• แผนที่และการติดต่อ
รู้จัก Q-CON
ประวัติความเป็นมาของเทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำ

ประวัติของเทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำ

Autoclaved Aerated Concrete (AAC) อิฐมวลเบาอบไอน้ำ หรือที่เราเรียกกันสั้นๆ ว่า “อิฐมวลเบา” ในประเทศไทยนั้น เป็นวัสดุก่อสร้างยอดนิยมที่มีต้นกำเนิดมาตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 โดยตลอดระยะเวลาที่ผ่านมาจนถึงปัจจุบัน ความต้องการใช้อิฐมวลเบา (AAC) ยังคงมีสูงมากในตลาดก่อสร้างทั่วโลก และยังคงเป็นที่ยอมรับกันว่าเป็นวัสดุก่อสร้างแห่งอนาคต ในที่นี้จะกล่าวถึง ประวัติการค้นพบอิฐมวลเบา การพัฒนาเชิงพาณิชย์ในยุคแรก จนถึงเริ่มมีการแพร่หลายไปทั่วโลก ความแตกต่างของเทคโนโลยีการผลิต ภาวะการแข่งขันในการผลิตอิฐมวลเบาในช่วงหลายปีที่ผ่านมา รวมถึงผลิตภัณฑ์อิฐมวลเบาใหม่ ๆ นวัตกรรมที่มีอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยให้มองเห็นภาพรวมทั้งหมดของอุตสาหกรรมอิฐมวลเบา

จุดเริ่มต้นของอิฐมวลเบา

อิฐมวลเบาอบไอน้ำ (AAC) เป็นวัสดุก่อสร้างที่เริ่มผลิตในเชิงอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 โดย AAC ย่อมาจาก Autoclaved Aerated Concrete ที่รู้จักกันในชื่อ Aerated Cellular Concrete (ACC) คอนกรีตมวลเบาแบบออโตเคลฟ (ALC) หรือเรียกกันว่าอิฐมวลเบาอบไอน้ำ โดยประวัติความเป็นมาของอิฐมวลเบาอบไอน้ำ เรียงตามลำดับเวลาที่มีการจดสิทธิบัตรกระบวนการผลิตมีดังนี้

ลำดับการจดสิทธิบัตรกระบวนการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำ

  • ปี 1880 Michaelis นักวิจัยชาวเยอรมันได้รับสิทธิบัตรในกระบวนการอบไอน้ำเป็นครั้งแรก
  • ปี 1889 เช็กฮอฟแมนประสบความสำเร็จในการทดสอบและจดสิทธิบัตรวิธีการ“ เติมอากาศ” ในคอนกรีตโดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์
  • ปี 1914 ชาวอเมริกัน Aylsworth และ Dyer ได้รับสิทธิบัตรในการใช้ผงอะลูมิเนียมและแคลเซียมไฮดรอกไซด์ในการเติมฟองอากาศในส่วนผสมซีเมนต์
  • ปี 1920 Axel Eriksson ชาวสวีเดน ได้พัฒนาขั้นสำคัญจนได้อิฐมวลเบาอบไอน้ำ (AAC) ในรูปแบบใหม่ และได้จดสิทธิบัตรวิธีการเติมฟองอากาศส่วนผสมซีเมนต์ด้วยหินปูนและหินชนวน ที่เรียกกันว่า "สูตร lime-base"
 

สูตรทางเคมี

การทำปฎิกริยากันของปูนซีเมนต์ หินปูน ยิปซั่ม (แอนไฮไดรต์) ทรายบดละเอียดและผงอลูมิเนียมซึ่งเป็นส่วนผสมที่สำคัญที่สุดที่ทำให้เกิดการขยายตัว เกิดผลึก Tobermorite หรือ Hydrated Calcium Silicate C5S6H5 ที่มีความแข็งแรง ทนทานสูงและอัตราการหดตัวต่ำ

