Page 1


บทคัดย่ อ โครงงานนี้ ศึกษาสมบัติของคอนกรี ตมวลเบาที่ใช้ปูนซี เมนต์ปอร์ ตแลนด์ประเภทที่ 1, ปูนขาว, ปูน ดิ บ และเถ้า ลอยเป็ นวัส ดุ ยึด ประสาน และทรายเป็ นมวลรวมละเอี ย ด โดยใช้อตั ราส่ ว น ปูนซี เมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ต่อทรายเท่ากับ 1: 1 และทาการแทนที่ปูนซี เมนต์ปอร์ ต แลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวผสมเถ้าลอยถ่านหินในอัตราส่ วนเท่ากับ 35: 65ในปริ มาณร้อยละ 0, 25, 50 และ 75 ผลการทดสอบพบว่า ส่ วนผสมที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวผสมเถ้าลอยถ่านหิ นในปริ มาณร้อยละ 25ให้ค่ากาลังอัดใกล้เคียงส่ วนผสมที่ไม่มี การแทนที่ แต่มีความหนาแน่ นต่ากว่า จากนั้นทาการเติมผงอะลูมิน่าบริ สุทธิ์ และกากของเสี ย อะลูมิน่าในอัตราส่ วนร้อยละ 0.5 และ 20ของน้ าหนักวัสดุยึดผสาน ผลการทดสอบพบว่า คอนกรี ตมวลเบาที่มีการแทนที่ ปูนขาวผสมเถ้าลอยถ่านหิ นในปริ มาณร้อยละ 25 ,ปูนดิบร้อยละ 10 ที่มีผสมกับอะลูมิน่าบริ สุทธิ์ ในร้อยละ 0.5 ของน้ าหนักวัสดุยดึ ประสาน ที่อายุการบ่ม 28 วัน ให้ค่าความหนาแน่ นต่าสุ ดเท่ากับ 1,220 กก./ม.3 ซึ่ งมีกาลังอัดเท่ากับ 100 กก./ซม.2 และ เมื่อมี การผสมกากของเสี ยอะลูมิน่าในร้อยละ 20 ของน้ าหนักวัสดุยึดประสาน พบว่า คอนกรี ตมวล เบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในระดับการแทนที่ ร้อยละ 25 ,ปูนดิ บร้อยละ10 ที่อายุการบ่ม 28 วันพบว่าได้ให้ค่าความหนาแน่ นต่าสุ ดเท่ากับ 1,594 กก./ม.3 และให้กาลังอัดสู งสุ ด โดยมีค่าเท่ากับ 126 กก./ซม.2 คำสำคัญ: คอนกรี ตมวลเบา/วัสดุยดึ ผสาน/กาลังอัด/ความหนาแน่น


Abstract This project studies the properties of aerated concrete using Type 1 Portland Cement, hydrated lime, quick lime and fly ash as binders and sand as fine aggregate. The proportion Type 1 Portland Cement and sand of 1: 1 and the 0, 25, 50 and 75 % wt. of hydrated lime and fly ash (35 :65) were replaced Type 1 Portland Cement were investigated. The results showed that the replacement Type 1 Portland Cement with hydrated lime and fly ash at 25 % wt. had the compressive strength similar pure Type 1 Portland Cement but the density was lower than. Both pure Type 1 Portland Cement and the 25 % wt. of hydrated lime and fly ash were mixed pure alumina powder and waste in a ratio of 0.5 and 20% wt. of binders. The results showed that Type 1 Portland Cement and 25 % wt. of hydrated lime and fly ash replacement with 10 % wt. of quick lime containing 0.5 % wt. of pure alumina powder at 28 days had the minimum bulk density as 1220 kg/m.3 and the compressive strength as 100 kg/cm.2. When the 20 %wt. alumina waste was added, the aerated concrete using Type 1 Portland Cement and 25 % wt. of hydrated lime and fly ash replacement with 10 % wt. of quick lime at 28 days had the minimum bulk density as 1594 kg/m.3and the compressive strength was 126 kg/cm.2. Keywords: Aerated Concrete / Binders/ Compressive Strength / Density


ง กิตติกรรมประกาศ คณะผู้ศึกษาโครงงาน ขอขอบพระคุณอาจารย์รุ่งโรจน์ ปิยะภานุวั ตน์ อาจารย์ที่ปรึกษา เป็นอย่างสูง ที่ เอาใจใส่ ให้คาแนะนาปรึกษาที่มีประโยชน์ต่องานวิจัย รวมถึงที่ได้เข้ารวมเป็นกรรมการสอบ วิทยานิพนธ์ ขอขอบคุณที่อนุเคราะห์ที่ใช้ในการทดสอบ และขอขอบพระคุณอาจารย์ธีระวุฒิ มูฮา หมัด และอาจารย์ทวีชัย กาฬสินธุ์ ที่ได้เข้าร่วมเป็นกรรมการสอบโครงงานศึกษาให้ข้อคิดเห็นที่เป็น ประโยชน์ และมีคุณค่ายิ่งต่องานวิจัยนี้ สุดท้ายขอขอบพระคุณ บิดา มารดา พี่ๆ เพื่อนๆ น้องๆ ที่ได้ให้ ความช่วยเหลือและเป็นกาลังใจที่ดีตลอดมา ประโยชน์อันใดที่เกิดจาก โครงงานศึกษา นี้ ย่อมเป็นผลมาจากความกรุณาของท่านดังกล่าวข้างต้น คณะผู้วิจัยขอขอบพระคุณมา ณ โอกาสนี้


จ สารบัญ บทคัดย่อภาษาไทย บทคัดย่อภาษาอังกฤษ กิตติกรรมประกาศ ง สารบัญ รายการตาราง รายการรูปประกอบ บทที่ 1. บทนา 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

ที่มาและความสาคัญ วัตถุประสงค์ของการทาวิจัย สิ่งที่คาดว่าจะได้รับ ขอบเขตของงานวิจัย ตัวแปรที่มีผลต่องานวิจัย

หน้า ข ค จ ช ฎ

1 2 2 2 3

2. ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2.1 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 2.1.1 ความหมายของปูนซีเมนต์ 2.1.2 ชนิดของปูนซีเมนต์ 2.1.3 ปฏิกิริยาไฮเดรชั่น 2.1.4 การพัฒนาโครงสร้างของมอร์ต้าร์ 2.1.5 ปูนขาว 2.1.6 วัสดุปอซโซลาน 2.1.7 คอนกรีตมวลเบา 2.1.8 อะลูมิน่า 2.2 งานวิจัยที่ผ่านมา

4 4 4 6 9 9 11 13 16 17

3. วิธีการศึกษา 3.1 วัตถุดิบที่ใช้ในการทดลอง 3.2 อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง

20 21


ฉ 3.3 ขั้นตอนการเตรียมวัสดุ 3.4 ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างและการทดสอบ

21 22

4. ผลการทดลองและการวิเคราะห์ผล 4.1 สมบัติเชิงกลของมอร์ต้าร์ 4.2 ความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ 4.3 กาลังอัดของมอร์ต้าร์ 4.4 สมบัติเชิงกลของคอนกรีตมวลเบา 4.5 ความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา 4.6 กาลังอัดของคอนกรีตมวลเบา 4.7.การดูดซึมน้าของคอนกรีตมวลเบา

28 28 30 32 35 37 40

5. สรุปและข้อเสนอแนะ 5.1 สรุปผลการทดลอง 5.2 ข้อเสนอแนะ

42 43

เอการอ้างอิง ภาคผนวก ก .ผลการทดสอบค่ากาลังอัดของคอนกรีตมวลเบา ข .ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา ค.ความสัมพันธ์ระหว่างค่ากาลังอัดและความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา

44

ประวัติผู้วิจัย

77

47 60 73


ช รายการตาราง ตาราง หน้า 3.1 ปริมาณน้าในส่วนผสมจากการทดสอบ Flow table test 3.2 ปริมาณอัตราส่วนผสม วัสดุยึดผสานต่อทราย 4.1 องค์ประกอบทางเคมีของอะลูมินาบริสุทธิ์ และกากของเสียของอะลูมินา 4.2 การดูดซับน้าของคอนกรีตมวลเบา ก.1 ผลการทดสอบก้าลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ก.2 ผลการทดสอบก้าลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ก.3 ผลการทดสอบก้าลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 50 ก.4 ผลการทดสอบก้าลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 75 ก.5 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 และผสมอะลูมิน่า บริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ก.6 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ก.7 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 และผสมกากของเสีย ของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ก.8 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่า ร้อยละ 20 ก.9 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 และผสมอะลูมิน่า บริสุทธิ์ร้อยละ 0.5

22 23 33 41 48 49 50 51

52

53

54

55

56


ซ ตาราง หน้า ก.10 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบ ร้อยละ 10 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ก.11 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 และผสม กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ก.12 ผลการทดสอบก้าลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบ ร้อยละ 10 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ข.1 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ข.2 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาว และเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 50 ข.3 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 75 ข.4 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ข.5 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ ร้อยละ 0.5 ข.6 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ข.7 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสม กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ข.8 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20

57

58

59 61 62 63 64

65

66

67

68


ฌ ตาราง หน้า ข.9 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาว และเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ข.10 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบ ร้อยละ 10 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ข.11 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสม กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ข.12 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบ ร้อยละ 10 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20

69

70

71

72


ญ รายการรูป รูปที่ หน้า ค.1 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าการรับก้าลังอัดและความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ ก.ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ข.ปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 50 ค.ปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 75 ง.ปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ค.2 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าการรับก้าลังอัดและความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา ที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ก.ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ข.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ค.ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ง.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ค.3 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าการรับก้าลังอัดและความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ก.ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ข.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ค.ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ง.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20

74 74 74 74

75 75 75 75

76 76 76 76


รายการรูปประกอบ รูป 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.6 4.7

4.8

การพัฒนากาลังอัดของสารประกอบหลักในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ Los Angeles Abrasion Machine เทนาลงในส่วนผสม เครื่องผสมมอร์ต้าร์ เทมอร์ต้าร์ลงในโมลและปาดหน้าให้เรียบ บ่มนาเป็นระยะเวลา 3, 7, 14 และ 28 วัน ตัวอย่างที่พร้อมนาไปทดสอบ ความหนาแน่นของส่วนผสมที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ตามระยะเวลาการบ่ม ความสัมพันธ์ของความหนาแน่นที่อายุ 28 วันของมอร์ต้าร์กับปริมาณการแทนที่ ปูนขาวและเถ้าลอย ค่ากาลังอัดของมอร์ต้าร์ที่มีและไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ด้วยปูนขาว และเถ้าลอย ค่ากาลังอัดกาลังอัดที่อายุ 28 วันของมอร์ต้าร์ที่มีและไม่มีการแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย สารประกอบจากเครื่อง XRD: ก) อะลูมิน่าบริสุทธิ์ ข) กากของเสียของอะลูมิน่า การขยายตัวของอะลูมิน่าบริสุทธิ์ และกากของเสียของอะลูมินาในปูนซีเมนต์ ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา การพัฒนากาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่มีการผสมผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์ และกากของเสียของอะลูมิน่า ก) ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ ข) มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 กราฟแสดงค่ากาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาตามวัสดุผสมเพิ่ม

หน้า 5 21 24 25 25 26 26 29 30 31 32 34 35 36

38 39


บทที่ 1 บทนา 1.1 ที่มาและความสาคัญ ผนังเป็นส่วนประกอบของอาคาร ทาหน้าที่ป้องกันสิ่งรบกวนอันได้แก่ สภาพแวดล้อมต่างๆ ลม ฝน เสียง ความร้อน และเป็นขอบเขตแบ่งห้องของอาคารให้เป็นสัดส่วน ระบบผนังแบ่งเป็น 2 ระบบคือ ระบบผนังชั่วคราว และระบบผนังถาวร ในปัจจุบันการก่อสร้างผนังถาวรมีทั้งการหล่อคอนกรีตและ การก่ออิฐ อิฐที่ใช้ในการก่อผนังมีหลายชนิดได้แก่ อิฐมอญ อิฐบล็อก และอิฐมวลเบา ผนังที่ก่อโดย ใช้อิฐมอญและอิฐบล็อก จะมีน้าหนักประมาณ 180 กก./ม.2 และมีความเป็นฉนวนกันความร้อนต่า ดังนั้นมีการพัฒนาอิฐมวลเบาขึ้น เพื่อเป็นการลดน้าหนักของผนังที่มีผลต่อโครงสร้าง โดยเฉพาะ โครงสร้างขนาดใหญ่ และเพิ่มความเป็นฉนวนกันความร้อนให้กับอาคาร แต่คอนกรีตมวลเบามี ต้นทุนในการผลิตสูง ปัจจุบันจึงมีงานวิจัยเกิดขึ้นมากมายที่ทาการศึกษาเพื่อลดต้นทุนการผลิต คอนกรีตมวลเบาลงโดยการนาวัสดุเหลือใช้ที่สามารถหาได้ง่ายในท้องถิ่นและมีราคาถูกมาเป็น ส่วนผสมในการผลิตคอนกรีตมวลเบา คอนกรีตมวลเบา แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ตามกรรมวิธีการผลิต ได้แก่ 1) การผลิตโดยไม่ผ่าน กระบวนการอบไอน้าภายใต้ความดันสูง ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ แบบที่ 1 จะใช้วัสดุที่เบากว่า ทดแทน เช่น ขี้เลื่อยหรือขี้เถ้า ส่วนแบบที่ 2 จะใช้สารเคมีเพิ่มเพื่อให้คอนกรีตฟู จึงเรียกคอนกรีตที่ได้ จากการผลิตแบบนี้ว่า คอนกรีตมวลเบาระบบ CLC และ 2) การผลิตด้วยการอบไอน้าภายใต้ความดัน สูง ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 แบบ แบบที่ 1 จะใช้ปูนขาวเป็นหลักในการผลิต (Lime Based) ส่วนแบบที่ 2 จะ ใช้ปูนซีเมนต์เป็นหลักในการผลิต (Cement Based) ปูนซีเมนต์เป็นองค์ประกอบหลักในการผลิต คอนกรีตมวลเบาแต่เนื่องจากในกระบวนการผลิตนั้นจะต้องใช้ความร้อนในการเผาสูง โดยใช้ความ ร้อนในการเผาอยู่ที่ประมาณ 1500 องศาเซลเซียส ซึ่งทาให้สิ้นเปลืองพลังงาน และก่อให้เกิดมลพิษต่อ สิ่งแวดล้อม ในปัจจุบันได้มีการนาวัสดุปอซโซลานมาผสมกับปูนขาวมาใช้แทนปูนซีเมนต์ ซึ่งปูนขาว จะใช้พลังงานในการเผาที่ต่ากว่าและเกิดมลพิษน้อยกว่า ส่วนวัสดุปอซโซลานส่วนใหญ่เป็นวัสดุเหลือ ใช้ซึ่งการนาปูนขาวและวัสดุปอซโซลานมาใช้จะเป็นการลดการใช้พลังงานและเป็นการกาจัดวัสดุ เหลือใช้ให้เกิดประโยชน์ อีกทั้งยังเป็นการลดต้นทุนในการใช้ปูนซีเมนต์ สมบัติของคอนกรีตมวลเบา ทั้ง 2 กลุ่มนี้ คุณภาพจะแตกต่างกัน คอนกรีตมวลเบาที่ผลิตโดยไม่ผ่านกระบวนการอบไอน้าภายใต้ ความดันสูงมีอัตราการดูดซึมน้าสูง มีการหดตัวมาก เป็นสาเหตุให้ปูนฉาบแตกร้าวได้ง่าย และไม่ค่อย แข็งแรง ต้องบ่มให้ได้อายุจึงจะใช้งาน และปูนก่อและปูนฉาบที่ผลิตขึ้นเฉพาะสาหรับคอนกรีตมวล


2 เบาเท่านั้น แต่ใช้ปริมาณหนาเพียง 2-3 มม . และปูนฉาบหนาเพียง 0.5-1.0 ซม . เท่านั้น ในปัจจุบันมี งานวิจัยหลายงานที่ได้ศึกษาหาวิธีการที่จะทาให้ราคาคอนกรีตมวลเบามีราคาที่ถูกลงโดยการ ศึกษาวิจัย การนาวัสดุเหลือใช้ที่สามารถหาได้ในท้องถิ่นมาเป็นส่วนในการผลิต วัสดุเหล่านี้ได้แก่ ปูน ขาวและเถ้าลอยถ่านหิน [6] ซึ่งถูกนามาใช้แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 นอกจากนี้ใน ส่วนของมวลรวมนั้นเราสามารถลดน้าหนักคอนกรีตมวลเบาลงได้โดยการแทนที่ด้วยทรายที่มีความ ละเอียดสูง จึงจะช่วยทาให้คอนกรีตมวลเบาที่ผลิตได้มีน้าหนักที่เบาขึ้น ในโครงงานนี้จะทาการศึกษาสมบัติของคอนกรีตมวลเบาที่ผลิตโดยใช้วัสดุปอซโซลานคือ ปูนขาว ผสมเถ้าลอยถ่านหิน เป็นวัสดุยึดผสานแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 โดยจะทาการศึกษา อัตราส่วนผสมที่เหมาะสม จากนั้นทาการทดสอบกาลังอัด , ความหนาแน่นและคุณสมบัติการดูดซึม น้าของคอนกรีตมวลเบา

1.2 วัตถุประสงค์ของการทางานวิจัย 1.2.1 เพื่อศึกษาสมบัติของคอนกรีตมวลเบาที่ผลิตโดยใช้ ปูนขาวผสมเถ้าลอยถ่านหินแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 1.2.2 เพื่อศึกษาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมในการผลิตคอนกรีตมวลเบาที่มีการใช้เถ้าปูนขาวผสมเถ้า ลอยถ่านหินแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ผสมสารผสมเพิ่ม อะลูมิน่า และ กากของเสีย ของอะลูมิน่าและปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1

1.3 สิ่งที่คาดว่าจะได้รับ 1.3.1 เพื่อเป็นแนวทางในการลดการใช้ปูนซีเมนต์โดยการแทนที่ด้วยเถ้าลอยถ่านหินและปูนขาว 1.3.2 เป็นแนวทางผลิตคอนกรีตมวลเบาที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง

1.4 ขอบเขตของงานวิจัย 1.4.1 ศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมของปูนขาวผสมเถ้าลอยในอัตราส่วน 35:65 และปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 ในปริมาณร้อยละ 0, 25, 50 และ 75 จากนั้นมีการเติมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ในปริมาณ ร้อยละ 0.5 และกากของเสียของอะลูมิน่าในปริมาณร้อยละ 20


3 1.4.2 ศึกษาสมบัติด้านกาลังรับแรงอัด ความหนาแน่นและคุณสมบัติการดูดซึมน้า ของคอนกรีตมวล เบาที่ใช้ปูนขาว เถ้าลอยถ่านหิน ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 และอะลูมิน่าเป็นองค์ประกอบ

1.5 ตัวแปรที่มีผลต่อการวิจัย 1.5.1 ปูนซีเมนต์ที่ใช้เป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 1.5.2 น้าสะอาด 1.5.3 ความแตกต่างของอะลูมิน่าบริสุทธิ์ ปริมาณที่ใช้ร้อยละ 0.5 กับ กากของเสียของอะลูมิน่าปริมาณ ที่ใช้ร้อยละ 20


