วันจันทร์ที่ 18 พฤษภาคม พ.ศ. 2552

ปูนซีเมนต์กับการประยุกต์ใช้งาน2





ปูน,ปูนซีเมนต์,ปูนซีเมนต์กับการประยุกต์ใช้งาน2
จากตอนที่แล้วเราได้ทราบกันแล้วว่าการนำปูนซีเมนต์มาใช้ในงานก่อสร้าง สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ฯคือ
  1. การใช้ปูนซีเมนต์ในงานมอร์ต้า
  2. การใช้ปูนซีเมนต์ในงานคอนกรีต

สำหรับตอนนี้เราจะพูดถึงการใช้ปูนซีเมนต์ในประเภทที่ 2 คือการใช้ปูนซีเมนต์ในงานคอนกรีต

คอนกรีต หมายถึง ส่วนผสมที่มีสัดส่วนพอเหมาะของปูนซีเมนต์ ,วัสดุผสม อันได้แก่ หินและทราย ,น้ำ และบางครั้งอาจมีน้ำยาชนิดพิเศษ เพื่อช่วยให้คอนกรีตมีคุณสมบัติเหมาะสมกับการนำไปใช้งาน

สิ่งที่ต้องคำนึงถึงในงานคอนกรีต

  • คอนกรีตจะต้องมีความข้นเหลวที่พอเหมาะ สะดวกในการทำงาน
  • คอนกรีตจะต้องให้กำลังอัดที่ดี
  • ราคาประหยัดที่สุด

ดังนั้นปฏิภาคส่วนผสมคอนกรีต ( Mix Design ) จึงเป็นการหาอัตราส่วนของผสมที่เหมาะสมระหว่างปริมาณของส่วนประกอบแต่ละอย่างของคอนกรีต เพื่อให้ได้จุดประสงค์ตามข้างต้น

ความข้นเหลวของคอนกรีต จะแสดงโดยปริมาณน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีต ดดยมากจะบอกเป็นอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ โดยน้ำหนัก (W/C ,Water cement ratio)

  • ถ้าใส่น้ำมากเกินไป น้ำที่เหลือจากการทำปฏิกริยาเคมีกับปูนซีเมนต์จะระเหยออกไปเมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้ว ทำให้เกิดเป็นโพรงช่องว่างในเนื้อคอนกรีต มีผลทำให้ความแข็งแรงของคอนกรีตลดลง
  • ถ้าใส่น้ำน้อยเกินไป จะทำให้คอนกรีตมีความข้นสูง ไม่สามารถเทเข้าแบบได้

กำลังอัดของคอนกรีต จะเป็นตัวแสดงคุณภาพของคอนกรีต ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง ดังนี้

  • Water cement ratio
  • ขนาด ,รูปร่างและความลดหลั่นของวัสดุที่ใช้ผสม ได้แก่หินและทราย ถ้าหินที่ใช้เป็นแผ่นแบน หรือเป็นชิ้นยาว จำทำให้ต้องใช้น้ำมากกว่าปกติ เพื่อใหการทำงานสะดวก จึงมีผลกระทบต่อกำลังของคอนกรีต ถ้าหินและทราย มีปริมาณฝุ่นหรือผงละเอียดมาก จะทำให้แรงยึดเหนียวระหว่างหิน ทราย และซีเมนต์เพสลดลงไป และต้องใช้น้ำเพิ่มมากขึ้นด้วย ทำให้กำลังคอนกรีตลดลง
  • การบ่มคอนกรีต
  • การผสมคอนกรีตนานเกินไป จะทำให้เกิดส่วนละเอียดเพิ่มขึ้น และความร้อนสูงขึ้นด้วย จึงต้องเพิ่มปริมาณน้ำ เพื่อรักษาค่าการยุบตัวของคอนกรีตให้คงที่ ทำให้กำลังอัดลดลง
  • ปริมาณสารอินทรีย์ เช่น เกลือของโลหะต่างฯ NaHCO3 ,NaCl ,Na2SO4 ,น้ำมัน ,ตะไคร่น้ำ ,น้ำตาล ,น้ำทะเล ,กรดด่าง น้ำเสียต่างฯ

ปัญหาทั่วไปเกี่ยวกับงานคอนกรีต

1. ผิวหน้าแตกเป็นฝุ่น เกิดจากสาเหตุ

  • ใช้คอนกรีตที่มีค่าการยุบตัวสูง คอนกรีตจะแยกตัวง่าย ทำให้ส่วนละเอียดลอยขึ้นบนผิวน้ำ ทำให้กำลังของผิวหน้าตก
  • หินทรายที่ใช้สกปรก มีดินหรือฝุ่นปนอยู่มาก และลอยขึ้นมาบนผิวหน้าขณะแต่งหน้าคอนกรีต