CaO + H2O = Ca(OH)2 + 65.2 kJ/mol
3Ca(OH)2 + 2Al + 6H2O = Ca3(Al(OH)6)2 + 3H2
6SiO2 + 5 Ca(OH)2 = 5CaO . 6SiO. 5H2O


การพัฒนา

การพัฒนาก้าวสำคัญที่แท้จริงในอุตสาหกรรมก่ออิฐนั้นเกิดขึ้นในปี 1923 เมื่อ Axel Eriksson สถาปนิกที่กล่าวข้างต้น ได้ค้นพบว่ามวลฟองที่มีความชื้นนี้เมื่อนำมาอบไอน้ำที่ความดันสูง จะทำให้เนื้อวัสดุแข็งตัวได้รวดเร็ว และอัตราการหดตัวแทบจะหมดไปหลังจากการผ่านกระบวนการอบไอน้ำเมื่อเทียบกับการบ่มอากาศตามปกติ นอกจากนี้ยังพบว่าวัสดุทางเลือกเช่น ขี้เถ้าบดสามารถนำมาใช้แทนปูนขาวหรือซีเมนต์ เพื่อช่วยให้ประหยัดค่าวัตถุดิบ ลดส่วนผสมที่มีราคาแพงลงได้


จุดเริ่มต้นของการผลิตเชิงพาณิชย์

ความสำเร็จของ Eriksson ดึงดูดให้เกิดความต้องการผลิตในเชิงพาณิชย์อย่างรวดเร็ว

แบรนด์ผู้ผลิตอิฐมวลเบาเชิงพาณิชย์ในยุคแรก

  • ปี 1929 โรงงานผลิตขนาดใหญ่แห่งแรกก็ได้เปิดตัวขึ้น โดยใช้ชื่อว่า “ Yxhults Stenhuggeri Aktibolag” ในประเทศสวีเดน
  • ปี 1940 ชื่อ Yxhult ได้ถูกเปลี่ยนเป็น Ytong เพื่อออกเสียงได้ง่ายขึ้น
  • ปี 1932 โรงงาน Carlsro Kalkbruk Skovde เริ่มต้นผลิตบล็อกอิฐมวลเบาอบไอน้ำ AAC และผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ภายใต้ แบรนด์ Durox
  • ปี 1934 คู่แข่งรายใหม่ เริ่มผลิตอิฐมวลเบาภายใต้แบรนด์ Siporit และต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น Siporex ในปี 1937
  • ปี 1935 Siporex เป็นผู้ผลิตรายแรกที่ผลิตและจำหน่ายผลิตภัณฑ์มวลเบาเสริมเหล็ก ซึ่งได้แก่ แผ่นหลังคามวลเบา แผ่นพื้นและคานทับหลังทับหลังมวลเบา

ด้วยคุณสมบัติเชิงโครงสร้างที่ดีของวัสดุมวลเบา AAC ที่พัฒนาขึ้น ทำให้เกิดความต้องการและแพร่กระจายไปทั่วยุโรปตะวันตกอย่างรวดเร็ว มีการตั้งโรงงานมากกว่า 6 โรงงานภายในประเทศสวีเดนประเทศเดียว


เทคโนโลยีที่แตกต่าง - ความสำเร็จระดับนานาชาติ

เริ่มมีการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำ (AAC) ในต่างประเทศเมื่อปี 1937 จากการถ่ายทอดเทคโนโลยีและและการถ่ายโอนความรู้ ภายหลังสงครามโลกครั้งที่สองมีผู้ผลิตเพียงไม่กี่ราย ที่เป็นผู้นำในด้านเทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบา AAC ได้แก่ Siporex และ Ytong ของสวีเดน Durox เนเธอร์แลนด์ และ Hebel เยอรมัน

