Mục Lục
Lời mở đầu 3
Chương 1 Giới thiệu chung về polymer và hợp chất cao phân tử 4
1.1 Polymer và hợp chất cao phân tử 4
1.2 Phân loại polymer 5
Chương 2 Polymer vô cơ 6
2.1 Lịch sử phát hiện và nghiên cứu về polymer vô cơ 6
2.2 Cơ chế polymer vô cơ 7
2.2.1 Trực tiếp 7
2.2.2 Gián tiếp 8
2.2.3 Cơ chế polymer hóa các chất vô cơ và cơ sở tạo ra chất kết dính polymer
vô cơ

9
Chương 3 Công nghệ hóa đá nhân tạo 10
3.1 Vật liệu vô cơ và sự hóa đá 10
3.1.1 Chất kết tinh 10
3.1.2 Chất polymer 11
3.1.3 Cơ chế polymer hóa vô cơ 12
3.2 Cơ chế của sự hóa đá nhân tạo 13
1
3.3 Công nghệ sản xuất gạch không nung bằng phương pháp Polymer hóa khoáng
(đất hóa đá) 16
3.3. 1 Công nghệ gạch không nung của thế giới 16
3.3.2 Nhu cầu gạch xây nước ta và một số vấn đề xung quanh công tác sản
xuất gạch xây bằng phương pháp nung 17
3.3.3 Gạch không nung là gì? 18
3.3.4 Thành phần sản xuất gạch không nung 19
3.4 Ứng dụng công nghệ hóa đá-phương pháp thay thế hữu hiệu 19
Kết luận 21
Phụ lục

bông , tơ tằm, sợi gai, sợi len làm quần áo, da sinh vật để làm giày, giấy da để viết.
Người Ai Cập đã biết dung giấy polymer để viết thư cho đến khi tìm ra phương
pháp điều chế hợp chất cao phân tử mới là giấy. Công trình này đã mở đầu cho các
quá trình gia công các vật liệu polymer thiên nhiên và bắt đầu nghiên cứu về các
hợp chất polymer.
Polyme (tiếng Anh: "polymer") là khái niệm được dùng cho các hợp chất có khối
lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần những
mắt xích cơ bản. Các phân tử tương tự nhưng có khối lượng thấp hơn được gọi là
các oligome.
Danh từ hợp chất cao phân tử hay có khi gọi là polymer cao phân tử, chỉ
chung cho những hợp chất có khối lượng phân tử lớn của mạch phân tử, bởi vì
những phân tử có khối lượng phân tử lớn, có cấu trúc phức tạp nhưng không phải do
lặp đi lặp lại những đơn vị cấu tạo monomer thường không được gọi là polymer.
Monome: là những hợp chất thấp phân tử chứa lien kết ngắn hoặc là những
hợp chất vòng không bền, hoặc là những chất chứa những nhóm chức có khả năng
4
phản ứng cao(không ít hơn hai nhóm chức). Các hợp chất này tạo thành polymer
bằng phản ứng trùng hợp, trùng ngưng hoặc những dạng phản ứng khác.
1.2 Phân loại Polymer.
Polymer được phân loại theo nhiều cách khác nhau.
- Theo nguồn gốc: có polymer thiên nhiên( như xenlulozơ, cao su, tinh bột,
protit…) và polymer tổng hợp.
- Theo thành phần hóa học của mạch chính phân tử polymer: như polymer mạch
carbon, polymer dị mạch, polymer vô cơ.
- Theo cấu trúc mạch: đầu-đuôi, đuôi-đuôi, đầu-đầu.
Trong bài tiểu luận này chúng ta cùng tìm hiểu về polymer vô cơ.
5
Chương 2
POLYMER VÔ CƠ
1.1 Lịch sử phát hiện và nghiên cứu về polymer vô cơ.

