คำถามและคำตอบด้านเทคนิคการใช้งานยิปซัม

หน้าที่ของสารกักเก็บน้ำที่ผสมอยู่ในวัสดุผงยิปซัมคืออะไร?
ตอบ: ปูนฉาบยิปซัม ปูนฉาบผสม ปูนยาแนว ปูนยิปซัมผสม และวัสดุผงสำหรับงานก่อสร้างอื่นๆ ถูกนำมาใช้ เพื่อให้การก่อสร้างสะดวกขึ้น จึงได้เติมสารหน่วงการยึดเกาะยิปซัมระหว่างการผลิตเพื่อยืดระยะเวลาการก่อสร้างของสารละลายยิปซัม โดยจะเติมสารหน่วงการยึดเกาะเพื่อยับยั้งกระบวนการไฮเดรชั่นของยิปซัมเฮมิไฮเดรชั่น สารละลายยิปซัมประเภทนี้ต้องทิ้งไว้บนผนังเป็นเวลา 1 ถึง 2 ชั่วโมงก่อนที่จะควบแน่น และผนังส่วนใหญ่มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำ โดยเฉพาะผนังอิฐ ผนังคอนกรีตเสริมอากาศ แผ่นฉนวนที่มีรูพรุน และวัสดุผนังใหม่ที่มีน้ำหนักเบาอื่นๆ ดังนั้น จึงควรกักเก็บน้ำในสารละลายยิปซัมเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำบางส่วนในสารละลายถ่ายโอนไปที่ผนัง ส่งผลให้เกิดภาวะขาดแคลนน้ำเมื่อสารละลายยิปซัมแข็งตัวและไฮเดรชั่นไม่เพียงพอ ส่งผลให้รอยต่อระหว่างปูนฉาบกับพื้นผิวผนังแยกออกจากกันและแตกเป็นเสี่ยง การเติมสารกักเก็บน้ำเพื่อรักษาความชื้นที่มีอยู่ในสารละลายยิปซัม เพื่อให้แน่ใจว่าสารละลายยิปซัมเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นที่ส่วนต่อประสาน เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงในการยึดเกาะ สารกักเก็บน้ำที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เซลลูโลสอีเธอร์ เช่น เมทิลเซลลูโลส (MC) ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลส (HEMC) เป็นต้น นอกจากนี้ ยังสามารถใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ โซเดียมอัลจิเนต แป้งดัดแปลง ดินเบา ผงแร่ธาตุหายาก เป็นต้น เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำได้อีกด้วย

ไม่ว่าสารหน่วงการยึดเกาะชนิดใดที่สามารถชะลออัตราการยึดเกาะของยิปซัมได้ในระดับที่แตกต่างกัน เมื่อปริมาณสารหน่วงการยึดเกาะยังคงเท่าเดิม สารหน่วงการยึดเกาะสามารถชะลอการยึดเกาะได้โดยทั่วไป 15-30 นาที ดังนั้น จึงสามารถลดปริมาณสารหน่วงการยึดเกาะได้อย่างเหมาะสม

ปริมาณที่เหมาะสมของสารกักเก็บน้ำในวัสดุผงยิปซัมคือเท่าไร?
คำตอบ: มักใช้สารกักเก็บน้ำในวัสดุผงสำหรับก่อสร้าง เช่น ยิปซัมฉาบปูน ยิปซัมยึดติด ยิปซัมอุดรอยรั่ว และยิปซัมพัตตี้ เนื่องจากยิปซัมประเภทนี้ผสมกับสารหน่วงการยึดเกาะซึ่งยับยั้งกระบวนการไฮเดรชั่นของยิปซัมเฮมิไฮเดรชั่น จึงจำเป็นต้องทำการบำบัดน้ำในสารละลายยิปซัมเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำบางส่วนในสารละลายถ่ายโอนไปที่ผนัง ส่งผลให้เกิดภาวะขาดน้ำและไฮเดรชั่นไม่สมบูรณ์เมื่อสารละลายยิปซัมแข็งตัว การเติมสารกักเก็บน้ำเพื่อรักษาความชื้นที่มีอยู่ในสารละลายยิปซัม เพื่อให้แน่ใจว่าสารละลายยิปซัมมีปฏิกิริยาไฮเดรชั่นที่ส่วนต่อประสาน เพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีความแข็งแรงในการยึดเกาะ

ปริมาณที่ใช้โดยทั่วไปคือ 0.1% ถึง 0.2% (รวมถึงยิปซั่ม) เมื่อใช้สารละลายยิปซั่มกับผนังที่มีการดูดซึมน้ำสูง (เช่น คอนกรีตมวลเบา แผ่นฉนวนเพอร์ไลท์ บล็อกยิปซั่ม ผนังอิฐ ฯลฯ) และเมื่อเตรียมยิปซั่มยึดติด ยาแนวยิปซั่ม ฉาบยิปซั่มพื้นผิว หรือโป๊วบางพื้นผิว จำเป็นต้องใส่สารกักเก็บน้ำในปริมาณที่มากขึ้น (โดยทั่วไป 0.2% ถึง 0.5%)

