ผลกระทบของความละเอยดของผงหนปนตอสมบตของคอนกรต

ผสมเถาลอยและผงหนปน

EFFECT OF LIMESTONE POWDER ON PROPERTIES OF CONCRETE

WITH FLY ASH AND LIMESTONE POWDER

สรสทธ เพาะบญ

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร

ปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา

คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

ปการศกษา 2562

ลขสทธของมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

ผลกระทบของความละเอยดของผงหนปนตอสมบตของคอนกรต

ผสมเถาลอยและผงหนปน

สรสทธ เพาะบญ

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร

ปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา

คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

ปการศกษา 2562

ลขสทธของมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

(3)

หวขอวทยานพนธ ผลกระทบของความละเอยดของผงหนปนตอสมบตของคอนกรตผสมเถาลอย และผงหนปน

ชอ-นามสกล นายสรสทธ เพาะบญ สาขาวชา วศวกรรมโยธา อาจารยทปรกษา รองศาสตราจารยปตศานต กร ามาตร, Ph.D. ปการศกษา 2562

บทคดยอ

ในวสดคอนกรตน นการพฒนาการใชวสดรวมสองชนดกบปนซเมนตปอรตแลนดจะตองอยบนหลกของการพจารณาศกยภาพและหนาทของแตละวสด กรณเถาลอยมศกยภาพในการทาปฏกรยาปอซโซลานไดดในชวงหลงแตไมดในชวงตน สวนผงหนปนซงเปนวสดเฉอยสามารถชวยเตมชองวางไดดทาใหกาลงรบแรงในตอนตนสามารถพฒนาไดดยงข น โดยกลไกของการเตมแทรกของผงหนปนจงอยทขนาดของอนภาคเปนสาคญ

งานวจยน มวตถประสงคเพอศกษาผลกระทบของความละเอยดผงหนปนตอสมบตของคอนกรตผสมเถาลอยและผงหนปน โดยทาการศกษาผงหนปนทมความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร แทนทในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ในอตราสวนรอยละ 0 5 10 และ 20 รวมกบเถาลอยทอตราสวนรอยละ 30 25 20 และ 10 โดยน าหนก

ผลการศกษาพบวา กาลงอดประลยทอายชวงตนของคอนกรตผสมผงหนปนมแนวโนมมากกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ในขณะทคอนกรตผสมผงหนปนและเถาลอยมคากาลงอดประลยทระยะยาวมแนวโนมสงกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนคากาลงดงแบบผาซกและโมดลสยดหยนของคอนกรตผสมเถาลอยและผงหนปนมแนวโนมเชนเดยวกบกาลงอดประลย นอกจากน พบวา ความตานทานแทรกซมของคลอไรดผสมเถาลอยและผงหนปนดกวาคอนขางชดเจนเมอเทยบกบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารผสมเถาลอย และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปนมคานอยกวา ในขณะทการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารผสมผงหนปนมคาไมแตกตาง เมอเปรยบเทยบกบของมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สดทายพบวา ความละเอยดของผงหนปนมผลกระทบโดยตรงตอสมบตของคอนกรต โดยผงหนปนทมความละเอยดสงกวามผลทาใหสมบตของคอนกรตทดกวาของคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดตากวา

ค าส าคญ : สมบตคอนกรต เถาลอย ผงหนปน ความละเอยด

(4)

Thesis Title Effect of Limestone Powder on Properties of Concrete with Fly Ash and Limestone Powder

Name-Surname Mr. Surasit Pohboon Program Civil Engineering Thesis Advisor Associate Professor Pitisan Krammart, Ph.D. Academic Year 2019

ABSTRACT

In concrete material, using two materials with Portland cement relies on the potential and function of each material. In case of fly ash (FA), the potential for pozzolan reaction was good in the later stage but not good in the beginning. Limestone powder (LP), which is an inert material, can help fill the gaps well, so the initial strength can be improved. The mechanism of filling LP depends essentially on particle size.

This research aimed to study the effect of the fineness of LP on the properties of concrete mixed with FA and LP. LP with fineness of 2, 8, and 15 micrometers was replaced in ordinary Portland cement (OPC) of 0%, 5%, 10%, and 20% by weight mixed with the FA replacement ratios of 30%, 25%, 20%, and 10%.

Results showed that the early compressive strengths concrete mixed with LP had higher tendency than those of OPC concrete. In addition, long-term compressive strength of the concrete mixed with FA and LP was also higher than that of the OPC concrete. Further splitting tensile strength and the modulus of elasticity of concrete mixed with FA and concrete mixed FA-LP had a similar tendency to their compressive strength. Likewise, the chloride penetration resistance of concrete mixed with FA and LP was better; quite clear when compared to OPC concrete. The expansion in sodium sulfate solution of mortar mixed with FA and the LP-FA mortar was less, while the expansion in sodium sulfate solution of mortar with LP was not different when compared with those of OPC mortar. In summary, the fineness of LP directly affected the concrete properties. The finer LP is, the better concrete properties are. Keywords: concrete properties, fly ash, limestone powder, fineness

(5)

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบนส าเรจลลวงอยางสมบรณไดดวยความกรณา และความอนเคราะหของรองศาสตราจารย ดร. ปตศานต กร ามาตร อาจารยทปรกษา ทไดกรณาเสยสละเวลาใหค าปรกษา ค าแนะน า และใหขอเสนอแนะในการปรบปรงแกไขขอบกพรองตางๆ จนส าเรจลลวงไปไดดวยด ผวจยขอกราบขอบพระคณอยางสงมา ณ ทน ขอขอบพระคณ ผ ชวยศาสตราจารย ดร.จตพล ตงปกาศต ประธานกรรมการสอบ รองศาสตราจารย ดร.ทวชย ส าราญวานช และ รองศาสตราจารย นรชร นกแกว กรรมการสอบ ทไดใหความกรณา ในการแกไขขอบกพรองตางๆ ของงานวจย รวมทงสละเวลาในการเปนกรรมการสอบในครงน และขอขอบคณนองระดบปรญญาตร ภาควชาวศวกรรมโยธาทใหความชวยเหลอตลอดระยะเวลาทท างานวจย ขอขอบคณภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร ทใหโอกาสในการศกษาตอ สดทายขอกราบขอบพระคณบดา มารดา และครอบครว ทคอยสงเสรมและเปนก าลงใจใหกบผวจยตลอดมา

สรสทธ เพาะบญ

(6)

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย………………………………………………………………………………………………..... (3) บทคดยอภาษาองกฤษ……………………………………………………………………………………………… (4) กตตกรรมประกาศ…………………………………………………………………………………………………… (5) สารบญ............................................................................................................................. ..... (6) สารบญตาราง........................................................................................................................ (8) สารบญรป......................................................................................................................... .... (10) บทท 1 บทน า…………………………………………………………………………………………………. 14 1.1 ความเปนมาและความส าคญของปญหา……………………………………... 14 1.2 วตถประสงคของการศกษา……………………………………………………….. 15 1.3 ขอบเขตของการศกษา……………………………………………………………… 16 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ................................................................. 16 บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ……………………………………………………………….. 18 2.1 ทฤษฎทเกยวของ…………………………………………………………………….. 18 2.2 งานวจยทเกยวของ………………………………………………………………….. 41 บทท 3 วธการศกษา……………………………………………………………………………………….. 44 3.1 วสดทใชในการศกษา........................................................................ 44 3.2 รายละเอยดวธการศกษา…………………………………………………………. 46 3.3 สดสวนของเพสต มอรตาร และคอนกรตทใชในการศกษา.............. 54 บทท 4 ผลการศกษาและวเคราะห………………………………………………………………….. 60 4.1 สมบตทางกายภาพและองคประกอบเคมของวสดประสาน…………. 60 4.2 สมบตดานซเมนตของวสดประสาน………………………………………….. 64 4.3 สมบตความคงทนของคอนกรต........................................................ 87 บทท 5 สรป…………………………………………………………………………………………………… 102 บรรณานกรม....................................................................................................................... 104

(7)

สารบญ (ตอ)

หนา ภาคผนวก.............................................................................................................................. ภาคผนวก ก ผลงานตพมพเผยแพร......................................................................................

106 107

ภาคผนวก ข ผลการทดสอบ................................................................................................. 117 ประวตผเขยน………………………………………………………………………………………………………….. 130

(8)

สารบญตาราง

หนา ตารางท 2.1 องคประกอบเคมของปนซเมนตปอรตแลนดชนดตางๆ………………………. 20 ตารางท 2.2 ปรมาณสารประกอบประเภทออกไซดโดยประมาณของปนซเมนตปอรต

แลนด.......................................................................................................

21 ตารางท 2.3 ขอก าหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐาน ASTM C618.................... 27 ตารางท 2.4 ขอก าหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐาน มอก.2135-2545............. 28 ตารางท 2.5 องคประกอบเคมของเถาลอยจากแหลงตางๆ.......................................... 28 ตารางท 2.6 ปรมาณคลอไรดรวมทละลายน าไดในคอนกรตทยอมให.......................... 33 ตารางท 2.7 ระดบการซมผานของคลอไรดเมอพจารณาจากผลการเคลอนทของ

ประจ ASTM C 1202..............................................................................

37 ตารางท 2.8 สภาวะของซลเฟต.................................................................................... 38 ตารางท 2.9 ขอแนะน าส าหรบคอนกรตน าหนกปกตในสภาวะแวดลอมซลเฟต........... 40 ตารางท 3.1 สดสวนผสมของวสดประสานโดยน าหนก ทใชในการศกษาปรมาณน าท

เหมาะสม และระยะเวลาการกอตวของเพสต..........................................

55 ตารางท 3.2 สดสวนผสมของมอรตารโดยน าหนก ทใชในการศกษาทดสอบการหดตว

แบบออโตจเนยสและการหดตวแบบแหง เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55...............................................................................

56 ตารางท 3.3 สดสวนผสมของมอรตารโดยน าหนก ทใชในการศกษาทดสอบการ

ขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟต เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55...............................................................................

57 ตารางท 3.4 สดสวนผสมของคอนกรตทใชในการศกษาคาการยบตว การสญเสยคา

การยบตว ก าลงอดประลย ก าลงดงแบบผาซก และคาโมดลสยดหยนของตวอยางคอนกรต เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55

58 ตารางท 3.5 สดสวนผสมของคอนกรตทใชในการทดสอบความตานทานการแทรกซม

คลอไรดของคอนกรต เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55

59 ตารางท 4.1 ความถวงจ าเพาะและความละเอยดโดยวธเบลนของวสดประสาน.......... 61 ตารางท 4.2 องคประกอบเคมของวสดประสานทใช.................................................... 64

(9)

สารบญตาราง (ตอ)

หนา ตารางท 4.3 ปรมาณน าทเหมาะสมของเพสตและเวลากอตวของเพสตทศกษา…… 66 ตารางท 4.4 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชอตราสวนน าตอวสดประสาน

เทากบ 0.55 ทใชในการศกษา............................................................

71 ตารางท 4.5 ก าลงอดประลยของคอนกรต เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสาน

เทากบ 0.55 ทอาย 28 และ 91 วน...................................................

78 ตารางท 4.6 ก าลงดงแบบผาซกของคอนกรต เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสาน

เทากบ 0.55 ทอาย 28 และ 91 วน...................................................

83 ตารางผนวกท ข1 การสญเสยคาการยบตวของคอนกรต................................................. 118 ตารางผนวกท ข2 ก าลงอดเฉลยของคอนกรต................................................................. 119 ตารางผนวกท ข3 ก าลงดงแบบผาซกเฉลยของคอนกรต................................................. 120 ตารางผนวกท ข4 โมดลสยดหยนเฉลยของคอนกรตทอาย 28 วน.................................. 121 ตารางผนวกท ข5 การหดตวแบบออโตจนสเฉลยของมอรตาร........................................ 122 ตารางผนวกท ข6 การหดตวแบบแหงเฉลยของมอรตาร................................................. 126

(10)

สารบญรป

หนา รปท 2.1 ปฏกรยาไฮเดรชนทเกดรวมกบปฏกรยาปอซโซลาน………………………………….. 26 รปท 2.2 การสญเสยความช นผานทางโพลงคาพวลารและเจล........................................ 32 รปท 3.1 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1.................................................................. 45 รปท 3.2 ผงหนปนความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร............................................ 45 รปท 3.3 เถาลอยจากโรงผลตไฟฟาแมเมาะ.................................................................... 45 รปท 3.4 ทรายหยาบ....................................................................................................... 46 รปท 3.5 หนยอย เบอร 3/4” และ 3/8”........................................................................ 46 รปท 3.6 ขวดมาตรฐานเลอชาเตอรลเยร (Le Chatelier Flask).................................... 47 รปท 3.7 เครองมอแอรเพอรมอะบลตของเบลน (Air Permeability Apparatus)......... 47 รปท 3.8 เครองมอไวแคท (Vicat Apparatus)............................................................... 48 รปท 3.9 การทดสอบคาการยบตวของคอนกรต............................................................. 48 รปท 3.10 การตดต งเครองทดสอบก าลงอดของคอนกรตตามมาตรฐาน ASTM C 39...... 49 รปท 3.11 การตดต งเครองทดสอบแรงดงแบบผาซกของคอนกรตตามมาตรฐาน ASTM

C 496...............................................................................................................

49 รปท 3.12 การตดต งเครองทดสอบโมดลสยดหยนของคอนกรตตามมาตรฐาน ASTM C

469...................................................................................................................

50 รปท 3.13 แบบหลอส าหรบตวอยางทดสอบมอรตาร ขนาด 25×25×285 มลลเมตร3..... 51 รปท 3.14 เค ร อ ง วดความยาว (Length comparator) ส าห รบ วดความยาวท

เปลยนแปลงไป................................................................................................

51 รปท 3.15 ช นตวอยางขนาด 2.5x2.5x28.5 ซม............................................................... 53 รปท 3.16 การวดคาการขยายตวของตวอยางมอรตารดวยเครองวดความยาว................. 53 รปท 4.1 ภาพถายขยายก าลงสง (3500 เทา) ของอนภาคของปนซเมนตปอรตแลนด

ประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน................................................................

61 รปท 4.2 ขนาดเฉลยและลกษณะการกระจายตวของของอนภาคของปนซเมนตปอรต

แลนดประเภทท 1 เถาลอยและผงหนปน........................................................

63

(11)

สารบญรป (ตอ) หนา

รปท 4.3 ปรมาณน าทเหมาะสมของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และเพสตผสมผงหนปน.................................................................................... 67 รปท 4.4 ปรมาณน าทเหมาะสมของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน

เพสตผสมเถาลอย และเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน…………………………

67 รปท 4.5 ระยะเวลาการกอตวของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และ

เพสตผสมผงหนปน...........................................................................................

69 รปท 4.6 ระยะเวลาการกอตวของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เพสต

ผสมเถาลอย และเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน......................................

69 รปท 4.7 คาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และ

คอนกรตผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสาน เทากบ 0.55.......

72 รปท 4.8 คาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรต

ผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสาน เทากบ 0.55..........................................................................

72 รปท 4.9 ความสมพนธระหวางคาการยบตวกบระยะเวลาของคอนกรตปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน.............................

75 รปท 4.10 ความสมพนธระหวางคาการยบตวกบระยะเวลาของคอนกรตปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน........................................................................................

76 รปท 4.11 ความสมพนธระหวางก าลงอดประลยกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55.......................................................................

80 รปท 4.12 ความสมพนธระหวางก าลงอดประลยกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55...........

82 รปท 4.13 ความสมพนธระหวางก าลงดงแบบผาซกกบอายของตวอยางคอนกรต

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55.......................................................

84

(12)

สารบญรป (ตอ)

หนา รปท 4.14 ความสมพนธระหวางก าลงดงแบบผาซกกบอายของตวอยางคอนกรต

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55…………………………………………………………………………………………………….

85 รปท 4.15 คาโมดลสยดหยนของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

ลวน คอนกรตผสมเถาลอย คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55 ทอายการบมน าท 28 วนของตวอยางคอนกรต...............................................................

86 รปท 4.16 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบออโตจนสกบอายของตวอยางมอรตาร

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55.......................................................................

88 รปท 4.17 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบออโตจนสกบอายของตวอยางมอรตาร

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ผสมเถาลอย และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55..................

90 รปท 4.18 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบแหงกบอายของตวอยางมอรตาร

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55.......................................................................

92 รปท 4.19 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบแหงกบอายของตวอยางมอรตาร

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ผสมเถาลอย และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55..................

94 รปท 4.20 ประจสะสมทเคลอนทผานช นตวอยาง (คลอมป) ของคอนกรต........................ 96 รปท 4.21 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยม

ซลเฟตของมอรตาร 2 วสดประสาน.................................................................

98 รปท 4.22 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยม

ซลเฟตของมอรตาร 3 วสดประสาน.................................................................

99

(13)

สารบญรป (ตอ)

หนา รปท 4.23 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยม

ซลเฟตของมอรตาร เพอเปรยบเทยบผลของความละเอยดของผงหนปน.........

100 รปท 4.24 การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทอาย 336 วน ของมอรตาร............ 101

บทท 1 บทน ำ

ส ำหรบบทน ำเปนกำรกลำวถง ควำมเปนมำและควำมส ำคญของปญหำ วตถประสงคของ

กำรศกษำ ขอบเขตของกำรศกษำ ประโยชนทคำดวำจะไดรบ โดยมรำยละเอยดดงน

1.1 ควำมเปนมำและควำมส ำคญของปญหำ ในปจจบนประเทศไทยไดมกำรใชถำนหนเปนวตถดบหลกส ำหรบกำรผลตกระแสไฟฟำจำก

พลงงำนควำมรอนท ำใหมเถำเหลอทง (By product) ทงชนดเถำลอย (Fly Ash) และเถำกนเตำ

(Bottom Ash) เกดขนในปรมำณสงอยำงตอเนอง โดยเฉลยเถำลอยมประมำณปละ 3 ลำนตน [1]

ทำงเลอกทส ำคญทำงหนงของกำรก ำจดเถำดงกลำวซงหำกปลอยทงไวจะมสวนในกำรสรำงผลกระทบ

ทำงสงแวดลอมคอ กำรน ำไปประยกตใชเปนวตถดบส ำหรบกำรผลตคอนกรตและวสดซเมนตใน

หลำกหลำยประเภท โดยจำกงำนวจยทงในและตำงประเทศซงไดด ำเนนกำรมำอยำงตอเนองมำกกวำ 20

ป ระบตรงกนของขอสรปในเชงบวกของเถำลอยไวคอ กำรใชเถำลอยแทนทบำงสวนในปนซเมนตสงผล

ใหปรมำณแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ในซเมนตเพสตลดลงและยงชวยเพมควำมทบน ำใหกบ

คอนกรตท ำใหคอนกรตมควำมทนทำนมำกขน ยกตวอยำงเชน เถำลอยท ำใหคอนกรตมควำมตำนทำน

กำรกดกรอนเนองจำกสำรซลเฟตไดดขน [2] แตอยำงไรกตำมขอดอยประกำรหนงของเถำลอยทมตอ

คอนกรตคอ อตรำกำรท ำปฏกรยำปอซโซลำนทชำในชวงตนสงผลใหระยะเวลำกำรกอตวเพมขนและท ำ

ใหอตรำกำรพฒนำก ำลงรบแรงลดลงตำมไปดวย ดงนนในงำนคอนกรตทตองกำรกำรพฒนำก ำลงในชวง

ตนทสงหรอคอนกรตก ำลงสงจงไมนยมใชเถำลอยเปนสวนประกอบ ทำงแกปญหำดงกลำวจงควรมกำร

เพมศกยภำพในชวงตนของคอนกรตผสมเถำลอยโดยอำศยหลกกำรทำงเลอกสองประกำรไดแก ประกำร

แรกคอ ใชเถำลอยรวมกบวสดทมควำมสำมำรถในกำรท ำปฏกรยำปอซโซลำนระดบสงอำท เชน กำรใช

เถำลอยรวมกบซลกำฟม แตเนองจำกขอดอยในเรองของรำคำทสงจงยงไมเปนนยมใชกบงำนคอนกรต

ปกตในประเทศไทย ประกำรทสอง คอกำรคดสรรวสดทำงเลอกใหมทผลตไดในประเทศและม

ควำมสำมำรถในกำรเตมแทรก (Filler) เขำไปสภำยในชองวำงระหวำงอนภำคปนซเมนตไดดซงจะมผง

หนปน (Limestone Powder) ทเกดจำกกระบวนกำรยอยหนเพอใชในอตสำหกรรมกำรผลตปนซเมนต

15

และมวลรวมทใชในงำนคอนกรตทคณสมบตดงกลำว ดวยสำเหตทผงหนปนซงเปนวสดเฉอย ( Inert

Material) สำมำรถชวยเตมเตมชองวำงไดดท ำใหก ำลงรบแรงในตอนตนสำมำรถพฒนำไดดยงขน

[3,4,5,6] อยำงไรกตำมกำรใชผงหนปนยงไมเปนทแพรหลำยมำกนกถงแมวำจะมรำคำทต ำกวำ

ปนซเมนตอยกตำม เนองจำกยงขำดองคควำมรทงในตววสดและกำรประยกตใช ดงนนในกำรศกษำนจง

ก ำหนดเปำหมำยทกำรพฒนำกำรใชผงหนปนรวมกบปนซเมนตและเถำลอย โดยเปนกำรน ำขอดของ

วสดแตละชนดมำใชรวมกนเพอใหไดคอนกรตทมคณสมบตบำงประกำรทดกวำกำรเลอกใชเถำลอยหรอ

ผงหนปนเพยงอยำงใดอยำงหนง

จำกทกลำวมำขำงตน ในกำรพฒนำกำรใชวสดรวมทงสองชนดกบปนซเมนตปอรตแลนดจะตองอยบนหลกของกำรพจำรณำศกยภำพและหนำทของแตละวสด โดยจำกงำนวจยจะพบวำเถำลอยมศกยภำพในกำรท ำปฏกรยำปอซโซลำนไดดในชวงหลงแตไมดในชวงตน ในขณะทผงหนปนมศกยภำพในกำรท ำปฏกรยำไดต ำหรอถงกบไมท ำปฏกรยำ ดงนนปจจยทส ำคญของกำรประยกตใชผงหนปนรวมกบปนซเมนตตำมกลไกของกำรเตมแทรก (Filler Effect) จงอยทขนำดของอนภำคเปนส ำคญ ซงโดยปกตแลวผงหนปนเหลำนจะมขนำดอยในชวง 1 ถง 100 ไมโครเมตร ดงนนในกำรศกษำนจงก ำหนดวตถประสงคเฉพำะทตองกำรศกษำผลกระทบของควำมละเอยดของผงหนปนตอสมบตเบองตนของคอนกรตเถำลอย โดยเนนผงหนปนทขนำด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร ซงมกำรผลตและใชงำนในอตสำหกรรมอนๆ ของในประเทศไทยอยในปจจบน และสมบตทศกษำประกอบดวย ทำงกำยภำพและทำงเคมของปนซเมนต เถำลอยและผงหนปน และสมบตทำงดำนซเมนตและควำมคงทนของคอนกรต รวมทงกำรประเมนอตรำสวนกำรใชงำนตำมควำมละเอยดของอนภำคผงหนปนทเหมำะสมในกำรผสมรวมกบปนซเมนตและเถำลอยเพอผลตเปนคอนกรต

1.2 วตถประสงคของกำรศกษำ กำรศกษำในครงนมวตถประสงคดงน 1.2.1 เพอศกษำองคประกอบเคมและสมบตทำงกำยภำพของปนซเมนตปอรตแลนดประเภท

ท 1 เถำลอย และผงหนปน 1.2.2 เพอศกษำสมบตเบองตนของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน 1.2.3 เพอศกษำสมบตควำมคงทนของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน 1.2.4 เพอศกษำผลกระทบของควำมละเอยดผงหนปนตอสมบตเบองตนของคอนกรตผสม

เถำลอยและผงหนปน

16

1.2.5 เพ อศกษำผลกระทบของควำมละเอยดผงหนปนตอสมบตดำนควำมคงทนของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน

1.3 ขอบเขตของกำรศกษำ

ในกำรศกษำครงนไดท ำกำรศกษำเปรยบเทยบสมบตของวสดทง 3 ชนด ซงไดแก ปนซเมนต เถำลอย และผงหนปน ทงในสวนขององคประกอบเคมและคณสมบตทำงกำยภำพ รวมทงกำรศกษำถงสมบตเบองตนของคอนกรตประกอบดวย ปรมำณน ำทเหมำะสมและเวลำกำรกอตวของเพสต ก ำลงอดประลย ก ำลงดง และโมดลสยดหยนของคอนกรต ในสวนของควำมคงทนประกอบดวย กำรหดตวแบบออโตจนสและหดตวแบบแหงของมอรตำร ควำมตำนทำนกำรแทรกซมคลอไรดของคอนกรต และกำรขยำยตวในสำรละลำยโซเดยมซลเฟตของมอรตำร โดยมรำยละเอยดดงน

1.3.1 สมบตทำงกำยภำพของปนซเมนต เถำลอย และผงหนปนไดแก ควำมถวงจ ำเพำะ ลกษณะอนภำคโดยภำพถำยขยำยก ำลงสง กำรกระจำยตวของอนภำค และควำมละเอยดโดยวธเบลน

1.3.2 องคประกอบเคมของปนซเมนต เถำลอย และผงหนปน 1.3.3 สมบตเบองตนของคอนกรตไดแก ปรมำณน ำทเหมำะสม และเวลำกำรกอตวของเพสต

ผสมเถำลอยและผงหนปนทงชนดทไมมแทนทและแทนทดวยเถำลอยและผงหนปน และทงแทนทเถำลอยรวมกบผงหนปนในปนซเมนต คำกำรยบตวและกำรสญเสยคำกำรยบตว ก ำลงอดประลย ก ำลงดง และคำโมดลสยดหยนของคอนกรตดงกลำว

1.3.4 สมบตทำงดำนกำรหดตวแบบออโตจนสและกำรหดตวแบบแหงของมอรตำรชนดทไมมแทนทและแทนทดวยเถำลอยและผงหนปน และทงแทนทเถำลอยรวมกบผงหนปนในปนซเมนต

1.3.5 ควำมตำนทำนกำรแทรกซมคลอไรดแบบเรงของคอนกรตตอกำรแทรกซมของอออน ของคลอไรด

1.3.6 กำรขยำยตวในสำรละลำยโซเดยมซลเฟตของมอรตำร เมอใชวสดประสำนผงหนปนทมสดสวนแตกตำงกน

1.4 ประโยชนทคำดวำจะไดรบ ส ำหรบประโยชนทคำดวำจะไดรบจำกกำรศกษำในครงน ไดแก 1.4.1ทรำบถงองคประกอบเคมและสมบตทำงกำยภำพของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท

1 เถำลอย และผงหนปน 1.4.2 ทรำบถงสมบตเบองตนของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน 1.4.3 ทรำบถงสมบตควำมคงทนของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน

17

1.4.4 ทรำบถงผลกระทบของควำมละเอยดผงหนปนตอสมบตเบองตนของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน

1.4.5 ทรำบถงผลกระทบของควำมละเอยดผงหนปนตอสมบตดำนควำมคงทนของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน

1.4.6 น ำขอมลทไดไปเปนแนวทำงในกำรคดเลอกขนำดของผงหนปน ส ำหรบน ำไปใชในงำนคอนกรตผสมเถำลอยไดอยำงมประสทธภำพ

บทท 2

ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

ส ำหรบบทนจะกลำวถงทฤษฎทเกยวของกบกำรศกษำผลกระทบของควำมละเอยดของผงหนปนตอสมบตของคอนกรตเถำลอยและผงหนปน รวมถงงำนวจยทเกยวของ โดยมรำยละเอยดดงตอไปน

2.1 ทฤษฏทเกยวของ ทฤษฎท เกยวของกลำวถงทฤษฎพนฐำนท เกยวของกบวสดผงท ใชในกำรศกษำไดแก

ปนซเมนตปอรตแลนด วสดปอซโซลำน เถำลอย และผงหนปน รวมถงควำมทนทำนของคอนกรต กำรหดตวแบบแหง (Drying Shrinkage) และแบบออโตจนส (Autogenous Shrinkage) ควำมตำนทำนกำรแทรกซมของคลอไรด และกำรขยำยตวในสำรละลำยโซเดยมซลเฟต ของคอนกรตผสมเถำลอยและผงหนปน โดยมรำยละเอยดในแตละสวนดงน

2.1.1 ปนซเมนตปอรตแลนด ปนซเมนตปอรตแลนด หมำยถง ปนซเมนตไฮดรอลก (Hydraulic Cement) ชนดหนง

เมอผสมกบน ำสำรประกอบทมอยในปนซเมนตจะท ำปฏกรยำกบน ำท ำใหเกดกำรกอตวและแขงตวได ไดจำกกำรเผำสวนผสมซงประกอบดวยหนปน (Calcareous) ดนเหนยวประเภท Argillaceous ออกไซดของซลกำ อะลมนำ และเหลก แลวน ำมำบดเปนผงละเอยดรวมกบแคลเซยมซลเฟต (Ca(SO4))

1) ประเภทของปนซเมนตปอรตแลนด ปอรตแลนดซเมนตมหลำยประเภท แตละประเภทมสำรประกอบส ำคญไดแก C3S,

C2S, C3A และC4AF ซงจะมอยในปรมำณทแตกตำงกน จงท ำใหปนซเมนตแตละประเภทมสมบตแตกตำงกน องคประกอบเคมโดยประมำณของปนซเมนตชนดตำงๆ แสดงใหเหนดงตำรำงท 2.1 ซงปนซเมนตทผลตในประเทศไทยสวนใหญจะผลตตำมมำตรฐำนของอเมรกำ (ASTM C150) และของประเทศองกฤษ (British Standard; B.S.) ซงตำมมำตรฐำน มอก. 15 ของไทยไดแบงปนซเมนตออกเปน 5 ประเภทดงน

ก. ปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 หรอปนซเมนตปอรตแลนดธรรมดำ (Ordinary

Portland Cement) ใชในกำรท ำคอนกรตหรอผลตภณฑอตสำหกรรมใดทไมตองกำรคณภำพพเศษกวำ

19

ธรรมดำ และใชในกำรกอสรำงตำมปกตทวไปปนซเมนตชนดนใหก ำลงสงในระยะเวลำไมรวดเรวมำกนก และใหควำมรอนปำนกลำง

ข. ปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 2 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 2 หรอปนซเมนตปอรตแลนดดดแปลง (Modified

Portland Cement) เปนปนซเมนตทใหควำมรอนไมสงมำกนก ควำมรอนทเกดมคำนอยกวำปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 แตสงกวำปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 4 และใหก ำลงใกลเคยงกบปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ใชในกำรท ำคอนกรตหรอผลตภณฑใดทเกดควำมรอนและทนทำนตอกำรกดกรอนของสำรละลำยซลเฟตปำนกลำง

ค. ปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 3 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 3 หรอปนซเมนตปอรตแลนดแขงตวเรว (Rapid

Hardening Portland Cement) เปนปนซเมนตทใหก ำลงสงในระยะแรก ใหควำมรอนในกำรท ำปฏกรยำไฮเดรชนสงเพรำะม C3S และควำมละเอยดสงกวำปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 มำก ใชในกำรท ำคอนกรตทตองกำรใชงำนหรอถอดแบบเรว

