chloride binding capacity of concrete using fly ash

ความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรตทใชเถาลอย

ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตา

Chloride Binding Capacity of Concrete Using Fly Ash, Ground Granulated Blast-Furnace Slag, Silica Fume, Limestone Powder

and Bottom Ash

นรา รกษาพล

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร ปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

ปการศกษา 2557 ลขสทธของมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

ความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรตทใชเถาลอย

ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตา


วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร ปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวศวกรรมโยธา

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

ปการศกษา 2557 ลขสทธของมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

หวขอวทยานพนธ ความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรตทใชเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตา

Chloride Binding Capacity of Concrete Using Fly Ash, Ground Granulated Blast –Furnace Slag, Silica Fume, Limestone Power and Bottom Ash

ชอ - นามสกล นายนรา รกษาพล สาขาวชา อาจารยทปรกษา

วศวกรรมโยธา ผชวยศาสตราจารยปตศานต กร ามาตร, ปร.ด.

ปการศกษา 2557

คณะกรรมการสอบวทยานพนธ

.......................................................................

ประธานกรรมการ (อาจารยจตพล ตงปกาศต, ปร.ด.)

.......................................................................

กรรมการ (ผชวยศาสตราจารยทวชย ส าราญวานช, ปร.ด.)

.......................................................................

กรรมการ (อาจารยวระศกด ละอองจนทร, D.Eng.)

.......................................................................

กรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ปตศานต กร ามาตร, ปร.ด.)

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร อนมตวทยานพนธฉบบนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญามหาบณฑต

…....................................................... คณบดคณะวศวกรรมศาสตร (ผชวยศาสตราจารยศวกร อางทอง, Ph.D.)

วนท 10 เดอน กรกฎาคม พ.ศ. 2558

(3)

หวขอวทยานพนธ ความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรตทผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตา

ชอ - นามสกล นายนรา รกษาพล สาขาวชา วศวกรรมโยธา อาจารยทปรกษาหลก ผชวยศาสตราจารยปตศานต กร ามาตร, ปร.ด ปการศกษา 2557

บทคดยอ

วทยานพนธนมวตถประสงคเพอศกษาความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรตทผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตา ซงเปนวสดกากอตสาหกรรม น ามาใชใหเกดประโยชนในงานอตสาหกรรมคอนกรต

ส าหรบการศกษาความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรตในครงนโดยศกษาการแทรกซมคลอไรดทงหมด คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดทยดจบ ของคอนกรตผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน เปรยบเทยบกบคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตทแทนทเถากนเตาในทรายเปรยบเทยบกบคอนกรตทใช ทรายลวน

ผลการศกษาพบวา ปรมาณคลอไรดทงหมดของคอนกรตผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน มคานอยกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนคลอไรดยดจบของคอนกรตผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน มคามากกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตทผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน มอตราสวนคลอไรดยดจบมากกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน นอกจากนคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททรายใหคาปรมาณคลอไรดทงหมดนอยกวา และอตราสวนคลอไรดทยดจบมากกวา เมอเปรยบเทยบกบของคอนกรตทใชทรายลวน สดทายพบวา คอนกรตทแทนทเถากนเตาในทรายกรณบมในน าใหคาการปรมาณคลอไรดทงหมดนอยกวา และอตราสวนคลอไรดทยดจบมากกวา เมอเปรยบเทยบกบกรณของการบมในอากาศ

ค าส าคญ: คอนกรต คลอไรดทงหมด คลอไรดยดจบ อตราสวนคลอไรดยดจบ

(4)

Thesis Title Chloride binding capacity of concrete using fly ash, ground granulated blast-furnace slag, silica fume, limestone powder and bottom ash

Name - Surname Mr. Nara Raksaphon Program Civil Engineering Thesis Advisor Assistant Professor Pitisan Krammart, Ph.D. Academic Year 2014

ABSTRACT

This study aims to study the chloride binding capacity of concrete using fly ash, ground granulated blast-furnace slag, silica fume, limestone powder and bottom ash. The results will lead to develop a guideline of utilizing industrial wastes in concrete.

In this study the chloride binding capacity (consist of total chloride, fixed chloride and fixed chloride ratio) of concrete using fly ash, ground granulated blast-furnace slag, silica fume, limestone powder and bottom ash compared with Ordinary Portland Cement (OPC) concrete. While concrete using the bottom ash replaced in sand compared with those of concrete without bottom ash.

The results show that the total chloride of concrete using fly ash, ground granulated blast-furnace slag and limestone powder was less than that of OPC concrete. The fixed chloride of concrete using fly ash, ground granulated blast-furnace slag and limestone powder was more than that of OPC concrete. Additionally, concrete using fly ash, ground granulated blast-furnace slag and limestone powder had more fixed chloride ratio than OPC concrete. Furthermore, concrete using the bottom ash replaced in sand had less significant total chloride and more fixed chloride ratio when compared with those of OPC concrete. Finally, concrete using the bottom ash replaced in sand which cured in water had less significant total chloride, and more fixed chloride ratio when compared to the concrete cured in air. Keywords: concrete, total chloride, fixed chloride, fixed chloride ratio

(5)

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธเลมนส าเรจลลวงลงไดดวยด ผ วจ ยใครขอกราบขอบพระคณ ผ ชวยศาสตราจารย ดร.ปตศานต กร ามาตร อาจารยทปรกษาวทยานพนธ ทกรณาแนะน าและเสนอแนะแนวทางในการท าวจยจนส าเรจ ขอขอบพระคณ ดร.จตพล ตงปกาศต ผชวยศาสตราจารย ดร.ทวชย ส าราญวานช และ ดร.วระศกด ละอองจนทร คณะกรรมการสอบวทยานพนธ ขอขอบพระคณคณาจารยทกทานทไดอบรมสงสอนประสทธประสาทวชาความร และประสบการณอนมคายงในการด าเนนชวต ตลอดจนผเกยวของทกทานทมสวนชวยในการท าวจยทไมไดเอยนามไว ผท าวจยตองกราบขออภยเปนอยางสง มา ณ ทนดวย

ขอบขอบคณวทยาลยเทคนคบานคาย อ าเภอบานคาย จงหวดระยอง และวทยาลยเทคนคชมพร อ าเภอเมองชมพร จงหวดชมพร ทใหความอนเคราะหเครองมออปกรณ และสถานททใชในการด าเนนงานวจย ตลอดจนนกเรยนและนกศกษาจากวทยาลยดงกลาว จนกระทงวทยานพนธเสรจสมบรณ

ทายทสด ขอกราบขอบพระคณ คณพอสวรรณ และคณแมประชด รกษาพล ทอดทนดวยความยากล าบากในการเลยงด สงเสยและคอยอบรมสงสอนใหลกคนนไดเลาเรยนตลอดจนใหแงคดทดในการด าเนนชวต และขอบคณคณบญมา อนทโก ทคอยใหก าลงใจมาโดยตลอด จนมโอกาสจบการศกษาถงระดบน


(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............................................................. 16 1.3 ขอบเขตของการศกษา..................................................................... 16 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ............................................................. 17

บทท 2 งานวจยและทฤษฎทเกยวของ............................................................................... 19 2.1 งานวจยเกยวของ............................................................................. 19 2.2 ทฤษฎทเกยวของ............................................................................. 22

บทท 3 วธการศกษา........................................................................................................... 47 3.1 วสดทใชในการศกษา...................................................................... 47 3.2 รายละเอยดวธการศกษา.................................................................. 47 3.3 สดสวนผสมของคอนกรตทใชในการศกษา.................................... 55

บทท 4 ผลการศกษาและวเคราะห..................................................................................... 58 4.1 สมบตเบองตนของวสดทใชในการศกษา........................................ 58 4.2 คาการยบตวและก าลงอดประลยของคอนกรต................................ 61 4.3 ความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรต........................... 69

(7)

สารบญ (ตอ)

หนา บทท 5 สรปผลการศกษา................................................................................................... 101 บรรณานกรม........................................................................................................................... 102 ภาคผนวก ผลงานตพมพเผยแพร............................................................................................ 105 ประวตผเขยน.......................................................................................................................... 119

(8)

สารบญตาราง

หนา ตารางท 2.1 ขอก าหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐาน ASTM C618........................... 26 ตารางท 2.2 ขอก าหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐาน มอก. 2135-2545..................... 27 ตารางท 2.3 องคประกอบทางเคมของเถาลอยจากแหลงตางๆ.......................................... 27 ตารางท 2.4 องคประกอบทางเคมของตะกรนเตาถลงเหลกทผลตในอเมรกาและ

แคนาดา..........................................................................................................

29 ตารางท 2.5 ปรมาณคลอไรดรวมทละลายน าไดในคอนกรตทยอมให.............................. 33 ตารางท 2.6 สภาพของเหลกเสรมในคอนกรตทคา pH ในระดบตาง ๆ............................. 36 ตารางท 2.7 มาตรฐานของคณภาพคอนกรตในการตานทานการซมผานคลอไรดตาม

ASTM C1202................................................................................................

44 ตารางท 3.1 สดสวนผสมของคอนกรตโดยน าหนก (กโลกรม) ตอคอนกรต 1 ลกบาศก

เมตร ทใชในการศกษา โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสาน (w/b) เทากบ 0.55....................................................................................................

