Đá trầm tích và những ứng dụng thực tế trong xây dựng

Ngày nay, ngành công nghiệp xây dựng đang được hưởng lợi nhờ sự phát triển thị trường bất động sản. Theo đó, nhu cầu về các loại vật liệu như sắt thép, xi măng, cát, đá xây dựng cũng rất lớn.

Đá trầm tích là một trong những loại đá tự nhiên được sử dụng phổ biến trong xây dựng

Trong đó, đá xây dựng là một trong những loại vật liệu được dùng nhiều trong thiết kế kiến trúc với tính ứng dụng cao, vừa mang đến sự chắc chắn, vừa mang đến nét thẩm mỹ cho ngôi nhà. Đây là các loại đá tự nhiên thuộc danh mục khoáng sản được sử dụng để sản xuất vật liệu xây dựng thông thường.

Nếu như đá hoa cương và đá marble là hai trong số các loại đá tự nhiên được sử dụng nhiều trong thi công nội, ngoại thất thì đá trầm tích lại ít được nhắc đến hơn. Vậy, đá trầm tích là gì và ứng dụng của vật liệu này trong xây dựng ra sao?

Đá trầm tích là gì?

Đá trầm tích là loại vật liệu tự nhiên được hình thành nhờ quá trình lắng đọng vật chất. Đây là một trong ba nhóm đá chính (cùng với đá magma và đá biến chất) cấu tạo nên vỏ trái đất.

Đá trầm tích là một trong ba nhóm đá chính, cùng với đá magma và đá biến chất cấu tạo nên vỏ trái đất

Các loại đá trầm tích có nguồn gốc hình thành từ quá trình phong hóa, lắng đọng và tích tụ trong thời gian dài. Trước những tác động của các yếu tố như nước, gió… làm cho những tảng đá tự nhiên trên bề mặt bị phá vỡ. Sau đó, các hạt vật chất sẽ di chuyển và lắng đọng trong những bể trầm tích.

Trải qua một thời gian dài, những lớp trầm tích chịu áp lực sẽ kết dính với nhau để tạo thành đá trầm tích. Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần để tạo nên các tầng đá trầm tính chồng chất lên nhau.

Cụ thể, sự hình thành đá trầm tích gồm bốn giai đoạn:

- Phong hóa: Quá trình các yếu tố thiên nhiên liên tục mài mòn gây phá hủy đất đá và các khoáng vật bên trong.

- Vận chuyển: Đá bị xói mòn được nước và gió vận chuyển xuống những khu vực thấp hơn.

- Lắng đọng: Quá trình các hạt rắn bị xói mòn lắng xuống đáy hồ do tác động của trọng lực.

- Gắn kết: Các lớp trầm tích chịu lực nén trong thời gian dài sẽ khiến các hạt rắn kết dính với nhau tạo thành đá trầm tích.

Khác với các loại đá tự nhiên khác, đá trầm tích có thành phần cấu tạo theo kiểu phân lớp và mỗi phiến đá đều có chiều dày, màu sắc đến thành phần, độ lớn, độ cứng... của các lớp cũng khác nhau.

Trên bề mặt đá trầm tích xuất hiện nhiều lỗ, do quá trình hình thành các bóng khí cacbon và được giữ lại. Khả năng chống ẩm của đá không tốt như nhiều loại đá tự nhiên khác. Thông thường, để đánh giá chất lượng của loại đá tự nhiên này, người ta dựa vào lỗ trên bề mặt. Cụ thể, đá càng ít lỗ thì càng chất lượng.

Mặt khác, đá trầm tích không đặc chắc bằng đá magma do các chất keo kết thiên nhiên không chèn đầy giữa các hạt hoặc do bản thân các chất keo kết co lại. Vì thế, cường độ của đá trầm tích thấp hơn, độ hút nước cao hơn.

Một số loại đá trầm tích sử dụng trong xây dựng

Hiện nay, đá trầm tích được chia làm ba loại phổ biến là đá trầm tích cơ học, đá trầm tích hóa học và đá trầm tích hữu cơ. Mỗi loại đá sẽ có những đặc điểm khác nhau nên khả năng ứng dụng thực tế trong ngành xây dựng cũng có sự khác nhau.

Đá trầm tích có thành phần cấu tạo theo kiểu phân lớp và mỗi phiến đá đều có chiều dày, màu sắc đến thành phần, độ lớn, độ cứng... của các lớp cũng khác nhau

1. Đá trầm tích cơ học

Đá trầm tích cơ học được hình thành từ sản phẩm phong hoá của nhiều loại đá, thành phần khoáng vật rất phức tạp. Trên thực tế, bên cạnh các loại đá hạt rời phân tán như cát sỏi, đất sét thì cũng có các loại đá cẩm thạch hạt rời bị gắn với nhau bằng chất gắn kết thiên nhiên như sa thạch, cuội kết.

Loại đá trầm tích cơ học được phân loại chi tiết hơn dựa trên thành phần độ hạt. Cụ thể, các loại đá hạt thô dựa trên độ mài tròn được chia thành loại tròn cạnh (cuội, sỏi kết) và loại sắc cạnh (dăm kết).

Tương tự, các loại đá cẩm thạch có độ hạt vừa là cát hay cát kết; loại đá hạt mịn được gọi là bột hay bột kết. Cuối cùng, loại nhỏ nhất là đá sét.

2. Đá trầm tích hóa học

Khác với đá trầm tích cơ học, đá trầm tích hóa học được tạo thành do các chất hoà tan trong nước lắng đọng xuống rồi kết tủa lại. Đặc điểm nổi bật của loại đá này là hạt rất nhỏ, thành phần khoáng vật tương đối đơn giản và đều hơn đá trầm tích cơ học.

Trong tự nhiên, các loại đá trầm tích hóa học phổ biến nhất là đôlômit, manhezit, túp đá vôi, thạch cao, anhydrit và muối mỏ.

3. Đá trầm tích hữu cơ

Đá trầm tích hữu cơ được tạo thành do sự tích tụ xác vô cơ của các loại động vật và thực vật sống trong nước. Đây là những loại đá cacbonat và silic khác nhau như đá vôi, đá vôi vỏ sò, đá phấn và đá trepen.

Ứng dụng của đá trầm tích

Đá trầm tích là một trong số những loại đá tự nhiên phổ biến và được sử dụng nhiều trong lĩnh vực xây dựng vì có giá thành rẻ và dễ khai thác.

Cụ thể, các loại đá có nguồn gốc từ đá trầm tích hiện nay được sử dụng để làm đá khối, đá phiến. Trong khi đó, các loại đá xây dựng bị biến chất từ cấp thấp của đá phiến sét lại được dùng để lợp mái; còn đối với cát kết được sử dụng như loại cát xây dựng thông thường.

Ngoài ra, loại đá này còn được sử dụng trong nghệ thuật và làm các vật liệu công nghiệp như đồ gốm sứ, gạch và xi măng