Cát nhân tạo - Vật liệu xây dựng cho tương lai
Nhiều chuyên gia trong lĩnh vực xây dựng đã cảnh báo, Việt Nam sẽ thiếu cát xây
dựng một cách trầm trọng trong tiến trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá. Bên
cạnh giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên này, việc sản xuất cát
nhân tạo bắt đầu được chú ý nhiều hơn.
Cát nhân tạo - hướng đi của thế giới
Trên thế giới hiện nay, cát nhân tạo đang được dùng phổ biến, không những để
thay thế cát tự nhiên đang ngày càng càng cạn kiệt mà còn do tính chất đặc biệt của
nó: Hạt cát đồng đều hơn, có thể điều chỉnh modun và tỷ lệ thành phần hạt theo
từng yêu cầu cấp phối cho các loại bê tông khác nhau (như bê tông asphalt, bê tông
macrosell, bê tông xi măng, bê tông đầm lăn, bê tông mác cao đặc biệt ...). Loại cát
nhân tạo cũng cho phép tiết kiệm xi măng, nhựa đường, rút ngắn thời gian thi công
và tăng tuổi thọ công trình.
Sản xuất cát nhân tạo cách nào?
Các nước công nghiệp phát triển (G8) chế tạo ra thiết bị nghiền rôto trục đứng
dùng ổ bi,để nghiền đá thành cát (gọi là cát nhân tạo) từ hơn 20 năm nay. Đến năm
1987, khi LB Nga phát minh ra "công nghệ gối đệm không khí", công nghệ này
ngay lập tức bộc lộ nhiều ưu thế hơn so với công nghệ rôto bởi những lý do sau:
Thứ nhất, tỷ lệ lượng cát thu được đến 48%, trong khi thiết bị dùng ổ bi chỉ đạt
được 25%.
Công nghệ gối đệm không khí cho chất lượng thành phần hạt sản phẩm tốt, đáp
ứng được yêu cầu khắt khe trong sản xuất các loại bê tông như: bê tông Asphalt, bê
tông nhựa microsell, bê tông ximăng, bê tông dầm lăn và các loại bê tông đặc biệt.
Bên cạnh đó, chi phí sản xuất cát nhân tạo sử dụng công nghệ gối đệm không khí
rẻ hơn thiết bị sử dụng ổ bi thông thường khoảng 10 lần.
Một ưu điểm không thể bỏ qua là công nghệ này rất an toàn với môi trường. Do đó,
thiết bị sản xuất sử dụng công nghệ gối đệm không khí có thể lắp đặt gần khu dân
cư.
Phạm vi ứng dụng của công nghệ này khá rộng rãi: ngoài sản xuất cát nhân tạo, nó
còn được dùng để nghiền các loại quặng trong ngành công nghiệp khai thác
khoáng sản, sản xuất gạch, sơn, kính và một số ngành công nghiệp khác.
Hiện nay các thiết bị sử dụng công nghệ gối đệm đã được dùng phổ biến tại LB
Nga, các nước SNG và được xuất khẩu sang Tây Âu, thay thế dần thế hệ thiết bị sử
dụng công nghệ vòng bi.
Hy vọng trong tương lai gần, Việt Nam cũng sẽ có những nhà máy sản xuất cát
dùng công nghệ gối đệm không khí, đáp ứng nhu cầu cát phục vụ cho giao thông
và xây dựng, góp phần giải quyết triệt nạn khai thác cát trái phép.
Công nghệ mới sản xuất cát nhân tạo :
Máy nghiền rôto trục đứng sử dụng công nghệ "Gối đệm không khí" do Nga chế
tạo có thể có thể nghiền đá thành cát, tạo ra những hạt cát nhỏ hơn 5mm và có kích
thước đồng đều...
Để khắc phục tình trạng thiếu cát xây dựng, khỏang 20 năm trở lại đây, người ta
thường dùng thiết bị nghiền rô to trục đứng để nghiền đá thành cát (gọi là cát nhân
tạo). Thế hệ thiết bị đầu tiên là máy nghiền rôto trục đứng sử dụng ổ bi thông
thường.
Gần đây, tại Nga, đã xuất hiện máy nghiền rôto trục đứng sử dụng công nghệ "Gối
đệm không khí". Đây là thế hệ thiết bị nghiền đá thành cát tiên tiến nhất hiện nay.
Trong khi máy nghiền rôto trục đứng dùng ổ bi thông thường, máy nghiền sử dụng
công nghệ "Gối đệm không khí" hoạt động trên nguyên lý đệm không khí cân bằng
lực dọc trục của rôto, không tạo ra ma sát trực tiếp nên hiệu suất tạo cát vượt gấp
đôi công nghệ nghiền sử dụng ổ bi. Máy nghiền sử dụng công nghệ gối đệm không
khí hoạt động ổn định được với tốc độ va đập tới 120m/s, có thể tạo ra những hạt
cát nhỏ hơn 5mm, kích thước đồng đều và hạt cát có dạng tròn khối.
Chi phí sản xuất cát nhân tạo của thiết bị sử dụng công nghệ “Gối đệm không khí”
rẻ hơn thiết bị sử dụng ổ bi thông thường khoảng 10 lần. Trong khi thiết bị sử dụng
Gối đệm không khí cho phép đá nguyên liệu đầu vào tự do và có kích thước tới
70mm. Máy nghiền rôto trục đứng cho tỷ lệ lượng cát thu được đến 48%, trong khi
thiết bị dùng ổ bi chỉ đạt được 25%.
Chất lượng và thành phần sản phẩm cát nhân tạo do máy nghiền rôto trục đứng tạo
ra đáp ứng được yêu cầu dùng để sản xuất nhiềuc loại bê tông khác nhau.
Chi phí sản xuất loại đá này khoảng 60.000 đ/m3.
Hiện nay các thiết bị này đã được dùng phổ biến tại LB Nga, các nước SNG và đã
xuất khẩu sang Tây Âu, thay thế dần thế hệ thiết bị sử dụng công nghệ vòng bi.
Máy sản xuất cát nhân tạo
Công ty Cổ phần Thương mại và Sản xuất Tân Đại Lợi vừa giới thiệu đến thị
trường loại máy nghiền titan, có khả năng nghiền các loại đá thành cát để xây
dựng. Đây là loại máy được sản xuất tại Nga theo kết quả một công trình nghiên
cứu được cấp 50 bằng sáng chế. Khác với các loại máy nghiền cũ, máy này sử
dụng công nghệ ly tâm va đập để nghiền đá. Vì thế, các loại đá có kích thước từ
110 mm đến nhỏ hơn 0.01 mm đều có thể nghiền thành cát mịn.
Trữ lượng cát tại Việt Nam ngày càng khan hiếm, đặc biệt là cát siêu mịn; nhưng
lại khá nhiều mỏ đá mi sàng (5-10 mm). Loại đá mi sàng này rất khó tiêu thụ, giá
rất rẻ, chỉ bán được cho các trạm trộn bê tông nhựa nóng. Chỉ cần sau 2 lần nghiền,
các loại đá mi sàng này sẽ trở thành những hạt nhỏ hơn 0-5 mm, thích hợp cho xây
dựng nhà dân dụng, công nghiệp bình thường.
Theo các nhà khoa học Nga, sử dụng cát nhân tạo sẽ giúp giảm bớt tiếng ồn, tăng
10% độ bền của công trình và tiết kiệm 3% nước, xi măng... Được biết, công nghệ
sản xuất cát nhân tạo này lần đầu tiên có mặt tại Việt Nam.