2. คอนกรีตก่อตัวช้าหรือเร็วผิดปกติ เกิดจากสาเหตุ

  • วัสดุที่นำมาผสมมีสารอินทรีย์ เช่น น้ำตาล จะทำให้คอนกรีตแข็งตัวช้า
  • ใช้คอนกรีตที่มีค่าการยุบตัวสูง
  • มีปัจจัยที่ทำให้น้ำในคอนกรีตระเหยออกไปได้ยาก เช่นความชื้นในบรรยากาศโดยรอบสูง

3. การแตกร้าวของคอนกรีต เกิดจากสาเหตุ

  • เกิดจากปัจจัยเสริมภายนอก เช่น แบบที่หล่อไม่แข็งแรงเกิดการเคลื่อนที่ ,ฐานรองคอนกรีตทรุดตัว
  • เกิดจากการบ่มที่ไม่เพียงพอ หรือการใส่ปูนซีเมนต์มากเกินไป หรือการใช้ปูนซีเมนต์ที่เผาไม่สุก จะทำให้เกิดรอยแตกร้าวเป็นลายงา
  • เกิดจากการเตรียมพื้นผิวคอนกรีตไม่ดี ทำให้คอนกรีตเสียน้ำไปอย่างรวดเร็ว เนื่องจากถูกพื้นดินแห้งดูดน้ำไป จึงเกิดการหดตัวของคอนกรีตทำให้คอนกรีตแตกร้าว

................................................



ปูนซีเมนต์กับการประยุกต์ใช้งาน1





ปูนซีเมนต์กับการประยุกต์ใช้งาน


ปัจจุบันมีการนำปูนซีเมนต์มาใช้งานก่อสร้างกันอย่างกว้างขวาง โดยสามารถแบ่งประเภทของการใช้งานเป็น 2 ประเภทใหญ่ฯคือ
  1. การใช้ปูนซีเมนต์ในงานมอร์ต้า

  2. การใช้ปูนซีเมนต์ในงานคอนกรีต

สำหรับเรื่องนี้เราจะพูดถึงการใช้งานในหัวข้อแรกกันก่อนคือ

1. การใช้ปูนซีเมนต์ในงานมอร์ต้า ได้แก่งานก่อและงานฉาบ เป็นต้น

  • ปูนก่อ คือ ปูนซีเมนต์ที่ผสมกับทรายหยาบ และน้ำ ตามอัตราส่วน เพื่อใช้ในการก่อผนัง โดยทำหน้าที่เป็นตัวยึดเกาะกับวัสดุที่ใช้ก่อ และช่วยรับน้ำหยักของผนังที่ก่อ ปูนก่อที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติ เหนียว แห้งเร็ว

ปูนก่อที่เหนียว จะทำให้วัสดุที่ใช้ก่อผนังยึดติดกันดี

ปูนก่อที่แห้งเร็ว จะทำให้สามารถรับน้ำหนักของผนังได้เร็ว

ส่วนผสมของปูนก่อ ใช้ปูนซีเมนต์ 1 ส่วน : ทราย 3 ส่วน

การผสม ผสมปูนซีเมนต์กับทรายตามอัตราส่วน คลุกเคล้าให้เข้ากันจนทั่วแล้วเติมน้ำลงไปให้ส่วนผสมข้นเหลวพอดี ไม่ควรผสมน้ำจนปูนก่อเหลวเกินไป เพราะว่าปูนก่อจะรับน้ำหนักวัสดุที่ก่อไม่ได้ ซึ่งจะทำให้ปูนก่อทะลักอกมาจากวัสดุที่ก่อ

ปัญหาที่พบบ่อยในงานก่อ คือ ปูนก่อไม่แข็งแรงและแตกร่วนได้ง่าย มักเกิดจากอิฐที่ใช้ก่อดูดน้ำจากปูนก่อมากเกินไป เนื่องจากไม่ได้นำอิฐที่จะใช้ก่อไปชุบน้ำก่อน ทำให้อัตราการคายน้ำของปูนสูงมีผลทำให้ปูนแตกร้าวได้

การแก้ไข คือ ก่อนทำการก่ออิฐ ควรนำอิฐไปชุบน้ำก่อน ให้มีความชื้นอิ่มตัวก่อน จึงค่อยทำการก่ออิฐ

  • ปูนฉาบ คือ ปูนซีเมนต์ที่ผสมกับทรายละเอียด ปูนขาวหรือน้ำยาช่วยฉาบ และน้ำตามอัตราส่วน เพื่อใช้ในการฉาบผนัง ทำให้เกิดความเรียบและดูสวยงาม

ปูนฉาบที่ดี จะต้องมีคุณสมบัติ เหนียว เหลวลื่น และแห้งตัวช้า

ปูนฉาบที่เหนียว จะช่วยให้ยึดเกาะผนังได้ดี

ปูนฉาบที่เหลวลื่น จะช่วยให้การทำงานง่าย

ปูนฉาบที่แห้งเร็ว จะช่วยให้ทันต่อการทำงาน

การฉาบปูนจะแบ่งตามลักษณะของงาน คือ งานปราณีต งานปานกลาง และงานทั่วไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการของงานนั้นฯ โดยทั่วไป ช่างจะฉาบปูนในลักษณะของงานทั่วไปคือ ลงปูนจืดครั้งเดียวแล้วตีน้ำเลย เพราะประหยัดค่าใช้จ่าย และแรงงาน

