Vật liệu xây dựng có khả năng chống nước từ tro bay

Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu đã ứng dụng tro bay làm vật liệu xây dựng thay thế các nguyên liệu truyền thống, như xi măng Portland, gạch,… vì nhiều lý do: trước hết, tro bay là nguồn aluminosilicate giàu silica/alumina, phản ứng giữa tro bay với kiềm ở nhiệt độ tương đối thấp (khoảng 60-150°C) nên tro bay là nguồn nguyên liệu lý tưởng cho quy trình geopolymerization (là quy trình địa hóa, tổng hợp vật liệu geopolyme). Thứ hai, kích thước hạt của tro bay thường rất nhỏ (<50 micron), rất thích hợp để ứng dụng vào sản xuất xi măng, giảm thời gian và chi phí sản xuất so với phương pháp sản xuất xi măng truyền thống.

Vì vậy, nhóm tác giả người Mỹ Zhang Jinhong; Feng Qingming đã nghiên cứu thành công giải pháp sản xuất vật liệu xây dựng có chứa tro bay giúp tăng cường độ bền và cải thiện khả năng chống nước của vật liệu, vừa được công bố sáng chế tại Mỹ. Quy trình sản xuất vật liệu xây dựng từ tro bay theo sáng chế này gồm các bước:

1. Tạo hỗn hợp sỏi, tro bay, nước và dung dịch kiềm (natri hydroxit hoặc canxi hydroxit) theo tỷ lệ phần trăm khối lượng trong khoảng từ 0:10,5:2,5:1 đến 5,3:10,5:2,5:1. Tỷ lệ thích hợp nhất cho hỗn hợp tro bay, nước và dung dịch kiềm là 14:2,5:1;
2. Khuấy hỗn hợp trong khoảng thời gian từ 40-120 giây, sau đó đổ hỗn hợp vào khuôn;
3. Đưa khuôn chứa hỗn hợp vào lò sấy ở nhiệt độ từ 80-100°C trong khoảng 1-3 ngày. Nếu sấy hỗn hợp vật liệu bằng không khí ngoài trời thì để trong khoảng 1-2 tuần.

Theo các tác giả sáng chế, vật liệu xây dựng sản xuất theo công nghệ này có thể ứng dụng làm gạch, bêtông, hoặc dùng làm mặt đường, với các đặc điểm:

• Cường độ nén từ 75-100 Mpa, cao hơn nhiều (khoảng 3 lần) so với vật liệu xây dựng bê tông thông thường.
• Cường độ uốn đạt từ 9-10 MPa (trong khi cường độ uốn của bê tông thông thường nhỏ hơn 4 MPa).
• Khả năng chống nước được cải thiện.