Để bổ sung cho lượng vật liệu thiếu hụt trong tương lai khi nguồn nguyên liệu xây dựng như cát xây dựng, đá xây dựng, gạch xây,…, dang trở nên khan hiếm. Các nhà khoa học đã không ngừng tìm ra các loại nguyên liệu mới thay thế. Giảm thiểu sự khai thác bừa bãi, làm ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên. Một trong những nguyên liệu được chính được nhiều người quan tâm đó là cát nhân tạo. Vật liệu này đã được sử dụng trong nhiều quốc gia phát triển từ vài chục năm trước. Và đến nay, cũng được chính quyền trong nước khuyến khích sản xuất và sử dụng.
Cát nhân tạo là gì?
Cát nhân tạo hay còn gọi là cát nghiền, là loại cát được tạo ra để thay thế cho cát tự nhiên trong xây dựng. Trải qua quá trình sản xuất công nghệ đập hoặc nghiền đá. Cát được tạo ra có kích thước nhỏ hơn 5mm, hạt tròn đều, có nhiều góc cạnh, ít hạt dẹt hơn so với cát tự nhiên.
Bản chất của cát nhân tạo và cát tự nhiên
Cát nhân tạo và cát tự nhiên đều có chung một bản chất. Do quá trình phân tách của đã tạo ra các hạt cốt liệu có kích thước nhỏ. Cát tự nhiên là những hạt cốt liệu nhỏ được tạo ra do quá trình phong hóa các loại đá trong tự nhiên. Cát nhân tạo được tạo ra trong quá trình sản xuất thông qua công nghệ đập hoặc nghiền đá xây dựng, tạo ra các hạt nhỏ có kích thước nhỏ hơn 5mm.
Về bản chất, cát tự nhiên hay nhân tạo đều được tạo ra do tác động của ngoại lực lên các loại đá. Chỉ khác nhau ở nguồn gốc ngoại lực, cát tự nhiên được tạo ra từ tác dụng từ ngoại lực tự nhiên. Còn cát nhân tạo được tạo ra từ ngoại lực nhân tạo.
>> Xem thêm cát đá xây dựng tại TPHCM
Ưu điểm của công nghệ sản xuất cát nhân tạo
- Cát nhân tạo được sản xuất thông qua các công nghệ hiện đại mới nhất của thế giới. Quá trình sản xuất không thải khí, ít gây tiếng ồn hoàn toàn thân thiện với môi trường . Đảm bảo chất lượng và các tiêu chuẩn cần thiết của cát xây dựng.
- Cát nhân tạo có giá thành rẻ hơn so với cát tự nhiên. Vì vậy tiết kiệm được chi phí thi công.
- Có thể kiểm soát được thành phần trong cát xây dựng để tạo thành phần cấp phối cho các nhiều loại bê tông khác nhau như bê tông mác siêu cao, bê tông tấm lớn,…
- Dần thay thế cát tự nhiên với các tính chất nổi bật hơn như giá rẻ, hạt tròn đều, ít thành phần tạp chất,…
- Sử dụng cát bê tông trong xây dựng cần ít xi măng hơn, ít nhựa đường hơn, thời gian thi công ngắn hơn và tăng tuổi thọ công trình lên.
- Vật liệu cát nhân tạo ra đời đã giải quyết được phần nào sự thiếu thốn nguồn vật liệu này trong xây dựng.
- Giảm tác động khai thác lên môi trường. Nguồn nguyên liệu có sẵn và sản xuất theo công nghệ cao khôn gây ô nhiễm.
Công nghệ sản xuất cát nhân tạo hiện nay
Công nghệ VSI nghiền khô:
Với công nghệ này, nguyên liệu đầu vào phải thật sạch, không lẫn các tạp chất. Hệ thống phân ly sẽ tách nguyên liệu vào thành hai thành phần là cát và bột. Công nghệ này đầu tư chi phí khá cao, quy trình vận hành phải được thực hiện một cách nghiêm ngặt. Hiệu năng kém hơn so với công nghệ ướt nếu đầu tư nửa vời hoặc đầu tư phi không theo tiêu chuẩn của công nghệ Trung Quốc.
Công nghệ Ướt:
Đặc điểm của công nghệ này là không kén chọn đầu vào. Công nghệ rửa trục vít xoắn điển hình sẽ loại bỏ các thành phần tạp chất có trong nguyên liệu như đất bùn, rác, mùn, các tạp chất hữu cơ khác. Sản phẩm được tạo ra có chất lượng cao, tạo ra bê tông có độ rắn chắc cao.
Máy nghiền cát Metso Barmac VSI của Phần Lan là công nghệ hiện đại nhất được sử dụng nhiều hiện nay. Công nghệ được trang bị cánh quạt cân bằng nhanh, tạo ra sản phẩm cát nhân tạo chất lượng, trở thành công nghệ sản xuất cát hiệu quả nhất thế giới.
So sánh cát tự nhiên và cát nhân tạo
Để so sánh sự khác biệt giữa cát tự nhiên và cát nhân tạo phải thông qua những thực nghiệm, đối chiếu các dữ liệu, đặc tính. Đó là một quá trình phức tạp và tốn nhiều chi phí. Bảng so sánh tổng quát sau dựa trên những thực nghiệm thực tế mà có được:
| Cát tự nhiên | Cát nhân tạo | |
| Giá thành | Giá cao | Giá rẻ |
| Thành phần | Chứa nhiều tạp chất do quá trình khai thác không thể kiểm soát được thành phần có trong cát. | Không chứa nhiều tạp chất do có thể không chế được chất lượng đầu vào của nguyên liệu. |
| Kích thước hạt | Kích thước của hạt không đều nhau. | Hạt có kích thước đồng đều. |
| Trữ lượng | Không nhiều và đang ngày càng khan hiếm. | Rất nhiều vì có thể tạo ra từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau. |
| Chất lượng cát | Khó có khả năng kiểm soát. | Có khả năng kiểm soát. |
Hỏi và đáp:
Cát nhân tạo có được sử dụng để xây dựng không?
Về bản chất, cát nhân tạo không khác cát tự nhiên. Thậm chí còn có những ưu điểm vượt trội hơn hẳn cát tự nhiên và hoàn toàn có thể sử dụng cho xây dựng.
Cát nhân tạo được làm từ nguyên liệu nào?
Tất cả các loại đá đảm bảo được độ cứng chắc và lực nén tiêu chuẩn điều có thể sử dụng làm nguyên liệu tạo ra cát nhân tạo như đá vôi, đá cuội, sỏi sông, sỏi đồi, đá granite,…
Cát nhân tạo có nhiều tạp chất không?
Nguồn nguyên liệu đầu vào tạo ra cát nhân tạo được khống chế thành phần và độ sạch nên cát được tạo ra không có nhiều tạp chất, hạt đều mịn và độ sạch cao.