ปัญหาที่พบบ่อยในงานฉาบ คือ การแตกร้าวหลังจากที่ฉาบเสร็จภายในระยะเวลาไม่เกิน 2 อาทิตย์

  • การแตกลายงา เกิดจาก ปูนฉาบยังไม่แห้งแล้วไปตีน้ำ หรือการตีน้ำเร็วไป การแก้ไข ตีน้ำตอนปูนฉาบแห้งหมาดฯ
  • การแตกเป็นชั้น เกิดจาก ส่วนผสมเหลว และฉาบปูนหนาเกินไป ทำให้ปูนฉาบย้อยลงมา เนื่องจากน้ำหนักของปูฉาบเอง การแก้ไข ไม่ควรผสมปูนฉาบจนเหลวเกินไป และการฉาบไม่ควรฉาบหนาเกิน 1.5 ซม.
  • การแตกเป็นสามแฉก เกิดจาก การหดตัวของปูนฉาบ เพราะสูญเสียน้ำไปเนื่องจากผนังที่ฉาบปูนแห้ง เพราะไม่ได้ลดน้ำ เมื่อฉาบปูนลงไป ผนังจะดูดน้ำจากปูนฉาบทันที การป้องกัน ราดน้ำผนังที่จะฉาบก่อนลงมือฉาบปูน
  • ฉาบแล้วหลุดร่อน เกิดจาก การเตรียมพื้นผิวไม่ดี หรือฉาบปูนหนาเกินไป การป้องกัน การเตรียมพื้นผิวให้ถูกต้องตามวิธีการ และฉาบปูนเป็นชั้นฯ หนาชั้นละไม่เกิน 1.5 ซม.



...................................................................











วันอังคารที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2552

มาตรฐานข้อกำหนดคุณภาพปูนซีเมนต์


ปูนซีเมนต์,มาตรฐานข้อกำหนดคุณภาพปูนซีเมนต์


ปูนซีเมนต์ที่ผลิตออกมานั้น จะต้องให้มีคุณภาพตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ และต้องมีคุณภาพสม่ำเสมออีกด้วยซึ่งกำหนดไว้ใน Specification ของประเทศต่างฯ เช่น ASTM ,BIS ฯลฯ เป็นต้น ซึ่งข้อกำหนดที่สำคัญที่ควรทราบคือ

1. คุณสมบัติทางกายภาพ

1.1 Finess Specific Surface ( พื้นผิวจำเพาะ ) หมายถึง ความละเอียดของปูนซีเมนต์ โดยวัดพื้นที่ผิวของซีเมนต์ 1 กรัม มีพื้นที่ผิวรวมกันได้กี่ตารางเซ็นติเมตร สำหรับ Portland Type I จะมีความละเอียด 2800 - 3000 cm2/g ,Type III 4000 - 4800 cm2/g ค่าความละเอียดยิ่งมาก ค่า Compressive Strength ก็ยิ่งมากขึ้นด้วย และการเกิดปฏิกริยากับน้ำจะเร็วขึ้น ทำให้เวลาในการก่อตัว ( Setting Time )เร็วขึ้นด้วย

1.2 Soundness ( ความอยู่ตัว ) เป็นการทดสอบการขยายตัวของปูนซีเมนต์ โดยใช้ Autoclave เพื่อดูว่า ปูนซีเมนต์มีการขยายตัวกี่เปอร์เซ็นต์ ถ้ามีการขยายตัวมาก ( เนื่องจากมี MgO สูง )จะมีผลทำให้คอนกรีตเกิดการแตกร้าว

1.3 Time of Setting ( ระยะเวลาการก่อตัว ) เป็นการหาระยะเวลาการก่อตัวของปูนซีเมนต์เมื่อผสมกับน้ำ ถ้าใช้เวลาน้อยเกินไป แสดงว่าปูนแข็งตัวเร็ว จะทำให้การเทคอนกรีตลงในแบบไม่ทัน ถ้าใช้เวลามากเกินไปก็จะแข็งตัวช้า

1.4 Air Content of Mortar ( ปริมาณอากาศในมอร์ต้า )จำนวนปริมาตรของอากาศที่อยู่ในมอร์ต้า จะทำให้เกิดช่องว่างอยู่ภายใน ถ้ามีมากจะทำให้ค่าแรงอัดลดลง

1.5 Heat of Hydration เป็นปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากปูนซีเมนต์ทำปฏิกริยากับน้ำ ถ้าปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นมีค่าสูง จะทำให้คอนกรีตมีอุณหภูมิสูงด้วย ซึ่งเป็นผลให้เกิดการขยายตัว ทำให้คอนกรีตแตกร้าวได้

