Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
ผลของการเติมยิปซั่มและดินขาวต่อเฟสและสมบัติของผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตภายใต้สภาวะไฮโดรเทอร์มัล
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Effect Of Gypsum And Kaolin Addition On Phases And Properties Of Calcium Silicate Hydrate Products Under Hydrothermal Conditions
Year (A.D.)
2018
Document Type
Thesis
First Advisor
กานต์ เสรีวัลย์สถิตย์
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Material Science (ภาควิชาวัสดุศาสตร์)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
เทคโนโลยีเซรามิก
DOI
10.58837/CHULA.THE.2018.579
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
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Calcium silicate hydrate phases are primarily binding phases in building materials and responsible for the strength of the materials. In this present study, the effects of kaolin and gypsum addition on phase formation and properties of the calcium silicate hydrate products under hydrothermal condition at 180 °C were investigated. As increasing Ca/Si ratio, the amount of calcium silicate hydrate gel and tobermorite increased, resulting in an increase in the bending strength of the specimens. Adding gypsum accelerated the formation of tobermorite and calcium silicate hydrate gel which improved the bending strength of the specimens. However, the bending strength of the specimens decreased as the ratio of S/(Si+S) over 0.025 due to the presence of excess anhydrite. Although the addition of kaolin enhanced the formation of tobermorite, it hindered the reaction between calcium hydroxide and quartz. As a result, the amount of calcium silicate hydrate gel decreased, leading to a decrease in bending strength. For the case of both kaolin and gypsum addition, the properties of the specimens depended on the amount of the additives. Gypsum could control the reaction of starting materials if kaolin was added in a small amount. Increasing the amount of gypsum enhanced the bending strength of the specimens. As the large amount of kaolin was added, the reaction was controlled by kaolin, resulting in an increase in the formation of tobermorite. However, the formation of calcium silicate hydrate gel was delayed. For the specimens with low Ca/(Si+S+Al) ratio, the reaction of starting materials was complete. Therefore, no portlandite was observed in the specimens. As a result, the specimen with high bending strength could be fabricated. In contrast, for the specimens with high Ca/(Si+S+Al) ratio, the starting materials could not react completely. The large amount of portlandite remained in the specimens, resulting in low bending strength of the specimens.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
เอกสาธิต, อัณศยา, "ผลของการเติมยิปซั่มและดินขาวต่อเฟสและสมบัติของผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตภายใต้สภาวะไฮโดรเทอร์มัล" (2018). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 2710.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/2710