Định nghĩa phân loại
Gạch không nung được phân loại theo hai tiêu chí chính: công nghệ sản xuất (phương pháp tạo hình và dưỡng hộ) và nguyên liệu chủ đạo. Cách phân loại này phản ánh trực tiếp đặc tính kỹ thuật và phạm vi ứng dụng của từng chủng loại, giúp kỹ sư và chủ đầu tư lựa chọn phù hợp với yêu cầu thiết kế.
Phân loại theo công nghệ sản xuất
1. Gạch bê tông xi măng cốt liệu (Concrete Masonry Unit — CMU)
Sản xuất bằng cách trộn xi măng Portland + cát + đá dăm (hoặc xỉ lò cao, cát nghiền) theo tỷ lệ thiết kế, ép rung định hình trong khuôn thép, dưỡng hộ ẩm 28 ngày ở điều kiện thường. Khối lượng thể tích 1600–2200 kg/m³, cường độ nén 5–20 MPa tùy mác. Đây là nhóm phổ biến nhất trong xây dựng Việt Nam, gồm gạch đặc, gạch rỗng 2 lỗ, 3 lỗ.
2. Gạch AAC (Autoclaved Aerated Concrete)
Xi măng + vôi + cát mịn/tro bay + bột nhôm + nước tạo bọt khí H₂, sau khi đông cứng sơ bộ được chưng áp 180–200°C, 8–12 bar trong 8–12 giờ. Khối lượng thể tích 400–800 kg/m³, cường độ nén 2–5 MPa, hệ số dẫn nhiệt λ = 0,10–0,25 W/m.K. Đây là nhóm nhẹ nhất và cách nhiệt tốt nhất trong các loại gạch không nung.
3. Gạch bê tông bọt không chưng áp (CLC — Cellular Lightweight Concrete)
Dùng bọt protein hoặc bọt tổng hợp trộn vào hồ xi măng, đổ vào khuôn và dưỡng hộ ở điều kiện thường (không qua autoclave). Khối lượng thể tích 400–1200 kg/m³, cường độ nén 1–8 MPa. Ưu điểm là đầu tư thiết bị thấp hơn AAC; nhược điểm là chất lượng kém đồng đều hơn và cường độ thấp hơn ở cùng mật độ.
4. Gạch geopolymer
Sử dụng xỉ lò cao nghiền mịn hoặc tro bay loại F được hoạt hóa bằng dung dịch kiềm (NaOH + Na₂SiO₃), tạo hình ép rung hoặc đổ khuôn, dưỡng hộ nhiệt 60–80°C trong 24–48 giờ. Cường độ nén có thể đạt 20–60 MPa, độ bền hóa học cao, không sử dụng xi măng Portland. Công nghệ còn đang phát triển tại Việt Nam.
5. Gạch đất-xi măng (Compressed Earth Block — CEB)
Hỗn hợp đất tại chỗ (đất sét + đất cát) + 5–10% xi măng được ép thủy lực áp suất cao (2–10 MPa) tạo thành viên gạch, dưỡng ẩm 21 ngày. Cường độ nén 4–12 MPa, khối lượng thể tích 1700–2000 kg/m³. Phù hợp xây dựng nông thôn, vùng sâu, giảm chi phí vận chuyển vật liệu.
6. Gạch tro-vôi-thạch cao (FGD Brick)
Tro bay từ nhà máy nhiệt điện + vôi tôi + thạch cao FGD (thạch cao từ lọc khói nhà máy) được trộn, ép tạo hình và dưỡng hộ hơi nước ở 80–100°C. Tận dụng 100% phế thải công nghiệp, không khai thác tài nguyên thiên nhiên. Cường độ nén đạt 7–15 MPa sau dưỡng hộ đúng quy trình.
Phân loại theo nguyên liệu chủ đạo
Theo nguyên liệu kết dính chính, gạch không nung chia thành: nhóm xi măng (CMU, AAC, CLC), nhóm vôi-pozzolanic (FGD brick, tro-vôi), nhóm kiềm-hoạt hóa (geopolymer) và nhóm đất-xi măng. Mỗi nhóm có tính chất co ngót, độ bền sunfat và khả năng tái chế khác nhau cần xem xét khi thiết kế.