(lực dương), làm ra một polymer. Cát là vật liệu trơ, không có lực âm, nên không làm
ra polymer với vôi được. Từ lực có một tương lai to lớn, sáng chói mà chúng ta chưa
sờ đến được, vì polymer vô cơ chỉ được biết mươi năm trở lại đây, một tụt hậu rất
đáng kể.
1.2 Cơ chế polymer vô cơ.
1.2.1 Trực tiếp
Từ trước 5000 năm, người ta gọi thủy tinh, pha lê là một chất rắn trong suốt mà
con người chế tạo được. Vào thế kỷ 19 khi kính hiển vi phân cực ra đời, soi thủy tinh
lên kính, nó là vật thể không kết tinh, gọi là vô định hình. Mãi đến khi có kính hiển
vi điện tử rọi lớn trên 10000 lần, mới thấy thủy tinh là sự bện chặt của những sợi dây
7
mà sau đó được xác định là polymer. Vậy, nhờ nung nóng, cát trở thành thủy tinh,
cứng, trong và là một polymer vô cơ cao nhiệt ( 1200 độ C – 1400 độ C).
Vào thập kỷ 70 của thế kỷ 20, các nhà khoa học Mỹ biến bột lưu huỳnh (S) thành
sợi nhờ nung nóng nó ở 140
0
C, thay vì ở 1400
0
C như thủy tinh. Đây là lần đầu tiên
con người tạo polymer vô cơ ở nhiệt độ thường. Sau này, cuối thập kỷ 90, nhà khoa
học Plattfort tạo được các hạt nam châm tí hon bằng cách trộn cao lanh với sođa.
Chúng hít mạnh với nhau và biến cao lanh thành đá. Đó là một polymer trực tiếp. Rồi
còn nhiều phát minh nữa ở dạng như vậy, khiến cho vật liệu xây dựng trở nên dồi
dào hơn, và nhất là rẻ hơn. Đó là cốt lỏi của cuộc cách mạng hóa học ở thế kỷ 21 :
khoa hóa học của các chất nano.
1.2.2 Gián tiếp.
Trong thập niên 50 của thế kỷ 20, các nhà khoa học lập lại sự kết cứng của vôi
tôi với đất sét. Họ nhận thấy rằng dưới kính hiển vi điện tử, đất sét hóa đá nhờ bên
trong đất sét hiện ra những sợi cực mảnh, đan bện nhau, mà họ gọi là entolime. Về
sau, vào thế kỷ 21, ta mới nhận ra đó là những sợi polymer đất sét –vôi -đất sét-vôi

SiO
3
hoặc K
2
SiO
3
.
Trong quá trình polyme hoá và rắn chắc, chất kết dính polyme vô cơ có tính dính và
có khả năng liên kết các vật liệu chất độn rời rạc thành một khối rắn chắc.
9
Chương 3
CÔNG NGHỆ HÓA ĐÁ NHÂN TẠO
3.1 Vật liệu vô cơ và sự hóa đá.
3.1.2 Chất kết tinh:
Từ 300 năm đến nay, người ta kết dính vật liệu bở rời thành đá bằng một chất
liên kết thuỷ lực, mang tên là xi măng CPA (ví dụ: xi măng Hà Tiên). Chất đó được
nung trong lò đến 1450
0
C, kết hợp 90% đá vôi với 10 % đất sét, thành các thỏi
clinker. Đem nghiền clinker thành bột, trộn với cát sạch, với nước lã, nó khiến cho
bụi vôi nung, kết dính với bụi đất sét nung, làm hoá cứng vữa hố với cát. Sau khi
phơi khô 28 ngày (thực tế là 3 ngày), một thứ đá cát được hình thành, gọi là bê tông.
Sự hoá đá này được làm bằng một cơ chế, gọi là sự kết dính. Tuỳ tỷ lệ pha xi
măng CPA với cát sạch, ta có độ cứng gọi là mác: 1 xi măng/ 3cát là mác cứng chắc
nhất, tạo bê tông mác 300; 1 xi măng/ 6 cát là mác mềm nhất, thường dùng cho công
trình cấp thấp, thuộc mác 100. Sự kết dính tạo ra 3 loại khoáng vật, thuộc nhóm
silicat vôi, gọi là: alite (1 calcit), belite (2 calcit) và celite (3 calcit). Càng nhiều calcit
chừng nào bêtông càng cứng chừng ấy. Sự kết tinh của silicat vôi hút nước rất nhiều.
Đó là một đặc tính của sự hoá đá.
Đá vôi chỉ tập trung ở miền bắc việt nam. Đó là thiên đàng của các nhà máy xi