บทที่ 2 ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2.1 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง ความเป็นมาของปูนซีเมนต์ในประเทศไทย พบว่า ไทยเริ่มผลิตปูนซีเมนต์ใช้เองภายในประเทศครั้ง แรกในปี พ.ศ. 2456 ด้วยพระราชประสงค์ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว (รัชกาลที่ 6) เพื่อให้ สามารถผลิตปูนซีเมนต์ขึ้นใช้เองภายในประเทศ ลดการนาเข้าปูนซีเมนต์จากต่างประเทศ จัดสรรการ ใช้ทรัพยากรในประเทศอย่างคุ้มค่า และช่วยนาประเทศไปสู่ความเจริญก้าวหน้าในอนาคต จึงทาให้มี การผลิตปูนซีเมนต์ใช้มาจวบจนถึงปัจจุบัน [1]

2.1.1 ความหมายของปูนซีเมนต์ ปูนซีเมนต์ ( Cement) เป็นคาที่มาจากภาษาละติน ( Latin) หมายถึง สารที่สามารถยืดหรือประสาน ของแข็งหรือมวลรวม เช่น หินหรือกรวด และทราย ให้แข็งติดเป็นชิ้นเดียวกัน นิยมใช้ในงานก่อสร้าง เป็นหลัก โดยมีการนาปูนซีเมนต์ไปใช้งาน ทั้งในรูปแบบของมอร์ต้าร์ มอร์ตาร์ และคอนกรีต [1] 1) ซีเมนต์เพสต์ (Cement Paste) คือ ส่วนผสมของปูนซีเมนต์ กับ น้าและอาจมีสารผสมเพิ่มหรือ น้ายาผสมคอนกรีตด้วย 2) มอร์ตาร์ (Mortar) ส่วนผสมของ มอร์ต้าร์ กับ ทราย 3) คอนกรีต (Concrete) คือ ส่วนผสมของมอร์ตาร์ กับ หินหรือกรวด วัตถุที่เรียกว่าปูนซีเมนต์หมายถึง สารประกอบอย่างหนึ่งมีลักษณะเป็นผงที่บดละเอียดซึ่งเมื่อได้ผสม กับน้าตามอัตราส่วนที่พอดีแล้วทิ้งไว้ระยะหนึ่งจะแข็งตัว โดยมนุษย์ในสมัยโบราณได้ค้นพบว่าเมื่อ เอาหินบางชนิดมาทาการเผาจนสลายเป็นผงแล้วบดให้ละเอียดแล้วนามาผสมน้าทิ้งไว้ชั่วเวลาหนึ่ง ก็ จะได้ผลผลิตที่แข็งเป็นก้อน เป็นรูปร่างตามต้องการปูนซีเมนต์ ในปัจจุบันปูนซีเมนต์ทาจากวัตถุดิบที่ มีธาตุอะลูมินั่ม หรือซิลิก้า ซึ่งได้แก่ ดินดา ดินขาว หรือ ศิลาแลง ซึ่งมีธาตุเหล็กมาผสมเข้าด้วยกัน

2.1.2 ชนิดของปูนซีเมนต์ 2.1.2.1 ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (Portland cement) วัตถุชนิดนี้พบครั้งแรกที่เมืองปอร์ตแลนด์ ในประเทศอังกฤษ ปูนซีเมนต์แลนด์ประกอบด้วย หินปูน (Limestone) และดินเหนียว (Clay) เป็นส่วนใหญ่นอกจากนี้ก็มีเหล็กออกไซด์ (Fe2O3) และโคโลไมต์


5

(MgCo3) เป็นจานวนเล็กน้อย ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาในบ้านเราที่ใช้กันทั่วไป (ตราเสือ ตรา ช้าง ตรางูเห่า ) ปกติจะมีสีเทาแกมเขียว (Greenish gray) และมันน้าหนักประมาณ 92 ปอนด์/ฟุต3 เมื่อ เผาวัตถุดิบของปูนซีเมนต์ซึ่งได้แก่สารออกไซด์ของธาตุแคลเซียมซิลิกอน อลูมิเนียม และ เหล็ก สาร เหล่านี้จะทาปฏิกิริยากันทางเคมีและรวมตัวกันเป็นสารประกอบอยู่ในปูนเม็ด ในรูปของผลึกที่ ละเอียดมาก [1] สารประกอบที่สาคัญของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ [1] ชื่อของสารประกอบ ไตรแคลเซียม ซิลิเกต ไดแคลเซียม ซิลิเกต ไตรแคลเซียม อะลูมิเนต เตตตราแคลเซียม อะลูมิโน เฟอไรต์ C3S C2S C3A C4AF

ส่วนประกอบทางเคมี 3 CaO. SiO2 2 CaO. SiO2 3 CaO. Al2O3 4 CaO. Al2O3. Fe2O3

ชื่อย่อ C3S C2S C3A C4AF

ทาให้ปูนซีเมนต์มีกาลังรับแรงได้เร็วภายใน 14 วัน ทาให้ปูนซีเมนต์มีกาลังรับแรงได้ช้า ความร้อนเกิดขึ้นบ่อย ทาให้ปูนซีเมนต์เกิดปฏิกิริยาเริ่มแข็งตัวเกิดความร้อนสูง มีกาลังรับแรงเร็ว มีผลน้อย ให้ความแข็งแรงเล็กน้อยเติมเข้าไปเพื่อลดความร้อนที่เกิดขึ้น

รูปที่ 2.1 การพัฒนากาลังอัดของสารประกอบหลักในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์


6

จานวนสารประกอบที่อยู่ในปูนซีเมนต์ทาให้สมบัติของปูนซีเมนต์เปลี่ยนไป เช่น ทาให้ปูนซีเมนต์มี กาลังรับแรงเร็วหรือช้า ระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวอาจเร็วขึ้นหรือช้าลง ความร้อนทีได้จากการ ปฏิกิริยาระหว่างน้ากับปูนซีเมนต์อาจสูงหรือต่า เป็นต้น [2]

2.1.3 ปฏิกิริยาไฮเดรชั่น Hydration (Hydration of cement) การก่อตัวและการแข็งตัวของซีเมนต์ เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นขององค์ประกอบของปูนซีเมนต์ โดย ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้น 2 ลักษณะ คือ [2] 1) อาศัยสารละลาย ปูนซีเมนต์จะละลายในน้า ก่อเกิด Ions ในสารละลาย และ Ions นี้จะผสมกัน ทาให้เกิดสารประกอบใหม่ขึ้น 2) การเกิดปฏิกิริยาระหว่างของแข็ง ปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยตรงที่ผิวของของแข็ง โดยไม่จาเป็นต้อง ใช้สารละลายปฏิกิริยาประเภทนี้เรียกว่า “ Solid State Reaction” ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของ ปูนซีเมนต์จะเกิดขึ้นทั้ง 2 ลักษณะ โดยในช่วงแรกจะอาศัยสารละลาย และในช่วงต่อไปจะ เกิดปฏิกิริยาระหว่างของแข็งปูนซีเมนต์ประกอบด้วยสารประกอบหลายชนิด เมื่อ เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ผลิตภัณฑ์ที่ได้อาจเกิดปฎิกิริยาต่อไป ทาให้แตกต่างจากผลิตภัณฑ์ที่ได้ ครั้งแรก ดังนั้น ในที่นี้เราจะแยกพิจารณาปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ของสารประกอบหลักแต่ละชนิด ของปูนซีเมนต์ 2.1.3.1 ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของคัลเซียมซิลิเกต (C3S และ C2S) คัลเซียมซิลิเกต จะทาปฏิกิริยากับน้า ก่อให้เกิด”คัลเซียมซิลิเกตไฮเดรต (Calcium Silicate Hydrate หรือ 3CaO.2SiO2.3H2O หรือ C3S2H3 หรือ CSH) ที่ทาหน้าที่เป้นตัวเชื่อมประสาน และให้ความ แข็งแรง ดังสมการต่อไปนี้ [2] สมการของ C3S 2(3CaO.Sio2) + 6H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2 หรือ 2C3S + 6H2O  C3S2H3 + 3Ca(OH)2

(2.1)

สมการของ C2S 2(2CaO.Sio2) + 4H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2 หรือ 2C3S + 4H2O  C3S2H3 + 3Ca(OH)2

(2.2)


7

จากปฏิกิริยาไฮเดรชั่น จะเกิด Gel เมื่อแข็งตัวจะมีลักษณะ 2 ประการ คือ มีรูพรุนและ โครงสร้างไม่ สม่าเสมอ โดยองค์ประกอบทางเคมี CSH ขึ้นกับ อายุ อุณหภูมิ และอัตราส่วนน้าต่อปูนซีเมนต์ Ca(OH)2 ที่ได้จากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นทาให้ซีเมนต์เพลสมีสมบัติเป็นด่างมาก คือ pH ประมาณ 12.5 ซึ่ง ช่วงป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กเสริมได้อย่างดีมาก 2.1.3.2 ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของไตรคัลเซียมอลูมิเนต (C3A) ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของ C3A จะเกิดทันทีทันใด และก่อให้เกิดการแข้งตัวอย่างรวดเร็วของมอร์ต้าร์ดัง สมการต่อไปนี้ [2] สมการของ C3A 3CaO.Al2O3 + 6H2O  3CaO.Al2O3.6H2O หรือ C3A + 6H2O  C3AH6

(2.3)

ในกระบวนการบดปูนซีเมนต์ จะมีการใส่ยิปซั่มเข้าไป เพื่อหน่วงการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน C3A ไม่ให้เกิดเร็วเกินไป โดยยิปซั่มจะทาปฏิกิริยากับ C3A ทาให้เกิดชั้นของ Ettringite บนผิวของอนุภาค C3A ดังต่อไปนี้ 3CaO.Al2O3 + CaSO4.2H2O  3CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O หรือ C3A + Gypsum  Ettringite

(2.4)

ชั้นของ Ettringite ก่อให้เกิดการหน่วงการก่อตัวของ C3A และทาให้เกิดการก่อตัวในช่วงแรกนี้ขึ้นอยู่ กับปฏิกิริยาไฮเดรชันของ C3S และ C3A เป็นส่วนใหญ่ แต่ชั้นของ Ettringite ไม่ได้หยุดการ เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน กล่าวคือ เมื่อเกิด Ettringite จะเกิดแรงดันที่มาจากการเพิ่มปริมาตรของของแข็ง แรงดันนี้จะทาให้ชั้นของ Ettringite แตกออก และเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันของ C3A แต่เมื่อเกิดการแตก ตัว จะเกิด Ettringite ใหม่เข้าไปแทนที่ เป็นการหน่วงปฏิกิริยาไฮเดรชันอีกครั้งหนึ่ง ขั้นตอนจะเป็น อย่างนี้ไปจนกระทั่ง Sulphate Ions มีปริมาณไม่เพียงพอที่ก่อให้เกิด Ettringite จะเกิดปฏิกิริยาไฮเดร ชันของ C3A โดยเปลี่ยน Ettringite ไปเป็น Monosulphate


8

2.1.3.3 ปฏิกิริยาไฮเดรชันของเตตระคัลเซียมอลูมิโนเฟอร์ไรต์ (C4AF) ปฏิกิริยาไฮเดรชันของ C4AF นี้ จะเกิดช่วงต้น โดย C4AF จะทาปฏิกิริยากับยิปซั่ม และ Ca(OH)2 ก่อให้เกิดอนุภาคที่มีรูปร่างเหมือนเข็มของ Sulphoaluminate และ Sulphoferrite ดังสมการต่อไปนี้ [2] สมการของ C4AF 4CaO.Al2O3.Fe2O3 + CaSO4.2H2O + Ca(OH)2  3CaO(Al2O3.Fe2O3)3CaSO4 หรือ C4AF + Gypsum + Ca(OH)2  Sulphoaluminate และ Sulphoferrite

(2.5)

2.1.3.4 ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ และปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการ เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน ก็จะส่งผลต่อสมบัติของมอร์ต้าร์ที่แข็งตัวด้วยเช่นกัน ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการ เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน [2] 1) อายุของมอร์ต้าร์ ยกเว้นช่วง Dormant Period อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันจะมากที่สุดใน ช่วงแรก และจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปจนกระทั่งเมื่อถึงจุดๆหนึ่งปฏิกิริยาจะสิ้นสุดโดย สมบูรณ์ 2) องค์ประกอบของซีเมนต์ อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันในช่วงแรกเท่านั้นขึ้นอยู่กับ สารประกอบหลักแต่ละสาร โดยปูนซีเมนต์ที่มี C3S และ C3A มากจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็ว แต่ อัตราการเกิดปฏิกิริยาในช่วงไฮเดรชันในช่วงปลายของแต่ละสารประกอบหลักจะไม่แตกต่าง กันหนัก 3) ความละเอียดของปูนซีเมนต์ เมื่อความละเอียดของปูนซีเมนต์มากขึ้น จะทาให้พื้นที่ผิวที่ สัมผัสกับน้าได้มากขึ้น ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันในช่วงแรกสูงขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม ความละเอียดจะไม่ส่งต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันช่วงปลาย 4) อัตราส่วนน้าต่อปูนซีเมนต์ในช่วงต้น อัตราส่วนน้าต่อปูนซีเมนต์ ไม่มีผลกระทบต่ออัตราการ เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน แต่ในช่วงหลัง ถ้าส่วนผสมมีค่าอตราส่วนน้าต่อปูนซีเมนต์ลดลง อัตรา การเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันจะลดลง ส่งผลให้ทั้งอัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันโดยเฉลี่ยน และดีกรีอัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันลดลงด้วย 5) อุณหภูมิ อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันในช่วงแรกจะเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โดยมีข้อ แม้ว่าการเพิ่มอุณหภูมินี้ต้องไม่ก่อให้เกิดการแห้งตัวของมอร์ต้าร์ 6) สารผสมเพิ่ม มีด้วยกัน 2 ประเภท ได้แก่ ประเภทหน่วงปฏิกิริยาไฮเดรชั่น เช่น สารจาพวก น้าตาล กรดและเกลือของ Lignosulphonic และประเภทเร่งปฏิกิริยาไฮเดรชั่น เช่น CaCl2


9

2.1.4 การพัฒนาโครงสร้างของมอร์ต้าร์ (Development the structure of mortar) ผลจากปฏิกิริยาไฮเดรชันโดยรวมของสารประกอบทั้ง 4 นั้นจะเกิด CSH Gel และ Ettringite เคลือบอยู่ บนอนุภาคปูนซีเมนต์ และเป็นการหน่วงปฏิกิริยาไฮเดรชัน ซึ่งอธิบายการเกิด “Dormant Period” อัน เป็นช่วงเวลาที่มอร์ต้าร์ไม่ค่อยเกิดการเปลี่ยนแปลงที่ยังคงสภาพเหลวและสามารถไหลได้ในช่วง 1–2 ชั่วโมงเมื่อสิ้นสุดช่วง Dormant Period จะเข้าสู่จุดแข็งตัวเริ่มต้น (Intial Set) โดย CSH ที่เคลือบอยู่บน อนุภาคปูนซีเมนต์จะเกิดการแตกออกด้วยแรงดัน Osmotic ซึ่งแรงดันนี้เกิดจากความแตกต่างระหว่าง ความเข้มข้นของอิออนในสารละลายที่อยู่ระหว่าง Gel กับอนุภาคปูนซีเมนต์ และอิออนในสารละลาย ที่อยู่รอบๆ CSH ทาให้เกิดการทาปฏิกิริยาไฮเดรชันต่อไป ปริมาตรของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาไฮ เดรชัน จะมีขนาดใหญ่กว่า 2 เท่าของปูนซีเมนต์ก่อนทาปฏิกิริยาและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาไฮเดรชัน นี้จะเข้าไปอุดในช่องว่างระหว่างอนุภาคปูนซีเมนต์ทีละน้อย จนเกิดผิวสัมผัสระหว่างอนุภาค ปูนซีเมนต์ ทาให้เกิดการก่อตัวของมอร์ต้าร์ เมื่อเวลาผ่านไปความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์จาก ปฏิกิริยาไฮเดรชันจะมากขึ้น ทาให้เกิดจุดเชื่อมมากขึ้น จนถึงอนุภาคปูนซีเมนต์ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ และกลายเป็นของแข็งในที่สุด ซึ่งว่าเข้าสู่จุดแข็งตัวสุดท้าย (Final Set) [2]

2.1.5 ปูนขาว (Lime) เป็นแคลเซียมออกไซด์ CaO ทามาจากหินปูน (lime stone) ซึ่งมีส่วนประกอบส่วนใหญ่เป็นแคลเซียม คาร์บอเนต CaCO3 ปูนขาวเป็นวัสดุก่อสร้างที่สาคัญอย่างหนึ่งที่ใช้ในการผสมปูนก่อ ผสมทาปูนฉาบ โดยใช้ผสมคอนกรีตเพื่อให้เนื้อคอนกรีตแน่น ปูนขาวมีลักษณะทางเคมีไม่แตกต่างจากปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ธรรมดามากนัก มีเพียงสมบัติของสีเท่านั้นที่เป็นตัวแตกต่างที่เด่นชัดที่สุด และราคาที่แพง กว่าปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาอยู่พอสมควร ดังนั้นส่วนใหญ่จึงนาปูนขาวมาใช้ในงานตกแต่ง ด้านสถาปัตยกรรมมากกว่า เช่น งานหินขัด งานหินล้าง งานกรวดล้าง และงานทรายล้าง ด้วยสมบัติ การยึดเกาะที่ดี และมีความแข็งแกร่งในตัว สามารถผสมกับสีฝุ่นได้ โดยไม่เกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับ เนื้อปูนซีเมนต์ จึงไม่เหมาะนักที่จะนาไปใช้เป็นคอนกรีตโครงสร้างของอาคาร ทั้งนี้เพราะมีราคาที่สูง กว่าปูนซีเมนต์ธรรมดานั่นเอง [3]


