ตอน04 ปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ของปูนซีเมนต์ ชุดการเกิดปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์ กับน้ำ

ปฏิกิริยาไฮเดรชั่น (Hydration Reactions) ในปูนเม็ด (Clinker) ประกอบด้วยสารประกอบหลักสำคัญในการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น 4 ชนิดด้วยกันนั้นคือ ไตรแคลเซียมซิลิเกต ไดแคลเซียมซิลิเกต ไตรแคลเซียมอลูมิเนต และอลูมิโนเฟอร์ไรต ซึ่งเมื่อผสมกับน้ำแล้วส่งผลต่อคุณสมบัติของเพสต์แตกต่างกันไป ดังนั้นสารประกอบตัวใดมากจะแสดงลักษณะโดดเด่นไปตามปริมาณของสารประกอบที่มีอยู่ โดยการก่อตัวและแข็งตัวของซีเมนต์ เกิดจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ขององค์ประกอบของซีเมนต์ ซึ่งสัดส่วน โดยปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นใน 2 ลักษณะ คือ 1 ) อาศัยสารละลาย ซีเมนต์จะละลายในน้ำ ก่อให้เกิด ions ในสารละลายและ ions นี้จะผสมกันทำให้เกิดสารประกอบใหม่ขึ้น 2 ) การเกิดปฏิกิริยาระหว่างของแข็ง ปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยตรงที่ผิวของของแข็ง โดยไม่จำเป็นต้องใช้สารละลายปฏิกิริยาประเภทนี้เรียกว่า “ Solid State Reaction " ปฏิกิริยาไฮเดรชันของซีเมนต์จะเกิดขึ้นทั้ง 2 ลักษณะ โดยในช่วงแรก จะเกิดผลึกเข็มของ แคลเซียมซัลโฟวอลูมิเนตไฮเดรต (Calcium Sulfoaluminate hydrate) หรือเรียกว่า เอททริงไกด์ (Ettringite) ใช้เวลาก่อตัวภายใน 2-3 นาที และ เอททริงไกด์จะก่อตัวเป็น โมโนซัลเฟตไฮเดรต Monosulfate hydrate ในเวลาต่อมา เมื่อเวลาผ่านไปประมาณ 2 ชั่วโมงจะเกิดผลึกของ แคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca(OH)2 (CH) มีสัดส่วนประมาณร้อยละ 20-25 จะมีรูปร่างผลึกขนาดใหญ่ ทำให้ซีเมนต์เพสต์ มีคุณสมบติเป็นด่างอย่างมาก คือมี P.H. ประมาณ 12.5 ซึ่งช่วยป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กเสริมได้อย่างดีมาก เกิดผลึกขนาดเล็กมากของ แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต Calcium Silicate Hydrate (C-S-H) เริ่มเพิ่มขึ้นและเติมลงในช่องในเนื้อของเพสต์ โดย C-S-H นี้มีความสำคัญต่อสมบัติด้านกำลังของเพสต์อย่างมาก โดยกันยึดเกาะกันด้วย แรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals) และมีสัดส่วนการเกิดประมาณร้อยละ 50-60