กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

ปูนขาว

ปูนขาวหรือปูนฉาบ เป็นปูนก่ออิฐ ที่ประกอบด้วยปูนขาวและวัสดุรวมเช่นทรายผสมกับน้ำ เป็นปูนประเภทหนึ่งที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกัน...

ปูนขาว

กำแพงหินในฝรั่งเศสที่กำลังทำการยาแนวด้วยปูนขาว ด้านขวา: ยังไม่ได้ยาแนว ด้านกลาง: ยาแนวปูนขาวโดยใช้เกรียง ด้านซ้าย: ยาแนวปูนขาวแล้วเกลี่ยและขัดด้วยแปรง

ปูนขาวหรือปูนฉาบ[ 1 ] [ 2 ]เป็นปูนก่ออิฐ ที่ประกอบด้วยปูนขาวและวัสดุรวมเช่นทรายผสมกับน้ำ เป็นปูนประเภทหนึ่งที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกัน ใช้ในสมัยโรมันและกรีกโบราณซึ่งส่วนใหญ่ใช้แทนปูนดินเหนียวและ ปูน ยิปซัมที่ใช้กันทั่วไปในการก่อสร้างของชาวอียิปต์โบราณ[ 3 ]

ด้วยการนำปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์มาใช้ในช่วงศตวรรษที่ 19 การใช้ปูนขาวในการก่อสร้างใหม่จึงค่อยๆ ลดลง ส่วนใหญ่เป็นเพราะปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ใช้งานง่าย แข็งตัวเร็ว และมีกำลังอัดสูง อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติที่อ่อนนุ่มและมีรูพรุนของปูนขาวก็มีข้อดีบางประการเมื่อทำงานกับวัสดุก่อสร้าง ที่อ่อนนุ่ม เช่นหินธรรมชาติและดินเผาด้วยเหตุนี้ แม้ว่าปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์จะยังคงใช้กันทั่วไปใน การก่อสร้าง อิฐและคอนกรีต ใหม่ แต่ก็ไม่แนะนำให้ใช้ในการซ่อมแซมและบูรณะโครงสร้างที่สร้างด้วยอิฐและหินซึ่งเดิมสร้างโดยใช้ปูนขาว[ 4 ]

แม้ว่าปูนขาวจะมีประโยชน์ใช้สอยมายาวนานหลายศตวรรษ (เช่นคอนกรีตโรมัน ) แต่ประสิทธิภาพของปูนขาวในฐานะวัสดุก่อสร้างยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก การปฏิบัติที่สืบทอดกันมานั้นขึ้นอยู่กับประเพณี นิทานพื้นบ้าน และความรู้ทางการค้า ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วจากอาคารเก่าแก่จำนวนมากที่ยังคงยืนหยัดอยู่ การทดสอบเชิงประจักษ์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ทำให้เกิดความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความทนทานที่น่าทึ่งของมัน[ 5 ]ทั้งผู้เชี่ยวชาญและเจ้าของบ้านที่ทำเองสามารถซื้อปูนขาว (และสามารถจับคู่ปูนขาวกับปูนขาวโบราณได้ทั้งสีและส่วนประกอบ) จากบริษัทที่เชี่ยวชาญด้านการอนุรักษ์อาคารโบราณและจำหน่ายปูนขาวผสมสำเร็จรูปในปริมาณน้อย[ 6 ]

นิรุกติศาสตร์

คำว่า Limeมาจากภาษาอังกฤษโบราณlim ('สารเหนียว, ปูนนก, ปูนฉาบ, ซีเมนต์, กลูเตน') และมีความเกี่ยวข้องกับภาษาละตินlimus ('เมือก, โคลน, บึง') และlinere ('ทา') [ 7 ] Mortarคือส่วนผสมของซีเมนต์และมาจากภาษาฝรั่งเศสโบราณmortier ('ปูนก่อสร้าง, ปูนปลาสเตอร์; ชามสำหรับผสม') ในช่วงปลายศตวรรษที่ 13 และภาษาละตินmortarium ('ปูนฉาบ') [ 7 ] Lime เป็นซีเมนต์[ 8 ] ซึ่งเป็นสารยึดเกาะหรือกาวที่ยึดสิ่งต่างๆ เข้าด้วยกัน แต่ซีเมนต์มักจะสงวนไว้สำหรับซีเมนต์ปอร์ตแลนด์

ประวัติศาสตร์

ปูนขาวปรากฏขึ้นในสมัยโบราณ ชาวอียิปต์โบราณเป็นกลุ่มแรกที่ใช้ปูนขาวเมื่อประมาณ 6,000 ปีก่อน ตัวอย่างเช่น ปูนขาวถูกนำมาใช้ฉาบพีระมิดที่กิซา นอกจากนี้ ชาวอียิปต์ยังนำปูนขาวชนิดต่างๆ มาใช้ในวิหารทางศาสนาและบ้านเรือนของพวกเขาด้วย[ 9 ]โครงสร้างแบบดั้งเดิมของอินเดียถูกสร้างขึ้นด้วยปูนขาว ซึ่งบางแห่งมีอายุมากกว่า 4,000 ปี (เช่นโมเฮนโจดาโรอนุสรณ์สถานทางประวัติศาสตร์ของ อารยธรรม ลุ่มแม่น้ำสินธุในปากีสถาน ) [ 10 ]

