องค์ประกอบทางเคมี ของปูนซีเมนต์

องค์ประกอบทางเคมี ของปูนซีเมนต์

เมื่อวัตถุดิบต่างๆ ถูกเผาในหม้อเผา ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเป็นขั้นตอน ดังนี้

ขั้นตอนที่ 1.น้ำจะระเหยออกจากส่วนผสมทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 2.ก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ จะถูกขับออกจากหินปูนและดินสอพอง เหลือไว้เพียง CaO

ขั้นตอนที่ 3.เกิดการหลอมตัวของออกไซค์ ระหว่าง CaO จากหินปูนและดินสอพอง,ซิลิก้า,อลูมิน่า และ
เหล็กออกไซค์ จากดินดำหรือดินเหนียว และดินดาน

ขั้นตอนที่ 4.เกิดการรวมตัวทางเคมีของออกไซค์ต่างๆ และตามด้วยขบวนการตกผลึกเมื่อทำให้เย็นตัวลง

ปูนซีเมนต์

ประวัติ
จากหลักฐานยืนยันว่าปูนซีเมนต์ถูกนำมาใช้งานตั้งแต่สมัยอียิปต์,กรีกและโรมัน คำว่าซีเมนต์ มาจากภาษาลาติน มีความหมายทั่วๆไปคือ วัตถุที่แข็งเมื่อผสมกับน้ำ ซีเมนต์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในฐานะเป็นวัสดุก่อสร้าง เนื่องจากคุณสมบัติที่สำคัญ คือ เมื่อผสมกับน้ำจะเกิดความเปลี่ยนแปลงทางเคมี ก่อให้เกิดความสามารถยึดส่วนต่างๆ หรืออนุภาคที่เป็นของแข็งให้รวมตัวกัน

เมื่ออาณาจักรโรมันเลื่อมลง การใช้ปูนซีเมนต์ก็สิ้นสุดลงด้วย และความก้าวหน้าที่สำคัญเกิดขึ้นอีกครั้ง ในปี พ.ศ.2387 โดย Josept Aspdin ชาวอังกฤษ ได้คิดค้นซีเมนต์ จนประสบความสำเร็จ โดยซีเมนต์นี้เมื่อแข็งตัวจะมีสีเหลืองปนเทา เหมือนกับหินที่ใช้ก่อสร้าง บริเวณเมืองปอร์ดแลนด์ ในประเทศอังกฤษจำเรียกวัตถุนี้ว่า ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ รวมทั้งได้จดลิขสิทธ์เป็นครั้งแรก

ปลายศตวรรษที่19 ปริมาณปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่ผลิตได้อย่างมากในประเทศอังกฤษ ได้ถูกส่งออกไปจำหน่ายยังประเทศต่างๆทั่วโลก รวมทั้งได้มีการเปิดโรงงานผลิต ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์นอกประเทศอังกฤษขึ้น เช่น ประเทศฝรั่งเศษ ในปีพ.ศ.2425 ส่วนในประเทศไทยได้มีการเริ่มผลิต ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ครั้งแรกในปี พ.ศ.2456

คอนกรีตที่ดีกับคอนกรีตที่ไม่ดี

คอนกรีตที่ดี เป็นคอนกรีตที่ต้องมีคุณสมบัติ เป็นที่พอใจทั้งในสภาพคอนกรีตเหลว กล่าวคือ ตั้งแต่การผสม การลำเลียงจากเครื่องผสม การเทลงแบบหล่อ และการอัดแน่น และเป็นที่พอใจในสภาพคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว

คอนกรีตที่ไม่ดี  โดยทั่วไปจะมีความข้นเหลวไม่เหมาะสมกับการใช้งาน เมื่อแข็งตัวจะมีรูโพรงและไม่เป็นเนื้อเดียวกันที่งโครงสร้าง 

คุณสมบัติของคอนกรีตสดที่ต้องการ คือ จะต้องมีความข้นเหลวที่จะให้การอัดแน่นในแบบหล่อคอนกรีตตามวิธีการที่ต้องการเป็นมีการยึดเกาะกันอย่างเพียงพอสำหรับวิธีการเทคอนกรีต ที่จะใช้โดยไม่มีการแยกตัว อันจะเป็นต้นเหตุให้เกิดการไม่สม่ำเสมอในเนื้อคอนกรีต

คุณสมบัติที่ต้องการสำหรับคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว คือต้องได้กำลังอัดตามข้อกำหนด นอกจากนี้ต้องมีคุณสมบัติอื่นๆ อีก เช่น ความหนาแน่น ความทนทาน ความสามารถรับแรงดึง ความต้านทานการซึมผ่านของน้ำหรือของเหลว ความต้านทานต่อแรงกระแทกและเสียดสี การทนต่อการกัดกร่อนจากซัลเฟตและอื่นๆ

