» Một nghiên cứu mới cho thấy bụi thạch anh từ hoạt động nghiền đá có thể thay thế một phần cát tự nhiên trong vữa xi măng cát, giúp tăng cường độ nén tới 71% ở tuổi 28 ngày, đồng thời giảm độ hút nước và cải thiện cấu trúc vi mô của vật liệu.
Nghiên cứu công bố trên Scientific Reports đã đánh giá khả năng sử dụng bụi thạch anh thay thế cát theo các tỷ lệ từ 0-20% khối lượng cốt liệu mịn, với tỷ lệ xi măng:cát là 1:3 và hệ số nước/xi măng 0,5. Kết quả cho thấy mức thay thế 10% là tối ưu, khi cường độ nén đạt 18,5 MPa so với 10,8 MPa của mẫu đối chứng, tương đương mức tăng 71%.
Ở mức thay thế này, độ hút nước giảm rõ rệt, phản ánh cấu trúc đặc chắc hơn nhờ hiệu ứng vi lấp đầy của các hạt bụi thạch anh siêu mịn (hàm lượng SiO₂ khoảng 99,6%). Các phân tích vi cấu trúc cho thấy mạng gel C-S-H hình thành liên tục và đồng đều hơn, giúp cải thiện liên kết nội tại của hệ vật liệu. Khi tăng tỷ lệ thay thế vượt quá 10%, cường độ có xu hướng giảm do sự gia tăng lỗ rỗng và phân bố hạt kém chặt.
Dù độ lưu động giảm nhẹ khi hàm lượng bụi thạch anh tăng do đặc tính hạt góc cạnh, các cấp phối đến 15% vẫn đảm bảo khả năng thi công thực tế. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng trong sản xuất vữa xây, vữa trát và vữa khô thương phẩm nếu được kiểm soát cấp phối phù hợp.
Trong bối cảnh nguồn cát tự nhiên ngày càng hạn chế và giá biến động tại nhiều địa phương, việc tận dụng bụi thạch anh - vốn là phụ phẩm từ khai thác đá - không chỉ góp phần giảm áp lực tài nguyên mà còn nâng cao chỉ tiêu kỹ thuật của vữa. Đây là hướng tiếp cận phù hợp với xu thế kinh tế tuần hoàn và chuyển dịch xanh của ngành xi măng - vật liệu xây dựng giai đoạn tới.
Cem.Mart