จักรวรรดิโรมันใช้ปูนขาวเป็นส่วนประกอบอย่างแพร่หลายวิทรูเวียส สถาปนิกชาวโรมัน ได้ให้แนวทางพื้นฐานสำหรับการผสมปูนขาว ชาวโรมันสร้างปูนไฮดรอลิกที่ประกอบด้วยปูนขาวและปอซโซลานเช่น ผงอิฐหรือเถ้าภูเขาไฟ ปูนเหล่านี้มีจุดประสงค์เพื่อใช้ในการใช้งานที่การมีน้ำจะทำให้ปูนไม่แข็งตัว (คาร์บอเนต) อย่างเหมาะสม[ 11 ]

การใช้งาน

ปัจจุบันปูนขาวส่วนใหญ่ใช้ในการอนุรักษ์อาคารที่สร้างขึ้นโดยใช้ปูนขาวเป็นหลัก แต่ก็อาจใช้เป็นทางเลือกแทนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาได้ ส่วนประกอบหลักของปูนขาวคือ ปูนขาว (ไฮดรอลิก หรือไม่ใช่ไฮดรอลิก ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง) น้ำ และวัสดุรวม เช่น ทราย ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์พิสูจน์แล้วว่าไม่เข้ากันกับปูนขาว เนื่องจากมีความแข็งกว่า ยืดหยุ่นน้อยกว่า และซึมผ่านได้ยาก คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพก่อนวัยอันควรของอิฐเก่าที่อ่อนนุ่ม[ 12 ]ดังนั้นตามธรรมเนียมแล้ว จึงแนะนำให้ใช้ปูนขาวที่เผาที่อุณหภูมิต่ำกับปูนที่มีอยู่เดิมที่มีลักษณะคล้ายกัน หรือการสร้างอาคารขึ้นใหม่โดยใช้วิธีการที่ถูกต้องตามประวัติศาสตร์ ในอดีต ปูนขาวมักจะผสมในสถานที่ก่อสร้างโดยใช้ทรายที่มีอยู่ในท้องถิ่น เนื่องจากทรายมีอิทธิพลต่อสีของปูนขาว สีของปูนยาแนวจึงอาจแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละพื้นที่[ 13 ]

ปูนขาวไฮดรอลิกและปูนขาวที่ไม่ใช่ไฮดรอลิก

ปูนขาวไฮดรอลิกมีสารที่แข็งตัวด้วยกระบวนการไฮเดรชั่นดังนั้นจึงสามารถแข็งตัวได้ใต้น้ำ ส่วนปูนขาวที่ไม่ใช่ไฮดรอลิกจะแข็งตัวด้วยกระบวนการคาร์บอเนชั่นจึงต้องสัมผัสกับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ วัสดุนี้จึงไม่สามารถแข็งตัวใต้น้ำหรือภายในผนังหนาได้ สำหรับปูนขาวไฮดรอลิกธรรมชาติ (NHL) ปูนขาวได้มาจากหินปูนตามธรรมชาติที่มีซิลิกาและ/หรืออะลูมินาในปริมาณที่เพียงพอ ปูนขาวไฮดรอลิกสังเคราะห์ผลิตขึ้นโดยการเติมสารเติมแต่งชนิดและปริมาณที่เฉพาะเจาะจงลงในแหล่งปูนขาวระหว่างกระบวนการเผา หรือการเติมปอซโซลานลงในปูนขาวที่ไม่ใช่ไฮดรอลิก ปูนขาวที่ไม่ใช่ไฮดรอลิกผลิตจากแหล่งแคลเซียมคาร์บอเนต ที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น ชอล์ก หินปูน หรือเปลือกหอยนางรม

ปูนขาวที่ไม่ใช่ไฮดรอลิก

ปูนขาวที่ไม่ใช่ปูนไฮดรอลิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH) ) (โดยทั่วไปมากกว่า 95%) ปูนขาวที่ไม่ใช่ปูนไฮดรอลิกผลิตโดยการนำแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีความบริสุทธิ์สูงมาให้ความร้อนที่อุณหภูมิระหว่าง 954 ถึง 1066  องศาเซลเซียส เพื่อขับไล่คาร์บอนไดออกไซด์ ออกไป และผลิตปูนขาวดิบ ( แคลเซียมออกไซด์ ) กระบวนการนี้ทำในเตาเผาปูนจากนั้นปูนขาวดิบจะถูกทำให้เป็นไฮเดรตโดยการผสมกับน้ำให้ทั่วจนเป็นสารละลายข้น (ปูนขาวแบบข้น) หรือผสมกับน้ำในปริมาณน้อยกว่าเพื่อผลิตเป็นผงแห้ง ปูนขาวไฮเดรต (แคลเซียมไฮดรอกไซด์) นี้จะเปลี่ยนกลับไปเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตตามธรรมชาติโดยการทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่าวัฏจักรปูนขาว

กระบวนการทำให้ปูนขาวจับตัวเป็นก้อนนั้นเป็น ปฏิกิริยา คายความร้อนซึ่งในขั้นต้นจะได้ของเหลวที่มีลักษณะเป็นครีม จากนั้นจะนำไปบ่มไว้ประมาณ 2-3 เดือน (ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม) เพื่อให้ของเหลวนั้นจับตัวเป็นก้อนและแข็งตัวกลายเป็นปูนขาวที่จับตัวเป็นก้อน

ปูนขาวที่บ่มตัวแล้วจะมีคุณสมบัติแบบทิกโซโทรปิกหมายความว่าเมื่อปูนขาวถูกคน มันจะเปลี่ยนจากสถานะข้นเหนียวเป็นสถานะเหลวมากขึ้น คุณสมบัตินี้ช่วยให้ใช้ประโยชน์ได้ดีในการทำปูนฉาบเพราะทำให้ปูนฉาบใช้งานง่ายขึ้น หากปล่อยทิ้งไว้หลังจากคนแล้ว ปูนขาวจะค่อยๆ เปลี่ยนจากของเหลวข้นกลับไปเป็นสถานะข้นเหนียวอีกครั้ง

