ĐÁ NHÂN TẠO LÀ GÌ? MỘT SỐ LOẠI ĐÁ ĐƯỢC ƯU CHUỘNG NHẤT

SỰ KHÁC BIỆT SÀN BÊ TÔNG ĐÁNH BÓNG VỚI CÁC LOẠI SÀN KHÁC

24/06/2022

Quy trình đánh bóng, bảo trì sàn đá Marble

14/07/2022

Published by Linh Duong Thuy at 06/07/2022

1. Đá nhân tạo là gì?

Đá nhân tạo (Man-made stone) được hiểu là các loại đá do con người tạo ra từ bột đá tự nhiên được nghiền nhỏ, mô phỏng hoặc bắt chước các tính chất ưu việt của đá tự nhiên. Chúng được liên kết với nhau bằng một chất kết dính. Phổ biến nhất là nhựa polymer, với một số phiên bản mới hơn sử dụng hỗn hợp xi măng.

Việc áp dụng các sản phẩm này phụ thuộc vào đá gốc được sử dụng. Đối với đá cẩm thạch nhân tạo, ứng dụng phổ biến nhất là sàn và tường trong nhà. Trong khi sản phẩm thạch anh nhân tạo được sử dụng chủ yếu cho mặt bàn bếp như là một thay thế cho gỗ hoặc đá granit. Vật liệu liên quan bao gồm polymer địa vật lý và đá đúc. Không giống như terrazzo, vật liệu này được sản xuất tại các khối hoặc tấm, được các nhà chế tạo cắt và đánh bóng, và lắp ráp tại nơi làm việc.

2. Lịch sử sự hình thành và phát triển đá nhân tạo

Một trong những loại sớm nhất là đá Coade (ban đầu được gọi là Lithodipyra ). Một loại gốm được tạo ra bởi Eleanor Coade (1733–1821), và được sản xuất từ năm 1769 đến năm 1833. Sau đó, vào năm 1844, Frederick Ransome đã tạo ra một loại Đá Siliceous bằng sáng chế. Bao gồm cát và bột đá lửa trong dung dịch kiềm. Bằng cách đun nóng nó trong một nồi hơi nhiệt độ cao kín. Các hạt silic kết dính với nhau và có thể được đúc hoặc gia công thành phiến lọc, bình hoa, công trình kiến trúc trang trí, bánh xe bằng đá nhám và đá mài.

Hình ảnh: Sư tử bằng đá Coade ở phía nam của Cầu Westminster , Luân Đôn

Tiếp theo là đá Victoria, bao gồm ba phần đá granit Mountsorrel ( Leicestershire ) được nghiền mịn thành một loại xi măng Portland , được trộn bằng máy và đúc trong khuôn. Đặt các khối trong dung dịch silicat soda trong khoảng hai tuần để làm ẩm và cứng.

Đá đúc hiện đại là một sản phẩm xây dựng, được sử dụng như một đặc điểm kiến trúc, trang trí, trang trí hoặc ốp cho các tòa nhà hoặc các công trình kiến trúc khác. Chúng được lựa chọn cẩn thận hoặc sỏi tự nhiên được phân loại tốt và các chất màu khoáng để đạt được màu sắc và hình thức mong muốn trong khi vẫn duy trì các đặc tính vật lý bền vượt quá hầu hết các loại đá xây dựng tự nhiên . Đá đúc là sự thay thế tuyệt vời cho đá vôi ,đá granit , đá phiến. . . và các loại đá xây dựng tự nhiên khác.

3. Thành phần đá nhân tạo

Thành phần cơ bản của đá nhân tạo gồm 3 loại nhóm vật liệu:

Cốt liệu (aggregates hay filler): là thành phần chủ yếu tạo nên đá nhân tạo. Thường là đá tự nhiên nghiền nhỏ hoặc rất nhỏ ở dạng bột đá
Chất kết dính (binder): phổ biến nhất là các loại keo gốc nhựa hoặc gốc xi măng (nguồn gốc vô cơ)
Chất tạo màu (Color pigment): là các oxit sắt, thường chiếm 1 tỉ lệ rất nhỏ

4. Phân loại đá nhân tạo

Theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đã có rất nhiều phương pháp để tạo ra đá nhân tạo. Với các mục đích và ứng dụng khác nhau, các loại phổ biến trên thị trường hiện nay:

Đá nhân tạo gốc thạch anh (Quartz)
Đá marble nhân tạo (Artificial Marble)
Đá Solid Surface
Đá Sintered Stone
Các loại đá nhân tạo sử dụng keo (resin) làm chất kết dính được gọi là Engineered Stone (hay Agglomerate Stone). Sintered Stone không thuộc nhóm này.
Một số loại đá nhân tạo khác nhưng do tính chất không phổ biến trên thị trường nên không được đề cập đến trong bài viết này: Cast Stone (đá đúc), Cultured Stone…

5. Các loại đá nhân tạo chính

5.1 Đá nhân tạo gốc Thạch anh (Quartz)

5.1.1 Thành phần chủ yếu

Khoáng đá thạch anh tự nhiên (có thể thêm bột thủy tinh) dưới dạng bột hoặc hạt cát, thường chiếm khoảng 90-93% về khối lượng (khoảng 66% về thể tích). Tỉ lệ này có thể thay đổi đối với các nhà sản xuất khác nhau. Keo gốc nhựa, thường chiếm khoảng 7% khối lượng (34% về thể tích). Thường là keo Epoxy hoặc Polyester. Chất tạo màu và phụ gia, chiếm tỉ trọng rất nhỏ.

Hình ảnh: Đá nhân tạo gốc Thạch anh (Quartz)

5.1.2 Phương pháp sản xuất:

Nguyên vật liệu đầu vào được phối trộn riêng rẽ, sau đó được trộn cùng với keo.
Hỗn hợp vật liệu sau khi phối trộn được đổ vào khuôn dạng tấm.
Sau đó vật liệu được đưa vào máy rung ép áp suất cao, quá trình này giúp hỗn hợp vật liệu đóng rắn.
Tấm sau khi ép được đưa vào buồng sấy làm quá trình đóng rắn hoàn tất.
Đá tấm từ các công đoạn trên được đưa vào dây chuyền đánh bóng bề mặt và cắt thành kích thước tiêu chuẩn để ra tấm thành phẩm.

Đối với các loại đá Quartz có hoa văn mô phỏng đá marble tự nhiên thì công đoạn tạo hoa văn được làm thủ công bằng khuôn, do đó có mức độ sai khác nhất định giữa tấm khác nhau phụ thuộc vào kỹ năng của người thợ.

5.2 Đá Marble nhân tạo (Artificial Marble)

5.2.1 Thành phần

Tương tự như đá Quartz nhân tạo nhưng thay vì cốt liệu là bột đá vôi, cát nghiền, bột thủy tinh. Keo kết dính thường sử dụng keo UPR (Unsaturated Polyester Resin). Các chất tạo màu vô cơ và có thể thêm các phụ gia khác.

Hình ảnh: Đá Marble nhân tạo (Artificial Marble)

5.2.2 Phương pháp sản xuất về cơ bản được phân thành 2 loại:

Ban đầu bột đá được đúc thành từng khối như đá tự nhiên được khai thác ra, sau đó mới xẻ ra thành từng tấm. Bột đá được cho vào khuôn để sản xuất ra thành từng tấm (slab) có độ dày nhất định.

Dù được sản xuất theo phương pháp nào thì về cơ bản cũng trải qua các bước như sau:

Nguyên vật liệu đầu vào được phối trộn riêng rẽ, sau đó được trộn cùng với keo
Hỗn hợp vật liệu sau khi phối trộn được đổ vào khuôn dạng khối hoặc tấm, tùy theo phương pháp sản xuất
Sau đó vật liệu được đưa vào máy ép áp suất cao, quá trình này giúp hỗn hợp vật liệu đóng rắn
Khối vật liệu sau đó được chuyển vào bãi chứa hoặc kho chứa với thời gian nhất định để đóng rắn hoàn toàn
Đối với đá khối sẽ được xẻ ra thành từng tấm với độ dày mong muốn (như xẻ đá khối marble tự nhiên)
Đá tấm từ các công đoạn trên được đưa vào dây chuyền đánh bóng bề mặt để ra tấm thành phẩm

Do cốt liệu cơ bản là từ đá vôi nên đá marble nhân tạo có độ cứng tương đương như đá Marble. Do thành phần có keo nên marble nhân tạo không bền với nhiệt và tia UV. Tuy nhiên độ hút nước thấp hơn so với đá Marble tự nhiên.

