บทนำ

ตามธรรมเนียมปฏิบัติเพื่อประเมินคอนกรีตผ่านคุณสมบัติอิฐมวลเบา ราคาถูกทางกล ทางกายภาพ และเชิงหน้าที่ อย่างไรก็ตาม เรามักมองข้ามไปว่าคุณสมบัติเหล่านี้เป็นผลมาจาก ‘สถาปัตยกรรมภายใน’ ที่ประกอบเป็นคอนกรีต ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างจุลภาคกับทรัพย์สินเป็นหัวใจสำคัญของวัสดุศาสตร์สมัยใหม่ คอนกรีตมีความแตกต่างกันมากและมีโครงสร้างจุลภาคที่ซับซ้อนมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างแบบจำลองที่เหมือนจริงของโครงสร้างจุลภาคเพื่อที่จะเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุ โครงสร้างจุลภาคของคอนกรีตยังเปลี่ยนแปลงไปตามอายุ ปริมาณซีเมนต์ น้ำ: อัตราส่วนซีเมนต์ การบ่ม ส่วนผสมทางเคมี และการรวมตัวของวัสดุปอซโซลาน (ตะกรัน เถ้าลอย ฯลฯ)

• นอกจากนี้ คอนกรีตจำนวนมากที่ให้บริการอาจเสื่อมสภาพตามกระบวนการทางเคมีและทางกายภาพต่างๆ ซึ่งทั้งหมดจะปรับเปลี่ยนโครงสร้างภายในตลอดจนคุณสมบัติการใช้งานขั้นสุดท้าย การสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เป็นเครื่องมือหลักในการตรวจสอบโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนของคอนกรีตและปูนซีเมนต์ไฮเดรตเป็นเวลาหลายปี ในขณะที่ ‘สถาปัตยกรรมภายใน’ ของคอนกรีตสามารถศึกษาได้ด้วยเทคนิคต่างๆ แต่ไม่มีเทคนิคอื่นใดที่สามารถให้ข้อมูลที่ลึกซึ้งและกว้างกับ SEM ได้

ในคอนกรีตมวลเบา ระบบรูพรุนสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน หนึ่งในนั้นประกอบด้วยรูพรุนของอากาศที่มีรัศมี 50 ถึง 500 ม. ที่เกิดจากก๊าซไฮโดรเจนในระหว่างกระบวนการผลิตอิฐมวลเบา ราคาถูก นนทบุรี อีกบริเวณหนึ่งมีจุดเด่นอยู่ที่ไมโครแคปิลลารีขนาด 50 นาโนเมตรหรือน้อยกว่า ซึ่งเป็นช่องว่างของผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่นที่พัฒนาขึ้นในผนังระหว่างรูพรุนของอากาศ นอกจากสองภูมิภาคนี้แล้ว ยังมีรูพรุนน้อยมากที่มีขนาด 50 นาโนเมตรถึง 50 ม. ซึ่งเรียกว่าเส้นเลือดฝอยขนาดใหญ่ (Alexanderson 1979; Prim et al. 1983; Tada et al. 1983)

แม้ว่าระบบช่องอากาศจะยังคงเหมือนเดิมเป็นส่วนใหญ่ แต่ก็ยังมีความแตกต่างในโครงสร้างของคอนกรีตมวลเบาและคอนกรีตมวลเบาที่ไม่ผ่านการอบฆ่าเชื้อ

สาเหตุหลักมาจากความผันแปรในผลิตภัณฑ์ไฮเดรชั่น ในการนึ่งฆ่าเชื้อ ส่วนหนึ่งของวัสดุที่เป็นทรายละเอียดจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับวัสดุที่เป็นปูน เช่น ปูนขาวและมะนาวอิฐมวลเบา ราคา ก้อนละที่ปลดปล่อยโดยไฮเดรชั่นของซีเมนต์ ทำให้เกิดโครงสร้างผลึกจุลภาคที่มีพื้นผิวจำเพาะที่ต่ำกว่ามาก ซึ่งจะส่งผลให้มีความแข็งแรงสูงขึ้น ในทางกลับกัน คอนกรีตมวลเบาที่ไม่ผ่านการอบฆ่าเชื้อ (NAAC) มีรูพรุนขนาดใหญ่กว่าเนื่องจากมีน้ำรูพรุนมากเกินไป

• โดยทั่วไป การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคเกิดขึ้นเนื่องจากความแปรปรวนในสภาวะการรับแสง ความแปรผันขององค์ประกอบ และอายุ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะส่งผลอย่างมากต่อคุณสมบัติของคอนกรีตมวลเบา คอนกรีตมวลเบาที่ไม่ผ่านการอบฆ่าเชื้อ (Non-autoclaved aerated concrete หรือ NAAC) มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตามเวลา ในขณะที่คอนกรีตมวลเบาแบบอบไอน้ำจะมีความเสถียรในทางปฏิบัติ นอกจากนี้ยังมีข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนของการมีอยู่ของโซนการเปลี่ยนแปลงที่อินเทอร์เฟซการวางโมฆะ อย่างไรก็ตาม บริเวณทรานสิชั่นในคอนกรีตมวลเบาจะมีรูพรุนน้อยกว่าคอนกรีตทั่วไป นี่เป็นเพราะการหดตัวของเมทริกซ์โดยช่องว่างและพื้นที่ที่ไม่จำกัดสำหรับการให้ความชุ่มชื้นเช่นเดียวกับการที่น้ำที่มีเลือดออกจะเคลื่อนไปมา
• ดังนั้นอย่างน้อยความคุ้นเคยกับสถาปัตยกรรมภายในของคอนกรีตมวลเบาที่สัมพันธ์กับกำลังรับแรงอัดจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่จัดการกับคุณสมบัติคอนกรีตและพฤติกรรมที่เป็นรูปธรรมในการให้บริการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชุมชนที่กำลังขยายตัวของผู้ที่มีส่วนร่วมในการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของคอนกรีตและความทนทานของคอนกรีต