นอกจากหินปูนที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลักแล้ว ยังสามารถผลิตหินปูนโดโลไมต์ ซึ่งมี แคลเซียมแมกนีเซียมคาร์บอเนต เป็นองค์ประกอบหลัก ได้ อีกด้วย

ความสับสนที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งเกี่ยวกับปูนขาวเกิดจากความคล้ายคลึงกันของคำว่า "ไฮดรอลิก" และ "ไฮเดรต"

  • ปูนขาว ไฮเดรตคือปูนขาวชนิดอื่นที่ไม่ใช่ปูนขาวดิบ และอาจหมายถึงปูนขาวไฮดรอลิก (แข็งตัวใต้น้ำ) หรือปูนขาวที่ไม่ใช่ไฮดรอลิก (ไม่แข็งตัวใต้น้ำ)
  • ปูนขาวเป็นวัสดุที่ไม่ดูดซับน้ำและสามารถเก็บไว้ใต้น้ำได้นานโดยไม่มีกำหนด ตามชื่อที่บ่งบอก ปูนขาวเป็นวัสดุที่อยู่ในรูปของดินเหนียวที่ทำจากปูนขาวและน้ำเท่านั้น

หากนำปูนขาวมาผสมกับน้ำมากเกินไป จะได้ปูนเหลวหรือสารละลายข้น แต่ถ้าใช้น้ำในปริมาณที่พอเหมาะ จะได้วัสดุแห้ง (น้ำส่วนเกินจะระเหยกลายเป็นไอน้ำระหว่างการให้ความร้อน) จากนั้นจึงนำวัสดุนี้ไปบดให้เป็นผงปูนขาวไฮเดรต

ผงปูนขาวไฮเดรตที่ไม่ใช่ปูนขาวไฮดรอลิกสามารถผสมกับน้ำเพื่อทำเป็นปูนขาวพัตตี้ได้ ก่อนใช้งานมักจะปล่อยทิ้งไว้โดยปราศจากคาร์บอนไดออกไซด์ (โดยปกติจะอยู่ใต้น้ำ) เพื่อให้ปูนพัตตี้สุกงอม ปูนพัตตี้สามารถสุกงอมได้นานเพียง 24 ชั่วโมงหรือหลายปี ระยะเวลาการสุกงอมที่นานขึ้นจะช่วยปรับปรุงคุณภาพของปูนพัตตี้ มีข้อโต้แย้งว่าปูนขาวพัตตี้ที่สุกงอมเป็นเวลานาน (เกิน 12 เดือน) จะแข็งตัวมากจนยากต่อการใช้งาน

มีการถกเถียงกันอยู่บ้าง ( เกี่ยวกับคอนกรีตโรมัน ) เกี่ยวกับคุณภาพของปูนฉาบที่ได้จากปูนขาวไฮเดรตแห้งเมื่อเทียบกับปูนฉาบที่ได้จากการละลายน้ำ โดยทั่วไปแล้วเห็นพ้องกันว่าแบบหลังดีกว่า ปูนขาวไฮเดรตจะให้วัสดุที่ไม่ "มัน" เท่า ซึ่งเป็นคำศัพท์ทางการค้าทั่วไปสำหรับสารประกอบ จะมีเนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนคล้ายเนยเมื่อใช้งาน บ่อยครั้งเนื่องจากการเก็บรักษาที่ไม่ดีและเป็นเวลานาน ปูนขาวที่ได้จากปูนขาวไฮเดรตจะมีระยะเวลาการเกิดคาร์บอเนตนานขึ้นและมีความแข็งแรงในการรับแรงอัดต่ำลง

ปูนขาวชนิดไม่ใช้ไฮดรอลิกใช้เวลานานกว่าในการแข็งตัวและมีความแข็งแรงน้อยกว่าปูนขาวชนิดใช้ไฮดรอลิก และไม่ควรปล่อยให้แข็งตัวก่อนที่จะแข็งตัวดี แม้ว่ากระบวนการแข็งตัวอาจช้า แต่เวลาในการแห้งของปูนขาวต้องได้รับการควบคุมในอัตราที่ช้าเพื่อให้ได้การแข็งตัวที่ดีในที่สุด ปูนขาวที่แห้งเร็วเกินไปจะทำให้ได้ปูนที่แข็งแรงต่ำ คุณภาพต่ำ และมักมีรอยแตกร้าวจากการหดตัว ในทางปฏิบัติ ปูนขาวมักได้รับการปกป้องจากแสงแดดและลมโดยตรงด้วย ผ้า กระสอบ ชื้น หรือฉีดพ่นด้วยน้ำเพื่อควบคุมอัตราการแห้ง แต่ปูนขาวก็มีคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเอง (self healing) โดยที่ปูนขาวบางส่วนจะละลายในน้ำและตกตะกอนใหม่ในรอยแตกร้าวเล็กๆ ที่เกิดขึ้น

ครกเปลือกหอยนางรม

เศษเปลือกหอยนางรมขนาดใหญ่เป็นสัญญาณบ่งบอกว่านี่คือปูนฉาบเลียนแบบเปลือกหอย ที่จริงแล้วมันคือปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ชนิดแข็งมาก ซึ่งโชคดีที่ไม่ได้สร้างความเสียหายให้กับอิฐมากนัก