ง. ปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 4 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 4 หรอปนซเมนตปอรตแลนดควำมรอนต ำ (Low

Heat Portland Cement) ใหควำมรอนในกำรท ำปฏกรยำไฮเดรชนต ำมำกเพรำะมปรมำณ C3S ต ำ แตมปรมำณ C2S ทคอนขำงสง ใชในงำนคอนกรตหลำ เนองจำกมสมบตใหอณหภมต ำ

จ. ปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 5 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 หรอปนซเมนตปอรตแลนดทนซลเฟต (Sulfate

Resisting Portland Cement) ปนซเมนตประเภทนมปรมำณ C3A ต ำมำก ดงนนจงมกำรท ำปฏกรยำกบซลเฟตไดนอยลง ใชในงำนคอนกรตทสรำงอยในทมเกลอหรอสำรละลำยซลเฟต และบรเวณทมดนเคม

ตำรำงท 2.1 แสดงองคประกอบเคมของปนซเมนตปอรตแลนดชนดตำงๆ

20

ตารางท 2.1 องคประกอบเคมของปนซเมนตปอรตแลนดชนดตำงๆ [1] ชนดของปนซเมนตตำม

มำตรฐำน ASTM สวนประกอบเคม (รอยละ)

C3S C2S C3A C4AF CaSO4 CaO MgO Type I (Normal) 49 25 12 8 2.9 0.8 2.4 Type II (Modified) 45 29 6 12 2.8 0.6 3.0 Type III (High Early Strength)

56 15 12 8 3.9 1.4 2.6

Type IV (Low Heat) 30 46 5 13 2.9 0.3 2.7 Type V (Sulfate Resistant)

43 36 4 12 2.7 0.4 1.6

2) องคประกอบเคมของปนซเมนตปอรตแลนด องคประกอบเคมของปนซเมนตปอรตแลนดประกอบดวยออกไซดหลก และออกไซด

รอง ปรมำณประเภทออกไซดโดยประมำณของปนซเมนตปอรตแลนดแสดงใหเหนดงตำรำงท 2.2 ซงสำรประกอบทอยในปนซเมนตปอรตแลนดมรำยละเอยดดงน

ก. ออกไซดหลก (Major oxides) ออกไซดหลก ไดแก แคลเซยมออกไซด (CaO) ซลคอนไดออกไซด (SiO2) อลมเนยม

ออกไซด (Al2O3) และเฟอรกออกไซด (Fe2O3) ออกไซดกลมนมปรมำณรวมกนไดกวำรอยละ 90 โดยน ำหนกของปนซเมนต

ข. ออกไซดรอง (Minor oxides) ออกไซดรอง ไดแก แมกนเซยมออกไซด (MgO) ออกไซดของอลคำไล ((Na2O) ไททำ

เนยมออกไซด (K2O)) และซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) นอกจำกนยงมสงแปลกปลอมและสวนประกอบอนซงจดอยในรปของกำรสญเสย

น ำหนกเน องจำกกำรเผำ (Loss on Ignition) และกำกท ไมละลำยในกรดและดำง (Insoluble Residue)

ตำรำงท 2.2 แสดงปรมำณสำรประกอบประเภทออกไซดโดยประมำณของปนซเมนตปอรตแลนด

21

ตารางท 2.2 ปรมำณสำรประกอบประเภทออกไซดโดยประมำณของปนซเมนตปอรตแลนด [1] สำรประกอบประเภทออกไซด รอยละโดยน ำหนก ชอยอ

แคลเซยมออกไซด (Calcium Oxide) ซลคอนไดออกไซด (Silicon Dioxide) อลมเนยมออกไซด (Aluminium Oxide) ไอออนออกไซด (Ferric Oxide) ซลเฟอรไตรออกไซด (Sulfer Trioxide) แมกนเซยมออกไซด (Magnesium Oxide) อลคำไลท (Alkalies) ไททำเนยมออกไซด (Titanium Oxide)

60.0 - 67.0 17.0 - 25.0 3.0 - 8.0 0.5 - 6.0 1.0 - 3.0 0.1 - 0.4 0.2 - 1.3 0.2 - 1.3

CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 SO3 MgO Na2O K2O

3) สำรประกอบส ำคญของปนซเมนต ออกไซดของปนซเมนตจะท ำปฏกรยำทำงเคม และรวมตวกนอยในรปของสำรประกอบ

ทมรปรำงตำงๆ ทงนขนอยกบวตถดบกำรเผำ และกำรเยนลงของเมดปน ปรมำณองคประกอบส ำคญในปนซเมนตมปรมำณมำกถงกวำรอยละ 90 จงเปนตวก ำหนดสมบตของปนซเมนต สำรประกอบทส ำคญมอยดวยกน 4 ชนด ดงน

ก. ไตรแคลเซยมซลเกต (3CaO.SiO2 หรอ C3S) ไตรแคลเซยมซลเกต เปนสำรประกอบทมรปรำงเปนผลกสเทำแก สมบตของไตร

แคลเซยมซลเกตนเมอท ำปฏกรยำกบน ำจะเกดกำรกอตว และแขงตวใหก ำลงคอนขำงดโดยเฉพำะ 7 วนแรก โดยปรมำณไตรแคลเซยมซลเกตในปนซเมนตจะมประมำณรอยละ 45 ถง 55

ข. ไดแคลเซยมซลเกต (2CaO.SiO2 หรอ C2S) ไดแคลเซยมซล เกตมหลำยรปแบบ โดยทอณภมปกต C2S จะอยในรปเบตำได

แคลเซยมซลเกต (β-C2S) ไดแคลเซยมซลเกตมลกษณะเปนเมดกลม มสมบตเมอท ำปฏกรยำกบน ำจะเกดกำรกอตวและพฒนำก ำลงอดอยำงคอนขำงชำและชำกวำ C3S มำก แตในระยะยำวจะใหก ำลงอดทใกลเคยงกบ C3S โดยปรมำณไดแคลเซยมซลเกตในปนซเมนตจะมประมำณรอยละ 15 ถง 35

ค. ไตรแคลเซยมอลมเนต (3CaO.Al2O3 หรอ C3A) ไตรแคลเซยมอลมเนต มลกษณะรปรำงเปนเหลยมสเทำออน ท ำปฏกรยำกบน ำมควำม

รนแรงมำกและท ำใหกอตวทนท (Flash Set) กำรพฒนำก ำลงเรวภำยใน 1 ถง 2 วน แตก ำลงคอนขำงต ำ ปรมำณมอเทยบกบ C3S และ C2S โดยปรมำณไตรแคลเซยมอลมเนตในปนซเมนตจะมประมำณรอยละ 7 ถง 15

22

ง. เตตระแคลเซยมอลมโนเฟอรไรต (4CaO.Al2O3.Fe2O3 หรอ C4AF) เตตรำแคลเซยมอลมโนเฟอรไรทอยในสภำพสำรละลำยแขง (Solid Solution) เมอท ำ

ปฏกรยำกบน ำจะท ำใหเพสตกอตวอยำงรวดเรวภำยในไมกนำท แตก ำลงคอนขำงต ำ และต ำกวำ C3A โดยปรมำณของเตตรำแคลเซยมอลมโนเฟอรไรทในปนซเมนตจะมประมำณรอยละ 5 ถง 10

กำรค ำนวณปรมำณสำรประกอบทง 4 ชนด ในปนซเมนตปอรตแลนดสำมำรถหำไดจำกสตรกำรค ำนวณ Bogue’s Equation โดยแบงเปน 2 กรณดงน

กรณท 1: Al2O3/Fe2O3 ≥ 0.64 C3S = 4.071CaO-7.600SiO2-6.718Al2O3-1.430Fe2O3-2.852SO3 (2.1) C2S = 2.867SiO2-0.7544C3S (2.2) C3A = 2.650Al2O3-1.692Fe2O3 (2.3) C4AF = 3.043Fe2O3 (2.4) กรณท 2: Al2O3/Fe2O3 ≥ 0.64 C3S = 4.071CaO-7.600SiO2-4.479Al2O3-2.859Fe2O3-2.852SO3 (2.5) C2S = 2.867SiO2-0.7544C3S (2.6) C3A = 0 (2.7) C4AF = 2.100Al2O3+1.702Fe2O3 (2.8)

4) ปฏกรยำระหวำงน ำกบปนซเมนตปอรตแลนด ปฏกรยำทำงเคมระหวำงปนซเมนตกบน ำเรยกวำปฏกรยำไฮเดรชน (Hydration

Reaction) ท ำใหเกดควำมรอน กำรกอตว และกำรแขงตวของเพสต ปฏกรยำไฮเดรชนขนอยกบสำรประกอบในปนซเมนตซงจะท ำปฏกรยำและมอทธพลตอกน โดยปฏกรยำดงกลำวจะเปนตวก ำหนดคณสมบตของเพสตทงในสภำพพลำสตกและแขงตวแลว

ก. ปฏกรยำไฮเดรชนของไตรแคลเซยมซลเกต ไตรแคลเซยมซลเกตเมอท ำปฏกรยำกบน ำจะกอใหเกดแคลเซยมซลเกตไฮเดรต

(Calcium Silicate Hydrate, 3CaO.2SiO23H2O ห รอ C-S-H) และ เก ด แคล เซ ยม ไฮดรอก ไซด (Calcium Hydroxide: Ca(OH2) หรอ CH) ดงสมกำรท 2.9

2(3CaO.SiO2)+6H2O 3CaO.2SiO23H2O+3Ca(OH)2 (2.9) ข. ปฏกรยำไฮเดรชนของไดแคลเซยมซลเกต ไดแคลเซยมซลเกตจะท ำปฏกรยำกบน ำชำกวำไตรแคลเซยมซลเกต แตจะไดผลตภณฑ

จำกปฏกรยำเหมอนกนคอ C-S-H และ CH ดงสมกำรท 2.10

23

2(2CaO.SiO2)+4H2O 3CaO.2SiO23H2O+Ca(OH)2 (2.10) ค. ปฏกรยำไฮเดรชนของไตรแคลเซยมอะลมเนต ปฏกรยำระหวำงน ำกบไตรแคลเซยมอะลมเนตจะเกดขนอยำงทนททนใด และท ำให

เพสตกอตวอยำงรวดเรว ดงสมกำรท 2.11 3CaO.Al2O3+6H2O 3CaO.Al2O3.6H2O (2.11) เพอเปนกำรหนวงใหเกดปฏกรยำขำงตนใหชำลง ในกระบวนกำรผลตปนซเมนตจง

ใสยปซมเขำไปในระหวำงกำรบดเมดปน (Clinker) โดยยปซม (Gypsum: CaSO4.2H2O) จะท ำป ฏ ก ร ย ำ ก บ แ ค ล เซ ย ม อ ล ม เน ต ก อ ให เ ก ด ช น บ ำ ง ๆ ข อ ง แ อ ท ร ง ไจ ท (Ettringite: 3CaO.Al2O3.CaSO4.31H2O) บนผวของอนภำคไตรแคลเซยมอลมเนต ดงสมกำรท 2.12

3CaO.Al2O3+Ca.SO4.2H2O 3CaO.Al2O3CaSO4 .31H2O (2.12) ง. ปฏกรยำไฮเดรชนของเตตรำแคลเซยมอะลมโนเฟอรไรท ปฏกรยำไฮเดรชนของเตตรำแคลเซยมอะลมโนเฟอรไรทมลกษณะคลำยกบปฏกรยำ

ของ C3A แตเกดชำกวำ และมควำมรอนจำกกำรท ำปฏกรยำนอยกวำ โดยกำรท ำปฏกรยำจะเกดขนในชวงตน โดยจะท ำปฏกรยำกบยปซม ดงสมกำรท 2.13

4CaO.Al2O3Fe2O3+CaSO4.2H2O CaO.(Al2O3.Fe2O3).3CaSO4(2.13) เนองจำกปนซเมนตม C3S เปนองคประกอบหลก ดงนนปฏกรยำระหวำงปนซเมนตกบ

น ำจงมลกษณะคลำยกบปฏกรยำระหวำง C3S กบน ำ ซงบำงครงสำมำรถเหนปฏกรยำของ C3A ดวย ปฏกรยำจะเกดขนอยำงรวดเรวในชวงแรก และจะลดลงเนองจำกกำรเกดชนเคลอบของแอทรงไจท และจำกกำรทสำรละลำยมควำมเขมขนมำกขนเนองจำกกำรเพมของอออนแคลเซยม และไฮดรอกไซดท ำใหปฏกรยำลดลง และเพสตมสภำพพลำสตกชวงหนง เมอควำมเขมขนของสำรละลำยสงพอ CH จะตกผลก และปฏกรยำของ C3S และ C2S จะเกดขนอยำงรวดเรวอกครง ท ำใหเกด C-S-H เพมมำกขน ตำมดวยปฏกรยำของ C3A และ C4AF ท ำใหแอทรงไจทเปลยนเปนแคลเซยมโมโนซลโฟอลมเนตและเกดสำรประกอบแคลเซยมซลโฟอลมเนต และซลโฟเฟอไรท แคลเซยมซลเกตยงคงท ำปฏกรยำตอไปท ำใหเกด CSH มำกขน และขยำยเขำไปในโพรงและเมอมปรมำณมำกขนจะเชอมโยงถงกนและเกดกำรยดเกำะกนขน

2.1.2 วสดปอซโซลาน วสดปอซโซลำน (Pozzolanic Materials) คอ วสดทมองคประกอบหลกเปนซลคอนออกไซด

(SiO2) อลมเนยมออกไซด (Al2O3) และ/หรอไอรอนออกไซด (Fe2O3) รวมกนเปนปรมำณไมต ำกวำรอยละ 50 โดยน ำหนกของวสดนนๆ อำจจะมสมบตในกำรเชอมประสำนหรอไมกได แตตองสำมำรถท ำ

24

ปฏกรยำทำงเคมกบแคลเซยมไฮดรอกไซด แลวเกดเปนสำรประกอบของแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และ/หรอแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (CAH) และถงแมวำ ปอซโซลำนชนดนนมควำมสำมำรถในกำรท ำปฏกรยำทำงเคม แตในสดสวนผสมใดๆ กตำม บำงครงปอซโซลำนบำงสวนไมสำมำรถท ำปฏกรยำทำงเคมไดเนองจำกองคประกอบในกำรท ำปฏกรยำมไมเพยงพอตอกำรท ำปฏกรยำปอซโซลำนก

1) ชนดของวสดปอซโซลำน ปอซโซลำนมสองชนด คอ ชนดทเกดขนเองตำมธรรมชำต (Natural Pozzolan) และ

ปอซโซลำนดดแปลง (Modify pozzolan) มรำยละเอยดดงน ก. ปอซโซลำนทเกดขนเองตำมธรรมชำต ปอซโซลำนท เกดขนเองตำมธรรมชำต (Natural Pozzolan) ไดแก หนดนดำน

(Shales) เศษหนภเขำไฟ (Tuff) เถำภเขำไป (Volcanic Ash) หนภมไซท (Pumisite) หนโอเพลเหลอง (Opaline) หนชน (Shale) หนเชรต (Chert) หนปน (Limestone) ปอซโซลำนท เกดขนเองตำมธรรมชำต เมอตองกำรน ำไปใชงำน จะตองน ำมำบดกอน

ข. ปอซโซลำนดดแปลง (Modify Pozzolan) ปอซโซลำนดดแปลงเกดจำกขบวนกำรผลตในโรงงำนอตสำหกรรมซงเปนผลพลอยได

หรอเกดจำกกำรตงใจทจะน ำปอซโซลำนทเกดขนเองมำปรบปรงคณภำพโดยผำนขบวนกำรผลตทซบซอนขนซงโดยมำกจะเปนขบวนกำรเผำไหม ปจจบนปอซโซลำนดดแปลงทพบไดแก เถำลอย (Fly Ash) ไดจำกกำรเผำเชอเพลงในกำรผลตกระแสไฟฟำ ซลกำฟม (Silica Fume) จะไดมำจำกกำรผลตโลหะอลลอยด และตะกรนเตำถลงเหลก (Slag) ไดจำกกำรถลงเหลก เปนตน

2) ปฏกรยำปอซโซลำนของวสดปอซโซลำน วสดปอซโซลำนอำจมคณสมบตในกำรเชอมประสำนหรอไมกได แตตองท ำปฏกรยำ

ทำงเคมกบแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) แลวเกดเปนสำรประกอบของแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (C-S-H) และ/หรอ แคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (C-A-H) กลำวคอ เมอปนซเมนตท ำปฏกรยำกบน ำ จะเกดปฏกรยำไฮเดรชน ซงจะไดผลตภณฑเปนสำรประกอบแคลเซยมไฮดรอกไซด ซงแคลเซยมไฮดรอกไซดนเองทท ำปฏกรยำกบซลคอนไดออกไซด (SiO2) และอลมเนยมออกไซด (Al2O3) ในวสดปอซโซลำน เกดเปนสำรประกอบทเรยกวำแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (C-S-H) และแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (CAH) ตำมล ำดบ ซงสำรประกอบทไดทงสองนมคณสมบตในกำรเชอมประสำน ปฏกรยำทเกดขนนเรยกวำ ปฏกรยำปอซโซลำน (Pozzolanic Reaction) สรปเปนสมกำรเคมได ดงสมกำรท 2.14 ถง 2.15

[ในกรณทวสดปอซโซลำนมสวนประกอบหลกทำงเคมเปนซลคอนไดออกไซด (SiO2) ปฏกรยำปอซโซลำนสำมำรถเขยนเปนสมกำรไดดงน

3Ca(OH)2+2SiO2 3CaO.2SiO2.3H2O หรอ (CSH) (2.14)

25

ในกรณทวสดปอซโซลำนมสวนประกอบหลกทำงเคมเปนอลมเนยมออกไซด (Al2O3) ปฏกรยำปอซโซลำนสำมำรถเขยนเปนสมกำรไดดงน

3Ca(OH)2+2SiO2 3CaO.2SiO2.3H2O หรอ (CAH ) (2.15) จำกรปท 2.1 สำมำรถอธบำยไดวำ กลไกของปฏกรยำไฮเดรชนในระบบซงมทงไตร

แคลเซยมซลเกต (C3S) และสำรปอซโซลำนเรมขนจำกไอออนของแคลเซยม (Ca2+) จะละลำยออกจำกสำรประกอบไตรแคลเซยมซลเกต (C3S) อยำงอสระลงไปในของเหลว แตไอออนดงกลำวจะถกดกจบดวยอนภำคทมประจลบจำกสำรปอซโซลำนโดยอำศยกำรชนกนและถกดดซบทไวทผวของอนภำคปอซโซลำน แคลเซยมซลเกตไฮเดรตทไดจำกปฏกรยำไฮเดรชนของไตรแคลเซยมซลเกตไฮเดรตจะเกดกำรตกตะกอนทอตรำสวนแคลเซยมออกไซดตอซลคอนไดออกไซด (CaO/SiO2) สง ในขณะทบนผวของสำรปอซโซลำนจะเกดขนเชนเดยวกนแตจะไดผลตภณฑจำกปฏกรยำไฮเดรชนทมอตรำสวนระหวำงแคลเซยมออกไซดตอซลคอนไดออกไซดต ำและมควำมพรนสง โดยปกตเมออนภำคปอซโซลำนสมผสกบน ำผวของสำรปอซโซลำนมคณสมบตเปนประจบวกอนเนองมำจำกกำรดงดดไฮโดรเนยมไอออน (H3O+) ทไดจำกกำรแตกตวของน ำไวและจะท ำใหมกำรแตกตวของโซเดยมไอออน (Na+) และโพแทสเซยมไอออน (K+) และไอออนอนๆ ทละนอยตำมมำ เปนผลใหเกดชนทผวของอนภำคปอซโซลำนซงมสวนประกอบของซลคอนและ/หรออะลมเนยมเปนสวนใหญ กำรละลำยของโซเดยมไอออนและโพแทสเซยมไอออนจะชวยเรงกำรแตกตวของน ำใหมปรมำณของไฮโดรเนยมไอออนเพมขนซงเปนกำรเรงกำรแตกตวของซลเกตไอออน (SiO4

4-) และอะลมเนยมไอออน (AlO2-) ดวยและเมอรวมกบผลของ

แคลเซยมไอออนจงท ำใหควำมหนำของชนบนอนภำคปอซโซลำนเพมขนและแตกออกในทสด

26

รปท 2.1 ปฏกรยำไฮเดรชนทเกดรวมกบปฏกรยำปอซโซลำน

2.1.3 เถาลอย เถำลอย (Pulverized Fly Ash) จดเปนสำรผสมเพมในปนซเมนตจ ำพวกสำรปอซโซลำน

สงเครำะหหรอปอซโซลำนดดแปลงประเภทหนง เปนผลพลอยได (By-product) จำกกำรเผำถำนหนเพอเปนพลงงำนในกำรผลตกระแสไฟฟำ ถำนหนทบดจะถกเผำเพอเอำพลงงำนควำมรอน เถำถำนหนทมขนำดคอนขำงใหญจะตกลงกนเตำ จงเรยกวำเถำกนเตำ (Bottom Ash) สวนเถำถำนหนทขนำดเลกกวำ 1 ไมโครเมตร จนถงประมำณ 200 ไมโครเมตร จะลอยไปกบอำกำศรอนจงเรยกวำ เถำลอย เถำลอยจะถกดกจบฝน (Electrostatic Precipitator) เพอไมใหออกไปกบอำกำศรอนเนองจำกจะเปนมลภำวะตอพนทโดยรอบบรเวณโรงไฟฟำ

1) ชนดของเถำลอย มำตรฐำน ASTM C618 แบงเถำลอยออกเปน 2 ชนดไดแก ก. เถำลอย ชนด F (class F) เปนเถำลอยทไดจำกกำรเผำถำนหนแอนทรำไซต และบทมนส มปรมำณผลรวมของซล

กำ (Silica: SiO2) และอลมนำ (Alumina: Al2O3) และเฟอรรคออกไซด (Ferric Oxide: Fe2O3)

27

มำกกวำรอยละ 70 และมคณสมบตอนตำมทระบในมำตรฐำน ASTM C618 ดงตำรำงท 2.3 โดยทวไปเถำลอยชนด F มปรมำณแคลเซยมออกไซด (Calcium Oxide: CaO) ต ำ ดงนนจงมชอเรยกอกชอหนงวำ เถำลอยแคลเซยมต ำ ส ำหรบ SiO2 มำจำกแรดนเหนยวและควอรตซ ถำนหนแอนทรำไซตและบทมนสมแรดนเหนยวสงจงใหเถำลอยทม SiO2 สง

ข. เถำลอย ชนด C (class C) เปนเถำลอยทไดจำกกำรเผำถำนหนลกไนต และซบบทมนสเปนสวนใหญ มปรมำณ

ของ SiO2+Al2O3+Fe2O3 มำกกวำรอยละ 50 ปรมำณ CaO สง และมคณสมบตอนตำมทระบในมำตรฐำน ASTM C618 ดงตำรำงท 2.3 เถำลอยชนดนเรยกชออกอยำงหนงวำเถำลอยแคลเซยมสง ส ำหรบ Al2O3 มำจำกแรดนเหนยว โดยทลกไนตประกอบไปดวยดนเหนยวทม Al2O3 ต ำท ำใหเถำลอยชนด C นอกจำกม SiO2 ต ำแลวยงม Al2O3 ต ำดวย ตารางท 2.3 ขอก ำหนดทำงเคมของเถำลอยตำมมำตรฐำน ASTM C618 [7]

ขอก ำหนดทำงเคม ชนด

F C ผลรวมของปรมำณซลคอนไดออกไซด อลมนำออกไซด และไอออนออกไซด (SiO2+Al2O3+Fe2O3) อยำงต ำ, รอยละ ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) อยำงสง, รอยละ ปรมำณควำมชนสงสด, รอยละ กำรสญเสยน ำหนกเนองจำกกำรเผำ (LOI) อยำงสง, รอยละ ปรมำณอลคำไลสงสดเมอเทยบเทำ Na2Oe, รอยละ

70.0 5.0 3.0 6.0 1.5

50.0 5.0 3.0 6.0 1.5

นอกจำกจะแบงแยกชนดของเถำถำนออกเปน 2 ชนดดงกลำวมำ ยงสำมำรถพจำรณำ

จำกควำมแตกตำงของสวนประกอบและสมบตในดำนควำมเปนซเมนต (Cementitious) และควำมเปนปอซโซลำน (Pozzolan) ไดดวย เนองจำกเถำลอย Class C โดยทวไปจะมคณสมบตกำรเปนซเมนตเพมขน จำกสมบตปอซโซลำน เพรำะเถำถำนหน Class C มกจะมแคลเซยมออกไซด (CaO) สงกวำรอยละ 10 สวน Class F มแคลเซยมออกไซดต ำกวำรอยละ 10 ดงนนกำรน ำเถำถำนหนมำใชในงำนคอนกรตธรรมดำทวไป ACI 226 (1987) ไดแนะน ำวำ ควรใชเถำถำนหน Class F ในปรมำณรอยละ 15 ถง 25 โดยน ำหนกของปนซเมนต และสำมำรถเพมขนเปนรอยละ 15 ถง 35 ไดในกรณทใชเถำถำนหน Class C เนองจำกพบวำ เถำถำนหน Class C จะมลกษณะควำมเปนซเมนต มำกกวำ เพรำะมปรมำณแคลเซยมออกไซด สงกวำเถำถำนหน Class F

28

มำตรฐำนผลตภณฑอตสำหกรรม (มอก.) ก ำหนดรำยละเอยดเกยวกบเถำลอยจำกถำนหนใชเปนวสดผสมเพมหรอใชแทนปนซเมนตบำงสวนในคอนกรตทใชปนซเมนตปอรตแลนดเปนวสดประสำนหลก โดยแบงชนคณภำพและชนดตำมคณลกษณะทำงเคม ไดเปน 3 ชนคณภำพ ดงแสดงในตำรำงท 2.4 ตารางท 2.4 ขอก ำหนดทำงเคมของเถำลอยตำมมำตรฐำน มอก.2135-2545 [8]

ขอก ำหนดทำงเคม

ชนด

ชนคณภำพ 1 ชนคณภำพ 2

ชนคณภำพ 3 ชนด ก ชนด ข

ปรมำณซลคอนไดออกไซด (SiO2) อยำงต ำ, รอยละ ปรมำณแคลเซยมออกไซด (CaO) , รอยละ

ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) อยำงมำก, รอยละ ปรมำณควำมชนสงสด อยำงมำก, รอยละ กำรสญเสยน ำหนกเนองจำกกำรเผำ (LOI) อยำงมำก, รอยละ

30.0

-

5.0 3.0

6.0

30.0

นอยกวำ 10.0

5.0 3.0

6.0

30.0

ไมนอยกวำ 10.0

5.0 2.0

6.0

30.0

-

5.0 2.0

6.0

เถำลอยในประเทศไทยสำมำรถพบไดทง Class C และ Class F ขนอยกบแหลงทมำ

และลกษณะกำรเผำถำนหน อยำงไรกดตำงกมศกยภำพเพยงพอทจะน ำไปใชในงำนคอนกรต เถำลอยจำกแหลงตำงๆ มองคประกอบเคมโดย ดงตำรำงท 2.5 ตารางท 2.5 องคประกอบเคมของเถำลอยจำกแหลงตำงๆ [9]

ตวอยำงเถำลอย องคประกอบเคม

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O LOI แมเมำะ ระยอง กำญจนบร รำชบร ปรำจนบร

41.16 45.24 39.56 32.96 42.03

22.30 28.25 20.99 13.81 18.97

11.51 2.43 9.37 6.69 4.44

15.27 11.80 10.62 24.42 4.91

2.70 0.74 1.47 1.44 1.01

1.43 3.63 3.34 10.56 19.68

2.93 0.66 3.08 2.38 0.28

1.66 0.47 0.30 0.61 0.72

0.20 2.96 7.10 7.05 3.65

29

2) องคประกอบเคมของเถำลอย องคประกอบเคมของเถำลอยขนอยกบองคประกอบเคมของถำนหน แตโดยทวไป

องคประกอบเคมของเถำลอยจะคลำยกบปนซเมนตปอรตแลนด คอประกอบดวยซลคอนไดออกไซด (SiO2) อะลมนำออกไซด (Al2O3) ไอรอนออกไซด (Fe2O3) แคลเซยมออกไซด (CaO) เปนองคประกอบหลก และมแมกนเซยมออกไซด (MgO) ออกไซดของอลคำไล (Na2O, K2O) และ ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) เปนองคประกอบรอง นอกจำกนยงประกอบไปดวยควำมชน (H2O) และกำรสญเสยน ำหนกเนองจำกกำรเผำ (Loss On Ignition : LOI) SiO2, Al2O3, Fe2O3 และ CaO เปนองคประกอบหลกมปรมำณถงรอยละ 80-90 จงเปนตวก ำหนดคณสมบตของเถำถำนหน มำตรฐำน ASTM C618 ก ำหนดผลรวมของ SiO2+Al2O3+Fe2O3 ของเถำลอยไวอยำงต ำรอยละ 50 ถงจะอยในเกณฑทน ำไปใชงำนได

3) ปฏกรยำทำงเคมของเถำลอย ปฏกรยำทำงเคมทเกดขนในคอนกรตทมเถำลอยเปนสวนผสมจะเรมจำกปฏกรยำไฮ

เดรชน (Hydration) ดงสมกำรท 2.9 ถง 2.10 ซงเกดจำกกำรท ำปฏกรยำของปนซเมนตและน ำท ำใหไดสำรประกอบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (3CaO.2SiO23H2O หรอ CSH) และเกดแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH2) หรอ CH) หลงจำกนนวสดปอซโซลำนในทนคอเถำลอย ซงมองคประกอบของซลคอนไดออกไซด (SiO2) และอะลมนำออกไซด (Al2O3) จะท ำปฏกรยำกบแคลเซยมไฮดรอกไซด (CH) ดงสมกำรท 2.14 และ 2.15 ปฏกรยำทเกดขนนเรยกวำ ปฏกรยำปอซโซลำน (Pozzolanic Reaction) ผลผลตของปฏกรยำนจะไดสำรประกอบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (CAH) เชนเดยวกบปฏกรยำไฮเดรชน

2.1.4 ผงหนปน ผงหนปน (Limestone Powder) เปนผลพลอยได (By Product) จำกกำรยอยหนเพอใชใน

อตสำหกรรมผลตปนซเมนต และอตสำหกรรมกำรผลตคอนกรตผสมเสรจ โดยองคประกอบเคม สวนใหญของหนปน จะประกอบดวยสำรประกอบของแคลเซยมออกไซด (CaO) แคลเซยมคำรบอเนต (CaCO3) และแมกนเซยมคำรบอเนต (MgCO3) ซงมทงทอยในรปของสำรประกอบทมคณสมบตเปนวสดเฉอยทไมวองไวตอปฏกรยำเคม (Inert Material) และวสดทวองไวตอปฏกรยำทำงเคม (Reactive Material) มรำยละเอยดดงน

1) วสดเฉอยทไมวองไวตอปฏกรยำเคม ในกรณทมกำรน ำสวนของวสดเฉอยมำใชทดแทนปนซเมนต จะมสวนชวยลดกำรหดตว

ของปนซเมนต ทงนเนองจำก คณสมบตของวสดเองทไมวองไวตอกำรท ำปฏกรยำทำงเคม จงท ำใหเสถยรภำพในเชงปรมำตรดขน และยงชวยเพมควำมสำมำรถในกำรตำนทำนกำรกดกรอนเนองจำกสำร