0
C. Từ đó sự polymer hoá vô cơ được khoa học khẳng
định. Đó là một cuộc cách mạng của địa hoá học, vì cho tới ngày đó, sự
polymer hoá chỉ dành cho vật liệu hữu cơ mà thôi. Sự polymer hoá vô cơ ngày
càng tạo ra sản phẩm đa dạng.
Từ năm 1970 trở về sau, nhiều phương pháp điều chế chất kết dính bằng
pôlime hoá vô cơ đã ra đời. Nhiều phương pháp chế ra được pôlime vô cơ, như
thuỷ tinh, trước còn mơ hồ, nay ai cũng biết đó là sự pôlime hoá vô cơ cao
nhiệt. Ở việt nam các hoá chất biến đất thành đá cũng được giới thiệu, nhưng
giá thành cao nên không phổ biến được.
11
3.1.3 Cơ chế polymer hóa vô cơ.
- cơ chế trực tiếp:
Đó là một cơ chế dựa trên từ tính của vật liệu. Gs. Plattfort đã biến khoáng
vật sét kaolinite thành hạt nam châm.
Vì kaolinite có cấu trúc hai lá, mỗi lá đều có từ tính âm (-). Nếu dùng một
dung dịch xút và đun một chất caolanh thì một trong hai lá ấy sẽ có tính dương
(+). Vì vậy, khoáng vật sét kaolinite thành một nam châm tí hon, với một đầu
âm và một đầu dương. Chúng kết dính lại với nhau, và với đất trộn trơ chung
quanh, thành đá. Đó là một composit vô cơ.
Lượng xút chiếm tỷ lệ 4%, còn lượng kaolinite trong đất chiếm tỷ lệ 25%.
Đó là một phương pháp có cơ chế từ tính toàn diện và trực tiếp, ta gọi đó là sự
polymer hóa trực tiếp.
- cơ chế gián tiếp:
Đất mịn hạt và vật liệu mịn hạt như đất sét trở xuống chỉ có điện tích âm
trên toàn hạt, đó là các anion thiên nhiên. Nếu đưa vào đó các điện tích dương
kim loại, gọi là cation, thì cation sẽ nối các anion lại với nhau, và đất bở rời hóa
đá. Cùng lúc, nó tạo ra sự kết dính bằng cách thu nạp thêm các cation thô hơn
vào. Chuỗi anion-cation-anion… là một polyme vô cơ hay tổng hợp ( vô cơ +
hữu cơ).

đạt 100% sự kết tinh.
- Xi măng và bê tông polymer.
Vào cuối thập kỷ 90 của thế kỷ 20 vừa qua, một phát minh làm chấn động giới
khoa học của vật liệu mới. GS Plattfort của Đại học Bluxelles của Bỉ đã tạo ra một xi
măng vô cơ, như xi măng Portland, bằng đất sét với sét, một chất kết dính SiO
3
Na
2
,
mà không cần nung đến 1450
0
C: chỉ trộn nguội hai thứ vật liệu với nhau trong thời
gian qui ước là 28 ngày như xi măng Portland.
Một điều lạ là ximăng Polymer này tạo ra các phân tử, gọi là polymer trong môi
trường khô (độ ẩm = 0%). Càng khô bao nhiều càng cứng bấy nhiêu, không rả trong
nước nữa.
Vì công thức của nó không chứa vôi Ca nên một đặc điếm đáng ghi nhớ là nó
chấp nhận nước mặn và làm với vật liệu mặn (cát cồn gió bờ biển, cát giống, cát cửa
sông, có lượng rất lớn ở nước ta), gọi là bến Aulfat, mà xi măng Portland không tạo
được.
Plattfort gọi đó là MIP (mineral polymer) vì thời đó chưa có khái niệm “khoa
học nano” để giải thích như ngày nay, mặc dù ông dùng vật liệu nano như đất sét và
các dung dịch hóa chất như xút NaOH để lấy ra các ion Na, bêtông polymer là tương
đương với Composite, một chất keo dính hữu cơ, rút từ chất cặn của dầu khí mà loài
người phát minh từ năm 1920 của thế kỷ trước và xây dựng ngành chất dẻo vĩ đại.
Cũng như bêtông polymer, composit đi từ cái cực nhỏ đến việc tạo sản phẩm
cực lớn, trái với một dòng chế tạo khoa học khác, đi từ cái cực lớn đến cái cực nhỏ
(từ transister đến con chip).
- Nguyên lý của xi măng polymer.
13