ในบริเวณชายฝั่งทะเลของรัฐแมริแลนด์และเวอร์จิเนีย เปลือกหอยนางรมถูกนำมาใช้ผลิตปูนขาวในช่วงยุคอาณานิคม เช่นเดียวกับวัสดุอื่นๆ ที่ใช้ในการผลิตปูนขาว เปลือกหอยนางรมจะถูกเผา ซึ่งสามารถทำได้ในกองปูนขาวแทนที่จะใช้เตาเผา การเผาเปลือกหอยในกองปูนขาวเป็นสิ่งที่Colonial WilliamsburgและการจำลองFerry Farmต้องพัฒนาขึ้นจากการคาดเดาและการเรียนรู้ภาคสนาม กองปูนขาวที่พวกเขาสร้างขึ้นประกอบด้วยท่อนไม้ที่ตั้งเรียงเป็นวงกลมซึ่งจะไหม้ช้าๆ เปลี่ยนหอยนางรมที่อยู่ในกองไม้ให้กลายเป็นผงเถ้า[ 14 ] [ 15 ]จากนั้นเปลือกหอยที่ไหม้แล้วสามารถนำไปทำให้เป็นปูนขาวได้

ปูนก่อที่ใช้เปลือกหอยนางรมบางครั้งสามารถระบุได้จากเศษเปลือกหอยขนาดเล็กที่ปรากฏในรอยต่อปูน ในงานก่ออิฐบูรณะ บางครั้งเศษเปลือกหอยเหล่านี้จะถูกทำให้ดูเกินจริงเพื่อให้ผู้ชมรู้สึกถึงความสมจริง น่าเสียดายที่ความพยายามสมัยใหม่เหล่านี้มักมีอัตราส่วนของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ สูงเกินความจำเป็น ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายในอิฐได้หากรอยต่อปูนแข็งแรงกว่าตัวอิฐเอง

ปูนขาวไฮดรอลิก

ปูนขาวไฮดรอลิกจะแข็งตัวโดยปฏิกิริยากับน้ำ ซึ่งเรียกว่าปฏิกิริยาไฮเดรชั่น

เมื่อต้องการปูนขาวที่มีความแข็งแรงมากขึ้น เช่น สำหรับงานภายนอกหรือโครงสร้างสามารถเติมสารพอซโซลาน ลงไปได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงอัดและช่วยป้องกันความเสียหายจากสภาพอากาศ สารพอซโซลานได้แก่ ผงอิฐ ดินเหนียวที่ผ่านการอบด้วยความร้อน ซิลิกาฟูมเถ้าลอยและวัสดุภูเขาไฟ ความแข็งแรงทางเคมีที่ได้จะมีตั้งแต่ระดับอ่อนมากไปจนถึงแข็งแรงเกือบเท่าปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์

นอกจากนี้ ยังช่วยให้สามารถควบคุมระยะเวลาการแข็งตัวของปูนได้ดียิ่งขึ้น เนื่องจากสารพอซโซลานจะทำให้เกิดการแข็งตัวแบบไฮดรอลิก ซึ่งเป็นประโยชน์ในโครงการบูรณะที่ต้องการควบคุมและรักษาระยะเวลาและต้นทุนให้คงที่

ปูนขาวไฮดรอลิกสามารถพิจารณาได้ว่า ในแง่ของคุณสมบัติและกระบวนการผลิต อยู่กึ่งกลางระหว่างปูนขาวธรรมดาและปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ หินปูนที่ใช้มีปริมาณดินเหนียวและ/หรือซิลิกา เพียงพอ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีไดแคลเซียมซิลิเกตแต่แตกต่างจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ตรงที่ไม่มีไตรแคลเซียมซิลิเก

ปูนขาวมีปริมาณน้ำเพียงพอที่จะเปลี่ยนแคลเซียมออกไซด์ให้เป็นแคลเซียมไฮดรอกไซด์ แต่มีปริมาณน้ำไม่เพียงพอที่จะทำปฏิกิริยากับไดแคลเซียมซิลิเกต ไดแคลเซียมซิลิเก ตนี้เอง ที่เมื่อรวมกับน้ำแล้วจะให้คุณสมบัติในการแข็งตัวของปูนขาวไฮดรอลิก

อะลูมิเนียมและแมกนีเซียมก็ทำให้เกิดการแข็งตัวทางไฮดรอลิกเช่นกัน และสารปอซโซลานบางชนิดก็มีธาตุเหล่านี้อยู่ด้วย

มาตรฐานยุโรป EN459 กำหนดระดับความแข็งแรงของปูนขาวไฮดรอลิกธรรมชาติไว้ 3 ระดับ ได้แก่ NHL2, NHL3.5 และ NHL5 ตัวเลขเหล่านี้หมายถึงความแข็งแรงในการรับแรงอัดขั้นต่ำที่ 28 วัน ในหน่วยนิวตันต่อตารางมิลลิเมตร (N/mm² )ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรง NHL 3.5 อยู่ในช่วง 3.5 N/mm² ( 510 psi) ถึง 10 N/mm² ( 1,450 psi) [ 16 ]ซึ่งคล้ายกับการจำแนกประเภทแบบเก่าของปูนขาวไฮดรอลิกอ่อน ปูนขาวไฮดรอลิกปานกลาง และปูนขาวไฮดรอลิกสูง และถึงแม้จะแตกต่างกัน แต่บางคนก็ยังคงใช้คำเหล่านี้สลับกันไปมา คำศัพท์สำหรับปูนขาวไฮดรอลิกได้รับการปรับปรุงโดยวิศวกรโยธาชาวฝรั่งเศสผู้เชี่ยวชาญLouis Vicatในช่วงปี 1830 จากระบบเก่าของปูนขาวผสมน้ำและระดับอ่อน ปานกลาง และสูง Vicat ได้ตีพิมพ์ผลงานของเขาหลังจากการวิจัยเกี่ยวกับการใช้ปูนขาวในการสร้างสะพานและถนน บริษัท Vicat ของฝรั่งเศสยังคงผลิตซีเมนต์ธรรมชาติและปูนขาวอยู่[ 17 ]ชื่อของปูนขาวมีความหลากหลายและขัดแย้งกันทั่วทวีปยุโรป การจัดประเภทใหม่จึงช่วยปรับปรุงความเข้าใจและการใช้ปูนขาวให้ดีขึ้นอย่างมาก