30

ซลเฟตอกดวย ในขณะเดยวกนกอำจสงผลตอควำมสำมำรถในกำรรบแรงของซเมนตเพสต สำรประกอบของแคลเซยมคำรบอเนต (CaCO3) และแมกนเซยมคำรบอเนต (MgCO3) อำจจดไดวำเปนสำรประกอบทไมวองไวตอปฏกรยำทำงเคม อยำงไรกตำมสำรประกอบดงกลำวทงสองนนกสำมำรถทจะท ำปฏกรยำทำงเคมได ถำหำกสำรประกอบดงกลำวมควำมละเอยดมำกเพยงพอ และ/หรอใหพลงงำนควำมรอนชวยในกำรเรงปฏกรยำทำงเคม ดงสมกำรท 2.16 และสมกำรท 2.17

CaCO3+H2O+heat Ca(OH)2+CO2 (2.16)

MgCO3+H2O+heat Mg(OH)2+CO2 (2.17) 2) วสดทวองไวตอปฏกรยำเคม ในกรณทมกำรน ำสวนของวสดท วองไวตอกำรท ำปฏกรยำทำงเคมมำใชผสมเพอ

ทดแทนปนซเมนต สำรประกอบของแคลเซยมออกไซด (CaO) ทพรอมในกำรท ำปฏกรยำจะรวมตวกบน ำ ดงสมกำรท 2.18

CaO+H2O Ca(OH)2 (2.18) ซงแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ทเกดจำกสมกำรขำงตนน สำมำรถใชเปนสำรตง

ตนในกำรท ำปฏกรยำปอซโซลำนกได เชนเดยวกบแคลเซยมไฮดรอกไซดทเปนผลผลตจำกปฏกรยำไฮเดรชนของปนซเมนตดงสมกำรท 2.9 และ 2.10

กำรน ำเอำผงหนปน และวสดปอซโซลำนมำใชในฐำนะวสดทดแทนปนซเมนตจงมควำมเปนไปไดเพอปรบปรงสมบตเชงกล และควำมคงทนของวสดเชอมประสำนในระยะยำว อยำงไรกตำมปรมำณทเหมำะสมในกำรใชงำนผงหนปนและวสดปอซโซลำนจำกแหลงตำงๆ เมอน ำมำใชรวมกนอยำงมประสทธภำพนนตองมกำรศกษำเพมเตมเพอทรำบถงสมบตและพฤตกรรมของวสดเชอมประสำน ซเมนตเพสต มอรตำร และคอนกรต ทมสวนผสมของวสดทงสองใหแนชดกอนกำรน ำมำใชในเชงพำณชยตอไป

2.1.5 การหดตวแบบออโตจจนส (Autogenous Shrinkage) กำรหดตวแบบออโตจนสเปนกำรหดตวทสวนหนงเปนกำรหดตวเนองจำกปฏกรยำไฮเดรชน

ทเกดหลงจำกกำรกอตวขนสดทำยของคอนกรต รวมกบอกสวนหนงทเกดจำกกำรสญเสย ควำมชนในชองวำงคะปลลำร (Capillary Pores) เนองจำกควำมชนบำงสวนถกใชไปในปฏกรยำ ระหวำงวสดประสำนกบน ำทท ำใหเกด Capillary Suction ขนในชองวำงคะปลลำร มผลใหคอนกรต หดตวจำกแรง Capillary Suction น ซงปรำกฏกำรณนเรยกวำ “Self-desiccation” กำรหดตวแบบ ออโตจนสแตกตำงจำกกำรหดตวแบบแหงตรงทไมไดมกำรสญเสยควำมชนในคอนกรตไปสสงแวดลอม แตเปนกำร

31

สญเสยควำมชนภำยในคอนกรตเอง กำรหดตวแบบออโตจนสเกดขนทนทหลงจำกทผสม คอนกรตเสรจ แตในทำงปฏบต จะมผลตอปรมำตรหลงจำกทเทคอนกรตเสรจแลว เนองจำกกำรหดตว ในชวงกอนกำรเทคอนกรตจะไมมผลตอปรมำตรของโครงสรำงทจะเท และจะมผลในทำงโครงสรำง หลงจำกทคอนกรตกอตวแลว เนองจำกกำรเปลยนแปลงปรมำตรกอนกำรกอตวจะไมท ำใหเกดหนวย แรงในคอนกรต ดงนนจงนยมวดคำกำรหดตวแบบออโตจนสโดยเรมตนจำกระยะเวลำกอตวเรมตน ในอดตกำรหดตวแบบนไมไดรบควำมสนใจมำกนก เนองจำกคอนกรตทใชกนในอดต มกเปนคอนกรตทมอตรำสวนน ำตอวสดประสำนสง คอนกรตเหลำนจะมปรมำณชองวำงคะปลลำรมำก มขนำดใหญและตอเนอง ดงนนควำมชนในคอนกรตจงสำมำรถเคลอนทไดสะดวกจำกบรเวณหนงไปยง อกบรเวณหนง และน ำจำกกำรบมกสำมำรถเขำถงภำยในคอนกรตได ท ำใหกำรหดตวแบบออโตจนส ในคอนกรตเหลำนมคำต ำจนไมจ ำเปนตองน ำมำพจำรณำประกอบในกำรออกแบบ แตในทำงตรงกน ขำม ในปจจบนไดมกำรพฒนำคอนกรตชนดใหมๆขนมำหลำยชนด ทมอตรำสวนน ำตอวสดประสำนต ำ และมปรมำณเพสตมำก เชน คอนกรตก ำล งส ง (High Strength Concrete) และคอนกรตท ไม ต อ งใช เคร อ งเขยำ (Self-Compacting Concrete) เปนตน เมอเปรยบเทยบกบคอนกรตธรรมดำแลว คอนกรตเหลำนจะมปรมำณชองวำงคะปลลำรทนอยกวำ มขนำดเลกกวำ และมควำมตอเนองของ ชองวำงคะปลลำรนอยกวำหรออกนยหนง มคำควำมซมน ำต ำมำก ดงนนเมอควำมชนในชองวำง คะปลลำรถกใชไปในปฏกรยำ จงเปนกำรยำกทควำมชนจำกสวนอน หรอควำมชนจำกกำรบมจะเขำมำ เสรมในบรเวณดงกลำวได จงท ำใหกำรหดตวแบบออโตจนสในคอนกรตเหลำนสงจนไมสำมำรถละเลย ไดในกำรออกแบบ

2.1.6 การหดตวแบบแหง กำรหดตวแบบแหงเปนกำรหดตวทเกดจำกกำรสญเสยน ำของซเมนตเพสตไปสบรรยำกำศทม

สภำวะควำมชนต ำ ซงเกดจำกกำรสญเสยน ำทงจำกโพรงคำพวลำร (Capillary Pore) และโพรงเจล (Gel Pore) ในซเมนตเพสตดงแสดงในรปท 2.2 ใหกบสงแวดลอมเนองจำกควำมแตกตำงกนของควำมชนสมพทธระหวำงคอนกรตและสงแวดลอมเพอท ำใหระบบอยในภำวะสมดล ซงควำมชนทสญเสยไปไมสำมำรถกลบคนมำได (Irreversible Process) โดยทปรมำตรของซเมนตเพสตทหดตวมคำไมเทำกบปรมำตรของน ำทสญเสยไป อนเนองจำกกำรยดรงของโครงสรำงของแคลเซยมซลเกตไฮเดรต

32

รปท 2.2 กำรสญเสยควำมชนผำนทำงโพลงคำพวลำรและเจล

เนองจำกกำรหดตวแบบแหงเกดจำกกำรสญเสยน ำออกจำกคอนกรตไปสบรรยำกำศ

แวดลอม ดงนนปจจยทงภำยในและภำยนอกทมผลตอกำรสญเสยควำมชนออกจำกคอนกรตจงมผลตอกำรหดตวแบบแหงมดงตอไปน

- ปรมำณน ำตอลกบำศกเมตรของคอนกรต คอนกรตทมปรมำณน ำตอลกบำศกเมตรของคอนกรตมำก จะมปรมำณน ำอสระ (Free

Water) มำก น ำอสระเปนน ำทสำมำรถจะระเหยออกจำกคอนกรตไปได - อตรำสวนน ำตอปนซเมนต คอนกรตทมอตรำสวนน ำตอปนซเมนตสง จะท ำใหม

ชองวำงคำปลลำร (Capillary Pores) มำก ปรมำณน ำอสระกจะมำกดวย กำรทคอนกรตมชองวำงคำปลลำรมำกจะท ำใหน ำระเหยออกจำกคอนกรตไดสะดวก

- ปรมำณมวลรวม โดยปกตแลวกำรหดตวจะเกดในซเมนตเพสต ดงนนคอนกรตทมปรมำณซเมนตเพสตนอยหรออกนยหนงมปรมำณมวลรวมมำก กจะท ำใหเกดกำรหดตวนอยลงดวย

- ชนดและคณภำพของมวลรวม เน องจำกมวลรวมมกจะเปนสวนท ไมมกำรเปลยนแปลงในเรองของปรมำตร ดงนนมวลรวมจงมคณสมบตทจะชวยตอตำนกำรหดตวในคอนกรตได โดยเฉพำะอยำงยงถำมวลรวมมโมดลสของควำมยดหยนสง กำรแตะกนของมวลรวมเปนกลไกทส ำคญอนหนงของกำรตำนทำนกำรหดตวซงเกดจำกซเมนตเพสตได มวลรวมทมกำรดดซมน ำมำก กมกจะกอใหเกดกำรหดตวแบบแหงในคอนกรตมำกดวย มวลรวมทมกำรดดซมน ำมำกยกตวอยำงเชน มวลรวมเบำ (Lightweight Aggregate) เปนตน ซงปกตแลวมวลรวมทมคำกำรดดซมน ำสงกมกจะมคำโมดลสของควำมยดหยนต ำดวย ท ำใหแรงตำนทำนกำรหดตวต ำตำมไปดวย

- ขนำดคละของมวลรวมทด กจะเปนสวนหนงทชวยให กำรหดตวของคอนกรตลดลงเนองจำกจะท ำใหคอนกรตตองกำรปรมำณซเมนตเพสตนอยลง

- ชนดและปรมำณของวสดผสม กำรใชสำรปอซโซลำนหรอวสดผงบำงชนดกมผลตอกำรหดตวของคอนกรต เชน เถำลอย สำมำรถชวยลดกำรหดตวแบบแหงได เนองจำกชวยลดควำมตองกำรน ำของคอนกรต และเถำลอยบำงชนดกยงมคณสมบตชวยใหคอนกรตขยำยตวเลกนอย ท ำใหชดเชยกำรหดตวไดบำงสวน กำรใชผงซลกำฟมกสำมำรถชวยลดกำรหดตวแบบแหงไดเชนกนเนองจำก

33

ชวยเพมควำมแนนใหกบคอนกรต กำรใชผงฝนหนกอำจสำมำรถชวยลดกำรหดตวแบบแหงดวยเชนกน ถำกำรใชนนไมเปนกำรเพมปรมำณปนซเมนตตอลกบำศกเมตรของคอนกรต เปนตน

- อณหภมและควำมชนของสงแวดลอม สงแวดลอมทมอณหภมสงและควำมชนสมพทธต ำจะท ำใหคอนกรตสญเสยน ำไดเรวขน จงท ำใหเกดกำรหดตวแบบแหงมำกขน

- มตและรปรำงลกษณะของโครงสรำงคอนกรต โครงสรำงทมพนทผวตอปรมำตรมำกกจะสญเสยควำมชนไดเรว จงท ำใหเกดรอยแตกรำวเนองจำกกำรหดตวแบบแหงไดงำย

2.1.7 การเสอมสภาพเนองจากคลอไรด คลอไรดเปนสำเหตหนงทท ำใหเกดกำรกดกรอนของเหลกเสรมได โดยอออนของคลอไรด

(chloride ions) เปนตวกำรทท ำใหควำมเปนดำงของคอนกรตทปองกนเหลกเสรมไมใหเกดสนมลดลง และหลงถงจดวกฤตแลวถำมน ำและออกซเจนเพยงพอ ทจะท ำใหเหลกเกดสนมได

1) แหลงทมำของคลอไรด คลอไรดอำจมอย ในคอนกรตเอง เชน มอย ในน ำท ใชผสมคอนกรต หน ทรำย

(โดยเฉพำะอยำงยง ในทรำยจำกแหลงใกลทะเล) หรอน ำยำผสมคอนกรตบำงชนด เชน แคลเซยมคลอไรด (CaCl2) ทมกมอยในสำรเรงกำรกอตว อยำงไรกตำม ไดมกำรก ำหนดมำตรฐำนไวส ำหรบปรมำณคลอไรดรวม ทละลำยน ำไดในคอนกรตทมำจำกสวนผสมแตละชนด (ไมรวมทซมผำนเขำมำจำกสงแวดลอม) โดยจะตองมคำไมเกนกวำทก ำหนดในตำรำงท 2.6 ตารางท 2.6 ปรมำณคลอไรดรวมทละลำยน ำไดในคอนกรตทยอมให (10)

ลกษณะงำนกอสรำง ปรมำณคลอไรดรวมทละลำยน ำไดสงสดใน คอนกรต (รอยละของน ำวสดประสำน)

(ก) คอนกรตอดแรง (ข) คอนกรตเสรมเหลกทขณะใชงำนมกำร

สมผสกบคลอไรด เชน ก ำแพงกนคลน (Sea-Retaining Walls)

(ค) คอนกรตเสรมเหลกทมสภำพแหง หรอขณะใชงำนมกำรปองกนควำมชน

(ง) กำรกอสรำงคอนกรตเสรมเหลกอน

0.06 0.15

1.00

0.30

34

หมำยเหต: โดยกำรท ำสอบเพอหำปรมำณคลอไรดรวมทละลำยน ำไดใหเปนไปตำมมำตรฐำน ASTM C 1218/C 1218M : Standard Test Method For Water-Soluble Chloride in Mortar and Concrete

อยำงไรกตำม ปญหำของคลอไรดทกระทบตอควำมคงทนของคอนกรตนนสวนมำกจะมำจำกภำยนอกคอนกรตในชวงทใชงำน เชน จำกน ำทะเล จำกดน หรอจำกเกลอทใชละลำยน ำแขงในประเทศทมอำกำศหนำว (de-icing salt) ซงคลอไรดอำจจะเขำสคอนกรตไดโดยวธดงตอไปน

ก. กำรซมผำนเขำไปในคอนกรตทแหงของน ำทมคลอไรด (capillary suction) ข. กำรแพรของอออนของคลอไรด (chloride ions) จำกภำยนอกทมควำมเขมขนของ

คลอไรดสงกวำภำยในของคอนกรต ค. กำรซมผำนเขำไปในคอนกรตของน ำทมคลอไรด โดยแรงดนของน ำ โดยทวๆ ไปแลวแหลงของคลอไรด ทมผลกระทบตอโครงสรำงคอนกรตนนมำจำกน ำ

ทะเล ส ำหรบคอนกรตทแชอยในน ำทะเลตลอดเวลำนน ถงแมคลอไรดสำมำรถซมผำนเขำไปในคอนกรต ไดด แตถำไมมออกซเจน กำรเกดสนมของเหลกเสรมกไมสำมำรถเกดขนได จงไมเปนปญหำนกควำมเสยงทจะเกดกำรกดกรอนของเหลกเสรมมำกทสด มกพบในบรเวณคลนและละอองน ำ (splash zone) รองลงมำเปนบรเวณบรรยำกำศทะเล (atmospheric zone) และบรเวณน ำขนน ำลง(tidal zone) สวนบรเวณใตน ำทะเล (submerged zone) สวนบรเวณใตน ำทะเล (submerged zone) จะมควำมเสยงตอกำรกดกรอนเหลกนอยมำก ในบรเวณใตน ำทะเลควำมเสยงตอกำรเกดสนมของเหลกเสรมม นอย เนองจำกมควำมเขมขนของออกซเจนนอย และอตรำกำรแพรของออกซเจนเขำไปในคอนกรตต ำมำก เนองจำกชองวำงภำยในคอนกรต เปนชองวำงอมตวดวยน ำ ซงออกซเจนละลำยน ำไดน ำนอยมำก ท ำใหอตรำกำรแพรเกดขนนอย ถงแมวำจะมปรมำณออกซเจนมำก ในบรเวณน ำขนน ำลง แตกำรเกดสนมทถกจ ำกด โดยอตรำกำรแพรทต ำของออกซเจน ผำนชองวำงทอมตวน ำของคอนกรตในชวงทคอนกรตเปยก

ในกรณของสภำพเปยกสลบแหงนน น ำทะเลจะเขำสคอนกรตทแหงโดย Absorption หรอ Capillary Suction จนกระทงคอนกรตอยในสภำพทอมตว (saturated) เมอสภำพภำยนอกเปลยนเปนแหง น ำทผวคอนกรตกจะระเหยออกไป ทงไวแคครำบเกลอ เมออยในสภำพเปยกอก ควำมเขมขนของคลอไรดทใกลผวกจะสงขน ดงนนอออนของคลอไรด (chloride Ions) ซงมควำมเขมขนสงทบรเวณผว จะซมเขำสภำยในโดยกำรแพร ซงในแตละรอบของกำรเปยกและกำรแหง จะท ำใหคลอไรดบรเวณใกลผวมควำมเขมขนสงขนเรอยๆ และจะเขำไปสภำยในคอนกรตและสบรเวณเหลกเสรมมำกขน โดยปกตแลวคอนกรตจะเปยก (saturated) ไดเรว แตจะแหงไดชำกวำมำก และภำยใน

35

คอนกรตนนไมสำมำรถท ำใหแหงไดโดยสมบรณ ดงนนกำรแพรของอออนคลอไรดเขำไปในคอนกรตทแชอยในน ำทะเลตลอดเวลำจงชำกวำ กำรเขำไปของคลอไรดโดยกำรเปยกสลบแหงโดยน ำทะเล

กำรเคลอนตวของอออนของคลอไรดไปในคอนกรตนน ขนอยกบระยะเวลำของสภำพเปยกและแหง ซงขนอยกบสถำนทและสภำพแวดลอม เชน อณหภม ควำมชน กำรไหลของน ำทะเล ทศทำงลม ทศทำงแสงอำทตย และกำรใชงำนของโครงสรำง เปนตน ท ำใหในโครงสรำงเดยวกนแตละสวนอำจประสบกบสภำวะเปยกและแหงไดเหมอนกน โดยทวไปแลวคอนกรตทสภำพแหงนำนกวำสภำพเปยกมกจะเรงใหอออนของคลอไรดเขำสคอนกรตไดเรวขน ดงนน คอนกรตทถกน ำทะเลเปนบำงครง (ชวงแหงนำน) จะมโอกำสเกดปญหำกดกรอนของเหลกเสรม มำกกวำคอนกรตทประสบกบสภำวะชวงแหงสน กำรกดกรอนจะเรมเกดขนกตอเมอ ปรมำณอออนของคลอไรด (chloride ions) มมำกพอทผวของเหลกเสรม (threshold content of chloride ions) ซงท ำใหคำควำมเปนดำงของคอนกรตลดลงจนถงระดบวกฤต

2) สภำวะของคลอไรดในคอนกรต คลอไรดเมออยในคอนกรตนน จะมคลอไรดบำงสวนทถกจดยด (Fixed chloride) โดย

กลไกดงตอไปน ก. Chemical Binding คลอไรดบำงสวนจะถกจบโดยผลผลตของปฏกรยำไฮเดรชน

เชน ผลผล ตของ C3A และ C4AF ในรป ของ 3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O (Fridel’s Salt) หร อ 3CaO.Fe2O3.CaCl210H2O (calcium chloroferrite) หรอแมแตอย ในโครงกำรของผลตผลของปฏกรยำไฮเดรชน

ข. Physical Binding คลอไรดบำงสวนสำมำรถกยดดวยแรงทำงกำยภำพ (surface force) ไดบนผวของผลผลตไฮเดรชน เชน C-S-H และ C-A-H เปนตน อกทงยงสำมำรถถกยดอยบนผวของวสดทเปนของแขงทไมมปฏกรยำ เชน มวลรวม หรอ ผงหนปนไดดวย ถงแมจะเปนปรมำณนอยมำกกตำม

คลอไรดสวนทไมถกจบยดเรยกวำ คลอไรดอสระ (Free Chloride) ซงจะมสภำพเปนสำรลำยอยในน ำทอยในชองวำงของคอนกรต (pore solution) คลอไรดอสระนเปนสวนของคลอไรดทสำมำรถแพรเขำไปยงคอนกรตทมควำมเขมขนของคลอไรดอสระต ำกวำ และเปนสวนทท ำใหควำมเปนดำงในคอนกรตลดลง ดงนนถำสำมำรถจบยดคลอไรดไวเปนจ ำนวนมำก กจะสำมำรถยดเวลำของกำรเกดสนมในเหลกเสรมออกไปได

3) กำรเพมขนของควำมเขมขนของคลอไรด กำรเพมขนของควำมเขมขนของคลอไรดบรเวณทใกลผวทสมผสกบสงแวดลอมคลอ

ไรดควำมเขมขนของคลอไรดบรเวณของคอนกรตทสมผสกบสงแวดลอมคลอไรด เชน ทะเล เปน

36

เวลำนำน จะมควำมเขมขนของคลอไรดในสำรละลำยทอยในชองวำงของคอนกรตสงกวำควำมเขมขนของคลอไรด ในสงแวดลอมไดปรำกฏกำรณนเรยกวำ Chloride Condensation ซงเกดไดใน 2 ลกษณะ ดงน

ก. ในกรณของสภำวะเปยกสลบกบแหงดวยน ำทะเล ในขณะทบรเวณผวคอนกรตแหง คอนกรตจะสญเสยเฉพำะน ำซงจะระเหยออกจำกผวของคอนกรต ทงเกลอไวบรเวณผวคอนกรตทแหง แตพอคอนกรตเขำสสภำวะเปยกน ำเกลอจะซมเขำไปในคอนกรตอยำงรวดเรว เมอสภำวะเปยกสลบแหงด ำเนนไปหลำยๆรอบ กจะท ำใหควำมเขมขนของคลอไรดในบรเวณผวของคอนกรตสงกวำในสงแวดลอมได

ข. ในกรณสภำวะเปยกตลอดเวลำในน ำทะเลหรอน ำใตดนทมเกลอ ในกรณนคลอไรดในสงแวดลอมสำมำรถถกดงเขำไปในชองวำงของคอนกรตไดดวยแรงทำงประจไฟฟำเนองจำกผวของชองวำงในคอนกรตซงมกจะเปนผลผลตทำงไฮเดรชน เชน แคลเซยมซลเกตไฮเดรท (C-S-H) จะมคณสมบตทำงศกยไฟฟำเปนบวกซงสำมำรถดงคลอไรดในสงแวดลอมซงมประจเปนลบเขำไปได อยำงไรกดในสภำพของสงแวดลอมทเปยกตลอดเวลำ ถงแมคลอไรดจะเขำในคอนกรตไดมำกกมกไมเปนอนตรำยตอเหลกเสรม เนองจำกไมมออกซเจนเพยงพอในกำรเกดสนม ยกเวนแตวำในบรเวณทตดกบคอนกรตจะมสวนทมสภำวะแหงไดดวย เชน บรเวณผวดน ซงคลอไรดทเขำไปอำจแพรเขำไปสบรเวณทสำมำรถแหงได ท ำใหปรมำณคลอไรดในคอนกรตบรเวณผวดนม มำกขน และในบรเวณผวดนซงมออกซเจนมำกเพยงพอ จงอำจน ำพำใหโครงสรำงบรเวณผวดนเกดสนมในเหลกเสรมได

กำรแทรกซมของคลอไรดอออนเขำสคอนกรต โดยธรรมชำตเปนขบวนกำรทเกดขนคอนขำงชำ จงมควำมพยำยำมหำวธทดสอบทใชระยะเวลำในกำรทดสอบนอย วธทดสอบทนยมใชวธหนง คอกำรเรงใหเกดกำรแทรกซมเรวขนดวยกำรผำนกระแสไฟฟำใหกบชนตวอยำงคอนกรต ซงเรยกวำ Migration Test ซงกำรทดสอบหลำยมำตรฐำนใชวธกำรทดสอบลกษณะดงกลำว ในทนจะกลำวเฉพำะกำรทดสอบกำรตำนทำนตอกำรแทรกซมของคลอไรดอออน (ASTM C1202: Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration) ซงเปนวธกำรทดสอบทน ำมำประยกตใชในกำรวจยควำมตำนทำนกำรซมผำนคลอไรดของมอรตำร

กำรทดสอบกำรตำนทำนตอกำรแทรกซมของคลอไรดอออน เปนวธกำรทดสอบแบบเรงใหเกดกำรแทรกซมของคลอไรดอออนไดเรวขน โดยใหชนตวอยำงอยภำยในสภำพไฟฟำดวยกำรผำนไฟฟำกระแสตรงใหพฒนำโดย Whiting ในป ค.ศ.1981 มกเรยกวธกำรทดสอบนในอกชอ คอ Rapid Chloride Permeability Test ใชคำประจไฟฟำทเคลอนผำนชนตวอยำง เพอน ำไปประเมนระดบกำรซมผำนไดของคอนกรตตำมมำตรฐำน ASTM C1202 ดงตำรำงท 2.7

37

ตารางท 2.7 ระดบกำรซมผำนของคลอไรดเมอพจำรณำจำกผลกำรเคลอนทของประจ ASTM C 1202 [11]

จ ำนวนประจทเคลอนผำน (คลอมบ) ระดบกำรซมผำนได มำกกวำ 4,000 สง 2,000 ถง 4,000 ปำนกลำง 1,000 ถง 2,000 ต ำ 100 ถง 1,000 ต ำมำก นอยกวำ 100 ไมมผล

2.1.8 การกดกรอนโดยซลเฟต ปจจบนกำรศกษำควำมเสยหำยเนองจำกผลกระทบของซลเฟตตอคอนกรตนบวำมควำม

จ ำเปนยงขน โดยเฉพำะในกรณทตองกอสรำงอำคำรในบรเวณหรอทใกลกบทะเล เชน ตอมอ ทำเรอ ประภำคำร เขอน ฯลฯ เนองจำกซลเฟตมอยทวไปตำมธรรมชำตทงในดนและในน ำทะเล ซลเฟตอำจเกดจำกสำรอนทรยทผเนำซงกอใหเกดกำซไฮโดรเจนซลไฟด เมอกำซนท ำปฏกรยำกบออกซเจนในอำกำศจะกลำยเปนกรดก ำมะถนหรอกรดซลฟรค (H2SO4) และแปรสภำพเปนซลเฟตในทสด อ ำนำจกำรท ำลำยของซลเฟตตอคอนกรตขนอยกบควำมเขมขนของซลเฟตและควำมชน กำรท ำลำยของซลเฟตไมแสดงออกเมอคอนกรตอยในสภำพแหง แตมอ ำนำจรนแรงเมอคอนกรตเปยกชนและรนแรงมำกในกรณทอยในสภำพเปยกและแหงสลบกน เชน ในทอระบำยน ำโสโครก ในอำคำรสงน ำเพอ กำรชลประทำน ฐำนรำกและพนอำคำร ในดนทมซลเฟต

ควำมเสยหำยของโครงสรำงคอนกรตในทะเลเกดขนโดยกำรกดกรอนทำงเคมและกำรกดเซำะทำงกำยภำพ เชน กำรกระแทกของคลนและกำรทคอนกรตอยในสภำพเปยกและแหงสลบกน ส ำหรบกำรกดกรอนทำงเคมพบวำเกลอในรปของสำรละลำยจะสำมำรถท ำลำยคอนกรตไดเพรำะ จะซมเขำท ำปฏกรยำกบซเมนตเพสตในคอนกรตหรอมอรตำรได สำรละลำยซลเฟตในน ำทะเลท กดกรอนคอนกรตโดยตรงและรนแรง คอแมกนเซยมซลเฟต (MgSO4) สวนเกลอแกง (NaCl) กบโปตสเซยมคลอไรด (KCl) ซงพบมำกในน ำทะเลเชนกนจะท ำใหคลอไรดซมผำนเขำเนอคอนกรตเปนผลใหเหลกเสรมในคอนกรตเปนสนมไดงำย ในน ำใตดนบรเวณทมแคลเซยมซลเฟตหรอยปซม (CaSO4.2H2O) มกมซลเฟตปนอยเสมอ โดยทวไปดนมซลเฟตอยเลกนอยคอประมำณรอยละ 0.01 ถง 0.05 ของน ำหนก แตจะเพมสงมำกขนเนองจำกกำรใชปยเคมและปยธรรมชำต

กำรศกษำกำรกดกรอนของซลเฟตตอคอนกรตเปนสงทนำสนใจและจ ำเปนอยำงมำกเพรำะถำไมปองกนผลกระทบของกำรกดกรอนเนองจำกซลเฟตในตอนเรมแรกของกำรกอสรำงแลวคอนกรตอำจ

38

เสยหำยไดในอนำตคอนใกล ท ำใหตองซอมแซมคอนกรตและกำรซอมแซมคอนกรตทเสยหำยเนองจำกกำรกดกรอนของซลเฟตจะมคำใชจำยทสงมำก

เกลอซลเฟตทอยในรปของสำรละลำยสำมำรถท ำอนตรำยตอซเมนตเพสตในคอนกรตได โดยธรรมชำตของซลเฟตแตละชนดมควำมสำมำรถละลำยน ำไดไมเทำกน (คอนกรตผสมเสรจซแพค, 2536) กลำวคอ แคลเซยมซลเฟต (CaSO4) ละลำยน ำเพยง 1.2 กรม/ลตร สวนโซเดยมซลเฟต (Na2SO4) ละลำยน ำ 240 กรม/ลตร และแมกนเซยมซลเฟต (MgSO4) ละลำยน ำ 300 กรม/ลตร เนองจำกแคลเซยมซลเฟต (CaSO4) มควำมสำมำรถละลำยน ำไดนอยมำก ดงนนในกำรศกษำควำมทนทำนตอสำรซลเฟตจงใชสำรโซเดยมซลเฟต (Na2SO4) และแมกนเซยมซลเฟต (MgSO4) กลไกกำรกดกรอนของซลเฟตอออนท ำปฏกรยำกบแคลเซยมไฮดรอกไซดและไตรแคลเซยมอลมเนต (C3A) ท เหลอจำกปฏกรยำไฮเดรชนท ำใหเกดกำรขยำยตวในคอนกรตทแขงตวจนกระทงเกดกำรแตกรำว โดยสภำวะของซลเฟตสำมำรถแบงตำมสภำพแวดลอมซลเฟตดงตำรำงท 2.8 ตารางท 2.8 สภำวะของซลเฟต [10]

สภำพแวดลอมซลเฟต ซลเฟตในดนทละลำยน ำ (SO42- , รอยละ) ซลเฟตในน ำ (ppm.)

