ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ (Crystalline Waterproofing) คืออะไร? ทำงานอย่างไร? และมีข้อดีอย่างไร?

ปัญหาน้ำรั่วซึมเป็นหนึ่งในปัญหาที่พบได้บ่อยในงานก่อสร้างหลากหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็นอาคารพักอาศัย อาคารสูง ชั้นใต้ดิน

สระว่ายน้ำ ถังเก็บน้ำ หรือโครงสร้างคอนกรีตประเภทต่างๆ ซึ่งปัญหาเหล่านี้ไม่เพียงส่งผลกระทบต่อความสวยงามของอาคาร แต่ยังอาจส่งผลต่อความทนทานและอายุการใช้งานของโครงสร้างในระยะยาวได้อีกด้วย 

ปัจจุบัน เทคโนโลยีกันซึมได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยหนึ่งในระบบที่ได้รับความสนใจในงานวิศวกรรมโครงสร้างคอนกรีต คือ ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ (Crystalline Waterproofing) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่อาศัยปฏิกิริยาเคมีเพื่อสร้างผลึกภายในเนื้อคอนกรีต ช่วยลดช่องทางการซึมผ่านของน้ำ โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาชั้นกันซึมเคลือบพื้นผิวเพียงอย่างเดียว

1. ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ คืออะไร? 

ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ (Crystalline Waterproofing Cement) คือ วัสดุกันซึมประเภทซีเมนต์ที่มีส่วนประกอบของสารเคมี ที่ออกฤทธิ์ (Active Chemicals) ซึ่งได้รับการออกแบบให้ทำปฏิกิริยากับน้ำและองค์ประกอบทางเคมีภายในเนื้อคอนกรีต เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี

จะมีการก่อตัวของผลึกที่ไม่ละลายน้ำ (Insoluble Crystalline Formations) ภายในรูพรุนโพรง ช่องว่างขนาดเล็ก และรอยแตกร้าวของคอนกรีต ผลึกที่เกิดขึ้นจะช่วยปิดกั้นเส้นทางการเคลื่อนที่ผ่านของน้ำ ทำให้คอนกรีตมีความสามารถในการต้านทานการซึมผ่านของน้ำได้ดียิ่งขึ้น 

จุดเด่นที่สำคัญของเทคโนโลยีนี้ คือ การเพิ่มประสิทธิภาพการกันซึมภายในเนื้อคอนกรีต แทนที่จะอาศัยการสร้างชั้นเคลือบป้องกันน้ำบนพื้นผิวเพียงอย่างเดียว ด้วยคุณสมบัติดังกล่าว ระบบกันซึมคริสตัลไลน์จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย ทั้งในงานก่อสร้างใหม่และงานซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีตที่มีปัญหาการรั่วซึม

2. ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานของซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์อาศัยกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในเนื้อคอนกรีต โดยสามารถแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอนหลัก ดังต่อไปนี้

ขั้นตอนที่ 1 : สารเคมีออกฤทธิ์เมื่อสัมผัสกับน้ำ

เมื่อซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ได้รับน้ำหรือความชื้น สารเคมีที่ออกฤทธิ์ภายในผลิตภัณฑ์จะเริ่มเข้าสู่กระบวนการทำปฏิกิริยา “น้ำ” จึงเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยกระตุ้นการทำงานของระบบคริสตัลไลน์

ขั้นตอนที่ 2 : เกิดปฏิกิริยาเคมีภายในเนื้อคอนกรีต

สารเคมีที่ออกฤทธิ์จะทำปฏิกิริยากับน้ำและองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในคอนกรีต เช่น สารประกอบที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ ไฮเดรชันของปูนซีเมนต์ ซึ่งปฏิกิริยาดังกล่าวจะส่งเสริมให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเป็นผลึกหรือสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำภายในโครงสร้างรูพรุนโพรงของเนื้อคอนกรีต

ขั้นตอนที่ 3 : ผลึกก่อตัวภายในรูพรุนโพรงและรอยแตกร้าว

ผลึกที่เกิดขึ้นจะค่อยๆ ก่อตัวภายในช่องว่างขนาดเล็ก รูพรุนโพรง และรอยแตกร้าวที่มีน้ำหรือความชื้นเข้าถึง ช่วยลดความต่อเนื่อง ของช่องทางที่น้ำสามารถไหลผ่านได้

