Nghiên cứu phát triển vật liệu không nung không cần xi măng gạch lát vỉa hè từ vật liệu geopolymer

Abstract

Gạch thường được sử dụng trong ngành xây dựng. Mặc dù gạch đất sét nung truyền thống có nhiều ưu điểm, nhưng việc sản xuất gạch đất sét nung lại dẫn đến mất đất nông nghiệp và thải ra một lượng lớn CO₂ trong quá trình nung. Do đó, trong những năm gần đây, gạch đất sét nung đã được yêu cầu thay thế bằng gạch không nung. Các loại gạch không nung phổ biến bao gồm gạch xi măng, gạch bê tông khí chưng áp và gạch bê tông nhẹ. Mặc dù những loại gạch này không nung, nhưng lượng xi măng sử dụng vẫn rất đáng kể. Việc sản xuất xi măng Portland thải ra một lượng lớn CO₂, gây ô nhiễm môi trường và góp phần phát thải khí nhà kính. Do đó, việc giảm tác động của xi măng Portland hoặc tìm chất kết dính thay thế xi măng Portland đang được tìm kiếm trên toàn thế giới. Phạm vi chính của cuộc điều tra hiện tại là khám phá ứng dụng của geopolymer để thay thế xi măng trong sản xuất vật liệu không nung, cụ thể là gạch lát vỉa hè (gạch lát sàn, gạch ốp tường). Nhóm nghiên cứu sử dụng tro bay (FA) trong quá trình sản xuất để tạo ra geopolymer. FA là chất thải được tạo ra trong quá trình đốt than tại các nhà máy nhiệt điện. Lượng FA phát thải từ các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam là đáng kể. Việc sử dụng FA trong sản xuất vật liệu xây dựng cũng góp phần tái chế các sản phẩm phụ của công nghiệp, do đó làm giảm tác động đến môi trường. Đầu tiên, thành phần của geopolymer đã được nghiên cứu và tối ưu hóa. Cường độ nén của bột geopolymer thu được là 60MPa. Sau đó, gạch vỉa hè đã được sản xuất từ bột geopolymer. Một số khía cạnh liên quan đến các sản phẩm thu được (hoàn thiện, thẩm mỹ…) được trình bày và thảo luận.