10

2.1.5.1 ชนิดของปูนขาวที่ใช้ในงานก่อสร้าง 1) ปูนขาวธรรมชาติ (quick lime) มีลักษณะเป็นก้อนๆ แต่อาจบดให้เป็นผงได้ เป็นปูนขาวที่เอาออกมาจากเตาเผาโดยไม่ คัดเลือก มีสมบัติในการยึดเหนี่ยวดี แต่มีการหดตัวมาก เวลาใช้ต้องผสมกับทราย ปูนขาว ชนิดนี้โดยมากจะใช้กับการก่ออิฐเป็นกาแพงที่ไม่รับน้าหนักมาก 2) ปูนขาวตกแต่ง (finishing lime) เป็นปูนขาวธรรมดาแต่นามาบดให้ละเอียดอย่างดี โดยให้มีวัตถุอื่นๆเจือปนน้อยที่สุดบริสุทธิ์ และละเอียดมาก ใช้ในงานที่เน้นคุณภาพ เช่น งานฉาบปูนชั้นดี ปูนขาวชนิดนี้มีสมบัติในการ ยึดเหนี่ยวดีมาก 3) ปูนขาวไฮเดรต (hydrate lime) เป็นปูนขาวที่ผสมหรือถูกน้าแล้ว โดยเอาน้าผสมกับปูนขาวธรรมดา เมื่อเผาหินปูนเสร็จ ออกมาเป็นปูนขาวนั้น ยังคงมีความเป็นก้อนๆ ขนาดเท่ากับหินปูนที่ใส่เข้าไปเผา หลังจากที่ ออกจากเตาขณะร้อนอยู่ เมื่อฉีดน้าจะแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ แล้วจึงนามาร่อนเอาส่วนที่ ละเอียด ปูนขาวชนิดนี้เมื่อซื้อมาก็สามารถนาไปผสมกับน้าแล้วใช้ได้ทันที โดยไม่ต้องหมัก ก่อน 4) ปูนขาวไฮดรอลิก (hydraulic lime) เป็นปูนขาวที่ได้มาจากการเผาหินปูนซึ่งมีซิลิกาและดินเหนียว ไอออนออกไซด์และธาตุต่างๆ บางชนิด ซึ่งเมื่อเผาแล้วจะเกิดเป็นวัตถุผสมซึ่งมีลักษณะคล้ายปูนซีเมนต์ ความร้อนในการเผา จะไล่คาร์บอนไดออกไซด์ออกจากหินปูน ในการหมักปูนมักจะทามาจากโรงงาน เมื่อออก จากเตาใหม่ๆ ร้อนๆ จะใช้น้าพ่นเป็นละอองไปที่ปูนขาวที่เผาแล้ว จะทาให้ปูนขาวแตก ละเอียดเป็นชิ้นเล็กๆ เป็นผง แล้วจึงนาไปร่อนด้วยตะแกรงร่อนอย่างละเอียดอีกทีหนึ่ง ใน การนาปูนขาวมาใช้ในงานก่ออิฐหรือฉาบปูน จะต้องให้ปูนขาวดูดน้าจนอิ่มตัวเสียก่อนและ ทาให้เม็ดปูนขาวละลาย จะทาให้เกิดความเหนียวเพิ่มขึ้นและผสมง่ายขึ้น การใช้ปูนขาวผสม ปูนก่อซึ่งประกอบด้วยปูนซีเมนต์และทรายนั้น ปูนขาวจะเป็นตัวช่วยให้ส่วนผสมของปูน ฉาบแข็วตัวช้า ทาให้สามารถทางานฉาบ แต่งผิวได้สะดวก วิธีที่ทากันโดยทั่วไปในการผสม ปูนก่อหรือปูนฉาบก็คือการนาปูนขาวมาผสมกับทรายตามส่วนที่ต้องการ แล้วก่อขึ้นเป็นกอง เจาะส่วนบนเป็นแอ่ง แล้วเทน้าลงไป ทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง น้าจะค่อยๆซึมเข้าไปในกอง ปูนขาว จะดูดน้าเข้าไปจนอิ่มตัว ซึ่งทาให้เม็ดเล็กๆของปูนขาวละลาย ทาให้มีความเหนียวดียิ่งขึ้น


11

2.1.5.2 Hydrate Lime and Quick Lime ปูนสุกรวมกับน้าทาให้เกิดปฏิกิริยา Hydrations กลายเป็นปูนขาว จาแนกได้ 3 ประเภท คือ 1) Hydrate high – Calcium Lime, Ca(OH)2 2) Normal hydrate or Monohydrate Dolomitic Lime, Ca(OH)2 + MgO 3) Predure or Dihydrate Dolomitic Lime, Ca(OH)2 + Mg(OH)2 ขนาดอนุภาคของปูนขาวจะมีขนาดเล็กมาก โดยทั่วไปจะมีขนาดประมาณ 1 ใน 10 เท่า ของขนาด อนุภาคของปูนซีเมนต์ ปูนขาวประเภท Hydrate Lime จะนิยมใช้กันกว้างกว่าประเภท Quick Lime ทั้งนี้เป็นเพราะ Hydrate Lime เมื่อทาปฎิกิริยากับน้าจะคายความร้อนออกมาน้อยกว่า มีฤทธิ์ในการกัด กร่อนเครื่องจักร และเป็นอันตรายต่อผู้ใช้น้อยกว่า Quick Lime ส่วนรายละเอียดของสมบัติ และ สารประกอบของปูนขาวแต่ละชนิด [3]

2.1.4 วัสดุปอซโซลาน (Pozzolanie Materials) การศึกษาวัสดุศาสตร์ที่ เกี่ยวข้องกับงานคอนกรีต ( Concrete technology) ได้เจริญก้าวหน้าไปอย่าง รวดเร็วมากในศตวรรษนี้ โดยมีงานวิจัยและพัฒนาวัสดุผสมคอนกรีตประเภทอื่น ๆ ซึ่งมีวัตถุประสงค์ ที่สาคัญคือ ต้องการปรับปรุงสมบัติต่าง ๆ ของคอนกรีตให้ดีขึ้น ทั้งคอนกรีตที่อยู่ในสภาพเหลว เช่น เพิ่มความสามารถเทได้ และคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว เช่นเร่งกาลังอัดช่วงต้น เป็นต้น อีกทั้งเป็นการช่วย นาของเสีย (Waste) มาใช้เพื่อช่วยขจัดปัญหาเรื่องมลภาวะ และสิ่งที่สาคัญคือ ต้องการให้ได้คอนกรีต ที่มีความทนทาน รวมทั้งต้องการให้ได้คอนกรีตที่มีราคาเหมาะสมด้วย โดยได้มีการนาวัสดุอื่น ๆ มา ผสมวัสดุที่นามาใช้กันอย่างแพร่หลายก็คือ วัสดุปอซโซลาน ได้แก่ [4] 1) 2) 3) 4)

เถ้าถ่านหิน (Pulverized Fuel Ash ; PFA) ตะกรันเหล็ก (Ground Granular Blast Furnace Slag ; GGBS) ผงฝุ่นซิลิกา (Microsilica ; MS หรือ Silica Fume ; SF) เถ้าแกลบ (Rice Husk Ash)

2.1.4.1 เถ้าถ่านหิน (Pulverized Fuel Ash) เถ้าถ่านหินเป็นของแข็งเม็ดกลมมีความละเอียด ซึ่งลอยขึ้นมาพร้อมกับอากาศที่ร้อน ที่เกิดจากการเผา ไหม้ของถ่านหินที่บดละเอียด (Pulverized Coal) ในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า และจะถูกจับด้วยเครื่อง ดักจับ (Precipitator) หลังจากนั้นจะถูกส่งต่อไปยังถังเก็บ ซึ่งถ่านหินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงนี้ประกอบไป


12

ด้วย สารประกอบคาร์บอนและแร่ธาตุอื่น ๆ เช่น ดินดาน ดินเหนียว ซัลไฟด์ และคาร์บอเนต เมื่อถูก เผาที่อุณหภูมิสูงในเตาเผา สมบัติของสาร ประกอบต่าง ๆ ในถ่านหินจะเปลี่ยนไป ทั้งทางด้านกายภาพ และด้านเคมี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในเตาเผา รวมทั้งวิธีการที่ทาให้เย็นตัวของเถ้าลอย ซึ่งเถ้าลอยนี้ ส่วนใหญ่เป็นออกไซด์ของซิลิกา และอะลูมินา ประโยชน์ของเถ้าถ่านหินคือ ช่วยปรับปรุงความสามารถเทได้ของคอนกรีต ลดการเยิ้ม ( Bleeding) และแนวโน้มการแยกตัวของคอนกรีต อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นช้า ดังนั้นความร้อนจาก ปฏิกิริยาจะลดลง เพิ่มกาลังอัดของคอนกรีตที่อายุมากกว่า 28 วัน เพิ่มความทนทานของคอนกรีต ด้วย เหตุผล 2 ประการคือ ปริมาณน้าที่ใช้จะลดลงเมื่อต้องการความสามารถเทได้ที่เท่ากัน ปฏิกิริยา ระหว่างเถ้าลอยกับ Ca(OH)2 ทาให้ช่องว่างในเนื้อคอนกรีตลดลง [4] 2.1.4.2 ตะกรันเหล็ก (Ground Granular Blast Furnace Slag) ตะกรันเหล็กเป็นของเหลือ (by-product) ของกระบวนการผลิตเหล็กโดยใช้เตาหลอม ตะกรันที่เกิดขึ้น เป็นผลจากการหลอมตัวของแคลเซียมออกไซด์จากหินปูน กับซิลิกอนและอลูมิน่าจากแท่งเหล็กและ ถ่านโค้ก ( Coke) ตะกรันเหล็กที่หลอมจะลอยอยู่ ด้านบนของบ้า หลอม จะถูกทาให้เย็นตัวอย่าง รวดเร็วโดยการเทน้าหรือใช้น้าฉีดทันที ผลก็คือ ตะกรันเหล็กส่วนใหญ่จะกลายเป็นเม็ดแก้วกลมที่มี องค์ประกอบทางเคมีที่ค่อน ข้างแน่นอน หลังจากนั้นจะผ่านขบวนการระเหยน้าออก และทาการบด เช่นเดียวกับการบดปูนซีเมนต์ โดยไม่มีการเติมวัสดุอื่นเข้าไป สุดท้ายจะทาการตรวจสอบคุณภาพเพื่อ ดูความสม่าเสมอขององค์ประกอบทางเคมี ประโยชน์ของตะกรันเหล็ก เนื่องจากปฏิกิริยาของคอนกรีตที่ผสมด้วยตะกรันเหล็กจะช้ากว่าคอนกรีต ทั่วไป ส่งผลให้ความร้อนจากปฏิกิริยาต่า ทาให้เหมาะที่จะใช้ในงานโครงสร้างที่มีปัญหาการแตกร้าว เนื่องจากความร้อน เช่น ฐานรากแผ่ขนาดใหญ่ และเขื่อนเป็นต้น คอนกรีตมีความทนทานต่อซัลเฟต , น้าทะเล และสารเคมีต่าง ๆ ลดปฏิกิริยา Alkali-Aggregate Reaction (AAR) ในคอนกรีตที่ใช้หินที่ทา ปฏิกิริยาอัลคาไลน์ในปูน ทาให้คอนกรีตมีเนื้อแน่น มีความต้านทานการซึมผ่านของน้าได้ดี ( Low Permeability) ทาให้เหมาะที่จะใช้ในงาน สระว่ายน้าและถังเก็บน้า เป็นต้น เพิ่มกาลังอัดและกาลังดัด (Flexural Strength) ของคอนกรีตที่มีอายุมากกว่า 28 วัน [4] 2.1.4.3 ซิลิกาฟูม (Silica fume) ซิลิกาฟูม (silica fume) หรือไมโครซิลิกา ( microsilica) เป็นชื่อเรียกวัสดุผสมเพิ่มชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นผล พลอยได้ของการผลิตซิลิกอนเมททัลและเฟอร์โรซิลิกอนอัลลอยด์เป็น กระบวนการรีดักชั่นจากค วอร์ด (quartz) ที่บริสุทธิ์ไปเป็นซิลิกอนโดยวิธี electric arc ที่อุณหภูมิสูงถึง 2,000 ˚c ทาให้เกิดไอ


13

(fume) ของ SiO2 ซึ่งต่อมาจะทาปฏิกิริยากับออกซิเจนและกลั่นตัวที่อุณหภูมิต่าได้เป็นอนุภาคของซิลิ กาขนาดเล็กมากที่ไม่เป็นผลึก ซิลิกาฟูมจะถูกดักจับในตัวดักจับเพื่อบรรจุใส่ถุงไว้ ประโยชน์ของซิลิกาฟูมคือ ลดการเยิ้ม ( Bleeding) และการแยกตัวของคอนกรีตสด เพิ่มกาลังอัด ของ คอนกรีตทั้งในระยะสั้นและระยะยาว เพิ่มความหนาแน่น ทาให้คอนกรีตมีเนื้อแน่นมาก ส่งผลให้มี ความทนทานสูง การซึมผ่านน้าและอากาศเป็นไปได้ยาก [4] 2.1.4.4 เถ้าแกลบ (Rice Husk Ash) เถ้าแกลบเกิดจากการเผาเปลือกข้าวที่มาจากกระบวนการสีข้าวในโรงสี เถ้าแกลบมีซิลิกา ( Silica, SiO2) เป็นองค์ประกอบประมาณ ร้อยละ 70-90 และเถ้าแกลบมีความพรุน ( porosity) มาก น้าหนักเบา มีพื้นที่ผิวมาก มีสมบัติดูดซับ (absorbent) ดีอีกทั้งมีสมบัติเป็นฉนวนด้วย ประโยชน์ของเถ้าแกลบ ด้วยเถ้าแกลบมีราคาถูกและหาง่าย หลายอุตสาหกรรมจึงนาเถ้าแกลบไปใช้ ประโยชน์ เช่น อุตสาหกรรมโลหะ ( Steel Industry) การผลิตแผ่นเหล็กกล้าคุณภาพสูงด้วย กระบวนการหล่อโลหะแบบต่อเนื่อง ( continuous casting) โรงงานบางแห่งจะนาเถ้าแกลบมาโรยลง บนผิวหน้าแอ่งรับน้าโลหะ ( tundish) เพื่อป้องกันการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของเหล็ก และเพื่อให้เหล็ก แข็งตัวอย่างสม่าเสมอ เพราะเถ้าแกลบมีสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่ดี และมีจุดหลอมเหลวสูง อุตสาหกรรมซีเมนต์และคอนกรีต ( Cement and Concrete) การใช้เถ้าแกลบในอุตสาหกรรมมี วัตถุประสงค์หลัก 2 อย่างคือ 1.ใช้ทดแทนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ( Portland) เพื่อลดต้นทุนในการ ผลิตอิฐก่อสร้างราคาถูก 2.ใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตคอนกรีตความแข็งแรงสูง ( high strength concrete) วัสดุก่อสร้างน้าหนักเบา ( Lightweight Construction Materials) ด้วยเหตุที่เถ้าแกลบมีสมบัติ เป็นฉนวนกันความร้อน ดังนั้นประเทศที่กาลังพัฒนาหลายประเทศจึงนาเถ้าแกลบมาใช้ผลิตฝ้ากัน ความร้อนน้าหนักเบา และอุตสาหกรรมการผลิตอิฐทนไฟ ( Refractory Bricks) การที่เถ้าแกลบมี สมบัติเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี และมีจุดหลอมเหลวสูง ดังนั้นจึงมีการนาเถ้าแกลบมาใช้ผลิตอิฐทน ไฟ หรืออิฐทนความร้อนสูง [4]

2.1.5 คอนกรีตมวลเบา คอนกรีตและผลิตภัณฑ์จากคอนกรีต เป็นวัสดุก่อสร้างหลักที่สาคัญและใช้มากที่สุด เนื่องจากมีราคา ถูกที่สุด และรับกาลัง ได้มากกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุก่อสร้างชนิดอื่นๆที่มีอยู่ อาคารหนึ่งหลังจะ ประกอบไปด้วยโครงสร้าง ได้แก่ เสา คาน ซึ่งต้องใช้ คอนกรีตและ พื้นและผนัง ซึ่งอาจจะใช้วัสดุอื่น นอกจากคอนกรีต ได้แต่ส่วนใหญ่ก็ยังนิยมใช้ผลิตภัณฑ์จากคอนกรีต และเมื่อ อาคารขนาดใหญ่มีมาก


14

ขึ้น ค่าก่อสร้างก็มากขึ้นตาม เนื่องด้วย น้าหนักของอาคารที่มากขึ้นตามปริมาณของคอนกรีต ปัจจุบัน จึง มีการหันมาใช้วัสดุมวลเบาทดแทนซึ่งมีน้าหนักเบากว่าคอนกรีต ร้อยละ 30-60 ในส่วนที่ไม่ต้องรับ น้าหนักหลักของอาคาร ทาให้ สามารถลดน้าหนักของอาคารและค่าก่อสร้างลดลงอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ จึงมีการพัฒนาคอนกรีตมวลเบาเพื่อมาทดแทน คอนกรีตมาตรฐาน คอนกรีตมวลเบามีการค้นคว้าใน แถบยุโรปเมื่อ พ.ศ. 2466 และมีการผลิตเพื่อจาหน่ายเมื่อปี พ.ศ. 2473 เนื่องจากสมบัติที่เด่นในตัว แบ่ง จากการผลิตคือ [5] คอนกรีตมวลเบาที่ไม่ผ่านการอบไอน้าภายใต้ความดันสูง (Non-Autoclaved System) 1) ใช้วัสดุเบากว่ามาทดแทน เช่น ขี้เลื่อย ขี้เถ้า ชานอ้อย หรือเม็ดโฟมทาให้คอนกรีตมีน้าหนัก เบาขึ้น 2) ใช้สารเคมี (Circular Lightweight Concrete) เพื่อทาให้เนื้อคอนกรีตฟู และทิ้งให้แข็งตัว คอนกรีตมวลเบาที่ผ่านการอบไอน้าภายใต้ความดันสูง (Autoclaved System) แบ่งออกตามวัตถุดิบที่ใช้ในกระบวนการผลิตซึ่งต้องมีองค์ประกอบทางเคมี CaO ซึ่งต้องมีไม่น้อยกว่า ร้อยละ 22 ต่อน้าหนักหน่วยของการออกแบบการผสมซึ่ง CaO เป็นตัวแปรที่สาคัญมากของคอนกรีต มวลเบามีวัตถุดิบอยู่ 2 ประเภท ที่ใช้ในกระบวนการผลิต ประเภทที่ 1 Lime Base วัตถุดิบหลักคือปูน ขาว การใช้ปูนขาว ในการผลิตนั้นจะไม่สามารถควบคุมคุณภาพในการผลิตได้ ประเภทที่ 2 Cement Base ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประเภท 1 เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต นอกจะช่วยให้คอนกรีตมี คุณภาพได้มาตรฐานสม่าเสมอแล้ว ยังช่วยให้เกิดการตกผลึกของ (Calcium Silicate) ในเนื้อคอนกรีต ทาให้คอนกรีตแข็งแกร่ง ทนทาน และในการผลิตยังใช้วัสดุผสมเพิ่มมาเป็นวัสดุผสานในตัวอีกด้วย 2.1.5.1 คอนกรีตมวลเบาที่นิยมใช้สามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภท คอนกรีตที่มีส่วนผสมของวัสดุที่มีน้าหนักเบา (Lightweight Aggregate Concrete) ได้แก่ การใช้วัสดุ ที่มีน้าหนักเบาทดแทนหินเพื่อลดน้าหนักของคอนกรีตลง หินเบาจะมีลักษณะที่เป็น รูพรุน มีฟองอากาศอยู่ในตัวจานวนมากจึงมีน้าหนักเบา คอนกรีตเบาที่ได้จากวิธีนี้จะมีน้าหนัก ประมาณ 1,000 - 1,600 กก. /ลบ.ม. แต่ก็มีผลเสียคือมีราคาแพงกว่าคอนกรีตธรรมดามาก ทาให้ไม่เป็น ที่นิยม คอนกรีตที่มีฟองอากาศ (Foam and Aerated Concrete) โดยทาให้เนื้อคอนกรีตพรุนด้วยการเพิ่มฟองอากาศในเนื้อคอนกรีตจากปฎิกิริยาเคมี เป็นวิธีที่ต้อง อาศัยเครื่องมืออุปกรณ์และกรรมวิธีทางเคมี ซึ่งอาจแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ 1) ระบบอบไอน้าแรงดันสูง (Autoclaved Aerated Concrete) ฟองอากาศถูกสร้างขึ้นในเนื้อคอนกรีตหรือมอร์ต้าโดยใช้ผงอลูมิเนียมทาปฏิกิริยากับ แคลเซียมและอัลคาไลค์ ในคอนกรีต ฟองอากาศจะเกิดขั้นเมื่อทาการบ่มโดยไอน้าที่ 180


