Cát nhân tạo trong xây dựng

Ngành xây dựng đang đứng trước nguy cơ khan hiếm nguồn nguyên vật liệu thiên nhiên nhất là các nguyên liệu cát xây dựng, đá xây dựng. Nhiều vật liệu mới đã ra đời nhưng để đưa vào sử dụng thực tế đem lại kết quả không nhiều. Cát nhân tạo trong xây dựng là nguyên vật liệu nằm trong số ít các nguyên liệu có thể đi vào sử dụng thực tế. Một phần đáp giải quyết được vấn đề khan hiếm nguồn cát tự nhiên trong trong tương lai.

Cát nhân tạo là gì?

Cát xây dựng nhân tạo trong xây dựng là sản phẩm nhân tạo được sản xuất để thay thế cát tự nhiên. Cát được tạo ra nhờ công nghệ va đập mạnh ở tốc độ cao làm đá vỡ vụn. Cát được sản xuất với phương pháp này luôn có hình hạng tròn ít góc cạnh. NHờ đó cát ít tính ma sát hơn, làm tăng hoạt tính của bê tông.

Cát có mô đun được kiểm soát tốt. Tỉ lệ thành phần trong cát cũng chuẩn xác hơn cát tự nhiên. Cát có nhiều góc cạnh, ít các hạt có hình dáng dẹt hơn đối với cát tự nhiên. Cát nhân tạo cũng được kiểm soát thành phần tạp chất, chất bẩn và các chất gây hại đối với bê tông như bùn, đất sét, rác,…

Cát nhân tạo được khuyến khích sản xuất và sử dụng và đặc tính tốt, giá thành rẻ hơn cát tự nhiên và thân thiện với môi trường.

 

Cát nhân tạo trong xây dựng ngày nay

Cát nhân tạo hay còn được gọi là cát nghiền. Ngày nay, cát nghiền được nhiều quốc gia sử dụng để thay thế cho nguyên liệu cát tự nhiên đang hạn hẹp dần. Không những thế, cát còn được ưa dùng vì tính chất nổi trội của nó. Hạt cát tròn và đều hơn. Mô đun hạt được kiểm soát và điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu cấp phối của các laoij bê tông khác nhau như bê tông xi măng, bê tông asphalt, xi măng mã cao đặc biệt, xi măng đầm lăn,…

Sử dụng cát nhân tạo có thể giảm được lượng xi măng cần dùng, tiết kiệm nhựa đường, rút ngắn khoảng thời gian thi công so với bình thường và kéo dài tuổi thọ công trình.

Sản xuất cát nhân tạo

Nguyên liệu sản xuất

Bất kể loại đá nào có cường độ tốt đều có thể sử dụng là cát nhân tạo như đá granite, đá vôi, đá basalt, đá cuộn, sỏi sông, đá mi bụi, đá mi sàng, sỏi đồi,…

So sánh cát tự nhiên và cát nhân tạo là một quá trình đòi hỏi nhiều kỹ thuật thuật và công sức. Để làm được, bắt buộc phải trải qua những thí nghiệm thực tế, so sánh các số liệu, đặc tính mới có thể ra được kết quả và chi phí của quá trình cũng rất cao.

So sánh cát tự nhiên và cát nhân tạo

Việc so sánh hai loại cát nhằm biết được cát nhân tạo có thể được sử dụng để thay thế cát tự nhiên trong thực tế hay không. Để thay thế được, sản phẩm bê tông từ cát nhân tạo phải đảm bảo các điều kiện chất lượng và có thể được đưa vào sử dụng trong thực tế.

Đây là so sánh chất lượng bê tông tạo ra từ hai loại cát

  • Cát sông: xi măng 50kg+ cát 75kg+ Đá xây dựng 20mm 75kg+ đá 12mm 37,5kg+ 19 lít nước= bê tông tạo ra sau 7 ngày đông cứng có cường độ 441kg/cm2
  • Cát nhân tạo: xi măng 50kg+ cát 70kg+ đá 20mm 80kg+ đá 12mm 35kg+ 19 lít nước= bê tông tạo ra sau 7 ngày đông cứng có cường độ 468,14kg/cm2

Kết quả trên cho thấy bê tông được tạo ra từ cát nhân tạo có cường độ chịu nén lớn hơn so với cát tự nhiên. CÁt nhân tạo với thành phần có hàm lượng mịn và sạch hôn sẽ tạo ra loại bê tông có độ kết dính cao hơn.

Những yêu cầu của cát nhân tạo làm bê tông

Cát làm bê tông phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, tiêu chí kỹ thuật của các tổ chức chuyên môn về xây dựng có thẩm quyền. Chỉ số cơ bản của cát nhân tạo là đường kính hạt, tiêu chuẩn phổ biến là ASTM C-33 của Mỹ.

NHững tiêu chí kỹ thuật cơ bản của cát nhân tạo 

  • Sản phẩm cát nhân tạo được tạo ra phải đáp ứng được các tiêu chí kỹ thuật và tiêu chuẩn ASTM C-33 của Mỹ.
  • Hạt cát phải có mô đun đạt tiêu chuẩn, khả năng linh hoạt, có khả năng đảm bảo chất lượng bê tông sau khi hoàn thiện.
  • Đạt các chỉ tiêu về độ mịn và độ tròn cũng như độ sạch cần thiết.
  • Trong cát không có lẫn các tạp chất như rác, mùn, đất bùn,…, làm ảnh hưởng đến chất lượng đông kết của bê tông.

Công nghệ sản xuất cát nhân tạo phổ biến

  • Công nghệ VSI nghiền khô để sản xuất cát nhân tạo.
  • Cát nhân tạo được sản xuất theo công nghệ ướt.

Hỏi và đáp:

Cát nhân tạo dùng trong bê tông được không?

Cát nhân tạo được tạo ra với tiêu chuẩn và chỉ tiêu nghiêm ngặt. Vì với cát tự nhiên, cát nhân tạo làm ra ra bê tông có cường độ cao hơn. GIúp công trình bền chắc và kéo dài tuổi thọ.

Đá vôi có thể làm cát nhân tạo không?

Với độ cứng trung bình từ 800 đến 1200 mpa, đá vôi đáp ứng được cường độ vật liệu để tạo thành cát nhân tạo.

Cát nhân tạo có đắt không?

Cát nhân tạo so với cát tự nhiên giá rẻ hơn rất nhiều vì nguồn nguyên liệu đa dạng và có sẵn.