Cát nhân tạo nguyên liệu của ngành xây dựng trong tương lai

Đã được đưa vào sử dụng thực tế rất thành công tại các nước, ở Việt Nam bước đầu được người dân và các công ty xây dựng chấp nhận. Vậy cát nhân tạo là gì? Chúng có gì khác và có thể thay thế được cát tự nhiên hay không? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài viết này

Cát nghiền vật liệu xanh trong xây dựng

Cát nhân tạo là gì?

Cát nhân tạo là loại cát được nghiền từ các loại đá trong tự nhiên như đá vôi, đá ong, đá granit, cuội sỏi, cát kết, mi sàng mi bụi.. có kích thước hạt tương đương với cát tự nhiên. Nó bảo đảm các yêu cầu về cơ lý, hóa nhằm thay thế một phần cát tự nhiên trong sản xuất bê tông và vữa xây dựng.

Cát nhân tạo là một vật liệu mới xuất hiện trong thời điểm cát tự nhiên khan hiếm và giá tăng cao, chúng đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng ở một số nước trên thế giới cách đây nhiều năm. 

Cát nhân tạo được sản xuất từ đâu?

Còn có tên khác là cát nghiền, bởi trong thực tế nó được nghiền nhỏ từ đá xây dựng. Loại vật liệu này đang được rất nhiều các quốc gia trên thế giới sử dụng và sẽ phát triển mạnh trong thời gian tới để thay thế nguyên liệu tự nhiên

Cát nhân tạo được ưa dùng vì nhiều tính chất nổi trội của nó. Cát có hạt tròn và đều hơn, kích cỡ dễ kiểm soát và điều chỉnh hơn để phù hợp với yêu cầu cấp phối của bê tông. Những loại bê tông như bê tông xi măng, bê tông nhựa, bê tông có mác cao, xi măng đầm lăn…Các loại đá tự nhiên có độ cứng tốt và ổn định đều có thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất cát nhân tạo.

Công nghệ sản xuất

Hiện nay, ở Việt Nam cát nhân tạo được sản xuất từ 2 công nghệ phổ biến là:

- Sản phẩm cát nhân tạo được sản xuất theo nghiền khô: Với công nghệ sản xuất này sản phẩm nguyên vật liệu đầu vào bắt buộc phải sạch không được phép lẫn tạp chất, hệ thống phân ly sẽ tách ra thành phần cát và bột. Chi phí đầu tư cao, sản xuất không hiệu quả.

- Sản xuất theo công nghệ ướt: Đặc điểm của công nghệ này không kén nguyên liệu đầu vào. Việc loại bỏ các tạp chất như đất sét, gỗ mùn, tạp chất hữu cơ khác qua quy trình rửa cát sẽ tạo những sản phẩm có chất lượng cao, sạch và độ bền của bê tông được bảo đảm.

Tiêu chuẩn của cát nhân tạo

Tiêu chuẩn của cát nhân tạo cần có là phải có ít tạp chất, hạt cát dày và có tính thẩm thấu cao, dễ dàng kết dính trong hỗn hợp bê tông và vữa.

Dựa theo TCVN 9205:2012 được soạn thảo viện vật liệu xây dựng của bộ xây dựng. Tiêu chuẩn của cát nhân tạo được xác định thông qua thông số kỹ thuật như sau: Cát nhân tạo sẽ được chia thành 2 loại chính đó là cát thô và cát mịn. Cát thô được sử dụng để chế tạo bê tông. Còn cát mịn dùng để chế tạo vữa.

Kích thước chuẩn của cát:

• Cát thô khoảng 2mm – 3,3mm.
• Cát mịn khoảng 0,7mm – 2,0mm.

Hàm lượng đất sét không được lớn hơn 2%. Hàm lượng clorua tan trong axit không quá 0,01% dùng trong kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước. Không quá 0,05% cho bê tông cốt thép thông thường.

Ưu điểm của cát nhân tạo

– Ưu điểm lớn nhất của cát nhân tạo chính là kích thước được kiểm soát dễ dàng đáp ứng được phân loại theo yêu cầu của từng công trình.

 – Cát nhân tạo không chứa những tạp chất như đất sét, bụi nên sẽ không ảnh hưởng tính liên kết giữa xi măng và cốt liệu. Điều này giúp tăng chất lượng và độ bền của bê tông.

 – Bề mặt nó rất mịn và nhất quán nên rất phù hợp với các công trình xây dựng. Chúng giúp lấp đầy các khoảng trống giữa các cốt liệu thô. Bằng cách giảm đi sự phân tách lỗ rỗng hay hiện tượng mao dẫn mà sẽ cung cấp cường độ lớn hơn cho bê tông.

 – Giúp bê tông chịu được điều kiện trong môi trường khắc nghiệt. Và giảm được sự ăn mòn cốt thép bằng cách giảm độ thấm ẩm và hiệu ứng đóng băng.

 – Dùng trộn bê tông sẽ sử dụng ít nước hơn. Cho nên quá trình trộn bê tông cũng được rút ngắn đi. Nhờ vậy sẽ làm tăng năng suất của các hoạt động xây dựng tại công trường.

Khuyết điểm của cát nhân tạo

Cát nhân tạo sở hữu cho mình rất nhiều ưu điểm nổi trội. Chúng chỉ có một nhược điểm duy nhất đó là có trọng lượng nặng. Điều này dẫn đến độ linh động bị hạn chế, nên trong quá trình sử dụng cát nhân tạo người ta có thể dung thêm phụ gia.

Trong thực tế ở Việt Nam hiện nay người dân chưa hiểu hết đươc những ưu và khuyết điểm của cát nhân tạo và cát tự nhiên. Nên người ta vẫn ưu tiên dung cát tự nhiên, nhưng quan điểm này chắc chắn sẽ thay đổi trong thời gian tới khi những ưu điểm rất lớn của cát nhân tạo được ghi nhận. Đó là một xu thế tất yếu để bảo vệ môi trường đồng thời đáp ứng nhu cầu rất lớn phục vụ ngành xây dựng

So sánh 2 loại cát

Bảng so sánh chi tiết để nhận ra sự khác biệt của 2 loại cát:

Qua bảng so sánh trên ta có thể dễ dàng nhận thấy cát nhân tạo vượt trội hơn hẳn so với cát tự nhiên như thế nào. Và hoàn toàn có thể thay thế cho cát tự nhiên và sử dụng trong các công trình xây dựng

Một điều quan tâm nữa là giá cát nhân tạo có thể cao do nó có nhiều ưu điểm vượt trội. Nhưng thật bất ngờ bởi theo tìm hiểu của chúng tôi giá của cát nhân tạo dao động trong khoảng 300.000 đ/m3