I. Giới thiệu về gạch không nung và nguyên liệu
Gạch không nung là loại vật liệu xây dựng được sản xuất mà không cần qua quá trình nung, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng rỉ đường và tro trấu làm nguyên liệu chính để chế tạo gạch không nung. Rỉ đường là phụ phẩm từ ngành sản xuất đường, chứa nhiều protein và axit amin, trong khi tro trấu là sản phẩm sau khi đốt vỏ trấu, chứa hàm lượng SiO2 cao. Việc kết hợp hai nguyên liệu này không chỉ giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra sản phẩm gạch sinh thái có tính ứng dụng cao.
1.1. Vai trò của rỉ đường và tro trấu
Rỉ đường và tro trấu là hai phế phẩm công nghiệp có tiềm năng lớn trong việc tái chế thành vật liệu xây dựng. Rỉ đường với thành phần chính là protein và axit amin, có khả năng tăng thời gian ninh kết của xi măng. Tro trấu, với hàm lượng SiO2 cao, có thể tham gia vào phản ứng puzolanic, cải thiện cường độ và độ bền của gạch. Sự kết hợp này không chỉ giảm thiểu lượng chất thải ra môi trường mà còn tạo ra gạch nhẹ và gạch bền, phù hợp với tiêu chuẩn xây dựng hiện đại.
II. Quy trình chế tạo gạch không nung
Quy trình chế tạo gạch không nung từ rỉ đường và tro trấu bao gồm các bước chính: nghiền mịn tro trấu, phối trộn nguyên liệu, đúc khuôn và bảo dưỡng. Tro trấu được nghiền mịn với kích thước trung bình 19,62 µm, sau đó phối trộn với rỉ đường và xi măng PCB40 theo tỷ lệ nhất định. Hỗn hợp được đúc khuôn và bảo dưỡng trong điều kiện thích hợp để đạt được cường độ tối ưu. Quá trình này không chỉ đơn giản mà còn tiết kiệm năng lượng, phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ sản xuất gạch bền vững.
2.1. Ảnh hưởng của rỉ đường và tro trấu đến cường độ gạch
Nghiên cứu chỉ ra rằng, rỉ đường với hàm lượng 8% theo khối lượng làm tăng thời gian ninh kết của xi măng, trong khi tro trấu từ 10-40% cải thiện đáng kể cường độ nén và uốn của gạch. Cụ thể, mẫu gạch chứa 20% tro trấu và 8% rỉ đường đạt cường độ nén 35,58 MPa, đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 6477:2011. Điều này chứng tỏ sự kết hợp giữa rỉ đường và tro trấu không chỉ tạo ra gạch xây dựng chất lượng mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
III. Ứng dụng và ý nghĩa của nghiên cứu
Nghiên cứu chế tạo gạch không nung từ rỉ đường và tro trấu có ý nghĩa quan trọng cả về mặt khoa học và thực tiễn. Về khoa học, nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc tái chế phế phẩm công nghiệp thành vật liệu xây dựng bền vững. Về thực tiễn, sản phẩm gạch sinh thái từ nghiên cứu này có thể ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm tài nguyên. Đây là bước tiến quan trọng trong việc phát triển công nghệ sản xuất gạch thân thiện với môi trường.
3.1. Giá trị kinh tế và môi trường
Việc sử dụng rỉ đường và tro trấu làm nguyên liệu chế tạo gạch không nung không chỉ giảm chi phí sản xuất mà còn giảm thiểu lượng chất thải ra môi trường. Sản phẩm gạch từ nguyên liệu tái chế này có giá thành cạnh tranh, phù hợp với nhu cầu thị trường. Đồng thời, nghiên cứu này góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành vật liệu xây dựng theo hướng bền vững, đáp ứng yêu cầu của xã hội hiện đại.