ผสม

ปูนขาวแบบดั้งเดิมเป็นส่วนผสมของปูนขาวข้นและวัสดุรวม (โดยทั่วไปคือทราย) ส่วนผสมปูนขาวแบบสมัยใหม่ทั่วไปจะมีปูนขาวข้น 1 ส่วนต่อทรายหยาบที่ล้างสะอาดและคัดขนาดอย่างดี 3 ส่วนมีการใช้วัสดุอื่นเป็นวัสดุรวมแทนทราย ทฤษฎีก็คือช่องว่างระหว่างอนุภาคทรายคิดเป็น 1/3 ของปริมาตรของทราย เมื่อผสมปูนขาวข้นในอัตราส่วน 1:3 ปูนขาวข้นจะเติมเต็มช่องว่างเหล่านี้เพื่อสร้างปูนที่แน่น การวิเคราะห์ตัวอย่างปูนจากอาคารเก่าแก่โดยทั่วไปบ่งชี้ว่าอัตราส่วนที่สูงกว่าประมาณ 1 ส่วนของปูนขาวข้นต่อ 1.5 ส่วน[ 18 ]ของวัสดุรวม/ทรายนั้นใช้กันทั่วไป ซึ่งเทียบเท่ากับปูนขาวแห้งประมาณ 1 ส่วนต่อทราย 3 ส่วน ปูนฉาบหยาบแบบดั้งเดิมมักเติมขนม้าลงไปด้วยเพื่อเสริมความแข็งแรงและควบคุมการหดตัว ซึ่งมีความสำคัญเมื่อฉาบปูนบนโครงไม้ และสำหรับการฉาบรองพื้น (หรือฉาบชั้นบนสุด) บนพื้นผิวที่ไม่เรียบ เช่น ผนังหิน ซึ่งมักจะฉาบปูนเป็นชั้นหนาเพื่อชดเชยระดับพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอ

หากปูนขาวเกิดการหดตัวและแตกร้าว อาจเป็นผลมาจากสาเหตุใดสาเหตุหนึ่งต่อไปนี้

  • ทรายที่มีการคัดขนาดไม่สม่ำเสมอ หรือมีขนาดอนุภาคเล็กเกินไป
  • การฉาบปูนหนาเกินไป (การฉาบหนาเกินไปจะเพิ่มโอกาสการหดตัว การแต cracking และการทรุดตัว)
  • แรงดูดจากพื้นผิวมากเกินไป
  • อุณหภูมิอากาศสูงหรือแสงแดดโดยตรงที่ทำให้ปูนแห้งเร็ว
  • ปูนฉาบปูนขาวมีปริมาณน้ำสูง
  • ปูนขาวคุณภาพต่ำหรือยังไม่สุกดี

วิธีการทั่วไปในการผสมปูนขาวกับปูนขาวผงมีดังนี้:

  • เตรียมส่วนผสม ได้แก่ ทราย ปูนขาว และน้ำ
  • วัดอัตราส่วนของทรายต่อปูนขาว เช่น ทราย 3 ถัง และปูนขาว 1 ถัง สำหรับอัตราส่วน 3:1
  • ผสมส่วนผสมแห้งให้เข้ากันอย่างทั่วถึง จนทรายทั้งหมดเคลือบด้วยปูนขาว และไม่มีก้อนทรายหรือปูนขาวเหลืออยู่
  • แยกส่วนผสมแห้งบางส่วนออกจากภาชนะผสม ปริมาณที่แยกไว้สามารถแตกต่างกันไป แต่ปริมาณที่เหมาะสมคือประมาณ 1/4 ของส่วนผสมทั้งหมด ส่วนผสมที่แยกไว้นี้จะนำไปเติมในภายหลังเพื่อปรับระดับความแห้งของส่วนผสมให้เหมาะสม
  • ตวงน้ำ ปริมาณน้ำขึ้นอยู่กับว่าเราต้องการให้ส่วนผสมเปียกมากแค่ไหน และทรายมีความชื้น/เปียกชื้นเพียงใด จุดเริ่มต้นที่ดีคือ น้ำ 1 ควอร์ต ต่อทราย 1 แกลลอน
  • เติมน้ำประมาณ 2/3 ของส่วนผสมแห้งลงในส่วนผสมทั้งหมด แล้วคนให้เข้ากันจนเป็นเนื้อเดียวกัน
  • เติมส่วนผสมแห้งที่เก็บไว้และ/หรือน้ำที่เหลือลงไปเพื่อให้ได้ส่วนผสมที่ต้องการ ต้องใช้เวลาในการค้นหาส่วนผสมที่เหมาะสม และสูตรอาจเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความชื้น ความชื้นในทราย ชนิดของอิฐ และลักษณะงานที่ทำ (การก่ออิฐอาจต้องการส่วนผสมที่เปียกกว่า ในขณะที่การยาแนวอาจต้องการส่วนผสมที่แห้งกว่า)
  • ในการทดสอบส่วนผสมขณะกำลังผสม สามารถใช้เกรียงปาด หรือใช้มือตบปูนเบาๆ เพื่อดูว่ามีปริมาณความชื้นและ "ครีม" ขึ้นมาที่ผิวหน้ามากน้อยเพียงใด
  • อย่าลืมทำให้ก้อนอิฐเปียกชุ่มก่อนใช้ปูนขาวฉาบ อิฐเก่าอาจมีรูพรุนมาก อิฐหนัก4 ปอนด์ (1.8 กิโลกรัม)สามารถดูดซับน้ำได้ถึง1 ไพนต์ (0.57 ลิตร)อิฐควรชุ่มน้ำแต่ต้องแห้งที่ผิวหน้าก่อนนำไปวางหรือยาแนว น้ำส่วนเกินอาจทำให้ปูนขาวไหลและทิ้งรอยด่างได้  