ขั้นตอนที่ 4 : ลดการซึมผ่านของน้ำ

เมื่อช่องว่างและเส้นทางการไหลของน้ำถูกปิดกั้นด้วยผลึก คอนกรีตจะมีความสามารถในการต้านทานการซึมผ่านของน้ำเพิ่มขึ้น ทั้งนี้ ประสิทธิภาพการกันซึมขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น คุณภาพของคอนกรีต ขนาดรอยแตกร้าว ปริมาณความชื้นสัมพัทธ์ ระยะเวลาการเกิดปฏิกิริยาเคมีและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่เลือกใช้

กล่าวโดยสรุป คือ เทคโนโลยีคริสตัลไลน์ไม่ได้ทำให้น้ำหายไป แต่ช่วยลดช่องทางที่น้ำสามารถซึมผ่านเนื้อคอนกรีตได้

3. คุณสมบัติ Self-Healing คืออะไร?

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของระบบกันซึมคริสตัลไลน์ คือ ความสามารถในการช่วยปิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กด้วยกระบวนการก่อตัวของผลึก หรือที่เรียกว่า Self-Healing เมื่อคอนกรีตเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก และมีน้ำหรือความชื้นเข้ามาสัมผัส สารเคมีที่ยังสามารถทำปฏิกิริยาได้จะถูกกระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของผลึกเพิ่มเติมภายในรอยแตกร้าว ผลึกดังกล่าวจะช่วยลดช่องว่างภายในรอยแตกร้าวและลดการซึมผ่านของน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ของ PENETRON มีความสามารถในการช่วยปิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กได้กว้างถึง 0.5 มิลลิเมตร ภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสม

4. ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์มีกี่ประเภท?

ระบบกันซึมคริสตัลไลน์สามารถแบ่งตามวิธีการใช้งานได้เป็น 2 ประเภทหลัก

4.1 ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ชนิดผสมในคอนกรีต (Crystalline Waterproofing Admixture)

เป็นผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบให้เติมลงในส่วนผสมคอนกรีตระหว่างกระบวนการผลิต สารเคมีที่ออกฤทธิ์จะกระจายตัวอยู่ภายในเนื้อคอนกรีต และสามารถทำปฏิกิริยาเมื่อได้รับน้ำหรือความชื้นภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

เหมาะสำหรับงานก่อสร้างใหม่ เช่น

• โครงสร้างชั้นใต้ดินและฐานราก

• สระว่ายน้ำและถังเก็บน้ำ

• อุโมงค์และโครงสร้างใต้ดิน

• บ่อบำบัดน้ำเสีย

• ดาดฟ้าและระเบียง

• โครงสร้างคอนกรีตที่ต้องสัมผัสน้ำหรือความชื้นเป็นประจำ

ซึ่งข้อได้เปรียบของระบบนี้คือ การเพิ่มคุณสมบัติต้านทานการซึมผ่านของน้ำให้กับเนื้อคอนกรีตตั้งแต่ขั้นตอนการก่อสร้าง และสามารถต้านทานการซึมผ่านของน้ำได้ทุกทิศทาง

4.2 ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ชนิดทาหรือพ่นบนพื้นผิว (Crystalline Waterproofing Coating)

เป็นผลิตภัณฑ์ชนิดผงซีเมนต์ที่นำมาผสมกับน้ำ ก่อนทาหรือพ่นลงบนพื้นผิวคอนกรีตที่เตรียมไว้อย่างเหมาะสม สารเคมีที่ออกฤทธิ์สามารถแทรกซึมเข้าสู่โครงสร้างรูพรุนโพรงของคอนกรีตโดยอาศัยน้ำและความชื้น และส่งเสริมการก่อตัวของผลึกภายในเนื้อคอนกรีต

เหมาะสำหรับงาน เช่น

• โครงสร้างชั้นใต้ดินและฐานราก

• สระว่ายน้ำและถังเก็บน้ำ

• อุโมงค์และโครงสร้างใต้ดิน

• บ่อบำบัดน้ำเสีย

• โครงสร้างคอนกรีตที่ต้องสัมผัสน้ำหรือความชื้นเป็นประจำ

ซึ่งข้อได้เปรียบของระบบนี้คือ ความสามารถในการแทรกซึมลึกเข้าสู่เนื้อคอนกรีต โดยไม่เกิดการหลุดลอกร่อนออกจากพื้นผิว อีกทั้งยังสามารถใช้งานกับโครงสร้างใหม่และโครงสร้างเก่าได้

 5. ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์แตกต่างจากระบบกันซึมทั่วไปอย่างไร?

