การเตรียมและลักษณะสมบัติของวัสดุก่อสร้างยิปซัมจากไดอะทอไมต์
จาก ChulaPedia
(หน้าที่ถูกสร้างด้วย ''''การเตรียมและลักษณะสมบัติของวัสดุก่อสร้างยิปซั…')
แตกต่างถัดไป →
การปรับปรุง เมื่อ 02:04, 1 สิงหาคม 2556
การเตรียมและลักษณะสมบัติของวัสดุก่อสร้างยิปซัมจากไดอะทอไมต์
ยิปซัม(Gypsum) เป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างที่ใช้มานานหลายทศวรรษ ยิปซัมสามารถพบได้ในรูปแบบของแร่ธาตุและรูปแบบของการสังเคราะห์จากกากอุตสาหกรรม ยิปซัมมีคุณสมบัติที่พึงประสงค์มากมายทั้งมีน้ำหนักเบา เป็นฉนวนความร้อน ฉนวนไฟฟ้า ไม่เป็นพิษ และต้นทุนต่ำ แต่ความแข็งแรงทางกลและความต้านทานการละลายน้ำยังมีค่าค่อนข้างต่ำ ดังนั้นการประยุกต์ใช้จึงถูกจำกัดเพียงสภาพแวดล้อมภายในและแห้ง ไดอะทอไมต์(Diatomite) เป็นวัสดุปอซโซลานซึ่งถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรมไดอะทอไมต์มีองค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่เป็นซิลิกา และมีปริมาณของอลูมิเนียมและเหล็กออกไซด์เจือปน ลักษณะที่โดดเด่นของไดอะทอไมต์คือ มีพื้นที่ผิวสูง น้ำหนักเบา การนำความร้อนต่ำ และทนต่อสารเคมีได้ดี จึงสามารถใช้ในการพัฒนาสมบัติของยิปซัมได้จากการเกิดปฏิกิริยาปอซโซลานระหว่างซิลิกาในไดอะทอไมต์กับยิปซัม จนเกิดสารยึดเกาะภายในโครงสร้างส่งผลให้ความแข็งแรงสูงขึ้น ในเตรียมวัสดุก่อสร้างยิปซัม จะทำการอบไดอะทอไมต์ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ก่อนทำการผสมกับบีต้าเฮมิไฮเดรตยิปซัม จากนั้นทำการเติมไดอะทอไมต์และกากตะกอนของเสียจากโรงงานกระเบื้องกระดาษในอัตราส่วน 0% – 15% โดยน้ำหนักผสมกับบีต้าเฮมิไฮเดรตยิปซัมและน้ำ 50 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาณ จากนั้นทำการหล่อขึ้นรูปเป็นแท่งทรงสี่เหลี่ยมเพื่อใช้ทดสอบและการใช้งานต่อไป
ผลของไดอะตอมไมต์ต่อเวลาในการก่อตัว เวลาในการก่อตัวของยิปซัมมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นเมื่อผสมไดอะทอไมต์ เนื่องจากไดอะทอไมต์มีลักษณะเป็นรูพรุน และพื้นที่ผิวจำเพาะสูงทำให้มีความสามารถดูดซึมน้ำเข้าไปในรูพรุนได้ดี ปริมาณน้ำที่ใช้ในส่วนผสมลดลง และเกิดผลึกของเอททริงไกต์ซึ่งเป็นผลึกที่ไม่ละลายน้ำ และทำปฏิกิริยากับน้ำได้รวดเร็ว จึงส่งผลให้เวลาในการก่อตัวของยิปซัมจึงเร็วขึ้น
ผลของไดอะตอมไมต์ต่อความแข็งแรงอัดและการดูดซึมน้ำ ความแข็งแรงอัดที่เกิดขึ้นในช่วงแรกของการก่อตัวสูงกว่ายิปซัมทั่วไป เนื่องจากปฏิกิริยาไฮเดรชันของบีตาเฮมิไฮเดรต เกิดผลึกที่มีรูปร่างเป็นแผ่นหนาเชื่อมติดกันเป็นกลุ่ม และเกิดเจลของแคลเซียม ซิลิเกตไฮเดรตเข้าแทรกตัวอยู่ตามช่องว่างของผลึกยิปซัม และมีบางส่วนปกคลุมผิวของผลึกยิปซัม จากนั้นแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่ได้จากการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน จะทำปฏิกิริยาปอซโซลานกับซิลิกาในไดอะทอไมต์ซึ่งมีลักษณะกึ่งอสันฐานก่อให้เกิดเจลแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตเพิ่มมากขึ้นในชิ้นงานเป็นเหตุให้เกิดการพัฒนาความแข็งแรงอัดที่สูงขึ้น นอกจากนี้เกิดผลึกเอททริงไกต์ที่มีรูปร่างคล้ายเข็มแทรกและกระจายอยู่ระหว่างช่องว่างของผลึกยิปซัม ความแข็งแรงอัดจึงมีค่าเพิ่มสูงขึ้นและมีค่าการดูดซึมน้ำลดต่ำลง
นางสาว พิณศิริ อำพนพนารัตน์ ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์