การเสริมแรงด้วยเส้นผมหรือเส้นใย

การเสริมแรงด้วยเส้นผมเป็นเรื่องปกติในปูนปลาสเตอร์ปูนขาวและเส้นผมหลายชนิดและเส้นใยอินทรีย์อื่นๆ สามารถพบได้ในปูนปลาสเตอร์โบราณ[ 19 ]อย่างไรก็ตาม วัสดุอินทรีย์ในปูนขาวจะเสื่อมสภาพในสภาพแวดล้อมที่ชื้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปูนฉาบภายนอกที่ชื้น[ 20 ]ปัญหานี้ทำให้เกิดการใช้ เส้นใย โพลีโพรพีลีนในปูนฉาบปูนขาว แบบใหม่ [ 19 ]

คุณสมบัติ

  • ปูนขาวมีความแข็งแรงในการรับแรงอัดน้อยกว่าปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ แต่ทั้งสองชนิดมีความแข็งแรงเพียงพอสำหรับการก่อสร้างอาคารที่พักอาศัยที่ไม่สูงระฟ้า
  • ปูนขาวไม่ยึดเกาะกับวัสดุก่อสร้างได้แน่นเท่ากับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ นี่เป็นข้อดีสำหรับวัสดุก่อสร้างที่อ่อนกว่า เพราะการใช้ปูนซีเมนต์ในหลายกรณีมักจะทำให้ปูนซีเมนต์ดึงวัสดุก่อสร้างบางส่วนหลุดออกไปเมื่อถึงจุดสิ้นสุดอายุการใช้งาน ปูนขาวเป็นส่วนประกอบที่เสียสละตัวเองได้ จึงควรมีความอ่อนแอกว่าอิฐเพื่อให้ปูนขาวแตกก่อนอิฐ การซ่อมแซมปูนขาวที่แตกนั้นมีราคาถูกกว่าการซ่อมแซมอิฐที่แตก
  • ภายใต้สภาวะที่เกิดรอยแตก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์จะแตก ในขณะที่ปูนขาวมักจะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กจำนวนมากหากปริมาณการเคลื่อนตัวมีน้อย รอยแตกขนาดเล็กเหล่านี้จะตกผลึกใหม่ด้วยการทำงานของ 'ปูนขาวอิสระ' ซึ่งช่วยซ่อมแซมบริเวณที่ได้รับผลกระทบได้เองอย่างมีประสิทธิภาพ
  • อาคารเก่าแก่ส่วนใหญ่มักสร้างด้วยวัสดุก่อสร้างที่ค่อนข้างอ่อน (เช่น อิฐอ่อนและหินหลายชนิด) และการเคลื่อนตัวเล็กน้อยในอาคารเหล่านี้เป็นเรื่องปกติเนื่องจากลักษณะของฐานราก การเคลื่อนตัวนี้จะทำให้ส่วนที่อ่อนแอที่สุดของผนังแตก และหากใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ส่วนที่อ่อนแอที่สุดมักจะเป็นวัสดุก่อสร้าง แต่หากใช้ปูนขาว ปูนขาวจะเป็นส่วนประกอบที่อ่อนแอกว่า และปูนจะแตกก่อนวัสดุก่อสร้าง ทำให้เกิดความเสียหายลดลงมาก และซ่อมแซมได้ง่ายกว่า
  • ปูนขาวมีรูพรุนมากกว่าปูนซีเมนต์ และจะดูดซับความชื้นในผนังขึ้นสู่พื้นผิวซึ่งจะระเหยไป ดังนั้นปริมาณเกลือในน้ำจะตกผลึกบนปูนขาว ทำให้ปูนขาวเสียหายและช่วยรักษาโครงสร้างอิฐไว้ได้ ในทางกลับกัน ปูนซีเมนต์ระเหยน้ำได้น้อยกว่าอิฐอ่อน ดังนั้นปัญหาความชื้นจึงมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการก่อตัวของเกลือและการแตกร้าวบนพื้นผิวอิฐ และส่งผลให้เกิดการแตกสลายของอิฐในที่สุด[ 21 ] [ 22 ]ความสามารถในการระเหยความชื้นนี้มักเรียกว่า 'การระบายอากาศ'
  • ปูนขาวไม่ควรใช้ในอุณหภูมิต่ำกว่า5 องศาเซลเซียส (41 องศาฟาเรนไฮต์)และใช้เวลานานในการแข็งตัว จึงควรป้องกันไม่ให้แข็งตัวเป็นเวลาสามเดือน ส่วนปูนขาวไฮดรอลิกนั้นแข็งตัวได้เร็วกว่า จึงอาจไม่จำเป็นต้องใช้เวลานานนักก่อนที่อุณหภูมิจะเริ่มแข็งตัว  