ในช่วงตลอดศตวรรษที่ 20 ผู้ผลิตเหล่านี้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการขายเทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำไปทั่วโลก ในขณะเดียวกันก็ยังมีการพัฒนาการผลิตอิฐมวลเบาอบไอ้น้ำให้มีคุณภาพดียิ่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ในระบบเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกันนั้น Ytong เป็นผู้นำด้านการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำในระบบ tilt-cake system ในขณะที่เทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำและผลิตภัณฑ์มวลเบาเสริมเหล็กในระบบ flat-cake-system เป็นของ Durox, Siporex และ Hebel


การแข่งขันและการเติบโต

เยอรมนี สหราชอาณาจักร สวีเดน เดนมาร์กและเนเธอร์แลนด์เป็นศูนย์กลางของเทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำ ในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ถึงแม้ว่าประเทศต่าง ๆ จะใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันในการอิฐมวลเบา หลังจากความสำเร็จของอิฐมวลเบาในเวทีระหว่างประเทศ การแข่งขันทวีความรุนเรงขึ้นอย่างมากในตลาดและมักจบลงด้วยการต่อสู้ด้วยสิทธิบัตร

ในปี 1980 อิทธิพลของผู้ผลิตจากสวีเดนเริ่มลดลงเนื่องจากปัจจัยลบต่าง ๆ ของตลาดภายในประเทศ เป็นผลให้กิจกรรมของ Siporex ลดลงสู่ระดับต่ำสุดและไม่มีการสร้างโรงงานเพิ่มอีกตั้งแต่ปี 1990 นอกจากนี้ในช่วงปี 1980 เยอรมันซื้อกิจการและเทคโนโลยีของ Ytong ไปจากชาวสวีเดน

ในภาวะการแข่งขันที่ดุเดือด โรงงานจำนวนมากถูกตั้งขึ้นทั้งเอเชีย ตะวันออกกลาง ยุโรปตะวันออก ด้วยเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกันไปทั้ง 4 รูปแบบ

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 โรงงานผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำแห่งแรกที่ใช้เทคโนโลยีระบบ tilt-cake-system (Ytong) ได้ถูกสร้างขึ้นในประเทศจีน จากจุดนี้เทคโนโลยีการผลิตได้แพร่กระจายไปทั่วโลกอย่างมาก ซึ่งในปี 2014 มีโรงงานผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำ มากกว่า 3,000 แห่งถูกตั้งขึ้นทั่วโลก มีกำลังการผลิตรวมประมาณ 450 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี การผลิตบล็อกอิฐมวลเบา (Mass Production) ยังได้คงรับความนิยมในตลาดยุโรปกลาง ยุโรปตะวันออกและอินเดีย ในขณะที่ตลาดญี่ปุ่น เกาหลี ออสเตรเลียและยุโรปตะวันตกมุ่งเน้นไปที่การผลิตแผ่นคอนกรีตมวลเบาเสริมเหล็กและบล็อกความแม่นยำสูง


ประวัติคอนกรีตมวลเบาเสริมเหล็ก

ไม่นานหลังจากโรงงานผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำแห่งแรกในสวีเดนถูกตั้งขึ้นในปี 1929 คอนกรีตมวลเบาเสริมเหล็กก็ได้ถูกพัฒนาขึ้นตามมา Siporex ได้รับผลกระทบอย่างมากจากเทคโนโลยีการผลิต AAC ของ Eriksson
เมื่อแผ่นหลังคาและแผ่นพื้นมวลเบาเสริมเหล็กถูกผลิตขึ้นเป็นครั้งแรกในประเทศสวีเดนด้วยสูตรที่เรียกว่า cement-base ซึ่งจะใช้ปูนซีเมนต์แทนเป็นสารยึดเกาะปูนขาว ซึ่งทำให้คุณสมบัติระหว่างกระบวนการผลิตและคุณสมบัติการรับแรงกดดีขึ้น
เป้าหมายหลักของ Siporex คือการออกแบบระบบอาคารโดยใช้เพียงแค่อิฐมวลเบาอบไอน้ำเท่านั้น ทศวรรษต่อมาในช่วงกลางทศวรรษที่ 1940 เทคโนโลยีของ Hebel ได้ถูกพัฒนาขึ้นโดยวิศวกรชาวเยอรมัน Josef Hebel หลังจากที่ได้ศึกษาโรงงานในบอลติกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง Josef Basel ได้ต่อยอดเทคโนโลยีการผลิตของ Siporex ทำให้เกิดเทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบาที่โดดเด่น โดยเฉพาะการผลิตผลิตภัณฑ์เสริมเหล็ก