15

องศาเซลเซียสภายใต้ความดัน ดังนั้นระบบนี้จะใช้ผลิตในโรงงานเท่านั้นและเครื่องจักรที่ใช้ ในการผลิตต้องใช้เงินลงทุนสูง 2) ใช้โฟมเป็นส่วนผสม (Cellular Lightweight Concrete or Foam Concrete) คอนกรีตหรือมอร์ต้าที่มีอากาศอยู่ในเนื้อมากกว่าร้อยละ 25 ซึ่งการเพิ่มปริมาณอากาศสามารถ ทาได้ด้วยการ ผสมฟองโฟมที่คล้ายจากเครื่องมือดับเพลิง แล้วนาโฟมนี้ไปผสมคอนกรีต ทันที หรือใส่สารเกิดฟองลงไป ในส่วนผสมคอนกรีตแล้วตีเนื้อคอนกรีตด้วยเครื่องผสมแรง เฉือนสูงเพื่อให้เกิดฟอง ฟองอากาศที่ได้จะเป็น เม็ดกลมขนาดเล็กมาก เส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ 0.3-1 มม. ซึ่งจะมีความมั่นคง แข็งแรงจนคอนกรีตก่อตัว ( Time of Setting) จึงได้ โพรงอากาศขนาดเล็กภายใน ดังนั้นคอนกรีตมวลเบา ที่ได้จากเทคโนโลยี จึงมี สมบัติ เช่นเดียวกับคอนกรีตปกติแต่กาลังน้อยกว่าตามปริมาณฟองอากาศที่ใส่ลงไปโพรงอากาศ แบบปิด ไม่ต่อเนื่องในมวลคอนกรีต ก่อให้เกิดผลดี คือ น้าหนักเบา ป้องกันความร้อน ป้องกันเสียง และทนไฟได้ดี กว่าคอนกรีตปกติ ดังนั้นคอนกรีตมวลเบา CLC จึงเหมาะที่จะ นามาใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง เช่น ผนังหรือกาแพงอาคาร เทพื้นทับหน้า รั้วสาเร็จรูป ผนัง สาเร็จรูป (Precast Wall & Panel) เป็นต้น 2.1.5.2 วิธีการผลิตคอนกรีตมวลเบาระบบเซลลูล่า (Cellular Lightweight Concrete) Cellular Lightweight Concrete คือ คอนกรีตที่มีโพรงอากาศ ผลิตจากปูนต์ซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ , ทราย, น้า (Mortar) และฟองโฟม ส่วนผสมฟองอากาศที่เกิดขึ้นนี้ได้จากเครื่องผลิตฟองโฟม (Foam 3 Generator) คอนกรีตธรรมดามีค่าความหนาแน่นประมาณ 2400 ถึง 2600 กก./ ม. เมื่อลดการใช้หินซึ่ง เป็นวัสดุมวลรวมหยาบ (Coarse Aggregate) และแทนที่ด้วยฟองโฟม ค่าความหนาแน่นของคอนกรีต ลดลงเหลือ 1800 ถึง 300 กก./ม. 3 นอกจากนี้ ค่าความหนาแน่น ( Density) และค่ากาลังรับแรงอัด (Compressive Strength) ยังสามารถกาหนดได้ ขึ้นอยู่กับการออกแบบส่วนผสม ( Designing and Proportioning Concrete Mixtures) เพื่อนาไปประยุกต์ใช้งานตามวัตถุประสงค์ต่างๆ ทาให้ประหยัด ต้นทุนในการก่อสร้าง เนื่องจาก ปริมาตรของคอนกรีตเพิ่มขึ้น ( Volume) สาเหตุมาจากฟองอากาศเข้า ไปแทรกตัวอยู่ระหว่าง ปูนต์ซิเมนต์ ทราย และ น้า คอนกรีตมวลเบาแบบเซลลูล่า ไม่ต้องทาให้แน่น ด้วยการกระทุ้งหรือใช้เครื่องสั่นคอนกรีต (Vibrator) เนื่องจากคอนกรีตชนิดนี้มีความเหลวมาก ( Flow Concrete) มีค่าเฉลี่ยเส้นผ่านศูนย์กลางทั้ง 2 แนว มากกว่า 500 มม. ซึ่งเป็นการช่วยลดเวลาการทางาน อีกระดับหนึ่ง จากข้อจากัดของคอนกรีตมวลเบาระบบ Autoclaved Aerated Concrete (AAC) ซึ่งต้อง มีกระบวนการผลิตที่ผ่านการอบด้วยไอน้าความดันสูง ดังนั้นจะมีข้อจากัดในเรื่องราคา และการขนส่ง อีกทั้งเกิดความยุ่งยากในกรณีต้องการให้ผลิตออกมาเป็นรูปร่าง ( Shape) ขนาด (Dimension) ตามที่ ต้องการ (Made to order) ดังนั้นคอนกรีตมวลเบาระบบ Cellular Lightweight Concrete (CLC) จึงมี


16

ความสะดวกมากกว่า เพราะในสมบัติที่เหมือนกัน กรรมวิธีในการผลิตใกล้เคียงกับ การผลิตคอนกรีต ธรรมดา ดังนั้นสามารถแก้ปัญหาเรื่องราคา และการนาไปใช้หล่อเพื่อให้ได้รูปร่างผลิตภัณฑ์ตามที่ ต้องการได้ง่ายกว่า

2.1.6 อะลูมิน่า (Alumina) อะลูมิเนียมออกไซด์ ( Aluminum oxide, Al2O3 ) เป็นสารประกอบเคมีของอะลูมิเนียมและ ออกซิเจน ในทางเซรามิก วัสดุศาสตร์และเหมืองเรียกว่าอะลูมิน่า ( Alumina) อะลูมิเนียมออกไซด์ เป็น ส่วนประกอบหลักของแร่บอกไซต์ ( Bauxite) หรือแร่ อะลูมิเนียม ในอุตสาหกรรมบอกไซต์ถูกทาให้ บริสุทธ์เป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ โดย กระบวนการไบเออร์ ( Bayer process) และเปลี่ยนเป็นโลหะ อะลูมิเนียมโดย กระบวนการฮอลล์-ฮีรูลต์ ( Hall-Heroult process) บอกไซต์ที่ไม่บริสุทธ์จะ ประกอบด้วย Al2O3 + Fe2O3 + SiO2 โดยกระบวนการไบเออร์ [6] ดังสมการที่ 2.7 Al2O3 + 3H2O + 2NaOH -- (heated) --> 2NaAl (OH)4

(2.7)

Fe2O3 ไม่ละลายในด่าง ส่วน SiO2 ละลายเป็นซิลิเกต ( silicate) Si (OH)6-6 โดยการกรอง Fe2O3 จะถูก กาจัดออก เมื่อเติมกรดลงไป Al(OH)3 จะตกตะกอน ซิลิเกต (silicate) จะเหลืออยู่ในสารละลาย ดังสมการ Al(OH)3 -- (heated) -->Al2O3 + 3H2O Al2O3 คือ อะลูมิน่า (alumina)

(2.8)


17

2.2 งานวิจัยที่ผ่านมา Kiattikomol K, [7] ได้ศึกษาการทาคอนกรีตพรุนโดยการเติมฟองอากาศที่เกิดจากสารเคมีลงไปใน เนื้อคอนกรีต ฟองอากาศนี้ได้จากการอัดอากาศลงไปในสารละลาย Sodium Laurly Ether Sulphate ผลการศึกษาพบว่ากาลังอัดของคอนกรีตพรุนขึ้นกับความหนาแน่น และปริมาณฟองอากาศที่เติมลง ไป โดยใช้อัตราส่วน w/c เท่ากับ 0.6 อัตราส่วนซีเมนต์ต่อทรายละเอียดเท่ากับ 1:1 และปริมาณ ฟองอากาศ 0.15 ม.3/100 กก.ซีเมนต์ มีกาลังรับแรงอัด 35 กก./ซม.2 ความหนาแน่นเท่ากับ 1,000 กก./ม.3 เจริญฤทธิ์ กรรณะพาหุ และคณะ, 2533 [8] ได้ทาการศึกษาคอนกรีตพรุนโดยการเติมฟองอากาศที่เกิด จากแสงเคมีลงในเนื้อคอนกรีต ฟองอากาศนี้ได้จากการอัดอากาศลงไปในสารละลาย Sodium Laury Ether Sulphate (NaC12H25SO4) ที่มีความเข้มข้นร้อยละ 4 โดยปริมาตร โดยใช้ฟองอากาศที่แตกต่างกัน (100,125,150,175,200 ลิตรต่อซีเมนต์ 100 กิโลกรัม) โดยใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนต์ประเภท 3 ผสมกับ ทรายละเอียดในอัตราส่วน 1:2 โดยน้าหนักและอัตราส่วยน้าต่อซีเมนต์เท่ากับ 0.45,0.50,0.55 และ 0.6 โดยน้าหนัก จากการวิจัยพบว่า คอนกรีตพรุนที่ใช้อัตราส่วน W/C เท่ากับ 0.6 ร่วมกับปริมาณ ฟองอากาศ 100 ลิตรต่อซีเมนต์ 100 กิโลกรัม และบ่มด้วยไอน้าความดันสูงเป็นเวลา 3 ชั่วโมง และทิ้ง ไว้ในอากาศ 14 วัน จะมีสมบัติทางกลดีที่สุด คือมีกาลังแรงอัด 81.84 กก./ซม.2 ความหนาแน่นเท่ากับ 1.254 ก./ซม.3 กาลังรับแรงอัดของคอนกรีตพรุนที่เปรียบเทียมระหว่างการบ่มด้วยไอน้าความดันสูง และที่ไม่ได้บ่มพบว่า ค่ากาลังรับแรงอัดของคอนกรีตพรุนที่ทาการบ่มด้วยไอน้าความดันสูงจะมีค่าสูง กว่าประมาณร้อยละ 21 ถึง 25 และปริมาณฟองอากาศที่เพิ่มขึ้นจะมีผลต่อค่ากาลังรับแรงอั ดและความ หนาแน่น โดยจะทาให้กาลังรับแรงอัดและความหนาแน่นลดลง แต่จะผลต่อการดูดซึมน้าของ คอนกรีตพรุน Tommy Y Lo และคณะ, 2006 [8] ได้ทาการศึกษาผลกระทบของปริมาณมวลรวมในคอนกรีตมวล เบาทาการศึกษาโดยใช้มวลรวม 3 ขนาดคือ 5, 15 และ 25 มม. ปริมาณน้า 0.4, 0.44 และ0.48 มล. ผล การทดลองพบว่าค่ากาลังมีค่าต่าในระยะสั้นและมีค่าสูงในระยะยาวโดยมีค่ากาลังอัดสูงสุด 46.4 MPa


18

ที่ 56 วันจากตัวอย่างที่ทาการผสมมวลรวมขนาด 15 มิลลิเมตรที่ปริมาณน้า 0.4 ปริมาณน้ามนการผสมคอนกรีตมีผลทาให้ค่ากาลังอัดของคอนกรีตมีค่าลดลง

ml และการเพิ่ม

Sukontasakul, 1999 [9] ได้ทาการศึกษาผลของการใช้เถ้าลอยในคอนกรีตมวลเบา ทาการศึกษาโดยใช้ โฟม (Roeocell) และอลูมิเนียมเป็นสารในการผสมคอนกรีตมวลเบาในอัตราส่วน Roeocell 0.1 และ ร้อยละ 0.2 และผงอลูมิเนียม ร้อยละ 0.5 และ 1.0 ในการผสมตัวอย่างที่มีการแทรกที่เถ้าลอยผล การศึกษาพบว่าค่าความหนาแน่นต่าสุด 1.435 จากการผสม Roeocell ร้อยละ 0.2 และกาลังอัดมี ค่าสูงสุดในระยะยาวโดยค่ากาลังอัดสูงสุด 10.36 MPa จากผงอลูมิเนียมร้อยละ 1.0 เถ้าลอยร้อยละ 30 ที่อายุ 28 วัน Romazon Dmirboga, 2006 [10] ได้ทาการศึกษาค่าการนาความร้อนและกาลังอัดของคอนกรีตโดยใช้ ซิลิกาฟูมร้อยละ (7.5 และ 15) และตระกรันเตาเผาแร่ในปริมาณร้อยละ (15 และ 30) ในอัตราส่วน 1:1 (ของวัสดุแต่ละชนิด) ในการผสมตัวอย่างที่ทาการศึกษาจากผลการทดลองพบว่าเมื่อมีการแทนที่ของ วัสดุในปริมาณสูงขึ้นค่าการนาความร้อนมีค่าลดลงค่าการนาความร้อนต่าสุด 0.951 W/m°K จาก ตัวอย่างที่มีเถ้าลอยร้อยละ 30 และ ค่ากาลังอัดมีค่าสูงขึ้นในระยะยาวค่ากาลังอัดสูงสุด 59.1 MPa จาก ตัวอย่างที่มีตระกรันเตาเผาแร่ร้อยละ 15 ที่อายุ 120 วัน โซนิคดังสมการ f’c=0.21657 e0.00217v จักรกริช กิตติปาลกุล และคณะ, 2540 [11] ทาการศึกษาเกี่ยวกับคอนกรีตพรุนโดยใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 และทาการบ่มคอนกรีตพรุนด้วยไอน้าความดันสูง โดยใช้ผงอลูมิเนียมเป็นตัวทา ให้เกิดฟองก๊าซไฮโดรเจนในปริมาณ ร้อยละ 0.5, 1.0, 1.5 และ 2.0 โดยน้าหนักปูนซีเมนต์ ปริมาณ ปูนซีเมนต์ต่อทรายเท่ากับ 1:1 โดยน้าหนัก อัตราส่วน w/c เท่ากับ 0.55, 0.60 และ 0.65 ปริมาณปูนขาว ร้อยละ 3, 5 และ 7 โดยน้าหนักของปูนซีเมนต์ ปริมาณยิปซั่มใช้คงที่เท่ากับ ร้อยละ 3 โดยน้าหนักของ ปูนซีเมนต์ จากนั้นหล่อตัวอย่างรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ขนาด 5x5x5 เซนติเมตร ทาการถอดแบบหลังจาก 24 ชั่วโมง แล้วนาไปอบด้วยหม้ออบไอน้าความดันสูงเป็นเวลา 16 ชั่วโมง พบว่ากาลังอัดคอนกรีต พรุนแปรผันตรงกับความหนาแน่น แต่จะแปรผกผันกับปริมาณอลูมิเนียมและอัตราส่วนน้าต่อซีเมนต์ โดยอัตราส่วนที่ดีที่สุด คือ ที่อัตราส่วน w/c เท่ากับ 0.55 ปริมาณผงอลูมิเนียมร้อยละ 2 ปริมาณปูนขาว ร้อยละ 5 โดยมีค่าความหนาแน่นต่าสุดเท่ากับ 0.76 กรัมต่อตารางเซนติเมตร และกาลังรับแรงอัด เท่ากับ 40.01 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร


19

ธนพล พูลคล้ายและคณะ, 2540 [13] ได้ทาการเพิ่มกาลังอัดในช่วงอายุต้นๆของคอนกรีตพรุนโดยใช้ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 3 โดยใช้ผงอลูมิเนียมเป็นตัวทาให้เกิดฟองก๊าซไฮโดรเจนใน ปริมาณร้อยละ 0.1, 0.2 และ 0.3โดยน้าหนักปูนซีเมนต์ ปริมาณปูนซีเมนต่อทรายเท่ากับ 1:1 และ 1:2 โดยทรายที่ใช้มี 3 ประเภท ทรายบดละเอียด , ทรายบดละเอียดผ่านตะแกรงเบอร์ 230 และเศษวัสดุ เหลือจากการตัดแต่งคอนกรีตพรุน (Return Slurry) ปริมาณปูนขาวเท่ากับ ร้อยละ 3, 5 และ 7 โดย น้าหนักปูนซีเมนต์อัตราส่วน w/c เท่ากับ 0.50 จากการวิจัยพบว่าที่อัตราส่วนปูนซีเมนต์ต่อทราย Return Slurry 1:2 ปริมาณผงอลูมิเนียม ร้อยละ 0.3 ปริมาณปูนขาวร้อยละ 7 ให้คอนกรีตพรุนที่มีค่า ความหนาแน่นต่าสุดเท่ากับ 0.714 และ กาลังรับแรงอัดเท่ากับ 40.06 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร


บทที่ 3 วิธีการศึกษา 3.1 วัตถุดิบที่ใช้ในการทดลอง 3.1.1 วัสดุยึดประสาน 3.1.1.1 ปูนซีเมนต์ (Cement) ปูนซีเมนต์ที่ใช้ในการทดลองเป็นปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนต์ประเภทที่ 1 ตรา TPI สีแดง 3.1.1.2 เถ้าลอยถ่ายหิน จากโรงไฟฟ้าแม่เมาะ อาเภอแม่เมาะ จังหวัดลาปาง 3.1.1.3 ปูนขาว (Lime) ปูนขาวที่ใช้ในการทดลอง มี 2 ชนิดคือ Hydrated lime มีปริมาณ CaO ประมาณ 93% และ ปูนดิบ (Quick lime) มีปริมาณ CaO ประมาณ 83.4% จาก บริษัท สยามผลิตภัณฑ์ ปูนขาว จากัด

3.1.2 มวลรวม 3.1.2.1 ทรายที่ใช้เป็นทรายละเอียดร่อนผ่านตะแกรงเบอร์ 100

3.1.3 สารการกระจายฟองอากาศ 3.1.3.1 อะลูมิน่าบริสุทธิ์ จากบริษัท ซุปเปอร์บล๊อก โดยผงอะลูมิน่ามี Al203 ปริมาณร้อยละ 98.75 3.1.3.2 กากของเสียของอะลูมิน่า จากอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนอะไหล่รถยนต์ โดยผงอะลูมิน่า มี Al203 ปริมาณร้อยละ 80.56

3.1.4 น้าสะอาด 3.1.4.1 ใช้น้าประปาสาหรับการผสมมอร์ต้าร์เพื่อใช้ในการผลิตคอนกรีตมวลเบา


21

3.2 อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง 1) เครื่องกวนผสมตัวอย่างเพสต์ 2) แบบหล่อตัวอย่าง รูปทรงลูกบาศก์ขนาด 5 x 5 x 5 ซม. ตามมาตรฐาน ASTM C 109-80 [27] 3) เครื่องชั่งน้าหนักความละเอียดทศนิยม 2 ตาแหน่ง 4) ตะแกรงเบอร์ 50 5) ตะแกรงเบอร์ 100 6) ตะแกรงเบอร์ 150 7) เครื่องบดละเอียด Los Angeles Abrasion Machine 8) อุปกรณ์ ได้แก่ เกรียง, ช้อนตัก, แปรงทาน้ามัน, แปรงทองเหลืองทาความสะอาด 9) เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ 10) เครื่องทดสอบกาลังอัดคอนกรีต Universal Testing Machine 11) เครื่องคลุกคอนกรีต 12) กระบะบ่มคอนกรีต

3.3 ขันตอนการเตรียมวัสดุ 3.3.1 การเตรียมทราย ทาการบดทรายด้วยเครื่อง Los Angeles เป็นเวลา 10 ชม. โดยใส่ทรายในปริมาณรอบละ 7 กิโลกรัม และใส่ลูกเหล็ก 5.2 กิโลกรัม และนามาร่อนผ่านตะแกรงเบอร์100

