สรุปส่วนผสมหลักในปูนผสมสำเร็จรูป

ปูนผสมแห้ง คือ การผสมผสานของวัสดุประสาน (ซีเมนต์ เถ้าลอย ผงตะกรัน ฯลฯ) มวลรวมละเอียดเกรดพิเศษ (ทรายควอตซ์ คอรันดัม ฯลฯ และบางครั้งอาจต้องการมวลรวมน้ำหนักเบา เช่น เซรามิก โพลีสไตรีนขยายตัว เม็ด เพอร์ไลต์ขยายตัว เวอร์มิคูไลต์ขยายตัว ฯลฯ) และสารเติมแต่งต่างๆ ที่ผสมให้เข้ากันอย่างสม่ำเสมอตามสัดส่วนที่กำหนด แล้วบรรจุลงในถุง ถัง หรือจัดส่งเป็นจำนวนมากในสภาพผงแห้ง

ตามการใช้งานแล้ว ปูนผสมแห้งเชิงพาณิชย์มีหลายประเภท เช่น ปูนผงสำหรับงานก่ออิฐ ปูนผงสำหรับงานฉาบปูน ปูนผงสำหรับงานพื้น ปูนผงพิเศษสำหรับกันซึม กันความร้อน และวัตถุประสงค์อื่นๆ โดยสรุปแล้ว ปูนผสมแห้งสามารถแบ่งออกเป็นปูนผสมแห้งทั่วไป (ปูนผสมแห้งสำหรับงานก่ออิฐ ฉาบปูน และพื้น) และปูนผสมแห้งพิเศษ ปูนผสมแห้งพิเศษ ได้แก่ ปูนปรับระดับพื้น ปูนปูพื้นทนการสึกหรอ ปูนปูพื้นทนการสึกหรอที่ไม่ติดไฟ สารอุดรอยรั่วอนินทรีย์ ปูนกันน้ำ ปูนฉาบเรซิน วัสดุป้องกันพื้นผิวคอนกรีต ปูนฉาบสี เป็นต้น

ปูนผสมแห้งจำนวนมากจำเป็นต้องใช้สารผสมเพิ่มเติมหลากหลายชนิดและมีกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งต้องผ่านการทดสอบจำนวนมาก เมื่อเปรียบเทียบกับสารผสมคอนกรีตแบบดั้งเดิม สารผสมเพิ่มเติมสำหรับปูนผสมแห้งสามารถใช้ได้เฉพาะในรูปผงเท่านั้น และประการที่สอง สารเหล่านี้ละลายได้ในน้ำเย็น หรือค่อยๆ ละลายภายใต้การกระทำของด่างเพื่อออกฤทธิ์ตามที่ต้องการ

1. สารเพิ่มความหนืด สารกักเก็บน้ำ และสารคงตัว

เซลลูโลสอีเทอร์เมทิลเซลลูโลส (MC), ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)และไฮดรอกซีเอทิลเมทิลเซลลูโลส (HEMC)วัสดุเหล่านี้ทั้งหมดทำจากวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติ (เช่น ฝ้าย เป็นต้น) เป็นเซลลูโลสอีเทอร์ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งผลิตโดยกระบวนการทางเคมี มีคุณสมบัติเด่นคือ ละลายได้ในน้ำเย็น กักเก็บน้ำได้ดี เพิ่มความหนืด ยึดเกาะได้ดี สร้างฟิล์มได้ หล่อลื่น ไม่แตกตัวเป็นไอออน และคงค่า pH ได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณสมบัติการละลายในน้ำเย็นของผลิตภัณฑ์ชนิดนี้ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ความสามารถในการกักเก็บน้ำดีขึ้น คุณสมบัติการเพิ่มความหนืดชัดเจน ขนาดของฟองอากาศที่เกิดขึ้นค่อนข้างเล็ก และช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะของปูนได้อย่างมาก