จากการที่ Siporex ออกไปจากตลาด ทำให้ Durox และ Hebel ได้กลายเป็นผู้นำในการผลิตอิฐมวลเบาเสริมเหล็ก มีเทคนิคการตัดและการบ่มที่เหมาะสม เป็นที่นิยมมากขึ้น เกิดโรงงานผลิตเพิ่มขึ้นจำนวนมากทั้งในยุโรปตะวันออกและยุโรปตะวันตก

ในตลาดญี่ปุ่นจนถึงทุกวันนี้ยังคงใช้คอนกรีตมวลเบาเสริมเหล็ก 100% ตั้งแต่ปี 2002 เป็นต้นมาการผลิตแผ่นคอนกรีตมวลเบาเสริมเหล็กได้รับการปรับปรุงพัฒนาระบบร่วมกับเทคโนโลยีการผลิตของ Aircrete Europe ทำให้สามารถให้บริการโซลูชั่นอาคารคอนกรีตมวลเบาสำเร็จรูปเต็มรูปแบบได้

ปัจจุบันความรวดเร็วในการก่อสร้าง ความประหยัด และโครงสร้างของอาคารมีความสำคัญมากใน หลาย ๆ ประเทศ ผู้ผลิตจึงมองหาโอกาสในการนำเสนอโซลูชั่นการก่อสร้างด้วยคอนกรีตมวลเบาออกสู่ตลาดอย่างต่อเนื่อง


การควบรวมและซื้อกิจการ

กระแสการทำ M&A ในช่วงปี 1990 ทำให้เกิดผลกระทบที่สำคัญอย่างมากต่ออุตสาหกรรมคอนกรีตมวลเบาโลกที่เรารู้จักในปัจจุบัน ในช่วงต้นของปี 1990 ถึง 2000 ความเป็นเจ้าของเทคโนโลยี โรงงานและชื่อตราสินค้าค่อนข้างมีความสับสน
โรงงาน เทคโนโลยีและสิทธิบัตรของ Durox, Ytong และ Hebel ได้จบลงภายใต้หลังคาเดียวกันและในชื่อแบรนด์ Xella ในจุดหนึ่งผลิตภัณฑ์ Hebel และ Durox ก็ถูกผลิตขายภายใต้ชื่อ Ytong เนื่องจากแบรนด์ทั้งสามถูกรวมเป็นหนึ่งเดียวภายใต้ชื่อ Ytong ในปี 2001 มีโรงงานหลายแห่งถูกปิดตัวจากสภาวะกำลังการผลิตล้นตลาด ผู้เชี่ยวชาญเทคโนโลยีอิฐมวลเบาหลายคนตกงาน Hebel ได้รับผลกระทบรุนแรง โดยเฉพาะเมื่อฐานกำลังการผลิตหลักในเยอรมันถูกปิดตัวลง และโรงงานของ Hebel บางแห่งถูกปิดเนื่องจากต้นทุนการผลิตสูงเกินไป

สถาปนิก ผู้รับเหมาและ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้บริโภคยังคงไม่เข้าใจการหายไปของแบรนด์ที่เป็นที่รู้จักกันดี โดยต่อจากนี้ไปแบรนด์ "Hebel" ได้ถูกปรับใหม่ให้เป็นแบรนด์สำหรับผลิตภัณฑ์คอนกรีตมวลเบาเสริมเหล็ก ในขณะที่ Ytong ยังคงเป็นแบรนด์สำหรับบล็อกอิฐมวลเบา