5.2.3 Về mặt ứng dụng, đá nhân tạo có những ứng dụng phổ biến sau:

Ứng dụng trong các hạng mục bàn lavabo, các mặt bàn ít tiếp xúc với nhiệt hoặc các đồ vật cứng như bàn trà, kệ, đôn, ốp tường trang trí trong nhà. . .

Đá Marble không nên sử dụng các hạng mục ngoài trời, hoặc làm mặt bàn bếp, lát sàn trong nhà khu vực công cộng.

5.3 Đá Solid Surface

Solid Surface là 1 loại đá nhân tạo do hãng DuPont phát minh ra đầu tiên vào năm 1964. Sau này trở nên phổ biến trên toàn thế giới vì những tính năng ưu việt như: Không mối nối, có thể uốn cong, không thấm, an toàn tiếp xúc với thực phẩm.

5.3.1 Cốt liệu

ATH (Aluminum Tryhdrate), 1 loại khoáng tự nhiên giống như bột đá. Nó được dẫn xuất từ Bauxite nhôm (dùng để chiết xuất lấy nhôm), chiếm ~55-66% (thể tích).
Chất kết dính: Thường là keo Acrylic (Polymethyl Methacrylate – PMMA) hoặc Polyester, chiếm ~34-45%
Chất tạo màu và phụ gia: chiếm ~4%

Tùy theo mục đích về thẩm mỹ mà các nhà sản xuất có thể cho thêm các thành phần khác. Như hạt đá hoặc thủy tinh để tạo ra các hiệu ứng và bề mặt theo nhu cầu.

5.3.2 Kích thước và độ dày

Solid Surface thường được sản xuất thành dạng tấm có độ dày 12 mm. Ngoài ra có thể có các độ dày khác như 6mm, 9mm hay 19mm tùy theo nhu cầu cụ thể. Kích thước tấm tiêu chuẩn: 760×3650 mm

Các sản phẩm được đúc sẵn bằng đá Solid Surface ngày cũng trở nên phổ biến. Nhiều mẫu mã phong phú và độc đáo như: chậu rửa, lavabo, bồn tắm,…

Sự khác nhau giữa Solid Surface dùng keo Polyester và Acrylic

5.4 Đá nung kết (Sintered Stone)

Một số thuật ngữ khác để chỉ loại vật liệu tương tự này là Ultracompact Surface, Pyrolithic Stone.

5.4.1 Thành phần cấu tạo:

Fenspat (feldspar): là khoáng đá granite hay thạch anh tự nhiên. Mang lại độ cứng và chịu lực chính cho vật liệu. Thường được dùng để sản xuất gốm sứ và thiết bị vệ sinh. Nó được tạo thành khi khi macma kết tinh. Độ cứng Mohs từ 6 – 6.5.

Thủy tinh: mang lại khả năng trơ đối với hóa chất.
Đất sét là chất kết dính vật liệu thành 1 khối đặc chắc.
Chất tạo màu mang lại các hiệu ứng thẩm mỹ cho vật liệu.

5.4.2 Quy trình sản xuất:

Nguyên liệu trước khi sản xuất được kiểm tra chất lượng và độ phù hợp. Các loại nguyên liệu khác nhau được chứa đựng 1 cách tách biệt để tránh bị trộn lẫn:

Loại vật liệu được vận chuyển bằng băng chuyền qua các phễu hoặc hệ thống làm sạch phức tạp.
Các nguyên liệu được phối trộn với nhau theo công thức nhất định và được kiểm soát chính xác và nghiêm ngặt
Nguyên liệu sau phối trộn được đưa vào khuôn và qua hệ thống rung ép với áp suất rất lớn, có thể lên đến 400 bar
Sau đó nguyên liệu được chuyển sang quá trình nung với hệ thống kiểm soát nhiệt độ phức tạp với nhiệt độ lên đến 1200o C, trong khoảng thời gian ~2 giờ đồng hồ (quá trình nung tới trước điểm tới hạn nóng chảy của vật liệu, để không làm biến dạng hình thù vật liệu)
Vật liệu sau khi nung (đã được làm nguội) sẽ được xử lý bề mặt tạo hiệu quả thẩm mỹ theo ý muốn

5.4.3 Sản phẩm sau đó được kiểm tra phân loại:

Quá trình nung kết mô phỏng lại sự hình thành tự nhiên của đá núi lửa, được thúc đẩy một cách nhanh hơn bởi con người. Nhiệt độ và áp suất cao sẽ loại bỏ được các lỗ rỗng giữa các phần tử. Như vậy cũng như tạo ra liên kết mới thành 1 khối đặc chắc. Chất lượng của vật liệu thô đặc biệt quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

6. Phân loại đá Quartz, Đá Marble nhân tạo và Solid Surface

Đá nhân tạo có 3 loại thường dễ nhầm lẫn là đá quartz, đá marble nhân tạo và đá solid surface. Nếu chỉ dựa vào hình ảnh thì rất khó để có thể xác định được vật liệu thuộc loại gì nếu nó không thể hiện những đặc trưng. Trong những trường hợp như vậy để phân biệt cần có mẫu thật để kiểm tra các tính chất của chúng.