1.6 False set ( การก่อตัวผิดปกติ ) คือการที่ปูนซีเมนต์ผสมกับน้ำแล้วเกิดการแข็งตัวเร็วผิดปกติ ไม่สามารถที่จะเทลงแบบได้ ทั้งนี้เกิดจากระหว่างที่บดซีเมนต์ มีความร้อนเกิดขึ้นสูง หรือเก็บปูนซีเมนต์ว้ในที่ที่อุณหภูมิสูง ทำให้ยิปซั่มที่ใส่ไว้สำหรับควบคุมเวลาการก่อตัวของปูนซีเมนต์ต้องสูญเสียน้ำไปเนื่องจากความร้อน ( Dehydration ) ทำให้คุณสมบัติของยิปซัมในการควบคุม setting time เสียไป


1.7 Compressive Strength of Mortar เป็นการหาค่าแรงอัดของปูนซีเมนต์ในมอร์ต้า ที่อายุ 1 วัน ,3 วัน ,7 วัน และ 28 วัน เพื่อเป็นตัวบ่งชี้ถึงคุณภาพของปูนซีเมนต์ในด้านการรับแรงอัด และบ่งบอกถึงระยะเวลาของการถอดแบบอีกด้วย

2. คุณสมบัติทางเคมี

2.1 Main Oxide ได้แก่ SiO2 ,Al2O3 ,Fe2O3 และ CaO แสดงส่วนประกอบของสารประกอบซีเมนต์ โดยเป็นตัวบ่งชี้ถึงประเภทของปูนซีเมนต์ ซึ่งจะมีปริมาณของสารประกอบที่แตกต่างกันออกไป

C3S ให้แรงอัดในทุกฯระยะ โดยเฉพาะระยะแรกให้แรงอัดมาก และให้แรงอัดเพิ่มขึ้นเล็กน้อยหลังจาก 28 วัน

C2S ให้แรงอัดในระยะยาว แรงอัดที่เกิดขึ้นในระยะ 7 วันมีค่าต่ำ หลังจาก 1 เดือนไปแล้วจึงจะเพิ่มขึ้นเรื่อยฯ

C3A ให้แรงอัดเพียงเล็กน้อยระยะ 1 - 3 วัน แต่จะช่วยเร่งอัตราการให้แรงอัดระยะแรกของ C3S ให้เร็วขึ้น

C4AF เป็นสารประกอบที่ทำให้ปูนซีเมนต์มีสีเข้ม และทนต่อการกัดกร่อนของ Sulphate

2.2 Sulphur Trioxide ( SO3 ) ได้จากเชื้อเพลิงที่ใช้เผาปูนซีเมนต์ ,วัตถุดิบ และยิปซัมที่ใส่ในปูนซีเมนต์ ( CaSO4.2H2O ) ซึ่งเป็นสาร active สำหรับการควบคุมระยะเวลาในการก่อตัว ถ้ามีมากจะเกิดการขยายตัว ทำให้คอนกรีตแตกร้าว และทำให้ปูนซีเมนต์เกิด False set แต่ถ้ามีน้อยจนเกินไปจะทำให้เกิด Falsh set ทำให้ปูนซีเมนต์แข้งตัวอย่างรวดเร็วเมื่อทำปฏิกริยากับน้ำ

2.3 Insoluble residue เป็นค่าที่บ่งบอกถึงสิ่งเจือปนต่างฯ ที่ไม่ละลายในกรด ด่าง เช่น ทรายและดิน ที่ประปนอยู่ในปูนซีเมนต์ ถ้ามีมากจะมีผลทำให้กำลังอัดลดลง

...............................................................................

วันอาทิตย์ที่ 3 พฤษภาคม พ.ศ. 2552

ประเภทของปูนซีเมนต์


ปูนซีเมนต์,ประเภทของปูนซีเมนต์




ประเภทของปูนซีเมนต์ สามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างฯตามลักษณะการใช้งาน ซึ่งในประเทศไทย แบ่งออกเป็น 2 ชนิด ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก.) เพื่อเป็นเกณฑ์กำหนดในการเลือกใช้ ดังนี้
  1. ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลน ( Portland Cement ) หมายถึงผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการบดปูนเม็ดกับยิปซัม มีส่วนประกอบเคมีที่สำคัญคือ ไฮดรอลิก คัลเซียมซิลิเกต แบ่งออกเป็น 5 ประเภท


ประเภทที่ 1
- ปูนซีเมนต์ปอร์แลนธรรมดา ( Ordinary Portland Cement ) เหมาะที่จะนำไปใช้กับงานก่อสร้าง งานคอนกรีตที่ต้องการกำลังอัดสูง และงานคอนกรีตทั่วไป เช่น งานอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กทุกชนิด สะพาน ถนน สนามบินและผลิตภัณฑ์คอนกรีตอัดแรงประเภทต่างฯ


