Tìm hiểu về các loại gạch Polyme và công nghệ sản xuất gạch polyme

Các loại gạch polyme

Gạch polyme khoáng vô cơ:

Đây là một loại vật liệu xây không nung đi từ nguyên liệu cơ bản là đất sét tạp, đất đồi kết hợp với vôi hoặc xi măng và phụ gia hoạt tính. Loại gạch này có ưu điểm là nguồn nguyên liệu phong phú, quy trình sản xuất đơn giản, kích thước sản phẩm đồng nhất nên dễ sử dụng.

Nhưng lại có nhược điểm rất lớn đó là tính đa dạng của các loại khoáng sét sẽ làm mất tính ổn định về chất lượng của sản phẩm nếu như không có một nguồn nguyên liệu thuần và ổn định. Vì thế hiện tại loại gạch này chưa phát triển ở thị trường trong nước.

Gạch polyme vô cơ:

Đó là geopolyme, là một loại polyme cao cấp hơn, đi từ nguyên liệu cơ bản là các khoáng silicate cao nhôm có trong tự nhiên hoặc nhân tạo như mê ta kaolanh, tro bay hay xỉ lò,.. được polyme hóa ở trong môi trường sol-gel kiềm. Sản phẩm là các polyme có khung xương chủ yếu là các nguyên tố silic thật cứng chắc.

Loại gạch này có những tính năng ưu việt như chịu nhiệt, kháng hóa chất và môi trường mặn. Có thể dùng sản xuất loại gạch siêu nhẹ hoặc bê tông mác cao. Hiện nay giá thành còn cao nên chưa hấp dẫn người sử dụng. Đây có thể là một sản phẩm chiến lược trong tương lai.

Gạch polyme khoáng tổng hợp:

Với tiêu chí sản xuất thân thiện môi trường, nguồn nguyên liệu được tận dụng tối đa, chất lượng tốt và giá thành cạnh tranh được với các vật liệu truyền thống. Một thế hệ vật liệu mới ra đời từ việc kế thừa các công nghệ truyền thống, bằng cách tổng hợp các cơ chế polyme hóa vô cơ, polyme hữu cơ và quá trình khoáng hóa trong một hệ khép kín, tạo nên một hệ polyme – khoáng tổng hợp.

Nguyên liệu chính gồm cát, khoáng hoạt tính cao, xi măng, phụ gia gốc polyme hữu cơ làm chất phân tán và phụ gia hoạt tính vô cơ làm mầm kết tinh sớm. Quy trình sản xuất gạch không qua nung sấy, sản phẩm sớm đạt cường độ cao, trong vòng 07 ngày có thể sử dụng.

Công nghệ sản xuất gạch polyme

Công nghệ sản xuất gạch Polyme dựa trên cơ chế tổng hợp các cơ chế polyme vô cơ, polyme hữu cơ và quá trình khoáng hóa trong một hệ khép kín, tạo một hệ polyme – khoáng tổng hợp.

Nguyên liệu chính để sản xuất gạch không nung theo công nghệ này cũng giống như theo cách truyền thống là xi măng portland thông thường và cát sạch.

Ngoài ra cần bổ sung thêm nguyên liệu khoáng hoạt tính (chiếm khoảng 5 – 15%) có trong tự nhiên cũng như nhân tạo và phụ gia polyme gốc cellulose hiện có trên thị trường: HPMC, MC, HPE,...

Nguyên liệu khoáng hoạt tính là các khoáng giàu thành phần nhôm và silic, có rất nhiều trong tự nhiên và phế thải công nghiệp như tro bay, muội silic, kaolinite,... Ngoài ra còn tìm thấy trong những vật liệu phế thải trong xây dựng như gạch vỡ, bụi đá. Khi sử dụng người ta chỉ cần nghiền mịn với kích cỡ hạt xi măng là tốt (khoảng < 45 micromet).