ข้อดีข้อเสียของคอนกรีต

คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่นิยมใช้กันมากตั้งแต่อดีตเนื่องมาจากความสามารถในการนำไปใช้งานได้อย่างกว้างขวาง แต่การนำคอนกรีตไปใช้งานก็ต้องคำนึงถึงข้อจำกัดบางประการ ด้วย

ข้อได้เปรียบ
1.สามารถหล่อขึ้นรูปร่างตามที่ต้องการได้
2.ราคาถูก
3.มีความทนทานสูง
4.ทนไฟได้ดี,ไม่ไหม้ไฟ
5.สามารถเทหล่อได้ในสภาพก่อสร้าง
6.สามารถทำให้ผิวสวยงามได้

ข้อเสียเปรียบ
1.ความสามารถรับแรงดึงต่ำ
2.มีความยืดตัวต่ำ
3.มีการเปลี่ยนแปลงปริมาตร
4.อัตรากำลังต่อน้ำหนักต่ำ

หน้าที่และคุณสมบัติของส่วนผสมคอนกรีต

หน้าที่และคุณสมบัติของส่วนผสมคอนกรีต
1.ซีเมนต์เพสต์  มีหน้าที่เสริมช่องว่างระหว่างมวลรวม หล่อลื่นคอนกรีตสดขณะเทหล่อ กำลังแก่คอนกรีตแข็งตัว รวมที่งป้องกันการซึมผ่านของน้ำ

คุณสมบัติของซีเมนต์เพสต์ขึ้นอยู่กับ คุณภาพของปูนซีเมนต์ อัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ ความสมบูรณ์ของปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับปูนซีเมนต์หรือ ที่เรียกว่า ปฏิกิริยาไฮเดรชั่น

2.มวลรวม มีหน้าที่เป็นตัวแทรกประสานราคาถูกที่กระจายอยู่ทั่วซีเมนต์เพสต์ ช่วยให้คอนกรีตมีความคงทน ปริมาตรไม่เปลี่ยนแปลงมาก

คุณสมบัติของมวลรวมที่สำคัญ คือ  มีความแข็งแรง มีการเปลี่ยนแปลงปรัมาตรต่ำ คงทนต่อปฏิกิริยาเคมี ความต้านท้านต่อแรงกระแทก และการเสียดสี

คอนกรีตกับเหล็กรูปพรรณและองค์ประกอบของคอนกรีต

คอนกรีตกับเหล็กรูปพรรณและองค์ประกอบของคอนกรีต
คอนกรีตและเหล็กรูปพรรณเป็นวัสดุพื้นฐานที่ใช้สำหรับงานโครงสร้าง วัสดุทั้ง 2 ชนิดบางครั้งจะใช้รวมกัน แต่บางครั้งวัสดุทั้ง 2 ก็กลายเป็นวัสดุคู่แข็งซึ่งกันและกัน เพราะวัสดุทั้ง 2 ชนิดสมารถทดแทนกันได้ แต่วัสดุทั้ง2 มีข้อแตกต่างกันที่สำคัญ คือ การผลิตเหล็กรูปพรรณทำให้โรงงานที่มี การควบคุมอย่างใกล้ชิด คุณสมบัติต่างๆ จะถูกตรวจสอบอย่างละเอียดในห้องปฏิบัติการ และมีใบรับรองคุณภาพจากโรงงานผู้ผลิต ดังนั้นผู้ออกแบบเพียงแต่กำหนดขนาดหน้าตัดของเหล็กให้เป็นไปตาม มาตรฐานทั่วไปที่ใช้ และผู้ควบคุมการก่อสร้างก็มีหน้าที่ควบคุมให้การเชื่อม การต่อชิ้นส่วนโครงสร้างต่างๆ เป็นไปตามข้อกำหนด
สำหรับหน่วยงานก่อสร้างที่ใช้คอนกรีตนั้น รูปการณ์จะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง เพราะแม้ว่าคุณภาพของปูนซีเมนต์จะถูกควบคุมจากโรงงานผู้ผลิตอย่างเคร่งคร เช่นเดียวกับการควบคุมการผลิตเหล็ก แต่วัสดในโครงสร้าง คือ คอนกรีตไม่ใช่ปูนซีเมนต์ การหล่อชิ้นส่วนโครงสร้างคอนกรีตต่างๆ จพกระทำ ณ หน่วยงานก่อสร้าง ดังนั้นคุณภาพของคอนกรีตจะขึ้นอย่กับวัสดุองค์ประกอบ สัดส่วนผสม การผสม การลำเลียงและการเทคอนกรีตลงแบบ การอัดแน่น รวมไปถึงการบ่ม จะเห็นได้ชัดเจนว่า ความสำคัญของการควบคุมคุณภาพคือข้อแตกต่างระหว่าง วิธีการผลิตเหล็กกับคอนกรีต คุณสมบัติที่สำคัญของคอนกรีตและเหล็ก