Những điều cần biết về gạch đất hóa đá

Sử dụng công nghệ đất hóa đá trên thế giới

Cách đây khoảng 5000 năm đất hóa đá đã được ứng dụng để xây dựng Kim Tự Tháp Ai Cập nổi tiếng thế giới, một công trình tuyệt tác trường tồn với thời gian đến tận ngày nay. Ngày nay, các nhà khoa học đã thực hiện nghiên cứu tổng hợp và hệ thống cơ chế đóng rắn này thành công nghệ hiện đại để dùng sản xuất loại sản phẩm gạch không nung.

Để phát triển kinh tế, nâng cao đời sống, loài người đã nghiên cứu, sáng tạo ra nhiều chủng loại vật tư, vật liệu xây dựng. Trong trào lưu khoa học công nghệ đã phát triển vào những năm 70 của thế kỷ 20, các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu và ứng dụng nhiều loại sản phẩm trong ngành xây dựng dưới dạng xi măng hoặc keo kết dính, được giới thiệu với các thương hiệu độc quyền thuộc khu vực Châu Âu, Châu Mỹ.

Những sản phẩm này được sử dụng trong lĩnh vực như: Gạch xây dựng, bê tông cường độ cao, tấm Panel cách nhiệt đến những sản phẩm Composite chịu lửa bền hóa học.

Năm 1978 Davidovit (một nhà khoa học người Pháp) giới thiệu một loại vật liệu Polymer được tổng hợp từ các khoáng Aluminosilicate thành phần của vật liệu này giống zeolite, nhưng về cấu trúc biểu hiện là cấu trúc vô định hình đến nửa kết tinh trong suốt quá trình tổng hợp lại với nhau tạo thành khối cứng rắn như khối đá tự nhiên.

Tại các nước đang phát triển, công nghệ Polymer (hay công nghệ đất hoá đá) được ứng dụng rộng rãi vào phát triển giao thông, thủy lợi xây dựng, v.v… các loại gạch không nung như: loại bê tông siêu nhẹ bằng công nghệ phối bọt hay sinh khí, và loại gạch sử dụng nguyên vật liệu là đất, sạn sỏi, tro bay…ở Ấn Độ, Pháp, Mỹ, Đức, Bỉ và Nam Phi.

Cho đến nay sản phẩm Polymer dưới nhiều dạng khác nhau được giới thiệu và ứng dụng trong các ngành xây dựng và công nghiệp gốm sứ tại nhiều nước trên khắp các châu lục.

- Ở Đức đã phát minh ra công nghệ RRP, là hợp chất của Axits Sunfuro phối trộn vào đất tạo một sự liên kết giữa các ion âm của đất với cation Na+, K+,Mg++, Fe++. Quá trình phối trộn  này đã tạo thành những con đường hoàn hảo, tốt đẹp có sự liên kết bền chắc.

- Tại Mỹ đã có hợp chất SA44/LS 40, cũng tương tự hợp chất RRP ở Đức. Hợp chất SA44/SL 40 đã đưa vào sử dụng ứng dụng làm đường.

- Ở một số nước phát triển như: Pháp, Mỹ, Đức, Bỉ và Nam phi đã sử dụng khoảng 70% đến 80% nhu cầu gạch xây dựng của họ bằng công nghệ này.

Những điều cần biết về gạch đất hóa đá

Sản phẩm gạch nung có nhiều khuyết điểm như sử dụng đất sét để sản xuất, việc đốt gạch sử dụng than đá vừa tốn kém và vừa gây ô nhiễm môi trường. Chính phủ cũng đã ban hành các quy định hạn chế sử dụng gạch nung, cấm hoàn toàn hoạt động đốt gạch nung thủ công vào năm 2015, đồng thời khuyến khích sản xuất, sử dụng gạch không nung.

Hiện nay, gạch không nung có khá nhiều loại với công nghệ sản xuất khác nhau gồm: gạch xi măng cốt liệu, gạch bê tông nhẹ, gạch khí chưng áp… nhưng sản phẩm được đánh giá cao nhất về bảo vệ môi trường vẫn là dòng gạch không nung sử dụng công nghệ polymer hóa hay còn gọi là công nghệ “đất hoá đá”.

Công nghệ “đất hoá đá” được hiểu đơn giản là công nghệ sản xuất gạch không nung đạt tiêu chuẩn xây dựng từ những loại đất không phải đất màu (đất sét) như đất đá, đất đồi núi bạc màu hay các loại mạt đá vôi, cát, sỏi, sạn, rác thải rắn xây dựng, đất đào móng ao hồ, gạch vỡ, vôi vữa, than tổ ong nấu bếp, rác thải rắn công nghiệp (không độc), xỉ than, tro bay,... kết hợp với phụ gia và qua quá trình lực ép.

Sau khi ép tạo khuôn, viên gạch sẽ được để ra ngoài môi trường từ 25 - 30 ngày, trong thời gian này, phần đất ở trong viên gạch xảy ra phản ứng hoá học và dần cứng hoá (hoá đá). Loại gạch này có ưu điểm là: bề mặt phẳng, kích thước đồng đều, tiết kiệm vữa xây, khả năng cách âm, cách nhiệt, chịu lực tốt, ngâm trong nước có độ chắc bền cao…

Kết quả kiểm tra gạch không nung sử dụng công nghệ "đất hóa đá" của Viện Vật liệu xây dựng (thuộc Bộ Xây dựng) cho thấy, gạch có độ nén đạt 120-130kg/cm2; độ uốn 43kg/cm2; độ hút nước 8,8% - 9,5%, trong khi đó, độ hút nước cho phép nhỏ hơn 18%. 