Bảng so sánh các nhóm gạch không nung
| Loại | KLTV (kg/m³) | CĐ nén (MPa) | λ (W/m.K) | Công nghệ dưỡng hộ | Ứng dụng chính |
|---|---|---|---|---|---|
| CMU xi măng cốt liệu | 1600–2200 | 5–20 | 0,50–0,80 | Dưỡng ẩm 28 ngày | Tường chịu lực, móng |
| AAC chưng áp | 400–800 | 2–5 | 0,10–0,25 | Autoclave 180–200°C | Tường bao, tường ngăn |
| CLC bọt | 400–1200 | 1–8 | 0,12–0,40 | Dưỡng ẩm thường | Tường ngăn, chèn sàn |
| Geopolymer | 1500–2000 | 20–60 | 0,40–0,70 | Nhiệt 60–80°C | Kết cấu đặc biệt |
| Đất-xi măng CEB | 1700–2000 | 4–12 | 0,50–0,90 | Dưỡng ẩm 21 ngày | Nhà ở nông thôn |
| Tro-vôi-thạch cao | 1400–1800 | 7–15 | 0,45–0,70 | Hơi nước 80–100°C | Tường bao công nghiệp |
Phân loại theo hình dạng viên gạch
Không phụ thuộc vào công nghệ, gạch không nung còn được phân theo hình dạng: gạch đặc (không lỗ rỗng), gạch rỗng 2 lỗ hoặc 3 lỗ (giảm trọng lượng 20–30%, cải thiện cách nhiệt), gạch chữ U (dùng cho lanh tô, ô văng) và gạch khóa khe (interlocking brick, không cần vữa hoặc vữa tối thiểu). Hình dạng rỗng và khóa khe đang phát triển mạnh trong xu hướng xây dựng nhanh.
Phân loại theo mức cường độ
TCVN 9029:2017 phân cấp gạch bê tông theo mác cường độ: M3,5 (3,5 MPa), M5, M7,5, M10, M15 và M20. Gạch M3,5–M5 dùng cho tường ngăn không chịu lực; M7,5–M10 cho tường bao và tường chịu lực nhà thấp tầng; M15–M20 cho công trình đòi hỏi cường độ cao hoặc môi trường xâm thực.
Ứng dụng
Mỗi nhóm gạch không nung có phạm vi ứng dụng tối ưu riêng. CMU xi măng cốt liệu chiếm lĩnh mảng tường chịu lực, móng và hạ tầng. AAC thống trị mảng tường nhẹ trong nhà cao tầng hiện đại. CLC phổ biến trong các dự án nhỏ và vùng chưa có nhà máy AAC. Gạch đất-xi măng phục vụ xây dựng nông thôn, giảm chi phí nhà ở bình dân.
Câu hỏi thường gặp
- Gạch không nung có bao nhiêu loại chính?
- Có 6 nhóm chính: CMU xi măng cốt liệu, AAC chưng áp, CLC bọt không chưng áp, geopolymer, đất-xi măng và tro-vôi-thạch cao. Trong thực tế tại Việt Nam, CMU và AAC chiếm trên 90% thị phần.
- Loại nào nhẹ nhất?
- AAC và CLC nhẹ nhất, khối lượng thể tích từ 400 kg/m³, nhẹ hơn 4–5 lần so với bê tông thường. Trong điều kiện cùng mật độ, AAC thường có cường độ cao hơn CLC nhờ quá trình chưng áp.
- Loại nào chắc nhất?
- Geopolymer có cường độ nén cao nhất (20–60 MPa), tiếp theo là CMU xi măng mác cao (đến 20 MPa). Tuy nhiên geopolymer còn ít phổ biến tại Việt Nam và chưa có tiêu chuẩn quốc gia riêng.
- Loại nào thân thiện môi trường nhất?
- Gạch geopolymer và tro-vôi-thạch cao thân thiện nhất vì sử dụng 100% phế thải công nghiệp, không khai thác tài nguyên. FGD brick từ tro bay nhiệt điện và thạch cao lọc khói đặc biệt có giá trị tái chế cao.
- Tiêu chuẩn nào áp dụng cho từng loại?
- CMU: TCVN 9029:2017. AAC: TCVN 7959:2017. CLC: TCVN 9030:2011. Gạch đất-xi măng: TCVN 10253:2014. Geopolymer chưa có TCVN riêng, thường tham chiếu tiêu chuẩn quốc tế ASTM hoặc EN.
- Gạch rỗng có tốt hơn gạch đặc không?
- Tùy ứng dụng. Gạch rỗng nhẹ hơn 20–30%, cách nhiệt và cách âm tốt hơn, tiết kiệm vật liệu. Tuy nhiên cường độ nén thấp hơn gạch đặc cùng loại và kém chịu lực tập trung tại điểm đặt gối tựa hay bulông neo.
Kết luận
Hệ thống phân loại gạch không nung rất đa dạng, phản ánh sự phát triển của công nghệ vật liệu theo hướng tiết kiệm năng lượng và tái chế phế thải. Nắm vững các nhóm phân loại theo công nghệ và nguyên liệu giúp kỹ sư thiết kế lựa chọn chính xác loại gạch phù hợp với tải trọng, yêu cầu cách nhiệt, cách âm và điều kiện môi trường của từng công trình cụ thể.