ประเภทที่ 2 - ปูนซีเมนต์ปอร์แลนประเภทเกิดความร้อน และทนซัลเฟตได้ปานกลาง
(
Moderate heat and Sulfate resistance Portland Cement ) เป็นปูนซีเมนต์ที่มีการต้านทานเกลือซัลเฟตมากกว่า Type I นำมาใช้งานกับคลองส่งน้ำได้ เมื่อเกิดปฏิกริยากับน้ำจะให้ความร้อนต่ำ เหมาะกับงานคอนกรีตหลา ( Mass Concrete ) โดยอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าฯไม่ทำให้เกิดความเสียหายในคอนกรีตโดยเฉพาะงานฐานรากใหญ่ตอม่อ แต่กับงานที่ต้องสัมผัสกับเกลือซัลเฟตสูง ควรใช้ Type V มากกว่า


ประเภทที่ 3 - ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนเกิดแรงสูงเร็ว
( High early strength Portland Cement ) เป็นปูนซีเมนต์ที่ให้ค่าความต้านแรงอัดช่วงต้นสูงกว่าประเภท 1 เมื่อใช้ปูนซีเมนต์ประเภทนี้ทำคอนกรีต จะมีแรงอัดช่วงอายุ 24 ชม. เท่ากับคอนกรีตที่ผสมด้วยปูนซีเมนต์แบบ 1 อายุ 3 วัน เหมาะที่จะนำไปใช้กับงานคอนกรีตที่ต้องการให้รับน้ำหนัก และถอดแบบได้รวดเร็ว ใช้ทำผลิตภัณฑ์คอนกรีตอัดแรงทุกประเภท เช่นเสาเข็ม แผ่นพื้นคาน เสาไฟฟ้า ฯลฯ


ประเภทที่ 4 - ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนประเภทเกิดความร้อนต่ำ
( Low heat Portland Cement ) เป็นปูนซีเมนต์ชนิดพิเศษที่มีอัตราความร้อนที่เกิดขึ้นต่ำ เหมาะสำหรับงานโครงสร้างคอนกรีตขนาดใหญ่ มักใช้ในงานก่อสร้างเขื่อนขนาดใหญ่


ประเภทที่ 5 - ปูนซีเมนต์ประเภททนซัลเฟตได้สูง
( Sulfate resistance Portland Cement ) เหมาะสำหรับงานคอนกรีตที่ต้องการความทนทานในการกัดกร่อนของซัลเฟตสูงฯ เช่น งานโครงสร้างที่อยู่ในทะเล หรือ โครงสร้างที่อยู่ในบริเวณที่มีดินเค็ม


2
.
ปูนซีเมนต์ผสม ( Mixed Cement ) หมายถึง ปูนซีเมนต์ที่ได้จากการเติมวัสดุเฉื่อย เช่น หินปูน ,ทราย ลงใปบดพร้อมกับปูนเม็ดของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนประเภท 1 โดยปกติจะใช้ในงานก่อ และงานฉาบเท่านั้น แต่มีผู้นิยมนำปูนซีเมนต์ประเภทนี้มาใช้กับ งานโครงสร้างของอาคารขนาดเล็ก ที่มีเหล็กเสริมโครงสร้างช่วยในการรับแรง


....................................................................................

วันเสาร์ที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2552

วัตถุดิบในการผลิตปูนซีเมนต์







ปูนซีเมนต์,วัตถุดิบในการผลิตปูนซีเมนต์



การผลิตปูนซีเมนต์ เราต้องการวัตถุดิบที่มีสารประกอบทางเคมีที่สำคัญเป็นหลักอยู่สี่ชนิดคือ แคลเซียมออกไซด์ ( CaO ) ซิลิก้าไดออกไซด์ ( SiO2 ) อลูมินาออกไซด์ (Al2O3 ) และเฟอริคออกไซด์ ( Fe2O3 ) โดยเราจะแบ่งวัตถุดิบเป็นสองพวกใหญ่ คือ พวกให้ CaO สูง ( ให้ lime สูง ) และพวกให้ SiO2 ,Al2O3 และ Fe2O3 สูง ( พวก Clay component )
  1. วัตถุดิบที่ให้พวก CaO ( lime component ) ที่ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์
  • หินปูน หรือ limestone ( สูตรเคมีคือ CaCO3 = แคลเซียมคาร์บอเนต ) เราต้องการ CaO โดยการเผาสลาย CaCO3 ที่อุณหภูมิ 850 - 900 องศาเซลเซียส หินปูนที่เป็น High grade limestone จะมี CaCO3 85 % ขึ้นไป มีความถ่วงจำเพาะประมาณ 2.6 - 2.7 ความแข็ง 1.8 - 3.0 Mohs' Scale ถ้ายิ่งบริสุทธิ์สีจะยิ่งขาว ลักษณะการเกิดเป็น Sedimentary rock หรือที่เรียกว่าหินชั้น หินอ่อนก็เป็นหินปูนที่หลอมตัวแล้ว มีความแข็งมากกว่าหินปูน และความถ่วงจำเพาะมากกว่า แต่ราคาแพงเนื่องจากมรลายสวยงาม

