ผลของการเติมยิปซั่มและดินขาวต่อเฟสและสมบัติของผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตภายใต้สภาวะไฮโดรเทอร์มัล

Abstract

สารประกอบแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ส่งผลต่อสมบัติของผลิตภัณฑ์วัสดุก่อสร้างต่างๆ เนื่องจากเป็นเฟสหลักที่ทำหน้าที่เชื่อมประสานเฟสต่างๆในวัสดุก่อสร้างทำให้เกิดความแข็งแรงขึ้น ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของการเติมดินขาวและยิปซั่มต่อเฟสของแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตที่เกิดขึ้นและสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่เตรียมได้ภายใต้สภาวะไฮโดรเทอร์มัลที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส จากการทดลองพบว่าเมื่อเพิ่มอัตราส่วน Ca/Si ชิ้นงานที่เตรียมได้จะเกิดเฟสโทเบอร์โมไรท์และแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตเจลในปริมาณสูงขึ้น ส่งผลทำให้ ความต้านแรงดัดของชิ้นงานเพิ่มขึ้น การเติมยิปซั่มจะเร่งให้เกิดเฟสโทเบอร์โมไรท์และแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตเจล ซึ่งจะส่งผลทำให้ความต้านแรงดัดสูงขึ้น แต่เมื่อเติมยิปซั่มที่อัตราส่วน S/(Si+S) มากกว่า 0.025 จะส่งผลทำให้เกิดเฟสแอนไฮไดรต์เพิ่มมากขึ้น ซึ่งจะทำให้ความต้านแรงดัดมีค่าลดลง ในขณะที่การเติมดินขาวจะช่วยส่งเสริมการเกิดเฟส โทเบอร์โมไรท์แต่จะยับยั้งการทำปฏิกิริยาระหว่างแคลเซียมไฮดรอกไซด์กับควอตซ์ทำให้เกิด แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตเจลลดลง ส่งผลให้ความต้านแรงดัดจึงมีค่าลดลง เมื่อเติมดินขาวร่วมกับยิปซั่มพบว่า สมบัติของชิ้นงานที่เตรียมได้จะขึ้นกับชนิดของสารตัวเติมที่ควบคุมปฏิกิริยา โดยยิปซั่มจะควบคุมการเกิดปฏิกิริยาเมื่อเติมดินขาวในปริมาณน้อย การเติมยิปซั่มในปริมาณที่สูงขึ้นจะทำให้เฟสแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตเจลและโทเบอร์โมไรท์มีปริมาณที่สูงขึ้น แต่เมื่อชิ้นงานนั้นมีการเติมดินขาวในปริมาณที่สูง ดินขาวจะเริ่มควบคุมการเกิดปฏิกิริยาร่วมกับยิปซั่มส่งผลให้เกิดเฟสโทเบอร์โมไรท์ได้ดีขึ้นแต่จะยับยั้งการเกิดเฟสแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตเจล โดยในกรณีที่เตรียมชิ้นงานที่อัตราส่วน Ca/(Si+S+Al) ต่ำ จะทำให้ปฏิกิริยาระหว่างสารตั้งต้นเกิดได้อย่างสมบูรณ์ไม่พบพอร์ตแลนไดต์หลงเหลือในระบบ ส่งผลให้ชิ้นงานมีความต้านแรงดัดสูง ในขณะที่ชิ้นงานที่เตรียมด้วยอัตราส่วน Ca/(Si+S+Al) สูง จะมี พอร์ตแลนไดต์หลงเหลือในชิ้นงานในปริมาณสูง ส่งผลทำให้ค่าความต้านแรงดัดมีค่าต่ำ