รูปที่ 3.1 Los Angeles Abrasion Machine


22

3.4 การเตรียมตัวอย่างและการทดสอบ 3.4.1 การหาปริมาณน้าแต่ละอัตราส่วนผสมของมอร์ต้าร์ การหาปริมาณน้าที่ใช้ในการเตรียม มอร์ต้าร์ ในการทาปฏิกิริยาไฮเดรชั่นและปอซโซลาน สามารถหา ได้ จากการทดสอบ Flow table test ตามมาตรฐาน ASTM: C 230 [14] โดยมีขั้นตอนดังนี้ 1) นาทราย ปูนซีเมนต์ ปูนขาวและเถ้าลอยถ่านหิน มาชั่งตามปริมาณที่กาหนดไว้ 2) นาส่วนผสมทั้งหมดมาคลุกให้เข้ากัน 3) ใส่น้า จากนั้นทิ้งไว้ 30 วินาที 4) คลุกด้วยความเร็วระดับ 1 เป็นเวลา 30 วินาที 5) คลุกด้วยความเร็วระดับ 2 เป็นเวลา 1 นาที 6) นาส่วนผสมที่คลุกเรียบร้อยแล้ว ทดสอบด้วยอุปกรณ์ Flow Table Test 7) ใส่คอนกรีตครั้งหนึ่งและทาการตาด้วยเหล็กกลม 25 ครั้ง จากนั้นปาดส่วนเกินและทาความ สะอาดโดยรอบ 8) ถอดบล็อกเหล็กออก แลทาการเคาะ 15 ครั้งภายใน 15 วินาที 9) ทาการวัดขนาดฐานล่างของคอนกรีตให้มีความกว้างให้มีค่า 20.5 เซนติเมตร ซึ่งคิดเป็น 105% จากผลการทดสอบการหาปริมาณน้าด้วยวิธีการ Flow table test ได้ปริมาณน้าที่ใช้ในการผสมมอร์ต้าร์ ดังตารางที่ 3.1 ตารางที่ 3.1 ปริมาณน้าในส่วนผสมจากการทดสอบ Flow table test ส่วนผสม ร้อยละปริมาณน้าของวัสดุยึดประสาน ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ 54 ปูนขาว:เถ้าลอยร้อยละ 25 57 ปูนขาว:เถ้าลอยร้อยละ 50 54 ปูนขาว:เถ้าลอยร้อยละ 75 57


23

3.4.2 การเตรียมส่วนผสม ในการศึกษาจะใช้อัตราส่วนผสม วัสดุยึดประสาน : ทราย เท่ากับ 1:1 โดยมีการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วย ปูนขาวผสมเถ้าลอยในสัดส่วนร้อยละ 0, 25, 50 และ 75 อัตราส่วนปูน ขาวต่อเถ้าลอยถ่านหิน เท่ากับ 35:65 ซึ่งแสดงดังตารางที่ 3.2 ตารางที่ 3.2 ปริมาณอัตราส่วนผสม วัสดุยึดประสานต่อทราย วัสดุยึดประสาน (ร้อยละ 50) ชุดตัวอย่าง

ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ ปูนขาว:เถ้าลอยร้อยละ 25 ปูนขาว:เถ้าลอยร้อยละ 50 ปูนขาว:เถ้าลอยร้อยละ 75

ปูน

ปูนขาว

ทราย เถ้าลอย (ร้อยละ 50)

50 25 12.6 37.5

0 8.75 13.1 4.375

0 16.25 24.3 8.12

50 50 50 50

รวม (ร้อยละ) 100 100 100 100

ปริมาณน้า ของวัสดุ ยึด ประสาน (ร้อยละ) 54 54 57 57

จากการคานวณหาส่วนผสมที่ให้ค่ากาลังอัดสูงสุดจานวณ 2 ตัวอย่าง ที่มีค่ากาลังผ่านมาตรฐาน (มอก. 1505-2541) มาทาการผสมผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์คิดเป็น ร้อยละ 0.5 และผสมด้วยของเสียที่มีอะลูมิน่า ร้อยละ 20 และทาการแทนที่ปูนขาว (Hydrated lime) ด้วยปูนดิบ (Quick lime) ในวัสดุยึดประสานใน ปริมาณร้อยละ 10


24

3.4.3 การเตรียมก้อนตัวอย่าง นาส่วนผสมที่เตรียมจากตารางที่ 3.2 มาคลุก เคล้า ให้เข้ากัน จากนั้นเทน้าและทิ้งไว้ 30 วินาที ดังรูปที่ 3.2 แล้วจึงทาการผสม

รูปที่ 3.2 เทน้าลงในส่วนผสม ส่วนอัตราส่วนที่มีการเติม อะลูมิน่า บริสุทธิ์และกากของเสียของอะลูมิน่า จะทาการผสมโดยนา อะลูมิ น่าบริสุทธิ์และกากของเสียของอะลูมิน่ามาผสมกับน้าทิ้งไว้ 10 นาที จากนั้นเทส่วนผสมที่เตรียมไว้ไป ผสมกับน้าที่ผสม อะลูมิน่า บริสุทธิ์และกากของเสียของอะลูมิน่า จากนั้นทาการผสมด้วยเครื่องผสม มอร์ต้าร์ โดยมีขั้นตอนดังนี้ 1) เทส่วนผสมทั้งหมดที่เติมน้าแล้วใส่เครื่องผสมมอร์ต้าร์และทิ้งไว้ 30 วินาที 2) เริ่มปั่นด้วยความเร็วระดับ 1 เป็นเวลา 30 วินาที เมื่อครบแล้วทาการปาดส่วนผสมที่กระจาย ออกให้เข้ากัน 3) เปลี่ยนระดับความเร็วเป็นระดับ 2 และปั่นเป็นเวลา 1 นาที ดังรูปที่ 3.3


25

รูปที่ 3.3 เครื่องผสมมอร์ต้าร์ 4) เมื่อผสมเสร็จแล้ว นามอร์ต้าร์ มาเทใส่แบบขนาด 5 x 5 x 5 เซนติเมตรและทิ้งไว้ 30 นาที จากนั้นปาดตกแต่งส่วนที่ล้นออกด้วยเกรียงหรือวัสดุเรียบโดยไม่ต้องกดเนื้อมอร์ต้าร์ให้แน่น และทิ้งไว้ 24 ชม.รูปที่ 3.4

รูปที่ 3.4 เทมอร์ต้าร์ลงในโมลและปาดหน้าให้เรียบ


26 5) แล้วจึง ถอดแบบ เมื่อครบ 24 ชั่วโมงแล้วทาการแกะแบบและนาลูกมอร์ต้าร์ที่ผสมเสร็จแล้ว ไปบ่มน้าเป็นเวลา 3, 7, 14 และ28 วัน รูปที่ 3.5

รูปที่ 3.5 บ่มน้าเป็นระยะเวลา 3, 7, 14 และ 28 วัน 6) แล้วจึงนาไปทดสอบในขั้นต่อไป รูปที่ 3.6

รูปที่ 3.6 ตัวอย่างที่พร้อมนาไปทดสอบ

3.4.4 การทดสอบ 3.4.4.1 การหาความหนาแน่นของชินตัวอย่างทดสอบ (Density) [14] นาชิ้นตัวอย่างทดสอบที่อายุ 3, 7, 14 และ 28 วัน ไปชั่งน้าหนัก วัดความกว้าง ความยาว ความสูง แล้ว คานวณหาค่าความหนาแน่น ดังสมการที่ 3.1 ความหนาแน่น = น้าหนักของตัวอย่าง (กรัม) ปริมาตรของชิ้นตัวอย่าง (ลบ.ซม.)

(3.1)


27 3.4.4.2 การทดสอบหาก้าลังอัด (Compressive Strength) [14] การทดสอบกาลังอัดที่อายุ 3, 7, 14, 28 และ 56 วัน โดยใช้มาตรฐาน (มอก.1505-2541) โดยการหล่อ คอนกรีตมวลเบารูปทรงลูกบาศก์ขนาด 5 x 5 x 5 เซนติเมตรแล้วนาตัวอย่างวางที่กึ่งกลางของแท่น ทดสอบ โดยให้แกนอยู่ในแนวของศูนย์กลางแท่นกดและทาการเปิดเครื่องทดสอบโดยจะต้องควบคุม อัตราน้าหนักทีกดให้มีอัตราสม่าเสมอซึ่งใช้อัตราน้าหนักกด 1.4 – 3.5 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ต่อวินาทีจากนั้นทาการกดก้อนตัวอย่างแล้วทาการบันทึกค่าและนาค่าน้าหนักที่ได้มาหาค่ากาลังอัด ดัง สมการที่ 3.2 กาลังอัดของคอนกรีต = P (น้าหนักกด) (3.2) A (พื้นที่หน้าตัด) ซึ่งหน่วยที่ใช้ทั่วไปคือ กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร และนิวตันต่อตารางมิลลิเมตร 3.4.4.3 การหาค่าการดูดซึมน้า (Absorption) [14] นาชิ้นตัวอย่างทดสอบที่อายุ 28 วัน ขึ้นจากบ่อบ่มและทิ้งไว้บนตะแกรงเป็นเวลา 10 นาทีเพื่อไม่ให้มี ความชื้นที่บริเวณพื้นผิวของชิ้นตัวอย่าง เมื่อครบ 10 นาทีแล้วนามาชั่งน้าหนัก บันทึกค่าเป็น Wt (น้าหนักชิ้นตัวอย่างที่รวมน้าหนักน้า) จากนั้นนาชิ้นตัวอย่างไปอบด้วยอุณหภูมิ 115 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อครบ 24 ชั่วโมงนาชิ้นตัวอย่างออกจากเตาอบและชั่งน้าหนัก บันทึกค่าเป็น Wd (น้าหนักชิ้นตัวอย่างแห้ง) จากนั้นนาค่าน้าหนักมาคานวณหาค่าการดูดซึมน้า ดังสมการที่ 3.3 ร้อยละการดูดซึมน้า = Wt – Wd x 100% Wt

(3.3)


บทที่ 4 ผลการทดลองและการวิเคราะห์ผล ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมในการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยใน คอนกรีตมวลเบา โดยทาการแทนที่ปูนขาวและเถ้าลอยอัตราส่วนเท่ากับ 35:65 ในปริมาณร้อยละ 0, 25, 50 และ 75 โดยน้าหนักของปูนซีเมนต์ และทาการศึกษาความหนาแน่นและค่ากาลังอัด จากนั้นทา การเลือกตัวอย่างที่เหมาะสมมาผสมสารกักกระจายฟองอากาศ ได้แก่ อะลูมิน่าบริสุทธิ์ในอัตราส่วน ร้อยละ 0.5 และกากของเสียของอะลูมิน่าในอัตราส่วนร้อยละ 20 และทาการศึกษาความหนาแน่น กาลังรับแรงอัด และอัตราการดูดซึมน้า

4.1 สมบัติเชิงกลของมอร์ต้าร์ 4.1.1 ความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ ความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ในอัตราส่วนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายเท่ากับ 1:1 มีค่า ความหนาแน่นที่อายุการบ่ม 3, 7, 14 และ 28 วัน มีเท่ากับ 2,063, 2,069, 2,090 และ 2,098 กก./ม.3 ตามลาดับค่าความหนาแน่นของมอร์ต้าร์มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่ออายุการบ่มมอร์ต้าร์เพิ่มขึ้น เนื่องจาก ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ประกอบด้วยไตรแคลเซียมซิลิเกต ไตรแคลเซียมอลูมิเนต และ เตต ตราแคลเซียมอะลูมิโนเฟอไรต์ เมื่อผสมกับน้าจะทาให้เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ซึ่งทาให้เกิด แคลเซียมไฮดรอกไซด์แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต และแคลเซียมอลูมิเนทไฮเดรต ดังสมการที่ 1 ถึง 3 2(3

CaO.Sio2) + 6H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2 2(2CaO.Sio2) + 4H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2 3CaO.Al2O3 + 6H2O → 3CaO.Al2O3.6H2O

(4.1) (4.2) (4.3)

แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตและแคลเซียมอลูมิเนทไฮเดรตที่ได้จากการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น จะมีสมบัติ ในการยึดประสานและทึบน้า จึงทาให้ความหนาแน่นของมอร์ต้าร์เพิ่มขึ้น การเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ของสารประกอบในปูนซีเมนต์จะเกิดอย่างต่อเนื่องเมื่อมีปริมาณน้าเพียงพอ ดังนั้นในการทดลองนี้จึง มีการบ่มมอร์ต้าร์ในน้าจนถึงอายุการทดสอบ จึงทาให้ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นเกิดอย่างต่อเนื่อง ค่าความ หนาแน่นจึงมีค่าเพิ่มขึ้นด้วย แสดงดังรูปที่ 4.1 [9]


29

ความหนาแน่น (กก./ม3)

2500 2000 1500 1000 500 0 3

7

14

28

ระยะเวลาการบ่ม (วัน) ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์

ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 25

ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 50

ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 75

รูปที่ 4.1 ความหนาแน่นของส่วนผสมที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ตามระยะเวลาการบ่ม เมื่อมีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในปริมาณร้อยละ 25, 50 และ 75 พบว่า ค่าความหนาแน่นของมอร์ต้าร์มีค่าต่าลงเมื่อปริมาณปูนขาวและเถ้าลอยเพิ่มขึ้น เนื่องจากปูนขาวและเถ้าลอยมีค่าความถ่วงจาเพาะเท่ากับ 2.72 และ 2.65 ตามลาดับ ซึ่งมีค่าต่ากว่า ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ซึ่งมีค่าเท่ากับ 3.12 จึงทาให้ความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ลดลง ค่า ความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย ในปริมาณร้อยละ 75 มีค่าความหนาแน่นที่อายุการบ่ม 3, 7, 14 และ 28 วัน มีเท่ากับ 1,958, 1,972, 1,978 และ 1,988 กก./ม.3ตามลาดับ จากรูปที่ 4.2 แสดงความสัมพันธ์ของค่าความหนาแน่นที่อายุ 28 วันของมอร์ต้าร์กับปริมาณการแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในปริมาณร้อยละ 25, 50 และ 75 พบว่า ค่าความ หนาแน่นที่ระยะเวลาการบ่ม 28 วันเท่ากับ 2,078, 2,039 และ 1,988 กก./ม.3 ตามลาดับ เมื่อ เปรียบเทียบอัตราส่วนผสมระหว่างมอร์ต้าร์ที่ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทราย อัตราส่วนเท่ากับ 1:1 กับมอร์ต้าร์ที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและ เถ้าลอย อัตราส่วนร้อยละ 25, 50 และ 75 พบว่ามีความหนาแน่นลดลงในปริมาณร้อยละ 0.95, 2.80 และ 5.25 ตามลาดับ


ค่าความหนาแน่น (กก./ม3)

30 2,120 2,100 2,080 2,060 2,040 2,020 2,000 1,980 1,960 1,940 1,920 0

25

50

75

ร้อยละปริมาณการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย

รูปที่ 4.2 ความสัมพันธ์ของความหนาแน่นที่อายุ 28 วันของมอร์ต้าร์กับปริมาณการแทนที่ปู นขาวและ เถ้าลอย

4.1.2 กาลังอัดของมอร์ต้าร์ จากรูปที่ 4.3 แสดงความสามารถในการพัฒนากาลังรับแรงอัดของมอร์ต้าร์ในอัตราส่วนปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายอัตราส่วน 1:1 และมอร์ต้าร์ที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย พบว่ามอร์ต้าร์ที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ด้วยปูนขาวและเถ้า ลอยมีค่ากาลังรับแรงอัดที่อายุการบ่ม 3, 7, 14 และ 28 วันมีค่าเท่ากับ 306, 354, 375 และ 404 กก./ซม.2 ค่ากาลังรับแรงอัดเพิ่มขึ้นเมื่อระยะเวลาในการบ่มเพิ่มขึ้น เนื่องจากการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของ สารประกอบในปูนซีเมนต์ ทาให้ค่ากาลังรับแรงอัดเพิ่มขึ้น [8] เมื่อมีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 มีค่ากาลังอัดของที่อายุ 3, 7, 14 และ 28 วันมีค่าเท่ากับ 245, 303, 325 และ 400 กก./ซม.2 ค่ากาลังรับแรงอัดของมอร์ต้าร์ที่มีการ แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 มีค่า เพิ่มขึ้นเมื่ออายุการบ่มเพิ่มขึ้น เนื่องมาจากสองสาเหตุคือ เกิดการปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของปูนซีเมนต์กับ น้าและการเกิดปฏิกิริยาปอซโซลาน ของปูนขาวและเถ้าลอย แสดงดังสมการที่ 4 ถึง 6 Ca(OH)2+SiO2+(n-1)H2O→xCaO•SiO2•nH2O Ca(OH)2+Al2O3+(n-1)H2O→xCaO•Al2O3•nH2O Ca(OH)2+SiO2+Al2O3+(n-1)H2O→3CaO•Al2O3•2SiO2•nH2O

(4.4) (4.5) (4.6)


31 450 400

ค่ากาลังอัด (กก./ซม2)

350 300 250

200 150 ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 25 ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 50 ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 75

100 50 0 3

7

14

28

ระยะเวลาการบ่ม (วัน)

รูปที่ 4.3 ค่ากาลังอัดของมอร์ต้าร์ที่มีและไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ด้วยปูนขาวและ เถ้าลอย เมื่อเพื่มปริมาณการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยเป็นร้อยละ 50 และ 75 พบว่ามีค่ากาลังรับแรงอัดลดลงเมื่อปริมาณการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วย ปูนขาวและเถ้าลอยเพิ่มขึ้น โดยค่ากาลังที่อายุ 28 วันของมอร์ต้าร์ที่มีการแทนที่ปูนขาวและเถ้าลอยใน ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในระดับการแทนที่ร้อยละ 50 และ 75 มี ค่าเท่ากับ 285.58 และ 203.87 กก./ซม.2 ตามลาดับ ค่ากาลังรับแรงอัดของมอร์ต้าร์ที่มีการแทนที่ ปูนซีเมนต์ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยมีค่าต่ากว่าปูนซีเมนต์ในช่วง 14 วันแรก เนื่องจากปริมาณปูนซีเมนต์ลดลง ทาให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นลดลง อีกทั้งอัตราการ เกิดปฏิกิริยาปอซโซลานของปูนขาวและเถ้าลอยเป็นไปอย่างช้าในช่วง 14 วันแรกจึงทาให้มีค่ากาลัง รับแรงอัดต่าแต่หลังจากนั้นจะมีการพัฒนากาลังอัดรวดเร็วขึ้น


ค่ากาลังอัด (กก./ซม2)