Phụ gia polyme đóng vai trò là chất làm đặc, có tính kết dính và có khả năng tạo màng, nhằm giúp tăng cường độ dẻo của hỗn hợp vữa, đặc biệt ở trạng thái bán khô. Tỷ lệ sử dụng trong hỗn hợp khoảng 1 đến 2%. Xi măng sử dụng thường dùng là loại PC40, tỷ lệ sử dụng thay đổi từ 10 – 30% theo khối lượng, tùy thuộc yêu cầu chất lượng sản phẩm.

Ưu điểm của gạch polyme

Gạch polyme tăng khả năng chịu uốn, cường độ nén đồng đều, bền hơn so với gạch block thông thường nhờ khả năng kết dính giữa các thành phần nguyên liệu tốt hơn.

Sử dụng công nghệ polyme sản xuất gạch tiện lợi cho người sử dụng, đem lại hiệu quả kinh tế cao, giúp xóa đói giảm nghèo ở các vùng sâu, vùng xa, vùng núi nhờ việc dùng nguyên liệu tại chỗ ép thành gạch, dùng luôn hồ vữa đó để dán các mạch vữa mỏng, tường nhẵn không cần phải trát.

Ngoài ra công nghệ này không qua khâu nung đốt giúp tiết kiệm năng lượng, không gây ô nhiễm môi trường, làm sạch môi trường (do tận dụng các nhiên liệu là phế thải rắn trong công nghiệp).

Nhược điểm của gạch polyme đó là không giảm được tỷ trọng. polyme tạo thành lớp màng mỏng trên bề mặt gạch điều này làm gạch polyme có độ hút nước thấp (khoảng 10%). Các nhà sản xuất cho rằng độ hút nước này là lý tưởng so với gạch tuynel và đặc biệt là gạch AAC hay gạch không nung thông thường tuy nhiên điều này lại trở thành trở ngại trong công tác xây tô.

– Công tác xây: Độ hút nước thấp dẫn đến việc ổn định hàng gạch khi xây khó khăn, vữa xây lâu khô viên gạch thường trượt khỏi vị trí ban đầu khó để có một bức tường xây hoàn hảo, đúng yêu cầu. Điều này làm năng suất thi công giảm, chi phí nhân công tăng lên.

– Công tác trát: Vì bề mặt láng, độ hút nước thấp do đó cường độ bám dính của vữa thông thường (Xi măng + cát) lên gạch giảm đáng kể gây  hiện tượng bong bộp.

Hướng dẫn thi công gạch polyme

Lựa chọn vữa xây, tô cụ thể như sau: 

- Dùng vữa xây, tô thông thường (xi măng + cát). Vữa xây phải đạt mác ≥ 50 (MS), vữa tô ưu tiên sử dụng vữa mác 75 (M7.5). 

- Vì gạch không nung Polyme có cường độ nén cao, độ chống thấm nước tốt, vuông góc thẳng cạnh, không bị nứt nẻ, công nghệ sản xuất hiện đại nên khả năng chống lại ảnh hưởng của thời tiết cao vì vậy bắt buộc phải trộn vữa xây, tô dẻo. Lượng nước trong vữa hết sức quan trọng: 

+ Nếu ít nước, hồ vữa khô, khó thi công, gây hiện tượng “cháy” vữa, khối xây không phát triển được hết cường độ, 

+ Nếu nhiều nước, hồ vữa nhão, dễ thi công, nhưng mác sẽ lâu phát triển, khi tô sẽ gây chảy. 

Quy cách xây: 

- Khi xây tô thông thường: gạch không nung polyme được thi công như gạch đất sét nung (Lưu ý: không tưới nước vào gạch trước khi xây, không được phun nhiều nước vào tường gạch trước khi tô, bởi khi đó gạch thấm hút no nước sẽ không hút nước của vữa và vữa sẽ không được “hít” vào tường, liên kết không được thực hiện nên vữa sẽ tơi rã, xây tô không dính, sẽ gây vết rạn nứt trên tường). 

