ปูนซีเมนต์

       ปูนซีเมนต์ หมายถึง สารที่สามารถยึดหรือประสานของ แข็งให้ติดเป็นชิ้นเดียวกันในงานก่อสร้าง พัฒนาการมาจากยุคโบราณที่มีการนำเอาหินก้อนโตๆ มาปรับปรุงให้เป็นรูปของเสาหรือฝา โดยทำให้เป็นแผ่นมาเรียงซ้อนกัน และนั่นทำให้เกิดมีมอร์ตาร์ (mortar) ขึ้น เพื่อเป็นตัวเชื่อมต่อก้อนหินใหญ่อันเป็นโครงสร้างที่ถาวร ชาวอียิปต์ใช้สารซีเมนต์ซึ่งทำจากยิปซัมผสมกับทรายและน้ำผ่านการเผา เพื่อก่อสร้างสิ่งต่างๆ รวมทั้งใช้เป็นวัสดุประสานระหว่างหินในการสร้างพีระมิดเมื่อ 3,000 ปีก่อนคริสตกาล

     ส่วนกรีกและโรมันใช้ปูนขาวผสมให้เข้ากันอย่างดี กระทุ้งให้แน่นเพื่อให้สิ่งก่อสร้างคงทน ต่อมาพวกเขาหันมาใช้เถ้าภูเขาไฟที่บดละเอียดผสมปูนขาวและทราย เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและทนทานต่อการละลายของน้ำ เนื่องจากเถ้าภูเขาไฟมีธาตุซิลิกาและอะลูมินาที่พร้อมจะทำปฏิกิริยากับปูนขาว เรียกว่า ปฏิกิริยาปอซโซลานิก (pozzolanic reaction) ซึ่งหมายถึงวัสดุที่ละเอียดคล้ายเถ้าภูเขาไฟเมื่อผสมกับปูนขาวและน้ำทำให้ได้สารซีเมนต์

      จุดเริ่มต้นของการพัฒนาปูนซีเมนต์อย่างกว้างขวางเริ่ม พ.ศ. 2299 จอห์น สมีตัน ชาวอังกฤษ ศึกษาจนพบว่าการผสมวัสดุปอซโซลานกับปูนขาวที่เผาจากหินปูนที่มีดินเหนียวผสมอยู่จะได้สารซีเมนต์ที่ดี ส่วนกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์ที่นับได้ว่าเป็นต้นแบบ คิดค้นขึ้นโดย หลุยส์ ไวแคต ในปี 2356 โดยการเผาส่วนผสมของหินชอล์กและดินเหนียวที่ผ่านการบดละเอียด กระทั่ง พ.ศ.2367 โจเซฟ อัสป์ดิน ช่างก่อสร้างชาวอังกฤษ ค้นพบว่าการนำเอาผงหินปูนที่เผาแล้วผสมกับผงดินเหนียว นำไปเผาในเตา ก่อนนำผงมาบดให้ละเอียด จะได้ผงซีเมนต์มีสีเหลืองเทาคล้ายกับหินในเกาะเมืองปอร์ตแลนด์ เขาจึงตั้งชื่อว่า ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (Portland Cement) และจดลิขสิทธิ์ แล้วการผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ก็พัฒนามาเป็นลำดับถึงทุกวันนี้

ปูนซีเมนต์แบ่งเป็น 5 ชนิด คือ
 
1.ชนิดธรรมดา เป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่เหมาะกับงานก่อสร้างทั่วไป แต่ชนิดนี้มีข้อเสียคือไม่ทนต่อสารที่เป็นด่าง หรือเกลือซัลเฟต

2.ชนิดให้ความร้อนและทนด่างได้ปานกลาง เป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ดัดแปลงเพื่อให้ต้านทานต่อสารที่เป็นด่างได้ปานกลาง และจะเกิดความร้อนปานกลางในช่วงหล่อ เหมาะกับงานโครงสร้างขนาดใหญ่ในบริเวณที่มีอากาศร้อนจัด เช่น ตอม่อ ท่าเทียบเรือ เป็นต้น
 
3.ชนิดเกิดแรงสูงเร็ว ซีเมนต์ชนิดนี้เกิดแรงสูงเร็วในระยะแรก เหมาะสำหรับงานที่ต้องการถอดไม้แบบเร็ว เช่น เสาเข็ม พื้นถนนที่จราจรคับคั่ง เป็นต้น ซีเมนต์ชนิดนี้มีเนื้อละเอียดมากกว่าชนิดอื่นๆ แต่อาจทำให้เกิดรอยร้าวบนผิวคอนกรีต ได้ง่าย

4.ชนิดคายความร้อนต่ำ เป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ชนิดพิเศษที่มีอัตราการคายความร้อนต่ำ กำลังของคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ซึ่งส่งผลดีทำให้การขยายตัวน้อย ช่วยลดการแตกร้าว เหมาะกับงานสร้างเขื่อนขนาดใหญ่
 
5.ชนิดมีความต้านทานต่อสารที่เป็นด่าง เป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่ทนต่อเกลือซัลเฟตได้สูง เหมาะกับงานก่อสร้างบริเวณดินเค็มหรือใกล้กับทะเล โดยปกติซีเมนต์ชนิดนี้จะแข็งตัวช้ากว่าธรรมดา

      ยังมีปูนซีเมนต์ที่ผลิตขึ้นโดยดัดแปลงเพื่อให้เหมาะกับงาน และราคาถูกลง ได้แก่

1.ปูนซีเมนต์ผสม นำปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภท 1 ผสมกับทรายหรือหินบดละเอียด ประมาณ 25-30% ทำให้ง่ายต่อการใช้งาน ลดการแตกร้าว เหมาะกับงานก่ออิฐ ฉาบปูน

2.ปูนซีเมนต์ขาว เป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่มีส่วนผสมของหินปูนและวัตถุดิบอื่นๆ ที่มีปริมาณของแร่เหล็กน้อยกว่า 1% ผงสีปูนที่ได้จะเป็นสีขาว สามารถผสมกับสีฝุ่นเพื่อทำให้เป็นปูนซีเมนต์สีต่างๆ ตามต้องการ จึงนิยมใช้ในงานตกแต่งเพื่อความสวยงาม