สารกักเก็บน้ำ เช่น เมทิลเซลลูโลส (MC) และไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ละลายได้ในอุณหภูมิเย็น แต่จะจับตัวเป็นก้อนในระยะเริ่มต้นเมื่อละลายในน้ำโดยตรง สารกักเก็บน้ำต้องผสมกับผงยิปซัมก่อนเพื่อให้กระจายตัว เตรียมเป็นผงแห้ง เติมน้ำและคน ทิ้งไว้ 5 นาที คนอีกครั้ง ผลลัพธ์จะดีขึ้น อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์เซลลูโลสอีเธอร์ที่สามารถละลายในน้ำได้โดยตรง แต่มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการผลิตปูนผงแห้ง

สารกันน้ำทำหน้าที่กันน้ำในร่างกายที่ชุบแข็งยิปซัมได้อย่างไร?
ตอบ: สารกันน้ำแต่ละชนิดจะทำหน้าที่กันน้ำในเนื้อยิปซัมที่แข็งตัวตามกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปสามารถสรุปได้ 4 วิธีดังต่อไปนี้:

(1) ลดความสามารถในการละลายของตัวที่แข็งตัวด้วยยิปซัม เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การทำให้อ่อนตัว และเปลี่ยนแคลเซียมซัลเฟตไดไฮเดรตบางส่วนที่มีความสามารถในการละลายสูงในตัวที่แข็งตัวเป็นเกลือแคลเซียมที่มีความสามารถในการละลายต่ำ ตัวอย่างเช่น เติมกรดไขมันสังเคราะห์ที่ผ่านการทำให้เป็นสบู่ซึ่งประกอบด้วย C7-C9 และเติมปูนขาวและแอมโมเนียมโบเรตในปริมาณที่เหมาะสมในเวลาเดียวกัน

(2) สร้างชั้นฟิล์มกันน้ำเพื่อปิดกั้นรูพรุนขนาดเล็กในตัวที่แข็งตัว ตัวอย่างเช่น การผสมอิมัลชันพาราฟิน อิมัลชันแอสฟัลต์ อิมัลชันโรซิน และอิมัลชันคอมโพสิตพาราฟิน-โรซิน อิมัลชันคอมโพสิตแอสฟัลต์ที่ปรับปรุงแล้ว เป็นต้น

(3) เปลี่ยนพลังงานพื้นผิวของวัตถุที่แข็งตัว เพื่อให้โมเลกุลของน้ำอยู่ในสถานะที่ประสานกันและไม่สามารถแทรกซึมเข้าไปในช่องเส้นเลือดฝอยได้ ตัวอย่างเช่น สารกันน้ำซิลิโคนต่างๆ จะถูกผสมเข้าไป รวมถึงน้ำมันซิลิโคนอิมัลชันต่างๆ

(4) การเคลือบภายนอกหรือการจุ่มเพื่อแยกน้ำไม่ให้จุ่มลงในช่องทางเส้นเลือดฝอยของตัวที่แข็งตัว สามารถใช้สารกันน้ำซิลิโคนได้หลากหลายชนิด ซิลิโคนที่มีตัวทำละลายนั้นดีกว่าซิลิโคนที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ แต่ตัวทำละลายจะทำให้การซึมผ่านของก๊าซของตัวที่แข็งตัวของยิปซัมลดลง

แม้ว่าจะสามารถใช้สารกันน้ำที่แตกต่างกันเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติกันน้ำของวัสดุก่อสร้างยิปซั่มได้หลายวิธี แต่ยิปซั่มยังคงเป็นวัสดุเจลที่แข็งตัวในอากาศ ซึ่งไม่เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้งหรือสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นเป็นเวลานาน และเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสภาวะเปียกและแห้งสลับกันเท่านั้น

การปรับปรุงโครงสร้างยิปซัมด้วยสารกันซึมคืออะไร?
คำตอบ: มีสองวิธีหลักในการออกฤทธิ์ของสารกันซึมยิปซัม วิธีหนึ่งคือเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การทำให้อ่อนตัวโดยลดความสามารถในการละลาย และอีกวิธีหนึ่งคือลดอัตราการดูดซึมน้ำของวัสดุยิปซัม และการลดการดูดซึมน้ำสามารถทำได้จากสองวิธี วิธีหนึ่งคือเพิ่มความแน่นของยิปซัมที่แข็งตัว นั่นคือลดการดูดซึมน้ำของยิปซัมโดยลดรูพรุนและรอยแตกร้าวในโครงสร้าง เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อน้ำของยิปซัม อีกวิธีหนึ่งคือเพิ่มพลังงานพื้นผิวของตัวที่แข็งตัวของยิปซัม นั่นคือลดการดูดซึมน้ำของยิปซัมโดยทำให้พื้นผิวรูพรุนสร้างฟิล์มที่ไม่ชอบน้ำ