32 450 400 350 404.99 300 250 200 150 100 50 0 0

403.81 0 281.34

25

203.87

50 75

25

50

75

ร้อยละปริมาณการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย

รูปที่ 4.4 ค่ากาลังอัดกาลังอัดที่อายุ 28 วันของมอร์ต้าร์ที่มีและไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย เมื่อนาค่ากาลังรับแรงอัดที่อายุ 28 วันของมอร์ต้าร์ที่มีและไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย มาแสดงความสัมพันธ์กับปริมาณการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย ดังรูปที่ 4.4 พบว่าค่ากาลังรับแรงอัดของมอร์ต้าร์ที่มีการ แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยมีค่าลดลงคิดเป็นร้อยละ 1.12 และ เมื่อเพิ่มปริมาณปูนขาวและเถ้าลอยเป็นร้อยละ 50 และ 75 พบว่า ค่ากาลังรับแรงอัดมีค่าลดลงคิดเป็น ร้อยละ 29.19 และ 49.66 ตามลาดับเมื่อเปรียบเทียบกับมอร์ต้าร์ที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของสุวิมล [15] ที่กล่าวว่า ค่ากาลังรับแรงอัดของมอร์ต้าร์ที่มีการ แทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยวัสดุปอซโซลานจะมีค่าเพิ่มขึ้นที่ระดับการแทนที่หนึ่ง (ประมาณร้อยละ 10-20) และเมื่อปริมาณการแทนที่ที่มากกว่าจุดดังกล่าวค่ากาลังรับแรงอัดจะมีค่าลดลง เนื่องจากวัสดุปอซโซ ลานที่นามาใช้จะมีความความละเอียดสูง ดังนั้นจึงใช้ปริมาณน้าในการผสมสูงด้วย ทาให้กาลังรับ แรงอัดลดลง

4.2 สมบัติเชิงกลของคอนกรีตมวลเบา จากผลการทดลองในหัวข้อ 4.1 ได้ทาการเลือกส่วนผสม 2 ชุด คือมอร์ต้าร์ที่ประกอบด้วยปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 และมอร์ต้าร์ที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในอัตราส่วนร้อยละ 25 เนื่องจากมีการพัฒนากาลังอัดอย่างต่อเนื่อง และมีค่า กาลังอัดที่อายุ 28 วันมีค่า 400.47 กก./ซม.2 ซึ่งใกล้เคียงกับส่วนผสมปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ที่มีค่ากาลังอัดที่อายุ 28 วันเท่ากับ 404.99 กก./ซม.2 อีกทั้งยังมีค่าความ


33 หนาแน่นที่เหมาะสมซึ่งเท่ากับ 2078 กก./ม.3 จากนั้นนามาเติม ปูนขาวบริสุทธิ์ในปริมาณร้อยละ 10 อะลูมิน่าบริสุทธิ์ในอัตราส่วนร้อยละ 0.5 และกากของเสียของอะลูมิน่าในอัตราส่วนร้อยละ 20

4.2.1 สมบัติกายภาพของอะลูมิน่าบริสุทธิ์และกากของเสียของอะลูมิน่า โครงงานวิจัยนี้ได้นาอะลูมิน่าบริสุทธิ์จากบริษัท Superblock และ กากของเสียของอะลูมิน่าจากโรง หลอมอะลูมิน่าไปทาการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี และสารประกอบด้วยเครื่อง X-ray Fluorescence และ X-ray Diffraction ผลการศึกษาแสดงดังตารางที่ 4.1 และรูปที่ 4.5 ตารางที่ 4.1 องค์ประกอบทางเคมีของอะลูมินาบริสุทธิ์ และกากของเสียของอะลูมินา สารกักกระจาย ฟองอากาศ อะลูมิน่าบริสุทธิ์ กากของเสียของ อะลูมินา

ร้อยละขององค์ประกอบทางเคมี Al2O3 MgO Na2O SiO2 Cl Fe2O3 SO3 CaO CuO NiO Cr2O3 TiO2 98.63 - 0.14 0.17 - 0.80 0.23 80.56 6.96

3.72 3.30 1.85 1.13 0.82 0.61 0.44 0.32 0.20

0.11

จากตารางที่ 4.1 ผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์มี Al2O3 อยู่ร้อยละ 98.63 ส่วนธาตุประกอบอย่างอื่นมี องค์ประกอบรวมกันไม่ถึงร้อยละ 2 เมื่อพิจารณาผลการวิเคราะห์ความเป็นผลึกด้วยเครื่อง XRD ซึ่ง แสดงดังรูปที่ 4.5 ก. พบว่า ผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์ประกอบไปด้วย Al เป็นองค์ประกอบหลักเพียงอย่าง เดียว ทาให้ Al2O3 ทาปฏิกิริยากับน้า และ Ca(OH)2 เกิดก๊าซไฮโดรเจนในมอร์ต้าร์ได้มาก จึงเกิด ฟองอากาศมากขึ้น ส่วนกากของเสียของอะลูมิน่ามี Al2O3 ร้อยละ 80.56 รองลงมา คือ MgO, Na2O และ SiO2 ในปริมาณร้อยละ 6.96, 3.72 และ 3.30 และเมื่อพิจารณาผลการวิเคราะห์ด้วยเครื่อง XRD พบว่า กากของเสียของอะลูมิน่าประกอบไปด้วย Al2O3, Al2, AlO, Na2O และ Mg2O ดังรูปที่ 4.5 ข.


34 6500 Al

6000 5500

Intensity

5000

Al

4500

4000

Al

3500

Al

3000 2500 Al

2000

Al

1500 0

20

40

60

80

100

120

Theta

(ก) 1200

Al2O3 Mg2O

1000

Intensity

800

Al2O3, Al2

AlO

Al2O3 Mg2O

600 400

Al2, Na2O Al2

200

Al2O3

Na2O

Al2O3

0 0

20

40

60

Al2O3 Na2O Al2, Na2O

Al2O3

80

100

Theta

(ข) รูปที่ 4.5 สารประกอบจากเครื่อง XRD: ก) อะลูมิน่าบริสุทธิ์ ข) กากของเสียของอะลูมิน่า

120


35

4.2.2 การเกิดฟองของคอนกรีตมวลเบาที่มีผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์และกากของเสียของ อะลูมิน่า มอร์ต้าร์ที่ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 จะเกิดปฏิกิริยากับน้า และ Ca(OH)2 ทาให้เกิดก๊าซ ไฮโดรเจน เนื่องจากอะลูมิน่าบริสุทธิ์มีปริมาณ Al2O3 อยู่ร้อยละ 98.63 ทาให้มอร์ต้าร์เกิดฟองอากาศ และดันมอร์ต้าร์ขึ้นมาจากความสูง 5 เซนติเมตรเป็น 6 เซนติเมตร (วัดถึงขอบของมอร์ต้าร์ที่ฟูเต็ม แบบหล่อ) ซึ่งแสดงดังรูปที่ 4.6 ก. ส่วนมอร์ต้าร์ที่ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 จะ เกิดปฏิกิริยากับน้าได้น้อยกว่าอะลูมิน่าบริสุทธิ์ เนื่องจากกากของเสียของอะลูมิน่ามีปริมาณ Al2O3 อยู่ ร้อยละ 80.56 และมีธาตุประกอบอื่นปนอยู่ด้วย อีกทั้งกากของเสียของอะลูมิน่ามีความละเอียดน้อย กว่าอะลูมิน่าบริสุทธิ์ทาให้อัตราการเกิดก๊าซไฮโดรเจนลดลงทาให้ฟองอากาศดันมอร์ต้าร์สูงเพิ่มขึ้น แค่ 2.5 มิลลิเมตร ซึ่งแสดงดังรูปที่ 4.6 ข.

ก)

ข)

รูปที่ 4.6 การขยายตัวของอะลูมิน่าบริสุทธิ์ และกากของเสียของอะลูมินาในปูนซีเมนต์

4.2.3 ความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา จากการทดสอบความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาในอัตราส่วนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทราย เท่ากับ 1:1 (รูปที่ 4.7) ผลการทดสอบพบว่า ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาการผสม อะลูมิน่าบริสุทธิ์ในปริมาณร้อยละ 0.5 ที่อายุ 28 วัน มีค่าเท่ากับ 1,444 กก./ม.3 โดยลดลงจากมอร์ต้าร์ ในปริมาณร้อยละ 31.18 ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ในปริมาณ ร้อยละ 0.5 มีค่าลดลงเนื่องจากอะลูมิน่าบริสุทธิ์ทาปฏิกิริยากับน้าและแคลเซียมไฮดรอกไซด์ทาให้เกิด แคลเซียมอลูมิเนต และก๊าซไฮโดรเจน ดังสมการที่ 3 และเมื่อมีการแทนที่ปูนดิบในปูนซีเมนต์ใน ปริมาณร้อยละ 10 พบว่า ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่อายุ 28 วัน ลดลงเป็น 1,154 กก./ม.3


36 โดยมีค่าความหนาแน่นลดลงจากมอร์ต้าร์คิดเป็นร้อยละ 39.28 แสดงให้เห็นว่าการเติมปูนดิบใน คอนกรีตมวลเบาที่ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ทาให้ค่าความหนาแน่นลดลง เนื่องจาการเติมปูน ดิบทาให้อุณหภูมิในการผสมเพิ่มขึ้น อัตราการเกิดฟองของอะลูมิเนียมจึงเพิ่มขึ้น [12] 2,500

ค่าความหนาแน่น (กก./ม3)

2,000 1,500 1,000 ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ 500 มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ร้อยละ 25 0 ชุดควบคุม

Al บริสุทธิ์

Lime+Al บริสุทธิ์

Waste Al

Lime+Waste Al

ส่วนผสมเพิ่ม

รูปที่ 4.6 ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา เมื่อมีการนากากของเสียจากโรงงานหล่อชิ้นส่วนรถยนต์ที่มีอะลูมิน่าเป็นองค์ประกอบหลักมาผสม แทนอะลูมิน่าบริสุทธิ์ พบว่า ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่มีการผสมกากของเสียของ อะลูมิน่าในปริมาณร้อยละ 20 ที่อายุ 28 วัน ค่าเท่ากับ 1,714 กก./ม.3 โดยลดลงจากมอร์ต้าร์ในปริมาณ ร้อยละ 18.31 เมื่อมีการแทนที่ปูนดิบในปูนซีเมนต์ในปริมาณร้อยละ 10 พบว่า ค่าความหนาแน่นของ คอนกรีตมวลเบาที่อายุ 28 วัน ลดลง เป็น 1,154 กก./ม.3 โดยมีค่าความหนาแน่นลดลงจากมอร์ต้าร์คิด เป็นร้อยละ 30.19 ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาผสมกากของเสียประเภทอะลูมิน่าที่มีและ ไม่มีการเติมปูนดิบในปริมาณร้อยละ 10 มีค่าสูงกว่าคอนกรีตมวลเบามีการผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ใน ปริมาณร้อยละ 0.5 ที่มีและไม่มีการเติมปูนดิบมีค่าสูงกว่าประมาณร้อยละ 10.98 เนื่องจากปริมาณ Al2O3 ในอะลูมิน่าบริสุทธิ์มีปริมาณมากกว่าในกากของเสียประเภทอะลูมิน่า จึงทาให้อัตราการเกิด ก๊าซไฮโดรเจนลดลง อีกทั้งยังมีองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆที่ผสมอยู่ประมาณร้อยละ 20 ที่ไม่ก่อให้เกิด ฟองและยังมัน้าหนักโมเลกุลที่สูง เช่น SiO2, MgO เป็นต้น ทาให้ความหนาแน่นของคอนกรีตจึงมีค่า สูงกว่าคอนกรีตมวลเบาที่มีการผสมอลูมิน่าบริสุทธิ์ ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาว และเถ้าลอยในอัตราส่วนร้อยละ 25 ที่มีการผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ในปริมาณร้อยละ 0.5 ที่อายุ 28 วัน มี


37 ค่าเท่ากับ 1,220 กก./ม.3 โดยลดลงจากคอนกรีตมวลเบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภท ที่ 1 และมีการผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ในปริมาณร้อยละ 0.5 ในปริมาณร้อยละ 41.28 ค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยใน อัตราส่วนร้อยละ 25 ที่มีการผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ในปริมาณร้อยละ 0.5 มีค่าลดลงเนื่องจากปูนขาว และเถ้าลอยที่นามาแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 มีค่าความถ่วงจาเพาะน้อยกว่า ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 และเมื่อมีการแทนที่ปูนดิบในปูนซีเมนต์ในปริมาณร้อยละ 10 พบว่า ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่อายุ 28 วัน ลดลงเป็น 1,260 กก./ม.3 โดยมีค่าความ หนาแน่นลดลงจากคอนกรีตมวลเบาที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาว และเถ้าลอยคิดเป็นร้อยละ 39.95 [3] เมื่อมีการผสมกากของเสียประเภทมีอะลูมิน่าใน พบว่า ค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่มีการ แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในอัตราส่วนร้อยละ 25 และมีการ ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าในปริมาณร้อยละ 20 ที่อายุ 28 วัน มีค่าเท่ากับ 1,593 กก./ม3 โดยลดลง จากคอนกรีตมวลเบาที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย ใน ปริมาณร้อยละ 23.32 เมื่อมีการแทนที่ปูนดิบในปูนซีเมนต์ในปริมาณร้อยละ 10 พบว่า ค่าความ หนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่อายุ 28 วัน ลดลง เป็น 1,410 กก./ม.3 โดยมีค่าความหนาแน่นลดลง จากมอร์ต้าร์คิดเป็นร้อยละ 32.15 ค่าความหนานแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในอัตราส่วนร้อยละ 25 และมีการผสมกากของเสีย ประเภทอลูมิน่าที่มีและไม่มีการเติมปูนดิบในปริมาณร้อยละ 10 มีค่าสูงกว่าคอนกรีตมวลเบาที่มีการ ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ในปริมาณร้อยละ 0.5 ในสภาวะที่มีและไม่มีการเติมปูนดิบเหมือนกับคอนกรีต มวลเบาที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย

4.2.4 กาลังอัดของคอนกรีตมวลเบา ความสามารถในการพัฒนากาลังรับแรงอัดของคอนกรีตมวลเบาในส่วนผสมที่มีอัตราส่วนปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายอัตราส่วน 1:1 และส่วนผสมที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ที่ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 และกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ในสภาวะที่มีและไม่มีการเติมปูนดิบในปริมาณร้อยละ 10 ผล การทดสอบค่ากาลังรับแรงอัดแสดงดังรูปที่ 4.7


38

ค่ากาลังอัด (กก./ซม2)

200 150 100 50 0 3

7

14

28

ระยะการเวลาบ่ม (วัน) อะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5

ปูนดิบ + อะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5

กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20

ปูนดิบ+ กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20

(ก)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม2)

150 100 50 0

3

7

14

28

ระยะการเวลาบ่ม (วัน) อะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5

ปูนดิบ + อะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5

กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20

ปูนดิบ+ กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20

(ข) รูปที่ 4.7 การพัฒนากาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่มีการผสมผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์ และกากของเสีย ของอะลูมิน่า ก) ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ ข) มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยปูนขาวและเถ้า ลอยในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 คอนกรีตมวลเบาในส่วนผสมที่มีอัตราส่วนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายอัตราส่วน 1:1 ผสมกับอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5, ปูนดิบร้อยละ 10 ผสมกับอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5, กากของ เสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 และปูนดิบร้อยละ 10 ผสมกับกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 มีค่า กาลังรับแรงอัดเพิ่มขึ้นเมื่ออายุการบ่มเพิ่มขึ้น เหมือนกับการพัฒนากาลังอัดของซีเมนค์เพสต์แต่มีค่า


39 ต่ากว่า เนื่องจากการเติมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ กากของเสียของอะลูมิน่า ทาให้เกิดก๊าซไฮโดรเจน ทาให้ ความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาลดลง ส่งผลให้กาลังรับแรงอัดลดลง และเมื่อมีการเติมปูนดิบ พบว่าความร้อนของปูนดิบช่วยเพิ่มอัตราการเกิดก๊าซไฮโดรเจน เพิ่มขึ้น ทาให้ค่ากาลังรับแรงอัดลดลง อีก โดยคอนกรีตมวลเบาที่ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 มีค่ากาลังอัดสูงที่สุด โดย ระยะเวลาการบ่ม 3, 7, 14 และ 28 วันเท่ากับ 63.23, 72.19, 91.62 และ 112.60 กก./ซม.2 ตามลาดับ และคอนกรีตมวลที่ผสมปูนดิบร้อยละ 10 ผสมกับอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 ให้ค่ากาลังอัดต่าสุด ที่ ระยะเวลาการบ่ม 3, 7, 14 และ 28 วันเท่ากับ 41.64, 51.34, 66.17 และ 84.51 กก./ซม.2 ส่วนคอนกรีตมวลเบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยใน ระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมกับอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5, ปูนดิบร้อยละ 10 ผสมกับอะลูมิน่า บริสุทธิ์ร้อยละ 0.5, กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 และปูนดิบร้อยละ 10 ผสมกับกากของเสีย ของอะลูมิน่าร้อยละ 20 จากการทดสอบพบว่า คอนกรีตมวลเบาที่ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อย ละ 20 ให้ค่ากาลังอัดสูงที่สุด ที่ระยะเวลาการบ่ม 3, 7, 14 และ 28 วันเท่ากับ 78.27, 87.61, 105.29 และ 126.92 กก./ซม.2 ตามลาดับ และคอนกรีตมวลที่ผสมปูนดิบร้อยละ 10 ผสมกับอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อย ละ 0.5 ให้ค่ากาลังอัดต่าสุด ที่ระยะเวลาการบ่ม 3, 7, 14 และ 28 วันเท่ากับ 44.39, 48.65, 55.79 และ 77.10 กก./ซม.2 160 ค่ากาลังอัด (กก./ซม2)

140 120 100 80

ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์

60

ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 25

40

รูปที่ 4.8 กราฟแสดงค่ากาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาตามวัสดุผสมเพิ่ม จากรูปที่ 4.8 ผลการทดสอบพบว่า กาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาในส่วนผสมอัตราส่วนปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายอัตราส่วน 1:1 ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ ให้ค่ากาลังอัดที่อายุ 28 วัน เท่ากับ 89.66 กก./ซม.2 เมื่อผสมปูนดิบ ทาให้ค่ากาลังอัดลดลงเท่ากับ 84.51 กก./ซม.2 เนื่องจากความ


40 ร้อนจากปูนดิบช่วยเพิ่มอัตราการเกิดก๊าซไฮโดรเจนทาให้ค่าความหนาแน่นลดลง ทาให้ค่ากาลังรับ แรงอัดลดลง [12] และเมื่อมีการผสมกากของเสียของอะลูมิน่า พบว่าค่ากาลังอัดของคอนกรีตมวลเบา มีค่าเท่ากับ 152.33 กก./ซม.2 และลดลงเหลือ 112.60 กก./ซม.2 เมื่อมีการผสมปูนดิบ สาหรับกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาในส่วนผสมอัตราส่วนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ที่มี การแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ที่ อายุ 28 วัน มีค่าเท่ากับ100.91 กก./ซม.2 และลดลงเหลือ 77.10 กก./ซม.2 เมื่อมีการผสมปูนดิบ และเมื่อ นาคอนกรีตมวลเบามาผสมกากของเสียของอะลูมิน่า มีค่าเท่ากับ 126.92 กก./ซม.2 และ เมื่อมีการผสม ปูนดิบ ทาให้ค่ากาลังรับแรงอัดลดลงเหลือ 126.04 กก./ซม.2