Rất nhiều trường hợp các loại đá nhân tạo có thể có hình thức bên ngoài rất giống nhau. Như vậy làm người sử dụng rất khó để phân biệt nếu không có chuyên môn về vật liệu hoặc chưa có trải nghiệm sử dụng. Có 3 loại thường dễ nhầm lẫn: Quartz, Đá marble nhân tạo, Solid Surface. Nếu chỉ dựa vào hình ảnh thì rất khó để có thể xác định được vật liệu thuộc loại gì nếu nó không thể hiện những đặc trưng. Trong những trường hợp như vậy để phân biệt cần có mẫu thật để kiểm tra các tính chất của chúng.

Chính vì vậy, chúng ta nên dựa vào các tính chất đặc trưng của từng vật liệu để phân biệt:

6.1 Độ bền

Có thể lấy các loại vật liệu cứng khác như đá Granite để gõ vào cạnh mẫu đá.
Đá Quartz sẽ khó bị sứt mẻ cạnh, trong khi 2 loại còn lại dễ bị hơn.

6.2 Độ hút nước

Để mẫu khô hoàn toàn và đổ vài giọt nước vào mặt sau của đá.
Quartz và Solid Surface sẽ thấm rất ít. Trong khi đá marble nhân tạo có thể thấy thấm nước nhanh và rõ ràng.

6.3 Độ cứng bề mặt

Thử vạch bề mặt mẫu đá bằng 1 mẩu đá granite nhọn hoặc bằng mũi dao nhọn.
Đá Quartz hầu như không để lại vết xước hoặc chỉ rất nhẹ nếu tì mạnh tay, còn đối với 2 loại đá còn lại rất dễ xước

6.4 Khối lượng

So sánh khối lượng với các loại đá khác như granite hay marble tự nhiên có cùng kích thước, độ dày.
Đá Quartz và marble nhân tạo có cùng khối lượng hoặc sai khác không đáng kể. Trong khi đá Solid Surface lại cho thấy nhẹ hơn đáng kể

6.5 Khả năng thấm, ố vàng

Nhỏ mấy giọt rượu vang hoặc café lên bề mặt mẫu đá. Để trong khoảng 15 – 30 rồi lau sạch và quan sát. Đối với đá Solid Surface hầu như không để lại đấu vết. Trong khi đá Quartz có thể để lại vết nước mờ. Còn đá marble nhân tạo có thể để lại rõ vết thấm

6.6 Độ sáng bề mặt

Nhìn nghiêng ngược sáng và gần bề mặt mẫu đá để nhìn được rõ nhất bề mặt đá
Với đá Quartz có thể nhìn thấy khá rõ dường như có các khe giữa các hạt đá dù là rất mịn. Còn đối với đá marble nhân tạo và nhất là đối với đá Solid Surface. Không thể nhìn thấy điều đó, nó dường như là 1 mặt nhẵn lì, không thấy nổi hạt

7. Ứng dụng của các loại đá nhân tạo

Do độ cứng, độ bền tốt nên đá Quartz và đá Sintered Stone thường được dùng làm mặt bàn. Vì có tính chất chịu lực, chịu mài mòn va đập cũng như an toàn khi tiếp xúc. Tuy nhiên, giá thành thường cao hơn.

Đá Solid Surface phù hợp với những bề mặt cần có độ cong phức tạp. Hoặc cần không thấy mối nối khi kích thước lớn cần ghép từ nhiều tấm.

Với sự linh hoạt về độ dày cũng như độ bền cao. Đá Sintered Stone còn phù hợp với hầu hết các ứng dụng ốp lát nội, ngoại thất. Tuy nhiên nhược điểm là đối với độ dày mỏng thì khó tạo hình. Cũng như đối với 1 số loại vật liệu vân trên bề mặt thì ở cạnh sẽ không thấy vân giống như mặt.