การเตรียมคอนกรีตทนไฟแมกนีเซียมโดยใช้ซีเมนต์ฐานแมกนีเซียเป็นตัวเชื่อมประสาน

Abstract

คอนกรีตทนไฟแมกนีเซียเป็นวัสดุเซรามิกที่มีสมบัติในด้านความทนไฟสูง ทนต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพหรือรูปร่างที่อุณหภูมิสูง สามารถทนทานต่อการกัดกร่อนเชิงด่างได้ดี โดยทั่วไปคอนกรีตทนไฟผลิตจากการนำเอาวัตถุดิบหลายๆขนาดมาผสมกันโดยใช้แคลเซียมอะลูมิเนตซีเมนต์เป็นตัวเชื่อมประสาน อย่างไรก็ตามปริมาณอะลูมินาในแคลเซียมอะลูมิเนตซีเมนต์จะส่งผลทำให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนเชิงด่างลดลง งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมคอนกรีตทนไฟแมกนีเซียโดยใช้แมกนีเซียมออกซีซัลเฟตซีเมนต์เป็นตัวเชื่อมประสาน เพื่อให้ชิ้นงานแข็งตัวและคงรูปได้ที่อุณหภูมิห้อง เมื่อผ่านการเผาที่อุณหภูมิสูงแมกนีเซียมออกซี ซัลเฟตซีเมนต์จะสลายตัวเหลือแมกนีเซียเพียงเฟสเดียว ทำให้ไม่ส่งผลเสียต่อความทนทานต่อการกัดกร่อนของคอนกรีตทนไฟ ในการทดลองนี้ศึกษาผลของปริมาณการเติมแมกนีเซียที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิต่ำและแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตะไฮเดรตเซียอย่างละร้อยละ 1 ถึง 4 ต่อสมบัติของชิ้นงานที่เตรียมได้ จากผลการทดลองพบว่า ความแข็งแรงต่อแรงดัดของชิ้นงานคอนกรีตทนไฟแมกนีเซียหลังอบแห้งมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้น เมื่อเพิ่มปริมาณแมกนีเซียที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิต่ำและแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตะไฮเดรต ซึ่งมีค่าความแข็งแรงต่อแรงดัดของชิ้นงานสูงสุดเท่ากับ 246.3 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร เมื่อเติมแมกนีเซียที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิต่ำและแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตะไฮเดรตอย่างละร้อยละ 4 จากการวิเคราะห์องค์ประกอบเฟส ปรากฏเฟสบลูไซต์ แมกนีไซต์ และแมกนีเซียมออกซีซัลเฟตซีเมนต์ เฟส 3-1-8 ขึ้นภายในโครงสร้างของชิ้นงาน จากการทำปฏิกิริยาระหว่างแมกนีเซียที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิต่ำและแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตะ ไฮเดรต เมื่อนำชิ้นงานไปทำการเผาที่อุณหภูมิ 1500 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 ชั่วโมง พบว่าชิ้นงานหลังเผามีความแข็งแรงต่อแรงดัดและความหนาแน่นรวมลดลง แต่ค่าการดูดซึมน้ำและค่าความพรุนตัวเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณแมกนีเซียที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิต่ำและแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตะไฮเดรต เนื่องจากเกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของบลูไซต์ แมกนีเซียมคาร์บอเนต และแมกนีเซียมออกซีซัลเฟตซีเมนต์ เกิดเป็นเฟส เพอริเคลส ส่งผลให้เกิดรูพรุนในโครงสร้างของชิ้นงาน จึงส่งผลให้ความแข็งแรงลดลง