เซลลูโลสอีเทอร์ไม่เพียงแต่มีหลากหลายสายพันธุ์เท่านั้น แต่ยังมีช่วงน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยและความหนืดที่กว้างมาก ตั้งแต่ 5 mPa·s ถึง 200,000 mPa·s ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของปูนในระยะสดและหลังการแข็งตัวแตกต่างกัน ดังนั้นจึงควรทำการทดสอบจำนวนมากเมื่อเลือกใช้สายพันธุ์ที่เหมาะสม ควรเลือกสายพันธุ์เซลลูโลสที่มีความหนืดและช่วงน้ำหนักโมเลกุลที่เหมาะสม ใช้ในปริมาณน้อย และไม่มีคุณสมบัติในการดักอากาศ จึงจะสามารถได้ประสิทธิภาพทางเทคนิคที่ดีเยี่ยมและประหยัดต้นทุนได้ในทันที

2. ผงลาเท็กซ์ที่ละลายได้

หน้าที่หลักของสารเพิ่มความหนืดคือการปรับปรุงการกักเก็บน้ำและความเสถียรของปูน แม้ว่าจะสามารถป้องกันการแตกร้าวของปูนได้ในระดับหนึ่ง (โดยการชะลออัตราการระเหยของน้ำ) แต่โดยทั่วไปแล้วไม่ได้ใช้เพื่อปรับปรุงความเหนียว ความต้านทานการแตกร้าว และความต้านทานน้ำของปูน การเติมโพลิเมอร์เพื่อปรับปรุงความทึบแสง ความเหนียว ความต้านทานการแตกร้าว และความต้านทานแรงกระแทกของปูนและคอนกรีตได้รับการยอมรับแล้ว อิมัลชันโพลิเมอร์ที่ใช้กันทั่วไปในการปรับปรุงปูนซีเมนต์และคอนกรีต ได้แก่ อิมัลชันยางนีโอพรีน อิมัลชันยางสไตรีน-บิวทาไดอีน น้ำยางโพลีอะคริเลต โพลีไวนิลคลอไรด์ อิมัลชันยางคลอรีนบางส่วน โพลีไวนิลอะซิเตต เป็นต้น ด้วยการพัฒนาของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ไม่เพียงแต่มีการศึกษาผลกระทบของการปรับปรุงด้วยโพลิเมอร์ชนิดต่างๆ อย่างละเอียดเท่านั้น แต่ยังมีการศึกษาในเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับกลไกการปรับปรุง กลไกการปฏิสัมพันธ์ระหว่างโพลิเมอร์กับซีเมนต์ และผลิตภัณฑ์จากการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ด้วย มีการวิเคราะห์และวิจัยเชิงลึกมากขึ้น และมีผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากปรากฏออกมา

อิมัลชันพอลิเมอร์สามารถใช้ในการผลิตปูนผสมเสร็จได้ แต่เห็นได้ชัดว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้โดยตรงในการผลิตปูนผงแห้ง ดังนั้นจึงมีการคิดค้นผงลาเท็กซ์ที่สามารถกระจายตัวใหม่ได้ขึ้นมา ปัจจุบัน ผงลาเท็กซ์ที่สามารถกระจายตัวใหม่ได้ที่ใช้ในปูนผงแห้งส่วนใหญ่ได้แก่: ① โคพอลิเมอร์ไวนิลอะซิเตต-เอทิลีน (VAC/E); ② โคพอลิเมอร์ไวนิลอะซิเตต-เทอร์ท-คาร์บอเนต (VAC/VeoVa); ③ โฮโมพอลิเมอร์อะคริเลต (Acrylate); ④ โฮโมพอลิเมอร์ไวนิลอะซิเตต (VAC); 4) โคพอลิเมอร์สไตรีน-อะคริเลต (SA) เป็นต้น ในบรรดาสารเหล่านี้ โคพอลิเมอร์ไวนิลอะซิเตต-เอทิลีนมีสัดส่วนการใช้งานมากที่สุด

จากประสบการณ์จริงพิสูจน์แล้วว่าผงลาเท็กซ์ที่สามารถกระจายตัวใหม่ได้นั้นมีประสิทธิภาพคงที่ และมีผลลัพธ์ที่เหนือกว่าในการเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะของปูน ปรับปรุงความเหนียว ความต้านทานการเสียรูป ความต้านทานการแตกร้าว และการกันซึม เป็นต้น การเติมผงลาเท็กซ์ที่ไม่ชอบน้ำซึ่งเกิดจากการพอลิเมอไรเซชันของโพลีไวนิลอะซิเตต ไวนิลคลอไรด์ เอทิลีน ไวนิลลอเรต ฯลฯ ยังสามารถลดการดูดซับน้ำของปูนได้อย่างมาก (เนื่องจากคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ) ทำให้ปูนสามารถระบายอากาศและกันซึมได้ดี เพิ่มความทนทานต่อสภาพอากาศ และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