Công nghệ "đất hóa đá'' cũng giải quyết triệt để bài toán về môi trường, do gạch không qua khâu nung đốt, các loại đất sử dụng làm gạch là đất phế thải không ảnh hưởng đến đất nông nghiệp, vì thế gây không ảnh hưởng đến diện tích đất canh tác.

Công nghệ sản xuất gạch “đất hoá đá” đã có trên thế giới cách đây vài chục năm tuy nhiên khoảng 10 năm trở lại đây thì công nghệ và sản phẩm gạch không nung “đất hoá đá” mới được sử dụng ở Việt Nam. Hiện nay, một số viện nghiên cứu khoa học ở nước ta đã chế tạo và chuyển giao thành công dây chuyền thiết bị sản xuất loại gạch này.

Tính tiên tiến và thích hợp của công nghệ đất hoá đá

Công nghệ đất hoá đá đã tạo ra sản phẩm gạch không nung tập hợp được các ưu điểm nổi trội sau:

+ Quy trình đơn giản, sản xuất không gây ô nhiễm môi trường.

+ Nguồn nguyên vật liệu dồi dào, sẵn có tại các địa phương như đất sét tạp, cát pha sét, đất đồi,….

+ Giá thành rẻ, tiết kiệm nhân công, năng lượng và thời gian.

+ Sản xuất gạch không nung dựa trên thiết bị hiện có của công nghệ sản xuất gạch tuynel nên không cần phải đầu tư thiết bị, và có thể sản xuất song song 2 sản phẩm vừa gạch nung và không nung trên cùng một dây chuyền.

Công nghệ sản xuất gạch không nung đất hoá đá bằng phương pháp đùn ép, kết hợp hút chân không, thay thế cho các công nghệ nung truyền thống có các điểm ưu việt như sau:

+ Thứ nhất: Vì quy trình sản xuất không qua công đoạn nung nên sẽ hạn chế tối đa khí thải CO2 , CO, SO2, HF gây ô nhiễm môi trường. Theo cách nung truyền thống, 1 lò gạch với công suất 15 triệu viên gạch nung trên một năm tốn hết 3 triệu tấn than tương ứng với khối lượng khí CO2 thải vào khí quyển 11 triệu tấn/ năm.

+ Thứ 2: Giá thành sản phẩm sản xuất theo công nghệ này so với công nghệ nung truyền thống có thể thấp hơn từ 10 – 20%.

+ Thứ 3: Về chất lượng, sản phẩm gạch không nung đất hoá đá tương đương với những sản phẩm gạch truyền thống về các tiêu chuẩn kỹ thuật và cơ lý.

+ Thứ 4: Quy trình cũng như thiết bị sản xuất không đòi hỏi cao. Có thể sử dụng những thiết bị truyền thống, điều này tiện lợi cho các doanh nghiệp chuyển đổi và cải tiến công nghệ. Chi phí đầu tư thấp.

+ Thứ 5: Nguyên liệu thô đầu vào không kén chọn có thể là các loại đất tạp, đất đồi, đất laterit, phế thải công nghiệp khai khoáng như bụi đá, phế thải xây dựng như là bê tông, gạch vỡ, có trên địa bàn với trữ lượng phong phú. Khác so với công nghệ nung truyền thống là không kén chọn nguyên liệu. Phụ gia trong nước nên có thể chủ động nguồn nguyên liệu.

+ Thứ 6: Hạn chế tối đa chi phí chuyển đổi hay di dời đối với các cơ sở sản xuất gạch nung truyền thống. Thuận lợi cho những doanh nghiệp vừa và nhỏ vì chi phí đầu tư ban đầu nhỏ.

+ Thứ 7: Nếu so sánh với công nghệ sản xuất gạch xi măng cốt liệu thì công nghệ đất hoá đá có nhiều ưu điểm hơn như cho năng xuất cao, nguyên liệu không cần phải xử lí phơi khô hay nghiền mịn,…

So sánh gạch đất nung và gạch đất không nung

So sánh về đặc điểm sản xuất và cơ lý của gạch không nung với gạch nung chúng ta thấy rõ ràng gạch không nung có nhiều ưu việt hơn.

- Chất lượng tương đương với gạch nung truyền thống cùng loại.

-  Nguyên liệu đầu vào vô tận, sử dụng được tất cả các loại vật chất cứng như: 

+ Các loại đất đồi, phù sa, v.v…

+ Các loại xỉ của lò nhiệt điện, gang thép lò nung vôi, lò gạch ngói, sành, sứ,v.v… hay các loại phế thải xây dựng đã nói.

+ Các nguồn đá vụn từ những mỏ khai thác đá.

+ Các nguồn cát đen, trắng, vàng, mặn, các loại sỏi, sành.

- Không sử dụng nhiệt nên tiết kiệm được năng lượng để sản xuất gạch.

- Tận dụng được nguồn đất sẵn có ở địa phương.

- Sử dụng ít nhân công, với bộ máy quản lý gọn nhẹ.

- Sử dụng công nghệ sạch nên không gây ra ô nhiễm môi trường.

- Thiết bị sản xuất đơn giản và dễ sử dụng, có thể bố trí theo yêu cầu, theo quy mô nhỏ lẻ phân tán hoặc là theo quy mô tổ hợp lớn.

Lời kết

Với xu hướng tất yếu là hạn chế sử dụng gạch nung, chú trọng sản xuất và ứng dụng dòng gạch không nung trong xây dựng, trong tương lai loại gạch đất hoá đá sẽ được nghiên cứu và phát triển mở rộng hơn nữa.