  • ชอล์ค ( Chalk ) ก็เป็น Sedimentary rock เช่นกัน มีสูตรเคมีเหมือนหินปูน มีลักษณะการเกิดเป็นพวกดินที่มีความชื้น จึงเหมาะสำหรับทำ wet หรือ semi-dry process สามารถตักมาใช้ได้เลย

  • มาร์ล ( Marl ) เป็นพวก sedimentary rock เกิดจากการตกตะกอนร่วมกันระหว่างพวก CaCo3 กับพวก Clay มีความแข็งน้อยกว่าหินปูน เพราะมีสารพวก Clay ผสมอยู่ จะมีสีเหลืองไปจนถึงสีเทาเข้ม เนื่องจากดินมาร์ลมีส่วนผสมออกไซด์ต่างฯเกือบจะเท่า raw mix ที่ใช้ทำปูนซีเมนต์ จึงสามารถนำไปใช้เผาเป็นปูนเม็ดได้เลยในทีเดียว หรืออาจนำมาปรับแต่งส่วนผสมอีกเล็กน้อย ทั้งนี้แล้วแต่แหล่งวัตถุดิบ แต่ก็หาได้ไม่ง่ายนักที่จะมีแหล่งวัตถุดิบเช่นนี้

2. วัตถุดิบที่ให้พวก SiO2 ,Al2O3 ,Fe2O3 ( Clay component ) ที่ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์

ได้แก่พวก ดินดาน ( Shale ) ,ดินดำ ( Clay )


3. วัตถุดิบที่ใช้สำหรับแต่งส่วนผสม ( Corrective material ) ที่ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์ เป็นนวัตถุดิบที่ให้สารประกอบพวก Fe2O3 เป็นหลัก เช่น แร่เหล็ก ( Iron ore ) ดินลูกรัง ( Laterite ) ดินแดง ( Red soil )



4. สารแปลกปลอมที่ไม่ต้องการในวัตถุดิบสำหรับผลิตปูนซีเมนต์
  • แมกนีเซียมออกไซด์ ( MgO ) ปกติในปูนเม็ดเราจะยอมให้มีอยู่ไม่เกิน 2 % เพราะ Free MgO เมื่อรวมตัวกับน้ำจะเกิดปฏิกริยาช้าฯเป็น Mg(OH)2 จะทำให้เกิดการขยายตัว ทำให้ปูนที่แข็งตัวอยู่ก่อนแล้วเกิดแตกร้าว สาร MgO ที่มีอยู่ในหินปูน เราเรียกว่า dolomite ( MgCO3.CaCO3 ) อาจจะมีอยู่ 1 - 6 % เราจึงไม่ใช้หินปูนที่มี MgO สูงมาผลิตปูนซีเมนต์
  • Alkalies ( Na2O + K2O ) จะปรากฏอยู่ใน Clay และ Marl มาก สารพวกนี้เมื่ออยู่ในเตาเผาปูนจะระเหยเป็นไอที่ burning zone ( BZ ) และกลั่นตัวลงมากับ feed บริเวณ rise pipe วงจรนี้เรียกว่า alkali-circle ผลเสียของ alkali คือ เมื่อสะสมมากขึ้นจะทำให้เกิดการอุดตันของ feed ภายในระบบ คือที่ cyclone ,kiln inlet ,ภายในเตา นอกจากนั้นยังก่อให้เกิดการขยายตัวด้วยเมื่อผสมกับ aggregate ที่ active ดังนั้นในการผลิตปูนซีเมนต์เราจึงต้องควบคุมให้มีปริมาณ alkali อยู่ไม่เกิน 0.6 %
  • Sulphur ในวัตถุดิบจะมี sulfur ไม่มากนัก แต่อาจจะมีปริมาณมากขึ้นในเชื้อเพลิง แล้วแต่ชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้ ผลเสียของ S สูงก็คือ จะทำให้เกิด SO2 ออกสู่บรรยากาศมาก และเกิดอุดตัน เกิด coat และแหวนในระบบ แต่มีข้อดีคือ SO2 เมื่อรวมตัวกับ Alkalie และ O2 เป็น alkali sulfate ทำให้ early strength ของซีเมนต์สูงขึ้น ในการใช้ปูนซีเมนต์ จะต้องควบคุมค่า setting time ดดยใช้ยิปซัม ( CaSO4.2H2O )ซึ่งเป็นตัว retarder แต่จะเพิ่มมากไม่ได้เพราะเราต้องควบคุมปริมาณ SO3 ไม่ให้มากจนเกินไป เพราะจะเกิด Sulfate expantion ขึ้นได้ ในปูนซีเมนต์ เรายอมให้มี SO3 อยู่ประมาณ 3.5 - 4.5 % แล้วแต่ชนิดของปูนซีเมนต์ และแล้วแต่มาตรฐาน
  • Chloride ใน raw mix จะมีอยู่น้อยมาก ประมาณ 0.002 - 0.003 % แล้วแต่แหล่งวัตถุดิบ ใน process จะเกิด alkali chlorides ขึ้น และจะ circulate ในระบบ ไม่สามารถหลุดออกไปนอกระบบได้เลยจนกระทั่งมี coat จับมาก และต้องหยุด shut down

..................................................................................................