เบำบำง 0.00 – 0.10 0 – 150 ปำนกลำง 0.10 – 0.20 150 – 1,500 รนแรง 0.20 – 2.00 150 – 10,000

รนแรงมำก มำกกวำ 2.00 มำกกวำ 10,000

1) แหลงของเกลอซลเฟต เกลอซลเฟตจะมอยมำกในน ำทะเล น ำกรอย ในบรเวณรมทะเล หรอในดนทวไป เก

ลอซลเฟตชนดทพบมำกทสดมกจะเปนเกลอโซเดยมซลเฟต รองลงมำกคอแมกนเซยมซลเฟต เกลอซลเฟตยงมกจะอยในน ำเสย จำกบำนเรอนหรอตำมน ำพรอนธรรมชำต

2) กลไกกำรกดกรอนโดยโซเดยมซลเฟต [10] กลไกกำรท ำลำยของโซเดยมซลเฟตแสดงดงสมกำรท 2.19 ถง 2.22 เรมตนเมอ

โซเดยมซลเฟตท ำปฏกรยำกบแคลเซยมไฮดรอกไซด (Calcium Hydroxide, CH) ซงเปนผลผลตจำกปฏกรยำจำกไฮเดรชน ดงแสดงในสมกำรท 1 เนองจำกโซเดยมไฮดรอกไซด (NH) มควำมเปนดำงสงมำก (pH=13.5) จงเปนกำรรกษำสภำพทงแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (C-S-H) และ Ettringite (C6ASH32) ไมท ำใหปฏกรยำกลำยเปนผลอน โดยทสำรยปซม (CSH2) ทไดจำกสมกำรท 1 จะท ำปฏกรยำกบผลผลตไฮเดรชนบำงตว เชน แคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (C4AH13) โมโนซลเฟต (C4ASH12) และไตร

39

แคลเซยมอลมเนต (C3A) ทเหลอจำกปฏกรยำไฮเดรชนท ำใหได Secondary Ettringite ดงแสดงในสมกำรท 2.20 ถง 2.22 โดยธรรมชำตแลว Ettringite จะมควำมหนำแนนต ำกวำผลตผลปฏกรยำไฮเดรชนชนดอนมำก จงท ำใหเกดกำรขยำยตว ดงนนกำรท ำละลำยโซเดยมซลเฟต จงเปนกำรขยำยตวและแตกรำวของคอนกรต

CH + NS + 2H CSH2 + NH (2.19) C4AH13 + 3CSH2 + 14H C6ASH32 + CH (2.20) C4ASH12 + 2CSH2 + 16H C6ASH32 (2.21) C3A + 3CSH2 + 26H C6ASH32 (2.22) โดยท C = CaO , N = Na2O , M = MgO , S = SiO2 , S = SO3 และ H = H2O 3) กลไกกำรท ำลำยของแมกนเซยมซลเฟต [10] กลไกกำรท ำลำยของแมกนเซยมซลเฟตซงแสดงดงสมกำรท 2.23 ถง 2.25 จะแตกตำง

จำกกรณของโซเดยมซลเฟต กลำวคอ แมกนเซยมไฮดรอกไซด (MH) หรอ Brucite มควำมสำมำรถในกำรละลำยน ำไดนอยมำก และคำ pH ของสำรละลำย MH ทอมตวมคำประมำณ 10.5 ซงมควำมเปนดำงทไมสง ดงนนจงท ำใหทง C-S-H และ Ettingite ไมเสถยรภำพ นอกจำกน C-S-H จะถกท ำลำยโดยแมกนเซยมซลเฟตดงแสดงในสมกำรท 2.24 จำกสมกำรท 2.23 และ 2.24 ทง CSH2 และ MH จะสะสมมำกขนโดย CSH2 จะถกสะสมในชองวำง (Pores) ของคอนกรต สวน MH จะท ำปฏกรยำกบซลกำเจล (S2H) ดงแสดงในสมกำรท 2.25 ไดแมกนเซยมซลเกตไฮเดรต (M-S-H) ซงไมมควำมสำมำรถในกำรประสำนเลยดงนนกำรท ำลำยโดยแมกนเซยมซลเฟตจงเปนกำรเปลยนC-S-H เปน M-S-H กำรท ำลำยดงกลำวท ำใหเกดกำรออนตวและเสอมสภำพของซเมนตทแขงตวและจะเกดกำรสะสม CSH2 โดยไมเกดกำรขยำยตวมำกดงกรณกำรท ำลำยของโซเดยมซลเฟต

CH + MS + 2H CSH2 + MH (2.23) CXSYHZ + xMS + (3x+0.5y-z)H xCSH2 + xMH + 0.5yS2H (2.24) 4MH + SH11 M4SH8.5 + (n-4.5)H (2.25) 4) ปจจยทมผลตอกำรท ำลำยของซลเฟต [10] ปจจยทมผลตอกำรท ำลำยของซลเฟต มดงน ก. สงแวดลอมทมซลเฟตตลอดจนควำมเขมขนของซลเฟต ข. ควำมทบน ำของคอนกรต คอนกรตทมควำมทบน ำสงจะท ำใหซลเฟตเขำไปไดยำก

ลดกำรท ำลำยขนรนแรง

40

ค. ปรมำณ C3A และ C4AF ในปนซ เมนต ปนซ เมนตทม C3A และ C4AF นอยมแนวโนมตำนทำนกำรท ำลำยของซลเฟตไดดกวำปนซเมนตทมประมำณ C3A และ C4AF สงและปนซเมนตทมอตรำสวน C2S และ C3S ต ำกมควำมสำมำรถตำนทำนซลเฟตไดดขน

ง. ปรมำณ Ca(OH)2 ในคอนกรต ถำลดปรมำณของ Ca(OH)2 ในคอนกรตกชวยลดควำมรนแรงลงไดดวย วธกำรลด Ca(OH)2 ในคอนกรตอำจท ำไดโดยใชสำรวสดปอซโซลำนแทนทปนซเมนตบำงสวน

5) วธกำรปองกนกำรท ำลำยของซลเฟต ก. ใชปนซเมนตทม C3A และอตรำสวน C2S และ C3S ต ำ นนคอปนซเมนตปอรต

แลนดประเภทท 5 หรอเรยกวำปนซเมนตตำนทำนซลเฟต (Sulfate resisting cement) ข. กำรใชวสดปอซโซลำนแทนทปนซเมนตบำงสวนซงชวยลดปรมำณบำงส วนของ

แคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) รวมทงลด C3A และยงชวยเพมควำมทบน ำใหกบคอนกรตไดดวย ค. ลดอตรำสวนน ำตอซเมนตใหต ำเพอใหคอนกรตมควำมทบน ำสงขน ง. ออกแบบใหคอนกรตมปรมำณซเมนตเพสตไมมำกเกนไป ในบำงกรณกำรปองกนควำมเสยหำยจำกกำรท ำลำยของซลเฟตทรนแรงโดยกำรใช

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 แตเพยงอยำงเดยวอำจไมพอในสภำวะทมซลเฟตเขมขนอยในระดบรนแรงมำก หำกใชปอซโซลำนรวมดวยจะเปนกำรชวยท ำใหคอนกรตใหมควำมตำนทำนตอซลเฟตไดดยงขน ตำรำงท 2.9 แสดงใหเหนถงขอแนะน ำของสมำคมคอนกรตในสหรฐอเมรกำ ส ำหรบกำรเลอกใชวสดประสำน และอตรำสวนน ำตอวสดประสำนในคอนกรต ในสภำวะทมซลเฟตอยในระดบรนแรง ตำง ๆ กน ตารางท 2.9 ขอแนะน ำส ำหรบคอนกรตน ำหนกปกตในสภำวะแวดลอมซลเฟต [10]

สภำพแวดลอมซลเฟต

ซลเฟตในดนทละลำยน ำ (SO4

-2 รอยละ) ซลเฟตในน ำ

(PPM) ประเภทของวสด

ประสำน อตรำสวนน ำตอวสดประสำน

เบำบำง 0.00 - 0.10 0 - 15 - -

ปำนกลำง 0.10 - 0.20 150 – 1,500 Type 2, Type 1 + สำรปอซโซลำน

ไมสงเกน 0.50

รนแรง 0.20 - 2 .00 1,500 – 10,000 Type 5 ไมสงกวำ 0.45

รนแรงมำก มำกกวำ 2.00 มำกกวำ 10,000 Type 5

+ สำรปอซโซลำน ไมสงกวำ 0.45

41

2.2 งานวจยทเกยวของ งำนวจยทเกยวของ เปนกำรศกษำงำนวจยทผำนซงศกษำถงอทธพลของควำมละเอยดของ ผง

หนปนตอสมบตเบองตนของคอนกรตมดงน 2.2.1 งานวจยทศกษาเกยวกบศกยภาพของผงหนฝนมาใชรวมกบปนซเมนตรวมกบเถา

ลอย วสรชย อ ำนวยพรเลศ (2547) ไดท ำกำรศกษำผลของผงหนปนและเถำลอยทมตอสมบตทำง

กลของคอนกรต โดยท ำกำรก ำหนดปรมำณกำรแทนทผงหนปนและ/หรอเถำลอยแทนทในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ทรอยละ 18 ถง 36 โดยน ำหนก จำกกำรทดสอบพบวำ หนวยน ำหนกของคอนกรตผสมฝนหนปนและเถำลอยมคำต ำกวำคอนกรตปกต และอตรำสวนกำรแทนทของผงหนฝนทเพมขนมผลท ำใหกำรพฒนำก ำลงอดของคอนกรตในชวงตน (28 วนแรก) สงกวำคอนกรตปกต

ศกดประยทธ สนธภญโญ และสรชย วงรตนชย (2552) ไดท ำกำรตรวจสอบสมบตของผลตภณฑจำกปฏกรยำไฮเดรชนทเกดขนในปนซเมนตผสมผงหนปน โดยจำกกำรศกษำพบวำ ผลตภณฑของปฏกรยำไฮเดรชนและกลไกกำรเกดปฏกรยำมควำมแตกตำงกน โดยปนซเมนตผสมผงหนปนท ำใหเกด Monocarboaluminate ในระหวำงกำรเกดปฏกรยำไฮเดรชน และยงเกดกำรเตมเตมชองวำง (Filling Effect) ซงจะมผลใหมอรตำรมกำรพฒนำก ำลงอดในชวงตนทสงขน และยงสงผลมำกขนเมอผงหนฝนมควำมละเอยดทเพมขน

ธรต ศรจนทร และคณะ (2554) ศกษำผลของกำรบมตอก ำลงอดของคอนกรตทใชปนซเมนตลวนและคอนกรตทใชวสดประสำนรวม ปนซเมนต - เถำลอย , ปนซ เมนต - ผงฝนหนปน และ ปนซเมนต - เถำลอย - ผงฝนหนปน เพอศกษำผลของชนดของเถำลอย ผงฝนหนปนทใชในกำรทดสอบมควำมละเอยด 5 ไมครอน สภำพกำรบมทใชในกำรทดสอบไดแก กำรบมดวยน ำ และบมในอำกำศ ก ำหนดใหอตรำสวนน ำตอวสดประสำนโดยน ำหนก (w/b) เทำกบ 0.35 และ 0.55 ในกำรศกษำพบวำ กำรบมมอทธพลอยำงมำกตอกำรพฒนำก ำลงอดของคอนกรต คอนกรตทไดรบกำรบมน ำมก ำลงอดสงกวำคอนกรตทบมในอำกำศ กำรใชผงฝนหนปนในคอนกรตสำมำรถลดดชนวดผลตอกำรบมของคอนกรตทใชปนซเมนตลวน และคอนกรตทใชวสดประสำนรวมปนซเมนตและเถำลอยได

42

2.2.2 งานวจยทศกษาเกยวกบผลของความละเอยดของปนซเมนต เถาลอย และผงหนปนทมตอคณสมบตของคอนกรต

วศษ เดชพนธ (2542) ไดศกษำคณสมบตของคอนกรตผสมผงฝนหนปนพบวำ เมอท ำกำรแทนทผงหนปนในปนซเมนตในปรมำณทเพมขนมผลท ำใหระยะเวลำกำรกอตวของคอนกรตเรวขน ดวยเหตผลของกำรเรงทำงกำยภำพ โดยในกรณผงหนปนทมขนำดเลกกวำปนซเมนตสงผลใหอนภำคปนซเมนตกระจำยตวไดด

ธรวฒน สนศร และคณะ (2548) น ำเสนอผลกระทบของควำมละเอยดของเถำถำนหนตอกำรพฒนำก ำลงอด ปรมำตรและขนำดของโพรงในเพสตทแขงตวแลว โดยน ำเถำถำนหนมำจำกโรงไฟฟำแมเมำะทมขนำดอนภำคท d50 เทำกบ 19.1 และ 6.41 ไมโครเมตร แทนทในปนซเมนตในอตรำสวนรอยละ 0, 20 และ 40 โดยน ำหนกวสดประสำน และก ำหนดอตรำสวนน ำตอวสดผงเทำกบ 0.35 ไดขอสรปวำปรมำตรโพรงทงหมดและขนำดของโพรงคำปลลำรลดลง เมอท ำกำรแทนทเถำลอยถำนหนทละเอยดในเพสตทกระดบกำรแทนท

LIU Shuhua, YAN Peiyu (2009) ไดท ำกำรศกษำผลกระทบของผงหนฝนตอโครงสรำงระ ด บ จ ล ภ ำค ข อ งค อ น ก ร ต โด ย ก ำ ร ใช เท ค น ค Mercury intrusion porosimetry (MIP), Backscattering scanning electron (BSE), Scanning electron microscopy (SEM) และ X-ray diffraction (XRD) โดยจำกกำรทดลองพบวำก ำลงของคอนกรตทผสมผงหนฝนในปรมำณ 100 กก./ม.3 ผำนเกณฑมำตรฐำน โดยผงหนฝนจะไมเกดปฏกรยำปอซโซลำนในชวง 28 วนแรก แตจะมเพยงผลเนองจำกกำรเตมเตม (Filling Effect) เทำนนทชวยท ำใหเนอเพสตและชวงรอยตอระหวำงมวลรวม (Interfacial Transition Zone) มควำมหนำแนนเพมขนซงจะชวยคอนกรตมสมบตทดขน

XIAO Jia et al. (2010) ไดท ำกำรศกษำผลของแคลเซ ยมคำรบอเนต (CaCO3) ต อคณลกษณะเฉพำะของกำรท ำปฏกรยำของไตรแคลเซยมซลเกต (C3A) ดวยเทคนค XRD, DSC, FTIR และ SEM ผลกำรศกษำระบชดเจนถงกำรเกดเฟสใหมของ C3A·0.5CaCO3·0.5Ca(OH)2·11.5H2O และ C3A·CaCO3·11H2O อนเนองมำจำกแคลเซยมคำรบอเนตยบยงกำรกอตวของ C4AH13 and C2AH8 ในชวงตนของปฏกรยำไฮเดรชน

Weerdt K. De et al. (2010) ไดท ำกำรศกษำกลไกของปฏกรยำไฮเดรชนในระบบซเมนตผสมผงหนปนและเถำลอยดวยเทคนค isothermal calorimetry, thermogravimetry (TGA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) รวมกบกำรวเครำะหควำมเขมขนของสำรละลำยในโพรงภำยในโครงสรำง ขอสรปจำกกำรคนพบคอ ผงหนฝนชวยท ำใหเกดกำรกอตวของโมโนคำรบอเนตละชวยใหเอททรงไจทมเสถยรภำพเชงโครงสรำงทดขน ในทนกำรใสผงหนฝนรอยละ 5 ชวยเพมปรมำตรของผลตภณฑจำกปฏกรยำไฮเดรชน

43

Weerdt K. De et al. (2010) ไดน ำเสนอผลของเสรมผลซงกนและกนของผงหนฝนและเถำลอยในซเมนต โดยกำรแทนทปนซเมนตทอตรำสวนรอยละ 5 และมอตรำสวนน ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.5 มผลท ำใหก ำลงอดและก ำลงดดลดลงได ในขณะทกำรแทนทผงหนฝนรอยละ 5 รวมกบเถำลอยทอตรำสวนรอยละ 30 ไมสงผลกระทบตอก ำลงอด นอกจำกนนจำกผลกำรทดสอบทำงดำนควำมรอนและกำรวเครำะหผลกทเกดขนยนยนถงกำรเปลยนแปลงของผลตภณฑทไดจำกปฏกรยำ

SEMSI YAZICI และ HASAN SAHAN AREL (2012) ไดท ำกำรศกษำผลกระทบของควำมละเอยดของเถำลอยลกไนตตอสมบตทำงกลของคอนกรต โดยท ำกำรบดเถำลอยจนมควำมละเอยด 3849 และ 5239 ซม2/ก ผลกำรศกษำพบวำ ทงก ำลงอดและก ำลงดงแบบผำซกไดรบผลของควำมละเอยดทงในระยะสนและยำว โดยควำมละเอยดทสงกวำ 3849 ซม2/ก มผลตอกำรเพมขนของก ำลงอดอยำงมนยส ำคญ

Dale P. Bentz et al. (2012) ไดน ำเสนอผลกำรศกษำผลของผงหนปนทมควำมละเอยดทเพมขนตอกำรกอตวในสวนผสมของซเมนตทมเถำลอยในปรมำณมำก โดยกำรผงหนปนทมขนำด 4.4 และ 16.4 ไมโครเมตร เพอเรงปฏกรยำไฮเดรชนในชวงตนและลดระยะเวลำกำรกอตวในเถำลอยประเภท C ทผสมในซเมนต ผลทไดคอ ผงหนปนไมสงผลทำงดำนลบตอกำรพฒนำก ำลงอด

บทท 3 วธการศกษา

ส ำหรบวธกำรศกษำนประกอบดวย วสดทใชในกำรศกษำ รำยละเอยดวธกำรศกษำ

สดสวนผสมของเพสต มอรตำร และคอนกรต ทใชในกำรศกษำ โดยมรำยละเอยดดงตอไปน

3.1 วสดทใชในการศกษา ส ำหรบวสดทใชในกำรศกษำนประกอบดวย ปนซเมนตปอรตแลนด เถำลอย ผงหนปน ทรำย

แมน ำ และหน โดยมรำยละเอยดดงน 1 .3 .1 ป น ซ เม น ต ใ ช ป น ซ เม น ต ป อ ร ต แ ล น ด ป ร ะ เภ ท ท 1 ต ำม ม ำต ร ฐ ำ น

ผลตภณฑอตสำหกรรม มอก. 15 (รปท 3.1) 1.3.2 ผงหนปนทมขนำดอนภำค (d50) ใชผงหนปนทไดรบกำรควบคมคณภำพในกำรผลต ม

สงเจอปนนอย และผลตเพอจ ำหนำยเปนสำรตงตนในอตสำหกรรมหลำยๆ ประเภท โดยมควำมละเอยด 2, 8 และ 15 ไมโครเมตร (รปท 3.2)

1.3.3 เถำลอย ใชเถำลอยจำกโรงงำนผลตกระแสไฟฟำจำกควำมรอน อ ำเภอแมเมำะ จงหวดล ำปำง (รปท 3.3)

1.3.4 ทรำย ใชทรำยน ำจดน ำมำลำงดวยน ำเอำสวนทเปนดนและสงเจอปนออกจนสะอำด น ำไปท ำกำรอบและรอนผำนตะแกรงเบอร 4 (4.75 มลลเมตร) และปรบทรำยใหอยในสภำพอมตวผวแหง (Saturated-surface Dry) (รปท 3.4)

1.3.5 หนเบอร 2 น ำมำลำงดวยน ำเอำสวนทเปนดนและสงเจอปนตำงๆออกจนสะอำด น ำไปท ำกำรอบ และปรบหนใหอยในสภำพอมตวผวแหง (รปท 3.5)

1.3.6 น ำ ใชน ำประปำมคคำควำมเปนกรดดำง (pH) ในชวง 7 ถง 8 1.3.7 โซเดยมคลอไรด (NaCl) และโซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH) 1.3.8 สำรโซเดยมซลเฟต (Na2SO4)

45

รปท 3.1 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

รปท 3.2 ผงหนปนควำมละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร

รปท 3.3 เถำลอยจำกโรงผลตไฟฟำแมเมำะ

46

รปท 3.4 ทรำยหยำบ

รปท 3.5 หนยอย เบอร 3/4” และ 3/8”

3.2 รายละเอยดวธการศกษา ส ำหรบรำยละเอยดวธกำรศกษำในครงน ไดท ำกำรศกษำ สมบตทำงกำยภำพและทำงเคม

สมบตเบองตนของคอนกรต กำรหดตวแบบออโตจนสและกำรหดตวแบบแหงของมอรตำร กำรแทรกซมคลอไรดแบบเรงของคอนกรต และกำรขยำยตวในสำรละลำยโซเดยมซลเฟตของมอรตำร ผสมเถำลอยและผงหนปน โดยมรำยละเอยดดงน

3.2.1 สมบตทำงกำยภำพและทำงเคมของวสดประสำน กำรทดสอบสมบตทำงกำยภำพและทำงเคมของวสดประสำน ซงประกอบดวย ปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย และผงหนปน มรำยละเอยดวธกำรศกษำดงน 1) ควำมถวงจ ำเพำะ กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 188 โดยขวดมำตรฐำนเลอชำ

เตอรลเยร (Le Chatelier Flask) (รปท 3.6)

47

รปท 3.6 ขวดมำตรฐำนเลอชำเตอรลเยร (Le Chatelier Flask)

2) ภำพถำยขยำยก ำลงสงของอนภำคของวสดประสำน โดยวธ Scanning Electric Microscope: SEM

3) กำรกระจำยตวของอนภำคของวสดประสำน ท ำกำรทดสอบดวยเครองมอวเครำะหขนำดของอนภำคแขวนลอยโดยใชเรเซอร (Laser Particle Size Analyzer: LPSA)

4) ควำมละเอยดโดยวธแอรเพอรมอะบลตของเบลน กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 204 ดวยเครองมอแอรเพอรมอะบลตของเบลน (Air Permeability Apparatus) (รปท 3.7)

รปท 3.7 เครองมอแอรเพอรมอะบลตของเบลน (Air Permeability Apparatus)

3.2.2 สมบตดำนซเมนตของวสดประสำน ส ำหรบสมบตดำนซเมนตของวสดประสำน ทศกษำในครงนประกอบดวย

1) ปรมำณน ำทเหมำะสมของเพสต

48

ปรมำณน ำท เหมำะสมของเพสต (Normal Consistency) กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 187 ดวยเครองมอไวแคท (Vicat Apparatus) (รปท 3.8)

รปท 3.8 เครองมอไวแคท (Vicat Apparatus) 2) ระยะเวลำกำรกอตวของเพสต ระยะเวลำกำรกอตว (Setting Time) ของเพสต ซงท ำกำรทดสอบหำเวลำกำรกอตวระยะตน (Initial Setting Time) และเวลำกำรกอตวระยะปลำย (Final Setting Time) ตำมมำตรฐำน ASTM C 191 ดวยเครองมอไวแคท 3) คำกำรยบตวของคอนกรต คำกำรยบตว (Slump) ของคอนกรต ทดสอบตำมมำตรฐำน ASTM C 143 ดวยกรวยทดสอบกำรยบตว (Slump Cone) (รปท 3.9)

รปท 3.9 กำรทดสอบคำกำรยบตวของคอนกรต

49

4) ก ำลงอดประลยและก ำลงดงแบบผำซกของคอนกรต ก ำลงอดประลยและก ำลงดงแบบผำซกของคอนกรต โดยใชตวอยำงทรงกระบอกขนำดเสนผำนศนยกลำง 10 สง 20 ซม. โดยท ำกำรหลอ 3 ตวอยำงตอหนงสดสวนผสม หลงจำกถอดแบบทอำย 1 วน จำกนนน ำไปท ำกำรบมในน ำจนถงเวลำทดสอบท 3 7 14 28 56 และ 91 วน ตำมล ำดบ ขนตอนกำรทดสอบก ำลงอดและแรงดงใชวธทดสอบแบบผำซก (Splitting Tensile Test) ตำมมำตรฐำน ASTM C 39 และ ASTM C 496 ตำมล ำดบ โดยทลกษณะของกำรตดตงเครองมอทดสอบแสดงในรปท 3.10 และ 3.11 ตำมล ำดบ

รปท 3.10 กำรตดตงเครองทดสอบก ำลงอดของคอนกรตตำมมำตรฐำน ASTM C 39

รปท 3.11 กำรตดตงเครองทดสอบแรงดงแบบผำซกของคอนกรตตำมมำตรฐำน ASTM C 496 5) คำโมดลสยดหยนของคอนกรต ในกำรทดสอบคำโมดลสยดหยนของคอนกรตทอำย 28 วน เปนไปตำมมำตรฐำน ASTM C 469 ดงแสดงในรปท 3.12

50

รปท 3.12 กำรตดตงเครองทดสอบโมดลสยดหยนของคอนกรตตำมมำตรฐำน ASTM C 469

3.2.3 สมบตดำนควำมคงทนของคอนกรต ส ำหรบสมบตดำนควำมคงทนของคอนกรตทศกษำในครงน ประกอบดวย 1) กำรหดตวแบบออโตจนสของมอรตำร กำรทดสอบกำรหดตวแบบออโตจนส (Autogenouse Shrinkage) ของมอรตำร

กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 490 โดยใชเครองมอวดกำรยดหดตวของตวอยำงดวยเครอง Digital Length Comparator ท ำกำรวดกำรหดตวระหวำงหมด (Demec) 2 ตวของแทงตวอยำงโดยใชแบบหลอขนำด 25×25×285 มลลเมตร3 ถอดแบบเมออำยครบ 24 ชวโมง วดคำหลงจำกถอดแบบเปนคำเรมตน บมดวยกำรหอพลำสตก น ำแทงตวอยำงออกมำวดควำมยำวทกๆ สปดำห จนกระทงควำมยำวทเปลยนแปลงไปมแนวโนมคำคงท สดทำยน ำผลกำรหดตวทไดมำค ำนวณหำควำมยำวทเปลยนไปตอควำมยำวเดม ดงสมกำรท (3.1)

2) กำรหดตวแบบแหงของมอรตำร กำรทดสอบกำรหดตวแบบแหง (Drying Shrinkage) ของมอรตำรขนำด 25×25×285

มลลเมตร3 ตำมมำตรฐำน ASTM C 490 และ C 596 (รปท 3.13) ถอดแบบออกหลงจำกผสม 24 ชวโมง จำกนนน ำไปบมในน ำเปนเวลำ 7 วน เมอครบก ำหนด 7 วน ท ำกำรวดดวยเครอง Digital Length Comparator (รปท 3.14) โดยควำมยำวเรมตน Li และควำมยำวของแทงตวอยำง ณ วนทท ำกำรวดตอไปเปน Lx แลวจงน ำคำดงกลำวมำค ำนวณหำควำมยำวทเปลยนไปตอควำมยำวเดม ดงสมกำรท (3.2) ท ำกำรวดไปจนกระทงควำมยำวทเปลยนไปมแนวโนมคำคงท

x iL LL 100

G

(3.2)

โดย L คอ กำรเปลยนแปลงควำมยำวทอำยวนท × (รอยละ)

51

Lx คอ ค ำท อ ำน ได จ ำก Comparator ท อ ำย วนท × ล บด วย ค ำท อ ำน ได จ ำก Comparator ของแทงอำงอง (Reference Bar) ทอำยวนท × ในหนวยมลลเมตร Li คอ คำเรมตนทอำนไดจำก Comparator ทอำยวนท × ลบดวยคำทอำนไดจำกComparator ของแทงอำงอง (Reference Bar) ทอำยวนท × ในหนวยมลลเมตร G คอ ควำมสงของเกจ (Nominal Gauge Length) เทำกบ 250 มลลเมตร

รปท 3.13 แบบหลอส ำหรบตวอยำงทดสอบมอรตำร ขนำด 25×25×285 มลลเมตร3

รปท 3.14 เครองวดควำมยำว (Length comparator) ส ำหรบวดควำมยำวทเปลยนแปลงไป 3) ควำมตำนทำนกำรแทรกซมของคลอไรดแบบเรงตอกำรแทรกซมของอออน ของคอนกรต กำรทดสอบกำรตำนทำนกำรแทรกซมของคลอไรดแบบเรงของอออนของคลอไรดตำมมำตรฐำน ASTM C1202 ใชชนตวอยำงทดสอบทรงกระบอกขนำดเสนผำศนยกลำง 100 มลลเมตร สง 200 มลลเมตร ท ำกำรทดสอบทอำย 91 วน กอนท ำกำรทดสอบ 2 วน น ำชนสวนตวอยำงไปตดดวยเครองตดทมกำรหลอเยนดวยน ำตลอดกำรตดใหไดขนำดหนำ 50 มลลเมตร น ำชนตวอยำงคอนกรต 2 ชนทเตรยมไวทดสอบทอำยบมดงกลำวขนจำกน ำแลวเชดดวยผำ หลงจำกนนน ำชนตวอยำงคอนกรตมำใสในถงดดสญญำกำศ (Vacuum Pump) แลวจงเปดเครองดดอำกำศเพอใหเกดสภำพสญญำกำศในถง Desiccator ตอเนองเปนเวลำ 3 ชวโมง แลวจงเปดวำลวปดเครองดด ใชทอ Stopcock อยำงชำๆให

52

น ำกลนไหลเขำสในถงจนทวมตวอยำงทงหมด โดยขนตอนนจะไมยอมใหอำกำศไหลเขำไปไดปด Stopcock กอนทจะเรมเปดเครองดดสญญำกำศ (Vacuum Pump) แลวเปดวำลวใต Vacuum Gauge โดยตองเปดเครอง Vacuum Pump ตอเนองเปนเวลำอก 1 ชวโมงหลงจำกนนท ำกำรปดเครอง Vacuum Pump และท ำกำรตอทอกบภำชนะบรรจน ำกลน แลวจงเปด Stopcock อยำงชำๆ เพอใหน ำคอยๆ ไหลเขำสถง Desiccator จนกระทงน ำเรมไหลยอนกลบผำน Stopcock จงเปด Stopcock ปลอยใหตวอยำงคอนกรตแชอยในน ำเปนเวลำอก 18 ชวโมง แลวจงเปดฝำถง Desiccator น ำตวอยำงแทงคอนกรตมำเชคใหแหงดวยผำสะอำด จำกนนน ำแทงตวอยำคอนกรตเชดสะอำดมำประกอบเขำไปในเซล (Cell) แลวเตมสำรละลำย NaCl ลงใน Cell ดำนขวลบ และเตมสำรละลำย NaOH ลงใน Cell ดำนขวบวก เมอเตมสำรละลำยเสรจน ำประกอบเขำกบชดทดสอบ ซงกำรจดชดทดสอบมรำยละเอยดดงรปท 3.14 หลงจำกนนปลอยแรงดนไฟฟำขนำด 60+0.1โวลต ผำนชนตวอยำงคอนกรต เครอง Data Logger จะท ำกำรอำนคำกระแสไฟทผำนตวอยำงทดสอบของแตละ Cell ซงจะท ำกำรบนทกคำโดยอตโนมตทกๆ 30 นำท ใชเวลำทดสอบ 6 ชวโมง โดยแสดงผลกำรทดสอบเปนคำประจไฟฟำสะสมทเคลอนผำนตวอยำงทดสอบ (total charge passed) มหนวยเปน Coulomb โดยสมกำร (3.3) Qx = 900(I0 +2I30+2I60 +…+2I300 +2I330 +2I360) (3.3)

เมอ Qx คอ ประจสะสมทเคลอนทผำนชนตวอยำงทดสอบเสนผำศนยกลำง x มลลเมตร(coulombs) I0 คอ คำกระแสเรมแรก, (amperes) It คอ คำกระแสทเวลำ t นำท ,(amperes) 4) กำรขยำยตวในสำรละลำยโซเดยมซลเฟตของมอรตำร ในกำรวดกำรขยำยตวในสำรละลำยโซเดยมซลเฟตของมอรตำรนน ในกำรศกษำครงน จะวดกำรขยำยตวของตวอยำงแทงมอรตำรขนำด 2.5x2.5x28.5 เซนตเมตร ทแชในสำรละลำยโซเดยมซลเฟต หลงจำกหลอลงแบบตวอยำง (Mold) แลวหมดวยแผนพลำสตกเพอกนน ำระเหยออกจำกตวอยำง จะท ำกำรถอดแบบทอำย 24 ชวโมง แลวน ำไปแชในน ำทอมตวดวยปน เปนเวลำ 28 วน หลงจำกนนน ำตวอยำงไปแชในสำรละลำยโซเดยมซลเฟต ทมควำมเขมขนรอยละ 5 ทเตรยมไว แลววดกำรขยำยตวของตวอยำงแทงคอนกรตทอำยตำงๆ ส ำหรบสำรละลำยโซเดยมซลเฟตจะมกำรเปลยนทอำยทกๆ 2 เดอนของกำรแชตวอยำง ในสวนวธกำรวดกำรขยำยตวของตวอยำงมอรตำร (รปท 3.15) กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 1012 ท ำกำรวดควำมยำวเรมตนของตวอยำงดวยเครองวดควำมยำว

53

(length comparator) ตำมมำตรฐำน ASTM C 490 ตอจำกนนน ำตวอยำง ท ำกำรวดควำมยำวของตวอยำง (รปท 3.16) ทอำย 1 2 3 5 และ 8 สปดำห และทกๆ อำย 2 เดอนของกำรแชในสำรละลำยโซเดยมซลเฟต ส ำหรบกำรขยำยตวของตวอยำงเปนกำรเฉลยกำรขยำยตวจ ำนวน 3 แทงตวอยำงกำรขยำยตวจำกสมกำร (3.4) กำรขยำยตว (%) = [(Lt – Li)/Li] x100 (3.4)

โดยท Li คอ คำเฉลยควำมยำวเรมตนของตวอยำงหลงจำกแชในน ำทอมตวดวยปนขำว 28 วน (มลลเมตร)

Lt คอ คำเฉลยควำมยำวของตวอยำงหลงจำกแชในสำรละลำยซลเฟต (มลลเมตร)

รปท 3.15 ชนตวอยำงขนำด 2.5x2.5x28.5 ซม.