56 ตารางท 3.2 สดสวนผสมของคอนกรตโดยน าหนก (กโลกรม) ตอคอนกรต 1 ลกบาศก

เมตร เมอใชเถากนเตาแทนททรายในสวนผสมคอนกรตทใชในการวจย โดยใชอตราสวนน าตอวสดประสาน (w/b) เทากบ 0.55................................

57 ตารางท 4.1 ความถวงจ าเพาะและความละเอยดโดยวธเบลน............................................ 58 ตารางท 4.2 องคประกอบทางเคมของวสดทใช................................................................ 60 ตารางท 4.3 ความถวงจ าเพาะและความสามารถในการกกเกบน าของเถากนเตา............... 61 ตารางท 4.4 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสด

ประสานเทา กบ 0.55 โดยน าหนก.................................................................

62 ตารางท 4.5 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชในอตราสวน

น าตอวสดประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก.................................................

64 ตารางท 4.6 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอ

วสดประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน............................

66

(9)

สารบญตาราง (ตอ)

หนา ตารางท 4.7 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชใน

อตราสวนน าตอวสดประสาน (w/b) เทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน.............................................................................................................

68 ตารางท 4.8 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยด

จบของคอนกรตทรายลวน โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน..............................................................................................

70 ตารางท 4.9 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยด

จบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน..............................................................................

74 ตารางท 4.10 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบ

ของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมอากาศ 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน..................................................................................


ของคอนกรตทรายลวน โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน.........................................................................................................


ของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน.........................................................................................................


ของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมอากาศ 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน..................................................................................

86

(10)

สารบญรป

หนา รปท 2.1 แบบจ าลองชวงชวตการใชงานของเหลกเสรมในคอนกรต................................. 35 รปท 2.2 กระบวนการกดกรอนของเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก...... 37 รปท 2.3 กระบวนการเกดสนมของเหลกเสรมในคอนกรตเนองจากคลอไรดในน าทะเล.. 37 รปท 2.4 ความเสยงตอการเกดสนมของเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก 38 รปท 2.5 โครงสรางทถกท าลายเนองจากคลอไรดในน าทะเล............................................ 39 รปท 2.6 แผนภาพประเภทของคลอไรดในคอนกรต......................................................... 42 รปท 2.7 เครองไทเทรตอตโนมต....................................................................................... 43 รปท 2.8 ชดเครองมอทดสอบการซมผานของคลอไรดโดยวธเรง.................................... 44 รปท 3.1 ขวดมาตรฐานเลอชาเตอรลเยร............................................................................ 48 รปท 3.2 เครองมอหาความละเอยดโดยวธแอรเพอรมอะบลตของเบลน........................... 48 รปท 3.3 ชดอปกรณทใชในการทดสอบคาการกกเกบน าในวสดพรน.............................. 49 รปท 3.4 ภาพแสดงแนวคดการหาคาความกกเกบน าของเถากนเตา.................................. 50 รปท 3.5 กรวยทดสอบคาการยบตว................................................................................... 51 รปท 3.6 เครอง Universal testing machine (UTM)........................................................... 51 รปท 3.7 การเตรยมตวอยางคอนกรตทใชในการศกษา...................................................... 52 รปท 3.8 การแชสารละลายโซเดยมคลอไรดและการเกบผงตวอยางคอนกรต................... 53 รปท 3.9 การหาปรมาณคลอไรดดวยเครองวดคลอไรดอตโนมต...................................... 55 รปท 4.1 ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาคโดยใชเครอง SEM......................................... 59 รปท 4.2 ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาคของเถากนเตา................................................. 61 รปท 4.3 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสด

ประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก.......................................................................

63 รปท 4.4 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชในอตราสวนน า

ตอวสดประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก...........................................................

65

(11)

สารบญรป (ตอ)

หนา รปท 4.5 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสด

ประสาน เทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน.......................................

67 รปท 4.6 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชในอตราสวน

น าตอวสดประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน.......................

69 รปท 4.7 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผว

คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถาลอย เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.....................................................................................................


คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.............................................................


คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมซลกาฟม เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.............................................................................................


คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.............................................................................................


คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.............................................................

91

(12)


หนา รปท 4.12 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผว

คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผงหนปน เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.................................


คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.............................................................................................


คอนกรตของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 40 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน


คอนกรตของคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกรอยละ 50 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.....................................................................................................


คอนกรตของคอนกรตผสมซลกาฟมรอยละ 10 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน


คอนกรตของคอนกรตผสมผงหนปนรอยละ 10 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน


คอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน......................................................................................

96

(13)


หนา รปท 4.19 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผว

คอนกรตของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 40 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.................................................................................................................


คอนกรตของคอนกรตผสมเถากนเตาบดละเอยดรอยละ 50 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 วน และ 91 วน......................................................................................


คอนกรตของคอนกรตผสมซลกาฟมรอยละ 10 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.................................................................................................................


คอนกรตของคอนกรตผสมผงหนปนรอยละ 10 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน.................................................................................................................

98 รปท 4.23 อตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตเมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน

แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน......................................................

99 รปท 4.24 อตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนทในทราย กรณ

บมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน................................

100

14

บทท 1 บทน ำ

ส ำหรบบทน ำเปนกำรกลำวถง ควำมเปนมำและควำมส ำคญของปญหำ วตถประสงคของ

กำรศกษำ ขอบเขตของกำรศกษำ และประโยชนทคำดวำจะไดรบ โดยมรำยละเอยดดงน

1.1 ควำมเปนมำและควำมส ำคญของปญหำ ปจจบนมกำรใชวสดทดแทนในกำรผลตปนซเมนตและงำนคอนกรตอยหลำยชนด เปนสงท

สม ควรใหกำรสนบสนน เพรำะไมเพยงแตชวยลดตนทนกำรผลตในเรองของรำคำวสด คำขนสงกำรใชทรพยำกรธรรมชำตทมอยอยำงจ ำกด แตยงสำมำรถลดกำรใชพลงงำนในกระบวนกำรผลตซงจะชวยลดมลพษจำกกำรปลอยกำซทเกดจำกกำรเผำไหมลงได เพรำะวสดทดแทนเหลำนเปนวสดทเหลอจำกกระบวนกำรผลตทำงอตสำหกรรมสำมำรถใชแทนทในปนซเมนตไดเลย ซงวสดแตละชนดจะใหสมบตทำงเคมทตกตำงกนไป อยำงไรกตำม ควำมตองกำรทจะใชวสดทดแทนทมคณภำพดในเชงพำณชยมมำกขนสงผลใหไมเพยงพอตอควำมตองกำรทจะใชและรำคำกสงมำกขน ดงนนกำรพฒนำวสดปอซโซลำนอนทหำไดงำยและมปรมำณมำกในประเทศ จงมควำมจ ำเปนตองศกษำเพอใหไดขอมลมำกขน

วสดทดแทนทสำมำรถใชเปนวสดประสำนแทนทปนซเมนตบำงสวนในงำนคอนกรต เชน เถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน ซงวสดเหลำนเปนวสดเหลอใชจำกกระบวนกำรผลตจำกอตสำหกรรมตำงๆ โดยเถำลอย (fly ash) เปนวสดปอซโซลำนทไดจำกกระบวน กำรเผำไหมถำนหนลกไนตทประกอบดวยออกไซดของธำตซลกำ อลมนำ และเหลก ซงออกไซดของธำตตำงๆ น สำมำรถท ำปฏกรยำปอซโซลำนไดด ซงเถำลอยมขนำดคอนขำงเลก เมอผสมในคอนกรตเถำลอยจะเขำไปอดในชองวำงเลกๆ ระหวำงซเมนตและหนหรอทรำย ท ำใหคอนกรตแนนขน ลดอตรำกำรซมของน ำผำนคอนกรต เพมควำมตำนทำนในกำรกดกรอนของคอนกรต เพมก ำลงอดและก ำลงแรงดงประลยของคอนกรตเมอคอนกรตมอำยมำกขน และลกษณะอนภำคทรงกลมท ำใหคอนกรตลนไถลไดด เพมควำมสำมำรถในกำรเทได [1] แตทงนกำรใชเถำลอยมขอเสยคอ ท ำใหอตรำกำรพฒนำก ำลงของคอนกรตต ำลงในชวงอำยตน [2] สวนตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด (Ground granulated blastfurnaceslag) เกดจำกกระบวนกำรถลงเหลกแลวน ำตะกรนเตำถลงเหลกมำบดใหละเอยดจนถงคำทตองกำร ซงในปจจบนมกำรใชเปนวตถดบในกำรผลตปนซเมนตแลว และยงใชเปนวสดประสำนในสวนผสมรวมกบปนซเมนตปอรตแลนดดวย โดยทวไปคอนกรตทมตะกรนเตำถลง

15

เหลกบดละเอยดจะมควำมสำมำรถในกำรเทและเขยำหรอท ำใหแนนไดงำยกวำคอนกรตธรรมดำ [3] ในขณะทซลกำฟม (silica fume) เปนผลพลอยไดของโรงงำนผลตซลกอนเมททลและเฟอรโรซล กอนอลลอยด ซงมขนำดเลกมำก ไมเปนผลก และมรปรำงกลม จงสำมำรถท ำปฏกรยำปอซโซลำนไดอยำงรวดเรว ปญหำของกำรใชซลกำฟมในงำนคอนกรต คอสวนผสมคอนกรตตองกำรปรมำณน ำเพมมำกขน [4] แตสวนใหญกำรใชซลกำฟมมกใชในกำรท ำคอนกรตก ำลงสงและใชเพมควำมตำนทำนของคอนกรตเปนหลก เนองจำกกำรใชซลฟมในงำนคอนกรตชวยเพมควำมทนทำนตอกำรกดกรอนของซลเฟต และกำรแทรกซมของคลอไรด [3] ส ำหรบผงหนปน (CaCO3) เปนวสดทดแทนปนซเมนตอกชนดหนงทสำมำรถหำไดในประเทศไทย ซงเปนผลพลอยไดจำกกระบวนกำรยอยหน มควำมละเอยดหลำยขนำดทจ ำหนำยในทองตลำดในปจจบน โดยทวไปมขนำดอนภำคเฉลยอยระหวำง 1 ถง 100 ไมโครเมตร เมอแทนทผงหนปนบำงสวนในปนซเมนตสำมำรถปรบปรงคณภำพบำงประกำรของคอนกรตได ซงมจดเดนแตกตำงจำกเถำลอย คอท ำใหกำรกอตวของคอนกรตเรวขนก ำลงในระยะตนสงขน นอกจำกนยงสำมำรถลดกำรเยมน ำ ลดกำรหดตว เพมควำมตำนทำนซลเฟต และควำมตำน ทำนกรด เปนตน จำกจดเดนดงกลำวนปจจบนไดมกำรน ำผงหนปนมำใชในในอตสำหกรรมกำรผลตปนซเมนตและอตสำหกรรมกำรผลตคอนกรตผสมเสรจกนมำกขน [5]

เถำกนเตำ (bottom ash) เปนผลพลอยไดจำกกำรเผำถำนหนเพอผลตกระแสไฟฟำ เชนเดยว กบเถำลอย แตเถำกนเตำเกดจำกกำรรวมตวกนของเถำถำนหนทหลอมเหลว ดงนนเถำกนเตำจงมขนำดใหญและมรพรนสงกวำเถำลอยมำก ลกษณะโดยรวมของอนภำคของเถำกนเตำจะมรพรน มควำมเปรำะ ขนำดคละใกลเคยงกบทรำย แตละเอยดกวำทรำย มหนวยน ำหนกนอยกวำทรำย และมคำกำรดดซมมำกกวำทรำย เถำกนเตำทไมผำนกำรบดจงมสมบตควำมเปนสำรปอซโซลำนต ำ ไมเหมำะทจะน ำมำใชแทนทปนซเมนต เนองจำกเถำกนเตำมควำมพรนสงและมกำรกระจำยอนภำคใกล เคยงกบมวลรวมละเอยด ดงนนจงมกำรน ำเถำกนเตำมำใชในรปแบบของวสดบมภำยใน [6,7]

สงกอสรำงคอนกรตเสรมเหลกสวนใหญมกจะพบปญหำกำรเกดสนมของเหลกเสรม โดยเฉพำะคอนกรตเสรมเหลกในสภำวะแวดลอมทะเล น ำกรอย หรอบรเวณใกลชำยฝงทะเล เนองจำกน ำทะเลมเกลอคลอไรด และซลเฟตละลำยอย ท ำใหคอนกรตเสรมเหลกประสบควำมเสยหำยเนองจำกกำรกดกรอนและเหลกเสรมภำยในคอนกรตเกดสนม จงสงผลเสยตอควำมสำมำรถดำนก ำลงรบแรง และอำยกำรใชงำนของโครงสรำงคอนกรตลดลงดวย ซงตองสนเปลองงบประมำณคอนขำงมำกในกำรซอมบ ำรงและแกไข จงเปนปญหำอยำงมำกดำนควำมคงทนของคอนกรต ในปจจบนพบวำปญหำดำนควำมคงทนของคอนกรตไดรบควำมสนใจเพมมำกขน มกำรศกษำสำเหตกำรเสอมสภำพของคอนกรต แนวทำงในกำรปองกนและแกไขกำรเสอมสภำพของคอนกรต

16

ดงนนงำนวจยนจงไดศกษำควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย เพอชวยลดผลกระทบเนองจำกคลอไรดเปนสำเหตหลกทท ำใหเกดสนมในเหลกเสรมคอนกรต ซงเปนกำรเพมฐำนขอมลในกำรพฒนำกำรใชวสดทดแทนนในงำนคอนกรตตอไปตลอดจนใชเปนขอมลทำงเลอกในกำรออกแบบสวนผสมคอนกรต ใหสำมำรถทนทำนกำรกดกรอนเนองจำกสภำวะแวดลอมทะเล ภำยใตกำรน ำวสดทดแทนทเปนผลพลอยไดจำกโรงงำนอตสำหกรรม มำใชประโยชนในเชงพำณชยใหมำกขน

1.2 วตถประสงคของกำรศกษำ 1.2.1 เพอศกษำสมบตเบองตนของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย ตะกรนเตำ

ถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม ผงหนปน และเถำกนเตำ ทใชในกำรศกษำ 1.2.2 เพอศกษำและเปรยบเทยบคำกำรยบตว และก ำลงอดประลยของคอนกรตปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.2.3 เพอศกษำและเปรยบเทยบควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.2.4 เพอศกษำผลกระทบของเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม ผงหนปน และเถำกนเตำตอคำกำรยบตว ก ำลงอดประลย และควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.3 ขอบเขตของกำรศกษำ 1.3.1 วสดประสำนทใชประกอบดวย ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย ตะกรน

เตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน โดยแทนทเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน ในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

1.3.2 ใชเถำกนเตำแทนทในทรำย โดยปรมำตร 1.3.3 ทดสอบสมบตเบองตนของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย ตะกรนเตำ

ถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม ผงหนปน และเถำกนเตำ

17

1.3.4 ทดสอบคำกำรยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.3.5 ทดสอบก ำลงอดประลยของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.3.6 ทดสอบควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย โดยแชตวอยำงคอนกรตในสำรละลำยโซเดยมคลอไรด (น ำเกลอ) ทมควำมเขมขนของคลอไรดรอยละ 5 (50 กรม/ลตร) ซงใชระยะเวลำในกำรแชตวอยำงคอนกรตในสำรละลำยโซเดยมคลอไรด 28 และ 91 วน

1.3.7 วเครำะหผลกระทบของเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม ผงหนปน และเถำกนเตำตอคำกำรยบตว ก ำลงอดประลย และควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.4 ประโยชนทคำดวำจะไดรบ 1.4.1 ทรำบสมบตเบองตนของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถำลอย ตะกรนเตำถลง

เหลกบดละเอยด ซลกำฟม ผงหนปน และเถำกนเตำ ทใชในกำรศกษำ 1.4.2 ทรำบคำกำรยบตว และก ำลงอดประลยของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท

1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.4.3 ทรำบควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

1.4.4 ทรำบผลกระทบของเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม ผงหนปน และเถำกนเตำตอคำกำรยบตว ก ำลงอดประลย และควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน และคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

18

1.4.5 ไดองคควำมรใหมส ำหรบใชในกำรออกแบบสวนผสมคอนกรต ใหมควำมทนทำนในสงแวดลอมคลอไรด

19

บทท 2 งานวจยและทฤษฎทเกยวของ

ในสวนงานวจยและทฤษฎทเกยวของ ไดกลาวถงงานวจยตางๆ ทเกยวของกบการศกษาวจย

ความสามารถในการแทรกซมคลอไรดของคอนกรต และทฤษฎพนฐานทเกยวของกบวสดทใชในการศกษาไดแก ปนซเมนตปอรตแลนด วสดปอซโซลาน เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลก ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตา รวมถงทฤษฎพนฐานทางดานปญหาความคงทนของโครงสรางคอนกรต การเสอมสภาพเนองจากคลอไรด และสมประสทธการแพรของคลอไรด โดยมรายละเอยดในแตละสวนดงน

2.1 งานวจยทเกยวของ

การศกษาวจยเกยวกบความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรต มการวจยกนอยางแพรหลาย โดยผวจยไดด าเนนการสบคนงานวจยและสรปรายละเอยดงานวจยทเกยวของเพยงบางสวน ดงน

Mahdi et al. [8] ไดศกษาคอนกรตทใชซลกาฟมแทนทวสดประสานทปรมาณการแทนทรอยละ 5 โดยน าหนกวสดประสาน ใชอตราสวนน าตอวสดประสานท 0.40 เปรยบเทยบความตานทานการแทรกซมคลอไรดกบคอนกรตทว ไปในสงแวดลอมทะเลบรเวณอาวเปอรเซยเปนระยะเวลา 9 เดอน โดยวางตวอยางในบรเวณใตชนทรายบนชายหาด บรเวณน าขนน าลง บรเวณทโดนคลนสาด และบรเวณทสมผสกบอากาศใกลทะเลจากการศกษาพบวา คอนกรตทใชซลกาฟมแทนทวสดประสานมความตานทานการแทรกซมคลอไรดไดดกวาคอนกรตทวไปอยางมาก และคอนกรตทอยในบรเวณน าขนน าลง มการแทรกซมของคลอไรดมากทสด

อดมพร กลมงคล [9] ไดศกษาความตานทานการแทรกซมคลอไรดแบบเรงและปรมาณคลอไดรวกฤตของคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททราย และคอนกรตทใชเถาลอยและผงหนปนแทนทวสดประสาน พบวาคอนกรตทใชเถาลอยแทนทวสดประสานและเถากนเตาแทนททราย จะมประสทธภาพในการตานทานการแทรกซมคลอไรดสงขนเมอคอนกรตมอายมากขน และปรมาณการใชเถากนเตาแทนททรายรอยละ 10 คอนกรตมก าลงอดสงกวาคอนกรตควบคม แตเมอใชปรมาณการแทนทรอยละ 30 ท าใหคอนกรตมก าลงอดต ากวาคอนกรตควบคมอกทงพบวาคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททรายมประสทธภาพในการบมภายในดกวาคอนกรตทวไปอกดวย

20

กรตกร เจรญพรอม และ วเชยร ชาล [10] ไดศกษาความลกของการแทรกซมคลอไรดในคอนกรตทแชในสงแวดลอมทะเลเปนระยะเวลาตาง ๆ กนโดยใชคอนกรตควบคมทท าจากปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ทมอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.45, 0.55 และ 0.65 และแทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ดวยเถาถานหนแมเมาะในอตราสวนรอยละ15, 25, 35 และ 50 โดยน าหนกวสดประสาน โดยใชอตราสวนนาตอวสดประสานเหมอนกบคอนกรตควบคม หลอตวอยางคอนกรตทรงกระบอกขนาดเสนผานศนยกลาง 100 มม. สง 200 มม. เพอทดสอบกาลงอดทอาย 28 วน และหลอตวอยางคอนกรตทรงลกบาศกขนาด 200 มม.3 เพอทดสอบการแทรกซมของคลอไรด โดยบมคอนกรตในน าจนมอายครบ 28 วน หลงจากนนน าตวอยางคอนกรตไปแชบรเวณชายฝงทะเล จ.ชลบร หลงจากแชตวอยางคอนกรตในนาทะเลในสภาพเปยกสลบแหงครบ 3, 4, 5, 7 และ 10 ป ไดทดสอบการแทรกซมของคลอไรดอสระในคอนกรตโดยใชน าเปนตวท าละลาย จากขอมลการแทรกซมของคลอไรดอสระในคอนกรต สามารถหาความลกของการแทรกซมคลอไรดทอายแชน าทะเลตางๆ ได ผลการวจยพบวา ความลกของการแทรกซมคลอไรดมอตราการเพมทสงในชวง 5 ปแรกทคอนกรตแชในสงแวดลอมทะเล การแทนทเถาถานหนในปรมาณทสงขนสงผลใหความลกของการแทรกซมคลอไรดลดลงอยางชดเจนนอกจากนนอตราสวนน าตอวสดประสานทต าลง สงผลตอการลดความลกของการแทรกซมคลอไรดในคอนกรตธรรมดามากกวาคอนกรตทผสมเถาถานหนตลอดจนก าลงอดทสงขนมผลตอการลดความลกของการแทรกซมคลอไรดในคอนกรตธรรมดามากกวาคอนกรตทผสมเถาถานหน นอกจากนนคอนกรตทมอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.45 และผสมเถาถานหนรอยละ 15-35 โดยน าหนกวสดประสานสามารถใชปองกนการกดกรอนในคอนกรตเสรมเหลกทสมผสสงแวด ลอมทะเลไดด เนองจากมคณสมบตเชงกลทด (ก าลงอดสง) ควบคกบคณสมบตดานความคงทนทด (ความลกของการแทรกซมคลอไรดต า)

Chalee, et al. [11] ไดศกษาการใชเถาถานหนแมเมาะในการปองกนการท าลายเนองจากสภาวะแวดลอมทะเลในประเทศไทย โดยท าการเกบตวอยางถงระยะเวลา 7 ป ซงผลการศกษาพบวา เถาถานหนมศกยภาพในการใชปองกนการกดกรอนเนองจากสภาวะแวดลอมทะเลตอโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก โดยการแทนทเถาถานหนทมากขนสงผลให คาสมประสทธการซมผานของคลอไรดเนองจากน าทะเลจะลดลงอยางชดเจน และเมอระยะเวลาแชน าทะเลนานขน คาสมประสทธการซมผานของคลอไรด มคาลดลง และชดเจนในคอนกรตทไมผสมเถาถานหนมากกวาในคอนกรตทผสมเถาถานหน นอกจากนนยงพบวา เมอพจารณาขอมลถง 7 ป คอนกรตทมอตราสวนน าตอวสดประสานสงถง 0.65 สามารถใชในสภาวะแวดลอมทะเลไดเมอผสมเถาถานหนแทนทปนซเมนตรอย

21

ละ 25-50 เพราะใหผลในการตานทานการท าลายเหลกเสรมเนองจากสภาวะแวดลอมทะเลดเทยบเทากบคอนกรตทไมไดผสมเถาถานหนทมอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.45

Ann et al. [12] ในงานวจยนไดแสดงถงปรมาณคลอไรดอออนบนผวหนาของคอนกรตทตงอยในสงแวดลอมทะเลทสภาวะตางๆ เชน สภาวะน าขนน าลง สภาวะละอองคลน และสภาวะบรรยากาศ โดยปรมาณคลอไรดอออนจะสะสมทผวหนามากขนตามอายการใชงาน และในการท านายอตราการเพมขนของเกลอคลอไรดในคอนกรตนน จะตองอยในรปแบบของสมการทเหมาะสมซงมคาเปลยนแปลงไปตามอายการใชงาน และจากผลลพธทไดพบวา การใชปรมาณเกลอคลอไรดทผวเปนคาคงท จะสงผลท าใหการแทรกซมของเกลอคลอไรดมคามากเกนไป ซงเมอมรปแบบของสมการปรมาณเกลอคลอไรดทผวขนอยกบเวลาในรปแบบตางๆ จะท าใหปรมาณเกลอคลอไรดทผวหนาของคอนกรตเปลยนแปลงไป โดยการเปลยนแปลงของปรมาณเกลอคลอไรดนจะมผลตอความเสยงของการเกดสนมบนเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก

Song et al. [13] ศกษาถงการเคลอนทของเกลอคลอไรดในรปแบบของสมประสทธการแพรของเกลอคลอไรด (Da) และปรมาณเกลอคลอไรดทผวหนาของคอนกรต (Cs) ในคอนกรตทตงอยในสงแวดลอมทะเล ซงแบบจ าลองของสมประสทธการแพรของเกลอคลอไรด และ ปรมาณเกลอคลอไรดทผวหนา จะมคาทเปลยนแปลงไปตามเวลา และพบวา สมประสทธการแพรของเกลอคลอไรดมคาลดลงและปรมาณเกลอคลอไรดทผวหนาจะมคาเพมขน เมออายการใชงานนานขน เนองจากการพฒนาของปฏกรยาไฮเดชนของซเมนต และสมประสทธการแพรของเกลอคลอไรด และปรมาณเกลอคลอไรดทผวหนาของคอนกรตจะไดรบผลกระทบจากปจจยตางๆ เชน อตราสวนผสมของคอนกรต ปรมาณโพรงชองวางในคอนกรต วธการบม ลกษณะการเผชญกบน าทะเล และฤดกาล เปนตน สวนในคอนกรตทใชวสดอนๆแทนทปรมาณปนซเมนตบางสวนเปนวสดประสาน จะมประโยชนในการท าใหสมประสทธการแพรของเกลอคลอไรดลดลง และจะสงผลท าใหปรมาณเกลอคลอไรดทผวหนาเพมขน เนองจากวสดทใชในการแทนทปรมาณปนซเมนตบางสวนนนจะไปเตมโพรงชองวางของคอนกรต และชวยในการยดจบเกลอคลอไรดในคอนกรต

วเชยร ชาล [14] ศกษาถงผลกระทบของเถาถานหนตอสมประสทธการแพรของเกลอคลอไรดในคอนกรตทแชในสภาวะแวดลอมทะเล โดยใชตวอยางคอนกรตทใชปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ใชอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.45 และแทนทปนซเมนตดวยเถาถานหนในปรมาณตางๆ และค านวณหาคาสมประสทธการแพรของเกลอคลอไรด และ ปรมาณเกลอ คลอไรดทผวของคอนกรต โดยใชกฎขอท 2 ของ ฟค (Fick’s second law) พบวา สมประสทธการแพรของเกลอคลอไรดในคอนกรตทกสวนอตราสวนผสมมคาลดลงเมอระยะเวลาแชน าทะเลนานขน และ

22

สมประสทธการแพรของเกลอคลอไรดในคอนกรตลดลงเมอใชปรมาณการแทนทปนซเมนตดวยเถาถานหนสงขน

Dhir et al. [15] ในงานวจยนศกษาและพฒนาความตานทานการแทรกซมของเกลอคลอไรดในคอนกรต โดยใชเถาลอยชนดทมแคลเซยมออกไซดต าในการศกษา ซงจะเปนการปรบปรงลกษณะทางกายภาพ เพอเพมความตานทานตอการแทรกซมของเกลอคลอไรดและเพมความสามารถในการยดจบคลอไรดอออน รวมถงศกษาถงปรมาณการใชเถาลอยในการใชแทนทปรมาณปนซเมนต และอตราสวนน าตอวสดประสานของคอนกรต โดยปรมาณการใชเถาลอยทเหมาะสมทสดจะใชเถาลอยแทนทปรมาณปนซเมนต 30% โดยน าหนกของซเมนต

2.2 ทฤษฎทเกยวของ ในการศกษาวจยเกยวกบสมประสทธการแทรกซมคลอไรดของคอนกรตในครงน ผวจยได

ด าเนนการศกษาและสรปรายละเอยดของทฤษฎพนฐานทเกยวของกบวสดทใชในการศกษาไดแก ปนซเมนตปอรตแลนด วสดปอซโซลาน เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลก ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตา รวมถงทฤษฎพนฐานทางดานปญหาความคงทนของโครงสรางคอนกรต การเสอมสภาพเนองจากคลอไรด และสมประสทธการแพรของคลอไรด โดยมรายละเอยดในแตละสวนดงน

2.2.1 ปฏกรยาระหวางน ากบปนซเมนต ปฏกรยาทางเคมระหวางปนซเมนตกบน าเรยกวา ปฏกรยาไฮเดรชน (Hydration

reaction) ท าใหเกดความรอน การกอตว และการแขงตวของเพสต ปฏกรยาไฮเดรชนขนอยกบสารประกอบในปนซเมนต ซงจะท าปฏกรยาและมอทธพลตอกน โดยปฏกรยาดงกลาวจะเปนตว ก าหนดคณสมบตของเพสตทงในสภาพพลาสตกและแขงตวแลว

2.2.1.1 ปฏกรยาไฮเดรชนของไตรแคลเซยมซลเกต ไตรแคลเซยมซลเกตเมอท าปฏกรยากบน าจะกอใหเกดแคลเซยมซลเกตไฮ

เดรต (Calcium silicate hydrate, 3CaO.2SiO23H2O หรอ CSH) และเกดแคลเซยมไฮดรอกไซด (Calcium hydroxide : Ca(OH2) หรอ CH) ดงสมการท 2.1

( a i ) a i a( ) (2.1) 2.2.1.2 ปฏกรยาไฮเดรชนของไดแคลเซยมซลเกต

ไดแคลเซยมซลเกตจะท าปฏกรยากบน าชากวาไตรแคลเซยมซลเกต แตจะไดผลตภณฑจากปฏกรยาเหมอนกนคอ CSH และ CH ดงสมการท 2.2

( a i ) a i a( ) (2.2)

23

2.2.1.3 ปฏกรยาไฮเดรชนของไตรแคลเซยมอลมเนต ปฏกรยาระหวางน ากบไตรแคลเซยมอลมเนตจะเกดขนอยางทนททนใด

และท าใหเพสตกอตวอยางรวดเรว ดงสมการท 2.3 a l a l (2.3) เพอเปนการหนวงใหเกดปฏกรยาขางตนใหชาลง ในกระบวนการผลตปนซเมนตจงใสยปซมเขาไปในระหวางการบดเมดปน (Clinker) โดยยปซม (Gypsum : CaSO4.2H2O) จะท าปฏกรยากบแคลเซยมอลมเนต กอใหเกดชนบางๆของแอทรงไจท (Ettringite : 3CaO.Al2O3.Ca.SO4.31H2O) บนผวของอนภาคไตรแคลเซยมอลมเนต ดงสมการท 2.4 a l a a l a (2.4)

2.2.1.4 ปฏกรยาไฮเดรชนของเตตราแคลเซยมอะลมโนเฟอรไรท ปฏกรยาไฮเดรชนของเตตราแคลเซยมอะลมโนเฟอรไรทมลกษณะคลายกบ

ปฏกรยาของ C3A แตเกดชากวา และมความรอนจากการท าปฏกรยานอยกวาโดยการท าปฏกรยาจะเกดขนในชวงตนโดยจะท าปฏกรยากบยปซม ดงสมการท 2.5 a l Fe a a ( l Fe ) a (2.5)

เนองจากปนซเมนตม C3S เปนองคประกอบหลก ดงนนปฏกรยาระหวางปนซเมนตกบน าจงมลกษณะคลายกบปฏกรยาระหวาง C3S กบน า ซงบางครงสามารถเหนปฏกรยาของ C3A ดวยปฏกรยาจะเกดขนอยางรวดเรวในชวงแรก และจะลดลงเนองจากการเกดชนเคลอบของแอทรงไจท และจากการทสารละลายมความเขมขนมากขนเนองจากการเพมของอออนแคลเซยม และไฮดรอกไซดท าใหปฏกรยาลดลง และเพสตมสภาพพลาสตกชวงหนง เมอความเขมขนของสารละลายสงพอ CH จะตกผลก และปฏกรยาของ C3S และ C2S จะเกดขนอยางรวดเรวอกครงท าใหเกด CSH เพมมากขน ตามดวยปฏกรยาของ C3A และ C4AF ท าใหแอทรงไจทเปลยนเปนแคลเซยมโมโนซลโฟอลม เนตและเกดสารประกอบแคลเซยมซลโฟอลมเนตและซลโฟเฟอไรทแคลเซยมซลเกตยงคงท าปฏกรยาตอไปท าใหเกด CSH มากขน และขยายเขาไปในโพรงและเมอมปรมาณมากขนจะเชอมโยงถงกนและเกดการยดเกาะกนขน

2.2.2 วสดปอซโซลาน วสดปอซโซลาน (Pozzolanic materials) คอ วสดทมองคประกอบหลกเปนซลกอน

ออกไซด (SiO2) อลมเนยมออกไซด (Al2O3) และหรอเฟอรรกออกไซด (Fe2O3) รวมกนเปนปรมาณไมต ากวารอยละ 50 โดยน าหนกของวสดนนๆ อาจจะมคณสมบตในการเชอมประสานหรอไมกได

24

แตตองสามารถท าปฏกรยาทางเคมกบแคลเซยมไฮดรอกไซด แลวเกดเปนสารประกอบของแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) หรอแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (CAH) และถงแมวาปอซโซลานชนดนนมความ สามารถในการท าปฏกรยาทางเคม แตในสดสวนผสมใดๆ กตาม บางครงปอซโซลานบางสวนไมสามารถท าปฏกรยาทางเคมไดเนองจากองคประกอบในการท าปฏกรยามไมเพยงพอตอขบวนการท าปฏกรยาปอซโซลานก

2.2.2.1 ชนดของวสดปอซโซลาน ปอซโซลานมสองชนด คอชนดทเกด ขนเองตามธรรมชาต (Natural

pozzolan) และปอซโซลานดดแปลง (Modify pozzolan)มรายละเอยดดงน 1) ปอซโซลานทเกดขนเองตามธรรมชาต

ปอซโซลานทเกดขนเองตามธรรมชาต (Natural pozzolan) ไดแก หนดนดาน (Shales) เศษหนภเขาไฟ (Tuff) เถาภเขาไป (Volcanic ash) หนภมไซท (Pumisite) หนโอเพลเหลอง (Opaline) หนชน (Shale) หนเชรต (Chert) หนปน (limestone) ปอซโซลานทเกดขนเองตามธรรมชาตเมอตองการน าไปใชงานจะตองน ามาบดกอน

2) ปอซโซลานดดแปลง (Modify pozzolan) ปอซโซลานดดแปลงเกดจากขบวนการผลตในโรงงานอตสาหกรรม ซง

เปนผลพลอยได (By products) หรอเกดจากการตงใจทจะน าปอซโซลานทเกดขนเองมาปรบปรงคณภาพโดยผาขบวนการผลตทซบซอนขนซงโดยมากจะเปนขบวนการเผาไหม ปจจบน ปอซโซลานดดแปลงทพบไดแก เถาลอย (Fly ash) ไดจากการเผาเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟาซลกาฟม (Silica fume) จะไดมาจากการผลตโลหะ อลลอยด และตะกรนเตาถลงเหลก (Slag) ไดจากการถลงเหลก เปนตน

2.2.2.2 ปฏกรยาปอซโซลานของวสดปอซโซลาน วสดปอซโซลานอาจมคณสมบตในการเชอมประสานหรอไมกได แตตองท า

ปฏกรยาทางเคมกบแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) แลวเกดเปนสารประกอบของแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และ/หรอ แคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH) กลาวคอ เมอปนซเมนตท าปฏกรยากบน าจะเกดปฏกรยาไฮเดรชน ซงจะไดผลตภณฑเปนสารประกอบแคลเซยมไฮดรอกไซด ซงแคลเซยมไฮดรอกไซดนเองทท าปฏกรยากบซลคอนไดออกไซด (SiO2) และอลมเนยมออกไซด (Al2O3) ในวสดปอซโซลาน เกดเปนสารประกอบทเรยกวา แคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (CAH) ตามล าดบ ซงสารประกอบทไดทงสองนมคณสมบตในการเชอมประสาน ปฏกรยาทเกดขนนเรยกวา ปฏกรยาปอซโซลาน (pozzolanic reaction) สรปเปนสมการทาง

25

เคมได ดงสมการท (2.6) ถง (2.7) ในกรณทวสดปอซโซลานมสวนประกอบหลกทางเคมเปนซลคอนไดออกไซด (SiO2) ปฏกรยาปอซโซลานสามารถเขยนเปนสมการไดดงน

a( ) i a i หรอ ( ) (2.6) ในกรณทวสดปอซโซลานมสวนประกอบหลกทางเคมเปนอลมเนยม

ออกไซด (Al2O3) ปฏกรยาปอซโซลาน สามารถเขยนเปนสมการไดดงน a( ) l a l หรอ ( ) (2.7)

2.2.3 เถาลอย เถาถานหน หรอเถาลอย (Fly ash หรอ Pulverized) จดเปนสารผสมเพมในปนซเมนต

จ าพวกสารปอซโซลานสงเคราะห หรอปอซโซลานดดแปลงประเภทหนงเปนผลพลอยได (By product) จากการเผาถานหนเพอเปนพลงงานในการผลตกระแสไฟฟา ถานหนทบดจะถกเผาเพอเอาพลงงานความรอน เถาถานหนทมขนาดคอนขางใหญจะตกลงกนเตา จงเรยกวาเถากนเตา (Bottom ash) สวนเถาถานหนทขนาดเลกกวา 1 ไมครอน จนถงประมาณ 200 ไมครอน จะลอยไปกบอากาศรอนจงเรยกวาเถาลอย เถาลอยจะถกดกจบฝ น (Electrostatic precipiation) เพอไมใหออกไปกบอากาศรอนเนองจากจะเปนมลภาวะตอพนทโดยรอบบรเวณโรงไฟฟา [3]

2.2.3.1 ชนดของเถาลอย

มาตรฐาน ASTM C618 แบงเถาลอยออกเปน 2 ชนด ไดแก 1) เถาลอย ชนด F (Class F) เปนเถาลอยทไดจากการเผาถานหนแอนทราไซต

และบทมนส มปรมาณผลรวมของซลกา (Silica : SiO2) และอลมนา (Alumina : Al2O3) และเฟอรรคออกไซด (Ferric oxide : Fe2O3) มากกวารอยละ 70 และมคณสมบตอนตามทระบในมาตรฐาน ASTM C618 ดงตารางท 2.1 โดยทวไปเถาลอยชนด F มปรมาณแคลเซยมออกไซด (Calcium oxide : CaO) ต า ดงนนจงมชอเรยกอกชอหนงวา เถาลอยแคลเซยมต า ส าหรบ SiO2 มาจากแรดนเหนยวและควอรตซ ถานหนแอ-นทราไซตและบทมนสมแรดนเหนยวสงจงใหเถาลอยทม SiO2 สง

2) เถาลอย ชนด C (Class C) เปนเถาลอยทไดจากการเผาถานหนลกไนต และซบบทมนสเปนสวนใหญ มปรมาณของ SiO2+Al2O3+Fe2O3 มากกวารอยละ 50 ปรมาณ CaO สง และมคณสมบตอนตามทระบในมาตรฐาน ASTM C618 ดงตารางท 2.1 เถาลอยชนดนเรยกชออกอยางหนงวาเถาลอยแคลเซยมสง ส าหรบ Al2O3 มาจากแรดนเหนยว โดยทลกไนตประกอบไปดวยดนเหนยวทม Al2O3 ต าท าใหเถาลอยชนด C นอกจากม SiO2 ต าแลวยงม Al2O3 ต าดวย

26

ตารางท 2.1 ขอก าหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐาน ASTM C618 [16]

ขอก าหนดทางเคม ชนด

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

70.0 50.0

ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) อยางสง, รอยละ 5.0 5.0 ปรมาณความชนสงสด, รอยละ 3.0 3.0 การสญเสยน าหนกเนองจากการเผา (LOI) อยางสง, รอยละ 6.0 6.0 ปรมาณอลคาไลสงสดเมอเทยบเทา Na2O, รอยละ 1.5 1.5

นอกจากจะแบงแยกชนดของเถาลอยออกเปน 2 ชนด ดงกลาวมาแลวยงสามารถพจารณาจากความแตกตางของสวนประกอบและคณสมบตในดานความเปนซเมนต (Cementitious) และความเปนปอซโซลาน (Pozzolan) ไดดวย เนองจากเถาลอย Class C โดยทวไปจะมคณสมบตการเปนซเมนตเพมขน จากคณสมบตปอซโซลาน เพราะเถาถานหน Class C มกจะมแคลเซยมออก ไซด (CaO) สงกวารอยละ 10 สวน Class F มแคลเซยมออกไซดต ากวารอยละ 10 ดงนนการน าเถาถานหนมาใชในงานคอนกรตธรรมดาทวไป ACI 226 (1987) ไดแนะน าวา ควรใชเถาถานหน Class F ในปรมาณรอยละ 15 ถง 25 โดยน าหนกของปนซเมนต และสามารถเพมขนเปนรอยละ 15 ถง 35 ไดในกรณทใชเถาถานหน Class C เนองจากพบวา เถาถานหน Class C จะมลกษณะความเปนซเมนต มากกวาเพราะมปรมาณแคลเซยมออกไซด สงกวาเถาถานหน Class F

มาตรฐานผลตภณฑ (มอก. 2135-2545) ก าหนดรายละเอยดเกยวกบเถาลอยใชเปนวสดผสมเพมหรอใชแทนปนซเมนตบางสวนในคอนกรตทใชปนซเมนตปอรตแลนดเปนวสดประสานหลก โดยแบงชนคณภาพและชนดตามคณลกษณะทางเคมไดเปน 3 ชนคณภาพ ดงตารางท 2.2

27

ตารางท 2.2 ขอก าหนดทางเคมของเถาลอยตามมาตรฐาน มอก. 2135-2545 [17]

ขอก าหนดทางเคม ชนด

ชนคณภาพ 1

ชนคณภาพ 2 ชนคณภาพ 3 ชนด ก ชนด ข

ปรมาณซลกาออกไซด (SiO2) อยางต า, รอยละ 30.0 30.0 30.0 30.0 ปรมาณแคลเซยมออกไซด (CaO), รอยละ - < 10.0 <10.0 - ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) อยางมาก, รอยละ 5.0 5.0 5.0 5.0 ปรมาณความชนสงสด อยางมาก, รอยละ 3.0 3.0 2.0 2.0 การสญเสยน าหนกเนองจากการเผา (LOI) อยางมาก, รอยละ

6.0

6.0

6.0

6.0

เถาลอยในประเทศไทยสามารถพบไดทง Class C และ Class F ขนอยกบ

แหลงทมาและลกษณะ การเผาถานหน อยางไรกดตางกมศกยภาพเพยงพอทจะน าไปใชในงานคอนกรต เถาลอยจากแหลงตางๆ มองคประกอบทางเคมโดย ดงตารางท 2.3

ตารางท 2.3 องคประกอบทางเคมของเถาลอยจากแหลงตางๆ [18]

ตวอยางเถาลอย

องคประกอบทางเคม

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O LOI แมเมาะ 41.16 22.30 11.51 15.27 2.70 1.43 2.93 1.66 0.20 ระยอง 45.24 28.25 2.43 11.80 0.74 3.63 0.66 0.47 2.96 กาญจนบร 39.56 20.99 9.37 10.62 1.47 3.34 3.08 0.30 7.10 ราชบร 32.96 13.81 6.69 24.42 1.44 10.56 2.38 0.61 7.05 ปราจนบร 42.03 18.97 4.44 4.91 1.01 19.68 0.28 0.72 3.65

2.2.3.2 องคประกอบทางเคมของเถาลอย

องคประกอบทางเคมของเถาลอยขนอยกบองคประกอบทางเคมของถานหน แตโดยทวไปองคประกอบทางเคมของเถาลอยจะคลายกบปนซเมนตปอรตแลนด คอประกอบดวยซลกาออกไซด (SiO2) อลมนาออกไซด (Al2O3) ไอออนออกไซด (Fe2O3) แคลเซยมออกไซด (CaO) เปนองคประกอบหลก และม แมกนเซยมออกไซด (MgO) ออกไซดของอลคาไล (Na2O, K2O) และ

28

ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) เปนองคประกอบรอง นอกจากนยงประกอบไปดวยความชน (H2O) และการสญเสยน าหนกเนอง จากการเผา (loss on ignition : LOI) SiO2, Al2O3, Fe2O3 และ CaO เปนองคประกอบหลกมปรมาณถงรอยละ 80 ถง 90 จงเปนตวก าหนดคณสมบตของเถาถานหน มาตรฐาน ASTM C618 ก าหนดผลรวมของ SiO2+Al2O3+Fe2O3 ของเถาลอยไวอยางต ารอยละ 50 ถงจะอยในเกณฑทน าไปใชงานได

2.2.3.2 ปฏกรยาทางเคมของเถาลอย ปฏกรยาทางเคมทเกดขนในคอนกรตทมเถาลอยเปนสวนผสมจะเรมจาก

ปฏกรยาไฮเดรชน (hydration) ดงสมการท 2.9 ถง 2.10 ซงเกดจากการท าปฏกรยาของปนซเมนตและน าท าใหไดสารประกอบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (3CaO.2SiO23H2O หรอ CSH) และเกดแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH2) หรอ CH) หลงจากนนวสดปอซโซลานในทนคอเถาลอย ซงมองคประกอบของซลกาออกไซด (SiO2) และอลมนาออกไซด (Al2O3) จะท าปฏกรยากบแคลเซยมไฮดรอกไซด (CH) ดงสมการท 2.6 และ/หรอสมการท 2.7 ปฏกรยาทเกดขนนเรยกวา ปฏกรยาปอซโซลาน (Pozzolanic reaction) ผลผลตของปฏกรยานจะไดสารประกอบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอลมเนตไฮเดรต (CAH) เชนเดยวกบปฏกรยาไฮเดรชน

2.2.4 ตะกรนเตาถลงเหลก ตะกรนเตาถลงเหลก (blast-furnace slag) คอผลตภณฑทไมใชโลหะ ซงสวนใหญ

ประ กอบดวยซลเกตและอลมโนซลเกตของแคลเซยมและอนๆ ซงเกดขนในขณะหลอมละลายพรอมกบเหลกในเตาถลงเหลก นอกจากนยงใหค าจ ากดความของเมดตะกรนเตาถลงเหลก (granulated blast-furnace slag) หมายถงเมดวสดทไมเปนผลกซงไดจากการท าตะกรนทหลอมเหลวในเตาถลงเหลกใหเยนตวลงอยางรวดเรวโดยการจมลงในน าหรอใชน าฉดเพอใหตะกรนเยนตวลงอยางรวดเรว ตะกรนเตาถลงเหลกนอกจากจะใชเปนวตถดบในการผลตปนซเมนตแลว ยงใชเปนวสดประสานในสวนผสมรวมกบปนซเมนตปอรตแลนด ปนขาวอมตว (hydrated lime) ยปซม หรอแอนไฮไดรต (anhydrite) ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดสามารถใชในรปของปนซเมนตผสมหรอใชเปนสวนผสมแยกตางหากในการผสมคอนกรต ซงการใชตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดแยกผสมตางหากในการผสมคอนกรต มขอด 2 ประการคอ สามารถบดตะกรนเตาถลงเหลกใหละเอยดจนถงคาทตองการ และ สามารถปรบปรมาณของตะกรนเตาถลงเหลกใหเหมาะสมกบงานแตละงานได

องคประกอบทางเคมตะกรนเตาถลงเหลกประกอบดวยออกไซดของซลกาและอลมนาเปนหลกซงปนมากบสนแรเหลกและยงมออกไซดของแคลเซยมและแมกนเซยมซงมาจากหนปน

29

และหนโดโลไมตองคประกอบหลกนรวมกนแลวมมากกวา รอยละ 95 นอกจากนยงมออกไซดอนๆ ทตดมาเชน SO3, Fe2O3 และ MnO อยเลกนอย ตารางท 2.4 แสดงองคประกอบทางเคมของตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดทผลตในอเมรกาและแคนาดาใน ค.ศ. 1988 [19] แมวาองคประกอบทางเคมของตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดในตารางท 2.4 จะแตกตางกนมาก แตถาพจารณาเฉพาะแตละโรงงานจะพบวา มคาแตกตางกนไมมาก การทตะกรนเตาถลงเหลกมออกไซดของแคลเซยมคอนขางสง (มากกวารอยละ 30 ขนไป) จงท าใหตะกรนเตาถลงเหลกเปนวสดประสานไดดวยตวเองเมอผสม กบน า ตารางท 2.4 องคประกอบทางเคมของตะกรนเตาถลงเหลกทผลตในอเมรกาและแคนาดา [19]

องคประกอบทางเคม รอยละโดยน าหนก SiO2 32-40 Al2O3 7-16 CaO 32-45 MgO 5-15 SO3 0.7-2.2

Fe2O3 0.1-1.5 MnO 0.2-1.0

2.2.5 ซลกาฟม

ซลกาฟม (Silica Fume) เปนผลพลอยไดของโรงงานผลตซลกอนเมททลและเฟอรโรซล กอนอลลอยดเปนกระบวนการรดกชนควอรตทบรสทธไปเปนซลกอนโดยวธ Electric Arc ทอณหภมสงถง 2000 องศาเซลเซยส ท าใหเกดไอของ SiO ซงตอมาจะท าปฏกรยากบออกซเจนและกลนตวทอณหภมต าไดเปนซลกอนไดออกไซด (SiO2) ขนาดเลกมากทไมเปนผลกและมรปรางกลม ซลกาฟมจะถกดกจบในตวดกจบเพอบรรจใสถงไว เนองจากซลกาฟมมขนาดเลกมาก มพนทผวสงและอยในรปทไมเปนผลก จงสามารถท าปฏกรยาปอซโซลานไดอยางรวดเรว ปญหาซลกาฟมในงานคอนกรตคอสวนผสมคอนกรตตองการปรมาณน าเพมมากขน เพอใหไดความขนเหลวเทาเดมเนองจากขนาดอนภาคทเลกมากของซลกาฟม ท าใหพนทผวสงมากจงตองการปรมาณน าในการหลอลนพนทผวของอนภาคสงขนดวย [4]

30

องคประกอบหลกทางเคมของซลกาฟมคอ SiO2 ซงควรจะอยในรปทไมเปนผลกเปนสวนใหญ ซลกาฟมทมจ าหนายในทองตลาดม SiO2 มากกวารอยละ 90 ขนไป สวนทเหลอจะเปนองค ประกอบของ Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O และออกไซดอนๆอกรอยละ 1 หรอ 2

คณสมบตทางกายภาพทเหนชดเจนคอเปนฝ นผงทละเอยดมากสเทาด าหรอเทาอมขาว ความถวงจ าเพาะของซลกาฟมมคาประมาณ 2.2 มขนาดอนภาคเฉลยประมาณ 0.1 ไมโครเมตรมพนทผวประมาณ 200,000 ถง 250,000 ตารางเซนตเมตรตอกรม

2.2.6 ผงหนปน ผงหนปน (Limestone powder) เปนผลพลอยได (By-product) จากการยอยหนเพอใช

ในอตสาหกรรมผลตปนซเมนต และอตสาหกรรมการผลตคอนกรตผสมเสรจ โดยองคประกอบทางเคมสวนใหญของหนปน จะประกอบดวยสารประกอบของแคลเซยมออกไซด (CaO) แคลเซยมคารบอเนต (CaCO3) และแมกนเซยมคารบอเนต (MgCO3) ซงมทงทอยในรปของสารประกอบทมคณสมบตเปนวสดเฉอยทไมวองไวตอปฏกรยาเคม (inert material) และวสดทวองไวตอปฏกรยาทางเคม (reactive material) มรายละเอยดดงน

2.2.6.1 วสดเฉอยทไมวองไวตอปฏกรยาเคม ในกรณทมการน าสวนของวสดเฉอยมาใชทดแทนปนซเมนต จะมสวนชวย

ในการ ลดการหดตวของปนซเมนต ท งนเนองจาก คณสมบตของวสดเองทไมวองไวตอการท าปฏกรยาทางเคม จงท าใหเสถยรภาพในเชงปรมาตรดขน และยงชวยเพมความสามารถในการตานทานการกดกรอน เนองจากสารซลเฟตอกดวย ในขณะเดยวกนกอาจสงผลตอความสามารถในการรบแรงของซเมนตเพสต สารประกอบของแคลเซยมคารบอเนต (CaCO3) และแมกนเซยมคารบอเนต (MgCO3) อาจจดไดวาเปนสารประกอบทไมวองไวตอปฏกรยาทางเคม อยางไรกตามสารประกอบดงกลาวทงสองนน กสามารถทจะท าปฏกรยาทางเคมได ถาหากสารประกอบดงกลาวมความละเอยดมากเพยงพอ และ/หรอใหพลงงานความรอนชวยในการเรงปฏกรยาทางเคม ดงสมการท 2.8 และสมการท 2.9 a ea a( ) (2.8) ea ( ) (2.9)

31

2.2.6.2 วสดทวองไวตอปฏกรยาเคม ในกรณทมการน าสวนของวสดทวองไวตอการท าปฏกรยาทางเคมมาใช

ผสมเพอทด แทนปนซเมนต สารประกอบของแคลเซยมออกไซด (CaO) ทพรอมในการท าปฏกรยาจะรวมตวกบน า ดงสมการท 2.10 a a( ) (2.10)

โดยแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ทเกดจากสมการขางตนน สามารถใชเปนสารตงตนในการท าปฏกรยาปอซโซลานกได เชนเดยวกบแคลเซยมไฮดรอกไซดทเปนผลผลตจากปฏกรยาไฮเดรชนของปนซเมนตดงสมการท 2.1 และสมการท 2.2

2.2.7 เถากนเตา เถากนเตา (Bottom Ash) เปนผลพลอยไดจากการเผาถานหน เพอผลตกระแสไฟฟา

เชน เดยวกบเถาลอย แตเถากนเตาเกดจากการรวมตวกนของเถาถานหนทหลอมเหลว ดงนนเถากนเตาจงมขนาดใหญและมรพรนสงกวาเถาถานหนมาก [3] โดยทวไปของเถากนเตานนจะมลกษณะรปรางไมแนนอน มองคประกอบทางเคมใกลเคยงกบเถาลอย แตเถากนเตาไมเหมาะทจะน ามาใชเปนวสดปอซโซลาน เมอเทยบกบเถาลอย ซงเถาลอยมขนาดอนภาคเลกกวามาก จงถอไดวาเถากนเตาสามารถท าใหเกดปฏกรยาปอซโซลานนกไดเพยงบางสวน เนองจากลกษณะโดยรวมของอนภาคของเถากนเตาจะมรพรน มความเปราะ ขนาดคละใกลเคยงกบทราย แตละเอยดกวาทราย มหนวยน าหนกนอยกวาทราย และมคาการดดซมมากกวาทราย เถากนเตาทไมผานการบดจงมสมบตความเปนสารปอซโซลานต า ไมเหมาะทจะน ามาใชแทนทปนซเมนต เนองจากเถากนเตามความพรนสงและมการกระจายอนภาคใกลเคยงกบมวลรวมละเอยด ดงนนจงมการนาเถากนเตามาใชในรปแบบของวสดบมภายใน