โดยปกติแล้ว ความชื้นใดๆ ในผนังจะทำให้ปูนขาวเปลี่ยนสี ซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของความชื้น ผลที่ได้จะทำให้ผนังที่ทาด้วยปูนขาวมีลักษณะเป็นจุดด่างๆ เมื่อระดับความชื้นภายในผนังเปลี่ยนแปลง สีของปูนขาวก็จะเปลี่ยนไปด้วย ยิ่งสีของปูนขาวเข้มมากเท่าไหร่ ผลกระทบนี้ก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น

ปูนขาวผสมก้อนหนึ่งอาจถูกปล่อยทิ้งไว้เป็นก้อนได้นานโดยไม่ต้องรอให้แห้ง (อาจเกิดเป็นเปลือกบางๆ) เมื่อพร้อมใช้งาน ก้อนนั้นอาจถูกผสมใหม่ ("นวด") แล้วนำไปใช้ได้ ตามธรรมเนียมดั้งเดิมในสถานที่ก่อสร้าง ก่อนที่จะมีการใช้เครื่องผสมแบบกลไก ปูนขาว (ที่ผสมในบ่อที่หน้างาน) จะถูกผสมกับทรายโดยคนงานที่ใช้ "จอบ" (จอบกว้างที่มีรูขนาดใหญ่) ตีและอัดส่วนผสม จากนั้นจึงคลุมด้วยทรายและปล่อยทิ้งไว้สักระยะหนึ่ง (ตั้งแต่หลายวันถึงหลายสัปดาห์) ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า "การพักปูน" ก้อนนี้จะถูกผสมใหม่และนำไปใช้ตามความจำเป็น กระบวนการนี้ไม่สามารถทำได้กับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์

ปูนขาวผสมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์

การผสมผสานระหว่างปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และปูนขาวใช้สำหรับทำให้พื้นดินมีความเสถียรและแข็งตัวโดยการสร้างเสาปูนซีเมนต์หรือทำให้ปริมาตรมวลด้านบนทั้งหมดมีความเสถียร[ 23 ] วิธีนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเมื่อเกิดการสั่นสะเทือน ความเสถียร และการทรุดตัว เมื่อสร้างถนนและทางรถไฟ วิธีนี้เป็นที่นิยมและแพร่หลายมากขึ้น (ถนนควีนยูเฟเมียสในใจกลางออสโล, E18 ที่ทอนส์เบิร์ก เป็นต้น)

เพื่อวัตถุประสงค์ในการอนุรักษ์ มักใช้ปูนชนิด N และชนิด O ปูนชนิด N ประกอบด้วยปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ 1 ส่วน ปูนขาว 1 ส่วน และทรายหรือวัสดุผสมอื่นๆ 6 ส่วน (1:1:6) ปูนชนิด O ประกอบด้วยปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ 1 ส่วน ปูนขาว 2 ส่วน และทรายหรือวัสดุผสมอื่นๆ 9 ส่วน (1:2:9) ปูนขาวล้วนไม่มีปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ และมีปูนขาว 1 ส่วนต่อทรายหรือวัสดุผสมอื่นๆ 3 ส่วน การเติมซีเมนต์หรือปอซโซลาน อื่นๆ เพื่อลดเวลาการบ่มเรียกว่า “การเกจ” นอกเหนือจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์แล้ว ยังมีการใช้เถ้าและผงอิฐในการเกจปูนอีกด้วย[ 24 ]

การแตกร้าวของอิฐในปล่องไฟสมัยศตวรรษที่ 18 ส่วนล่างเก่ากว่าส่วนบน สังเกตว่าแม้ปูนที่ส่วนล่างจะเสื่อมสภาพ แต่ก็ไม่เสียหายมากเท่ากับอิฐ

เพื่อวัตถุประสงค์ในการบูรณะทางประวัติศาสตร์ และงานบูรณะที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมรอยต่อหรือการเปลี่ยนอิฐ ช่างก่ออิฐต้องค้นหาอิฐและปูนเดิมและซ่อมแซมด้วยวัสดุที่คล้ายคลึงกัน กรมอุทยานแห่งชาติให้คำแนะนำเกี่ยวกับการซ่อมแซมรอยต่ออิฐที่เหมาะสมผ่านเอกสารสรุปการอนุรักษ์ฉบับที่ 2 [ 25 ] โดยทั่วไป เอกสารสรุปฉบับที่ 2 แนะนำว่าการซ่อมแซมรอยต่อควรทำด้วยปูนที่คล้ายคลึงกันหรืออ่อนกว่า ดังนั้น รอยต่อปูนขาวตรงควรซ่อมแซมด้วยปูนชนิดเดียวกัน เนื่องจากความนิยมของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ทำให้กรณีนี้มักไม่เกิดขึ้น ระบบผนังต้องการความสมดุลระหว่างปูนและอิฐที่อนุญาตให้ปูนเป็นส่วนที่อ่อนแอของหน่วย

เมื่อปูนก่อแข็งแรงกว่าอิฐ มันจะขัดขวางการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของผนัง และผิวหน้าของอิฐจะเริ่มเสื่อมสภาพ กระบวนการนี้เรียกว่าการแตกร่อนซึ่งผิวหน้าด้านนอกของอิฐจะเสื่อมสภาพและอาจหลุดลอกหรือกลายเป็นผง นอกจากนี้ยังมีการเคลื่อนที่ของน้ำตามธรรมชาติผ่านผนังก่ออิฐ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่แข็งแรงจะขัดขวางการไหลของน้ำจากบริเวณที่ชื้นไปยังบริเวณที่แห้ง ซึ่งอาจทำให้ความชื้นซึมขึ้นมาและติดอยู่ภายในผนัง และทำให้ระบบเสียหาย หากความชื้นไม่สามารถระเหยไปในอากาศได้ มันจะสะสมและทำให้โครงสร้างผนังเสียหาย การที่น้ำแข็งตัวในผนังก็เป็นอีกสาเหตุหนึ่งของการแตกร่อน