รปท 3.16 กำรวดคำกำรขยำยตวของตวอยำงมอรตำรดวยเครองวดควำมยำว

54

3.3 สดสวนของเพสต มอรตาร และคอนกรตทใชในการศกษา ส ำหรบสดสวนผสมของเพสต มอรตำร และคอนกรตทใชในกำรศกษำครงนไดแยกตำม

คณสมบตตำงๆทไดศกษำ โดยมรำยละเอยดของสดสวนผสมตำงๆ ดงน - สดสวนผสมของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย และผงหนปน ทใชในกำร

ทดสอบหำคำควำมขนเหลวปกต ระยะเวลำกำรกอตวของเพสต แสดงดงตำรำงท 3.1 - สดสวนผสมของมอรตำรผสมของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย และผงหนปน

ทใชทดสอบกำรหดตวแบบออโตจนสและกำรหดตวแบบแหงของตวอยำงมอรตำร แสดงดงตำรำงท 3.2 - สดสวนผสมของมอรตำรผสมของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย และผงหนปน

ทใชทดสอบหำกำรขยำยตวในสำรละลำยโซเดยมซลเฟต แสดงดงตำรำงท 3.3 - สดสวนผสมของคอนกรตตอ 1 ลกบำศกเมตร เมอใชอตรำสวนน ำตอวสดประสำน เทำกบ

0.55 ทใชในกำรทดสอบคำกำรยบตว กำรสญเสยคำกำรยบตว ก ำลงอดประลย ก ำลงดงแบบผำซก และคำโมดลสยดหยนของตวอยำงคอนกรต แสดงดงตำรำงท 3.4

- สดสวนผสมของคอนกรตตอ 1 ลกบำศกเมตร เมอใชอตรำสวนน ำตอวสดประสำน เทำกบ 0.55 ทใชส ำหรบหำควำมตำนทำนกำรแทรกซมคลอไรดของตวอยำงคอนกรต แสดงดงตำรำงท 3.5

55

ตารางท 3.1 สดสวนผสมของวสดประสำนโดยน ำหนก ทใชในกำรศกษำปรมำณน ำทเหมำะสม และ ระยะเวลำกำรกอตวของเพสต

ล ำดบท

สญลกษณ

สวนผสมของวสด (กรม)

ปนซเมนต เถำลอย

ผงหนปน (ไมครอน) น ำ

ประเภทท 1 2 8 15

1 PC 1.00 - - - - NC

2 PC-5LP2 0.95 - 0.05 - - NC

3 PC-5LP8 0.95 - - 0.05 - NC

4 PC-5LP15 0.95 - - - 0.05 NC

5 PC-10LP2 0.90 - 0.10 - - NC

6 PC-10LP8 0.90 - - 0.10 - NC

7 PC-10LP15 0.90 - - - 0.10 NC

8 PC-20LP2 0.80 - 0.20 - - NC

9 PC-20LP8 0.80 - - 0.20 - NC

10 PC-20LP15 0.80 - - - 0.20 NC

11 PC-30FA 0.70 0.30 - - - NC

12 PC-5LP2-25FA 0.70 0.25 0.05 - - NC

13 PC-5LP8-25FA 0.70 0.25 - 0.05 - NC

14 PC-5LP15-25FA 0.70 0.25 - - 0.05 NC

15 PC-10LP2-20FA 0.70 0.20 0.10 - - NC

16 PC-10LP8-20FA 0.70 0.20 - 0.10 - NC

17 PC-10LP15-20FA 0.70 0.20 - - 0.10 NC

18 PC-20LP2-10FA 0.70 0.10 0.20 - - NC

19 PC-20LP8-10FA 0.70 0.10 - 0.20 - NC

20 PC-20LP15-10FA 0.70 0.10 - - 0.20 NC หมำยเหต NC คอ Normal Consistency PC คอ เพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน PC-5LP2 เพสตผสมผงหนปนควำมละเอยด 2 ไมโครเมตร รอยละ 5

56

ตารางท 3.2 สดสวนผสมของมอรตำรโดยน ำหนก ทใชในกำรศกษำทดสอบกำรหดตวแบบออโตจนส และกำรหดตวแบบแหง เมอใชอตรำสวนน ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.55

ล ำดบท

สญลกษณ สวนผสมของวสด (กรม)

ปนซเมนต ประเภทท 1

เถำลอย

ผงหนปน (ไมโครเมตร) ทรำย น ำ

2 8 15 1 MC 1.00 - - - - 2.75 0.55 2 MC-5LP2 0.95 - 0.05 - - 2.75 0.55 3 MC-5LP8 0.95 - - 0.05 - 2.75 0.55 4 MC-5LP15 0.95 - - - 0.05 2.75 0.55 5 MC-10LP2 0.90 - 0.10 - - 2.75 0.55 6 MC-10LP8 0.90 - - 0.10 - 2.75 0.55 7 MC-10LP15 0.90 - - - 0.10 2.75 0.55 8 MC-20LP2 0.80 - 0.20 - - 2.75 0.55 9 MC-20LP8 0.80 - - 0.20 - 2.75 0.55 10 MC-20LP15 0.80 - - - 0.20 2.75 0.55 11 MC-30FA 0.70 0.30 - - - 2.75 0.55 12 MC-5LP2-25FA 0.70 0.25 0.05 - - 2.75 0.55 13 MC-5LP8-25FA 0.70 0.25 - 0.05 - 2.75 0.55 14 MC-5LP15-25FA 0.70 0.25 - - 0.05 2.75 0.55 15 MC-10LP2-20FA 0.70 0.20 0.10 - - 2.75 0.55 16 MC-10LP8-20FA 0.70 0.20 - 0.10 - 2.75 0.55 17 MC-10LP15-20FA 0.70 0.20 - - 0.10 2.75 0.55 18 MC-20LP2-10FA 0.70 0.10 0.20 - - 2.75 0.55 19 MC-20LP8-10FA 0.70 0.10 - 0.20 - 2.75 0.55 20 MC-20LP15-10FA 0.70 0.10 - - 0.20 2.75 0.55

57

ตารางท 3.3 สดสวนผสมของมอรตำรโดยน ำหนก ทใชในกำรศกษำทดสอบกำรขยำยตวในสำรละลำย โซเดยมซลเฟต เมอใชอตรำสวนน ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.55

ล ำดบท

สญลกษณ สวนผสมของวสด (กรม)

ปนซเมนต ประเภทท 1

เถำลอย

ผงหนปน (ไมโครเมตร) ทรำย น ำ

2 8 15 1 MC 1.00 - - - - 2.75 0.55 2 MC-5LP2 0.95 - 0.05 - - 2.75 0.55 3 MC-10LP2 0.90 - 0.10 - - 2.75 0.55 4 MC-5LP8 0.95 - - 0.05 - 2.75 0.55 5 MC-10LP8 0.90 - - 0.10 - 2.75 0.55 6 MC-5LP15 0.95 - - - 0.05 2.75 0.55 7 MC-10LP15 0.90 - - - 0.10 2.75 0.55 8 MC-40FA 0.60 0.40 - - - 2.75 0.55 9 MC-35FA-5LP2 0.60 0.35 0.05 - - 2.75 0.55 10 MC-30FA-10LP2 0.60 0.30 0.10 - - 2.75 0.55 11 MC-35FA-5LP8 0.60 0.35 - 0.05 - 2.75 0.55 12 MC-30FA-10LP8 0.60 0.30 - 0.10 - 2.75 0.55 13 MC-35FA-5LP15 0.60 0.35 - - 0.05 2.75 0.55 14 MC-30FA-10LP15 0.60 0.30 - - 0.10 2.75 0.55

หมำยเหต MC คอ มอรตำรปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน มอตรำสวนน ำตอวสดประสำน เทำกบ 0.55 MC-10LP15 คอ มอรตำรผสมผงหนปนควำมละเอยด 15 ไมโครเมตร รอยละ 10 ม อตรำสวนน ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.55

58

ตารางท 3.4 สดสวนผสมของคอนกรตทใชในกำรศกษำคำกำรยบตว กำรสญเสยคำกำรยบตว ก ำลงอด ประลย ก ำลงดงแบบผำซก และคำโมดลสยดหยนของตวอยำงคอนกรต เมอใชอตรำสวน น ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.55

ล ำดบท

สญลกษณ สวนผสมของวสด (กโลกรม)

ปนซเมนต ประเภทท 1

เถำลอย

ผงหนปน (ไมโครเมตร) ทรำย หน น ำ

2 8 15 1 CC 332 - - - - 790 1080 183 2 CC-5LP2 315 - 17 - - 790 1080 183 3 CC-5LP8 315 - - 17 - 790 1080 183 4 CC-5LP15 315 - - - 17 790 1080 183 5 CC-10LP2 299 - 33 - - 790 1080 183 6 CC-10LP8 299 - - 33 - 790 1080 183 7 CC-10LP15 299 - - - 33 790 1080 183 8 CC-20LP2 265 - 67 - - 790 1080 183 9 CC-20LP8 265 - - 67 - 790 1080 183 10 CC-20LP15 265 - - - 67 790 1080 183 11 CC-30FA 232 - - - 100 790 1080 183 12 CC-5LP2-25FA 232 83 17 - - 790 1080 183 13 CC-5LP8-25FA 232 83 - 17 - 790 1080 183 14 CC-5LP15-25FA 232 83 - - 17 790 1080 183 15 CC-10LP2-20FA 232 67 33 - - 790 1080 183 16 CC-10LP8-20FA 232 67 - 33 - 790 1080 183 17 CC-10LP15-20FA 232 67 - - 33 790 1080 183 18 CC-20LP2-10FA 232 33 67 - - 790 1080 183 19 CC-20LP8-10FA 232 33 - 67 - 790 1080 183 20 CC-20LP15-10FA 232 33 - - 67 790 1080 183

59

ตารางท 3.5 สดสวนผสมของคอนกรตทใชในกำรทดสอบควำมตำนทำนกำรแทรกซมคลอไรดของ คอนกรต เมอใชอตรำสวนน ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.55

ล ำดบท

สญลกษณ สวนผสมของวสด (กโลกรม)

ปนซเมนต ประเภทท 1

เถำลอย

ผงหนปน (ไมโครเมตร) ทรำย หน น ำ

2 8 15 1 CC 332 - - - - 970 1080 182 2 CC-5LP2 315 - 17 - - 970 1080 182 3 CC-5LP8 315 - - 17 - 970 1080 182 4 CC-5LP15 315 - - - 17 970 1080 182 5 CC-10LP2 299 - 33 - - 970 1080 182 6 CC-10LP8 299 - - 33 - 970 1080 182 7 CC-10LP15 299 - - - 33 970 1080 182 8 CC-30FA 232 100 - - - 970 1080 182 9 CC-25FA-5LP2 232 83 17 - - 970 1080 182 10 CC-25FA-5LP8 232 83 - 17 - 970 1080 182 11 CC-25FA-5LP15 232 83 - - 17 970 1080 182 12 CC-20FA-10LP2 232 67 33 - - 970 1080 182 13 CC-20FA-10LP8 232 67 - 33 - 970 1080 182 14 CC-20FA-10LP15 232 67 - - 33 970 1080 182

หมำยเหต CC คอ คอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน มอตรำสวนน ำตอวสดประสำน เทำกบ 0.55 CC-25FA-5LP8 คอ คอนกรตผสมเถำลอยรอยละ 25 รวมกบผงหนปนควำมละเอยด 8

ไมโครเมตร รอยละ 5 มอตรำสวนน ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.55

บทท 4

ผลการศกษาและวเคราะห

การศกษาคณสมบตดานซเมนต สมบตทางกล และความทนทานของวสดประสาน อนประกอบไปดวย ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปนในครงน ไดพจารณาผลการศกษา และวเคราะหผล ในหวขอดงตอไปนคอ องคประกอบเคมและสมบตทางกายภาพของวสดประสานทใชในการศกษา สมบตดานซเมนตของวสดประสานทใชในการศกษาซงไดแก ปรมาณนาทเหมาะสม ระยะเวลาการกอตวของเพสต คาการยบตวและการสญเสยคาการยบตวของคอนกรต กาลงอดประลย กาลงดงแบบผาซก และคาโมดลสยดหยนของคอนกรต และในสวนความคงทนของคอนกรต ประกอบไปดวยการหดตวแบบออโตจนสและแบบแหงของมอรตาร ความสามารถในการตานทานคลอไรดของคอนกรต และการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร โดยมรายละเอยดดงน

4.1 สมบตทางกายภาพและองคประกอบเคมของวสดประสาน สาหรบวสดประสานทใชในการศกษาสมบตทางกายภาพและองคประกอบเคมในครงน ไดแก

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ผงหนปนทมขนาดอนภาค (d50) เทากบ 2 8 และ 15 ไมโครเมตร (µm) และเถาลอย โดยมรายละเอยดดงน

4.1.1 ความถวงจ าเพาะและความละเอยดโดยวธเบลน ตารางท 4.1 แสดงคาความถวงจาเพาะและความละเอยดโดยวธเบลนของปนซเมนตปอรต

แลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปนทมขนาดอนภาค (d50) เทากบ 2, 8 และ 15 ไมโครเมตร พบวา ความถวงจาเพาะของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 มคาเทากบ 3.15 ในขณะทความถวงจาเพาะของเถาลอยมคาเทากบ 2.10 สวนผงหนปนทมขนาด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร (µm) มคาความถวงจาเพาะทใกลเคยงกน คอเทากบ 2.70 2.69 และ 2.68 ตามลาดบ สาหรบความละเอยดโดยวธเบลนของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 (3250 ตารางเซนตเมตรตอกรม) สวนความละเอยดของเถาลอยนนมคาใกลเคยงกบปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เทากบ 3550 ตารางเซนตเมตรตอกรม ในขณะทผงหนปนขนาด 2 8 และ 15 ไมครอน มคาความละเอยดคอ 11180 10450 และ 9350 ตารางเซนตเมตรตอกรม ตามลาดบ

61

ตารางท 4.1 ความถวงจาเพาะและความละเอยดโดยวธเบลนของวสดประสาน

รายการ ปนซเมนตปอรตแลนด

ประเภทท 1 เถาลอย ผงหนปนขนาด (ไมครอน)

2 8 15 ความถวงจาเพาะ 3.15 2.10 2.70 2.69 2.68 ความละเอยดโดยวธเบลน (ตารางเซนตเมตรตอกรม)

3250 3550 11180 10450 9350

4.1.2 ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาควสดประสาน รปท 4.1 แสดงภาพถายขยายกาลงสงของอนภาคของวสดทใช โดยวธ SEM (Scanning

Electronic Microscope) ซงขยาย 3500 เทา พบวาลกษณะรปรางของอนภาคของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 มลกษณะเปนเหลยมคม ผวขรขระ ขนาดไมแนนอนแตกตางกนไปกระจายอยทว (รปท 4.1 (ก)) สวนกรณของอนภาคของเถาลอย (รปท 4.1 (ข)) พบวามลกษณะทแตกตางจากกรณของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 โดยมลกษณะทกลม ผวเรยบ ในขณะทกรณของผงหนปน (รปท 4.3 (ค)) มลกษณะทใกลเคยงกบกรณของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 แตขนาดของอนภาคมขนาดคอนขางเลกเมอเปรยบเทยบกน

(ก) ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 (ข) เถาลอย

62

(ค) ผงหนปน

รปท 4.1 ภาพถายขยายกาลงสง (3500 เทา) ของอนภาคของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน

4.1.3 ขนาดและการกระจายตวของอนภาควสดประสาน รปท 4.2 แสดงความสมพนธระหวางขนาดเสนผานศนยกลางของอนภาค และรอยละสะสม

ของขนาดอนภาคเพอบอกถงลกษณะการกระจายและขนาดเฉลย (d50) ของอนภาคของวสด ซงพบวา ขนาดเฉลยของอนภาคของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 และเถาลอย เทากบ 17.48 และ 23.65 ไมโครเมตร ตามลาดบ ในขณะทผงหนปนทมขนาดเฉลย 16.20 6.91 และ 2.04 ไมโครเมตร ซงจะเหนวาผงหนปนขนาด 2 ไมโครเมตร มขนาดทเลกทสดเมอเปรยบเทยบกบวสดอนๆ ทใชในการศกษาครงน

สวนลกษณะการกระจายตวของอนภาคของวสดประสานทศกษาในครงน พบวาการกระจายของอนภาคของผงหนปนคอนขางสมาเสมอทงขนาดสวนทละเอยด และสวนทหยาบ สวนกรณของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 จะเหนวาคอนขางจบกลมทเหมอนกน คอสวนอนภาคสวนทละเอยดมแนวโนมวามมากกวาสวนทหยาบ ยกเวนกรณของเถาลอยมแนวโนมวาการกระจายตวของอนภาคสวนทหยาบมมากกวาสวนละเอยด

ขนาด 8 ไมครอน ขนาด 2 ไมครอน ขนาด 15 ไมครอน

63

รปท 4.2 ขนาดเฉลยและลกษณะการกระจายตวของของอนภาคของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอยและผงหนปน

4.1.4 องคประกอบเคมของวสดประสาน ตารางท 4.2 แสดงถงองคประกอบเคมของวสดประสานทใชในการศกษาครงน วสดประสาน

ดงกลาวไดแกปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน พบวาซลคอนไดออกไซด (SiO2) ของเถาลอยมคาสงเทากบรอยละ 40.93 เมอเปรยบเทยบกบของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ซงเทากบรอยละ 19.50 ในขณะทของผงหนปนม SiO2 นอยมาก (รอยละ 0.46) ในกรณของอะลมเนยมออกไซด (Al2O3) เถาลอยเทากบรอยละ 22.42 ในขณะทของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 และผงหนปนเทากบรอยละ 4.97 และ 0.06 ตามลาดบ สวนในกรณแคลเซยมออกไซด (CaO) นนพบวา เถาลอย (รอยละ 13.63) ซงมคานอยกวาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 (รอยละ 65.38) และของผงหนปนมคา CaO ประมาณรอยละ 55.25

ในสวนออกไซดรองอนๆ MgO, Na2O, K2O, SO3, TiO2, P2O3, Free Lime และ สารท ไมละลายในกรด (Insoluble Residue) นอกเหนอจากออกไซดหลกทกลาวมาแลว พบวาของปนซเมนตแตละชนด รวมทงเถาลอยและผงหนปนมคาไมแตกตางกนนก ดงแสดงในตารางท 4.2 ยกเวนกรณของการสญเสยนาหนกเนองจากเผา (Loss on Ignition; LOI) ของผงหนปนคอนขางสงคอ รอยละ 43.79 43.12 และ 43.01 สาหรบผงหนปนทมขนาดอนภาค (d50) เทากบ 2 8 และ 15 ไมโครเมตร (µm)

0

20

40

60

80

100

0.01 0.1 1 10 100 1000 10000

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

เถาลอย

ผงหนปนขนาด 15 ไมครอน

ผงหนปนขนาด 8 ไมครอน

ผงหนปนขนาด 2 ไมครอน

ขนาดอนภาค (ไมครอน)

รอยล

ะคาง

สะสม

64

ตามลาดบ ในขณะทของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 และเถาลอย เทากบรอยละ 2.27 และ 0.46 ตามลาดบ ตารางท 4.2 องคประกอบเคมของวสดประสานทใช

ออกไซด (รอยละ)

ปนซเมนต ปอรตแลนดประเภทท 1

เถาลอย ผงหนปน ขนาด (ไมโครเมตร)

2 8 15 ซลคอนไดออกไซด (SiO2) อะลมเนยมออกไซด (Al2O3) เฟอรรกออกไซด (Fe2O3) แคลเซยมออกไซด (CaO) แมกนเซยมออกไซด (MgO) ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) โซเดยมออกไซด (Na2O) โปตสเซยมออกไซด (K2O) การสญเสยนาหนกเนองจาก การเผา (LOI) แคล เซ ย มออกไซด อ ส ระ (fCaO) Insoluble Residue

19.50 4.97 3.78 65.38 1.08 2.16

< 0.01 0.47

2.27

1.00 0.28

40.93 22.42 13.64 13.63 2.93 1.92 0.89 2.39

0.46

0.22

-

0.46 0.06 0.03 55.25 0.37

< 0.01 < 0.01 0.01

43.79

- -

0.45 0.05 0.03 55.20 0.34

< 0.01 < 0.01 0.01

43.12

- -

0.44 0.06 0.02 55.23 0.36

< 0.01 < 0.01 0.01

43.01

- -

4.2 สมบตดานซเมนตของวสดประสาน

สมบตทางดานซเมนต (Cementitious Properties) ของวสดประสาน ซงสมบตดงกลาวทพจารณาไดแก ปรมาณนาทเหมาะสม (Normal Consistency) ของเพสต เวลาการกอตว (Setting Time) ของเพสต คาการยบตวและการสญเสยคาการยบตว (Slump and Slump Loss) ของคอนกรต กาลงอดประลย (Compressive Strength) กาลงดงประลยแบบผาซก (Splitting Tensile Strength) และโมดลสยดหยนทอาย 28 วน ของคอนกรต รวมทงความคงทนของคอนกรต ในดานการหดตวแบบออโตจนส (Autogenous Shrinkage) และการหดตวแบบแหง (Drying Shrinkage) ของมอรตาร ความตานทานการแทรกซมคลอไรด (Chloride Penetration Resistance)ของคอนกรต และการขยายตว (Expansion) ในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร

65

4.2.1 ปรมาณน าทเหมาะสมของเพสต ตารางท 4.3 และรปท 4.3 ถง 4.4 แสดงปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตทศกษาในครงน ม

จานวนทงสน 20 สดสวนผสม โดยเปรยบเทยบระหวางเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เพสตผสมผงหนปนทมขนาด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร เพสตผสมเถาลอยรอยละ 30 และเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน

จากรปท 4.3 พบวา ปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 คอ รอยละ 24.60 สวนเพสตของปนซเมนตผสมเถาลอยรอยละ 30 มคาปรมาณนาทเหมาะสม (รอยละ 23.30) ซงนอยกวากรณปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 (รปท 4.4) ทงนเนองจากเถาลอยมลกษณะอนภาคกลมมนขนจงทาใหมความตองการนาลดลง เมอทาการเปรยบเทยบปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน กบเพสตผสมผงหนปนรอยละ 5 10 และ 20 พบวา เพสตผสมผงหนปนทกๆ อตราสวนผสมมปรมาณนาทเหมาะสมสงกวาเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนเพราะอนภาคผงหนปนมความเปนเหลยมมมมากกวาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 จงทาใหมความตองการนาเพมขน และโดยแนวโนมทปรากฏยงทาการเพมอตราสวนการแทนทของผงหนปนจะยงทาใหเพมปรมาณนาท เหมาะสมของเพสต นอกจากนนเมอพจารณาทอตราสวนเดยวกน ผงหนปนทมขนาดอนภาคเลกวามผลทาใหเพสตมปรมาณนาทเหมาะสมสงกวาเพสตทมผงหนปนทมขนาดใหญกวา เนองจากพนทผวทเพมขนของอนภาคทเลกกวาทาใหตองการนาทใชเคลอบอนภาคและสามารถเอาชนะแรงเสยดทานระหวางอนภาคเพอใหเพสตเกดการเขากนดวยความขนเหลว (Consistency) ทเหมาะสมได ผลดงกลาวมความสอดคลองกนของปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตเมอเพมอตราสวนการแทนทของผงหนปนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

สวนกรณของเพสตซงทาการแทนทดวยเถาลอยและผงหนปนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 (รปท 4.4) พบวาการแทนทดวยเถาลอยเทากบรอยละ 30 มปรมาณนาทเหมาะสมทนอยกวาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน แตเมอปรมาณเถาลอยทลดลงจากรอยละ 30 เปน 25 20 และ 10 ตามลาดบ มผลทาใหปรมาณนาทเหมาะสมมากขน ทงนเพราะอนภาคของเถาลอยทกลมดงทกลาวมาแลว ประกอบกบปรมาณปนซเมนตทเพมขน และการแทนทดวยผงหนปนรอยละ 5 10 และ 20 มผลใหคาปรมาณนาทเหมาะสมไมแตกตางกน สวนการแทนททงเถาลอยและผงหนปนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 จะใหผลสอดคลองกบการแทนทดวยผงหนปนดงกลาวมาแลว

จากรปท 4.4 จะสงเกตไดวา ขนาดของผงหนปนมผลตอการเพมขนของเพสตผสมเถาลอยและผงหนปน กลาวคอ เมอทาการเปรยบเทยบเพสตทมปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ผสมเถาลอยรอยละ 30 ผงหนปนทมขนาดเลกกวามปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตทสงกวาเพสตผสมผงหนปนทมขนาดใหญกวาดวยเหตผลดงกลาวขางตน ในขณะเดยวกน เมอเปรยบเทยบเพสตทมผงหนปนขนาด

66

เดยวกน การลดลงของปรมาณการแทนทของเถาลอยจากรอยละ 30 เปน 25, 20 และ 10 มผลตอปรมาณนาทเหมาะสมทเพมขนตามลาดบ ตารางท 4.3 ปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตและเวลากอตวของเพสตทศกษา

ลาดบท

เพสต ปรมาณนาทเหมาะสม (รอยละโดยนาหนก

วสดประสาน)

ระยะเวลาการกอตว (นาท)

เรมตน สดทาย

1 PC 24.60 85.00 105.00 2 PC-5LP2 25.90 82.50 94.50 3 PC-5LP8 25.20 83.00 96.50 4 PC-5LP15 24.85 83.50 99.00 5 PC-10LP2 26.45 77.50 92.50 6 PC-10LP8 26.15 79.00 93.50 7 PC-10LP15 25.05 81.00 96.00 8 PC-20LP2 27.15 73.50 89.50 9 PC-20LP8 26.60 81.50 91.50 10 PC-20LP15 25.45 86.50 93.50 11 PC-30FA 23.30 107.00 133.00 12 PC-5LP2-25FA 24.50 103.50 116.50 13 PC-5LP8-25FA 23.85 104.50 118.50 14 PC-5LP15-25FA 23.50 105.00 121.50 15 PC-10LP2-20FA 25.05 97.50 113.50 16 PC-10LP8-20FA 24.80 99.50 115.00 17 PC-10LP15-20FA 23.70 101.00 117.00 18 PC-20LP2-10FA 26.90 92.50 109.50 19 PC-20LP8-10FA 26.40 99.50 111.00 20 PC-20LP15-10FA 25.20 108.50 114.50

67

รปท 4.3 ปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และเพสตผสม ผงหนปน

รปท 4.4 ปรมาณนาทเหมาะสมของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เพสตผสมเถาลอย และเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน

68

4.2.2 ระยะเวลาการกอตวของเพสต รปท 4.5 และ 4.6 แสดงระยะเวลาการกอตวของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

ลวน เพสตผสมผงหนปน เพสตผสมเถาลอย และเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน มทงหมด 20 สดสวนผสม โดยศกษาทงระยะเวลาการกอตวเรมตน (Initial Setting Time) และระยะเวลาการกอตวสดทาย (Final Setting Time)

จากรปท 4.5 พบวา ระยะเวลาการกอตวเรมตนของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน มคาเทากบ 85 นาท สวนเพสตผสมเถาลอยรอยละ 30 (รปท 4.6) มคาระยะเวลาการกอตวเรมตน (107 นาท) ซงมากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนเพราะเถาลอยมสมบตเปนสารปอซโซลานซงการทาปฏกรยาจะเกดชากวาปฏกรยาไฮเดรชน สาหรบเพสตปผสมผงหนปนขนาด 2 ไมโครเมตร รอยละ 5 10 และ 20 มคานอยกวาของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน กลาวคอเทากบ 82.50 77.50 และ 73.50 นาท ตามลาดบ แสดงวาผงหนปนแทนทในปนซเมนตมผลชวยเรงการกอตวของเพสตไดเปนอยางด โดยยงแทนในอตราสวนท เพมมากขนและขนาดของผงแคลเซยมคารบอเนตทเลกลงเวลาในการกอตวของเพสตกจะยงลดลง ทงนมความเปนไปไดวาสวนของแคลเซยมไอออน (Ca2+) ในผงหนปนละลายออกมารวมและตกผลกเปนแคลเซยมซลเกตไฮเดรตเรวขนในสภาวะทมไฮดรอกซลไอออน (OH-) อยในระบบปรมาณมากแลว

สวนกรณของเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน (รปท 4.6) พบวา เพสตซงมการแทนทดวยเถาลอยมระยะเวลาการกอตวเรมตนทมากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน โดยเฉพาะเมอปรมาณเถาลอยทมากขนมผลทาใหเพสตมระยะเวลาของการกอตวเรมตนยงเพมขน ทงนเพราะปฏกรยาปอซโซลานเกดชากวาปฏกรยาไฮเดรชน การแทนททงเถาลอยรวมกบผงหนปนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ใหผลไมแตกตางกบของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เมอพจารณาผลของขนาดของผงหนปน พบวาผงหนปนทมขนาดเลกกวามระยะเวลาการกอตวเรมตนของเพสตลดลงเมอเปรยบเทยบกบเพสตทผสมผงหนปนทมขนาดใหญกวา เนองจากความสามารถในการละลายของอนภาคทมขนาดเลกกวามความเปนไปไดมากกวา