. Tại sao phải có lực nén nhỏ như
vậy? Là vì trộn x nén x phơi là cấp số nhân với nhau, nếu một cái triệt tiêu thì sẽ làm
2 cái khác cũng triệt tiêu luôn.
Phơi: Làn nước tẩm mau xuất đi, tạo điều kiện cứng nhanh. Nhiệt độ tối
ưu là giữa 42
0
C và 60
0
C, không hơn không kém, đủ cho nước tẩm bốc hơi mà không
gây cong vênh, nứt nẻ. Thời gian phơi là 28 ngày, nhưng dùng gấp chỉ là 7 ngày.
14
Trong sản xuất có khuynh hướng dùng sản phẩm 7 ngày; trong thực tế, sản phẩm chỉ
bán sau 28 ngày vì không bán nhanh do nhu cầu thấp.
- Nguyên lý của sản phẩm.
Bêtông polymer là một cái phôi. Nó cần đưa vào một cái khuôn khi phôi còn
ướt, mềm, tức là chưa thành đá.
Khuôn tạo hình có 2 loại. Loại khuôn bằng gỗ hay nhựa dẻo dùng cho cách
tạo hình là máy rung nhẹ, gọi là bàn rung. Đó là một cái bàn 1x2m bề mặt, rung một
lần 10 hay 20 cái khuôn nhựa có chứa đầy phôi bêtông pôlime chỉ cần rung 10 phút
(rung là nén nhẹ) là đủ. Sau đó đưa khuôn nhựa đi phơi 7 ngày là giải phóng khuôn.
Có nhiều thỉa thuật mau cứng trong 1 hay 2 ngày, gọi là hybride (tổng hợp) sẽ
bàn sau.
Với khuôn giải phóng nhanh, nhà sản xuất sẽ có nhiều lợi thế tài chính, vì ít
hao khuôn.
Loại tạo hình thứ hai là máy nén nhỏ hay lớn, máy nén nhỏ dùng con đội xe
tải, loại 3-5 tấn, tạo hình sản phẩm từ 10cm bề cạnh trở lại. Máy nén lớn dùng con
đội là cầu thủy lực, thường thấy nơi xe ben. Phải có thợ chuyên ráp các máy nén thủy
lực nầy để tạo các viên gạch ngói có đường cạnh dài đến 30 x 30 x 3cm. Khi sản
xuất, sẽ bàn về các loại máy nén nhỏ và lớn này.
Có rất nhiều dòng sản phẩm được sản xuất từ các thiết bị nêu trên với bê tông

Đặc biệt công nghệ Polymer đã phát triển tới tầm cao dùng làm một số bộ
phận có tính chịu lực trong các thiết bị máy móc (máy bay của hãng Boing)
Cho đến nay sản phẩm Polymer dưới nhiều dạng khác nhau đã được giới
thiệu và ứng dụng trong các ngành xây dựng và công nghiệp gốm sứ ở nhiều
nước trên khắp các châu lục.
Ở Đức đã phát minh ra công nghệ RRP, là một hợp chất của Axits Sunfuro
phối trộn vào đất tạo ra một sự liên kết giữa các ion âm của đất với cation Na
+
,
K
+
,Mg
2+
, Fe
2+
. Quá trình phối trộn ….đạt tới K95, K98 rồi thành con đường
hoàn hảo, tốt đẹp có sự liên kết bền chắc.
Ở Mỹ đã có hợp chất SA44/LS 40, cũng tương tự như hợp chất RRP ở
Đức. Hợp chất SA44/SL 40 đã được đưa vào sử dụng ứng dụng làm đường. Ở
một số nước phát triển trên thế giới như: Pháp,Mỹ, Đức, Bỉ và Nam phi đã sử
dụng khoảng 70% - 80% nhu cầu gạch xây dựng của họ bằng công nghệ này.
3.3.2 Nhu cầu gạch xây nước ta và một số vấn đề xung quanh công tác sản
xuất gạch xây bằng phương pháp nung.
Gạch xây là một bộ phận cấu thành quan trọng của ngôi nhà hoặc một
công trình kiến trúc. Một năm, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng,
16
cả nước ta tiêu thụ từ 20-22 (tỉ viên), nếu cứ với đà phát triển này, đến năm
2020 lượng gạch cần cho xây dựng là hơn 40 tỉ viên, một số lượng khổng lồ, để
đạt được mức này, lượng đất sét phải tiêu thụ vào khoảng 600 triệu m
3