ในการบูรณะโครงสร้างก่อนศตวรรษที่ 20 ควรใช้ปูนขาวและหินกรวดในอัตราส่วนสูงเมื่อเทียบกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ อัตราส่วนนี้จะลดความแข็งแรงในการรับแรงอัดของปูน แต่จะช่วยให้ระบบผนังทำงานได้ดีขึ้น ปูนขาวทำหน้าที่เหมือนไส้ตะเกียงที่ช่วยดูดน้ำจากอิฐ ซึ่งสามารถช่วยป้องกันไม่ให้อิฐเก่าแตกหรือร่วงหล่นได้ แม้ว่าอิฐจะเป็นอิฐสมัยใหม่ที่แข็งกว่า การอุดร่องอิฐด้วยปูนขาวในอัตราส่วนสูงก็อาจช่วยลดความชื้นที่ซึมขึ้นมาได้

การใช้ปูนขาวล้วนอาจไม่เหมาะสมสำหรับผู้บริโภคทุกคน เนื่องจากไม่มีส่วนผสมของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ทำให้ควบคุมการแข็งตัวของปูนได้ยากขึ้น ในบางกรณี การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างการแข็งตัวและการละลายก็เพียงพอที่จะทำให้รอยต่อปูนเสียหายได้ นอกจากนี้ ปูนขาวล้วนยังใช้เวลานานในการแข็งตัวอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำงานในช่วงเวลาที่สภาพอากาศเอื้อต่อการแข็งตัวของปูนอย่างเหมาะสม ซึ่งไม่เพียงแต่ต้องมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่วงฤดูแล้งด้วย เพื่อป้องกันปูนที่แข็งตัวช้าจากความชื้น สามารถเติม ซิลิออกเซนลงบนพื้นผิวได้ แต่สำหรับอาคารเก่าแก่ วิธีนี้อาจเป็นที่ถกเถียงกัน เนื่องจากอาจส่งผลเสียต่อโครงสร้างทางประวัติศาสตร์ได้

การมีส่วนผสมของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ช่วยให้ปูนฉาบมีความเสถียรมากขึ้น ความเสถียรและความคาดเดาได้นี้ทำให้ปูนฉาบผสมใช้งานง่ายขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องฉาบผนังทั้งส่วน ผู้รับเหมาและนักออกแบบอาจชอบปูนฉาบผสมที่มีปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เนื่องจากมีความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูงกว่าปูนขาวล้วน เนื่องจากอาคารหลายแห่งที่สร้างก่อนการใช้ปูนฉาบผสมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ยังคงตั้งอยู่และใช้ปูนฉาบแบบดั้งเดิมอยู่ ข้อโต้แย้งเรื่องความแข็งแรงในการรับแรงอัดที่สูงกว่าและความง่ายในการใช้งานอาจเป็นผลมาจากการปฏิบัติในปัจจุบันและการขาดความเข้าใจในเทคนิคแบบเก่ามากกว่า

ดูเพิ่มเติม

  • ต่อไปนี้เป็นบทความทางเทคนิคในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เกี่ยวกับหัวข้อต่างๆ ดังต่อไปนี้: ปูนขาว , การผลิตซีเมนต์ในระดับเล็ก , การผลิตซีเมนต์ในระดับใหญ่และปูนก่อ
  • เจอราร์ด ลินช์, 'ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับการผสม: อัตราส่วนปูนขาวต่อทราย 1:3', คู่มือการอนุรักษ์อาคาร , 2007

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ปูนขาว

ปูนขาวหรือปูนฉาบ เป็นปูนก่ออิฐ ที่ประกอบด้วยปูนขาวและวัสดุรวมเช่นทรายผสมกับน้ำ เป็นปูนประเภทหนึ่งที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกัน...

นิรุกติศาสตร์

คำว่า Lime มาจากภาษาอังกฤษโบราณ lim ('สารเหนียว, ปูนนก, ปูนฉาบ, ซีเมนต์, กลูเตน') และมีความเกี่ยวข้องกับภาษาละติน limus ('เมือก, โคลน, บึง') และ linere ('ทา') [ 7 ] Mortar คือส่วนผสมของซีเมนต์และมาจากภาษาฝรั่งเศสโบราณ mortier ('ปูนก่อสร้าง, ปูนปลาสเตอร์;...

ประวัติศาสตร์

ปูนขาวปรากฏขึ้นใน สมัย โบราณ ชาวอียิปต์โบราณเป็นกลุ่มแรกที่ใช้ปูนขาวเมื่อประมาณ 6,000 ปีก่อน ตัวอย่างเช่น ปูนขาวถูกนำมาใช้ฉาบพีระมิดที่กิซา นอกจากนี้ ชาวอียิปต์ยังนำปูนขาวชนิดต่างๆ มาใช้ในวิหารทางศาสนาและบ้านเรือนของพวกเขาด้วย [ 9 ]...

การใช้งาน

ปัจจุบันปูนขาวส่วนใหญ่ใช้ในการอนุรักษ์อาคารที่สร้างขึ้นโดยใช้ปูนขาวเป็นหลัก แต่ก็อาจใช้เป็นทางเลือกแทนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาได้ ส่วนประกอบหลักของปูนขาวคือ ปูนขาว (ไฮดรอลิก หรือไม่ใช่ไฮดรอลิก ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง) น้ำ และวัสดุรวม เช่น ทราย...