วันอังคารที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2552

กรรมวิธีการผลิตปูนซีเมนต์



ปูนซีเมนต์,กรรมวิธีการผลิตปูนซีเมนต์

กรรมวิธีในการผลิตปูนซีเมนต์ ในปัจจุบันมี 2 วิธี คือ


1. กรรมวิธีแบบเผาเปียก ( wet process ) เหมาะสำหรับวัตถุดิบที่มีความชื้นสูง เช่นดินเหนียว โดยนำมาผสมกับน้ำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และนำไปเผาในขณะที่เปียก วิธีนี้จะสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมาก เนื่องจากต้องใช้ความร้อนในการอบไล่น้ำ ซึ่งมีปริมาณมากเสียก่อน ไม่นิยมใช้ในปัจจุบัน



2. กรรมวิธีแบบเผาแห้ง ( dry process ) เหมาะสำหรับวัตถุดิบที่มีความชื้นต่ำ เช่นแร่เหล็ก ,หินปูน ,หินเชล นำมาบดรวมกันในอัตราส่วนที่เหมาะสม แล้วนำไปเผาในลักษณะที่เป็นฝุ่นแห้ง วิธีนี้จะใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าแบบเผาเปียก และเป็นวิธีที่ทันสมัยที่สุด ในปัจจุบัน ซึ่งมีขั้นตอนในการผลิตดังนี้

วัตถุดิบที่เป็นหินปูน จะถูกระเบิดจากภูเขา และนำมาย่อยโดยใช้เครื่องย่อย ( Primary crusher ) ให้มีขนาดเล็กลง เพื่อนำไปกองวัตถุดิบ ( Stock pile ) ส่วนหินเชลหรือดินเชลและแร่เหล็ก จะถูกลำเลียงมาย่อยและทำกองวัตถุดิบไว้เช่นกัน วัตถุดิบแต่ละชนิดจะถูกตัดมาใช้จากกองวัตถุดิบแต่ละอย่าง เพื่องส่งเข้าสู่ยุ้งเก็บวัตถุดิบ ( Raw material silos ) โดยวัตถุดิบจากกองวัตถุดิบจากยุ้งจะถูกส่งเข้าหม้อบดวัตถุดิบ ( Raw mill ) ที่เป็นแบบ Vertical mill โดยใช้อัตราส่วนของวัตถุดิบแต่ละชนิดตามที่คำนวณไว้ ( Mixed design ) และใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมในการปรับเปลี่ยนอัตราส่วนผสม วัตถุดิบที่ผ่านการบดจนละเอียดเป็นฝุ่นผง ( Raw meal ) จะถูกแยกส่วนโดยใช้เครื่องแยกส่วน ( Separator ) ส่วนที่ละเอียดจะถูกเก็บไว้ในไซโลผสมวัตถุดิบ ( Blending silos ) ส่วนที่หยาบจะถูกส่งกลับไปที่หม้อบด เพื่อทำการบดละเอียดอีกครั้งหนึ่ง รอมีลเมื่อเต็มไซโลจะเริ่มใช้ลมเป่าเพื่อให้ส่วนผสมสม่ำเสมอเข้ากัน และถูกต้องตามคุณสมบัติที่ต้องการ เตรียมพร้อมที่จะส่งเข้าหม้อเผา ( Kiln ) รอมีลที่ผ่านการผสม ( Raw meal ) จะส่งไปที่หออบความร้อน ( Preheater ) จะใช้อุ่น Raw meal เพื่อไล่ความชื้นในวัตถุดิบ และให้เกิดการสลายตัวของ CaCO3 ที่ Cyclone preheater เป็น CaO ประมาณ 80 - 90 % ที่อุณหภูมิประมาณ 900 - 1200 องศาเซลเซียส

วัตถุดิบ ( Kiln feed ) จะถูกส่งเข้หม้อเผา ที่เป็นเตาเผาแบบหมุน ( Rotary kiln ) เป็นเหล็กกล้ารูปทรงกระบอกภายในบุด้วยอิฐทนไฟ หมุนรอบตัวเองอย่างช้าฯ ประมาณ 3 รอบต่อนาที ความลาดเอียง 3.5 %
วัตถุดิบจะเริ่มหลอมละลาย ตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น จนกระทั่งที่อุณหภูมิ 1450 องศาเซลเซียส จะรวมตัวเกิดเป็นปูนเม็ด ( Clinker ) ปูนเม็ดที่ได้จะถูกทำให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว โดยใช้ลมเย็นเป่าที่บริเวณห้องเย็นปูนเม็ด ( Cooler ) และการถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วมีผลทำให้ปูนเม็ด มีคุณภาพด้านกำลังดีขึ้น และบดได้งายขึ้นด้วย ส่วนลมร้อนที่ได้จากการถ่ายเทความร้อนของปูนเม็ดเองจะถูกนำกลับไปอุ่นวัตถุดิบที่ Preheater ต่อไป ปูนเม็ดที่เย็นตัวลงแล้ว จะถูกนำไปเก็บไว้ในไซโลเก็บปูนเม็ด ( Clinker silos ) และจะถูกนำไปบดในหม้อบดซีเมนต์ ( Cement mill ) โดยเติมยิปซัม ( Gypsum ) ลงไปผสมประมาณ 4 - 5 % เพื่อช่วยให้ปูนซีเมนต์แข็งตัวช้าลง ในเวลาที่เหมาะสมกับการใช้งาน และบดให้มีความละเอียดตามมาตรฐานที่กำหนด