สาหรบระยะเวลาการกอตวสดทายในการศกษาครงนใหผลไปในทศทางเดยวกนกบระยะเวลาการกอตวเรมตนแตมคาระยะเวลาในการกอตวทมากกวา

69

รปท 4.5 ระยะเวลาการกอตวของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และเพสตผสม ผงหนปน

รปท 4.6 ระยะเวลาการกอตวของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เพสตผสมเถาลอย และเพสตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน

70

4.2.3 คาการยบตวของคอนกรต สาหรบคายบตวเรมตน (Initial Slump) ของคอนกรตทมคาอตราสวนนาตอวสดประสาน

(W/B) เทากบ 0.55 จานวนทงสน 20 สดสวนผสม แสดงในตารางท 4.4 และรปท 4.7 แสดงคาการยบตวของคอนกรตเปรยบเทยบกนระหวางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวนกบคอนกรตผสมผงหนปน และรปท 4.8 แสดงการเปรยบเทยบกนระหวางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน กบคาการยบตวของคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน

จากรปท 4.7 พบวา คาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน มคาเทากบ 4.33 เซนตเมตร สาหรบคอนกรตปนซเมนตผสมผงหนปนรอยละ 5 10 และ 20 มคานอยกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน กลาวคอในชวง 1.00 และ 3.00 เซนตเมตร แสดงวาการแทนทผงหนปนในปนซเมนตปอรตแลนดดวยปรมาณทมากขนมผลทาใหคอนกรตมความกระดางเพมขนเนองจากนาอสระในคอนกรตตองใชเพอเคลอบอนภาคผงหนปนซงมอนภาคเลกวาปนซเมนต สวนกรณของคอนกรตผสมเถาลอยใน (รปท 4.8) พบวา คอนกรตมคาการยบตวทมากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยเฉพาะเมอปรมาณเถาลอยทมากขน มผลทาใหคาการยบตวยงเพมขน กลาวคอเมอแทนทรอยละ 30 เทากบ 4.50 เซนตเมตร ในขณะทคอนกรตผสมเถาลอยและผงหนปนมคาอยในชวง 2.40–5.33 เซนตเมตร ทงนเพราะอนภาคของเถาลอยมลกษณะกลมมนดงทกลาวมาแลว ในขณะทการแทนทดวยผงหนปนรอยละ 5 10 และ 20 ทาใหคาการยบตวของคอนกรตนอยกวาของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 30 (C-30FA)

เมอพจารณาผลกระทบของขนาดของผงหนปนทมตอคาการยบตวของคอนกรต พบวาคอนกรตผสมผงหนปน (รปท 4.7) ชเหนถงขนาดทเลกกวาของผงหนปนมผลทาใหคาการยบตวของคอนกรตมากกวาของคอนกรตทผสมผงหนปนทมขนาดใหญกวา ทงนอาจเปนเพราะขนาดทเลกยอมดดซบนาและทาใหเพสตในคอนกรตมความหนดสงหรอกคอมการเปลยนสภาพในสภาวะเหลวไดดกวา จงมผลทาใหคอนกรตมคาความยบไดเปนมากกวา ซงสอดคลองกนกบกรณคอนกรตมสวนผสมของเถาลอยรวมกบผงหนปน (รปท 4.8)

71

ตารางท 4.4 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชอตราสวนนาตอวสดประสาน เทากบ 0.55 ทใชใน การศกษา

ลาดบท คอนกรต คาการยบตว (ซม.) 1 CC 4.33 2 C-5LP2 3.00 3 C-5LP8 1.50 4 C-5LP15 1.50 5 C-10LP2 1.76 6 C-10LP8 1.50 7 C-10LP15 1.00 8 C-20LP2 2.71 9 C-20LP8 2.45 10 C-20LP15 2.12 11 C-30FA 4.50 12 C-5LP2-25FA 5.33 13 C-5LP8-25FA 4.00 14 C-5LP15-25FA 3.45 15 C-10LP2-20FA 2.50 16 C-10LP8-20FA 3.33 17 C-10LP15-20FA 3.50 18 C-20LP2-10FA 2.50 19 C-20LP8-10FA 2.40 20 C-20LP15-10FA 2.81

72

รปท 4.7 คาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสาน เทากบ 0.55

รปท 4.8 คาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และ คอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสาน เทากบ 0.55

73

4.2.4 การสญเสยคาการยบตวของคอนกรต การสญคาการยบตว (Slump Loss) ของคอนกรต คอการทคอนกรตสญเสยความเหลวหรอ

ความสามารถในการเปลยนแปลงรปรางได (Fluidity) เมอเวลาผานไป ซงเปนปรากฏการณทเกดขนปกตของคอนกรตเมอนาอสระถกใชเขาไปในกระบวนทาปฏกรยาไฮเดรชน โดยการดดซบทผวของผลตภณฑทไดปฏกรยาไฮเดรชนและเกดขนจากระเหยของนาอสระ

รปท 4.9 แสดงการสญเสยคาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน และรปท 4.10 แสดงการสญเสยคาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน พบวา แนวโนมภาพรวมทสาคญ คอคอนกรตผสมหนปนมแนวโนมของการสญเสยคาการยบตวของคอนกรตเรวกวาของคอนกรตผสมปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนอาจเปนเปนไดวา การทอนภาคผงหนปนมความละเอยดมากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 จงสามารถดดซบนาอสระไดมากกวา สงผลใหคอนกรตมความกระดาง (Stiff) ไดเรวมากขนตามไปดวย

จากรปท 4.9 โดยการแบงกลมของการสญเสยคาการยบตวของคอนกรตตามอตราสวนการแทนทของผงหนปนรอยละ 5 (รปท 4.9 (ก)) รอยละ 10 (รปท 4.9 (ข)) และรอยละ 20 (รปท 4.9 (ค)) เปรยบเทยบกบคอนกรตผสมปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน พบวาในชวงตน (30 นาท แรกหลงทาการผสมคอนกรตเสรจ) คอนกรตทผสมทงปนซเมนตและผงหนปนมอตราการสญเสยคาการยบตวสงกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ซงจะสงเกตไดจากความชนของกราฟคาการยบตวทคอนขางสงประกอบกบการยบตวเรมตนของคอนกรตดงกลาวมตากวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน จนกระทงทเวลาผานไป 30 นาท แรก คอนกรตผสมผงหนปนทรอยละ 5 และรอยละ 10 ไมมคาการยบตว สวนคอนกรตผสมผงหนปนทรอยละ 20 เมอเวลาผานไป 60 นาท แรก คอนกรตไมมคาการยบตว

สาหรบกรณทคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน ดงแสดงในรปท 4.10 พบวาอตราการสญเสยคาการยบตวของคอนกรตมคานอยกวาของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 30 (C-30FA) ซงดไดจากความชนทคอนขางนอยกวา โดยในชวง 30 นาท แรก มคาความชนหรออตราการสญเสยคาการยบตวสง ตอมาจะลดลงในชวง 30 ถง 75 นาท และเพมขนหลงจากนนเลกนอย

สาหรบผลกระทบของขนาดอนภาคของผงหนปนทมตอการสญเสยคาการยบตว พบวาคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน มอตราการสญเสยคาการยบตวไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ ในขณะทคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน พบวาการสญเสยคาการยบตวมแนวโนมไมแนนอน โดยทเวลา 120 นาท คาการยบตวของทงอตราสวนการแทนทของผงหนปนทกขนาดมคาเปนศนย

74

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

75

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.9 ความสมพนธระหวางคาการยบตวกบระยะเวลาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภท ท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

76

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.10 ความสมพนธระหวางคาการยบตวกบระยะเวลาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภท ท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน

4.2.5 ก าลงอดประลยของคอนกรต รปท 4.11 และ 4.12 และตารางท 4.5 แสดงกาลงอดประลยของคอนกรต โดยเปนกาลงอด

ประลยของตวอยางคอนกรต (ขนาดเสนผานศนยกลาง 15 เซนตเมตร สง 10 เซนตเมตร) โดยวสดประสานเปนปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ผสมผงหนปน ผสมเถาลอย และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปนและผงหนปน

77

รปท 4.11 แสดงความสมพนธระหวางกาลงอดประลยกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน พบวา กาลงอดประลยของคอนกรตทอาย 28 และ 91 วน ของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน มคาเทากบ 351.78 และ 373.22 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ตามลาดบ ในขณะทกาลงอดประลยของคอนกรตผสมผงหนปน สามารถแบงไดออกเปน 3 สวนทสาคญ ตามปรมาณการแทนทปอรตแลนดประเภทท 1 ดวยผงหนปนทรอยละ 5 10 และ 20 โดยนาหนกวสดประสาน ในสวนท 1 ทอตราสวนการทรอยละ 5 มประเดนในการเปรยบเทยบ 3 สวนดวยเชนกน กลาวคอในกรณของผงหนปนขนาด 2 ไมโครเมตร (รปท 4.11 (ก)) คอนกรตมการพฒนากาลงอดในชวง 7 วน แรก ใกลเคยงหรอสงกวาคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวนเลกนอย ยกตวอยางเชน ทอาย 7 วน คอนกรตผสมผงหนปนขนาด 2 ไมโครเมตร แทนทในปนซเมนตรอยละ 5 มคากาลงอดประลยเทากบ 295.62 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร สงกวาคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดลวนรอยละ 3.51 ในขณะทอาย 91 วน ทคาสงกวารอยละ 4.37 สวนคอนกรตผสมผงหนปนขนาด 2 ไมโครเมตร แทนทในปนซเมนตรอยละ 10 ทอาย 7 วน (รปท 4.11 (ข)) มกาลงอดประลยตากวาคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน รอยละ 3.78 ทอายดงกลาว นอกจากนนคอนกรตผสมผงหนปนขนาด 15 ไมโครเมตร (รปท 4.11 (ค)) มกาลงอดประลยคดเปนรอยละ 7.82 ของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ขอสนนษฐานทไดจากผลดงกลาวคอ โดยรปแบบของพฤตกรรมผงหนปนในปนซเมนตจะไมเกดปฏกรยาเคมรวมกบปฏกรยาไฮเดรชนหรอตอเนองจากปฏกรยาปอซโซลาน แตเปนกลไกทางดานขนาดอนภาคทเลกกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เขาไปเตมแทรก (Filling Effect) ดงนนแนวโนมทสาคญ คอยงอนภาคมขนาดเลกกวาของปนซเมนตจะชวยในการเตมเตมชองวางในเนอคอนกรตไดดขน ซงหมายถงเนอภายในคอนกรตมความอดแนนหรอหนาแนนเพมขนและสงผลตอเนองกาลงอดประลยทเพมสงขนตามไปดวย

เมอพจารณาในสวนของคอนกรตททาการแทนทดวยผงหนปนในอตราสวนทเพมขน พบวาแนวโนมของการเพมขนมลกษณะเดยวกน กลาวคอ ผงหนปนขนาด 2 ไมโครเมตร มผลทาใหกาลงอดประลยของคอนกรตสงกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนผงหนปนขนาด 8 และ 15 ไมโครเมตร มผลตอกาลงอดประลยของคอนกรตทใกลเคยงและตากวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ตามลาดบ

เมอทาการเปรยบเทยบอตราการเพมขนของกาลงอดประลยทอายชวงตน (28 วนแรก) พบวา ทอตราสวนการแทนทของผงหนปนเทากบรอยละ 5 ใหคาอตราการพฒนากาลงอดประลยของคอนกรตสงทสด ตามมาดวยรอยละ 10 และ 20 ตามลาดบ ทงนดวยเหตทวา การแทนทในปรมาณทเพมขนทาใหปรมาณของปนซเมนตซงเปนองคประกอบทสรางกาลงใหกบคอนกรตผานปฏกรยาไฮเดรชนได

78

ปรมาณผลตภณฑเปนแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (C-S-H) และแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (C-A-H) ลดลง ผลทไดคอ กาลงอดประลยมอตราการพฒนาทลดลงตามไปดวย

ในสวนของกาลงอดประลยของคอนกรตทระยะยาว ผงหนปนไมสงผลกระทบมาก ดงจะเหนตวอยางไดจากคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน โดยทาการแทนทปอรตแลนดประเภทท 1 ดวยผงหนปนขนาด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร ทรอยละ 20 โดยนาหนก (รปท 4.11 (ค)) กาลงอดประลยทอาย 91 วน ไมมความแตกตางไปจากทอาย 56 วนมาก ทงนดวยผลของผงหนปนไมไดเกดปฏกรยาตอเนองรวมกบปนซเมนต จงเปนเพยงการเตมแทรกชองวางทางกายภาพเทานน ตารางท 4.5 กาลงอดประลยของคอนกรต เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55 ทอาย 28 และ 91 วน

ลาดบท คอนกรต กาลงอดประลย (กก./ซม.2)

บมนา 28 วน บมนา 91 วน 1 CC 351.78 373.22 2 CC-5LP2 365.24 389.54 3 CC-5LP8 346.19 364.66 4 CC-5LP15 329.04 357.01 5 CC-10LP2 343.24 364.49 6 CC-10LP8 332.11 354.87 7 CC-10LP15 314.99 346.56 8 CC-20LP2 330.56 350.53 9 CC-20LP8 312.29 343.56 10 CC-20LP15 304.26 334.85 11 CC-30FA 296.71 363.35 12 CC-5LP2-25FA 286.75 340.02 13 CC-5LP8-25FA 263.51 330.98 14 CC-5LP15-25FA 259.00 306.06 15 CC-10LP2-20FA 272.07 320.25 16 CC-10LP8-20FA 256.71 305.38 17 CC-10LP15-20FA 230.52 280.64

79

ตารางท 4.5 กาลงอดประลยของคอนกรต เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55 ทอาย 28 และ 91 วน (ตอ)

ลาดบท คอนกรต กาลงอดประลย (กก./ซม.2)

บมนา 28 วน บมนา 91 วน 18 CC-20LP2-10FA 258.08 310.52 19 CC-20LP8-10FA 235.89 284.73 20 CC-20LP15-10FA 221.41 264.87

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

80

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.11 ความสมพนธระหวางกาลงอดประลยกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55

รปท 4.12 แสดงความสมพนธระหวางกาลงอดประลยกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55 โดยในกรณนจะพจารณาผลกระทบของปฏกรยาปอซโซลานรวมกบการเตมแทรกดวยซงจะกาหนดขอบเขตของวสดแทนททงสอง (ผงหนปนและเถาลอย) เทากบรอยละ 30 ซงประกอบไปดวยอตราสวนโดยนาหนกของผงหนปนตอเถาลอยเทากบ 5:25 (รปท 4.12 (ก)) 10:20 (รปท 4.12 (ข)) และ 20:10 (รปท 4.12 (ค)) ตามลาดบ และทาการเปรยบเทยบกบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 30

จากรปท 4.12 (ก) คอนกรตผสมผงหนปนตอเถาลอยทอตราสวนเทากบ 5:25 โดยผงหนปนมขนาด 2 ไมโครเมตร มการพฒนากาลงอดประลยทสงกวาของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 30 ยกตวอยางทอาย 3 และ 7 วน แรก คอนกรตผสมผงหนปนมกาลงอดประลยเทากบ 162.52 และ 207.67 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร หรอตากวาคดเปนรอยละ 6.09 และ 3.59 เมอเปรยบเทยบกบคอนกรตผสมเถาลอยอยางเดยว ตามลาดบ สาเหตสาคญของการพฒนาดงกลาวมาจากผลของความละเอยดของผงหนปนทมขนาดเลกกวาอนภาคของปนซเมนต ทาใหกลไกการเตมแทรกเปนไปไดเปนอยางด แตอยางไรกตามเมออายของคอนกรตเพมมากขน ผลของความละเอยดของผงหนปนมนอยลงซงจะดไดจากในชวงหลงจากคอนกรตมอาย 14 วน ถง 28 วน อตราการพฒนากาลงอดประลยมคาลดลงมาก (เสนกราฟลดความชนลงอยางเหนไดชด) แตในคอนกรตทมสวนผสมของเถาลอย เถาลอยจะททา

81

ปฏกรยาปอซโซลานตอเนองหลงจากอายคอนกรตท 14 วน ภายใตสภาวะความชนภายในเพยงพอจงสงผลใหในชวง 14 วน ถง 56 วน คอนกรตมอตราการพฒนากาลงทสง เนองจากคอนกรตมปรมาณแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (C-S-H) เพมขน แตจะลดลงเมอผานชวง 56 วน ไปจนทอาย 91 วน

ในรปท 4.12 (ก) เชนเดยวกน เมอขนาดของผงหนปนเพมขนเปน 8 และ 15 ไมโครเมตร การพฒนากาลงอดประลยของคอนกรตมแนวโนมคอนขางใกลเคยงหรอตากวาของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 30 เลกนอย ทงนดวยผลของเตมแทรกทลดลงเนองจากขนาดของผงหนปนทเพมขน แตทระยะนานขน เถาลอยกลบมสวนชวยในการพฒนากาลงอดประลยไดเปนอยางด ในสวนของคอนกรตผสมผงหนปนตอเถาลอยทอตราสวนเทากบ 10:20 (รปท 4.12 (ข)) และ 20:10 (รปท 4.12 (ค)) มแนวโนมของการพฒนากาลงประลยทมลกษณะเดยวกบอตราสวนโดยนาหนกของผงหนปนตอเถาลอยเทากบ 5:25 แตจะเหนไดวาในชวงคอนกรตทอาย 14 วน ถง 28 วน อตราการพฒนากาลงอดประลยกลบมคาทสงกวา เนองจากมความเปนไปไดทจะมการเสรมกนของกลไกการเตมแทรกของผงหนปนรวมกบปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอยขน

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

82

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.12 ความสมพนธระหวางกาลงอดประลยกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใช อตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55

4.2.6 ก าลงดงแบบผาซกของคอนกรต กาลงดงแบบผาซกของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมผง

หนปน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน แสดงดงตารางท 4.6

83

และรปท 4.13 และ 4.14 พบวา การพฒนากาลงดงแบบผาซกของคอนกรตนนไปในทศทางเดยวกบของกาลงอดประลยของคอนกรต กลาวคอ คอนกรตทกาลงอดประลยทมาก กจะมแนวโนมใหกาลงดงแบบผาซก กจะมากตามไปดวย สวนความสมพนธอนๆ กไปในทศทางเดยวกบของการรบกาลงอดประลยของคอนกรต อยางเชน ขนาดความละเอยดของผงหนปน เปนตน เหตผลดงทกลาวแลว ตารางท 4.6 กาลงดงแบบผาซกของคอนกรต เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55 ทอาย 28 และ 91 วน

ลาดบท คอนกรต กาลงดงประลยแบบผาซก (กก./ซม.2)

บมนา 28 วน บมนา 91 วน

1 CC 31.44 33.62 2 CC-5LP2 30.29 33.07 3 CC-5LP8 29.44 32.02 4 CC-5LP15 27.97 31.16 5 CC-10LP2 29.28 32.31 6 CC-10LP8 28.04 31.01 7 CC-10LP15 26.26 29.08 8 CC-20LP2 28.26 30.19 9 CC-20LP8 27.80 29.04 10 CC-20LP15 26.31 28.26 11 CC-30FA 26.68 32.28 12 CC-5LP2-25FA 23.82 29.09 13 CC-5LP8-25FA 22.70 27.34 14 CC-5LP15-25FA 21.41 25.21 15 CC-10LP2-20FA 22.55 26.84 16 CC-10LP8-20FA 21.21 25.03 17 CC-10LP15-20FA 18.95 22.75 18 CC-20LP2-10FA 21.33 25.63 19 CC-20LP8-10FA 19.41 24.21 20 CC-20LP15-10FA 18.16 22.38

84

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5 (ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.13 ความสมพนธระหวางกาลงดงแบบผาซกกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55

85

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5 (ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.14 ความสมพนธระหวางกาลงดงแบบผาซกกบอายของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใช อตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55

4.2.7 โมดลสยดหยนของคอนกรต โมดลสยดหยนเปนดชนสมบตทางกลในการบงชความสามารถในตานทานการเสยรปภายใต

นาหนกกระทา จากการศกษาในครงนนน คาโมดลสยดหยนทอาย 28 วน ของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมผงหนปน คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน แสดงตามรปท 4.15 พบวา คาโมดลสยดหยนของคอนกรตปนซเมนตปอรตประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน คาอยในชวง 2.91 x 105 ถง 3.59 x 105 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ในขณะทคาโมดลสยดหยนของคอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน อย

86

ในชวง 2.55 x 105 ถง 3.30 x 105 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร โดยในทนคาโมดลสยดหยนของคอนกรตผสมผงหนปนขนาด 2 ไมโครเมตรมคามากกวาของผงหนปนขนาด 8 และ 15 ไมโครเมตร ตามลาดบ อยางไรกตามคาโมดลสยดหยนของคอนกรต จะใหผลไปในทศทางเดยวกบของกาลงอดประลยและกาลงดงแบบผาซกของคอนกรต

โดยการแบงคาโมดลสยดหยนของคอนกรตออกเปนสองสวนเชนเดยวกบคากาลงอดประลย สวนท 1 คอนกรตผสมผงหนปนพบวาผงหนปนทมขนาด 2 ไมโครเมตร มคาสงสด โดยเฉพาะทอตราสวนการแทนทเทากบรอยละ 5 ซงเปนผลมาจากโครงสรางทมความอดแนนมากทสด ในขณะทการผงหนปนทมขนาด 8 และ 15 ไมโครเมตร กลบมคาลดตาลง และสวนท 2 คอ คอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน มแนวโนมไปในทศทางเดยวกนลกษณะเดยวกน แตอยางไรกตามเมอทาการเปรยบเทยบทงสองกลมแลว คอนกรตผสมผงหนปนและเถาลอยมคาโมดลสยดหยนของสงกวากลมคอนกรตผสมผงหนปน ดวยเหตผลจากปรมาณของแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (C-S-H) เพมขนจากปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอย

รปท 4.15 คาโมดลสยดหยนของตวอยางคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรต ผสมเถาลอย คอนกรตผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตรา สวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55 ทอายการบมนาท 28 วนของตวอยางคอนกรต

87

4.3 สมบตความคงทนของคอนกรต 4.3.1 การหดตวแบบออโตจนสของมอรตาร โดยกลไกหลกของหดตวแบบออโตจนส คอการสญเสยนาภายในโพรงเนอของเพสตใหกบ

ปฏกรยาไฮเดรชนโดยไมเกยวของกบการสญเสยนาออกจากเนอเพสตทาใหภายในโพรงมความดนตดลบจงเกดการหดตวหรออาจจะเรยกวาการสญเสยนาดวยตวเพสตเอง (Self-desiccation) สาหรบปจจยทผลตอการหดตวประเภทนอยทปรมาณนา ลกษณะเฉพาะของโพรง และเนอเพสต

รปท 4.16 แสดงความสมพนธระหวางการหดตวแบบออโตจนสกบอายของตวอยางมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และมอรตารผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55 พบวา การหดตวแบบออโตจนสของมอรตารผสมผงหนปนมคานอยกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนอาจเปนเพราะการลดปรมาณปนซเมนตลง โดยเฉพาะเมอแทนทผงหนปนในปรมาณทมากขน จงทาใหการตองการนาไปทาปฏกรยาไฮเดรชนนอยลง จงทาใหการหดตวแบบออโตจนสมคาลดลง รวมทงผงหนปนไปชวยในการเตมเตมจงชวยใหโครงสรางของเพสตสามารถตานทานการหดตวไดมากขน

สวนการหดตวแบบออโตจนสของมอรตารผสมผงหนปนทมขนาดอนภาคทเลกกวามแนวโนมวาจะมคานอยกวาของมอรตารของผงหนปนทมความหยาบกวา ทงนอาจเปนไปไดวาผงหนปนทมความละเอยดมากกวาสามารถเขาไปเตมเตมไดดกวา สงผลใหเพสตมความหนาแนนมากขน จงทาใหสามารถตานทานการหดตวไดดกวา

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

88

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.16 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบออโตจนสกบอายของตวอยางมอรตารปนซเมนตปอรต แลนดประเภทท 1 ลวน และผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55

รปท 4.17 แสดงความสมพนธระหวางการหดตวแบบออโตจนสกบอายของตวอยางมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน มอรตารผสมเถาลอย และมอรตารผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55 พบวา การหดตวแบบออโตจนสของมอรตาร มแนวโนมคาการหดตวของมอรตารมลกษณะเดยวกน กลาวคอ มอตราสงในชวงตนแลวลดลงในชวงหลง โดยเฉพาะในชวง 28 วน แรก ซงเปนผลมาจากการทโครงสรางเพสตในมอรตารมความแขงแรงมากขนตามปรมาณของแคลเซยมซลเกตไฮเดรตทเพมขนสงใหมความสามารถในการตานทานการหดตวไดดกวาเมอเปรยบเทยบกบชวงตน

89

สาหรบอทธของการผสมเถาลอยและผงหนปน พบวา การหดตวแบบออโตจนสของมอรตารตากวามอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท1 ซงเปนผลสบเนองมาจากการทภายในเนอมอรตารมแนวโนมของปรมาณนาอสระทมากกวาจากการทเถาลอยมลกษณะกลมมนชวยใหนาอสระไปเกาะกบผวของอนภาครวมกบการทนาทผวของผงหนปน ดงนนจงมนาเหลอในโพรงไดมากขน สงผลตอเนองถงความดนภายในโพรงทลดลงไมมซงหมายถงการหดตวยอมเกดขนไดนอยลง

จากการเปรยบเทยบผลของขนาดอนภาคของผงหน พบวา มอรตารผสมผงหนปนทมขนาดเลกกวามการหดตวแบบออโตจนสทตากวา เนองจากนาทสะสมไวดวยผงทขนาดเลกกวามปรมาณมากกวาทาใหมนาอสระในระบบของโพรงไดมากกวา

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

90

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.17 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบออโตจนสกบอายของตวอยางมอรตารปนซเมนตปอรต แลนดประเภทท 1 ลวน ผสมเถาลอย และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนนา ตอวสดประสานเทากบ 0.55 4.3.2 การหดตวแบบแหง

การหดตวแบบแหง (Drying Shrinkage) เกดขนจากการสญเสยนา (Water) หรอความชน (Moisture) จากภายในเนอมอรตารใหกบสงแวดลอมภายนอกซงมความชนทตากวา โดยคาการหดตวแบบแหงของมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 มอรตารผสมผงหนปน มอรตารผสมเถาลอย และมอรตารผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน 4.18 และ 4.19 ตามลาดบ สามารถสรปโดยภาพรวม คอในชวง 7 ถง 28 วนแรก อตราการหดตวของตวอยางมอรตารมแนวโนมลกษณะเดยวกน กลาวคอมอตราการลดลงทสง หลงจากนนการหดตวมอตราทลดลงและเกอบเขาใกลคาคงทเมอเปรยบเทยบกบชวงระยะเรมตน ทงนเกดขนจากเมอปรมาณการสญเสยนาทเพมขนทาใหมอรตารมคาการหดตวแบบแหงในรปของความเครยดเพมขนในลกษณะไมเปนเชงเสน ซงแสดงใหเหนวาปรมาตรของมอรตารทลดลงไมเทากบปรมาตรของนาทสญเสยทงนเปนผลเนองจากการยดรงของทงโครงสรางเพสตและมวลรวม (ทราย) ทตานทานการหดตวทเกดขน ทงนในชวงระยะปลายโครงสรางของมอรตารมความทบนาหรอความหนาแนนทเพมขนตามปรมาณของผลตภณฑจากปฏกรยาไฮเดรชนทเพมขน หรออกนยหนงคอปรมาณนาอสระทฝงตวอยในโพรงคาพวลาร (Capillary) มปรมาณลดลง จงทาใหปรมาณนาทสญเสยลดลงตามไปดวยสงผลสดทายทาใหการหดตวลดลงในชวงดงกลาว

91

รปท 4.18 แสดงคารอยละของการหดตวแบบแหงทระยะเวลาในการบมแหงจนถงทอาย 91 วน ของมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และมอรตารผสมผงหนปน โดยแบงกลมของการแสดงคาการหดตวตามอตราสวนการแทนทของผงหนปนรอยละ 5 (รปท 4.18 (ก)) รอยละ 10 (รปท 4.18 (ข)) และรอยละ 20 (รปท 4.18 (ค)) เปรยบเทยบกบมอรตารผสมปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน พบวา ทอตราสวนการแทนทของผงหนปนรอยละ 5 (รปท 4.18 (ก)) มอรตารผสมผงหนปนมคาการหดตวตากวามอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยยงผงหนปนทมขนาดอนภาคเลก คาการหดตวยงมคาลดลงตามไปดวย สาเหตสาคญอยทขนาดทเลกลงของอนภาคผงหนปนจะยงชวยอดโพรงคาพวลารใหมขนาดเลกลงสงผลใหนาสามารถเคลอนทออกสภายนอกไดยากและปรมาณลดลง โดยทอาย 91 วน มอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ผสมผงหนปนมคาการหดตวเทากบรอยละ -0.017, -0.022 และ -0.026 สาหรบผงหนปนขนาด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร ตามลาดบ (คาทตดลบแสดงวามคาหดตว โดยยงตดลบนอยจะมคาการหดตวนอย ในขณะทยงตดลบมากจะมคาการหดตวมาก) หรอเมอเปรยบเทยบกบมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทมคารอยละ -0.029 อกสวนหนงอตราการหดตวแบบแหง (รอยละคาการหดตวเทยบกบเวลา) ในชวงตนของมอรตารผสมผงหนปนมคาตากวามอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน อกดวย ซงแสดงใหเหนวาผลดงกลาวไดรบอทธพลมาจากขนาดอนภาคของผงหนปนตงแตเรมตนบมแหง

สาหรบมอรตารทอตราสวนการแทนทของผงหนปนรอยละ 10 (รปท 4.18 (ข)) และรอยละ 20 (รปท 4.18 (ค)) มแนวโนมเชนเดยวกนกบกรณการแทนทของผงหนปนรอยละ 5 กลาวคอ มอรตารผสมผงหนปนมคาการหดตวทอาย 91 วน ตากวามอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยทอตราสวนของผงหนปนรอยละ 10 มอรตารมคาการหดตวเทากบรอยละ -0.016, -0.019 และ -0.022 สาหรบผงหนปนขนาด 2, 8 และ 15 ไมโครเมตร ตามลาดบ ในขณะทมอรตารผสมผงหนปนมคาการหดตวทอาย 91 วน ตากวามอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยทอตราสวนของผงหนปนรอยละ 20 มอรตารมคาการหดตวเทากบรอยละ -0.014, -0.016 และ -0.017 สาหรบผงหนปนขนาด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร ดวยเหตผลดงกลาวขางตน

92

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.18 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบแหงกบอายของตวอยางมอรตารปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ลวน และผสมผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.55

