn. Khi thí nghiệm tăng ngay áp lực nước đến giá trị cho trước chỉ trong 1-5 phút và giữ áp lực đó trong một thời gian quy định, phụ thuộc vào chiều dầy của mẫu như trong bảng 1.

Quan sát và ghi tình trạng thấm nước của mẫu sau 1, 2, 3, 6, 12, 24 và 72 giờ tính từ lúc bắt đầu thí nghiệm.

Vữa được coi là chịu được phép thử thấm, khi không có mẫu nào có hiện tượng nước thấm qua trong thời gian thử. Dấu hiệu nước thấm qua mẫu là sự xuất hiện giọt nước hoặc vết ướt trên mặt mẫu.

Phương pháp thí nghiệm độ chống thấm này đã được đưa vào tiêu chuẩn ngành thủy lợi [8] Tài liệu [7] cũng nêu lên một chỉ tiêu khác để biểu thị độ chống thấm của vữa và bê tông hạt nhỏ được gọi là “độ chống thấm thực tế tính toán (HB.f)”. Để tính được HBf phải tính giá trị của áp lực khống chế (Pf). Pf được tính theo công thức: Pf = kf ´ Pp

Trong đó: Pp là áp lực nước tác động lên vữa; kf là hệ số tính đến đặc điểm sử dụng của lớp phủ hoặc kết cấu công trình bằng vữa hoặc bê tông hạt nhỏ, được cho trong bảng 2. Có thể hiểu là chính Pf là áp lực cho trước khi thí nghiệm mẫu vữa như đã nêu ở trên. Trong đó a là chiều dầy của lớp phủ hoặc kết cấu bê tông hạt nhỏ, tính bằng cm; còn Pp và pf tính bằng KG/cm2.

Theo tài liệu [9] để nâng cao độ chống thấm của vữa có thể dùng các loại phụ gia: canxinitrat, canxi nitrit-nitrat, natri aluminat nhũ tương bitum, nhũ tương polime chất clorua canxi, alumino clorua… Hai loại sau cùng chỉ dùng trong trường hợp không có cốt thép, vì ioncl- sinh ra gây ăn mòn thép. Các phụ gia tăng dẻo, đặc biệt là phụ gia siêu dẻo thế hệ hai (Naptalen focmaldehit sunfonat và Melamin focmaldehit sunfonat), siêu dẻo thế hệ ba (polycacboxilat…) cũng có tác dụng tăng độ chống thấm do cơ chế giảm nước trộn. Phụ gia khoáng hoạt tính nghiền mịn, đặc biệt các phụ gia khoáng có độ mịn cao và siêu mịn như tro trấu, metacaolanh, silicafum cũng nâng cao độ chống thấm do cơ chế nhét kẽ làm được chắc thềm cấu trúc của vữa và tương tác với vôi trong vữa để tạo ra hydro canxi silicat bền vững.
Phụ gia Benit (gốc bentonit) cũng tăng độ chống thấm của vữa do cơ chế nở thể tích, làm cho vữa đặc chắc hơn [10].

Độ chống thấm của vữa có liên quan đến vấn đề ăn mòn của bản thân lớp vữa và vật liệu bên trong được vữa bảo vệ. Việc đưa ra được thành phần vữa (bê tông hạt nhỏ) hợp lý và áp dụng các biện pháp cần thiết, trong đó có việc sử dụng các loại phụ gia thích hợp sẽ nâng cao được khả năng chống thấm của vữa và góp phần nâng cao độ bền của công trình.

Từ nay tiêu chuẩn ngành không còn nữa. Trong TCVN mới về vữa cũng nên đưa chỉ tiêu độ chống thấm vào phần yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

Tài liệu tham khảo

1. TCVN 4314:1986 vữa xây dựng - Yêu cầu kỹ thuật;

2. TCVN 3121: 2003 vữa xây dựng - Phương pháp thử;

3. Vữa thủy công, hướng dẫn sử dụng - nước cộng hòa nhân dân Trung Hoa 1960;

4. Giáo trình vât liệu xây dựng trường Đại học Thủy Lợi - NXB Nông thôn 1964;

5. Giáo trình vật liệu xây dựng Trường Đại học Thủy Lợi, NXB Nông nghiệp 1980;

6. Vật liệu xây dựng, NXB Giáo dục 1993;

7. A. Ptrekhốp… Spravotruhic po bêtônam i rastvoram, buđivennhic, Kiep 1973

8. 14 TCN 80-2001 vữa thủy công - yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử 1973

9. A.P. Trêkhốp… Spravotrnhic po bêtônam i rasvonam, buđivennhic, Kiep 1979

10. Viện Khoa học Thủy lợi - Hướng dẫn sử dụng các phụ gia chống thấm trong thi công bê tông thủy công 1993.