พบว่าไม่มีโรงงาน Durox ใดเลยที่ถูกปิดตลอดประวัติศาสตร์ของอิฐมวลเบาอบไอน้ำ และอิฐมวลเบาที่ถูกผลิตมาจนถึงปัจจุบัน เป็นผลิตภัณฑ์ที่มาจากโรงงานที่เหลืออยู่และโรงงาน Durox ดั้งเดิม

ช่วงเวลาดังกล่าวเป็นช่วงแห่งการถ่ายเทความรู้และเทคโนโลยีอิฐมวลเบา ผู้ที่ได้รับใบอนุญาตจำนวนมาก (Licensees) ต้องพยายามปรับตัว ค้นหาหนทางของตนเองในตลาดอิฐมวลเบา


เครื่องจักรผลิตอิฐมวลเบา AAC

ในช่วงเวลาที่กล่าวมาข้างต้น ตลาดได้ถูกบังคับให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไป จากเดิมที่มุ่งเน้นเทคโนโลยีและกระบวนการผลิตไปเป็นการผลิตเครื่องจักรขาย ผู้สร้างเครื่องจักรส่วนใหญ่จากยุโรปและจีนได้เข้ามาสู่ตลาด
เทคโนโลยี Ytong และระบบ tilt-cake ได้รับเลือกมาใช้ ผลิตและสร้างเครื่องจักรและขายเป็นอุปกรณ์ผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำ อุตสาหกรรมได้เปลี่ยนจุดโฟกัสจากการให้บริการเทคโนโลยีและความช่วยเหลือไปเป็นการขายเครื่องจักรและบริการหลังการขาย ความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยี การพัฒนาการใช้งานผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ลดน้อยลง


ผลิตภัณฑ์ AAC ในปัจจุบัน

เทคโนโลยีการผลิตอิฐมวลเบา AAC ได้มีการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การผลิตบล็อกอิฐมวลเบาอบไอน้ำที่ไม่ได้เสริมเหล็กทั่วไป ไม่ได้ใช้ความรู้พิเศษใด ๆ ในการผลิตอีกต่อไป เป็นผลให้บล็อกอิฐมวลเบากลายเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ (commodity) ในหลายตลาด การผลิตชิ้นส่วนคอนกรีตมวลเบาเสริมเหล็กที่มีน้ำหนักเบาและแข็งแรงเป็นเรื่องท้าทายมากกว่าสำหรับผู้ผลิตส่วนใหญ่ในโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยี tilt-cake อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุมวลเบาได้พัฒนามากขึ้นและรูปแบบการใช้งานมีความหลากหลายมากขึ้นในมุมมองด้านการก่อสร้าง

ปัจจุบันคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีโครงสร้างเป็นฉนวนความร้อนที่ยอดเยี่ยม ดูดซับเสียงได้ดีและเป็นวัสดุตกแต่งผิวที่สวยงาม ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีบางรายสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่น 300-800 กิโลกรัม / ลูกบาศก์เมตร มีค่าแลมบ์ดา(ค่าการนำความร้อน) 0.08 ที่ความหนาแน่น 300 กิโลกรัม / ลูกบาศก์เมตร ไม่ใช่สิ่งทำไม่ได้อีกต่อไป นอกจากนี้การปฏิบัติตามมาตรฐาน EU (EN 771-4 และ EN 772-16) ยังส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูง (ความคลาดเคลื่อน <1 มม. สำหรับบล็อกและ <3 มม. สำหรับงานแผ่น ) สามารถติดตั้งหน้างานได้ด้วยปูนกาวแทนการใช้ปูนทราย ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างโดยรวมลง การผลิตอิฐมวลเบาอบไอน้ำแบบ Ultra-Light ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำที่ 0.045 และความหนาแน่นต่ำกว่า 145 กิโลกรัม / ลูกบาศก์เมตร กลายเป็นสินค้าหลักเป็นหลักในตลาดอิฐมวลเบาในยุโรปในปัจจุบัน