เมื่อเปรียบเทียบกับการปรับปรุงความแข็งแรงดัดงอและความแข็งแรงในการยึดเกาะของปูน และลดความเปราะของปูนแล้ว ผลของผงลาเท็กซ์ที่กระจายตัวได้ใหม่ในการปรับปรุงการกักเก็บน้ำของปูนและการเพิ่มความเหนียวแน่นนั้นมีจำกัด เนื่องจากการเติมผงลาเท็กซ์ที่กระจายตัวได้ใหม่สามารถกระจายตัวและทำให้เกิดฟองอากาศจำนวนมากในส่วนผสมปูน ทำให้ผลในการลดปริมาณน้ำนั้นชัดเจนมาก แน่นอนว่าเนื่องจากโครงสร้างของฟองอากาศที่เกิดขึ้นนั้นไม่ดี ผลการลดปริมาณน้ำจึงไม่ช่วยเพิ่มความแข็งแรง ในทางตรงกันข้าม ความแข็งแรงของปูนจะค่อยๆ ลดลงเมื่อปริมาณผงลาเท็กซ์ที่กระจายตัวได้ใหม่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในการพัฒนาปูนบางชนิดที่ต้องคำนึงถึงความแข็งแรงในการรับแรงอัดและแรงดัดงอ จึงมักจำเป็นต้องเติมสารลดฟองอากาศไปพร้อมกัน เพื่อลดผลกระทบเชิงลบของผงลาเท็กซ์ต่อความแข็งแรงในการรับแรงอัดและแรงดัดงอของปูน

3. สารลดฟอง

เนื่องจากการเติมเซลลูโลส แป้งอีเทอร์ และวัสดุพอลิเมอร์ ทำให้คุณสมบัติการดักอากาศของปูนเพิ่มขึ้นอย่างไม่ต้องสงสัย ซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงในการรับแรงอัด ความแข็งแรงในการดัด และความแข็งแรงในการยึดเกาะของปูนในด้านหนึ่ง และลดค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นลงในอีกด้านหนึ่ง มันยังมีผลอย่างมากต่อลักษณะของปูน และจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องกำจัดฟองอากาศที่เกิดขึ้นในปูน ปัจจุบันในประเทศจีนมีการใช้สารกำจัดฟองแบบผงแห้งนำเข้าเป็นหลักเพื่อแก้ปัญหานี้ แต่ต้องสังเกตว่าเนื่องจากความหนืดสูงของปูนสำเร็จรูป การกำจัดฟองอากาศจึงไม่ใช่เรื่องง่ายนัก

4. สารป้องกันการหย่อนคล้อย

เมื่อทำการปูกระเบื้องเซรามิก ติดแผ่นโฟมโพลีสไตรีน และใช้ปูนฉนวนกันความร้อนที่มีส่วนผสมของผงยางและอนุภาคโพลีสไตรีน ปัญหาใหญ่ที่สุดที่พบคือการยุบตัว จากการปฏิบัติจริงพบว่า การเติมสารต่างๆ เช่น สตาร์ชอีเทอร์ โซเดียมเบนโทไนต์ เมตาคาโอลิน และมอนต์มอริลโลไนต์ เป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาการยุบตัวของปูนหลังการก่อสร้าง วิธีแก้ปัญหาหลักคือการเพิ่มความเค้นเฉือนเริ่มต้นของปูน นั่นคือการเพิ่มความหนืดของปูน ในทางปฏิบัติ การเลือกสารป้องกันการยุบตัวที่ดีนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะต้องคำนึงถึงความสัมพันธ์ระหว่างความหนืด ความสามารถในการทำงาน ความหนืด และปริมาณน้ำที่ต้องการ