ระบบกันซึมแต่ละประเภทมีหลักการทำงานแตกต่างกันระบบกันซึมชนิดเมมเบรนหรือสารเคลือบผิว (Membrane Waterproofing)

อาศัยการสร้างชั้นวัสดุป้องกันน้ำบนพื้นผิวโครงสร้าง เช่น แผ่นกันซึม โพลียูรีเทน หรือวัสดุกันซึมชนิดเคลือบผิว ประสิทธิภาพของระบบขึ้นอยู่กับความต่อเนื่อง ความสมบูรณ์ และการยึดเกาะของชั้นกันซึม รวมถึงความเหมาะสมต่อการเคลื่อนตัวของโครงสร้าง แต่ระบบกันซึมคริสตัลไลน์ (Crystalline Waterproofing) จะอาศัยการเกิดปฏิกิริยาเคมีเพื่อสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำภายในช่องว่างของคอนกรีต สามารถช่วยลดการซึมผ่านของน้ำผ่านเนื้อคอนกรีต จุดเด่นคือ ระบบกันซึมไม่ได้พึ่งพาความสมบูรณ์ของชั้นฟิล์มบนพื้นผิวเพียงอย่างเดียว

อย่างไรก็ตาม ระบบคริสตัลไลน์ไม่ได้ทดแทนระบบเมมเบรนได้ในทุกกรณี โดยเฉพาะบริเวณรอยต่อที่มีการเคลื่อนตัวสูง หรือโครงสร้างที่จำเป็นต้องใช้วัสดุกันซึมชนิดยืดหยุ่น ดังนั้น การเลือกระบบกันซึมจึงควรพิจารณาตามลักษณะโครงสร้าง สภาพแวดล้อม และข้อกำหนดทางวิศวกรรมเป็นหลัก

 6. ข้อดีของซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์

6.1 เพิ่มความสามารถในการต้านทานการซึมผ่านของน้ำ

การก่อตัวของผลึกภายในรูพรุนและช่องว่างของคอนกรีต ช่วยลดเส้นทางการเคลื่อนที่ของน้ำ ทำให้คอนกรีตมีความสามารถ ในการต้านทานการซึมผ่านของน้ำได้ดีขึ้น

6.2 ช่วยปิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก

ระบบกันซึมคริสตัลไลน์สามารถช่วยปิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กเมื่อมีน้ำหรือความชื้นกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเพิ่มเติม

6.3 ไม่พึ่งพาชั้นฟิล์มบนพื้นผิวเพียงอย่างเดียว

เนื่องจากกลไกการกันซึมเกิดขึ้นภายในเนื้อคอนกรีต จึงลดการพึ่งพาชั้นเคลือบผิวซึ่งอาจได้รับความเสียหายหรือเสื่อมสภาพ อันเนื่องมาจากการใช้งานหรือสภาพแวดล้อม

6.4 เหมาะสำหรับโครงสร้างที่ต้องการความทนทานระยะยาว

ระบบคริสตัลไลน์สามารถเป็นส่วนหนึ่งของแนวทางที่สามารถเพิ่มความทนทานให้กับโครงสร้างคอนกรีต โดยเฉพาะโครงสร้างที่สัมผัสน้ำหรือความชื้นเป็นประจำ อีกทั้งยังสามารถใช้งานกับโครงสร้างใหม่และโครงสร้างเก่าได้

6.5 ช่วยลดการซึมผ่านของสารเคมี

เมื่อการซึมผ่านของน้ำลดลง การเคลื่อนที่ของสารละลายที่อาศัยน้ำเป็นตัวพา เช่น คลอไรด์ หรือซัลเฟต ก็อาจลดลงตามไปด้วย ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อความทนทาน

7. ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ช่วยเพิ่มกำลังรับแรงอัดของคอนกรีตหรือไม่?

หลักของซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ คือ การลดการซึมผ่านของน้ำ ไม่ใช่การเพิ่มกำลังรับแรงอัดของคอนกรีต แม้ว่าการเกิดปฏิกิริยาภายในรูพรุนอาจส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคของคอนกรีต แต่ไม่สามารถสรุปได้ว่าผลิตภัณฑ์คริสตัลไลน์จะช่วยเพิ่มกำลังรับแรงอัด (Compressive Strength) หรือกำลังรับแรงดึง (Tensile Strength) ของคอนกรีต ดังนั้น หากต้องการประเมินผลต่อกำลังการรับแรง จำเป็นต้องอ้างอิงผลการทดสอบทางวิศวกรรมโดยตรง ซึ่งระบบคริสตัลไลน์ไม่ควรถูกนำมาใช้ทดแทนการออกแบบกำลังของคอนกรีต หรือการซ่อมแซมโครงสร้างที่สูญเสียความสามารถในการรับแรง

8. ข้อจำกัดของระบบกันซึมคริสตัลไลน์

แม้ว่าซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์จะมีคุณสมบัติที่น่าโดดเด่นหลายประการ แต่ก็มีข้อจำกัดที่ควรพิจารณา ได้แก่

• รอยแตกร้าวขนาดใหญ่ : รอยแตกร้าวที่เกินขีดความสามารถของผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซมด้วยวิธีที่เหมาะสม

• รอยต่อที่มีการเคลื่อนตัว : รอยต่อขยายตัว (Expansion Joint) หรือรอยต่อที่มีการเคลื่อนตัวต่อเนื่อง จำเป็นต้องใช้ระบบกันซึมที่รองรับการเคลื่อนตัวได้

• ระยะเวลาการเกิดปฏิกิริยา : การก่อตัวของผลึกต้องอาศัยน้ำ ความชื้น และระยะเวลาที่เหมาะสม จึงอาจไม่สามารถหยุดการรั่วซึมรุนแรงได้ในทันที

• คุณภาพของคอนกรีต : หากคอนกรีตมีโพรงขนาดใหญ่ รอยต่อไม่สมบูรณ์ หรือเกิดความเสียหายเชิงโครงสร้าง จำเป็นต้องซ่อมแซมข้อบกพร่องเหล่านั้นก่อนหรือร่วมกับการใช้ระบบคริสตัลไลน์

• การเตรียมพื้นผิว : สำหรับผลิตภัณฑ์ชนิดทาหรือพ่น การเตรียมพื้นผิวคอนกรีตอย่างถูกต้องเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ

  
  

9. ควรเลือกใช้ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์เมื่อใด?

ระบบกันซึมคริสตัลไลน์เหมาะสำหรับโครงการที่ต้องการเพิ่มความสามารถในการต้านทานการซึมผ่านของน้ำของโครงสร้างคอนกรีต โดยเฉพาะพื้นที่ที่ต้องสัมผัสน้ำ ความชื้น หรือแรงดันน้ำอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ ชั้นใต้ดิน ฐานราก อุโมงค์ สระว่ายน้ำ ถังเก็บน้ำ

บ่อบำบัดน้ำเสีย โครงสร้างคอนกรีตใต้ดินอื่นๆ รวมไปถึงโครงสร้างดาดฟ้า สำหรับงานก่อสร้างใหม่ สามารถพิจารณาใช้ผลิตภัณฑ์ชนิดผสมในคอนกรีตตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบและผลิตคอนกรีต

สำหรับงานซ่อมแซม สามารถพิจารณาใช้ผลิตภัณฑ์ชนิดทาหรือพ่นร่วมกับวัสดุซ่อมแซมรอยแตกร้าวและรอยต่อโครงสร้าง ทั้งนี้ การเลือกใช้ผลิตภัณฑ์ควรได้รับการประเมินจากผู้เชี่ยวชาญ โดยพิจารณาสภาพหน้างาน ลักษณะการรั่วซึม และข้อกำหนดของโครงการ

10. สรุป : ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับโครงสร้างคอนกรีต

ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์ (Crystalline Waterproofing) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ปฏิกิริยาเคมีในการสร้างผลึกหรือสารประกอบ ที่ไม่ละลายน้ำภายในรูพรุนโพรงและช่องว่างของคอนกรีต เพื่อช่วยลดการซึมผ่านของน้ำ ซึ่งจุดเด่นของระบบนี้คือ การเพิ่มประสิทธิภาพการกันซึมภายในเนื้อคอนกรีต และยังมีความสามารถในการช่วยปิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กด้วยตัวเองเมื่อได้รับน้ำหรือความชื้น ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับบริการ ซีเมนต์กันซึมคริสตัลไลน์

ติดต่อ  

บริษัท สิงห์สุวรรณ เซอร์วิส จำกัด ได้ทุกช่องทาง

Tel: 089-0666983

Email: singsuwan.service@gmail.com

Facebook: Singsuwan Service PENETRON