ในกรณีของปูนซีเมนต์ผสม ( Mixed Cement ) จะมีการผสมสารเฉื่อย เช่น ทราย ,หินปูน ฯ ลงในการบดโดยผสมตามอัตราส่วนที่ควบคุมไว้ ปูนซีเมนต์ที่ผ่านการบดจะมีการตรวจสอบคุณภาพ และ ถูกทำให้เย็นตัวลง ดดยผ่านเครื่องทำให้เย็น ( Cement cooler ) แล้วจึงลำเลียงไปเก็บไว้ในไซโลปูนผง ( Cement silos ) ที่มีผนังปิดมิดชิดป้องกันความชื้นได้เป็นอย่งดี เพื่อเตรียมส่งจำหน่ายต่อไป โดยในการจำหน่ายปูนซีเมนต์นี้ จะมีอยู่ 2 แบบ คือ จำหน่ายเป็นปูนซีเมนต์ถุงฯละ 50 กก. และจำหน่ายเป็นปูนซีเมนต์ผง


New">









....................................................................................

วันจันทร์ที่ 27 เมษายน พ.ศ. 2552

ปูนซีเมนต์,ความหมายและองค์ประกอบพื้นฐานของซีเมนต์



ปูนซีเมนต์,ความหมายของคำว่าซีเมนต์

ซีเมนต์ หมายถึง สารที่สามารถยึดหรือเป็นตัวประสานของแข็งให้ติดเป็นเนื้อเดียวกัน และสามารถก่อตัวหรือแข็งตัวในน้ำได้ โดยอาศัยปฏิกริยาระหว่างน้ำกับองค์ประกอบของปูนซีเมนต์ จึงเรียกซีเมนต์ดังกล่าวว่า ไฮดรอลิคซีเมนต์ ( Hydraulic cement )


ปูนซีเมนต์,องค์ประกอบพื้นฐานของซีเมนต์

ซีเมนต์ประกอบด้วยสารประกอบพื้นฐานที่สำคัญ 4 ชนิด คือ CaO ,SiO2 ,Al2O3 และ Fe2O3 ในสัดส่วนที่พอเหมาะ แต่เนื่องจากไม่สามารถหาวัตถุดิบที่มีสารประกอบดังกล่าวในสัดส่วนที่เหมาะสมได้ จึงจำเป็นต้องใช้วัตถุดิบมากกว่าหนึ่งชนิด มาผสมรวมกันในปริมาณที่ต่างกันเพื่อให้ได้สัดส่วนรวมของออกไซด์ตามที่ต้องการ

องค์ประกอบทางเคมีของปูนเม็ด
Constituent -----> Range and limit in Clinker ( % )
CaO -----> 63 - 67
MgO -----> 5 - 6 ( Max )
SiO2 -----> 21 - 24
Al2O3 -----> 4 - 7
Fe2O3 -----> 2 - 4
Na2O+K2O -----> 1.2
SO3 -----> 1.5
P2O5 -----> 0.5 ( Max )
Mn2O3 -----> 4.0 ( Max )
TiO2 -----> 2.0 ( Max )



วัตถุดิบที่ถูกนำมาใช้ในขบวนการผลิตปูนซีเมนต์ ได้แก่



  1. หินปูน จัดเป็นวัตถุดิบที่ให้ แคลเซียมคาร์บอเนต ( CaCO3 )

  2. หินเชล หรือ หินดินดาน จัดเป็นวัตถุดิบที่ให้ ซิลิกาไดออกไซด์ ( SiO2 )

  3. แร่เหล็ก จัดเป็นวัตถุดิบที่ให้ เฟอริคออกไซด์ ( Fe2O3 )

สารประกอบดังกล่างเมื่อถูกเผาที่อุณหภูมิสูงประมาณ 1450 องศาเซลเซียส จะเกิดปฏิกริยาการหลอมและรวมตัวกัน เกิดเป็นสารประกอบชนิดใหม่ที่ให้คุณสมบัติในด้าน Hydraulic ดังนี้



  1. C3S ( Alite ) หรือ Tricalcium Silicate

  2. C2S ( Blite ) หรือ Dicalcium Silicate

  3. C3A หรือ Tricalcium Aluminate

  4. C4AF หรือ Tetracalcium Aluminoferite

..........................................................................................................