- Với phương pháp dán gạch bằng hổ đầu xi măng: Gạch cần phải được phun nước tạo ẩm trước khi xây 30 phút, nhằm cho toàn bộ khối xây có độ ẩm đồng đều. Khi dán bằng hồ dầu, xi măng trong thời gian đầu sẽ rất háo nước để thủy hóa cộng với gạch sẽ hút nước một phần lớn, hồ dầu sẽ khô ngay sau khi dẫn vài giây, làm cho toàn bộ khối vừa thi công xong rất háo nước đồng thời có sự chênh lệch nước trong cùng một viên gạch vừa dán mép liên kết với hồ dầu sẽ ẩm, trong khi phần ở giữa viên gạch vẫn khô.

Do đó khi tô, các mép đã hút nước của hồ dầu và mạch hổ dầu sẽ hút ít nước nước hơn, phần ở giữa viên gạch hút nhiều nước của vữa tô hơn; Làm toàn bộ mảng vữa tô chênh lệch lớn về độ ẩm và thậm chí vữa ở giữa viên gạch có thể bị “cháy” xuất hiện hiện tượng nứt chân chim....khi đó dù trộn vữa dẻo hơn, đủ cho phần giữa viên gạch không bị “cháy” vữa nhưng vừa ở phần mép gạch liên kết với hổ dầu và mạch hồ dầu lại quả nhão dẫn đến chảy xệ cũng gây nứt. 

- Vệ sinh sau khi xây xong: Sau khi xây xong cần làm sạch mặt tường ngay, dù trong khi xây, người thợ đã dùng bay cạo vữa lòi ra ngoài mạch gạch, nhưng mặt tường vẫn rất không sạch, sẽ còn rơi rớt lại vừa thừa.

Sau khi đã xây xong một tầng giàn giáo phải dùng chổi quét sạch mặt tưởng. Nếu không kịp thời làm sạch mặt tường, thì vữa còn rơi rớt trên mặt tường sẽ bị đông cứng, về sau rất khó làm sạch, gây khó khăn trong việc trát và trang trí sau này. 

Khi xây cần lưu ý

 - Thời gian tối đa khi xây 1 khối tường đơn không cao quá 2m/ngày; tường đôi không cao quá 2,5m/ngày. 

- Độ ngang bằng của hàng, độ thẳng đứng của mặt bên và các góc trong khối xây cần được kiểm tra ít nhất 2 lần trong một đoạn cao từ 0,5 - 0,6m. Nếu phát hiện độ nghiêng cần phải khắc phục ngay. 

- Nếu xây tường 220mm trở lên cần phải căng dây 2 mặt để đảm bảo đúng chiều dày thiết kế và độ phẳng cần thiết.

Quy cách tô

- Vữa tô phải trộn dẻo và mác 75 (M75). 

- Lớp tô không quá dày (< 15mm) tránh hiện tượng xệ vữa, gây nứt chân chim và lãng phí. Nên tô vữa vào bức tường làm hai lớp đè lên nhau, mỗi lớp dày dưới 8mm trước khi xoa nhẵn bề mặt. 

- Với những điểm phải tô (trát) bù sau khi thi công điện nước, cần gắn lớp lưới thép vào lớp gạch trước khi tô để tránh rạn nứt chân chim giữa hai lớp trát trước và sau. 

- Công tác tô trát thực hiện tương tự đối với tưởng xây thông thường (gạch đất nung) và đáp ứng theo các tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành. 

Cách bảo dưỡng tường gạch sau khi thi công

- Phun nước để giữ cho tưởng luôn ẩm, ít nhất 3 ngày. 

- Bắt đầu tưới nước khi lớp hồ tô vừa chuyển sang màu trắng bạc (hồ bắt đầu khô cứng).

Lời kết

Với việc áp dụng công nghệ polyme hóa để sản xuất gạch polyme, gạch sản xuất không qua công đoạn xử lý nhiệt, không qua khâu nung đốt giúp tiết kiệm năng lượng và không gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, công nghệ này còn tiện lợi cho người sử dụng, đem lại hiệu quả kinh tế nhờ vào việc sử dụng nguyên liệu tại chỗ để làm thành gạch.