4.2.5 การดูดซึมนาของคอนกรีตมวลเบา การทาการทดสอบค่าการดูดซึมน้าของคอนกรีตมวลเบาจะนาก้อนคอนกรีตมวลเบาที่มีอายุครบ 28 วัน มาทาการทดสอบ ผลการสดสอบแสดงดังตารางที่ 2 จากผลการทดสอบในตารางที่ 2 พบว่า คอนกรีตมวลเบาที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ 1 และมีการผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 มีอัตราการดูดซึมน้าเท่ากับร้อยละ 22.25 และเมื่อมีการเผสมปูนดิบในปริมาณร้อยละ 10 พบว่าค่าการ ดูดซึมน้ามีค่าเพิ่มขึ้น เป็นร้อยละ 27.28 ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดสอบความหนาแน่น การเติมปูนดิบ ทาให้อัตราการเกิดฟองของผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น เป็นผลทาให้ความหนาแน่นลดลง ช่องว่าง ภายในคอนกรีตมวลเบามีมากขึ้น เมื่อมีการผสมกากของเสียประเภทอะลูมิน่าพบว่า ค่าการดูดซึมน้า ของคอนกรีตมวลเบามีค่าเป็นร้อยละ 19.21 และเมื่อมีการเติมปูนดิบ มีค่าเป็นร้อยละ 24.61 การเติม กากของเสียประเภทอะลูมิน่าสามารถทาให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนแต่มีปริมาณน้อยกว่าก๊าซไฮโดรเจนที่ เกิดจากผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์ ทาให้ความความหนาแน่นมากกว่า และส่งผลให้ค่าการดูดซับน้าของก้อน คอนกรีตมวลเบามีค่าต่า


41 ตารางที่ 4.2 การดูดซับน้าของคอนกรีตมวลเบา ร้อยละการแทนที่ปูนซีเมนต์

สารที่ผสมเพิ่ม

อะลูมิน่าบริสุธิ์ร้อยละ 0.5 ปูนดิบร้อยละ 10, อะลูมิน่าบริสุธิ์ร้อยละ 0.5 ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ปูนดิบร้อยละ 10, กากของเสียอะลูมิน่าร้อยละ 20 อะลูมิน่าบริสุธิ์ร้อยละ 0.5 ปูนดิบร้อยละ 10, อะลูมิน่าบริสุธิ์ร้อยละ 0.5 ปูนขาว : เถ้าลอย ร้อยละ 25 กากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 ปูนดิบร้อยละ 10, กากของเสียอะลูมิน่าร้อยละ 20

ร้อยละของการ ดูดซับน้า 22.25 27.28 19.21 24.61 26.49 32.31 22.19 29.83

สาหรับคอนกรีตมวลเบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยใน ปริมาณร้อยละ 25 ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 มีอัตราการดูดซึมน้าเท่ากับร้อยละ 26.49 ซึ่งมีค่า ความหนาแน่นต่ากว่าคอนกรีตมวลเบาที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูน ขาวและเถ้าลอย เนื่องจากปูนขาวและเถ้าลอยมีค่าความถ่วงจาเพาะต่ากว่าปูนซีเมนต์ จึงทาให้คอนกรีต มวลเบามีค่าความหนาแน่นลดลง ประกอบกับการเติมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ทาให้เกิดรูพรุนขนาดเล็ก ภายในคอนกรีตมวลเบา เป็นผลทาให้ค่าความหนาแน่นลดลงอีก แสดงว่าโครงสร้างภายในคอนกรีตมี รูพรุนมาก เมื่อนามาแช่น้าก็จะสามารถดูดซับน้าได้มากด้วย และเมื่อมีการเติมปูนดิบ พบว่าค่าการดูด ซีมน้ามีค่าร้อยละ 32.31 เมื่อมีการผสมกากของเสียประเภทอะลูมิน่าพบว่า ค่าการดูดซึมน้าของ คอนกรีตมวลเบามีค่าเป็นร้อยละ 22.19 และเมื่อมีการเติมปูนดิบ มีค่าเป็นร้อยละ 29.83 ค่าการดูดซึม น้าของคอนกรีตมวลเบาที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยใน ปริมาณร้อยละ 25 ทั้งสี่อัตราส่วนมีค่าสูงกว่าคอนกรีตมวลเบาที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประเภทที่ 1 ด้วยปูนขาวและเถ้าลอย ผลการทดลองดังกล่าวมีความสอดคล้องกับค่าความหนาแน่น และค่ากาลังรับแรงอัด


บทที่ 5 สรุปและข้อเสนอแนะ 5.1 สรุปผลการทดลอง จากการศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมในการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยปูนขาวและเถ้าลอยในคอนกรีตมวล เบา โดยได้ทาการทดสอบการแทนที่ปูนขาวและเถ้าลอยอัตราส่วนเท่ากับ 35:65 ในปริมาณร้อยละ 0, 25, 50 และ 75 โดยนาหนักของปูนซีเมนต์ และทาการศึกษาความหนาแน่นและค่ากาลัง อัด จากผล การศึกษาพบว่า ตัวอย่างที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในอัตราส่วนร้อยละ 25 ให้ ค่ากาลังอัดที่อายุ 28 วันใกล้เคียงตัวอย่างที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1โดยมีค่า กาลังรับแรงอัดและความหนาแน่น สูงกว่ามาตรฐานจึงได้ทาการเลือกตัวอย่างทัง 2 นามาทาการ ทดสอบต่อโดยใส่สารผสมเพิ่ม ได้แก่ ผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์และกากของเสียของอะลูมิน่า เมื่อนาตัวอย่างที่เลือกมาใส่อะลูมิน่าบริสุทธิ์ ในอัตราส่วนร้อยละ 0.5 โดยนาหนักวัสดุผสาน พบว่าใน ระยะเวลาการบ่มที่ 28 วัน ตัวอย่างที่ให้ค่ากาลังสูงสุด คือ ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประเภทที่ 1 และตัวอย่างที่มีค่าความหนาแน่นต่าสุดคือตัวอย่างที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1และรองลงมาคือ อัตราส่วนที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ร้อยละ 25 และเมื่อ นามาผสมปูนดิบได้ให้ค่าความหนาแน่นที่มีค่าต่าลง เมื่อนาตัวอย่างมาใส่กากของเสียอะลูมิน่าในอัตราส่วนร้อยละ 20 โดยนาหนักวัสดุผสาน พบว่า ใน ระยะเวลาการบ่มที่ 28 วัน ตัวอย่างที่ให้กาลังอัดสูงสุดคือตัวอย่างที่ไม่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1และรองลงมา คือ ตัวอย่างที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 อัตราส่วนร้อยละ 25 โดยนาหนักวัสดุ ยึด ผสานและเมื่อมีการเติมปูนดิบ ทาให้ค่ากาลังอัดมีค่าลดลง และตัวอย่างที่มีค่าความหนาแน่นต่าสุดคือ ตัวอย่างที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยอัตราส่วนร้อยละ 25 ของนาหนักวัสดุผสานและความหนาแน่นยิ่งมีค่าลดลงเมื่อใส่ปูนดิบลงไป เมื่อทดสอบความการดูดซึมพบว่าตัวอย่างที่ใส่ผงอะลูมิน่าบริสุทธิ์ให้ค่าการดูดซึมนามากกกว่า ตัวอย่างที่ใส่กากของเสียอะลูมิน่าเพรา ะการทาปฏิกิริยาของอะลูมิน่ามีมากกว่าจึงทาให้เกิดปริมาณ ฟองอากาศมากกว่าจึงเกิดการดูดซึมนาได้ดีกว่า และเมื่อผสมปูนดิบเข้าไปจะ ยิ่เร่งการทาปฏิกิริยาให้ เกิดมากยิ่งขึนปริมาณฟองอากาศจึงเพิ่มมากขึนด้วย


43

5.2 ข้อเสนอแนะ 1. ควรมีการทดสอบสมบัติด้านการนาความร้อน การดูดซับเสียงเพิ่ม 2. ทาการบดกากของเสียอะลูมิน่าให้มีความละเอียดมากขึ้นเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการทาปฏิกิริยา ทาการบ่มด้วยไอน้าและความดันเพื่อเร่งการทาปฏิกิริยาและเป็นตัวช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดได้สมบูรณ์ ยิ่งขึ้น


เอกสารอ้างอิง 1. บริษัทปูนซีเมนต์ไทยอุตสาหกรรม จากัด, 2547, ปูนซีเมนต์และการประยุกต์ใช้งาน , กรุงเทพฯ, หน้า 2, 24-34, 47, 80-81, 181-183 2. ปริญญา จินดาประเสริฐ และชัย จาตุรพิทักษ์กุล, 2547, “ ปูนซีเมนต์ ปอซโซลาน และ คอนกรีต”, สมาคมคอนกรีตไทย, กรุงเทพฯ, หน้า 290-295 3. สมพงษ์ ภววรพันธุ์, 2543, การปรับปรุงคุณภาพของเถ้าลอยและทรายโดยการผสมปูนขาว , วิทยานิพนธ์ ปริญญาวิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต, ภาควิชาวิศกรรมโยธา คณะ วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, กรุงเทพฯ, หน้า 13-16 4. ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล, ดร.วีรชาติ ตั้งจิรภัทร, 2553, การใช้วัสดุปอซโซลานในงานคอนกรีต , ประกอบการบรรยายการประชุมวิชาการประจาปีครั้งที่ 3 ในหัวข้อเรื่อง การใช้เถ้าจาก อุตสาหกรรมในงานคอนกรีต , ภาควิชาวิศกรรมโยธา , คณะวิศวกรรมศาสตร์ , มหาวิทยาลัย เทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี 5. บริษัทควอลิตี้คอนสตรัคชั่นโปรดักส์ จากัด (มหาชน), “คอนกรีตมวลเบา”, 2547 6. มนัส สถิรจินดาม, 2538, โลหะนอกกลุ่มเหล็ก , พิมพ์ครั้งที่ 2, สานักพิมพ์จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ, หน้า 2-8 7. Kiattikomol, K., 1987, “A Study of Compressive Strength and Density of an Aerated Concrete”, KMUTT Research Reports, Vol. 10, pp.18-34. 8. Tommy Y. Lo, W.C. Tang, and H.Z. Cui, 2006, The effect of properties on lightweight concrete, Hong kong”, Applied Thermal Engineering, China, pp.3025-3029. 9. P.Sukontasukkul, 1999, Effect of fly ash on preformed foam and aluminum powder cellular concrete”, National Conference on Civil Engineering, Bangkok, Thailand, pp.MAT173-177. 10. Ramaza Dmirboga, and Rustem Gul, 2003, Thermal conductivity and compressive strength of expand perlite affregate concrete with mineral admixtures”, Energy and Buildings, Turkey, pp.1155-1159. 11. จักรกริช กิตติปาลกุล, ธีรเดช ทิพย์วรกรรม และนันทนิษฏ์ วงศ์วัฒนา, คอนกรีตพรุนโดยวิธี อบไอน้้าความดันสูง โดยปูนซีเมนต์ประเภท 1, วิทยานิพนธ์ ปริญญาบัณฑิต, ภาควิชาวิศกร รมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2540


45 12. เจริญฤทธิ์ กรรณพาหุ, จิระพันธ์ บางท่าไม้, สมบัติ ฐาปนาธีระ และประสิทธิ บัณฑรมงคล, 2532, คอนกรีตพรุนโดยวิธีบ่มด้วยไอน้้าความอันสูง, วิทยานิพนธ์ ปริญญาบัณฑิต, ภาควิชาวิ ศกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี 13. ธนพล พูลคล้าย, วีรศักดิ์ ละอองจันทร์ และสถาพร เทียนรุ่งศรี, คอนกรีตพรุนโดยวิธีบ่มด้วย ไอน้้าความดันสูง โดยปูนซีเมนต์ประเภท 3, วิทยานิพนธ์ ปริญญาบัณฑิต, ภาควิชาวิศกรรม โยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 2540 14. มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม มอก. 1505-2541 : ชิ้นส่วนคอนกรีตมวลเบาแบบมี ฟองอากาศ – อบไอน้า, กระทรวงอุตสาหกรรม, หน้า 1-12 15. Suwimol Asavapisita, Siripat Naksrichumb, Naraporn Harnwajanawong, 2005, Strength, leachability and microstructure characteristics of cement-based solidified plating sludge, Cement and Concrete Research 35 (2005) 1042– 1049. 16. นราธิป จันทร์ทอง, สมิต ส่งพิริยะกิจ, เสรี เกียรติยุทธชาติ, อวิรทธิ์ ทัยทิมแท้, 2533, การศึกษาคุณสมบัติเบื้องต้นของขี้เถ้าแกลบเพื่อใช้ในการท้าคอนกรีต , วิทยานิพนธ์ปริญญา วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต, ภาควิชาวิศกรรมโยธา, สถาบันเทคโนโลยีธนบุรี, หน้า 7-11 17. บริษัทสานักพิมพ์ช้อป จากัด, 2004, “การถ่ายเทความร้อน”, กรุงเทพฯ, หน้า 2-3 18. Raivio, P., and Holt, E., 2004, “Use of Gasification Residues in Aerated Autoclaved Concrete”, Cement and Concrete Research, 34, 1013-1020. 19. American Society for Testing and Materials, 1991, “ASTM C 230 : Standard test Method for Flow Table for use in test of Hydraulic Cement”, In Annual Book of ASTM Standards, Vol. 4.01, pp.178-182. 20. American Society for Testing and Materials, 1995, “ASTM C 109 : Standard test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars”, In Annual Book of ASTM Standards, Vol. 4.01, pp.162-164. 21. American Society for Testing and Materials, 1995, “ASTM C 150 : Standard Specification of Portland Cement”, In Annual Book of ASTM Standards, Vol. 4.01, pp.183-197. 22. American Society for Testing and Materials, 1995, “ASTM C 177 : Standard test Method for Density of Hydraulic Cement ”, In Annual Book of ASTM Standards, Vol. 4.01, pp.160-161. 23. American Society for Testing and Materials, 1995, “ASTM C 305 : Standard Practice for Mechanical Mixing Hydraulic Cement Pastes and Mortars of Plastic Consistency”, In Annual Book of ASTM Standards, Vol. 4.01, pp.188-190.


46 24. Donna, L.Z. 2nd Ed., 1993, Aluminium Casting Technology, American Foundrymen’s Society, U.S.A. 25. Herrin, M. and Mitchell, H., 1961, Lime Soil Mixture, Washington D.C., Nation Academy of Sciences, pp.99-121. 26. Naaville, A.M., 1995, Poperties of Concrete, Longman House, Harlow, England, pp.1-56. 27. Newman, J. and Choo, B.S., 1992, Advanced Concrete Technology Processes, Butterworth-Heinemann, Burlington, USA, pp.5-54. 28. Raivio, P., and Holt, E., 2004, Use of Gasification Residues in Aerated Autoclaved Concrete, Cement and Concrete Research, Vol. 34, pp.1013-1020. 29. Shot, A. and Kinniburgh, W., 1962, Lightweight Concrete, C.R.BOOK, London, pp.276292.


ภาคผนวก ก. ผลการทดสอบค่ากาลังอัดของคอนกรีตมวลเบา


48

ตารางที่ ก.1 ผลการทดสอบกาลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับ ทรายในอัตราส่วน 1:1 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) กว้าง ยาว (กก./ซม.2) 5 5 25 269.11 5 5 25 330.68 5.1 5 25 164.30 306.17 5.1 5.1 26.01 297.46 5.1 5 25.50 469.31 5.1 4.9 24.99 365.59 5 5.1 25.50 360.70 5.1 5.1 26.01 332.25 354.29 5 5 25 359.68 5.1 5.1 26.01 353.23 5 5 25 377.57 5.2 5.1 26.52 374.38 5 5.1 25.50 401.75 375.85 5 5.1 25.50 324.60 5 5.1 25.50 400.95 5 5 25 412.23 4.9 5 24.50 404.00 4.8 5.1 24.48 378.10 404.99 5 5 25 467.69 5.1 5.1 26.01 362.91


49

ตารางที่ ก.2 ผลการทดสอบกาลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5 25 222.63 5 5 25 222.22 5 5 25 267.89 245.28 5 5 25 262.59 5 5.1 25.50 251.04 5 5 25 295.21 5 5 25 340.47 5 5 25 240.98 303.12 5 5 25 310.70 5 5 25 328.24 5 5.1 25.50 333.79 5.1 5 25.50 345.39 5 5 25 308.26 325.81 5 5.1 25.50 299.81 5 5 25 315.60 5 5 25 388.99 5.1 5 25.50 421.74 4.9 5 24.50 477.23 400.47 5 5 25 388.18 5 4.9 24.50 326.20


50

ตารางที่ ก.3 ผลการทดสอบกาลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 50 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5.05 25.25 148.57 5 5 25 164.32 5 5.05 25.25 137.26 115.29 5 5 25 0.00 5.1 5 25.50 126.32 5 5 25 191.64 5.1 5 25.50 163.90 5.1 5.1 26.01 190.08 192.92 5.1 5.1 26.01 186.16 5 5 25 232.82 5.1 5.1 26.01 221.82 5 5 25 291.95 4.9 5 24.5 272.94 250.07 5.1 5.1 26.01 210.85 5 5 25 252.80 5 5 25 318.86 4.9 5 24.5 316.63 5.1 5 25.5 247.85 283.58 5 5 25 281.75 5 5 25 252.80


51

ตารางที่ ก.4 ผลการทดสอบกาลังอัดของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 75 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5 25 64.83 5 5 25 68.09 5 5 25 55.45 62.79 5 5 25 59.12 5 5 25 66.46 5 5 25 91.74 5 5 25 81.55 5 5 25 88.89 86.47 4.9 5 24.50 81.97 4.9 5 24.50 88.21 5 5 25 78.70 4.9 5 24.50 143.13 4.9 5 24.50 110.26 114.76 5 5 25 123.14 4.9 5 24.50 118.58 5 5 25 212.03 5 5 25 192.46 4.9 5 24.50 187.65 203.87 5 5 25 205.50 4.8 5 24 221.71


52

ตารางที่ ก.5 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภท ที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5 25 50.15 5.1 5.05 25.75 66.49 5 5 25 48.11 54.30 5.1 5.1 26.01 53.30 5 5 25 53.41 5 5 25 63.20 5 5 25 68.50 5 5 25 64.02 63.28 5 5 25 59.53 5 4.9 24.5 61.16 5 5.05 25.25 85.22 5.05 5 25.25 79.68 5 5 25 84.78 83.44 5 5.1 25.5 85.60 5 5 25 81.90 5 5 25 97.04 5.1 5.05 25.75 83.51 5 5 25 83.18 89.66 5.1 5.1 26.01 83.87 5 5 25 100.71


53

ตารางที่ ก.6 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภท ที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5 25 42.65 5.1 5.05 25.75 41.16 5 5 25 46.20 41.64 5.1 5.1 26.01 40.01 5 5 25 38.17 5 5 25 53.82 5 5 25 45.67 5 5 25 55.05 51.34 5 5 25 48.93 5 4.9 24.5 53.26 5 5 25 75.03 5 4.85 24.25 61.37 5 4.95 24.75 68.78 66.17 5 5.1 25.5 58.76 5 5.15 25.75 66.90 5 5 25 93.51 5.1 5.05 25.75 76.52 5 5 25 87.39 84.51 5.1 5.1 26.01 77.99 5 5 25 87.12