93

รปท 4.19 แสดงคารอยละของการหดตวแบบแหงทระยะเวลาในการบมแหงจนถงทอาย 91 วน ของมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน มอรตารผสมเถาลอย และมอรตารผสมเถาลอยรวมกบผสมผงหนปน โดยแบงกลมของการแสดงคาการหดตวประกอบดวย การแทนทปอรตแลนดประเภทท 1 ดวยผงหนปนขนาด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร ทรอยละ 5 โดยนาหนกวสดผง และเถาลอยรอยละ 25 โดยนาหนกวสดผง (รปท 4.19 (ก)) โดยทาการแทนทดวยผงหนปนทรอยละ 10 โดยนาหนกวสดผง และเถาลอยรอยละ 20 โดยนาหนกวสดผง (รปท 4.19 (ข)) และ โดยทาการแทนทดวยผงหนปนท รอยละ 20 โดยนาหนกวสดผง และเถาลอยรอยละ 10 โดยนาหนกวสดผง (รปท 4.19 (ค)) เปรยบเทยบกบมอรตารผสมเถาลอย โดยการแทนทเถาลอยรอยละ 30 โดยนาหนก และมอรตารผสมปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน พบวา มอรตารเถาลอย และมอรตารผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน มคาการหดตวแบบแหงตากวามอรตารผสมปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน แสดงวาททกอตราสวนการแทนทของผงหนปนมผลตออตราการสญเสยนาอสระทมในมอรตาร โดยอนภาคผงหนปนทมขนาดเลกลงมคาการหดตวของมอรตารลดลงตามไปดวย

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

94

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

(ค) ผสมผงหนปนรอยละ 20

รปท 4.19 ความสมพนธระหวางการหดตวแบบแหงกบอายของตวอยางมอรตารปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ลวน ผสมเถาลอย และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชอตราสวนนาตอวสด ประสานเทากบ 0.55

4.3.3 ความตานทานการแทรกซมคลอไรดแบบเรงของคอนกรต รปท 4.20 แสดงประจสะสมทเคลอนทผานชนตวอยางโดยมหนวยเปนคลอมป (coulombs)

ของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมผงหนปน ผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน พบวา ความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมผงหนปนดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนเพราะการแทนท

95

ดวยผงหนปนซงมความละเอยดมากกวาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ซงจะไปกระจายตวแทรกระหวางอนภาคของปนซเมนต ทาใหปฏกรยาไฮเดรชนเกดไดมากขน รวมทงชวยลดความพรนของคอนกรต สงผลใหคอนกรตทผสมผงหนปนมความทบกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทาใหการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตมากขน และเมอแทนทผงหนปน (ทงขนาดความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร) รอยละ 5 มคาความตานทานการแทรกซมคลอไรดทดกวาของการแทนทดวยรอยละ 10 ทงนอาจเปนไปได เมอแทนทผงหนปนในปรมาณทนอยกวา (รอยละ 5) เปนปรมาณทเหมาะสมกวาแทนทผงหนปนรอยละ 10 สวนความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมเถาลอยทอาย 28 วนนนมคาไมแตกตางกนหรอมแนวโนมวาดกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน แตเมออายมากขน (180 วน) จะเหนวาความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมเถาลอยมคาทดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวนคอนขางชดเจน ทงนเปนเพราะทอายนอยปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอยยงเกดนอย แตเมออายมากขนปฏกรยาปอซโซลานเกดมากขน รวมทงผลจากการชวยเตมเตมชองวางของเถาลอยในสวนทยงไมทาปฏกรยาปอซโซลานทาใหคอนกรตมความทบมากยงขน สงผลใหมความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตทดกวา

สาหรบผลกระทบของขนาดความละเอยดของผงหนปนทมตอความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตนน พบวา ความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวาจะสามารถตานทานการแทรกซมคลอไรดไดดกวา กลาวคอความตานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมผงหนปนทมความละเอยด 2 ไมโครเมตร จะมคามากกวาของคอนกรตทผสมผงหนปนความละเอยด 8 และ 15 ไมโครเมตร ตามลาดบ ทงนอาจเปนเพราะผงหนปนทมความละเอยดมากกวา จะสามารถแทรกตวและเตมเตมในชองวางของคอนกรตทดกวา

สวนความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตกรณ 3 วสดประสาน (ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน) ใหคาทดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนขางชดเจน ทงนอาจเปนเพราะทงปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอยและการเตมเตมของผงหนปนและของเถาลอยทยงไมทาปฏกรยาปอซโซลาน ยงเปนการเพมความทบใหกบคอนกรต สงผลใหความสามารถในการตานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตทสงขน

โดยความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตกรณ 3 วสดประสานใหคาทดกวากรณ 2 วสดประสาน ทงนเหตตามทกลาวมาแลวกลาวคอทงปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอยและการเตมเตมของผงหนปนและของเถาลอยทยงไมทาปฏกรยาปอซโซลาน ยงเปนการเพมความทบใหกบคอนกรต สงผลใหความสามารถในการตานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตทสงขน

96

รปท 4.20 ประจสะสมทเคลอนทผานชนตวอยาง (คลอมป) ของคอนกรต

4.3.4 การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร รปท 4.21 แสดงความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟ

ตของมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ผสมเถาลอย (รอยละ 30) และผสมผงหนปนทงความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร (รอยละ 5 และ 10) พบวาการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตารผสมเถาลอยมคานอยกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวนคอนขางชดเจน ทงนเปนเพราะการแทนทเถาลอยเปนการลดปรมาณปนซเมนตลง รวมทงผลจากปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอย ซงตางกไปลดปรมาณแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ลง ทาใหเกด Ettringite นอยลง สงผลใหเกดการขยายตวนอยลง สวนการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตารผสมผงหนปนรอยละ 5 (ทงความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร) มแนวโนมวาใกลเคยงหรอมากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนอาจเปนเพราะผงหนป นซงมความละเอยดมากกวาเมอแทนทในปรมาณทนอย (รอยละ 5) เขาไปเตมเตมชองวางของเพสต ทาใหมอรตารมความหนาแนนเพมขนจงลดชองวางลง ไมมชองวางพอสาหรบ Ettrigite ทาใหเกดการขยายตว

97

มากขน แตเมอแทนทผงหนปนในปรมาณทมากขน (รอยละ 10) จะเหนวาการขยายตวมแนวโนมทนอยกวาของเมอแทนทในปรมาณรอยละ 5 ทงนอาจเนองจากการแทนทในปรมาณทมากขนเปนการลดปรมาณปนซเมนตลง รวมทงปรมาณรอยละ 10 อาจเปนปรมาณทมากเกนทาใหลดชองวางไดไมดเทากบการแทนทในปรมาณรอยละ 5 สงผลใหมชองวางในเพสตมากกวา อยางไรกตามการแทนทผงหนปนรอยละ 10 ยงใหการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทมากกวาของมอรตารผสมเถาลอย สวนรปท 4.22 แสดงความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารกรณใช 3 วสดประสาน ซงพบวาใหผลการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารสอดคลองกบการแทนทของเถาลอยและผงหนปน

รปท 4.23 แสดงความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยม ซลเฟตของมอรตาร ในขณะทรปท 4.24 แสดงการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทอาย 336 วน ของมอรตาร เพอเปนการเปรยบเทยบผลของความละเอยดของผงหนปนทมตอการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร จะเหนไดวาแนวโนมของผงหนปนทมความละเอยดมากกวา จะใหคาการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารมากกวาของผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา ทงนเปนไปไดวาผงหนปนทมความละเอยดมากกวาสามารถเตมเตมในชองวางเพสตไดดกวา ทาใหเกดชองวางทนอยกวา ไมมชองวางพอสาหรบ Ettringite สงผลใหการขยายตวมคามากกวา

(ก) ผงหนปนความละเอยด 2 ไมโครเมตร

98

(ข) ผงหนปนความละเอยด 8 ไมโครเมตร

(ค) ผงหนปนความละเอยด 15 ไมโครเมตร

รปท 4.21 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟตของ มอรตาร 2 วสดประสาน

99

(ก) 3 วสดประสาน (เถาลอยรอยละ 25 ผงหนปนรอยละ 5)

(ข) 3 วสดประสาน (เถาลอยรอยละ 20 ผงหนปนรอยละ 10)

รปท 4.22 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟต ของมอรตาร 3 วสดประสาน

100

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

(ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

รปท 4.23 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร เพอเปรยบเทยบผลของความละเอยดของผงหนปน

101

(ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5 (ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

รปท 4.24 การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทอาย 336 วน ของมอรตาร

บทท 5 สรป

จากการศกษาผลกระทบของผงหนปนทมขนาดอนภาค (d50) เทากบ 2 8 และ 15

ไมโครเมตร (µm) แทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ในอตราสวนรอยละ 0 5 10 และ 20 รวมกบเถาลอยทอตราสวนรอยละ 10 20 25 และ 30 โดยน าหนกวสดประสานตอสมบตของเพสต มอรตาร และคอนกรต โดยทาการทดสอบองคประกอบเคมและสมบตทางกายภาพของวสดประสานทใชในการศกษา สมบตดานซเมนตของวสดไดแก ปรมาณน าทเหมาะสม ระยะเวลาการกอตวของเพสต คาการยบตว การสญเสยคาการยบตว กาลงอดประลย กาลงดงประลยแบบผาซก และคาโมดลสยดหยนของคอนกรต และความทนทานซงประกอบไปดวยการหดตวแบบออโตจนสและแบบแหงของมอรตาร ความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรต และการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร สามารถสรปไดดงตอไปน

1) ผงหนปนตามขนาดระบทมขนาดอนภาค (d50) เทากบ 2 8 และ 15 ไมโครเมตร มขนาดจากการทดสอบการกระจายตวอยท 2.04 6.91 และ 16.20 ไมโครเมตร อนภาคมลกษณะเปนเหลยมคม ผวขรขระ ขนาดไมแนนอนแตกตางกนไปกระจายอยทว ในขณะทเถาลอยมซลคอนไดออกไซด (SiO2) เปนองคประกอบหลก

2) ปรมาณน าทเหมาะสมของเพสตผสมผงหนปนทกๆ อตราสวนผสมมปรมาณน าทเหมาะสมสงกวาของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และเพสตผสมเถาลอย และผงหนปนทมขนาดอนภาคเลกกวามผลทาใหเพสตมปรมาณน าทเหมาะสมสงกวาเพสตทมผงหนปนทมขนาดใหญกวา

3) เพสตผสมผงหนปนมระยะเวลาการกอตวลดลง เมอเปรยบเทยบกบการกอตวของเพสตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนเพสตแทนทดวยเถาลอยและผงหนปนพบวา เพสตซงมการแทนทดวยเถาลอยมเวลาการกอตวเรมตนทมากกวาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และเพสตผสมผงหนปน โดยเฉพาะเมอปรมาณเถาลอยทมากข น มผลทาใหเพสตมระยะเวลาของการกอตวเรมตนยงเพมข น

4) คายบตวของคอนกรตผสมผงหนปนมคาตากวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนคาการยบตวของคอนกรตผสมเถาลอยสงกวาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และโดยขนาดทเลกกวาของผงหนปนมผลทาใหคาการยบตวของคอนกรตสงกวาคอนกรตทผสมผงหนปนทมขนาดใหญกวา

103

5) ความละเอยดของผงหนปนมผลกระทบโดยตรงตอสมบตทางกลของท งของคอนกรตผสมผงหนปน และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน โดยผงหนปนทมความละเอยดสงกวามผลทาใหสมบตทางกลสงกวาคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดตากวา

6) การหดตวแบบออโตจนสและการหดตวแบบแหงของมอรตารผสมผงหนปน และมอรตารผสมเถาลอยมคาตากวามอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และการผสมผงหนปนทมขนาดเลกชวยลดการหดตวแบบออโตจนส

7) ความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมเถาลอย คอนกรตผสมผงหนปน และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปนดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยเฉพาะอยางยงกรณคอนกรต 3 วสดประสาน (ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน) มความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดทดกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนขางชดเจน โดยคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวา มความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดดกวาของคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา

8) การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารผสมเถาลอย และมอรตารผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน มคานอยกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนการขยายตวของมอรตารผสมผงหนปนในปรมาณทนอย (รอยละ 5) มแนวโนมใกลเคยงหรอมากกวา แตเมอแทนทผงหนปนในปรมาณทมาก (รอยละ 10) ใหคาทนอยกวา เมอเปรยบเทยบกบของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยมอรตารผสมผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา ใหคาการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทนอยกวาของมอรตารทผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวา

104

บรรณานกรม

[1] ชย จาตรพทกษกล และวรชาต ตงจรภทร, “ปนซเมนต ปอซโซลาน และคอนกรต,” พมพครงท 2,ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร, 2552.

[2] ปตศานต กรามาตร และสมนก ตงเตมสรกล, “การตานทานซลแฟตของตวอยางมอรตาร ฝนหนปนม,” การประชมวชาการคอนกรตประจาป, ครงท 3, 24-26 ตลาคม 2550, ชลบร, 2550.

[3] Vogelis et al., “Portland-limestone cement. Their properties and hydration compared to those of other composite cements,” Cement & Concrete Composites (Electronic), 2005, Vol. 27, pp. 191-196. Available: Elsevier/Science Direct (3 may 2009).

[4] จตพร ชตาภา และ วรพจน แสงราม, “แคลเซยมคารบอเนต (Calcium Carbonate: CaCO3),” วหารแดง, ปท 1, ฉบบท 6 มถนายน, 2552.

[5] Kadri et al., “Combined effect of chemical nature and fineness of mineral powders on Portland cement hydration,” RILEM (Electronic), 2009, pp. 5-6. Available: RILEM Union/RILEM (3 may 2009).

[6] Neville, A.M., Properties of Concrete. Pittmen Book Limited, London, 1981. [7] American Society for testing and materials, ASTM C618-19: Standard

Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete, Annual Book of ASTM Standards, 1995.

[8] กระทรวงอตสาหกรรม, “กาหนดมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม เถาลอยจากถานหนใชเปนวสดผสมคอนกรต,” มาตรฐาน มอก.2135-2545. ประกาศกระทรวงอตสาหกรรม, 2546.

[9] สหลาภ หอมวฒวงค, ดลก ครตนเวช และ ชย จตรพทกษกล, “การทดสอบและแปรผลการทดสอบตอคณสมบตตอเถาถานหน,” การสมมนาทางวชาการเรองการนาเถาถานหนในประเทศไทยมาใชในงานคอนกรต, ครงท 2, กรงเทพฯ: ภาควชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจลจอมเกลาธนบร.

[10] คณะอนกรรมการคอนกรตและวสด ภายใตคณะกรรมการวชาการสาขาวศวกรรมโยธา วศวกรรมสถานแหงประเทศไทยในพระบรมราชปถมภ, ความคงทนของคอนกรต, พมพครงท 1, สงหาคม 2543.

105

บรรณานกรม(ตอ)

[11] American Society for Testing and Material, ASTM C 1202-97 : Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration Annual Book of ASTM Standard, 1997.

108

ผลกระทบของความละเอยดผงหนปนตอความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรต และการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร

EFFECT OF FINENESS OF LIMESTONE POWDER

ON CHLORIDE PENETRATION RESISTANCE OF CONCRETE

AND EXPANSION IN SODIUM SULFATE SOLUTION OF MORTAR

สรสทธ เพาะบญ1 (Surasit Pohboon)1

ปตศานต กร ามาตร2 (Pitisan Krammart)2 อภชา หนพนธ3 (Apicha Nhoophan)3

1นกศกษาปรญญาโท ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร Email: surasit2720@hotmail.com

2รองศาสตราจารย ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร Email: pitisan.k@en.rmutt.ac.th 3ครช านาญการพเศษ ภาควชากอสรางและโยธา วทยาลยเทคนคหาดใหญ สงขลา Email: apicha.c5@hotmail.com

บทคดยอ : งานวจยนเปนการศกษาผลกระทบความละเอยดผงหนปนตอความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมเถาลอยและผงหนปน และการขยายตวของมอรตารในสารละลายซลเฟตของมอรตารผสมเถาลอยและผงหนปน โดยใชเถาลอย และผงหนปนมความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร แทนทในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 (OPC) แลวท าการทดสอบความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดโดยแบบเรงของตวอยางคอนกรต และทดสอบการขยายตวของตวอยางมอรตารในสารละลายโซเดยมซลเฟตทมความเขมขนรอยละ 5 ผลการศกษาพบวา ความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมเถาลอย คอนกรตผสมผงหนปน และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน ดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวามความตานทานการแทรกซมคลอไรดดกวาของคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา นอกจากนพบวา การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารผสมเถาลอยและมอรตารผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน มคานอยกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารผสมผงหนปนในปรมาณทนอย (รอยละ 5) มแนวโนมใกลเคยงหรอมากกวา แตเมอแทนทผงหนปนในปรมาณทมาก (รอยละ 10) ใหคาทนอยกวา เมอเปรยบเทยบกบของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สดทายพบวา มอรตารผสมผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา ใหคาการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทนอยกวาของมอรตารทผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวา

ABSTRACT: This research was to study the effect of fineness of limestone powder on chloride penetration resistance of concrete

mixed with fly ash and limestone powder, and the expansion in sodium sulfate solution (NS) of mortar mixed with fly ash and

limestone powder. Limestone powder with having fineness equal to 2, 8 and 15 micrometers was taking into account by replacing in

Type I Portland cement (OPC). The rapid chloride penetrability test of concrete specimens and the expansion of mortar specimens in sodium sulfate solution with a concentration of 5% were tested. The results showed that the chloride penetration resistance of

concrete mixed with limestone powder, mixed with fly ash and mixed with fly ash together with limestone powder were better than

those of OPC concrete. Also, the chloride penetration resistance of concrete mixed with finer limestone powder was better than

those of concrete mixed with coarse limestone powder. In addition, it was found that the expansion in NS of mortar mixed with fly

ash and mixed with fly ash together with limestone powder were less than those of OPC mortar. Besides, the expansion in NS of

mortar mixed with small amounts of limestone powder (5%) tends to be close to or greater than that of OPC mortar. Though, mortar

mixed with large amounts of limestone powder (10%) gave less expansion in NS when compared with those of OPC mortar.

109

Finally, the expansion in NS of mortar mixed with finer limestone powder tended to be greater than that of mortar with a coarse

limestone powder.

KEYWORDS: Fineness of limestone powder, Chloride penetration resistance, Expansion in sulfate solution 1. บทนา ในปจจบนประเทศไทยไดมการใชถานหนเปนวตถดบหลกส าหรบการผลตกระแสไฟฟาจากพลงงานความรอนท าใหมเถาเหลอทง (By product) ทงชนดเถาลอย (Fly Ash) และเถากนเตา (Bottom Ash) เกดขนในปรมาณสงอยางตอเนอง โดยเฉลยเถาลอยมปรมาณ 3 ลานตนตอป [1] ทางเลอกทส าคญทางหนงของการก าจดเถาดงกลาวซงหากปลอยทงไวจะมสวนในการสรางผลกระทบทางสงแวดลอม คอการน าไปประยกตใชเปนวตถดบส าหรบการผลตคอนกรตและวสดซเมนตในหลากหลายประเภท [2] โดยจากงานวจยทงในและตางประเทศซงไดด าเนนการมาอยางตอเนองมากกวา 20 ป ระบขอสรปไวตรงกนของการใชเถาลอย คอ การใชเถาลอยแทนทบางสวนในปนซเมนตสงผลใหปรมาณแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ในซเมนตเพสตลดลงและยงชวยเพมความทบน าใหกบคอนกรตท าใหคอนกรตมความทนทานมากขน ยกตวอยางเชน เถาลอยท าใหคอนกรตมความตานทานการกดกรอนเนองจากสารซลเฟตไดดขน [3] แตอยางไรกตามขอดอยประการหนงของเถาลอยทมตอคอนกรตคอ อตราการท าปฏกรยาปอซโซลานทชาในชวงตนสงผลใหระยะเวลาการกอตวนานขนและท าใหอตราการพฒนาก าลงรบแรงลดลงตามไปดวย ดงนนในงานคอนกรตทตองการการพฒนาก าลงในชวงตนทสงหรอคอนกรตก าลงสงจงไมนยมใชเถาลอยเปนสวนประกอบ ทางแกปญหาดงกล าวจงควรมการเพ มศกยภาพ ในอาย ชวงตนของคอนกรตผสมเถาลอยโดยอาศยหลกการทางเลอกสองประการไดแก ประการแรก คอใชเถาลอยรวมกบวสดทมความสามารถในการท าปฏกรยาปอซโซลานระดบสงอาทเชน การใชเถาลอยรวมกบซลกาฟม แตเนองจากขอดอยในเรองของราคาทสงจงยงไมเปนนยมใชกบงานคอนกรตปกตในประเทศไทย ประการทสอง คอการคดสรรวสดทางเลอก

ใหมทผลตไดในประเทศและมความสามารถในการเตมแทรกเขาไปสภายในชองวางระหวางอนภาคปนซเมนตไดดซงจะมผงหนปน (Limestone Powder) ท เกดจากกระบวนการยอยหนเพอใชในอตสาหกรรมการผลตปนซเมนตและมวลรวมทใชในงานคอนกรตทคณสมบตดงกลาว ดวยสาเหตทผงหนปนซงเปนวสดเฉอย (Inert Material) สามารถชวยเตมเตมชองวางไดดท าใหก าลงรบแรงในตอนตนสามารถพฒนาไดดยงขน [3, 4, 5, 6, 7] อยางไรกตามการใชผงหนปนยงไมเป นท แพรหลายมากนก ถงแม วาจะม ราคาท ต ากวาปนซเมนตอยกตาม เนองจากยงขาดองคความรทงในตววสดและการประยกต ใช ดงนน ในการศกษาน จ งก าหนดเปาหมายทการพฒนาการใชผงหนปนรวมกบปนซเมนตและเถาลอย โดยเปนการน าขอดของวสดแตละชนดมาใชรวมกนเพอใหไดคอนกรตทมคณสมบตบางประการทดกวาการเลอกใชเถาลอยหรอผงหนปนเพยงอยางใดอยางหนง จากทกลาวมาขางตน ในการพฒนาการใชวสดรวมทงสองชนดกบปนซเมนตปอรตแลนดจะตองอยบนหลกของการพจารณาศกยภาพและหนาทของแตละวสด โดยจากงานวจยจะพบวา เถาลอยมศกยภาพในการท าปฏกรยาปอซโซลานไดดในชวงหลงแตไมดในชวงตน ในขณะทผงหนปนมศกยภาพในการท าปฏกรยาไดต าหรอถงกบไมท าปฏกรยา ดงนนปจจยทส าคญของการประยกตใชผงหนปนรวมกบปนซเมนตตามกลไกของการเตมแทรก (Filling Effect) จงอยทขนาดของอนภาคเปนส าคญ ซงโดยปกตแลวผงหนปนเหลานจะมขนาดอยในชวง 1 ถง 100 ไมโครเมตร ดงนนในการศกษานจงก าหนดวตถประสงคเฉพาะทตองการศกษาผลกระทบของความละเอยดของผงหนปนตอสมบตตานคลอไรดและซลเฟตของมอรตาร/คอนกรตผสมเถาลอยและผงหนปน โดยเนนผงหนปนทมความละเอยดขนาด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร ซงมการผลตและใชงานใน

110

อตสาหกรรมอน ๆ ของในประเทศไทยอยในปจจบน โดยสมบตทศกษาประกอบดวยสมบตดานความตานทานการแทรกซมคลอไรดของตวอยางคอนกรต และการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตาร 2. วธการศกษา 2.1 วสดทใชในการศกษา ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ตามมาตรฐานผล ต ภณ ฑ อ ต สาห กรรม มอก . 15 [8] เ ถ าล อยจากโรงงานผลตกระแสไฟฟา อ าเภอแมเมาะ จงหวดล าปาง ผงหนปน ไดรบการควบคมคณภาพในการผลตมสงเจอปนนอย และผลตเพอจ าหนายเปนสารตงตนในอตสาหกรรมหลายๆ ป ระ เภท โดยม ความละเอ ยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร ทรายน าจด หน และน าประปา ตารางท 1 แสดงคาความถวงจ าเพาะและความละเอยดโดยวธเบลน สวนตารางท 2 แสดงองคประกอบทางเคม ในขณะทภาพท 1 แสดงภาพถายขยายก าลงสงของอนภาคโดยวธ Scanning Electronic Microscope (SEM) ซงขยาย 3,500 เทา ของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน ทใชในการศกษา

ตารางท 1 ความถวงจ าเพาะและความละเอยดโดยวธเบลนของวสดประสานทใช

สมบต ปนซเมนต

ประเภทท 1 เถาลอย

ผงหนปน (ไมโครเมตร) 2 8 15

ความถวงจ าเพาะ 3.12 2.47 2.70 2.69 2.68 ความละเอยดโดยวธเบลน (ซม.2/ ก.)

3,250 3,550 11,180 10,450 9,350

ตารางท 2 องคประกอบทางเคมของวสดประสานทใช รอยละออกไซด

ปนซเมนตประเภทท 1

เถาลอย ผงหนปน (ไมโครเมตร) 2 8 15

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3

Na2O K2O LOI

Free CaO Insoluble Residue

19.50 4.97 3.78 65.38 1.08 2.16

< 0.01 0.47 2.27 1.00 0.28

40.93 22.42 13.64 13.63 2.93 1.92 0.89 2.39 0.46 0.22

-

0.46 0.06 0.03 55.25 0.37

< 0.01 < 0.01 0.01 43.79

- -

0.45 0.05 0.03 55.20 0.34

< 0.01 < 0.01 0.01 43.12

- -

0.44 0.06 0.02 55.23 0.36

< 0.01 < 0.01 0.01 43.01

- -

ก) ปนซเมนตประเภทท 1 ข) เถาลอย

ค) ผงหนปน

ภาพท 1 ภาพ ถายขยายก าล งส งของอนภาคโดยว ธ Scanning Electronic Microscope (SEM) ซ ง ข ย า ย 3,500 เทา ของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน 2.2 รายละเอยดวธการศกษา 2.2.1 ความตานทานการแทรกซมของคลอไรดของคอนกรต ส าหรบการทดสอบความตานทานการแทรกซมคลอไรดของตวอยางคอนกรต กระท าตามตามมาตรฐาน ASTM C1202 [9] ใชตวอยางคอนกรตขนาดเสนผาศนยกลาง 100 มลลเมตร สง 200 มลลเมตร ท าการทดสอบทอาย 28 และ 180 วน ของการบมตวอยางในน า เมอตวอยางครบตามอายท ก าหนดแล ว น าตวอยางมาต ด ให ไดขนาดหนา 50 มลลเมตร จากนนน ากอนชนตวอยางท าการเคลอบผว

111

ดานขางโดยรอบของชนตวอยางดวยอพอกซ ยกเวนสวนผวหนาดานบนและดานลาง จากนนน าชนตวอยางเขาเครองทดสอบท าการวดกระแสไฟฟาทไหลผานทก ๆ 30 นาทตอเนองกนจนครบ 6 ชวโมง จากคากระแสไฟฟาท วดไดน ามาค านวณหาคาประจทเคลอนทผานชนตวอยางทดสอบโดยสมการ Qx = 900(I0 +2I30+2 I60 +…+2 I300 +2I330 +2I360) เมอ Qx คอ ประจสะสมทเคลอนทผานชนตวอยาง (coulombs) I0 คอคากระแสเรมแรก (amperes) It คอคากระแสทเวลา t นาท (amperes) 2 .2 .2 การขย ายต ว ในส ารล ะล ายโซ เด ย ม ซลเฟตของมอรตาร ส าหรบการทดสอบการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตาร กระท าตามมาตรฐาน ASTM C1012 [10] ใชตวอยางมอรตารขนาด 25x25x285 มลลเมตร โดยถอดแบบตวอยางทอาย 24 ชวโมง แลวน าตวอยางไปแชในน าทอมตวดวยปนขาวเปนเวลา 28 วน แลวน าตวอยางมอรตารไปแชในสารละลายโซเดยมซลเฟตทมความเขมขนรอยละ 5 (ใชสารโซเดยมซลเฟต 50 กรม ในสารละลาย 1 ลตร) โดยใชแทงตวอยางมอรตารจ านวน 3 แทงตอหนงสดสวนผสมของมอรตาร แลววดการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตาร ทอาย 1 2 3 4 8 12 และ 16 สปดาห และทก ๆ อาย 2 เดอนของการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟต ส าหรบการวดการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตนน กระท าตามมาตรฐาน ASTM C 490 [11] กลาวคอ รอยละของการขยายตว เท ากบ {(Lt-Li)/Li}x100 เมอ Li คอ คาเฉลยความยาวเรมตนของตวอยางกอนการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟต สวน Lt คอคาเฉลยความยาวหลงจากการแชในสารละลายโซเดยม ซลเฟตของตวอยาง 2.2.3 สดสวนผสมของคอนกรต/มอรตารทใชในการศกษา ส าหรบการศกษาในครงนนน ในสวนความตานทานการแทรกซมคลอไรดของตวอยางคอนกรต ใชสดสวนผสม

ของคอนกรตด งตารางท 3 ในขณะท การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตารนน สดสวนผสมของมอรตารแสดงดงตารางท 4

ตารางท 3 สวนผสมของคอนกรตตอ 1 ลกบาศกเมตร (กโลกรม) ทอตราสวนน าตอวสดประสาน เทากบ 0.55

สญลกษณ OPC ผงหนปน เถา

ลอย ทราย หน น า

2µ 8µ 15µ CC 332 - - - - 790 1080 183 CC-5LP2 315 17 - - - 790 1080 183 CC-5LP8 315 - 17 - - 790 1080 183 CC-5LP15 315 - - 17 - 790 1080 183 CC-10LP2 299 33 - - - 790 1080 183 CC-10LP8 299 - 33 - - 790 1080 183 CC-10LP15 299 - - 33 - 790 1080 183 CC-30FA 232 - - - 100 790 1080 183 CC-25FA-5LP2 332 17 - - 83 790 1080 183 CC-25FA-5LP8 332 - 17 - 83 790 1080 183 CC-25FA-5LP15 332 - - 17 83 790 1080 183 CC-20FA-10LP2 332 33 - - 67 790 1080 183 CC-20FA-10LP8 332 - 33 - 67 790 1080 183 CC-20FA-10LP15 332 - - 33 67 790 1080 183

ตารางท 4 สวนผสมของมอรตาร (กรม) ทอตราสวนน าตอ วสดประสาน เทากบ 0.55

สญลกษณ OPC ผงหนปน เถา

ลอย ทราย น า

2µ 8µ 15µ MC 1.00 - - - - 2.75 0.55 MC-5LP2 0.95 0.05 - - - 2.75 0.55 MC-5LP8 0.95 - 0.05 - - 2.75 0.55 MC-5LP15 0.95 - - 0.05 - 2.75 0.55 MC-10LP2 0.90 0.10 - - - 2.75 0.55 MC-10LP8 0.90 - 0.10 - - 2.75 0.55 MC-10LP15 0.90 - - 0.10 - 2.75 0.55 MC-30FA 0.70 - - - 0.30 2.75 0.55 MC-25FA-5LP2 0.70 0.05 - - 0.25 2.75 0.55 MC-25FA-5LP8 0.70 - 0.05 - 0.25 2.75 0.55 MC-25FA-5LP15 0.70 - - 0.05 0.25 2.75 0.55 MC-20FA-10LP2 0.70 0.10 - - 0.20 2.75 0.55 MC-20FA-10LP8 0.70 - 0.10 - 0.20 2.75 0.55 MC-20FA-10LP15 0.70 - - 0.10 0.20 2.75 0.55

