Với việc ngày càng khan hiếm của nguồn cát xây dựng, vật liệu đất không nung đang được nghiên cứu, phát triển và tối ưu hóa. Nghiên cứu mới ứng dụng geopolymer trong phát triển vật liệu đất không nung khẳng định tiềm năng sử dụng geopolymer như một chất kết dính thân thiện môi trường trong sản xuất vật liệu đất không nung, góp phần giảm sự phụ thuộc vào xi măng và hướng tới phát triển vật liệu xây dựng bền vững.
Cường độ chịu nén của mẫu đất trộn geopolymer với hàm lượng lần lượt 6% và 10%
Xi măng thường được sử dụng để cải thiện cường độ và độ bền theo thời gian của vật liệu. Tuy nhiên, quá trình sản xuất xi măng phát thải lượng lớn khí CO₂, gây tác động đáng kể đến môi trường và biến đổi khí hậu. Do đó, việc nghiên cứu các chất kết dính thân thiện môi trường hơn nhằm thay thế một phần hoặc hoàn toàn xi măng đang thu hút nhiều sự quan tâm, trong đó geopolymer được xem là một giải pháp tiềm năng. Nghiên cứu này đánh giá khả năng ứng dụng geopolymer trong phát triển vật liệu đất không nung chế tạo theo phương pháp nén tĩnh (CEBs).
Đất sử dụng được lấy tại TP Hồ Chí Minh. Tro bay loại F được sử dụng làm nguồn aluminosilicate để tổng hợp geopolymer. Các mẫu đất được phối trộn với geopolymer ở hàm lượng 6% và 10%, bảo dưỡng ở nhiệt độ thường, sau đó thí nghiệm nén một trục tại 7, 14, 28 và 56 ngày.
Kết quả cho thấy cường độ chịu nén tăng theo thời gian và hàm lượng geopolymer. Ở tuổi 28 ngày, mẫu chứa 10% geopolymer đạt cường độ khoảng 2,85 MPa, cao hơn 60% so với mẫu chứa 6% geopolymer.
Sự gia tăng cường độ cho thấy geopolymer có khả năng cải thiện liên kết giữa các hạt đất, tăng cường độ của vật liệu. Kết quả nghiên cứu khẳng định tiềm năng sử dụng geopolymer như một chất kết dính thân thiện môi trường trong sản xuất vật liệu đất không nung, góp phần giảm sự phụ thuộc vào xi măng và hướng tới phát triển vật liệu xây dựng bền vững.
Nghiên cứu này đã đánh giá khả năng ứng dụng geopolymer làm chất kết dính thân thiện môi trường trong phát triển vật liệu đất không nung chế tạo theo phương pháp gạch đất nén tĩnh (CEBs). So với các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào vật liệu geopolymer thuần hoặc đất gia cố xi măng, nghiên cứu hiện tại tập trung vào việc sử dụng geopolymer để gia cố trực tiếp nguồn đất địa phương tại TP Hồ Chí Minh, qua đó góp phần làm rõ tiềm năng ứng dụng thực tế của geopolymer trong điều kiện vật liệu bản địa ở Việt Nam.
Nhìn chung, hàm lượng 10% geopolymer cho hiệu quả gia cố tốt hơn so với 6%, cho thấy tiềm năng ứng dụng geopolymer trong phát triển vật liệu xây dựng xanh và bền vững. Tuy nhiên, để làm rõ hơn khả năng ứng dụng thực tế, các nghiên cứu tiếp theo cần khảo sát thêm ảnh hưởng của hàm lượng geopolymer tối ưu, độ hút nước, độ bền ngâm nước, co ngót, độ bền thời tiết và ứng xử của khối xây trong điều kiện làm việc thực tế. Đồng thời, cần thực hiện các nghiên cứu đánh giá vòng đời, phát thải CO₂ và chi phí sản xuất nhằm so sánh toàn diện với vật liệu đất gia cố xi măng truyền thống.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