สารกันน้ำที่ช่วยลดรูพรุนมีบทบาทในการปิดกั้นรูพรุนขนาดเล็กของยิปซัมและเพิ่มความแน่นของเนื้อยิปซัม มีสารผสมหลายชนิดที่ช่วยลดรูพรุน เช่น อิมัลชันพาราฟิน อิมัลชันแอสฟัลต์ อิมัลชันโรซิน และอิมัลชันพาราฟินแอสฟัลต์คอมโพสิต สารกันน้ำเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการลดรูพรุนของยิปซัมภายใต้วิธีการกำหนดค่าที่เหมาะสม แต่ในขณะเดียวกันก็ส่งผลเสียต่อผลิตภัณฑ์ยิปซัมด้วย

สารกันน้ำที่เปลี่ยนพลังงานพื้นผิวที่พบมากที่สุดคือซิลิโคน มันสามารถแทรกซึมเข้าไปในรูพรุนแต่ละรู เปลี่ยนพลังงานพื้นผิวภายในช่วงความยาวที่กำหนด และเปลี่ยนมุมสัมผัสกับน้ำ ทำให้โมเลกุลของน้ำควบแน่นเข้าด้วยกันเพื่อสร้างหยดน้ำ ปิดกั้นการแทรกซึมของน้ำ บรรลุวัตถุประสงค์ในการกันน้ำ และในเวลาเดียวกันก็รักษาการซึมผ่านของอากาศของปูนปลาสเตอร์ สารกันน้ำประเภทนี้มีอยู่หลายประเภท ได้แก่ โซเดียมเมทิลซิลิเกต เรซินซิลิโคน น้ำมันซิลิโคนอิมัลชัน เป็นต้น แน่นอนว่าสารกันน้ำนี้ต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนที่ไม่ใหญ่เกินไป และในขณะเดียวกันก็ไม่สามารถต้านทานการแทรกซึมของน้ำที่มีแรงดัน และไม่สามารถแก้ปัญหาการกันน้ำและความชื้นในระยะยาวของผลิตภัณฑ์ยิปซัมได้

นักวิจัยในประเทศใช้วิธีผสมวัสดุอินทรีย์และวัสดุอนินทรีย์ นั่นคือใช้สารกันซึมอิมัลชันอินทรีย์ที่ได้จากการอิมัลชันร่วมกันของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์และกรดสเตียริก และเติมหินอัลลัม แนฟทาลีนซัลโฟเนตอัลดีไฮด์คอนเดนเสท สารกันซึมคอมโพสิตยิปซัมชนิดใหม่ทำขึ้นโดยผสมสารกันซึมเกลือ สารกันซึมคอมโพสิตยิปซัมสามารถผสมกับยิปซัมและน้ำได้โดยตรง เข้าสู่กระบวนการตกผลึกของยิปซัม และทำให้ได้ประสิทธิภาพการกันซึมที่ดีขึ้น

ฤทธิ์ยับยั้งการเกิดเกลือเกลือในปูนยิปซัมของสารกันซึมไซเลนคืออะไร?
คำตอบ: (1) การเติมสารกันซึมไซเลนสามารถลดระดับการเกิดคราบเกลือในปูนยิปซัมได้อย่างมาก และระดับการยับยั้งการเกิดคราบเกลือในปูนยิปซัมจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณการเติมไซเลนที่เพิ่มขึ้นภายในช่วงที่กำหนด ไซเลนมีฤทธิ์ยับยั้งไซเลน 0.4% ถือว่าเหมาะสม และฤทธิ์ยับยั้งของไซเลนมักจะเสถียรเมื่อปริมาณเกินกว่านี้

(2) การเติมไซเลนไม่เพียงแต่จะสร้างชั้นไฮโดรโฟบิกบนพื้นผิวของปูนเพื่อป้องกันการแทรกซึมของน้ำจากภายนอก แต่ยังช่วยลดการเคลื่อนตัวของโซดาไฟภายในจนเกิดการเกิดเกลือเกลือ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการยับยั้งการเกิดเกลือเกลือได้อย่างมีนัยสำคัญ

(3) ในขณะที่การเติมไซเลนสามารถยับยั้งการเกิดเกลือได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็ไม่มีผลเสียต่อคุณสมบัติเชิงกลของปูนยิปซัมเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม และไม่ส่งผลกระทบต่อการก่อตัวของโครงสร้างภายในและความสามารถในการรับน้ำหนักขั้นสุดท้ายของวัสดุก่อสร้างแบบผสมแห้งยิปซัมเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม