การศึกษาก าลังอัดของคอนกรีตและความสามารถในการซึมผ่านน าของ...

การศกษาก าลงอดของคอนกรตและความสามารถในการซมผานน าของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝายก นน า

นายนธศ สภาร

โครงงานน เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต

การบรหารงานกอสรางและสาธารณปโภค สาขาวชาวศวกรรมโยธา ส านกวชาวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ปการศกษา 2557

การศกษาก าลงอดของคอนกรตและความสามารถในการซมผานน าของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝายก นน า

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร อนมตใหนบโครงงานฉบบนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญามหาบณทต

คณะกรรมการสอบโครงงาน

(รศ. ดร.ฉตรชย โชตษฐยางกร) ประธานกรรมการ (ศ. ดร.สขสนต หอพบลสข) กรรมการ (อาจารยทปรกษาโครงงาน) (รศ. ดร.วชรภม เบญจโอฬาร) กรรมการ (รศ. ร.อ. ดร.กนตธร ช านประศาสน) คณบดส านกวชาวศวกรรมศาสตร

ก

นธศ สภาร : การศกษาก าลงอดของคอนกรตและความสามารถในการซมผานน าของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝายก นน า (STRENGTH AND PERMEABILITY OF CONCRETE USING RECYCLED DAM CONCRETE AGGREGATE AS COARSE AGGREGATE) อาจารยทปรกษา : ศาสตราจารย ดร.สขสนต หอพบลสข งานวจยน มวตถประสงคเพอศกษาอทธพลของเถาลอยตอการพฒนาก าลงอดและการซม

ผานน าของคอนกรตทใชเศษคอนกรตจากฝายก นน าเปนมวลรวมหยาบ ตวแปรอทธพลในงานวจยน ไดแก อตราสวนการแทนทปนซเมนตดวยเถาลอย (F) รอยละ 10, 20, 30 และ 40 และปรมาณน าตอวสดประสาน (W/B) เทากบ 0.3 และ 0.5 ผลการศกษาพบวาคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลมคาก าลงต ากวาคอนกรตทใชหนธรรมเพยงเลกนอย เมออตราสวนน าตอวสดประสานมต า (เทากบ 0.3) และมคาต ากวารอยละ 15 เมอใชอตราสวนน าตอวสดประสานมคาสง (เทากบ 0.5) การแทนทปนซเมนตดวยเถาลอยสามารถชวยลดปรมาณปนซเมนตไดอยางมประสทธภาพ ส าหรบอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 ดงจะเหนไดจากก าลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมรไซเคลทอายบม 28 วน มคาใกลเคยงกน ส าหรบทกอตราสวนการแทนทปนซเมนตดวยเถาลอย คอนกรตทใชมวลรวมรไซเคลมคาสมประสทธการซมผานน าสงกวาคอนกรตทใชหนธรรมชาตส าหรบท ง W/B เทากบ 0.3 และ 0.5 เถาลอยไมไดเพมความทบน าใหกบคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคล เนองจากเถาลอยทใชในงานวจยน มขนาดอนภาคใหญกวาปนซเมนต งานวจยน แสดงใหเหนวาคอนกรตทกอตราสวนผสมมก าลงอดทสงกวา 240 กก/ซม2 (ก าลงอดทตองการส าหรบการสรางฝายกนน า) นนแสดงวามวลรวมหยาบรไซเคลและเถาลอยสามารถน ามาใชเปนมวลรวมและวสดแทนทปนซเมนตในคอนกรตส าหรบงานกอสรางฝายก นน าได ซงเปนประโยชนอยางมากในเชงวศวกรรม สงแวดลอม และเศรษฐศาสตร

สาขาวชา วศวกรรมโยธา ลายมอชอนกศกษา ____________________________ ปการศกษา 2557 ลายมอชออาจารยทปรกษา______________________ ลายมอชออาจารยทปรกษารวม___________________

ข

NITID SUPHAREE : STRENGTH AND PERMEABILITY OF CONCRETE

USING RECYCLED DAM CONCRETE AGGREGATE AS COARSE

AGGREGATE. ADVISOR : PROF. SUKSUN HORPIBULSUK, Ph.D., P. E.

This research aims to investigate the role of fly ash (FA) on the strength and

permeability of concretes using recycled dam concrete aggregate as coarse aggregate

(designated as RCA concrete). The influential factors studied are fly ash replacement

ratios of 10, 20, 30 and 40% and water to binder ratios (cement and fly ash) (W/B) of

0.3 and 0.5. Test results show that the RCA concrete has slightly lower strength than

the concrete using natural aggregate as coarse aggregate (NA concrete) when W/B is

low of 0.3. The strength of RCA concrete is 15% lower than that of the NA concrete

when W/B is high of 0.5. The FA replacement saves significantly the input of cement

for W/B = 0.3 as seen that the 28-day strengths of RCA concretes are essentially the

same for different FA replacement ratios. The FA replacement insignificantly

improves the permeability of the RCA concrete as the FA particles are larger than the

cement particles. The research output shows that strength of the RCA concretes

meets a typical strength requirement for a dam construction of higher than 240 ksc.

This implies that the recycled dam concrete aggregate and fly ash, which are waste

materials, can be used as coarse aggregate and replacement material respectively in

concrete for the dam construction, which is useful in term of engineering,

environmental and economical perspectives.

School of Civil Engineering Student’s signature

Academic Year 2014 Advisor’s signature

Co-Advisor’s signature

ค

กตตกรรมประกาศ

โครงงานการศกษาน สามารถส าเรจลลวงเสรจสมบรณไดดวยด ผวจยขอขอบพระคณ ศาสตราจารย ดร.สขสนต หอพบลสข และ ดร.รฐพล สมนา อาจารยทปรกษา ซงไดสละเวลาอนมคาใหค าปรกษา ค าสอน ขอช แนะแนวทาง ขอแนะน า และแกไขปญหาทผวจยสงสย ซงเปนประโยชนอยางยงตอการท าวทยานพนธในทกข นตอนในการท าวทยานพนธเลมน จนส าเรจลลวงไปดวยด ขอขอบคณคณะกรรมการการสอบทกทานซงไดเสยสละเวลาอนมคามาสอบวทยานพนธ และใหค าแนะน า และช แนะสงทเปนประโยชนใหผวจย ขอบคณสาขาวชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ท ใหใชสถานท หองปฏบตการทางวศวกรรมโยธา ในการท าวจยในคร งน และขอขอบคณเจาหนาทธรการ ของหลงสตรการบรหารงานกอสรางและสาธารณปโภค สาขาวชาวศวกรรโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ขอบคณสาขาวชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตรและสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลอสาน นครราชสมา ท เอ อเฟอสถานทในการท าวจย ณ หองปฏบตการทางวศวกรรมโยธา ในคร งน ขอกราบขอบพระคณบดาและมารดาของผวจยซงไดใหการอปการะเล ยงดผวจย และใหแนวทางในความคด รวมถงทนในการศกษาในคร งน สดทายน ผวจยขอขอบคณผทมสวนเกยวของกบงานวจยช นน ทกทาน ทไมไดเอยนามและหวงเปนอยางยงวาผลงานวจยน จะเสรมสรางความร และความเขาใจ ตลอดจนสงเสรมการน าวสดรไซเคลจากเศษคอนกรตฝายก นน า กลบมาใชใหเกดประโยชนอกคร ง ซงจะชวยลดมลภาวะโลกรอน ลดการส นเปลองพลงงาน และลดขยะคอนกรตซงถกท งตามแมน าล าคลองอยางไดรบประโยชน

นธศ สภาร

ง

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ก บทคดยอภาษาองกฤษ ข กตตกรรมประกาศ ค สารบญ ง สารบญตาราง ฉ สารบญรปภาพ ซ บทท

1 บทน า 1 1.1 ความส าคญของปญหา 1 1.2 วตถประสงค 1 1.3 ขอบเขตงานวจย 2 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 2

2 เอกสารและงานวจยทเกยวของ 3 2.1 คณสมบตของคอนกรต 3 2.2 ประเภทของมวลรวม 8 2.3 วสดปอซโซลาน 10 2.4 เถาลอย (Fly Ash) 11 2.5 มวลรวมจากเศษคอนกรต 14 2.6 งานวจยทผานมา 14

3 วธการด าเนนการวจย 17 3.1 วสดทใชในการทดสอบ 17 3.2 เครองมอทใชในการทดสอบ 17 3.3 การหาหาคณสมบตของมวลรวมทไดจากการยอยเศษคอนกรต 19 3.4 สญลกษณของอตราสวนผสมและสดสวนผสมคอนกรต 19 3.5 การท าตวอยางและการบม 21 3.6 กระบวนการทดสอบ 22 3.7 วธการทดสอบ 22

จ

4 ผลการทดสอบและวเคราะหผล 30 4.1 ลกษณะการกระจายตวของอนภาคของวสดประสาน 30 4.2 คณสมบตของมวลรวมทไดจากการยอยเศษคอนกรต 30 4.3 ก าลงอดของคอนกรต 33 4.4 การซมผานน าในคอนกรต 38

5 สรปผลการทดลอง และขอเสนอแนะ 43 5.1 สรปผลการทดลอง 43 5.2 ขอเสนอแนะ 44

เอกสารอางอง 45 ภาคผนวก ก ตารางและรปแสดงคณสมบตจ าเพาะของมวลรวมจากธรรมชาต มวลรวมหยาบทไดจากการการยอยเศษคอนกรตฝายก นน า ทใชในงานวจย 46 ภาคผนวก ข ตารางและรปแสดงแสดงผลการทดสอบก าลงอดของคอนกรต 57 ภาคผนวก ค ตารางและรปแสดงแสดงผลการซมผานน าในตวอยางคอนกรต 59 ประวตผเขยน 73

ฉ

สารบญตาราง ตารางท หนา 2.1 อทธพลของอายของซเมนตเพสตทมตอสมประสทธการซมผานน า (w/c Ratio = 0.51) 6 2.2 ระยะเวลาทตองการในการบมใหเน อคอนกรตมรพรนทไมตอเนองกน 7 2.3 ขอก าหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐาน ASTM C618 12 2.4 องคประกอบทางเคมของเถาลอยจากแหลงตางๆ 13 3.1 แสดงสญลกษณและจ านวนตวอยางทใชในการทดสอบ 19 3.2 อตราสวนผสมและสดสวนผสมคอนกรต 20 4.1 คณสมบตของมวลรวมทใชในการวจย 31 4.2 ก าลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 34 4.3 ก าลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.5 36 4.4 สมประสทธการซมผานน าในคอนกรตทอตราสวนของน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 39 4.5 สมประสทธการซมผานน าในคอนกรตทอตราสวนของน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 40 4.6 เปรยบเทยบราคาคอนกรตทผสมจากโรงงานเทยบกบสวนผสม 0.5F40 42 ก.1 ผลการทดสอบหาคาความถวงจาเพาะและการดดซมน าของทรายแมน า 47 ก.2 ผลการทดสอบหาคาคาความถวงจาเพาะและการดดซมน าของหนธรรมชาต 47 ก.3 ผลการทดสอบหาคาความถวงจาเพาะและการดดซมน าของหนรไซเคลทไดจาก การยอยเศษคอนกรตฝายก นน า 48 ก.4 การกระจายตวของมวลรวมละเอยดทไดจากทรายแมน า 48 ก.5 การกระจายตวของมวลรวมหยาบทไดจากหนธรรมชาต 49 ก.6 การกระจายตวของมวลรวมหยาบทไดจากเศษคอนกรตฝายก นน า 50 ก.7 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมละเอยดของทรายแมน า 51 ก.8 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากหนธรรมชาต 52 ก.9 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝายก นน า 52 ก.10 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากหนธรรมชาต 53 ก.11 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝายก นน า 53 ข.1 ก าลงตานทานแรงอดของคอนกรตทแตละอตราสวนของน าตอปนซเมนตเทากบ 0.3 58 ข.2 ก าลงตานทานแรงอดของคอนกรตทแตละอตราสวนของน าตอปนซเมนตเทากบ 0.5 58 ค.1 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.3N 60

ช

ค.2 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.3R 60 ค.3 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.3F10 61 ค.4 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.3F20 61 ค.5 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.3F30 62 ค.6 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.3F40 62 ค.7 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.5N 63 ค.8 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.5R 63 ค.9 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.5F10 64 ค.10 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.5F20 64 ค.11 ผลการทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.5F30 65 ค.12 การทดสอบหาความพรนในเน อคอนกรต 0.5F40 65 ค.13 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3N 66 ค.14 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3R 66 ค.15 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3F10 67 ค.16 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3F20 67 ค.17 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3F30 68 ค.18 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3F40 68 ค.19 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5N 69 ค.20 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5R 69 ค.21 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5F10 70 ค.22 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5F20 70 ค.23 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5F30 71 ค.24 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5F40 71

ซ

สารบญรปภาพ รปท หนา 2.1 อทธพลของ w/c Ratio ทมตอคาการซมผานของ (a) ซเมนตเพสตและ (b) คอนกรต 5 2.2 ความสมพนธระหวางอตราสวนน าตอซเมนตและปรมาตรของรพรนใน เน อซเมนตเพสต 5 3.1 เครองทดสอบก าลงอดคอนกรตแบบ Automatic ขนาด 5000 kN 18 3.2 เครองทดสอบการซมผานของน า 18 3.3 แบบหลอคอนกรตทรงลกบาศก กวาง 15 เซนตเมตร ยาว 15 เซนตเมตร สง 15 เซนตเมตร 21 3.4 อางแชตวอยางคอนกรต 22 3.5 กอนตวอยางทถกสกด 23 3.6 กอนตวอยางทถกน าแชไปแชในน า 23 3.7 การตมกอนตวอยางหลงจากชงน าหนกในขอท 2 24 3.8 กอนตวอยางทน าไปชงในน าเพอหาน าหนก 24 3.9 กอนตวอยางทถกน าไปเขาตอบ 25 3.10 การประกอบตดต งตวอยางทใชทดสอบ 26 3.11 เตมน าผานวาลว 26 3.12 หลอดวด (Transparent Tube) 27 3.13 ตอระบบแรงดนของชดทดสอบ 27 3.14 เกจวดแรงดน 28 3.15 ช นตวอยางทน าออกจากเซลลและทถกผาวดความลก 28 4.1 กระจายตวของอนภาคของวสดประสาน 30 4.2 มวลรวมละเอยด (ทรายแมน า) 31 4.3 มวลรวมหยาบธรรมชาต (หนธรรมชาต) 32 4.4 มวลรวมหยาบรไซเคล (หนรไซเคล) 32 4.5 การกระจายตวของมวลรวมระเอยด 32 4.6 การกระจายตวของมวลรวมหยาบท ง 2 ชนด 33 4.7 รอยละก าลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 35 4.8 รอยละก าลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 36

ฌ

4.9 การวบตของกอนตวอยาง (0.3N) ทน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 38 4.10 การวบตของกอนตวอยาง (0.3N) ทน าตอวสดประสานเทากบ 0.5 38 4.11 แผนภมแสดงความสมพนธของสมประสทธการซมผานน าในคอนกรตของ อตราสวนน าตอวสดประสาน 0.3 40 4.12 แผนภมแสดงความสมพนธของสมประสทธการซมผานน าในคอนกรตของ อตราสวนน าตอวสดประสาน 0.5 41 ก.1 การกระจายตวของมวลรวมละเอยดจากทรายแมน า 49 ก.2 การกระจายตวของหนธรรมชาต 50 ก.3 การกระจายตวของเศษคอนกรตทไดจากฝายก นน า 51 ค.1 การวดคาความลกทซมเขาเน อคอนกรตท w/c = 0.3 72 ค.2 การวดคาความลกทซมเขาเน อคอนกรตท w/c = 0.5 72

1

บทท 1 บทน ำ

1.1 ควำมส ำคญของปญหำ ฝายกนนาคอนกรตมอยในทกพนททวประเทศไทย เพอใชในการชะลอและกกเกบนาไวใชในการเกษตร อทกภยทเกดขนบอยครงและรนแรงขนทกป สงผลใหฝายกนนาเกดการชารดเสยหายจนไมสามารถซอมแซมได จาเปนตองถกทบทงและกอสรางขนใหมเพอทดแทนฝายเดม การรอถอนฝายคอนกรตทาใหเกดเศษคอนกรตซงเปนสงไรมลคาและตองขนยายออกจากพนทกอสราง เพอไมใหสงผลกระทบตอสงแวดลอม จงสงผลใหสนเปลองคาใชจายในการขนยาย Somna et al. (2012) และชตพงศ เออฐตาภรณ (2556) ไดแสดงใหเหนวา เศษคอนกรตสามารถนากลบมาใชเปนวสดมวลรวมหยาบในงานคอนกรตได แตมอรตารเกาทตดอยกบเนอมวลรวมหยาบรไซเคล จะทาใหคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลในสวนผสมมหนวยนาหนกตากวา ความดดซมของนาสงกวา และความพรนสงกวาคอนกรตทใชมวลรวมหยาบธรรมชาต นอกจากนยงสงผลใหกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลมคาตากวาคอนกรตทใชมวลรวมหยาบธรรมชาต งานวจยในอดตแสดงใหเหนวาเถาลอย (Fly Ash) สามารถนามาใชปรบปรงคณสมบตดานกาลงอดและการซมผานของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลได เนองจากเถาลอยเปนวสดปอซโซลาน ซงสามารถทาปฏกรยากบแคลเซยมไฮดรอกไซดซงเปนผลผลตทไดจากไฮเดรชน และกอไดสารเชอมประสาน เพอใหไดประโยชนสงสดทงทางดานวศวกรรมและดานสงแวดลอม งานวจยนจงมวตถ ประสงคทจะศกษาคณสมบตดานกาลงอดและการซมผานนาของคอนกรตทใช มวลรวมยาบรไซเคลจากเศษคอนกรตทไดจากการรอฝายกนนาผสมกบเถาลอย (Fly Ash) 1.2 วตถประสงค

1.2.1 เพอศกษากาลงอดและการซมผานนาของคอนกรตทใชเศษคอนกรตทไดจากการรอฝายกนนาเปนมวลรวมหยาบ

1.2.2 เพอศกษากาลงอดและการซมผานของคอนกรตทใชเศษคอนกรตทไดจากการรอฝายกนนาและใชเถาลอย (Fly Ash)

1.2.3 เพอนาเสนอประสทธภาพของการใชเถาลอย (Fly Ash) ตอคากาลงอดและคาการซมผานของคอนกรตคอนกรตทใชมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตทไดจากการรอฝายกนนา

2

1.3 ขอบเขตงำนวจย ขอบเขตของงานวจยมดงน 1.3.1 ใชปนซเมนตทใชปอรตแลนดประเภทท 1 1.3.2 ใชมวลรวมหยาบธรรมชาต และมวลรวมหยาบรไซเคลทไดจากเศษคอนกรตจาก

การรอถอนฝายกนนา โดยกาลงอดของคอนกรตทใชในการสรางฝายกนนาถกออกแบบกาลงอดทอาย 28 วน ไวเทากบ 240 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร (ตวอยางคอนกรตทรงลกบาศก) นาเศษคอนกรตจากการรอถอนฝายกนนามายอยโดยการทบ จากนนทาการรอนเพอเลอกขนาดมวลรวมหยาบทคางบนตะแกงเบอร 4 (ขนาดชองเปด 4.75 มม.) และขนาดโตสดไมเกน ¾ นว มาใชในงานวจย

1.3.3 สวนผสมคอนกรตในงานวจยน ไดออกแบบสวนผสมโดยใชอตราสวนนาตอวสดประสาน (ปนซเมนตและเถาลอย) เทากบ 0.3 และ 0.5 มวลรวมทใชม 2 ประเภท ไดแก หนธรรมชาต แลมวลรวมรไซเคล อตราสวนเถาลอยแทนทปนซเมนตเทากบรอยละ 10, 20, 30 และ 40 โดยนาหนกวสดประสาน

1.3.4 ทดสอบกาลงอด และคาสมประสทธการซมผานของนาทดสอบทอายบม 28 วน

1.4 ประโยชนทคำดวำจะไดรบ

1.4.1 ไดทราบถงอทธพลของตวอยางตอการพฒนากาลงอดและการซมของนาผานคอนกรตทใชมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตจากการรอถอนฝายกนนาทงทผสมและไมผสมเถาลอย

1.4.2 ชวยลดการใชทรพยากรธรรมชาต และสงเสรมการใชเศษคอนกรตจากการรอถอนฝายกนนาและเถาลอยในงานวศวกรรม ซงเปนการลดปรมาณขยะและมลภาวะ

3

บทท 2 เอกสำรและงำนวจยทเกยวของ

2.1 คณสมบตของคอนกรต

คอนกรตสามารถแบงออกไดเปน 2 สภาวะคอสภาวะทเปนของเหลวหรอคอนกรตสด (Fresh State) และสภาวะทแขงตวแลว (Hardened State) ซงแตละสภาวะมคณสมบตดงน

คณสมบตของคอนกรตสด (Fresh State) คณสมบตทสาคญและมผลตอการใชงานมากทสดในสภาวะนคอความสามารถในการทางาน (Workability) ซงหมายถงการทคอนกรตสดสามารถไหลเขาแบบหลอไดด ทาใหแนนตวไดงายโดยใชกาลงงานนอยและคอนกรตทหลอไดปราศจากรโพรงตางๆ ความสามารถในการทางานขนอยกบปรมาณนาทใชผสมคอนกรตซงอยในเทอมของอตราสวนนาตอซเมนต กลาวคอถาใชนามากเกนพอคอนกรตจะเหลวและเทลงในแบบหลองายกจรงแตกาลงความแขงแรงของคอนกรตจะลดลงเนองจากเนอของคอนกรตทแขงตวแลวจะมรโพรงหรอพรนมาก ควรใชปรมาณนาใหนอยทสดเทาทจะทาได เพอใหเกดความสามารถในการทางานในขนด สาหรบรปรางและขนาดคละของวสดผสม ถาใชวสดผสมทมลกษณะเปนกอนกลมจะทาใหไดความสามารถในการทางานดกวาวสดผสมทมรปรางเปนเหลยมเปนมม วสดผสมทมความลดหลนของขนาดคละอยในพกดตองการปรมาณนานอย ทาใหไดคอนกรตท มเนอแนนสมาเสมอมคณภาพดและทางานงาย สวนปรมาณซเมนตและชนดของซเมนต ปรมาณซเมนตมผลมาจากอตราสวนระหวางนาตอซเมนต ถาใชซเมนตทละเอยดจะมผลทาใหไดคอนกรตทเทเขาแบบไดงายกวา ปรมาณสารกระจายกกฟองอากาศถาใชในปรมาณทพอเหมาะคอนกรตจ ะมความสามารถเทไดงายแตถาใชมากเกนไปจะทาใหกาลงของคอนกรตลดลงอกทงความคงทนกมไดเพมขนสารผสมเพมสารเคมผสมเพมชนดประเภทลดนาและยดเวลาการกอตวเชนพวกไฮเดรตไลม (Hydrated Lime), เบนโทไนท (Bentonite) และเถาลอย (Fly Ash) จะชวยใหคอนกรตมความสามารถเทไดดขนชวยขจดการเยมทผวหนาของคอนกรตเวลาและอณหภมถาทงคอนกรตทเพงผสมเสรจใหมๆไวนานเกนกวา 15 นาทคอนกรตจะมความสามารถเทไดตาลงหรออาจแขงตวไปเลยหากใชอตราสวนของนาตอซเมนตนอยเกนไปการเทคอนกรตในวนทอากาศรอนหรออณหภมสงควรเพมปรมาณนาทใชผสมคอนกรตใหมากขนเลกนอยเพอปองกนการระเหยของนาและรกษาความสามารถเทไดของคอนกรตใหคงท

คอนกรตทแขงตวแลว (Hardened State) ตองมกาลงรบแรงตามตองการ, มเนอแนนและทนทานตอลมฟาอากาศการกดกรอนและตวทาลายอนๆตองไมเปลยนแปลงปรมาตรหรอหดตวมากเกนไปเมอถกความรอน-เยนหรอเปยก-แหงสลบกนในบางครงตองการใหคอนกรตทนทานตอ

4

สารเคมหรอตองการใหมนาหนกเบามผวเรยบเปนพเศษหรอใหผวมรพรน กาลงตานทานแรงอดหรอ

กาลงรบแรงอด (Compressive Strength) กาลงตานทานแรงอดของคอนกรตเปนคณสมบตทสาคญของคอนกรตเปนตวบอกใหทราบคณสมบตอนๆไดเปนอยางดเพราะคากาลงตานทานหรอการรบแรงแบบอนๆเปนสดสวนกาลงตานทานแรงอดและดวยเหตทคอนกรตมกาลงตานทานแรงอดมากกวากาลงตานทานแรงดงหลายเทาดงนนในการออกแบบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกจงออกแบบโดยพจารณาใหคอนกรตรบเฉพาะแรงอดเพยงอยางเดยวสวนกาลงรบแรงดงทเกดขนใหเหลกเสรมซงหลออยในเนอคอนกรตทาหนาทตานทานกาลงอดของคอนกรตจะขนอยกบอตราสวนระหวางนาตอวสดประสาน (w/c Ratio ) ของคอนกรตเปนหลกโดยคา w/c Ratio จะแปรผกผนกบกาลงตานทานแรงอดของคอนกรต กาลงตานทานแรงดงหรอกาลงรบแรงดง (Tensile Strength) แมวาการออกแบบอาคารคอนกรตเสรมเหลกจะสมมตใหคอนกรตรบแรงดงไมได เลยทงนเนองจากความตานทานของคอนกรตในดานรบแรงดงมค าตามากประมาณ 10% ของกาลงอดประลยอกทงยงมคณสมบตทเปราะดวยแตคาความตานทานแรงดงของคอนกรตจะใชชวยในการพจารณาเกยวกบการแตกราวของคอนกรตอนเนองมาจากอณหภมการหดตวหรอการอดแรงในงานคอนกรตเสรมเหลกอดแรง Kosmatka, S. H. (c1995) และคณะ กลาววาการหาคารบแรงดงของคอนกรตสามารถทาไดอยางคราวๆหากทราบคากาลงรบแรงอดโดยกาลงดงจะมคาประมาณ 0.4 – 0.7 เทาของรากทสองของกาลงรบแรงอด กาลงตานทานตอแรงดดหรอกาลงรบแรงดด (Flexural Strength) ในงานกอสรางพนถนนหรอสนามบนกาลงตานทานของคอนกรตมกถกกาหนดใหทดสอบหาความตานทานตอแรงดดจากคานตวอยางมาตรฐานททาจากคอนกรตลวนโดยกาหนดอยในรปของโมดลสการแตกหก (Modulus of Rupture) ซงเปนคาแรงดง (หรอแรงอด) ท ส งท ส ด ณ จ ด ท เก ด ก ารแ ต ก ห ก ค าน วณ ไ ด จาก ส ต ร f = Mc/I Mindess et al., (2 00 2 ) ความสามารถในการซมผานของคอนกรต (Permeability of Concrete) ตวแปรทมความสาคญทสดตอความคงทนของคอนกรตคอ w/c Ratio โดยทหากคอนกรตมคา w/c Ratio ลดลงคอนกรตจะมความแนนตวมากขนหรอทบนาดงแสดงในรปท 2.1

5

รปท 2.1 อทธพลของ w/c Ratio ทมตอคาการซมผานของ (a) ซเมนตเพสตและ (b) คอนกรต

Mindess et al.,(c2002) กลาววากลไกการซมผานของคอนกรตคอการซมของสารผานรพรนหรอรอยราวในเนอซเมนตเพสตโดยปกตในเนอซเมนตเพสตจะมรพรน 2 ประเภทเปนหลกคอรพรนขนาดใหญทเรยกวาชองวางคารปลาร (Capillary Pore) และรพรนขนาดเลกทเรยกวาชองวางในเจล (Gel Pore) การซมผานจะเกดโดยการซมผานรพรนขนาดใหญในเนอซเมนตเพสตเปนหลกมากกวาการซมผานรพรนขนาดเลกซงรพรนขนาดใหญจะเกดขนมากหรอนอยนนจะแปรผนตามคา w/c Ratio ดงแสดงในรปท 2.2 ซงจะเหนไดวารพรนขนาดใหญจะมากขนอยางเหนไดชดทคา w/c Ratio มากกวา 0.42 นอกจากนนคา w/c Ratio ทลดลงและทาใหคอนกรตมกาลงอดสงขนยงมผลทตามมาคอทาใหความสามารถในการตานทานรอยราวทอาจเกดขนภายในเนอคอนกรตสงขนดวยจงเปนผลดตอความคงทนของคอนกรตเชนกน

รปท 2.2 ความสมพนธระหวางอตราสวนนาตอซเมนตและปรมาตรของรพรนในเนอซเมนตเพสต

จากทไดกลาวมาความพรนในเนอคอนกรตจะเกดขนในสวนของซเมนตเพสตดงนนความ สามารถในการซมผานของคอนกรตจงขนอยกบคณสมบตของซเมนตเพสตเปนสาคญอยางไรกดการซมผานยงอาจเกดไดมากขนหากบรเวณผวสมผสระหวางซเมนตเพสตกบมวลรวมในเนอคอนกรตเกดรอยราวขนในการกอสรางสวนใหญจะพจารณาถงการซมผานของนาเปนหลกซงมผลกระทบตอความคงทนของโครงสรางโดยเฉพาะโครงสรางคอนกรตทตองใชในการเกบนาเปน

6

ตนเมอกลาวถงคณ สมบตดานน ในวงการกอสรางมกจะกลาวถงในรปของความทบน า(Watertighness)

ซ งมความหม ายเชน เดยวกบ ความ สาม ารถในการต านท านการซม ผานของน า (Impermeability) การหาคาความสามารถในการตานทานการซมผานของนาสามารถหาไดโดยคานวณจากกฎของ Dary ’s law ดงสมการท (2.1)

V = Kp (h/x) (2.1) โดย V = อตราการไหลของนา h = แรงดนนา (Hydraulic Pressure) x = ความหนาของตวอยางทนาไหลผาน Kp = สมประสทธการซมผานของนา

โดยคา Kp มคาไมคงทแตจะขนอยกบ w/c Ratio และอายของซเมนตเพสตดงแสดงในรปท 2.3 และโดยทวไปการซมผานของสารจาพวกกาซจะซมผานเขาไปในเนอคอนกรตไดดกวานาประมาณ 10 ถง 100 เทา ตารางท 2.1 อทธพลของอายของซเมนตเพสตทมตอสมประสทธการซมผานนา (w/c Ratio = 0.51)

Effect of Age Cement Paste on Its Permeability Coefficient w/c 0.51

Age (day) Kp (m/s) Independent of w/c

Fresh paste 1 3 4 7

14 28

100 240

(maximum hydration)

10-5

10-8

10-9

10-10

10-11

10-12

10-13

Capillary pores interconnected

10-16 10-18

Capillary pores discontinuous

7

สมประสทธการซมผานของนาของซเมนตเพสตทเกดโดยปฏกรยาไฮเดรชนทสมบรณนนปกตมคาตามากถงแมวาจะมความพรนมากกตามทงนเนองจากการทาปฏกรยาทสมบรณจะทาใหเกดแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (Calcium Silicate Hydrate ; C-S-H) ซงจะเขาไปอดรพรนในเนอซเมนตเพสตใหรพรนทมอยไมตอเนองกนดงนนภายใตเงอนไขทมการบมอยางตอเนองอายของคอนกรตจงเปนตวแปรสาคญตอความสามารถในการซมผานคอยงคอนกรตทมอายมากจะยงมจานวนรพรนทไมตอเนองมากขนจงสงผลใหคอนกรตมความทบนามากขนไดดงแสดงในตารางท 2.4 ตารางท 2.2 ระยะเวลาทตองการในการบมเพอใหเนอคอนกรตมรพรนทไมตอเนองกน

Curing Time Required to Produce a Discontinuous System of Capillaries (Assuming Continuous Moist Curing)

w/c Ratio Curing Time (day) 0.40 0.45 0.50 0.60 0.70

> 0.70

3 7

28 180 (6 months) 365 (1 year) Not possible

เมอกลาวถงความสามารถในการซมผานการผสมสารจาพวกสารกระจายกกฟองอากาศ (Air-Entraining Admixture) กมผลตอคณสมบตนเชนกนกลาวคอปรมาณฟองอากาศจะเพมขนจะสงผลทาใหคอนกรตมความพรนมากขนซงเปนผลเสยตอคณสมบตนในทางตรงกนขามการผสมสารจาพวกนมสวนชวยใหคอนกรตมการเยมและการแยกตวนอยลงรวมทงความตองการนาในสวนผสมกนอยลงดวยซงลวนเปนผลดตอคณสมบตในดานนดงนนหากพจารณาผลทงหมดพบวาการใสสารจาพวกนมสวนชวยปรบปรงคณสมบตในดานนโดยทาใหคอนกกรตมความสามารถในการตานทานการซมผานไดดขน การผสมสารผสมเพมจาพวกแรธาต (Mineral Admixture) เชนซลกาฟมกมสวนชวยใหคอนกรตมคณสมบตในดานการตานทานการซมผานทดขนเชนกนโดยสารผสมเพมชนดนเปนวสดผงละเอยดไดจากกระบวนการผลตโลหะซลกอนหรอเฟอรโรซลกอนอลลอยส (Ferro-Silicon Alloy) เปนผงมความละเอยดสงมาก (ขนาดเลกกวาผงปนซเมนตประมาณ 70 - 100 เทา) ประกอบดวยออกไซดของธาตซลกอนกวา 90% ราคาแพงมากทาปฏกรยาเรวมากให

8

คอนกรตกาลงสงลดการเยมและการแยกตวใหความทบนาสงเนองจากมอนภาคทเลกจงสามารถอดชองวางขนาดเลกในเนอคอนกรตไดรวมทงดวยคณสมบตทเปนสารปอซโซลานจงสามารถทาปฏกรยากบแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)

2) ซงเปนผลลพธของปฏกรยาไฮเดรชนและให C-S-H

ซงเปนสารทใหกาลงรวมทงยงเปนตวอดชองวางระหวางรพรนในเนอคอนกรตดงทไดกลาวมาแลวแตขอดอยของการใชซลกาฟมคอความสามารถในการทางานไมดนกดงนนจงตองใชรวมก บสารลดนาอยางมาก (Superplasticizer) ในการทาคอนกรตคณภาพสง (High Performance Concrete) สารชนดนมทงชนดเปนผงและชนดของเหลวซงไดจากการผสมรวมกบนาในอตราสวน 50:50 อตราการใชประมาณ 10% โดยนาหนกของปนซเมนต คณสมบตทกลาวมาเปนคณสมบตพนฐานของคอนกรตนอกจากนยงมคณสมบตของคอนกรตทแขงตวแลวดานอนๆอกเชนกาลงตานทานแรงเฉอน (Shear Strength), โมดลสยดหยนของคอนกรต (Modulus of Elasticity), การลาของคอนกรต (Creep), การเปลยนแปลงปรมาตร, การนาความรอน,หนวยนาหนกและความคงทนเปนตนซงในหวขอถดไปจะขอกลาวถงเรองความคงทน (Durability) ของคอนกรตซงเปนคณสมบตทสาคญมากของคอนกรตอยางละเอยด 2.2 ประเภทของมวลรวม

มวลรวมหรอวสดผสม (Aggregate) คอวสดเฉอย อนไดแก หน ทราย กรวด มวลรวมเปน สวนผสมทสาคญของคอนกรตเนองจากมปรมาตรรอยละ70–80ของปรมาณของสวนผสมทงหมด ดงนนคณภาพของมวลรวม จงมผลอยางมากตอคณสบตของคอนกรตและจาเปนอยางยงทจะตองใหความสนใจในเรองนอยางมากในอดตมวลรวมถกคดวา เปนเพยงวสดเฉอยทใชเปนตวแทรกประสานโดยกระจายอยทวซเมนตเพสตเทานนในปจจบนพบวามวลรวมยงทาหนาทอนทสาคญอกประการแรกเนองจาก มวลรวมเปนสวนผสมของคอนกรตทมราคาถกกวาปนซเมนต ดงน นในสวนผสมของคอนกรตจง ควรใชปรมาณมวลรวมใหพอเหมาะเพอทจะใชปรมาณปนซเมนตลดลงประการตอมาคณสมบตของมวลรวมจะชวยใหคอนกรตมความคงทน (Durability) และปรมาตรไมเปลยนแปลงมาก (Volume Stability) รวมทง มวลรวมยงทาหนาทตานทานนาหนกทเกดลงบนคอนกรตดวยกาลงและคณสมบตทางกายภาพอกหลายประการของมวลรวมมผลตอคณสมบตของคอนกรต ทงในสภาพทเปนคอนกรตเหลวและคอนกรตแขงตวแลวดงนนการเลอกใชมวลรวมทเหมาะสมไมเพยงแตเปนการประหยด แตยงคงชวยใหคอนกรตมคณภาพดขนดวย มวลรวมทดทจะสงให คอนกรตมความทนทานสง ควรมคณสมบตพนฐานทดดงน คอ ตองมความคงทนไมทาปฏกรยากบสวนประกอบในปนซเมนตซงอาจกอใหเกดผลเสยตอเสถยรภาพทางปรมาตรของคอนกรต และมวลรวมตองไมมสงเจอปนสารทมผลเสยตอกาลงและความคงตวของซเมนตเพสต

9

คณสมบต ของคอนกรตสดและคอนกรตทแขง ตวแลวขนอยกบขบวนการยอยแปรสภาพของมวลรวม

2.2.1 ประเภทของมวลรวม มวลรวมสามารถแบงตามแหลงกาเนดออกเปน 2 กลม คอ ก. มวลรวมทเกดจากธรรมชาต (Natural Mineral Aggregate) เกดจากขบวนการกดกรอน

และเสยดสตามธรรมชาต ข. มวลรวมทมนษยทาขน (Artificial Aggregate) เชน มวลรวมเบาบางประเภทท ได จาก

การเผาดน เปนตน ถาแบงมวลรวมตามความหนาแนนหรอหนวยนาหนก จะแบงได 3 กลมคอ ก. มวลรวมเบา (Lightweight Aggregate) มความหนาแนนตงแต 300 – 1,100 กก./ลบ.ม. ข. มวลรวมปกต (Normal Weight Aggregate) มความหนาแนนตงแต 2,400 – 3000 กก./

ลบ.ม. ค. มวลรวมหนก (HeavyweightAggregate)มความหนาแนนมากกวา 4,000กก./ลบ.ม.

หรอ ถาแบงมวลรวมตามขนาดเราสามารถแบงไดเปน 2 กลมกลมแรกคอ มวลรวมหยาบ (Coarse Aggregate) ไดแก หนกรวดทมขนาดตงแต 4.5 มม. ขนไป หรอคางอยบนตะแกรงมาตรฐานเบอร 4 กลมทสอง คอ มวลรวมละเอยด (Fine Aggregate) ไดแก ทรายทมขนาดเลกกวา 4.5 มม. หรอ สามารถผานตะแกรงมาตรฐานเบอร 4 แต ตองไมเลกกวา 0.07 มม. หรอ ผานตะแกรงมาตรฐานเบอร 200 สวนทมขนาดเลกกวามวลรวมละเอยดซงมอยจานวนนอยมากในสวนผสมคอนกรต สามารถแบงไดเปน Silt (ขนาดประมาณ 0.07 มม.)และดนเหนยว(ขนาดอยชวง0.00–0.06 มม.)

2.2.2 การเกบรกษามวลรวม ระหวางการขนยายและกองเกบมวลรวมไวรอการใชงานหรอขนยายตอไปอาจเกดผลเสย

คอการแยกแยะของมวลรวมขนาดตางๆกนและการแตกหกของมวลรวมการแยกแยะ เกดขนจากการเคลอนตวของมวลรวมในระนาบเอยง มวลรวมขนาดใหญทหนกกวา มกไหลลงไป รวมกนใกลเชงระนาบเอยง สวนมวลรวมขนาดเลกกวาคงตดคางอยตอนบนของระนาบเอยง นอกจากนควรระมดระวงการเทมวลรวมเมอมลมแรง เพราะลมสามารถพด พามวลรวมขนาดเลก ไปไดไกลกวาขนาดใหญกวาวธการปองกนทดกโดยการแยกเกบมวล

10

2.3 วสดปอซโซลำน วสดปอซโซลาน(pozzolanicmaterials) คอวสดทมองคประกอบหลกเปน ซลกอน ออก

ไซด (OiS2) อลมเนยมออกไซด (lA2O3) และ/หรอ เฟอรรกออกไซด 2O3) รวมปรมาณไมตา

กวา รอยละ 50 โดยนาหนกของวสดนนอาจจะมคณสมบตในการเชอมประสานหรอไมกได แตตองสามารถทาปฏกรยาทางเคมกบแคลเซยมไฮดรอกไซด แลวเกดเปนสารประกอบของ แคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) ปอซโซลานมสองชนด คอ ชนดทเกดขนเองตามธรรมชาต (natural pozzolan) และปอซโซลานดดแปลง (modify pozzolan) มรายละเอยดดงน

2.3.1 ปอซโซลานทเกดขนเองตามธรรมชาต ปอซโซลานทเกดขนเองตามธรรมชาต (natural pozzolan) ไดแก หนดนดาน (selAhs) เศษ

หนภเขาไฟ (Tuff) เถาภเขาไฟ (volcanic ash) หนภมไซท หนโอเพลเหลอง pumisite (opaline) หนชน (shale) หนเชรต (tehhc) หนปน (limestone) ปอซโซลานท เกดขนเองตามธรรมชาต เมอตองการนาไปใชงานจะตองนามาบดกอน

2.3.2 ปอซโซลานดดแปลง (modify pozzolan) ปอซโซลานดดแปลงเกดจากขบวนการ ผลตในโรงงานอตสาหกรรมซงเปนผลพลอยได

(By Products) หรอเกดจากการตงใจทจะนาปอซโซลานทเกดขนเองมาปรบปรงคณภาพ โดยผานขบวนการผลตทซบซอนขนซงโดยมากจะเปนขบวนการเผาไหม ปจจบนปอซโซลาน ดดแปลงทพบไดแก เถาลอย (fly ash) ไดจากการเผาเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟา ซลกาฟม (silica fume) จะไดมาจากการผลตโลหะอลลอยดและตะกรนเตาถลงเหลก(slag) ไดจากการถลงเหลก เปนตน

ปฏกรยาปอซโซลานของวสดปอซโซลาน วสดปอซโซลานอาจมคณสมบตในการเชอมประสานหรอไมกไดแตตองทาปฏกรยาทางเคมกบแคลเซยมไฮดรอกไซด (Hl(SC)2) แลวเกดเปน

สารประกอบของ แคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH)และ/หรอ แคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH) กลาวคอ เมอ ปนซเมนตทาปฏกรยากบนาจะเกดปฏกรยาไฮเดรชน ซงจะไดผลตภณฑเปนสารประกอบ แคลเซยมไฮดรอกไซด ซงแคลเซยมไฮดรอกไซดนเองททาปฏกรยากบซลคอนไดออกไซด OiS)2) และอลมเนยมออกไซด lA)2O3) ในวสดปอซโซลาน เกดเปนสารประกอบทเรยกวา

แคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (CAH) ตามลาดบ ซงสารประกอบ ทไดทงสองนมคณสมบตในการเชอมประสานปฏกรยาทเกดขนนเรยกวาปฏกรยาปอซโซลาน (pozzolanicreaction)สรปเปนสมการทางเคมได ดงสมการท 2.2 ถง 2.3 ในกรณทวสดปอซโซลานมสวนประกอบหลกทางเคมเปนซลคอนไดออกไซด (OiS2) ปฏกรยาปอซโซลานสามารถเขยน

เปนสมการไดดงน

11

3CaOH2 +2SiO2 3CaO.2SiO2.3H2O หรอ (CSH) (2.2)

ในกรณทวสดปอซโซลานมสวนประกอบหลกทางเคมเปนอลมเนยมออกไซด lA)2O3) ปฏกรยา

ปอซโซลานสามารถเขยนเปนสมการไดดงน

3CaOH2+2Al2O3 3CaO.2Al2O3.3H2Oหรอ(CAH) (2.3)

2.4 เถำลอย (Fly Ash) เถาถานหนหรอเถาลอย (fly ash หรอpulverized) จดเปนสารผสมเพมในปนซเมนต

จาพวกสารปอซโซลานสงเคราะหหรอปอซโซลานดดแปลงประเภทหนงเปนผลพลอยได (by-product) จากการเผาถานหนเพอเปนพลงงานในการผลตกระแสไฟฟาถานหนทบดจะถกเผาเพอเอาพลงงานความรอนเถาถานหนทมนาดคอนขางใหญจะตกลงกนเตาจงเรยกวาเถากนเตา (bottom ash) สวนเถาถานหนทขนาดเลกกวา 1 ไมครอนจนถงประมาณ 200 ไมครอนจะลอยไปกบอากาศรอนจงเรยกวาเถาลอยเถาลอยจะถกดกจบฝ น (electrostatic precipitation) เพอไมใหออกไปกบอากาศรอนเนองจากจะเปนมลภาวะตอพนทโดยรอบบรเวณโรงไฟฟา

2.4.1 ชนดของเถาลอยมาตรฐานASTM C618 แบงเถาลอยออกเปน 2 ชนดไดแก ก. เถาลอยชนด F (Class F) เปนเถาลอยทไดจากการเผาถานหนแอนทราไซต และบทมนสมปรมาณผลรวมของซลกา

(silica : SiO2) และอลมนา (alumina : Al2O3) และเฟอรรคออกไซด 2O3) มาก

กวา รอยละ70 และมคณสมบตอนตามทระบในมาตรฐาน ASTM C618 ดงตารางท 2.3 โดยทวไปเถาลอยชนดF มปรมาณแคลเซยมออกไซด (calcium oxide : CaO) ตาดงนนจงมชอเรยกอกชอหนงวา เถาลอยแคลเซยมตาสาหรบ SiO2 มาจากแรดนเหนยวและควอรตซ ถานหนแอนทราไซต

และบทมนสมแรดนเหนยวสงจงใหเถาลอยทม SiO2 สง

ข. เถาลอยชนด C (Class C) เปนเถาลอยทไดจากการเผาถานหนลกไนต และซบบทมนสเปนสวนใหญ มปรมาณของSiO2+Al2O3+Fe2O3 มากกวารอยละ50 ปรมาณ CaO สงและมคณสมบต อนตามท ระบใน

มาตรฐาน ASTMC618 ดงตารางท 2.1 เถาลอยชนดนเรยกอกอยางหนงวาเถาลอยแคลเซยม สงสาหรบ Al2O3 มาจากแรดนเหนยวโดยทลกไนตประกอบไปดวยดนเหนยวทม Al2O3 ตาทาใหเถา

ลอยชนด C นอกจากม SiO2 ตาแลวยงม Al2O3ตาดวย

12

ตารางท 2.3 ขอกาหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐานASTM C618

ขอก ำหนดทำงเคม ชนด

F C ผลรวมของปรมาณซลกาออกไซด อลมนาออกไซด และไอออนออกไซด(SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) อยางตา,รอยละ

ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) อยางสง รอยละ

ปรมาณความชนสงสด , รอยละ การสญเสยนาหนกเนองจากการเผา(LOI) อยางสง,รอยละ ปรมาณอลคาไล สงสดเมอเทยบเทาNa2O, รอยละ

70 5 3 6

1.5

50 5 3 6

1.5

นอกจากจะแบงแยกชนดของเถาถานออกเปน 2 ชนดดงกลาวมายงสามารถพจารณาจาก

ความแตกตางของสวนประกอบและคณสมบตในดานความเปนซเมนต (cementitious) และความ เปนปอซโซลาน (pozzolan) ไดดวยเนองจากเถาลอย Class C โดยทวไปจะมคณสมบตการเปนซเมนตเพมขนจากคณสมบตปอซโซลานเพราะเถาถานหน Class C มกจะมแคลเซยมออกไซด(CaO) สงกวารอยละ10 สวน Class F มแคลเซยมออกไซดตากวารอยละ10 ดงนนการนาเถาถานหนมาใชในงานคอนกรตธรรมดาทวไป ACI 226 (1987) ไดแนะนาวาควรใชเถาถานหน Class F ในปรมาณรอยละ15 ถง25 โดยนาหนกของปนซเมนต และสามารถเพมเปนรอยละ15 ถง35 ไดในกรณทใชเถาถานหน Class C เนองจากพบวาเถาถานหน Class C จะมลกษณะความเปนซเมนตมากกวา เพราะมปรมาณแคลเซยมออกไซด สงกวาเถาถาน Class F

มาตรฐานผลตภณฑ (มอก.) กาหนดรายละเอยดเกยวกบเถาลอยถานหนใชเปนวสดผสมเพมหรอใชแทนปนซเมนตบางสวนในคอนกรตทใชปนซเมนตปอรตแลนดเปนวสดประสานหลกโดยแบงชนคณภาพและชนดตามคณลกษณะทางเคมไดเปน 3 ชนคณภาพดงตารางท 2.4

13

ตารางท 2.4 องคประกอบทางเคมของเถาลอยจากแหลงตางๆ

ตวอยำงเถำลอย องคประกอบทำงเคม

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O LOI

แมเมาะ

ระยอง

กาญจนบร

ราชบร

ปราจนบร

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

13.62

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

2.4.2 องคประกอบทางเคมของเถาลอย องคประกอบทางเคมของเถาลอยขนอยกบองคประกอบทางเคมของถานหน แตโดยทวไป

องคประกอบทางเคมของเถาลอยจะคลายกบปนซเมนตปอรตแลนด คอประกอบดวยซลกาออกไซด 2) อลมนาออกไซด (Al2O3) ไอออนออกไซด (Fe2O3) แคลเซยมออกไซด (CaO) เปน

องคประกอบหลกและมแมกน เซยมออกไซด (MgO) ออกไซดของอลคาไล (Na2O, K2O)

และซลเฟอรไตรออกไซด 3) เปนองคประกอบรองนอกจากนยงประกอบไปดวยความชน

(H2O) และการสญเสยนาหนกเนองจากการเผา(loss on ignition : LOI) SiO2, Al2O3, Fe2O3 และ

CaOเปนองคประกอบหลกมปรมาณถงรอยละ80-90 จงเปนตวกาหนด คณสมบตของเถาถานหนมาตรฐานASTM C618 กาหนดผลรวมของSiO2+Al2O3+Fe2O3 ของเถาลอยไวอยางตารอยละ50

ถงจะอย ในเกณฑทนาไปใชงานได 2.4.3 ปฏกรยาทางเคมของเถาลอย ปฏกรยาทางเคมท เกดขนในคอนกรตทมเถาลอยเปนสวนผสมจะเรมจากปฏกรยาไฮ

เดรชน (hydration) ดงสมการท 2.14 ถง 2.15 ซงเกดจากการทาปฏกรยาของปนซเมนต และนาทาใหไดสารประกอบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (3CaO.2SiO2 3H2O หรอ CSH) และเกดแคลเซยมไฮ

ดรอกไซด (Ca(OH2) หรอ CH) หลงจากนนวสดปอซโซลานในทนคอเถาลอยซงมองคประกอบ

14

ของซลกาออกไซด 2) และอลมนาออกไซด (Al2O3) จะทาปฏกรยากบแคลเซยมไฮดรอกไซด

(CH) ดงสมการท 2.14 และ/หรอสมการท2.15 ปฏกรยาท เกดขนเรยกวาปฏกรยาปอซโซลาน(pozzolanic reaction) ผลผลตของปฏกรยานจะไดสารประกอบ แคลเซยมซลเกตไฮเดรต(CSH) และแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต(CAH) เชนเดยวกบปฏกรยาไฮเดรชน 2.5 มวลรวมจำกเศษคอนกรต

รฐพล สมนา และคณะ , ป 2553 มวลรวมจากเศษคอนกรต หรอ Recycled Concrete Aggregate ต าม ค าจาก ดค วาม ข อง (ว .ส .ท . 1014 ,25) ห ม ายถ ง ม วล รวม ท เค ยใช แล วซ งประกอบดวยวสดกอสรางจากคอนกรตทแตก หรอวสดเหลอใชจากการรอสงกอสราง ซงอาจเปนมวลรวมหยาบหรอมวลรวมละเอยด ดงนนมวลรวมทไดจากเศษคอนกรตจงเปนมวลรวมท มคณภาพทตากวามวลรวมทไดจากการยอยหนตามธรรมชาต เพราะมการดดนาทสง มความแขงแกรงตา สกหรอไดงายเมอเทยบกบมวลรวมทไดจากธรรมชาต เมอนามวลรวมทได จากเศษคอนกรตไปเปนสวนผสมในคอนกรตพบวาคณภาพของคอนกรตจะตากวาคอนกรตทใช หนยอยจากธรรมชาตเปนสวนผสม ดงนนจะตองเขาใจปญหาและอปสรรคของการใชมวลรวมจากการยอยเศษคอนกรต จงทาให เขาใจการนามวลรวมจากเศษคอนกรตมาใชประโยชนไดอยางมประสทธภาพและไมกอใหเกดปญหาตามมาในภายหลง ปญหาของการใชมวลรวมจากเศษคอนกรตในคอนกรต ในการยอยเศษคอนกรตดงกลาวอาจตองมการลางดวยนาเพอขจดฝนหรอสง สกปรกบางอยางทอาจปะปนมาและเปนอนตรายตอคอนกรต เชน เศษดน ซากใบไม พชเนา วสดทปนมา เปนตน มวลรวมจากเศษคอนกรตมกมลกษณะและคณภาพทตากวามวลรวมทไดจากธรรมชาต โดยทวไปมกมคณภาพทตากวาไมวาจะเปนเรองขนาด ความหนาแนน การดดซมนารอยละ การสกกรอนจากการขดส เปนตน นอกจากนคอนกรตทใชมวลรวมดงกลาวในสวนผสมมกม 6 คณสมบตทางกลทตากวาคอนกรตทใชมวลรวมจากธรรมชาต เชน ดานกาลงอด โมดลสความ ย 2.6 งำนวจยทผำนมำ การพฒนาคอนกรตทใชมวลรวมหยาบทไดจากการยอยเศษ คอนกรตดวยวสดปอซโซลาน (รฐพล สมนา และคณะ, ป 2553) จากขอมลเบองตนทนาเสนอพบวามวลรวมหยาบและมวลรวมละเอยดทไดจากการยอยเศษ คอนกรตมคณภาพและคณสมบตทตากวามวลรวมทไดจากการยอยหนทไดจากธรรมชาต จงคาดหมายไดวายอมทาใหคณภาพของคอนกรตตาลง และเปนเหตผลสาคญทผรบผดชอบทโรงงานผสมคอนกรต ไมใชมวลรวมทไดจากการยอยเศษคอนกรตในสวนผสมของคอนกรต อยางไรกตาม ในประเทศไทยเรมพบวามการรอถอนอาคารคอนกรต

15

ขณะทหนวยบางแหงไดลงทนซอเครองจกรเพอทาการยอยคอนกรตเหลานเพอนาเหลกเสรมออกมาใชประโยชน และทาการยอยเศษคอนกรตใหมขนาดเลกลง และนาไปใชเปนวสดถมในการสรางถนน ซงเปนการนาเศษคอนกรตกลบมาใชประโยชนอกครงหนง วสดปอซโซลานหลายชนด เชน เถาถานหน เถาแกลบ เถาชานออย หรอเถาปาลมนามน เปนตน พบวาเมอมความละเอยดสง ใชแทนทปนซเมนตในปรมาณทไมมากจนเกนไป และมองคประกอบทางเคมทเหมาะสม สามารถพฒนาคณภาพของคอนกรตทใชมวลรวมจากธรรมชาตไดด ดงนนแนวคดในการนาวสดปอซโซลานมาพฒนาคณภาพของคอนกรตทผสมมวลรวมจากการ ยอยเศษคอนกรตจงเปนอกวธการหนงในการลดจดดอยของคอนกรตทใชมวลรวมจากการยอยเศษ คอนกรตในสวนผสม Ann และคณะ (2008) ไดศกษากาลงอดและความทนทานของคอนกรตทใชมวลรวมจากการยอยเศษคอนกรต โดยแทนทปนซเมนตปอรตแลนดดวยเถาถานหนรอยละ 30 พบวาสามารถชวยพฒนากาลงอดทอาย 28 วน เทยบเทากบคอนกรตควบคม และคอนกรตสามารถตานทานการซมผานของคลอไรดไดดขน Etxeberria และคณะ (2007) ศกษาถงอทธพลของปรมาณมวลรวมรไซเคลและขนตอนการ ผลตตอคณสมบตของคอนกรตรไซเคลซงมอตราสวนนาตอปนซเมนตเทากบ 0.5 (ใชปนซเมนต เทากบ 325 กโลกรมตอลกบาศกเมตร) จากผลการศกษาพบวากาลงอดทอาย 28 วน ของคอนกรตท ทาจากมวลรวมหยาบรไซเคลทงหมดมคาตากวาคอนกรตทใชมวลรวมธรรมชาตทงหมดเทากบรอย ละ 20 ถง 25 ซงเปนผลจากมอรตารทตดอยในมวลรวมรไซเคลมกาลงทตากวามวลรวมธรรมชาต และเพสตทผสมใหม ดงนนจดออนของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลทใชเพสตทมกาลงปาน กลางถงสงจะขนอยกบกาลงของมวลรวมหยาบรไซเคลหรอมอรตารทตดอยในมวลรวมรไซเคล Hansen และ Narud (1983) ศกษาผลกระทบจากการใชมวลรวมหยาบทไดจากการยอยเศษคอนกรตทมกาลงแตกตางกน 3 ระดบ แทนทมวลรวมหยาบจากธรรมชาตในสวนผสมคอนกรต พบวาคอนกรตสดมความสามารถในการทางานลดลงและสญเสยคายบตวอยางรวดเรว ขณะทกาลงอดของคอนกรตขนอยกบกาลงอดของเศษคอนกรตทนามายอยเพอทาเปนมวลรวมหยาบ และมแนวโนมเพมขนเมอใชมวลรวมหยาบทไดจากการยอยเศษคอนกรตทมกาลงสงขน

ในป ค.ศ. 2002 Limbachiya และคณะศกษาถงการใชมวลรวมหยาบรไซเคลในคอนกรต กาลงสง มวลรวมหยาบธรรมชาตและมวลรวมหยาบรไซเคล มวลรวมรไซเคลทไดมาจากการยอยเศษคอนกรตจากชนสวนโครงสรางคอนกรตสาเรจรปทไมผาน มาตรฐาน โดยขนาดโตสดของมวลรวมหยาบเทากบ 20 มลลเมตร มวลรวมรไซเคลทใชในงานวจย นมคาสงการดดซมนา เปนสองเทาของมวลรวมหยาบจากธรรมชาต ในขณะทคาความหนาแนนมคา ตากวามวลรวมหยาบจาก

16

ธรรมชาตอยในระหวางรอยละ 7 ถงรอยละ 9 ทงนเนองจากความพรน ของซเมนตเพสตทตดอยทผวของมวลรวมหยาบรไซเคล สวนผลกระทบจากการใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนทมวลรวมธรรมชาตพบวาการใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนทมวลรวมหยาบจาก ธรรมชาตไมเกนรอยละ30 ไมสงผลกระทบตอกาลงอดประลยของคอนกรตแตถาใชในปรมาณมากกวานจะสงผลใหกาลงอดของคอนกรตลดลงและทาใหคอนกรตมความพรนตามปรมาณการ แทนททเพมขน อยางไรกตามงานวจยนสรปไววามวลรวมหยาบรไซเคลสามารถนามาใชใน สวนผสมของคอนกรตกาลงสงโดยคณสมบตทางดานวศวกรรมของคอนกรต เชน กาลงอด กาลงรบแรงดด และคาโมดลสความยดหยน ยงคงเปนทนาพอใจ

Ravindrajah และ Tam (1985) ศกษาคณสมบตของคอนกรตทใชมวลรวมจากการยอยเศษ คอนกรตเกามาใชเปนมวลรวมหยาบ ซงนกวจยทงสองพบวาคณภาพของมวลรวมรไซเคลขนอยกบกาลงและการเสยรปของคอนกรตเดม โดยมวลรวมรไซเคลมคาความถวงจา เพาะตากวา และมคา การดดซมนาสงกวามวลรวมทใชหนธรรมชาต นอกจากนยงพบวาความตานทานตอการ กระแทกการยอย และการขดสของมวลรวมหยาบรไซเคล ตากวาหนแกรนตยอยเมอนามวลรวมรไซเคลมาใชแทนทมวลรวมจากธรรมชาต ในการผสมคอนกรตพบวากาลงอดของคอนกรตลดลงถง รอยละ 25 และคาโมดลสความยดหยนมคาลดลงถงรอยละ 30

จากงานวจยทผานมาจะเหนวามวลรวมหยาบรไซเคลมความแขงแกรงตากวามวลรวม ธรรมชาต ทงนเนองจากมอรตารหรอซเมนตเพสตทอยในมวลรวมรไซเคลมความแขงแรง นอยกวามวลรวมธรรมชาต นอกจากนมอรตารและซเมนตเพสตทอยในมวลรวมรไซเคลยงม ความพรนสงกวามวลรวมธรรมชาตดวย สงผลใหมคาการดดซมนาทสงตามไปดวย งานวจยทผานมาไดนามวลรวมหยาบจากซากคอนกรตทไดจากอาคาร ถนนคอนกรตและอนๆ และทผานมายงไมมการศกษาการนาเศษคอนกรตจากฝายกนนามาแยกเปนมวลรวมหยาบ ดงนนงานวจยนจงสนใจทจะศกษาการกาลงอดของคอนกรตและการซมผานคอนกรตทอาย 28 วน โดยการนาซากคอนกรตจากฝายกนนานายอยเปนมวลรวมหยาบเปนสวนผสมในคอนกรต และใชเถาลอยแทนปนซเมนตในอตราสวนรอยละ 0,10,20,30 และ 40 โดยนาหนก เพอชวยปรบปรงคณภาพคอนกรตใหดขน

17

บทท 3 วธกำรด ำเนนกำรวจย

บทท 3 กลาวถงขนตอนการดาเนนงานวจย ซงประกอบดวยการหาวตถดบ (มวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝาย และมวลรวมหยาบธรรมชาต) การคดเลอกใชวตถดบ แหลงทไดมา และกระบวนเตรยมตวอยาง เมอตวอยางไดอายบมครบ 28 วน จะถกนาไปทดสอบกาลงอดแกนเดยวและการซมผานนาทาตามมาตรฐาน ASTM C67 (2011)

3.1 วสดทใชในกำรทดสอบ

3.1.1 ปนซเมนต (Cement) ใชปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 (Ordinary Portland Cement : Type I) ตราเพชร ตามมาตรฐาน ASTM C 150-02a

3.1.2 วสดผสม (Aggregate) 3.1.2.1 มวลรวมละเอยด (Fine Aggregate) ใชทรายแมนาตามมาตรฐาน ASTM C

33-03 (ทรายจากทาทรายสงหบร) 3.1.2.2 มวลรวมหยาบรไซเคล ไดจากฝายกนนานามายอยโดยการทบเลอกใชมวล

รวมหยาบทผานตะแกรงเบอร 4 และขนาดโตสด¾ นว จากจงหวดชยภม

3.1.2.3 มวลรวมหยาบจากธรรมชาต ไดจากโรงโมหน อาเภอปากชอง จงหวดนครราชสมา ทคางบนตะแกรงเบอร 4 และขนาดโตสด¾ นว

3.1.3 นาผสมคอนกรต (Water) ใชนาประปาซงปราศจากดาง, นามน, และอนทรยสารอนๆในปรมาณทจะเปนอนตรายตอคอนกรต

3.1.4 เถาลอย (Fly Ash) จากอาเภอแมเมาะ จงหวดลาปาง 3.1.5 สารลดนาชนด F รอยละ 1 ของปรมาณปนซเมนต

3.2 เครองมอทใชในกำรทดสอบ

3.2.1 เครองทดสอบกาลงอดของคอนกรตแบบ Automatic ขนาด 5000 kN ดงแสดงใน รปท 3.1

18

รปท 3.1 เครองทดสอบกาลงอดคอนกรตแบบ Automatic ขนาด 5000 kN

.3.2 2 เครองทดสอบการซมผานของนา (Bossen Permeability Testing) ดงแสดงในรปท 3.2

รปท 3.2 เครองทดสอบการซมผานของนา

19

3.3 กำรหำคณสมบตของมวลรวมทไดจำกกำรยอยเศษคอนกรต 3.3.1 วเคราะหการกระจายขนาดและคาโมดลสความละเอยดของมวลรวมดวยตะแกรง

ตามมาตรฐาน ASTM C 136 เพอวเคราะหขนาดกระจายตวและขนาดโดยเฉลยของมวลรวมโดยเปรยบเทยบกบมาตรฐาน ASTM C 33

3.3.2 ทดสอบคาการดดซมนาของมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตตามมาตรฐานASTM C 127 การดดซมนาของมวลรวมเปนคาทแสดงถงการดดซมนาเขาไปเกบไวในมวลรวม

3.3.3 ทดสอบความถวงจาเพาะตามมาตรฐาน ASTM C 128 ซงเปนอตราสวนระหวางนาของวสดตอนาหนกของของเหลวทมปรมาตรของวสดนน

3.3.4 ทดสอบคาการสกหรอดวยเครองลอสแองเจลสตามมาตรฐาน ASTM C 33 ซงเปนการเปรยบเทยบนาหนกของมวลรวมทงกอนและหลงการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 33 กาหนดใหมวลรวมหยาบมคาการสกหรอไมเกนรอยละ 50 โดยนาหนก

3.3.5 ทดสอบหนวยนาหนกของมวลรวมและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมตามมาตรฐาน ASTM C 29 โดยหนวยนาหนกของมวลรวมคอนาหนกของมวลรวมตอหนงหนวยปรมาตรมหนวยเปนกโลกรมตอตารางเมตร สวนปรมาณชองวางระหวางมวลรวมคอรอยละของชองวางตอหนงหนวยปรมาตร

3.4 สญลกษณของอตรำสวนผสมและสดสวนผสมคอนกรต ตารางท 3.1 แสดงสญลกษณและจานวนตวอยางทใชในการทดสอบ

ทดสอบก ำลงอด ทดสอบกำรซมผำนน ำ

ชอตวอยำง จ ำนวนตวอยำง ชอตวอยำง จ ำนวนตวอยำง

0.3F10 3 0.3F10 2 0.3F20 3 0.3F20 2 0.3F30 3 0.3F30 2 0.3F40 3 0.3F40 2 0.3R 3 0.3R 2 0.3N 3 0.3N 2

0.5F10 3 0.5F10 2

20

ตารางท 3.1 (ตอ)

ทดสอบก ำลงอด ทดสอบกำรซมผำนน ำ

ชอตวอยำง จ ำนวนตวอยำง ชอตวอยำง จ ำนวนตวอยำง 0.5F20 3 0.5F20 2 0.5F30 3 0.5F30 2 0.5F40 3 0.5F40 2 0.5R 3 0.5R 2 0.5N 3 0.5N 2

0.3 หมายถงอตราสวนนาตอซเมนตเทากบ 0.3 0.5 หมายถงอตราสวนนาตอซเมนตเทากบ 0.5 RF10 หมายถงคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลและใชเถาลอยแทนทปนซเมนตรอยละ 10 โดยนาหนก RF20 หมายถงคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลและใชเถาลอยแทนทปนซเมนตรอยละ 20 โดยนาหนก RF30 หมายถงคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลและใชเถาลอยแทนทปนซเมนตรอยละ 30 โดยนาหนกRF40 หมายถงคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลและใชเถาลอยแทนทปนซเมนตรอยละ 40 โดยนาหนก R หมายถงคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคล N หมายถงมวลรวมหยาบทไดจากหนธรรมชาต

สดสวนผสมคอนกรตทออกแบบสวนผสมคอนกรตแสดงดงตารางท 3.1 ใชอตราสวนนาตอซเมนตเทากบ 0.3 และ 0.5

ตารางท 3.2 อตราสวนผสมและสดสวนผสมคอนกรต Mix Proportion of Concrete (kg/m3)

sample

Cement

Fly Ash

Coarse Aggregate Fine Aggregate

Water

Admixtue

Slump

Natural Recycle

0.3N 617 - 860 - 680 185 6.17 4.8 0.3R 617 - - 860 680 185 6.17 5 0.3F10 553 62 - 860 680 185 6.17 5.5 0.3F20 494 123 - 860 680 185 6.17 6

21

ตารางท 3.2 (ตอ) Mix Proportion of Concrete (kg/m3)

sample

Cement

Fly Ash

Coarse Aggregate Fine Aggregate

Water

Admixtue

Slump

Natural Recycle

0.3F30 432 185 - 860 680 185 6.17 7 0.3F40 370.2 246.8 - 860 680 185 6.17 8 0.5N 370 - 860 - 930 185 3.7 3.5 0.5R 370 - - 860 930 185 3.7 4.5 0.5F10 333 37 - 860 930 185 3.7 5 0.5F20 296 74 - 860 930 185 3.7 8 0.5F30 259 111 - 860 930 185 3.7 10 0.5F40 222 148 - 860 930 185 3.7 11.5

3.5 กำรท ำตวอยำงและกำรบม

ตวอยางของคอนกรตใชรปทรงลกบาศก กวาง15 เซนตเมตร ยาว15 เซนตเมตร สง15 เซนตเมตร โดยนาคอนกรตใสลงในแบบหลอโดยแบงออกเปน 3 ชนชนละเทากนแตละชนตา 35 ครงและชนสดทายปาดผวหนาใหเรยบ หลอเกบไว ไมนอยกวา 24 ชวโมง ดงรปท 3.3 แลวทาการแกะแบบหลอและนาตวอยางทหลอไดไปบมในอางแชตวอยางคอนกรตจนกระทงคอนกรตมอาย 28 วน ดงรปท 3.4 รปท 3.3 แบบหลอคอนกรตทรงลกบาศก กวาง 15 เซนตเมตร ยาว 15 เซนตเมตร สง 15 เซนตเมตร

22

รปท 3.4 อางแชตวอยางคอนกรต

3.6 กระบวนกำรทดสอบ ชวงท 1 ทดสอบคากาลงอดของคอนกรตทใช อตราสวนนาตอซเมนตเทากบ 0.3 และ0.5

เมอคอนกรตมอาย 28 วน โดยทดสอบกอนตวอยางรปทรงลกบาศกตามสวนผสมตามตารางท 3.1 ทงหมด 36 ตวอยาง

ชวงท 2 ทดสอบหาคาความลกในการซมผานของนาของคอนกรตตามสวนผสมในตารางท 3.4 อาศยหลกการใหนาไหลผานตวอยางคอนกรตดวยแรงดนนาคงทอยางตอเนอง 3.7 วธกำรทดสอบ 3.7.1 การทดสอบกาลงอดของคอนกรต เมอคอนกรตมอาย 28 วน นาตวอยางทหลอออกจากบอบม มาผงไวทอณหภมหอง เลอกหนาตวอยางเฉพาะดานทเรยบ 2 ดานทตรงขามกนทาเครองหมายไวเพอจะใชรบแรงกด ทาการวดขนาด (กวาง ยาว และสง) และชงนาหนก นาตวอยางไปทดสอบกาลงอดของคอนกรตโดยใชเครองทดสอบกาลงอดของคอนกรตขนาด 5000 kN 3.7.2 การทดสอบหาคาความพรนในเนอคอนกรต

การทดสอบความพรนของเนอคอนกรตของกอนตวอยางทาตามมาตรฐาน ASTM C67 (2011) โดยการทดสอบมขนตอนดงน

1. นากอนตวอยางทไดจากการทดสอบกาลงอดมาสกดใหเหลอชนสวนของกอนตวอยางประมาณ 1 ใน 3 ของกอนตวอยางดงแสดงในรปท 3.5

23

รปท 3.5 กอนตวอยางทถกสกด

2. นากอนตวอยางจากขอท 1 แชนาไมนอยกวา 24 ชวโมง แลวนากอนขนจากนาซบดวยผาแหงชงนาหนกและบนทกคาเปนคา B มหนวยเปนกรม ดงแสดงในรปท 3.6

รปท 3.6 กอนตวอยางทถกนาแชไปแชในนา

3. นากอนตวอยางจากขอท 2 ไปตมทนาเดอด เปนเวลา 5 ชวโมง แลวปดไฟตงทงไวไมนอยกวา 14 ชวโมง จนตวอยางเยนลงจนมอณหภมเทากบอณหภมหอง

24

หลงจากนนนากอนตวอยางมาซบดวยผาแหง ชงนาหนกและบนทกคาเปนคา C มหนวยเปนกรม ดงแสดงในรปท 3.7

รปท 3.7 การตมกอนตวอยางหลงจากชงนาหนกในขอท 2

4. นากอนตวอยางจากขอท 3 ไปชงในนา บนทกคาเปนคา D มหนวยเปนกรม ดงแสดงในรปท 3.8

รปท 3.8 กอนตวอยางทนาไปชงในนาเพอหานาหนก

25

5. นากอนตวอยางจากขอท 4 เขาตอบทอณหภม 110 องศเซลเซยส เปนเวลาไมนอยกวา 24 ชวโมง หลงจากนนนากอนตวอยางออกจากตอบมาชงนาหนกบนทกคาเปนคา A มหนวยเปนกรม ดงแสดงในรปท 3.9

รปท 3.9 กอนตวอยางทถกนาไปเขาตอบ

6. นาคาทไดทงหมด มาคานวณหาคาในสมการดงตอไปน

Bulk density,dry = (3.2)

Apparent density = (3.2)

Volume of Permeable Pore Space (Voids), % = (3.3)

3.7.3 การทดสอบคาความลกในการซมผานของนาในเนอคอนกรต การทดสอบคาความลกในการซมผานของนาในเนอคอนกรตของกอนตวอยางทาตาม

มาตรฐาน ASTM C642-90 โดยใชเครองทดสอบอตราการซมของนาผานคอนกรตตามขอ 3.4.1 และ 3.4.2 ตามอายของตวอยางคอนกรตท 28 วน รวม 24 ตวอยาง ขนตอนในการใชเครองทดสอบมดงน

26

1. เอาตวอยางทจะทดสอบมาใสทเซลลหลงจากนนทาการขนนอตทง 4 ดานใหแนน ตอสายแรงดนสงเขากบเซลล ซงจะตองทาการขนใหแนนดงแสดงในรปท 3.10

รปท 3.10 การประกอบตดตงตวอยางทใชทดสอบ

2. เตมนาผานวาลว ตวท 1 จนนาเตมเซลล เมอนาเตมเซลลจงทาการปดเซลล ดงแสดงในรปท 3.11

รปท 3.11 เตมนาผานวาลว

27

3. เตมนาจนกระทงนาอยในหลอดวด (Transparent Tube) แลวจงทาการปดวาลว ตวท 2 ดงแสดงในรปท 3.12

รปท 3.12 หลอดวด (Transparent Tube)

4. เปดวาลวตวท 3 และ 4 แลวทาการตอสายทนแรงดนสง เขากบถงออกซเจนทมชดควบคมแรงดนอย ดงแสดงในรปท 3.13

รปท 3.13 ตอระบบแรงดนของชดทดสอบ

28

5. ทาการปรบแรงดนโดยดจากเกจวดทตดอยทชดโครงทดสอบ ทาการทดสอบอยท 5 bar เปนเวลา 24 ชงโมง ดงแสดงในรปท 3.14

รปท 3.14 เกจวดแรงดน

6. นาตวอยางออกจากเซลลและผาตวอยางเพอวดความลกของการซมผานแลววดระยะบนทกคาเปนคา d (เมตร) ดงแสดงในรปท 3.15

รปท 3.15 ชนตวอยางทนาออกจากเซลลและทถกผาวดความลก

7. นาคาทไดไปคานวณหาคาสมประสทธการซมผาน ดงสมการดงตอไปน

Coefficient of permeability, m/sec = (3.4)

29

d = depth of penetration ,m Kp = Coefficient of permeability, m/sec T = time to penetrate depth d, sec h = pressure head, m v = porosity of the concrete in fraction (%)

30

บทท 4 ผลกำรทดสอบและกำรวเครำะหผล

บทท 4 กลาวถงผลการทดสอบคณสมบตของมวลหยาบรวมธรรมชาตและมวลรวมหยาบ

รไซเคล (ไดจากการยอยเศษคอนกรตจากการรอฝายกนนา ผลการทดสอบกาอดและการซมนาของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลทงทผสมและไมผสมเถาลอยเปรยบเทยบกบของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบจากหนธรรมชาต

4.1 ลกษณะกำรกระจำยตวของอนภำคของวสดประสำน ลกษณะการกระจายตวของอนภาคของวสดประสานทใชในการวจยในครงน แสดงดงรปท 4.2 สาหรบคาของขนาดอนภาคเฉลย (รอยละคางทสะสมท 50) ของวสดประสานแตละชนดเปนดงน ปนซเมนตประเภทท 1 เทากบ 14.6 ไมโครเมตร สวนเถาลอยน นมขนาดอนภาคเฉลยเทากบ 26.6 ไมโครเมตร ซงมขนาดใหญกวาปนซเมนตประเภทท 1

รปท 4.1 กระจายตวของอนภาคของวสดประสาน

4.2 คณสมบตของมวลรวมทไดจำกกำรยอยเศษคอนกรต คณสมบตของมวลรวมทใชในงานวจยน แสดงดงตารางท 4.1 งานวจยนใชทรายแมนา ซงมคาโมดลสความละเอยดเทากบ 3.73 คาความถวงจาเพาะเทากบ 2.56 คาการดดซมนาเทากบรอยละ 1.39 และมหนวยนาหนกเทากบ 1689 กก/ม3 เปนมวลรวมละเอยด (ดงรปท 4.2)

30

31

ตารางท 4.1 คณสมบตของมวลรวมทใชในงานวจย Properties River sand Natural Coarse

Aggregate Recycled

Aggregate Fineness Modulus 3.73 7.47 7.02 Bulk Specific Gravity in SSD 2.56 2.67 2.57 Water Absorption (%) 1.39 0.61 3.10 Dry-Rodd Weight (kg/m3) 1689 1611 1330 Los Angeles Abrasion Loss (%) - 19 40

มวลรวมหยาบจากธรรมชาต (หนธรรมชาต) ดงรปท 4.3 มคาโมดลสความละเอยดเทากบ 7.47 คาความถวงจาเพาะเทากบ 2.67 คาการดดซมนาเทากบรอยละ 0.61 หนวยนาหนกเทากบ 1611 กก/ม3 และการสกหรอจากการขดสเทากบรอยละ 19 โดยนาหนก มวลรวมหยาบจากการยอยเศษคอนกรตจากการรอถอนฝายกนนาหรอมวลรวมหยาบรไซเคล ดงแสดงในรปท 4.4 มคาโมดลสความละเอยดเทากบ 7.02 ซงมคาใกลเคยงกบหนธรรมชาต ความถวงจาเพาะและหนวยนาหนกของมวลรวมหยาบรไซเคลมคาเทากบ 2.57 และ 1330 กก/ม3 ตามลาดบ ซงมคาตากวาของหนธรรมชาต เนองจากมวลรวมหยาบรไซเคลมเศษมอรตารซงมความพรนเกาะตดอยทผวของมวลรวม มวลรวมรไซคลมคาการดดซมนาและคาการสญเสยนาหนกจากการขดสเทากบรอยละ 3.10 และ 40 ตามลาดบ ซงมคาสงกวาหนธรรมชาต ทงนเนองจากการทมวลรวมหยาบรไซเคลมเศษมอรตารซงมความพรนเกาะตดอยทผวของมวลรวม และมอรตารทตดอยนนมความแขงแกรงตากวาหนธรรมชาต จงสงผลใหมวลรวมหยาบรไซเคลมการดดซมนาทสง และแตกหกจากการขดสและการกระแทกไดงายกวาหนธรรมชาต

รปท 4.2 มวลรวมละเอยด (ทรายแมนา)

32

รปท 4.3 มวลรวมหยาบธรรมชาต (หนธรรมชาต)

รปท 4.4 มวลรวมหยาบรไซเคล (หนรไซเคล)

รปท 4.5 การกระจายตวของมวลรวมละเอยด

33

รปท 4.6 การกระจายตวของมวลรวมหยาบทง 2 ชนด

รปท 4.5 แสดงการกระจายตวของขนาดทรายแมนาเปรยบเทยบกบคาขอบบนและขอบลางของขนาดอนภาคตามมาตรฐานของ ASTM C 33 พบวาการกระจายตวของขนาดเมดทรายแมนาอยในขอบเขตบนและขอบเขตลางตามมาตรฐาน ASTM C 33 การกระจายตวของขนาดของหนธรรมชาตและหนรไซเคล แสดงดงรปท 4.6 ซงผวจยไดคดขนาดของมวลรวมหยาบทง 2 ชนด ใหมสวนผสมของแตละขนาดอยในเกณฑทมาตรฐาน ASTM C 33 จงทาใหไดการกระจายตวของมวลรวมหยาบทง 2 ชนด อยในขอบเขตบนและลางตามทมาตรฐานกาหนดไว 4.3 ก ำลงอดของคอนกรต กาลงอดทอายบม 28 วน ของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 แสดงดงตารางท 4.2 ซงพบวาคอนกรตทใชหนธรรมชาต (คอนกรต 0.3N) มกาลงอดเทากบ 565 กก/ ซม2 เมอใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนทหนธรรมชาตในสวนผสมคอนกรต สงผลใหกาลงอดของ

34

คอนกรตมคาลดลง โดยกาลงอดของคอนกรต 0.3R มคาเทากบ 531 กก/ ซม2 หรอคดเปนรอยละ 94 ของคอนกรต 0.3N แสดงใหเหนวาการใชหนรไซเคลแทนทหนธรรมชาตทงหมด สงใหคากาลงอดของคอนกรตลดลง ทงนเนองจากมวลรวมหยาบรไซเคลมมอรตาทตดอยบรเวณผวของหนธรรมชาตเดม จงทาใหคอนกรตดงกลาวมกาลงลดลง ตารางท 4.2 กาลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3

Sample Compressive Strength (kg/cm2)

(ksc) Ncc ff 3.0,/ ผลตำงรอยละก ำลงอด

0.3N 565 100 0

0.3R 531 94 -6

0.3F10 524 93 -7

0.3F20 523 93 -7

0.3F30 517 92 -8

0.3F40 521 92 -8

เมอใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในอตราสวนรอยละ 10, 20, 30 และ 40 โดยนาหนก ในคอนกรตทใชหนรไซเคล (คอนกรต 0.3F10, 0.3F20, 0.3F30 และ 0.3F40 ตามลาดบ) พบวาคากาลงอดของคอนกรตลดลงเพยงเลกนอยเมอเปรยบเทยบกบคอนกรต 0.3R จนอาจกลาวไดวาไมแตกตางกนกวาได กาลงอดของคอนกรตดงกลาวมคาเทากบรอยละ 93, 93, 92 และ 92 ของคอนกรต 0.3N ตามลาดบ กาลงอดของคอนกรต 0.3R มคาเทากบรอยละ 94 ของคอนกรต0.3N นนแสดงใหเหนวาการแทนทเถาลอยในสวนผสมคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.30 ไมชวยกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคล อยางไรกตามการแทนทเถาลอยซงลดปรมาณการใชปนซเมนตโดยยงทาใหกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลมคาใกลเคยงกบคอนกรต 0.3R แสดงดงรปท 4.7

35

รปท 4.7 รอยละกาลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3

ผลการทดสอบกาลงอดทอาย 28 วน ของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 ซงแสดงในตารางท 4.3 พบวาคอนกรตทใชหนธรรมชาตหรอคอนกรต 0.5N มกาลงอดเทากบ 404 กก/ ซม2 เมอใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนหนธรรมชาตในสวนผสม พบวากาลงอดของคอนกรตมคาลดลง เมอเปรยบเทยบกบผลการทดสอบทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3กาลงอดของคอนกรตดงกลาว (0.5R) มคาเทากบ 345 กก/ ซม2 หรอคดเปนรอยละ 85 ของคอนกรต 0.5N การใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลในอตรารอยละ 10 โดยนาหนก ไมสงผลกระทบตอกาลงอดของคอนกรตดงกลาว (กาลงอดเทากน) แตเมอเพมปรมาณเถาลอยเปนรอยละ 20, 30 และ 40 โดยนาหนก พบวากาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลมคาลดลงตามปรมาณของเถาลอยทเพมขน และเมอเปรยบเทยบกบกาลงอดของคอนกรตทใชหนธรรมชาต (คอนกรต 0.5N) พบวาการใชมวลรวมหยาบรไซเคลและใชเถาลอยแทนทปนซเมนตรอยละ 20, 30 และ 40 โดยนาหนก สงผลใหกาลงอดของคอนกรตลดลงเทากบ 23, 25 และ 28 ตามลาดบ

36

ตารางท 4.3 กาลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5

Sample Compressive Strength (kg/cm2)

(ksc) Ncc ff 5.0,/ ผลตำงรอยละก ำลงอด

0.5N 404 100 0

0.5R 345 85 -15

0.5F10 345 85 -15

0.5F20 310 77 -23

0.5F30 301 75 -25

0.5F40 289 72 -28

รปท 4.8 รอยละกาลงอดของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5

เมอนาผลกาลงอดของคอนกรตทอาย 28 วน ทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 และ 0.5 มาพจารณา พบวาการลดลงของกาลงอดของคอนกรตจากการนามวลรวมหยาบรไซเคลมาใชแทนหนธรรมชาตนน สงผลใหกาลงของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 ลดลงเทากบรอยละ 6 สวนคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 ลดลงเทากบรอยละ 15 นนแสดงใหเหนวาเมอใชมวลรวมหยาบรไซเคลในสวนผสมคอนกรตทใชอตราสวนนา

37

ตอวสดประสานทสง จะสงผลใหกาลงอดของคอนกรตนนลดลงอยางมาก ทงนเนองจากปรมาณปนซเมนตของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 มากกวาของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 จงทาใหปนซเมนตสามารถแทรกเขาไปประสานชองวางระหวางมวลรวม และมปรมาณเพยงพอทจะอดรพรนของมวลรวมหยาบรไซเคล และชวยเชอมประสานรอยตอระหวางมอรตารและหนธรรมชาตเดมของมวลรวมรไซเคลใหมความแขงแรงขนกวาเดมไดอก จงทาใหกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลและใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 อยางคอนกรต 0.3N การลดลงเพยงเลกนอย อยางไรกตาม การวบตของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 นน มแนวการวบตผามวลรวมหยาบ ดงแสดงในรปท 4.8 นนแสดงใหเหนวากาลงของซเมนตเพสตมคาคอนขางสง ดงนนมวลรวมหยาบมกาลงหรอความแขงแกรงทตา (มวลรวมรไซเคล) จงทาใหกาลงอดของคอนกรตทตากวา ลกษณะการวบตของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 แสดงดงรปท 4.10 ซงพบวาแนวการวบตของคอนกรตจะไมผาหนธรรมชาต แตจะวบตตามแนวขอบผวสมผสระหวางมวลรวมกบซเมนตเพสต และวงผามอรตารเดมทตดมากบมวลรวมหยาบรไซเคล แสดงใหเหนวาความแขงแกรงทตาของมอรตารเดมท เกาะอยทผวของมวลรวมหยาบรไซเคลนนเปนจดออนทไมสามารถตานทานการวบตของคอนกรตเมอรบแรงกดอด ทงนอาจเนองมาจากปรมาณปนซเมนตอาจไมมากพอทจะชวยอดรพรนของมอรตารทเกาะอยบนมวลรวมหยาบรไซเคล และไมพอทจะชวยเชอมรอยตอระหวางหนธรรมชาตและมอรตารทตดมาของมวลรวมหยาบรไซเคลใหมแรงยดเหนยวกนใหด ดวยเหตนเองกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมรไซเคลทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 จงแตกตางจากกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมธรรมชาตอยางมากเมอเทยบกบผลการทดสอบทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 ในทานองเดยวกนการใช เถาลอยแทนทปนซเมนต ในสวนผสมของคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 กแทบไมสงผลใหกาลงอดของคอนกรตลดลงเลย แตเมอใชในคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 กลบมผลกระทบตอกาลงอด กลาวคอทาใหกาลงอดลดลงตามปรมาณเถาลอยทเพมขน แสดงให เหนวาการใชเถาลอยในคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานทสงจะทาใหกาลงอดลดลงอยางมาก เมอใชในปรมาณมากกวารอยละ 10 โดยนาหนกวสดประสาน

38

รปท 4.9 การวบตของกอนตวอยาง (0.3N) ทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3

รปท 4.10 การวบตของกอนตวอยาง(0.5F10) ทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 4.4 กำรซมผำนน ำในคอนกรต 4.4.1 สมประสทธกำรซมผำนน ำในคอนกรตทอตรำสวนน ำตอวสดประสำนเทำกบ 0.3 จากผลการทดสอบคาสมประสทธการซมผานนาในคอนกรตทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 ซงแสดงในตารางท 4.4 และดงรปท 4.11 พบวาคอนกรตทใชหนธรรมชาตและใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3 (คอนกรต 0.3N) มคาสมประสทธการซมผานนาเทากบ 3.91x10-11m/s เมอใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนหนธรรมชาตในสวนผสม (คอนกรต 0.3R) พบวาคาสมประสทธการซมผานนามคาเทากบ 5.67 x10-11m/s หรอคดเปน 1.69 เทาของ

39

คอนกรต (0.3N) นนแสดงใหเหนวาการใชมวลรวมหยาบรไซเคลสงผลใหคาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตสงขน ซงสอดคลองกบปรมาณชองวางในคอนกรตทมคาเทากบรอยละ 13.55 ซงมคาสงกวาของคอนกรต 0.3N เมอใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในอตราสวนรอยละ 10, 20, 30 และ 40 โดยนาหนก พบวาคาสมประสทธการซมผานนาในคอนกรตมคาเทากบ 5.58 x10-11, 5.46 x10-11, 5.40 x10-11 และ 5.37 x10-11 m/s ตามลาดบ หรอคดเปน 1.67, 1.72, 1.72 และ 1.73 เทาของคอนกรต 0.3N ตามลาดบ เหนไดวาการใชเถาลอยในสวนผสมคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคล สามารถชวยใหคอนกรตดงกลาวมความทบนาเพมขน แมวาจะไมสามารถชวยใหกาลงอดของคอนกรตดกวากตาม ตารางท 4.4 สมประสทธการซมผานนาในคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.3

Sample Coefficient of Permeability

void (%) k (10-11m/s) Nkk 3.0/

0.3N 12.73 3.91 1.00

0.3R 15.35 5.67 1.69

0.3F10 12.75 5.87 1.67

0.3F20 14.26 5.46 1.72

0.3F30 14.26 5.40 1.72

0.3F40 15.05 5.37 1.73

40

รปท 4.11 แผนภมแสดงความสมพนธของสมประสทธการซมผานนาในคอนกรตของอตราสวน นาตอวสดประสานเทากบ 0.3

ตารางท 4.5 สมประสทธการซมผานนาในคอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5

Sample Coefficient of Permeability

void ( %) k (10-11m/s) Nkk 5.0/

0.5N 13.24 5.7 1.00

0.5R 19.46 14.2 1.40

0.5F10 18.56 12.9 1.44

0.5F20 18.43 9.72 1.59

0.5F30 18.7 9.14 1.62

0.3540 18.58 8.81 1.65

41

รปท 4.12 แผนภมแสดงความสมพนธของสมประสทธการซมผานนาในคอนกรตของ อตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5

ตารางท 4.5และรปท 4.12 แสดงผลการทดสอบคาสมประสทธการซมผานนาของ

คอนกรตทใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 จากผลการทดสอบ พบวาคอนกรตทใชหนธรรมชาตและใชอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 (คอนกรต 0.5N) มคาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตเทากบ 5.7x10-11m/s เมอใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนหนธรรมชาตในสวนผสม พบวาคาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตมคาเพมขน โดยคาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตดงกลาว (0.5R) มคาสมประสทธการซมผานนาในคอนกรตเทากบ 14.2 x10-

11m/s หรอคดเปน 1.40 เทาของคอนกรต 0.5N เมอใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในอตราสวนรอยละ 10, 20, 30 และ 40 โดยนาหนก พบวาคาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตสงกวาคอนกรต 0.5N โดยคาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตดงกลาวมคาเทากบ 12.9 x10-11, 9.72 x10-11, 9.14 x10-11 แล ะ 8.81 x10-11m/s ห รอคด เป น 1.44, 1.59, 1.62 แล ะ 1.65 เท าขอ งคอนกรต 0.5N ตามลาดบ ผลการทดสอบเหนไดวาการใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในอตราสวนรอยละ 10, 20, 30 และ 40 โดยนาหนก สามารถชวยลดการซมของนาผานคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลได แมวาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตทใชมวลรวมรไซเคลมคาสงกวา

เมอพจารณาผลการทดสอบกาลงอดและผลการทดสอบคาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรต จะเหนไดวาการใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนหนธรรมชาตในสวนผสมคอนกรต สงผลใหกาลงอดของคอนกรตลดลง ซงลดลงเพยงเลกนอยเมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานทตา

42

และจะลดลงคอนขางมากเมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานทสง สวนการใชเถาลอยแทนทปนซเมนตนน พบวาการใชเถาลอยในปรมาณทสงขนในสวนผสมคอนกรตไมสามารถชวยใหกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลพฒนาจนมคาเทากบกาลงอดของคอนกรตทใชหนธรรมชาตได อยางไรกตาม การใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในปรมาณทสงขน ในสวนผสมคอนกรต สามารถชวยลดการซมของนาผานคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลได แมวาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตทใชมวลรวมรไซเคลมคาสงกวาเหนธรรมชาต ตารางท 4.6 เปรยบเทยบราคาคอนกรตทผสมจากโรงงานเทยบกบสวนผสม 0.5F40

สวนผสมของโรงงำนผสมคอนกรตแหงหนง ออกแบบสวนผสมท

240 ksc.

สวนผสม 0.5F40

ปรมำณวสด รำคำ/หนวย บำท ปรมำณวสด รำคำ/หนวย บำท

ปนซเมนต 300 kg. 2.4 720 222 2.4 532.8

Fly ash 148 0.7 103.6

ทราย 725 kg. 0.3 217.5 930 0.3 279

หน 1290 kg. 0.35 451.5 860 0.35 301

นา 170 lts. 0.01 1.7 185 0.01 1.85

นายา 1.2 lts. 18 19.8 3.7 20 74

ราคาคอนกรตตอ 1 ลบ.ม. 1,410 ราคาคอนกรตตอ 1 ลบ.ม. 1,283

ตารางท 4.6 แสดงการเปรยบเทยบราคาคอนกรตทผสมจากโรงงานผสมคอนกรตเทยบกบสวนผสม 0.5F40 จะเหนไดวาการใชมวลรวมหยาบรไซเคลใชเถาลอยแทนทปนซเมนต ทอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.5 มตนทนในการผลตทตากวา 128 บาท ของคอนกรตทใชคอนกรตจากโรงงานผสมคอนกรต แสดงใหเหนวาการใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในสวนผสมคอนกรตโดยใชมวลรวมหยาบรไซเคล สามารถนามาใชใหเกดประโยชนไดจรง

43

บทท 5 สรปผลกำรทดสอบ และขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลกำรทดลอง จากผลการศกษาทงหมดของงานวจยน สามารถสรปผลการศกษาไดดงตอไปน 5.1.1 การใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนหนธรรมชาตในสวนผสมคอนกรต สงผลให

กาลงอดของคอนกรตลดลงเพยงเลกนอยเมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานทตา (W/B = 0.30) และจะลดลงคอนขางมากเมอใชอตราสวนนาตอวสดประสานทส (W/B = 0.50) คาสมประสทธการซมผานนาของคอนกรตมคาสงขน เมอใชมวลรวมหยาบรไซเคลแทนหนธรรมชาตในสวนผสม

5.1.2 การใชเถาลอยแทนทปนซเมนตในสวนผสมคอนกรตไมสามารถชวยใหกาลงอดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลพฒนาจนมคาเทากบกาลงอดของคอนกรตทใชหนธรรมชาตได อยางไรกตาม เถาลอยสามารถชวยใหคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลทมอตราสวนนาตอวสดประสานเทากบ 0.30 และ 0.5 มความทบนาดกวาคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลในสวนผสมทไมผสมเถาลอยได แตไมมากอยางมนยสาคญ เนองจากเถาลอยทใชในงานวจยนมขนาดอนภาคใหญกวาปนซเมนต

5.13 กาลงอดของคอนกรตทใชในการกอสรางฝายกนนา กาหนดไวเทากบ 240 กก/ซม 2 ซงจากผลการทดสอบพบวา คอนกรตทกอตราสวนผสมในงานวจยนมกาลงอดทสงกวา 240 กก/ซม2 นนแสดงวาสามารถนาสวนผสมคอนกรตในงานวจยนไปใชในการกอสรางฝายกนนาได ซงการนาสวนผสมคอนกรตจากงานวจยนไปใชในงานจรง จะเปนการสงเสรมการนาเศษคอนกรตจากการรอถอนฝายเกามายอยเพอใชเปนมวลรวมหยาบในการกอสรางฝายใหมใหเกดประโยชน และชวยลดการใชทรพยากรธรรมชาตอยางหน นอกจากนยงเปนการสงเสรมการนาเถาลอยทเปนวสดเหลอทงมาใชใหเกดประโยชนอกดวย คอนกรต 0.5F40 มราคาตนทนในการผลตถกกวาคอนกรตทผสมจากโรงงานผสมคอนกรตและสามารถใชเปนคอนกรตในงานกอสรางฝายกนนาได

44

5.2 ขอเสนอแนะ จากผลการศกษาทงหมดของงานวจยน ผวจยมขอเสนอแนะดงตอไปน

5.1.1 ควรศกษาถงสวนผสมคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลทสามารถใหกาลงอดตามทตองการ และใหคาการซมผานนาทตา เพอทสามารถนากลบมาใชประโยชนในการสรางฝายใหมได

5.1.2 การทใชเถาลอยแทนทปนซเมนตนนสามารถชวยใหการซมผานของนาของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบรไซเคลลดลงได แสดงใหเหนวาเถาลอยสามารถนามาใชเกดประโยชนไดจรง ผวจยคดวาควรมการวจยเรองเกยวกบการกดกอนของการใชมวลรวมหยาบรไซเคลทไดจากการยอยเศษคอนกรตฝายกนนาตอไป

45

เอกสารอางอง

ชตพงศ เออฐตาภรณ. (2555). การศกษากาลงอดประลยของคอนกรตทใชเศษคอนกรตและเศษอฐ มวลเบา เปนวสดมวลรวม.วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญา วศวกรรมศาสตรมหาบนฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร คณะอน กรรมการคอนกรตและวสด . (2543). ความคงทนของคอนกรต . พ มพ ค รงท 1.

กรงเทพมหานคร : วศวกรรมสถานแหงประเทศไทยในพระบรมราชปถมภ. วนต ชอวเชยร. (2544).คอนกรตเทคโนโลย. พมพครงท 9. กรงเทพมหานคร : ดร.วนตชอวเชยร. สรชย สทธธรรมมา. (2549). ความสามารถในการตานทานการซมผานของน าในคอนกรตผสมเสน

ใยภาย หลงรบแรงกระทา. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑตสาขาวชาวศวกรรมโยธาภาควชาวศวกรรมโยธาคณะวศวกรรมศาสตรสถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ.

พรนท เลขข า. (2547). ความสามรถในการซมผานน าของคอนกรต วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑตสาขาวชาวศวกรรมโยธาคณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครทร

Ann, K.Y., Moon, H.Y., Kim, Y.B. and Ryou, J. (2008). “Durability of Recycled Aggregate Concrete Using Pozzolanic Materials”, Waste Management, Vol. 28, Issue 6,pp 993-999

Hansen,T.C. and Narud, H. (1983). “Strength of Recyled ConCrete Made from Crushed Concrete Coarse Aggregate”, Concrete International, Vol. 5, No. 1,pp. 79-83

Kosmatka, S. H. และคณะ. (1995). Design and Control of Concrete Mixtures. 6th Canadian ed. United State of America : Engineering Bulletin of Canadian Portland Cement Association, c

Mindess, S., Young, J. F. and Darwin, D. (2002). Concrete 2 nd ed. New Jersey : Pearson Education, Inc., c. Somna, R, Jaturapitakkul, C. and Amde, A.M. (2012). “Effect of ground fly ash and ground bagasse ash on the durability of recycled aggregate concrete”, Cement and Concrete Composite, Vol.34, pp.848-854.

46

ภาคผนวก ก ตารางและรปแสดงคณสมบตจาเพาะของมวลรวมจากธรรมชาตมวลรวมหยาบทไดจาก

การการยอยเศษคอนกรตฝายก นน าทใชในงานวจย

47

ตารางท ก.1 ผลการทดสอบหาคาความถวงจาเพาะและการดดซมน าของทรายแมน า

Determination No. Unit 1 st 2 nd Average

WT.Sand (Saturate Surface Dry) [B] g 500.20 500.00 500.10 WT.Flask + Sand (SSD.) + Water [C] g 967.70 994.60 981.15 WT.Flask + Water [D] g 664.00 689.10 676.55 Bowl No. 1 2 WT.Bowl g 392.20 392.60 392.40 WT.Bowl + Dry Sand g 885.60 885.70 885.65 WT.Dry Sand [A] g 493.40 493.10 493.25 Bulk Specific Gravity (Dry). A / [B+D-C] 2.51 2.54 2.52 Bulk Specific Gravity (SSD). B / [B+D-C] 2.55 2.57 2.56 Apparent Specific Gravity. A / [D+A-C] 2.60 2.63 2.61 Percent Absorption. [B-A] / A * 100 % 1.38 1.40 1.39

ตารางท ก.2 ผลการทดสอบหาคาคาความถวงจาเพาะและการดดซมน าของหนธรรมชาต


WT. Container g 615.40 618.20 616.80 WT. SSD Coarse Aggregate [B] g 2506.90 2504.90 2505.90 WT. Dry Coarse Aggregate [A] g 2492.20 2489.30 2490.75 WT. SSD Coarse Aggregate in Water [C] g 1561.90 1574.10 1568.00 WT.Container + SSD Coarse Aggregate g 3122.30 3123.10 3122.70 WT.Container + Dry Coarse Aggregate g 3107.60 3107.50 3107.55 Bulk Specific Gravity (Oven Dry Basis).{A/{B-C}} 2.64 2.67 2.66 Bulk Specific Gravity (SSD Basis). {B/{B-C}} 2.65 2.69 2.67 Apparent Specific Gravity. {A/{A-C}} 2.68 2.72 2.70 Percentage Absorption. {{B-A}/A}*100 % 0.59 0.63 0.61

48

ตารางท ก.3 ผลการทดสอบหาคาความถวงจาเพาะและการดดซมน าของหนรไซเคลทไดจากการยอย

เศษคอนกรตฝายกนน า


WT. Container g 622.80 604.10 392.70 WT. SSD Coarse Aggregate [B] g 2504.60 2501.70 2500.50 WT. Dry Coarse Aggregate [A] g 2436.30 2424.00 2421.10 WT. SSD Coarse Aggregate in Water [C] g 1525.80 1549.10 1515.50 WT.Container + SSD Coarse Aggregate g 3127.40 3105.80 2893.20 WT.Container + Dry Coarse Aggregate g 3059.10 3028.10 2813.80 Bulk Specific Gravity (Oven Dry Basis). {A/{B-C}} 2.49 2.54 2.46 Bulk Specific Gravity (SSD Basis). {B/{B-C}} 2.56 2.63 2.54 Apparent Specific Gravity. {A/{A-C}} 2.68 2.77 2.67 Percentage Absorption. {{B-A}/A}*100 % 2.80 3.21 3.28

ตารางท ก.4 การกระจายตวของมวลรวมละเอยดทไดจากทรายแมน า

Sieve No.

Sieve Opening

WT.Sieve WT.Sieve + Sample

WT.Sample Retained

Percent Retained

Cummulative Percent

Retained

Percent Finer

(mm) (g) (g) (g) (%) (%) (%) 4 # 4.75 511.0 511.0 0.0 0 0 100 8 # 2.38 485.7 495.9 10.2 2.414 2.41 97.58

16 # 1.19 414.4 500.5 86.1 20.38 22.79 77.20 30 # 0.59 388.8 470.7 81.9 19.38 42.18 57.81 50 # 0.30 357.3 507.6 150.3 35.58 77.769 22.23

100 # 0.15 341.0 398.7 57.7 13.66 91.42 8.57 PAN 374.3 410.5 36.2 8.57 100 0

Summation 422.4 100.0 373.6 Finess Modulus = 3.73

49

รปท ก.1 การกระจายตวของมวลรวมละเอยดจากทรายแมน า

ตารางท ก.5 การกระจายตวของมวลรวมหยาบทไดจากหนธรรมชาต

Sieve No.

Sieve Opening

WT.Sieve WT.Sieve + Sample

WT.Sample Retained

Percent Retaine

d

Cummulative Percent

Retained

Percent Finer

(mm) (gm) (gm) (gm) (%) (%) (%) 1" 25.4 7220 7240 20 0.40 0.40 99.60

3/4" 19.05 7320 7940 620 12.42 12.83 87.17 3/8" 12.5 7200 11020 3820 76.55 89.38 10.62 4 # 9.53 7220 7720 500 8.02 97.39 2.61 8 # 4.75 7100 7120 20 2.40 99.80 0.20

PAN 0 5560 5570 10 0.20 100.00 0.00 Summation 4990 100.00 798.80

Finess Modulus = 7.99

50

รปท ก.2 การกระจายตวของหนธรรมชาต ตารางท ก.6 การกระจายตวของมวลรวมหยาบทไดจากเศษคอนกรตฝายกนน า

Sieve No.

Sieve Opening

WT.Sieve WT.Sieve +

Sample WT.Sample

Retained

Percent Retaine

d

Cummulative Percent

Retained

Percent Finer

(mm.) (gm.) (gm.) (gm.) (%) (%) (%) 1" 25.4 7220 7260 40 0.80 0.80 99.20

3/4" 19.05 7340 7850 510 10.26 11.07 88.93 3/8" 12.50 7180 9050 1870 37.63 48.69 51.31 4 # 9.53 7220 8650 1430 28.77 77.46 22.54 8 # 4.75 7100 7920 820 16.50 93.96 6.04

PAN 0 5560 5860 300 6.04 100.00 0.00

Summation 4970 100.00 701.81 Finess Modulus = 7.02

51

รปท ก.3 การกระจายตวของเศษคอนกรตทไดจากฝายกนน า ตารางท ก.7 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมละเอยดของทรายแมน า


WT. of Measuring Cylinder [T] kg 2.82 2.82 2.82 WT. of Cylinder and Water kg 5.52 5.52 5.52 WT. of Water kg 2.70 2.70 2.70 Volumn of Measuring Cylinder [V] cu.m. 0.0027 0.0027 0.0027 WT. of Cylinder + Sample [G] kg 7.36 7.40 7.38 WT. of Sample Alone kg 4.54 4.58 4.56 Unit Weight of Sample [g] kg /cu.m. 1681.48 1696.30 1688.89 Bulk Specific Gravity [SSD.] 2.55 2.57 2.56 Percentage of Voids % 33.94 34.01 33.98

52

ตารางท ก.8 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากหนธรรมชาต


WT. of Measuring Cylinder [T] kg 5.26 5.26 5.26 WT. of Cylinder and Water kg 10.98 10.98 10.98 WT. of Water kg 5.72 5.72 5.72 Volumn of Measuring Cylinder [V] cu.m. 0.00572 0.00572 0.00572 WT. of Cylinder + Sample [G] kg 14.52 14.43 14.48 WT. of Sample Alone kg 9.26 9.17 9.22 Unit Weight of Sample [g] kg / cu.m. 1618.88 1603.15 1611.01 Bulk Specific Gravity [SSD.] 2.65 2.69 2.67 Percentage of Voids % 38.97 40.43 39.70

ตารางท ก.9 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝายกนน า


WT. of Measuring Cylinder [T] kg 5.26 5.26 5.26 WT. of Cylinder and Water kg 10.98 10.98 10.98 WT. of Water kg 5.72 5.72 5.72 Volumn of Measuring Cylinder [V] cu.m. 0.00572 0.00572 0.01 WT. of Cylinder + Sample [G] kg 12.80 12.94 12.87 WT. of Sample Alone kg 7.54 7.68 7.61 Unit Weight of Sample [g] kg / cu.m. 1318.18 1342.66 1330.42 Bulk Specific Gravity [SSD.] 2.56 2.63 2.59 Percentage of Voids % 48.49 48.87 48.68

53

ตารางท ก.10 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากหนธรรมชาต

Abrasion Resistance of Natural Coarse Aggregate by Los Angeles Abrasion Machine

Grading B WT. of Sample 5001.0 g Number of Abrasive Charges 11

WT. of Abrasive Charge 4584 g Number of Revolution 500 rpm

Sieve No. Passing Sieve No. Retain Weight

Weight

Used 3/4 " 1/2 " 2500

2500.90

1/2 " 3/8 " 2500

2500.10 Total Wt. Used (W1) 5001.00 g Total Wt. Retain No.12 (W2) 4052.50 g

Percent of Wear {(W1-W2)*100} / W1 18.97 %

ตารางท ก.11 หนวยน าหนกและปรมาณชองวางระหวางมวลรวมหยาบจากเศษคอนกรตฝายกนน า

Abrasion Resistance of Natural Coarse Aggregate by Los Angeles Abrasion Machine

Grading B WT. of Sample 5003.5 g Number of Abrasive Charges 11

WT. of Abrasive Charge 4584 g Number of Revolution 500 rpm

Sieve No. Passing Sieve No. Retain Weight

Weight

Used 3/4 " 1/2 " 2500

2501290

1/2 " 3/8 " 2500

2502.30 Total Wt. Used (W1) 5003.50 g Total Wt. Retain No.12 (W2) 2989.50 g

Percent of Wear {(W1-W2)*100} / W1 40.25 %

54

ตวอยางการคานวณออกแบบสวนผสม

1. อตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.3 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 มความถวงจ าเพาะเทากบ 3.15 มวลรวมหยาบ หนวยน าหนกในสภาพแหงและกระทงแนนเทากบ 1600 กก/ม3ความถวงจ าเพาะ (อมตวผวแหง) เทากบ 2.67 ความสามารถในการดดซมน าเทากบ 0.61 มวลรวมหยาบมขนาดโตสด ของมวลรวม 20 มม. ทราย โมดลสความละเอยดเทากบ 3.73 ความถวงจ าเพาะ (อมตวผวแหง) เทากบ 2.56 ความสามารถในการดดซมน าเทากบ 1.39

ค านวณหาปรมาณปนซเมนต

ปรมาณปนซเมนตหาจากความสมพนธ W/C = 0.3

ดงนน C = 185/0.3 = 617 กก/ม3

หาปรมาณมวลรวมหยาบ

อตราสวนปรมาตรของมวลรวมหยาบในสภาพแหงและกระทงแนนตอปรมาณของคอนกรตทมความสามรถท างานไดปานกลางเทากบ 0.53 ส าหรบคาโมดลสความละเอยดของทรายเทากบ 3.73 ขนาดโตสด ของมวลรวม 20 มม.

ดงนนน าหนกของมวลรวมหยาบแหงทใชเทากบ 0.53x1611 = 853.83 กก/ม3 และน าหนกของมวลรวมหยาบทอมตวผวแหง (SSD) เทากบ 853.83x1.0061 = 859.04 กก.

หาปรมาณทรายและปฏภาคสวนผสมโดยปรมาตร

ค านวณหาปรมาตรทรายจากปรมาตรสวนผสมทงหมดในคอนกรต 1 ม3

น า = 0.185 ม3

ปนซเมนต = 617/(3.15x1000) = 0.196 ม3

ฟองอากาศรอยละ 2 ในปรมาตรของคอนกรต = 0.020 ม3

มวลรวมหยาบ = 859.04/(2.67x1000) = 0.322 ม3

55

รวมปรมาตรน า,ปนซเมนต,มวลรวมหยาบ = 0.732 ม3

ปรมาตรทเหลอเปนทราย = 1-0.644 = 0.277 ม3

น าหนกของทราย 0.277x2.56x1000 = 709.12 กก.

ค านวณน าหนกของทรายจากหนวยน าหนกของคอนกรต ขนาดโตสด ของมวลรวม 20 มม.

จะมน าหนกประมาณ 2345 กก.โดยท

น าหนกน า = 185 กก.

น าหนกปนซเมนต = 617 กก.

น าหนกมวลรวมหยาบ = 860 กก.

รวมน าหนกน า,ปนซเมนต,มวลรวมหยาบ = 1662 กก.

ดงนนน าหนกทราย = 2345-1662 = 680 กก.

2. อตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.5 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 มความถวงจ าเพาะเทากบ 3.15 มวลรวมหยาบ หนวยน าหนกในสภาพแหงและกระทงแนนเทากบ 1600 กก/ม3ความถวงจ าเพาะ (อมตวผวแหง) เทากบ 2.67 ความสามารถในการดดซมน าเทากบ 0.61 มวลรวมหยาบมขนาดโตสด ของมวลรวม 20 มม. ทราย โมดลสความละเอยดเทากบ 3.73 ความถวงจ าเพาะ (อมตวผวแหง) เทากบ 2.56 ความสามารถในการดดซมน าเทากบ 1.39

ปรมาณปนซเมนตหาจากความสมพนธ W/C = 0.5

ดงนน C = 185/0.5 = 370 กก/ม3

หาปรมาณมวลรวมหยาบ

อตราสวนปรมาตรของมวลรวมหยาบในสภาพแหงและกระทงแนนตอปรมาณของคอนกรตทมความสามรถท างานไดปานกลางเทากบ 0.53 ส าหรบคาโมดลสความละเอยดของทรายเทากบ 3.73 ขนาดโตสด ของมวลรวม 20 มม.

56

ดงนนน าหนกของมวลรวมหยาบแหงทใชเทากบ 0.53x1611 = 853.83 กก/ม3 และน าหนกของมวลรวมหยาบทอมตวผวแหง (SSD) เทากบ 853.83x1.0061 = 859.04 กก.

หาปรมาณทรายและปฏภาคสวนผสมโดยปรมาตร

ค านวณหาปรมาตรทรายจากปรมาตรสวนผสมทงหมดในคอนกรต 1 ม3

น า = 0.185 ม3

ปนซเมนต = 370/(3.15x1000) = 0.117 ม3

ฟองอากาศรอยละ 2 ในปรมาตรของคอนกรต = 0.020 ม3

มวลรวมหยาบ = 859.04/(2.67x1000) = 0.322 ม3

รวมปรมาตรน า,ปนซเมนต,มวลรวมหยาบ = 0.644 ม3

ปรมาตรทเหลอเปนทราย = 1-0.644 = 0.356 ม3

น าหนกของทราย 0.356x2.56x1000 = 911.36 กก.

ค านวณน าหนกของทรายจากหนวยน าหนกของคอนกรต ขนาดโตสด ของมวลรวม 20 มม.

จะมน าหนกประมาณ 2345 กก.โดยท

น าหนกน า = 185 กก.

น าหนกปนซเมนต = 370 กก.

น าหนกมวลรวมหยาบ = 860 กก.

รวมน าหนกน า,ปนซเมนต,มวลรวมหยาบ = 1415 กก.

ดงนนน าหนกทราย = 2345-1415 = 930 กก.

57

ภาคผนวก ข ตารางและรปแสดงแสดงผลการทดสอบกาลงอดของคอนกรต

58

ตารางท ข.1 ก าลงตานทานแรงอดของคอนกรตทแตละอตราสวนของน าตอปนซเมนตเทากบ 0.3

หมายเหต สวนทแรเงาไมน ามาคดคาเฉลย ตารางท ข.2 ก าลงตานทานแรงอดของคอนกรตทแตละอตราสวนของน าตอปนซเมนตเทากบ 0.5

No. Slump Compressive Strength (ksc.)

Sample 1 Sample 2 Sample 3 Average

0.3N 4.5 523.32 508.44 663.62 565.13

0.3R 5 522.56 539.44 476.07 531

0.3F10 5.5 533.97 453.66 513.66 523.81

0.3F20 6 521.57 532.78 513.62 522.65

0.3F30 7 504.3 516.95 528.37 516.54

0.3F40 8 541.77 508.32 512.56 520.88

No. Slump Compressive Strength (ksc.)

Sample 1 Sample 2 Sample 3 Average 0.5N 3.5 408.54 393.53 410.53 404.2

0.5R 4.5 344.71 330.08 358.72 344.50

0.5F10 5 352.61 333.08 348.75 344.81

0.5F20 8 293.56 295.24 277.12 288.64

0.5F30 10 281.73 305.8 343.34 310.29

0.5F40 11.5 290.8 303.02 309.66 301.16

59

ภาคผนวก ค ตารางและรปแสดงแสดงผลการซมผานน าในคอนกรต

60

ตารางท ค.1 ผลการทดสอบหาความพรนในเนอคอนกรต 0.3N

ตารางท ค.2 ผลการทดสอบหาความพรนในเนอคอนกรต 0.3R

Test Description

Specimen No. 0 3N

1 2 3

Mass of Over-Dried Sample in Air (g) A 2764 2721 2574 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion (g) B 2900 2855 2720 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion and Boiling (g) C 2905 2880 2725 Apparent Mass of Sample in Water After Immersion and Boiling (g) D 1694 1681 1589 Bulk Density , Dry (g/cm3) g1 2.28 2.27 2.27 Apparent Density (g/cm3) g2 2.58 2.62 2.61 Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) 11.64 13.26 13.29

Average 12.73

Test Description

Specimen No. 0 3R

1 2 3

Mass of Over-Dried Sample in Air (g) A 2128 3491.4 3410.3 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion (g) B 2270 3730 3625 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion and Boiling (g) C 2280 3740 3640 Apparent Mass of Sample in Water After Immersion and Boiling (g) D 1307.4 2151.2 2085.5 Bulk Density , Dry (g/cm3) g1 2.19 2.20 2.19 Apparent Density (g/cm3) g2 2.59 2.61 2.57 Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) 15.63 15.65 14.78

Average 15.35

61

ตารางท ค.3 ผลการทดสอบหาความพรนในเนอคอนกรต 0.3F10


Test Description

Specimen No. 0 3F10

1 2 3

Mass of Over-Dried Sample in Air (g) A 2608.8 2210.1 1914.5 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion (g) B 2795 2385 2060 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion and Boiling (g) C 2805 2395 2070 Apparent Mass of Sample in Water After Immersion and Boiling (g) D 1601.2 1361.8 1179.4 Bulk Density , Dry (g/cm3) g1 2.17 2.14 2.15 Apparent Density (g/cm3) g2 2.59 2.61 2.60 Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) 12.82 12.73 12.70

Average 12.75

Test Description

Specimen No. 0 3F20

1 2 3

Mass of Over-Dried Sample in Air (g) A 2129 3442.3 1394.5 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion (g) B 2240 3600 1470 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion and Boiling (g) C 2245 3610 1475 Apparent Mass of Sample in Water After Immersion and Boiling (g) D 1282.7 2064.5 841.5 Bulk Density , Dry (g/cm3) g1 2.21 2.23 2.20 Apparent Density (g/cm3) g2 2.52 2.50 2.52 Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) 14.46 14.12 14.20

Average 14.26

62



Test Description

Specimen No. 0 3F30

1 2 3


Average 14.62

Test Description

Specimen No. 0 3F40

1 2 3

Mass of Over-Dried Sample in Air (g) A 2190.4 2079.7 2466 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion (g) B 2335 2215 2630 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion and Boiling (g) C 2345 2220 2635 Apparent Mass of Sample in Water After Immersion and Boiling (g) D 1340 1273.1 1505.2 Bulk Density , Dry (g/cm3) g1 2.18 2.20 2.18 Apparent Density (g/cm3) g2 2.58 2.58 2.57 Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) 15.38 14.82 14.96

Average 15.05

63

ตารางท ค.7 ผลการทดสอบหาความพรนในเนอคอนกรต 0.5N

ตารางท ค.8 ผลการทดสอบหาความพรนในเนอคอนกรต 0.5R

Test Description

Specimen No. 0 5N

1 2 3


Average 13.24

Test Description

Specimen No. 0 5R

1 2 3

Mass of Over-Dried Sample in Air (g) A 1753.5 2404 2311.8 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion (g) B 1890 2575 2505 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion and Boiling (g) C 1905 2590 2525 Apparent Mass of Sample in Water After Immersion and Boiling (g) D 1078.8 1495.7 1429.6 Bulk Density , Dry (g/cm3) g1 2.12 2.20 2.11 Apparent Density (g/cm3) g2 2.60 2.65 2.62 Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) 18.34 17.00 19.46

Average 19.46

64



Test Description

Specimen No. 0 5F10

1 2 3


Average 18.56

Test Description

Specimen No. 0 5F20

1 2 3


Average 18.43

65


ตารางท ค.12 การทดสอบหาความพรนในเนอคอนกรต 0.5F40

Test Description

Specimen No. 0 5F30

1 2 3

Mass of Over-Dried Sample in Air (g) A 2046.6 1938.4 2539.9 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion (g) B 2210 2090 2715 Mass of Surface-Dry Sample in Air After Immersion and Boiling (g) C 2210 2095 2730 Apparent Mass of Sample in Water After Immersion and Boiling (g) D 1260 1183.6 1542.1 Bulk Density , Dry (g/cm3) g1 2.15 2.13 2.14 Apparent Density (g/cm3) g2 2.60 2.57 2.55 Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) 18.87 18.73 18.50

Average 18.7

Test Description

Specimen No. 0 5F40

1 2 3


Average 18.58

66

ตารางท ค.13 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3N

Test Description Specimen No. 0.3N

1 2

Depth of Penetration (m) d 0.051 0.052

Volume of Permeable Pore Space , Voids (%) v 12.73 12.73

Time to Penetrate Depth (s) T 86400 86400

Pressure Head (m) h 50 50

Coefficient of Permeability (m/s) kp 3.83 x10-11 3.98 x10-11

Average 3.91 x10-11

ตารางท ค.14 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3R

Test Description Specimen No. 0.3R

1 2






Average 5.67 x10-11

67

ตารางท ค.15 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.3F10

Test Description Specimen No. 0.3F10

1 2






Average 5.58 x10-11


Test Description Specimen No.0.3F20

1 2






Average 5.46 x10-11

68



1 2






Average 5.40 x10-11



1 2



Time to Penetrate Depth (sec) T 86400 86400



Average 5.37 x10-11

69

ตารางท ค.19 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5N

Test Description Specimen No.0.5N

1 2






Average 5.7 x10-11

ตารางท ค.20 ผลการทดสอบหาคาสมประสทธการซมผานน าในคอนกรต 0.5R

Test Description Specimen No.0.5R

1 2






Average 1.42 x10-10

70



1 2






Average 1.29 x10-10



1 2






Average 9.72 x10-11

71



1 2






Average 9.14 x10-11



1 2






Average 8.81x10-11

72

รปท ค.1 การวดคาความลกทซมเขาเนอคอนกรตท w/c = 0.3

รปท ค.2 การวดคาความลกทซมเขาเนอคอนกรตท w/c = 0.5

73

ประวตผเขยน นายนธศ สภาร เกดเมอวนท 17 ตลาคม 2525 จบการศกษาระดบปรญญาตร คณะวศวกรรมศาสตร สาขาวศวกรรโยธา มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปการศกษา 2550 มใบประกอบวชาชพวศวกรควบคณระดบภาควศวกร สาขาวศวกรรมโยธา ประสบการณท างาน เคยท างานควบคมงานกอสราง ในต าแหนงวศวกรโยธาภาคสนาม ตงแต ป พ.ศ. 2550-2553 ทกรงเทพมหานครฯ หลงจากนนไดกบมาท างานชวยครอบครวซงท าธรกจเกยวกบรบเหมากอสรางจนถงปปจจบน ซงรบงานเกยวกบการสรางฝายกนน าเปนสวนใหญ ท าใหกระผมสนใจวจยเรองนเปนพเศษ ทางครอบครวจงสนบสนนใหเขารบการศกษาตอในระดบปรญญาโท หลกสตรการบรหารงานกอสรางและสาธารณปโภค ส านกวชาวศวกรรมศาตร สาขาวชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

การศึกษาก าลังอัดของคอนกรีตและความสามารถในการซึมผ่านน าของ...

Documents