หมายเหต OPC หมายถง ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

112

CC หมายถง คอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน, CC-5LP2 หมายถง คอนกรตผสมผงหนปนความละเอยด 2 ไมครอน รอยละ 5, CC-25FA-5LP15 หมายถง คอนกรตผสมเถาลอย (รอยละ 25) รวมกบผงหนปนความละเอยด 15 ไมครอน (รอยละ 5), MC-10LP2 มอรตารผสมผงหนปนความละเอยด 2 ไมครอน รอยละ 10 และ MC-20FA-10LP8 หมายถง มอรตารผสมเถาลอย (รอยละ 20) รวมกบผงหนปนความละเอยด 8 ไมครอน (รอยละ 10) เปนตน

3. ผลการศกษาและวเคราะห 3.1 ความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรต ภาพท 2 แสดงประจสะสมท เคลอนทผานชนตวอยางโดยมหนวยเปนคลอมป (coulombs) ของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมผงหนปน ผสมเถาลอย และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน พบวา ความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมผงหนปน ดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนเพราะการแทนทดวยผงหนปนซงมความละเอยดมากกวาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ซงจะไปกระจายตวแทรกระหวางอนภาคของปนซเมนต ท าใหปฏกรยาไฮเดรชนเกดไดมากขน รวมทงชวยลดความพรนของคอนกรต สงผลใหคอนกรตทผสมผงหนปนมความทบกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ท าใหการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตมากขน และเมอแทนทผงหนปน (ทงขนาดความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร) รอยละ 5 มคาความตานทานการแทรกซมคลอไรดทดกวาของการแทนทดวยรอยละ 10 ทงนอาจเปนไปได เมอแทนทผงหนปนในปรมาณทนอยกวา (รอยละ 5) เปนปรมาณทเหมาะสมกวาแทนทผงหนปนรอยละ 10 สวนความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมเถาลอยทอาย 28 วนนนมคาไมแตกตางกนหรอมแนวโนมวาดกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน แตเมออายมากขน (180 วน) จะเหนวาความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสม เถาลอยม คาท ดก วาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวนคอนขางชดเจน ทงนเปนเพราะทอายนอยปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอย

ยงเกดนอย แตเมออายมากขนปฏกรยาปอซโซลานเกดมากขน รวมทงผลจากการชวยเตมเตมชองวางของเถาลอยในสวนทยงไมท าปฏกรยาปอซโซลานท าใหคอนกรตมความทบมากยงขน สงผลใหมความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตทดกวา ส าหรบผลกระทบของขนาดความละเอยดของผงหนปนทมตอความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตนน พบวา ความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวาจะสามารถตานทานการแทรกซมคลอไรดไดดกวา กลาวคอ ความตานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมผงหนปนทมความละเอยด 2 ไมโครเมตร จะมคามากกวาของคอนกรตทผสมผงหนปนความละเอยด 8 และ 15 ไมโครเมตร ตามล าดบ ทงนอาจเปนเพราะผงหนปนทมความละเอยดมากกวา จะสามารถแทรกตวและเตมเตมในชองวางของคอนกรตทดกวา สวนความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตกรณ 3 วสดประสาน (ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย และผงหนปน) ใหคาทดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนขางชดเจน ทงนอาจเปนเพราะทงปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอยและการเตมเตมของผงหนปนและของเถาลอยทยงไมท าปฏกรยาปอซโซลาน ยงเปนการเพมความทบใหกบคอนกรต สงผลใหความสามารถในการตานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตทสงขน

113

ภาพท 2 ประจสะสมทเคลอนทผานชนตวอยาง (คลอมป) ของคอนกรต 3.2 การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร ภาพท 3 แสดงความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ผสมเถาลอย (รอยละ 30) และผสมผงหนปนทงความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร (รอยละ 5 และ 10) พบวาการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตารผสมเถาลอยมคานอยกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวนคอนขางชดเจน ทงนเปนเพราะการแทนทเถาลอยเปนการลดปรมาณปนซเมนตลง รวมทงผลจากปฏกรยาปอซโซ ลานของเถาลอย ซงตางกไปลดปรมาณแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ลง ท าใหเกด Ettringite นอยลง สงผลใหเกดการขยายตวนอยลง สวนการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของตวอยางมอรตารผสมผงหนปนรอยละ 5 (ทงความละเอยด 2 8 และ 15 ไมโครเมตร) มแนวโนมวาใกลเคยงหรอมากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนอาจเปนเพราะผงหนปนซงมความละเอยดมากกวาเมอแทนทในปรมาณทนอย (รอยละ 5) เขาไปเตม

เตมชองวางของเพสต ท าใหมอรตารมความหนาแนนเพมขนจงลดชองวางลง ไมมชองวางพอส าหรบ Ettrigite ท าใหเกดการขยายตวมากขน แตเมอแทนทผงหนปนในปรมาณทมากขน (รอยละ 10) จะเหนวาการขยายตวมแนวโนมทนอยกวาของเมอแทนทในปรมาณรอยละ 5 ทงนอาจเนองจากการแทนทในปรมาณทมากขนเปนการลดปรมาณปนซเมนตลง รวมทงปรมาณรอยละ 10 อาจเปนปรมาณทมากเกนท าใหลดชองวางไดไมดเทากบการแทนทในปรมาณรอยละ 5 สงผลใหมชองวางในเพสตมากกวา อยางไรกตามการแทนทผงหนปนรอยละ 10 ยงใหการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทมากกวาของมอรตารผสมเถาลอย สวนภาพท 4 แสดงความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารกรณใช 3 วสดประสาน ซงพบวาใหผลการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารสอดคลองกบการแทนทของเถาลอยและผงหนปน ภาพท 5 แสดงความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแชในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร ในขณะทภาพท 6 แสดงการขยายตวในสารละลายโซเดยมซ ล เฟ ตท อ าย 336 วน ขอ งมอร ต า ร เพ อ เป น การเปรยบเทยบผลของความละเอยดของผงหนปนทมตอการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร จะเหนไดวาแนวโนมของผงหนปนทมความละเอยดมากกวา จะใหคาการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารมากกวาของผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา ทงนเปนไปไดวาผงหนปนทมความละเอยดมากกวาสามารถเตมเตมในชองวางเพสตไดดกวา ท าใหเกดชองวางท นอยกวา ไมมชองวางพอส าหรบ Ettringite สงผลใหการขยายตวมคามากกวา

114

ก) ผงหนปนความละเอยด 2 ไมโครเมตร

ข) ผงหนปนความละเอยด 8 ไมโครเมตร

ค) ผงหนปนความละเอยด 15 ไมโครเมตร

ภาพท 3 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแช ในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร 2 วสดประสาน

ก) 3 วสดประสาน (เถาลอยรอยละ 25 ผงหนปนรอยละ 5)

ข) 3 วสดประสาน (เถาลอยรอยละ 20 ผงหนปนรอยละ 10)

ภาพท 4 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแช ในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร 3 วสดประสาน

ก) ผสมผงหนปนรอยละ 5

ข-) ผสมผงหนปนรอยละ 10

ภาพท 5 ความสมพนธระหวางการขยายตวและอายการแช ในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตาร เพอ เปรยบเทยบผลของความละเอยดของผงหนปน

115

ก) ผสมผงหนปนรอยละ 10 ข) ผสมผงหนปนรอยละ 10

ภาพท 6 การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทอาย 336 วน ของมอรตาร

4. สรป จากผลของการศกษา สามารถสรปไดดงน 1) ความตานทานการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตผสมเถาลอย คอนกรตผสมผงหนปน และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปนดกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยเฉพาะอยางยงกรณคอนกรต 3 วสดประสาน (ปนซเมนตปอรตแลนดประเภท ท 1 เถาลอย และผงหนปน) มความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดทดกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนขางชดเจน โดยคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวา มความสามารถในการตานทานการแทรกซมคลอไรดดกวาของคอนกรตทผสมผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา 2) การขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตของมอรตารผสมเถาลอย และมอรตารผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน มคานอยกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนการขยายตวของมอรตารผสมผงหนปนในปรมาณทนอย (รอยละ 5) มแนวโนมใกลเคยงหรอมากกวา แตเมอแทนทผงหนปนในปรมาณทมาก (รอยละ 10) ใหคาทนอยกวา เมอเปรยบเทยบกบของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยมอรตารผสมผงหนปนทมความละเอยดนอยกวา ใหคาการขยายตวในสารละลายโซเดยมซลเฟตทนอยกวาของมอรตารทผสมผงหนปนทมความละเอยดมากกวา

กตตกรรมประกาศ ขอ ข อ บ คณ ภ าค วช า วศ วก ร ร ม โย ธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

เอกสารอางอง [1] ชย จาตรพทกษกล และ ปรญญา จนดาประเสรฐ ,

“ปนซเมนต ปอซโซลาน และคอนกรต,” พมพครงท 2, ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร, 2552.

[2] ค ณ ะ อ น ก ร รม ก า รค อ น ก ร ต แล ะ วส ด ภ าย ใตคณะกรรมการวชาการสาขาวศวกรรมโยธา วศวกรรมสถานแหงประเทศไทยในพระบรมราชปถมภ, “ความคงทนของคอนกรต,” พมพครงท 1, 2543.

[3] ปตศานต กร ามาตร และสมนก ตงเตมสรกล , “การตานทานซลเฟตของตวอยางมอรตารฝนหนปน,” การประชมวชาการคอนกรตประจ าป, ครงท 3, 24-26 ตลาคม 2550, ชลบร, 2550.

[4] N. Voglisa, G. Kakalia, E. Chaniotakisb, S. Tsivilisa, “Portland-limestone cement. Their properties and hydration compared to those of other composite cements,” Cement & Concrete Composites, Vol. 27, pp. 191-196, 2005.

[5] จตพร ชตาภา และ วรพจน แสงราม , “แคลเซยมคารบอเนต (Calcium Carbonate: CaCO3),” วหารแดง, ปท 1, ฉบบท 6 มถนายน, 2552.

[6] Neville, A.M., Properties of Concrete. Pittmen Book Limited, London, 1981.

[7] D. P. Bentz, Taijiro Sato, Igor de la Varga, W. Jason Weiss, “Fine limestone additions to regulate setting in high volume fly ash mixtures,” Cement & Concrete Composites, Vol. 34, pp.11-17, 2012.

116

[8] ส านกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม , มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม มอก. 15 เลม 1, 2547.

[9] American Society for Testing and Materials. ASTM C1202, Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration, Annual book of ASTM standards, 2019.

[10] American Society for Testing and Materials. ASTM C1012, Standard Test Method for Length Change of Hydraulic-Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution, Annual book of ASTM standards, 2012.

[11] American Society for Testing and Materials. ASTM C490 Standard Practice for Use of Apparatus for the Determination of Length of Hardened Cement PASTE, Mortar and Concrete, Annual book of ASTM standards, 2017.

ภาคผนวก

ภาคผนวก ก

ผลงานตพมพเผยแพร

ภาคผนวก ข ผลการทดสอบ

118

ตารางผนวกท ข1 การสญเสยคาการยบตวของคอนกรต

คอนกรต คาการยบตวเรมตน (ซม.)

คาการยบตวเรมตน (ซม.) ทเวลา (นาท) 15 30 45 60 75 90 105 120

CC 4.33 4.33 3.32 2.50 1.80 1.00 0.50 0 CC-5LP2 3.00 3.00 1.40 0 CC-5LP8 1.50 1.50 0.50 0 CC-5LP15 1.50 1.50 0.67 0 CC-10LP2 1.76 1.76 1.00 0 CC-10LP8 1.50 1.50 0.67 0 CC-10LP15 1.00 1.00 0.33 0 CC-20LP2 2.71 2.71 2.00 1.33 0.67 0 CC-20LP8 2.45 2.45 1.67 1.00 0.33 0 CC-20LP15 2.12 2.12 1.50 0.61 0.10 0 CC-30FA 4.50 4.50 3.33 2.50 2.33 2.20 1.00 0

CC-5LP2-25FA 5.33 5.33 3.67 3.33 2.67 2.44 1.80 1.67 1.50 CC-5LP8-25FA 4.00 4.00 2.67 2.20 1.68 1.28 1.33 0.80 0.33 CC-5LP15-25FA 3.45 3.45 2.37 1.75 1.38 1.00 0.90 0.80 0.23 CC-10LP2-20FA 2.50 2.50 2.33 2.10 1.80 1.50 1.00 0.67 0.33 CC-10LP8-20FA 3.33 3.33 2.67 2.50 2.00 1.33 1.00 1.00 0.50 CC-10LP15-20FA 3.50 3.50 3.00 2.33 2.20 1.67 1.50 1.33 0.67 CC-20LP2-10FA 2.50 2.50 2.33 1.90 1.33 0.67 0.33 0 CC-20LP8-10FA 2.40 2.40 2.20 1.67 1.00 0.90 0.50 0 CC-20LP15-10FA 2.81 2.81 2.43 2.02 1.33 1.00 0.67 0.50 0.33

119

ตารางผนวกท ข2 ก าลงอดเฉลยของคอนกรต

คอนกรต ก าลงอด (กก./ซม.2)

0 3 7 14 28 56 91 CC 0.00 210.09 285.60 328.77 351.78 367.57 373.22

CC-5LP2 0.00 234.76 295.62 334.58 365.24 384.33 389.54 CC-5LP8 0.00 218.67 273.94 315.79 346.19 360.20 364.66 CC-5LP15 0.00 199.80 267.69 301.08 329.04 354.67 357.01 CC-10LP2 0.00 204.25 274.81 320.39 343.24 359.92 364.49 CC-10LP8 0.00 193.32 258.76 291.05 332.11 348.29 354.87 CC-10LP15 0.00 179.15 243.23 278.77 314.99 337.78 346.56 CC-20LP2 0.00 187.93 263.25 304.72 330.56 342.12 350.53 CC-20LP8 0.00 179.27 241.97 273.35 312.29 331.98 343.56 CC-20LP15 0.00 161.46 233.83 257.03 304.26 325.45 334.85 CC-30FA 0.00 173.04 215.40 258.91 296.71 349.79 363.35

CC-5LP2-25FA 0.00 162.50 207.67 248.49 286.75 330.38 340.02 CC-5LP8-25FA 0.00 156.01 193.53 230.46 263.51 316.81 330.98 CC-5LP15-25FA 0.00 145.59 186.99 219.38 259.00 296.11 306.06 CC-10LP2-20FA 0.00 152.50 189.74 244.09 272.07 310.63 320.25 CC-10LP8-20FA 0.00 140.34 172.32 227.93 256.71 296.71 305.38 CC-10LP15-20FA 0.00 137.62 162.81 207.61 230.52 265.32 280.64 CC-20LP2-10FA 0.00 136.30 173.64 231.92 258.08 296.08 310.52 CC-20LP8-10FA 0.00 128.99 167.91 214.18 235.89 278.81 284.73 CC-20LP15-10FA 0.00 122.22 154.79 203.59 221.41 258.33 264.87

120

ตารางผนวกท ข3 ก าลงดงแบบผาซกเฉลยของคอนกรต

คอนกรต ก าลงดงแบบผาซก (กก./ซม.2)

0 3 7 14 28 56 91 CC 0.00 19.18 24.92 28.95 31.44 33.28 33.62

CC-5LP2 0.00 19.35 25.08 28.45 30.29 32.73 33.07 CC-5LP8 0.00 18.07 23.49 27.03 29.44 31.07 32.02 CC-5LP15 0.00 17.09 22.86 25.05 27.97 30.74 31.16 CC-10LP2 0.00 17.35 23.28 27.93 29.28 31.05 32.31 CC-10LP8 0.00 16.93 22.19 25.98 28.04 30.14 31.01 CC-10LP15 0.00 16.09 21.85 24.52 26.26 28.23 29.08 CC-20LP2 0.00 16.96 22.28 26.11 28.26 29.97 30.19 CC-20LP8 0.00 15.21 21.34 24.63 27.80 28.34 29.04 CC-20LP15 0.00 14.77 19.23 22.74 26.31 27.63 28.26 CC-30FA 0.00 15.97 19.68 23.41 26.68 31.27 32.28

CC-5LP2-25FA 0.00 14.76 18.97 20.50 23.82 28.09 29.09 CC-5LP8-25FA 0.00 13.90 17.75 19.24 22.70 26.42 27.34 CC-5LP15-25FA 0.00 12.80 16.67 18.79 21.41 24.63 25.21 CC-10LP2-20FA 0.00 13.98 16.32 20.12 22.55 25.88 26.84 CC-10LP8-20FA 0.00 12.55 14.99 18.72 21.21 24.68 25.03 CC-10LP15-20FA 0.00 11.10 13.09 16.97 18.95 21.96 22.75 CC-20LP2-10FA 0.00 11.60 14.02 19.07 21.33 24.62 25.63 CC-20LP8-10FA 0.00 10.96 13.53 17.53 19.41 23.13 24.21 CC-20LP15-10FA 0.00 10.38 12.39 16.62 18.16 21.33 22.38

121

ตารางผนวกท ข4 โมดลสยดหยนเฉลยของคอนกรตทอาย 28 วน

มอรตาร โมดลสยดหยน (กก./ซม.2) C 296478.8

CC-5LP2 358544.1 CC-5LP8 297795.0 CC-5LP15 292200.0 CC-10LP2 313303.0 CC-10LP8 287613.8 CC-10LP15 280900.0 CC-20LP2 294641.4 CC-20LP8 278400.0 CC-20LP15 270000.0 CC-30FA 329840.6

CC-5LP2-25FA 321000.0 CC-5LP8-25FA 305000.0 CC-5LP15-25FA 295900.0 CC-10LP2-20FA 296807.1 CC-10LP8-20FA 286789.4 CC-10LP15-20FA 254843.8 CC-20LP2-10FA 300331.4 CC-20LP8-10FA 271493.9 CC-20LP15-10FA 269306.8

122

ตารางผนวกท ข5 การหดตวแบบออโตจนสเฉลยของมอรตาร

มอรตาร การหดตวแบบออโตจเนยสเฉลย (รอยละ)

0 1 3 7 MC 0.000 -0.007 -0.012 -0.022

MC-5LP2 0.000 -0.002 -0.006 -0.013 MC-5LP8 0.000 -0.003 -0.007 -0.017 MC-5LP15 0.000 -0.004 -0.009 -0.020 MC-10LP2 0.000 -0.002 -0.005 -0.011 MC-10LP8 0.000 -0.003 -0.006 -0.013 MC-10LP15 0.000 -0.004 -0.008 -0.016 MC-20LP2 0.000 -0.002 -0.004 -0.008 MC-20LP8 0.000 -0.002 -0.006 -0.009 MC-20LP15 0.000 -0.002 -0.008 -0.011 MC-30FA 0.000 -0.005 -0.010 -0.018

MC-5LP2-25FA 0.000 -0.002 -0.005 -0.008 MC-5LP8-25FA 0.000 -0.004 -0.008 -0.015 MC-5LP15-25FA 0.000 -0.005 -0.009 -0.017 MC-10LP2-20FA 0.000 -0.001 -0.003 -0.008 MC-10LP8-20FA 0.000 -0.003 -0.005 -0.009 MC-10LP15-20FA 0.000 -0.004 -0.007 -0.011 MC-20LP2-10FA 0.000 -0.001 -0.002 -0.006 MC-20LP8-10FA 0.000 -0.002 -0.004 -0.009 MC-20LP15-10FA 0.000 -0.003 -0.006 -0.010

123

ตารางท ข5 การหดตวแบบออโตจนสเฉลยของมอรตาร (ตอ)

มอรตาร การหดตวแบบออโตจเนยสเฉลย (รอยละ)

14 21 28 35 MC -0.026 -0.028 -0.031 -0.031

MC-5LP2 -0.020 -0.023 -0.024 -0.025 MC-5LP8 -0.022 -0.025 -0.026 -0.027 MC-5LP15 -0.025 -0.027 -0.028 -0.029 MC-10LP2 -0.015 -0.018 -0.019 -0.020 MC-10LP8 -0.017 -0.020 -0.021 -0.022 MC-10LP15 -0.020 -0.022 -0.023 -0.024 MC-20LP2 -0.013 -0.015 -0.017 -0.017 MC-20LP8 -0.014 -0.015 -0.017 -0.018 MC-20LP15 -0.015 -0.017 -0.018 -0.018 MC-30FA -0.021 -0.024 -0.025 -0.026

MC-5LP2-25FA -0.013 -0.014 -0.015 -0.017 MC-5LP8-25FA -0.018 -0.019 -0.019 -0.019 MC-5LP15-25FA -0.020 -0.021 -0.023 -0.024 MC-10LP2-20FA -0.009 -0.010 -0.011 -0.011 MC-10LP8-20FA -0.011 -0.012 -0.013 -0.013 MC-10LP15-20FA -0.013 -0.014 -0.014 -0.015 MC-20LP2-10FA -0.010 -0.011 -0.011 -0.012 MC-20LP8-10FA -0.010 -0.011 -0.012 -0.013 MC-20LP15-10FA -0.012 -0.012 -0.013 -0.013

124

ตารางท ข5 การหดตวแบบออโตจนสเฉลยของมอรตาร (ตอ)

มอรตาร การหดตวแบบออโตจเนยสเฉลย (รอยละ)

42 49 56 63 MC -0.032 -0.032 -0.033 -0.033

MC-5LP2 -0.025 -0.025 -0.024 -0.025 MC-5LP8 -0.027 -0.028 -0.027 -0.027 MC-5LP15 -0.028 -0.029 -0.029 -0.029 MC-10LP2 -0.020 -0.021 -0.022 -0.021 MC-10LP8 -0.022 -0.023 -0.023 -0.023 MC-10LP15 -0.024 -0.024 -0.024 -0.024 MC-20LP2 -0.016 -0.017 -0.016 -0.016 MC-20LP8 -0.018 -0.018 -0.018 -0.018 MC-20LP15 -0.018 -0.019 -0.019 -0.019 MC-30FA -0.027 -0.028 -0.028 -0.028

MC-5LP2-25FA -0.018 -0.018 -0.019 -0.019 MC-5LP8-25FA -0.021 -0.021 -0.022 -0.022 MC-5LP15-25FA -0.024 -0.024 -0.025 -0.024 MC-10LP2-20FA -0.010 -0.011 -0.012 -0.012 MC-10LP8-20FA -0.013 -0.014 -0.016 -0.016 MC-10LP15-20FA -0.015 -0.016 -0.018 -0.018 MC-20LP2-10FA -0.012 -0.012 -0.012 -0.013 MC-20LP8-10FA -0.013 -0.013 -0.014 -0.014 MC-20LP15-10FA -0.014 -0.015 -0.015 -0.015

125

ตารางท ข5 การหดตวแบบออโตจนสเฉลยของมอรตาร (ตอ)

มอรตาร การหดตวแบบออโตจเนยสเฉลย (รอยละ)

70 77 84 91 MC -0.033 -0.033 -0.033 -0.033

MC-5LP2 -0.025 -0.026 -0.026 -0.026 MC-5LP8 -0.027 -0.028 -0.028 -0.028 MC-5LP15 -0.029 -0.029 -0.030 -0.029 MC-10LP2 -0.021 -0.021 -0.021 -0.021 MC-10LP8 -0.022 -0.023 -0.023 -0.023 MC-10LP15 -0.024 -0.024 -0.024 -0.024 MC-20LP2 -0.017 -0.017 -0.016 -0.017 MC-20LP8 -0.018 -0.018 -0.017 -0.019 MC-20LP15 -0.019 -0.019 -0.020 -0.020 MC-30FA -0.028 -0.028 -0.028 -0.029

MC-5LP2-25FA -0.020 -0.019 -0.020 -0.020 MC-5LP8-25FA -0.022 -0.022 -0.022 -0.023 MC-5LP15-25FA -0.024 -0.025 -0.025 -0.026 MC-10LP2-20FA -0.012 -0.012 -0.012 -0.013 MC-10LP8-20FA -0.016 -0.017 -0.017 -0.017 MC-10LP15-20FA -0.018 -0.018 -0.019 -0.018 MC-20LP2-10FA -0.013 -0.013 -0.012 -0.013 MC-20LP8-10FA -0.014 -0.015 -0.014 -0.014 MC-20LP15-10FA -0.016 -0.016 -0.015 -0.016

126

ตารางผนวกท ข6 การหดตวแบบแหงเฉลยของมอรตาร

มอรตาร การหดตวแบบแหงเฉลย (รอยละ)

0 1 3 7 MC 0.000 -0.006 -0.011 -0.020

MC-5LP2 0.000 -0.002 -0.005 -0.009 MC-5LP8 0.000 -0.003 -0.006 -0.014 MC-5LP15 0.000 -0.003 -0.008 -0.017 MC-10LP2 0.000 -0.002 -0.005 -0.008 MC-10LP8 0.000 -0.002 -0.005 -0.009 MC-10LP15 0.000 -0.003 -0.007 -0.013 MC-20LP2 0.000 -0.002 -0.003 -0.007 MC-20LP8 0.000 -0.001 -0.005 -0.008 MC-20LP15 0.000 -0.002 -0.007 -0.011 MC-30FA 0.000 -0.004 -0.008 -0.015

MC-5LP2-25FA 0.000 -0.002 -0.004 -0.010 MC-5LP8-25FA 0.000 -0.003 -0.006 -0.012 MC-5LP15-25FA 0.000 -0.004 -0.007 -0.013 MC-10LP2-20FA 0.000 -0.001 -0.003 -0.006 MC-10LP8-20FA 0.000 -0.002 -0.004 -0.008 MC-10LP15-20FA 0.000 -0.003 -0.005 -0.010 MC-20LP2-10FA 0.000 -0.001 -0.002 -0.005 MC-20LP8-10FA 0.000 -0.002 -0.003 -0.007 MC-20LP15-10FA 0.000 -0.002 -0.005 -0.008

127

ตารางผนวกท ข6 การหดตวแบบแหงเฉลยของมอรตาร (ตอ)

มอรตาร การหดตวแบบแหงเฉลย (รอยละ)

14 21 28 35 MC -0.023 -0.024 -0.025 -0.026

MC-5LP2 -0.013 -0.015 -0.016 -0.015 MC-5LP8 -0.018 -0.019 -0.020 -0.020 MC-5LP15 -0.021 -0.023 -0.024 -0.025 MC-10LP2 -0.011 -0.013 -0.014 -0.015 MC-10LP8 -0.013 -0.016 -0.016 -0.017 MC-10LP15 -0.015 -0.020 -0.020 -0.021 MC-20LP2 -0.009 -0.011 -0.013 -0.013 MC-20LP8 -0.012 -0.013 -0.015 -0.015 MC-20LP15 -0.014 -0.015 -0.015 -0.016 MC-30FA -0.017 -0.018 -0.018 -0.019

MC-5LP2-25FA -0.013 -0.014 -0.014 -0.015 MC-5LP8-25FA -0.014 -0.015 -0.016 -0.015 MC-5LP15-25FA -0.015 -0.016 -0.016 -0.017 MC-10LP2-20FA -0.008 -0.008 -0.009 -0.009 MC-10LP8-20FA -0.010 -0.011 -0.011 -0.012 MC-10LP15-20FA -0.012 -0.013 -0.013 -0.014 MC-20LP2-10FA -0.007 -0.008 -0.008 -0.009 MC-20LP8-10FA -0.008 -0.009 -0.010 -0.010 MC-20LP15-10FA -0.010 -0.010 -0.011 -0.011

128

ตารางผนวกท ข6 การหดตวแบบแหงเฉลยของมอรตาร (ตอ)

มอรตาร การหดตวแบบแหงเฉลย (รอยละ)

42 49 56 63 MC -0.027 -0.027 -0.027 -0.027

MC-5LP2 -0.015 -0.016 -0.016 -0.016 MC-5LP8 -0.021 -0.021 -0.021 -0.021 MC-5LP15 -0.025 -0.025 -0.025 -0.025 MC-10LP2 -0.015 -0.015 -0.015 -0.015 MC-10LP8 -0.018 -0.017 -0.018 -0.018 MC-10LP15 -0.021 -0.021 -0.021 -0.021 MC-20LP2 -0.012 -0.013 -0.014 -0.014 MC-20LP8 -0.015 -0.015 -0.015 -0.015 MC-20LP15 -0.016 -0.016 -0.016 -0.016 MC-30FA -0.019 -0.020 -0.020 -0.021

MC-5LP2-25FA -0.016 -0.016 -0.016 -0.016 MC-5LP8-25FA -0.016 -0.017 -0.017 -0.017 MC-5LP15-25FA -0.017 -0.018 -0.018 -0.018 MC-10LP2-20FA -0.009 -0.010 -0.010 -0.011 MC-10LP8-20FA -0.011 -0.012 -0.013 -0.014 MC-10LP15-20FA -0.013 -0.015 -0.016 -0.016 MC-20LP2-10FA -0.009 -0.009 -0.010 -0.010 MC-20LP8-10FA -0.010 -0.011 -0.011 -0.012 MC-20LP15-10FA -0.011 -0.012 -0.012 -0.013

129

ตารางผนวกท ข6 การหดตวแบบแหงเฉลยของมอรตาร (ตอ)

มอรตาร การหดตวแบบแหงเฉลย (รอยละ)

70 77 84 91 MC -0.028 -0.028 -0.028 -0.029

MC-5LP2 -0.017 -0.016 -0.017 -0.017 MC-5LP8 -0.022 -0.022 -0.022 -0.022 MC-5LP15 -0.026 -0.025 -0.026 -0.026 MC-10LP2 -0.016 -0.015 -0.015 -0.016 MC-10LP8 -0.018 -0.018 -0.019 -0.019 MC-10LP15 -0.021 -0.022 -0.022 -0.022 MC-20LP2 -0.013 -0.013 -0.014 -0.014 MC-20LP8 -0.015 -0.015 -0.015 -0.016 MC-20LP15 -0.016 -0.016 -0.016 -0.017 MC-30FA -0.021 -0.021 -0.021 -0.022

MC-5LP2-25FA -0.017 -0.017 -0.016 -0.016 MC-5LP8-25FA -0.017 -0.018 -0.018 -0.018 MC-5LP15-25FA -0.018 -0.019 -0.019 -0.019 MC-10LP2-20FA -0.011 -0.011 -0.011 -0.012 MC-10LP8-20FA -0.014 -0.015 -0.014 -0.015 MC-10LP15-20FA -0.016 -0.017 -0.016 -0.017 MC-20LP2-10FA -0.010 -0.010 -0.010 -0.011 MC-20LP8-10FA -0.011 -0.011 -0.011 -0.011 MC-20LP15-10FA -0.013 -0.013 -0.012 -0.013

ประวตผเขยน ชอ-นามสกล นายสรสทธ เพาะบญ วน เดอน ปเกด วนท 27 พฤษภาคม 2520 ทอย 18 หม 10 ต าบลศรษะกระบอ อ าเภอองครกษ จงหวดนครนายก

26120 ประวตการศกษา ปรญญาตร คณะวศวกรรมศาสตร สาขาวศวกรรมโยธา

มหาวทยาลยศรปทม เมอ พ.ศ. 2543 ปรญญาโท สาขารฐศาสตรมหาบณฑต

มหาวทยาลยรามค าแหง เมอ พ.ศ. 2559 ประสบการณท างาน 2548-2563 วศวกรโยธาช านาญการ องคการบรหารสวนจงหวดนครนายก เบอรโทรศพท 08-1996-3819 อเมล surasit2720@hotmail.com