54

ตารางที่ ก.7 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภท ที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5.1 4.9 24.99 77.09 5 5 25 71.05 5 5 25 69.73 73.53 4.9 5 24.50 75.50 4.85 4.95 24.01 74.27 5 5.1 25.50 102.34 5 5 25 131.70 5 5.1 25.50 134.72 121.52 5 5.1 25.50 111.93 5 5.05 25.25 127.17 5 5 25 112.54 4.95 5 24.75 116.15 5 5 25 161.88 137.48 5 5 25 137.00 5 5 25 159.84 5.1 4.9 24.99 143.58 5 5 25 123.14 5 5 25 147.60 152.33 4.9 5 24.50 166.84 4.85 4.95 24.01 180.46


55

ตารางที่ ก.8 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภท ที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่า ร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5.1 4.9 24.99 63.52 5 5 25 60.88 5 5 25 59.56 63.23 4.9 5 24.50 72.04 4.85 4.95 24.01 60.15 5 5 25 71.72 5 5 25 68.14 5.05 5.1 25.76 71.57 72.19 5 5.05 25.25 73.46 5 5.05 25.25 76.02 5 4.9 24.50 89.45 4.95 5 24.75 103.79 5 5.1 25.50 96.74 91.62 4.85 5 24.25 85.33 5 5 25 82.77 5.1 4.9 24.99 118.29 5 5 25 121.10 5 5 25 115.94 112.60 4.9 5 24.50 100.97 4.85 4.95 24.01 106.72


56

ตารางที่ ก .9 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 และผสมอะลูมิน่า บริสุทธิ์ร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5 25 75.26 5.1 5.05 25.76 68.86 5 5 25 70.65 60.71 5.1 5.1 26.01 47.69 5 5 25 41.09 5 5.05 25.25 81.68 5.1 5 25.50 82.37 5.1 5 25.50 75.36 79.75 5 5 25 82.51 5 5.1 25.50 76.84 5 5.15 25.75 81.95 5 4.85 24.25 87.43 5 4.95 24.75 77.84 84.30 5.15 5 25.75 89.86 5 5 25 84.40 5 5 25 101.80 5.1 5.05 25.76 99.21 5 5 25 95.41 100.91 5.1 5.1 26.01 103.86 5 5 25 104.25


57

ตารางที่ ก.10 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5.1 4.9 24.99 47.31 5 4.95 24.75 44.75 5 5 25 37.44 44.39 5 5 25 45.73 5 5 25 46.71 5 5.05 25.25 50.18 5 5.05 25.25 50.58 5.15 5.15 26.52 41.68 48.65 5 5 25 52.51 5.05 5.1 25.76 48.64 4.95 5.05 25 59.82 5 5.05 25.25 56.40 5.15 5 25.75 53.44 55.79 5 5 25 50.85 5 5 25 58.43 5.1 4.9 24.99 75.61 5 4.95 24.75 79.78 5 5 25 79.51 77.10 5 5 25 70.83 5 5 25 79.77


58

ตารางที่ ก .11 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 และผสมกากของ เสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5 25 70.95 5.1 5.15 26.27 74.91 5 5.05 25.25 81.55 78.27 5 5.15 25.75 75.22 4.85 4.95 24.01 88.74 5 5.05 25.25 87.20 5 5 25 86.44 5.05 5.1 25.76 104.89 87.61 5.1 5.15 26.27 81.11 5.15 5.1 26.27 78.40 5 5.05 25.25 107.47 5 5 25 86.44 5.05 5.1 25.76 113.67 105.29 5.1 5 25.50 111.53 5 5.1 25.50 106.89 5 5 25 123.96 5.1 5.15 26.27 113.72 5 5.05 25.25 113.85 126.92 5 5.15 25.75 130.64 4.85 4.95 24.01 152.43


59

ตารางที่ ก.12 ผลการทดสอบกาลังอัดของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) กาลังรับแรงอัดเฉลี่ย พื้นที่ (ซม.2) กาลังรับแรงอัด (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) กว้าง ยาว 5 5.15 25.75 31.27 5 5 25 33.03 5.15 5.05 26.01 24.69 30.00 5 5.1 25.50 33.98 5 5.05 25.25 27.05 5 5 25 45.26 4.95 4.9 24.26 73.13 5.15 4.8 24.72 63.50 68.85 4.95 4.9 24.26 78.34 5 5 25 84.40 4.95 5.05 25 86.04 5 5.05 25.25 150.99 5.15 5 25.75 140.14 108.57 5 5 25 79.92 5 5 25 84.40 5 5.15 25.75 150.04 5 5 25 155.35 5.15 5.05 26.01 103.08 126.04 5 5.1 25.50 113.93 5 5.05 25.25 107.79


ภาคผนวก ข. ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา


61

ตารางที่ ข.1 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่นของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5 264.67 2,112 5 5 264.34 2,070 5.1 5 264.38 2,029 2,063 5.1 5.1 267.25 2,053 5.1 5 267.06 2,053 5.1 4.9 267.10 2,095 5 5.1 265.50 2,041 5.1 5.1 268.80 2,026 2,041 5 5 273.60 2,145 5.1 5.1 271.00 2,042 5 5 265.20 2,080 5.2 5.1 274.00 2,025 5 5.1 265.00 2,078 2,026 5 5.1 266.50 2,090 5 5.1 272.50 2,180 5 5 261.14 2,048 4.9 5 262.74 2,102 4.8 5.1 265.57 2,127 2,145 5 5 271.58 2,130 5.1 5.1 276.74 2,086


62

ตารางที่ ข.2 ผลการทดสอบ ค่าความหนาแน่นของ มอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5 251.49 2,011 5 5 263.40 2,107 5 5 256.47 2,051 1,982 5 5 251.84 2,014 5 5.1 251.28 2,011 5 5 258.34 2,064 5 5 266.65 2,086 5 5 261.23 2,088 2,013 5 5 256.88 2,007 5 5 257.39 2,056 5 5.1 262.70 2,019 5.1 5 266.60 2,049 5 5 262.20 2,097 2,029 5 5.1 266.40 2,048 5 5 263.60 2,108 5 5 258.60 2,068 5.1 5 258.90 1,990 4.9 5 260.80 2,128 2,039 5 5 260.70 2,085 5 4.9 260.10 2,123


63

ตารางที่ ข.3 ผลการทดสอบ ค่าความหนาแน่น ของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 50 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5.05 251.30 1,990 5 5 252.20 2,017 5 5.05 247.40 1,940 1,958 5 5 247.80 1,982 5.1 5 259.10 2,012 5 5 255.82 2,040 5.1 5 258.43 2,023 5.1 5.1 259.51 1,991 1,972 5.1 5.1 257.30 1,976 5 5 255.74 2,040 5.1 5.1 260.70 2,004 5 5 255.30 2,042 4.9 5 252.60 2,062 1,978 5.1 5.1 259.80 1,997 5 5 255.50 2,044 5 5 256.52 2,052 4.9 5 257.19 2,099 5.1 5 251.60 1,973 1,988 5 5 255.47 2,043 5 5 254.06 2,032


64

ตารางที่ ข.4 ผลการทดสอบ ค่าความหนาแน่น ของมอร์ต้าร์ที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 75 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5 240.17 1,959 5 5 243.19 1,944 5 5 244.82 1,952 2,039 5 5 246.30 1,968 5 5 241.25 1,967 5 5 244.32 1,952 5 5 243.54 1,983 5 5 247.74 1,976 2,060 4.9 5 238.23 1,942 4.9 5 246.29 2,008 5 5 245.60 1,964 4.9 5 247.30 2,018 4.9 5 244.39 1,990 2,076 5 5 247.80 1,982 4.9 5 237.10 1,935 5 5 248.60 1,988 5 5 244.90 1,959 4.9 5 246.64 2,013 2,078 5 5 243.63 1,948 4.8 5 239.30 2,034


65

ตารางที่ ข.5 ผลการทดสอบ ค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5 184.82 1,478 5.1 5.05 187.21 1,453 5 5 187.09 1,467 1,463 5.1 5.1 185.33 1,425 5 5 186.49 1,491 5 5 184.82 1,478 5 5 187.21 1,497 5 5 187.09 1,496 1,495 5 5 185.33 1,482 5 4.9 186.49 1,522 5 5.05 184.27 1,474 5.05 5 176.37 1,396 5 5 182.13 1,457 1,418 5 5.1 174.57 1,355 5 5 176.54 1,412 5 5 182.82 1,462 5.1 5.05 181.21 1,407 5 5 180.09 1,412 1,444 5.1 5.1 185.33 1,425 5 5 189.49 1,515


66

ตารางที่ ข.6 ผลการทดสอบ ค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมอะลูมิน่า บริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5 146.73 1,173 5.1 5.05 142.15 1,103 5 5 144.20 1,130 1,139 5.1 5.1 148.03 1,138 5 5 143.73 1,149 5 5 144.88 1,159 5 5 157.09 1,256 5 5 142.80 1,142 1,179 5 5 142.16 1,137 5 4.9 147.16 1,201 5 5 149.74 1,197 5 4.85 151.53 1,249 5 4.95 152.35 1,231 1,197 5 5.1 147.77 1,182 5 5.15 144.07 1,130 5 5 160.73 1,285 5.1 5.05 158.15 1,228 5 5 164.20 1,287 1,274 5.1 5.1 160.03 1,230 5 5 167.73 1,341


67

ตารางที่ ข.7 ผลการทดสอบ ค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5.1 4.9 185.03 1,480 5 5 181.14 1,449 5 5 177.52 1,420 1,478 4.9 5 177.14 1,417 4.85 4.95 191.89 1,631 5 5.1 210.79 1,636 5 5 213.98 1,694 5 5.1 215.85 1,659 1,682 5 5.1 218.76 1,715 5 5.05 215.62 1,707 5 5 167.01 1,336 4.95 5 224.57 1,833 5 5 224.62 1,796 1,611 5 5 190.64 1,525 5 5 190.34 1,569 5.1 4.9 203.18 1,626 5 5 210.84 1,686 5 5 211.23 1,689 1,714 4.9 5 220.76 1,766 4.85 4.95 212.62 1,807


68

ตารางที่ ข.8 ผลการทดสอบ ค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และผสมกากของ เสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5.1 4.9 185.03 1,480 5 5 181.14 1,449 5 5 177.52 1,420 1,478 4.9 5 177.14 1,417 4.85 4.95 191.89 1,631 5 5 187.68 1,501 5 5 189.49 1,500 5.05 5.1 174.86 1,357 1,449 5 5.05 176.95 1,415 5 5.05 191.43 1,472 5 4.9 187.90 1,503 4.95 5 187.08 1,511 5 5.1 183.88 1,400 1,464 4.85 5 178.56 1,472 5 5 179.75 1,438 5.1 4.9 177.03 1,416 5 5 175.14 1,401 5 5 187.52 1,500 1,465 4.9 5 183.14 1,465 4.85 4.95 181.89 1,546


69

ตารางที่ ข.9 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 และผสมอะลูมิ น่าบริสุทธิ์ร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5 146.73 1,173 5.1 5.05 142.15 1,103 5 5 144.20 1,130 1,139 5.1 5.1 148.03 1,138 5 5 143.73 1,149 5 5.05 146.41 1,159 5.1 5 159.26 1,236 5.1 5 155.91 1,222 1,201 5 5 153.57 1,192 5 5.1 152.48 1,195 5 5.15 154.56 1,200 5 4.85 151.36 1,223 5 4.95 150.19 1,201 1,208 5.15 5 153.14 1,189 5 5 153.82 1,230 5 5 151.41 1,211 5.1 5.05 160.26 1,244 5 5 158.91 1,246 1,220 5.1 5.1 153.57 1,180 5 5 152.48 1,219


70

ตารางที่ ข.10 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบ ร้อยละ 10 และผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5.1 4.9 166.39 1,331 5 4.95 161.99 1,283 5 5 150.22 1,201 1,284 5 5 159.82 1,253 5 5 165.83 1,353 5 5.05 156.92 1,242 5 5.05 157.15 1,232 5.15 5.15 158.74 1,173 1,215 5 5 155.97 1,235 5.05 5.1 155.32 1,194 4.95 5.05 166.39 1,331 5 5.05 161.99 1,270 5.15 5 150.22 1,143 1,266 5 5 159.82 1,278 5 5 165.83 1,313 5.1 4.9 153.92 1,231 5 4.95 159.15 1,260 5 5 158.74 1,269 1,260 5 5 161.97 1,270 5 5 155.32 1,267


71

ตารางที่ ข.11 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 และผสมกาก ของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5 199.74 1,630 5.1 5.15 206.38 1,571 5 5.05 207.93 1,646 1,622 5 5.15 203.24 1,562 4.85 4.95 200.66 1,705 5 5.05 179.62 1,422 5 5 186.09 1,488 5.05 5.1 192.82 1,497 1,480 5.1 5.15 195.46 1,488 5.15 5.1 197.15 1,501 5 5.05 189.62 1,517 5 5 183.71 1,469 5.05 5.1 192.82 1,482 1,518 5.1 5 204.59 1,604 5 5.1 193.29 1,516 5 5 199.74 1,630 5.1 5.15 201.38 1,533 5 5.05 194.93 1,544 1,593 5 5.15 203.24 1,562 4.85 4.95 200.66 1,705


72

ตารางที่ ข.12 ผลการทดสอบค่าความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียมจากปูนขาวและเถ้าลอย แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 ผสมปูนดิบ ร้อยละ 10 และผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 อายุ (วัน)

3

7

14

28

ขนาด (ซม.) ความหนาแน่นเฉลี่ย น้าหนัก (ก.) ความหนาแน่น (กก./ม.3) (กก./ม.3) กว้าง ยาว 5 5.15 182.19 1,415 5 5 178.28 1,412 5.15 5.05 174.42 1,368 1,410 5 5.1 181.03 1,419 5 5.05 183.19 1,436 5 5 181.42 1,480 4.95 4.9 183.29 1,511 5.15 4.8 172.09 1,392 1,488 4.95 4.9 194.38 1,586 5 5 184.39 1,475 4.95 5.05 171.39 1,371 5 5.05 222.97 1,748 5.15 5 170.60 1,299 1,491 5 5 194.01 1,552 5 5 188.14 1,490 5 5.15 182.19 1,415 5 5 178.28 1,412 5.15 5.05 174.42 1,368 1,410 5 5.1 181.03 1,419 5 5.05 183.19 1,436


ภาคผนวก ค. ความสัมพันธ์ระหว่างค่ากาลังอัดและความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบา


ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

74

500 0

y = 31.8x + 280.8 R² = 0.971 2063.33 2069.78 2090.13 2098.60 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ก.ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1 400 200 0

y = 56.2x + 69.96 R² = 0.970 1,988.52 2,013.93 2,029.82 2,039.74 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ข.ปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 50 500 0

y = 48.82x + 196.6 R² = 0.963 2,039.20 2,060.32 2,076.73 2,078.59 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ค.ปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 75 400 200

y = 45.15x + 4.093 R² = 0.892

0 1,958.06 1,972.41 1,978.62 1,988.52 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ง.ปูนขาวและเถ้าลอยแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25 รูปที่ ค.1 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าการรับกาลังอัดและความหนาแน่นของมอร์ต้าร์


ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

75

100 50 0

y = 12.62x + 41.10 R² = 0.959 1,463.02 1,495.49 1,418.84 1,444.16 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ก.ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 100 50 0

y = 14.34x + 25.05 R² = 0.982 1,139.12 1,179.26 1,197.54 1,274.27 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ข.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 200 100 0

y = 25.23x + 58.12 R² = 0.908 1,478.04 1,682.79 1,611.58 1,714.32 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ค.ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 200 100

y = 16.75x + 43.02 R² = 0.972

0 1,478.04 1,449.36 1,464.66 1,465.08 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ง.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 รูปที่ ค.2 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าการรับ กาลังอัด และความหนาแน่น ของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียม จากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 กับทรายในอัตราส่วน 1:1


ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

76

200 100

y = 12.51x + 50.13 R² = 0.955

0 1,139.12 1,201.58 1,208.81 1,220.51 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ก.ผสมอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 100 50

y = 10.52x + 30.16 R² = 0.875

0 1,284.27 1,215.27 1,266.44 1,260.08 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ข.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และอะลูมิน่าบริสุทธิ์ร้อยละ 0.5 200 100

y = 16.36x + 58.61 R² = 0.971

0 1,622.37 1,480.10 1,518.07 1,593.68 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ค่ากาลังอัด (กก./ซม.2)

ค.ผสมกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 200 100

y = 32.78x + 1.409 R² = 0.974

0 1,410.25 1,488.74 1,491.39 1,410.25 ค่าความหนาแน่น (กก./ม.3)

ง.ผสมปูนดิบร้อยละ 10 และกากของเสียของอะลูมิน่าร้อยละ 20 รูปที่ ค.3 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าการรับกาลังอัดและความหนาแน่นของคอนกรีตมวลเบาที่เตรียม จากปูนขาวและเถ้าลอย ในระดับการแทนที่ร้อยละ 25


77 ประวัติผู้วิจัย ชื่อ-สกุล นางสาวเจนจิรา โพธิ์จันทร์ วัน เดือน ปีเกิด

18 พฤษจิกายน 2531

ที่อยู่

92/10 หมู่1 ต.ลาแก่น อ.ท้ายเหมือง จ.พังงา 82210

ประวัติการศึกษา ประถมศึกษา โรงเรียนสุทธินอนุสรณ์ พังงา มัธยมศึกษาตอนต้น โรงเรียนตะกั่วป่า

”เสนานุกูล” พังงา

มัธยมศึกษาตอนปลาย โรงเรียนดีบุกพังงาวิทยายน พังงา ปัจจุบัน กาลังศึกษาปริญญาตรี สาขาวิศวกรรมโยธา ภาควิชาครุศาสตร์โยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี


78 ประวัติผู้วิจัย ชื่อ-สกุล

นางสาวณัฏฐา โชติกุลธนเมธี

วัน เดือน ปีเกิด

14 พฤศจิกายน 2531

ที่อยู่

14/371 ม.5 ต.พันท้ายนรสิงห์ อ.เมือง สมุทรสาคร 74000

ประวัติการศึกษา ประถมศึกษา

โรงเรียนพระยามนธาตุราชศรีพิจิตร์ กรุงเทพฯ

มัธยมต้น

โรงเรียนมัธยมวัดสิงห์ จังหวัด กรุงเทพฯ

มัธยมปลาย

โรงเรียนมัธยมวัดสิงห์ จังหวัด กรุงเทพฯ

ปัจจุบัน

กาลังศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิศวกรรมโยธา ภาควิชาครุศาสตร์โยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี


79 ประวัติผู้วิจัย ชื่อ-สกุล นายบูรณศักดิ์ สุดสาคร วัน เดือน ปีเกิด

24 พฤษภาคม 2532

ที่อยู่

59/213 หมู่ 11 ซ.เพชรเกษม 85 ถนนเพชรเกษม ต.อ้อมน้อย อ.กระทุ่มแบน จ.สมุทรสาคร 74130

ประวัติการศึกษา ประถมศึกษา

โรงเรียนศึกษาสมบูรณ์อนุสรณ์

มัธยมต้น

โรงเรียนวัดนวลนรดิศ กรุงเทพฯ

มัธยมปลาย

โรงเรียนวัดนวลนรดิศ กรุงเทพฯ

ปัจจุบัน

กาลังศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิศวกรรมโยธา ภาควิชาครุศาสตร์โยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

woke  

jdkwkejwkekwkwkw

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you