5. สารเพิ่มความข้น

ปูนฉาบผนัง ปูนยาแนวกระเบื้อง ปูนตกแต่งสี และปูนผสมแห้งที่ใช้สำหรับผนังภายนอกของระบบฉนวนฉาบปูนบางนั้น จำเป็นต้องมีคุณสมบัติกันน้ำหรือกันความชื้น ซึ่งต้องเติมสารกันน้ำชนิดผง แต่สารกันน้ำนั้นควรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ① ทำให้ปูนกันน้ำได้โดยรวม และคงประสิทธิภาพในระยะยาว ② ไม่ส่งผลเสียต่อความแข็งแรงในการยึดเกาะของพื้นผิว ③ สารกันน้ำบางชนิดที่ใช้กันทั่วไปในท้องตลาด เช่น แคลเซียมสเตียเรต ผสมเข้ากับปูนซีเมนต์ได้ยาก จึงไม่เหมาะที่จะใช้เป็นสารเติมแต่งกันน้ำในปูนผสมแห้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุฉาบผนังสำหรับงานก่อสร้างเชิงกล

เมื่อเร็วๆ นี้ได้มีการพัฒนาสารกันน้ำชนิดผงที่มีซิเลนเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ผงซิเลนที่ได้จากการพ่นแห้งคอลลอยด์ป้องกันที่ละลายน้ำได้เคลือบด้วยซิเลนและสารป้องกันการจับตัวเป็นก้อน เมื่อผสมปูนกับน้ำ เปลือกคอลลอยด์ป้องกันของสารกันน้ำจะละลายในน้ำอย่างรวดเร็ว และปล่อยซิเลนที่ถูกห่อหุ้มไว้เพื่อกระจายตัวใหม่ในน้ำที่ใช้ผสม ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสูงหลังจากการไฮเดรชั่นของซีเมนต์ หมู่ฟังก์ชันอินทรีย์ที่ชอบน้ำในซิเลนจะถูกไฮโดรไลซ์เพื่อสร้างหมู่ซิลาโนลที่มีปฏิกิริยาสูง และหมู่ซิลาโนลจะทำปฏิกิริยากับหมู่ไฮดรอกซิลในผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นของซีเมนต์อย่างต่อเนื่องโดยไม่ย้อนกลับเพื่อสร้างพันธะเคมี ทำให้ซิเลนที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมโยงข้ามยึดติดแน่นบนพื้นผิวของผนังรูพรุนของปูนซีเมนต์ เนื่องจากหมู่ฟังก์ชันอินทรีย์ที่ไม่ชอบน้ำหันออกไปด้านนอกของผนังรูพรุน พื้นผิวของรูพรุนจึงมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ ส่งผลให้ปูนฉาบมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำโดยรวม

6. สารยับยั้งยูบิควิติน

สารอัลคาไลที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะส่งผลต่อความสวยงามของปูนฉาบตกแต่งที่ทำจากซีเมนต์ ซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปที่ต้องได้รับการแก้ไข จากรายงานพบว่า เมื่อไม่นานมานี้ได้มีการพัฒนาสารเติมแต่งต้านการกัดกร่อนชนิดเรซินขึ้นมาได้สำเร็จ ซึ่งเป็นผงที่สามารถกระจายตัวได้ดีและมีคุณสมบัติในการผสมที่ดี ผลิตภัณฑ์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสูตรปูนฉาบตกแต่ง ปูนโป๊ว ปูนอุดรอย หรือปูนตกแต่งขั้นสุดท้าย และมีความเข้ากันได้ดีกับสารเติมแต่งอื่นๆ

7. ไฟเบอร์

การเติมเส้นใยในปริมาณที่เหมาะสมลงในปูนก่อสามารถเพิ่มความแข็งแรงดึง เพิ่มความเหนียว และปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าวได้ ปัจจุบัน เส้นใยสังเคราะห์ทางเคมีและเส้นใยไม้เป็นที่นิยมใช้ในปูนก่อแบบแห้ง เส้นใยสังเคราะห์ทางเคมี เช่น เส้นใยโพลีโพรพีลีนแบบสั้น เป็นต้น หลังจากปรับปรุงพื้นผิวแล้ว เส้นใยเหล่านี้ไม่เพียงแต่กระจายตัวได้ดี แต่ยังมีปริมาณน้อย ซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและประสิทธิภาพการต้านทานการแตกร้าวของปูนก่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกลอย่างมีนัยสำคัญ ส่วนเส้นใยไม้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า และควรระมัดระวังเรื่องปริมาณน้ำที่ต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับปูนก่อเมื่อเติมเส้นใยไม้