điểm của loại gạch này là nặng, to, khó xây, chưa được thị trường chấp nhận
rộng rãi. Gạch xi măng - cát: Gạch được tạo thành từ cát và xi măng: Gạch
không nung tự nhiên: Từ các biến thể và sản phẩm phong hóa của đá banzan.
Loại gạch này chủ yếu sử dụng ở các vùng có nguồn puzolan tự nhiên, hình
thức sản xuất tự phát, mang tính chất địa phương, quy mô nhỏ
Như vậy, gạch không nung hiện nay có nhiều chủng loại, nhưng vẫn chưa
đưa vào thực tế một cách rộng rãi do các nguyên nhân.
Để sản xuất gạch không nung từ đất. Theo công nghệ "đất hóa đá" nguồn
đất để sản xuất gạch chiếm 50-70% phần nguyên liệu, sử dụng đa dạng các loại
đất từ miền núi, đồng bằng, trung du và các vùng hải đảo đồng thời tận dụng
được các nguồn phế thải xây dựng và công nghiệp góp phần cải thiện môi
trường xanh, sạch, đẹp.
Trên cơ sở những vấn đề trên Công ty Cổ Phần Công nghệ thương mại
Huệ Quang thuộc Viện nghiên cứu hỗ trợ phát triển nông thôn đã đưa ra dự án:
"Ứng dụng công nghệ sản xuất gạch không nung bằng công nghệ "đất hóa đá",
từ nguyên liệu là các loại đất và phế thải công nghiệp, xây dựng được hình
thành.
3.3.4 Thành phần nguyên liệu sản xuất gạch không nung.
Nguyên vật liệu chủ yếu là tất cả các loại đất (trừ đất mùn), tận dụng các
nguồn đất xấu,ít có giá trị kinht tế như đất đồi (các loại) tại các vùng trung du
và miền núi, các loại đất sen pha ven sông, đất tải từ cá công trình đào móng
nhà, hầm lò, ao hồ, các loại đất, đá phế phẩm tại các công trường khai thác
quặng
Sử dụng vật liệu độn bằng các vật liệu trơ từ các nguồn phế thải rắn (không
độc) như vật liệu xây dựng như bê tông, gạch vỡ, át, đá sỏi, xỉ lò, các bã thải
quặng bê tông hóa rác thải.
Nguyên liệu đầu vào: Đất hỗn hợp, cát, phế liệu xây dựng sử dụng để sản
xuất: phế thải rắn trong trong xây dựng, đất đồi trung du-miền núi, tro bay.
3.4 Ứng dụng công nghệ hóa đá-phương pháp thay thế hữu hiệu.
Sản xuất gạch không nung từ nguyên liệu đất và phế liệu công nghiệp là một

19
KẾT LUẬN
Qua bài tiểu luận trên có thể thấy Polymer vô cơ nói chung và công nghệ đất hóa
đá nói riêng có một tiềm năng vô cùng to lớn tới sự phát triển cơ sở hạ tầng của nước ta.
Với polymer vô cơ có thể tận dụng các vật liệu có sẵn ở nước ta: phế thải rắn trong xây
dựng, tro bay nhiệt điện, các loại đất có sẵn…để làm vật liệu xây dựng với chất lượng
cao.
Vật liệu polymer vô cơ có giá trị về nhiều mặt:
- Kinh tế:giá đầu tư và giá thành rẻ, nhà máy không đòi hỏi tài chính lớn, vì không
phải xây lò nung, vật liệu tự hóa rắn mà không cần nung.
- Bảo vệ môi trường: Dùng hóa chất dễ xử lý và ít độc hại, thân thiện với môi
trường, bảo vệ môi trường.
- Chất lượng cao: Có những tính chất của vật liệu xây dựng thông thường và thêm
nhiều tính chất tốt mà vật liệu thường không có.
- Tiện dụng: Dùng nơi nào cũng được, sử dụng nguyên liệu tại chỗ.
Các nghiên cứu về chất kết dính polymer vô cơ và vật liệu polymer vô cơ đã được
triển khai ở một số nước trên thế giới và đã đạt được những thành tựu khả quan. Tuy
nhiên polymer vô cơ là một đề tài còn khá mới mẻ ở Việt Nam, đặc biệt là trong lĩnh
vực xây dựng. Vì vậy cần có sự quan tâm đúng mức để hoàn thiện công nghệ sản xuất
và tiến tới ứng dụng rộng rãi vật liệu polymer vô cơ ở Việt Nam trong thời gian tới.
20
Phụ lục
Một số hình ảnh về ứng dụng của công nghệ đất hóa đá ở Việt Nam
Hình 2-Gạch lát nền pôlime vô cơ từ đất tạp được sử dụng lót sân cho một vila ở Thủ
Dầu Một - Bình Dương.
Hình 3-Sử dụng lát nền Đế Quan Miếu (chùa Ông) - thị trấn Lái Thiêu, Bình Dương
21

Hình 4-Trụ tiêu làm bằng đất được triển khai áp dụng ở một hộ trồng tiêu thuộc ấp
Lộc Hoà, xã Bình Giã huyện Châu Đức - Bà Rịa Vũng Tàu.