คณสมบตเชงกลของเถากนเตา 1) การตานทานการสกหรอและความคงทนนนเถากนเตามความตานทานการสกหรอ

และความทนนอยเนองจากเปนวสดเมดละเอยด 2) การดดซมน าของเถากนเตา เนองจากเถากนเตามขนาดเมดวสดขนาดเลกมพนทผว

มากจงมคาการดดซมน าทสงกวาวสดมวลรวมโดยทวไป 3) ความถวงจ าเพาะของเถากนเตาเมอเทยบกบวสดมวลรวมจะมคานอยกวาแสดงให

เหนวาเมอน ามาใชงานจะท าใหมน าหนกคงทลดลง 4) ความเหนยวของวสด เนองจากเถากนเตาเปนผลตภณฑทมาจากการเผาไหมของ

ถานหนดงนน เถากนเตาจงเปนวสดประเภท Non-Plastic

32

5) ความหนาแนนแหงสงสดของเถากนเตาจะนอยกวาวสดมวลรวมโดยทวไปทงรปแบบการบดอดแบบมาตรฐานและการบดอดแบบสงกวามาตรฐาน

6) ปรมาณความชนทเหมาะสม (OMC) จะสงกวาวสดมวลรวมโดยทวไปทงรปแบบการบดอด แบบมาตรฐานและการบดอดแบบสงกวามาตรฐาน

2.2.8 ปญหาความคงทนของโครงสรางคอนกรต [20] การเสอมสภาพของคอนกรตนนสามารถเกดไดในทกชวงอายของคอนกรต ตงแตใน

สภาวะพลาสตกไปจนถงคอนกรตในสภาวะแขงตวแลว ซงลกษณะความเสยงของการเสอมสภาพนนจะแตกตางกนไปตามชวงอาย อยางไรกตามการเสอมสภาพของคอนกรตสามารถจ าแนกไดเปน 5 ประเภทตามสาเหตของการเสอมสภาพดงน

1) การเสอมสภาพโดยสาเหตทางกายภาพ (physical deterioration) เชน การรบน าหนกทมากเกนไป

2) การเสอมสภาพโดยสาเหตทางเคม (chemical deterioration) เชน คารบอเนชน การกดกรอนโดยกรด การกดกรอนโดยซลเฟต และปฏกรยาระหวางดางกบมวลรวม

3) การเสอมสภาพโดยสาเหตทางกล (mechanical deterioration) เชน การขดส การชะดวยกระแสน าและกรวดทราย และการแตกตวของฟองอากาศในน า

4) การเสอมสภาพโดยสาเหตทางชวภาพ (biological deterioration) เชน การเสอม สภาพโดยตะไคร รา รากพช หรอ แบคทเรยบางชนด

5) การเสอมสภาพโดยสาเหตรวม (mixed process) เชน การเกดสนมในเหลก เปนตน ลกษณะของการเสอมสภาพของโครงสรางจะแตกตางกนไปตามสภาวะแวดลอมและ

ปจจยอนๆทกอใหเกดการเสอมสภาพ เนองจากการเสอมสภาพในรปแบบตางๆกนนนจะมลกษณะเฉพาะตว ดงนนการวเคราะหหาสาเหตหลกของการเสอมสภาพนนจงท าไดจากการวเคราะหลกษณะการเสอมสภาพ อยางไรกตาม โครงสรางคอนกรตเสรมเหลกบางโครงสรางอาจจะเสอมสภาพเนอง จากสาเหตหลกมากกวาหนงสาเหต หรออาจจะไดรบความเสยหายจากการรบแรงทมากเกนไป หรองานกอสรางทไมไดคณภาพ ซงจะท าใหความตานทานการเสอมสภาพของโครงสรางลดลงอยางมาก

เนองจากลกษณะการเสอมสภาพของโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกทคอนขางหลาก หลาย ดงทแสดงไวขางตน การออกแบบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกและการเลอกวสดทเหมาะสมกบสภาวะแวดลอมและปญหาทางดานความคงทนทมความเสยงสงในแตละสภาวะจงเปนสงทมความจ าเปน

33

2.2.9 การเสอมสภาพเนองจากคลอไรด คลอไรดเปนสาเหตหนงทท าใหเกดการกดกรอนของเหลกเสรมได โดยอออนของ

คลอไรด (Chloride Ions) เปนตวกลางทท าใหความเปนดางของคอนกรตทปองกนเหลกเสรมไมใหเกดสนมลดลงและหลงถงจดวกฤตแลว ถามน าและออกซเจนเพยงพอ กจะท าใหเหลกเกดสนมได

2.2.9.1 แหลงทมาของคลอไรด คลอไรดอาจมอยในคอนกรตเอง เชน มอยในน าทใชผสมคอนกรต หน

ทราย (โดยเฉพาะอยางยงในทรายจากแหลงใกลทะเล) หรอน ายาผสมคอนกรตบางชนด เชน แคลเซยมคลอไรด (CaCl2) ทมกมอยในสารเรงการกอตว อยางไรกตาม ไดมการก าหนดมาตรฐานไวส าหรบปรมาณคลอไรดรวมทละลายน าไดในคอนกรตทมาจากสวนผสมแตละชนด (ไมรวมทซมผานเขามาจากสงแวด ลอม) โดยจะตองมคาไมเกนกวาทก าหนดในตารางท 2.5 ตารางท 2.5 ปรมาณคลอไรดรวมทละลายน าไดในคอนกรตทยอมให [20]

ลกษณะงานกอสราง ปรมาณคลอไรดรวมทละลายน าไดสงสดในคอนกรต (รอยละของน าหนกวสด

ประสาน) คอนกรตอดแรง 0.06 คอนกรตเสรมเหลกทขณะใชงานมการสมผสกบคลอไรด เชน ก าแพงกนคลน (sea-retaining walls)

0.15

คอนกรตเสรมเหลกทมสภาพแหง หรอขณะใชงานมการปองกนความชน

1.00

การกอสรางคอนกรตเสรมเหลกอน 0.30 หมายเหต : โดยการทดสอบเพอหาปรมาณคลอไรดรวมทละลายน าไดใหเปนไปตามมาตรฐานASTM C 1218/C 1218M

อยางไรกตามปญหาของคลอไรดทกระทบตอความคงทนของคอนกรตนน สวน มากจะมาจากภายนอกคอนกรตในชวงทใชงาน เชน จากน าทะเล จากดน หรอจากเกลอทใชละลายน าแขงในประเทศทมอากาศหนาว (de-icing salt) ซงคลอไรดอาจจะเขาสคอนกรตไดโดยวธ ดงตอไปน

1) การซมผานเขาไปในคอนกรตทแหงของน าทมคลอไรดเปนสวนประกอบ (Capillary Suction)

34

2) การแพรของอออนคลอไรด (Chloride diffution) จากภายนอกทมความเขมขนของคลอไรดสงกวาไปสความเขมเขนของคลอไรดภายในเนอคอนกรต

3) การซมผานเขาไปในคอนกรตของน าทมคลอไรดโดยแรงดนของน า โดยทวๆ ไปแลวแหลงของคลอไรดทมผลกระทบตอโครงสรางคอนกรตนนมาจาก

น าทะเล ส าหรบคอนกรตทแชอยในน าทะเลตลอดเวลานน ถงแมคลอไรดสามารถซมผานเขาไปในคอน กรตไดด แตถาไมมออกซเจน การเกดสนมของเหลกเสรมกไมสามารถเกดขนไดความเขมขนของคลอไรดบรเวณใกลผวสมผส กบสงแวดลอมคลอไรด เชน ทะเลเปนเวลานาน จะมความเขนขนคลอไรดในสารละลายทอยในชองวาง ของคอนกรตสงกวาความเขมขน ของคลอไรดในสงแวดลอม ไดปรากฏการณนเรยกวา Chloride Condensation เกดใน 2 ลกษณะดงน

1) ในกรณของสภาวะเปยกสลบแหงโดยน าทะเลในขณะทบรเวณผวคอนกรตแหง คอนกรตจะสญเสยเฉพาะน าซงจะระเหยออกจากผวคอนกรต ทงเกลอไวในบรเวณผวคอนกรตทแหง แตพอคอนกรตเขาสภาวะเปยก น าเกลอจะซมเขาไปในคอนกรตอยางรวดเรว

2) ในกรณของสภาวะเปยกตลอดเวลาในน าทะเลหรอน าใตดนทมเกลอ ในกรณนคลอไรดในสงแวดลอม สามารถถกดงเขาไปในชองวางของคอนกรตไดดวยแรงทางประจไปไฟฟาเนองจากผวของชองวางในคอนกรตซงมกจะเปนผลผลตทางไฮเดรชน เชน (C-S-H) จะมคณสมบตทางไฟฟาเปนบวกสามารถดงคลอไรดในสงแวดลอมซงมประจลบเขาไปได อยางไรกดในสภาพของสงแวดลอมทเปยกตลอดเวลา ถงแมคลอไรดจะเขาไปในคอนกรตไดไมมากกมกไมเปนอนตรายตอเหลกเสรม เนองจากไมมออกซเจนเพยงพอในการเกดสนม ยกเวนแตในบรเวณทตดกบคอนกรต จะมสวนทมสภาวะแหงไดดวย [20]

2.2.9.2 กระบวนการในการเกดสนมจากสาเหตของการซมผานของคลอไรดอออน โดยกระบวนการในการเกดสนมจากสาเหตของการซมผานของคลอไรดอ

ออนผานเนอคอนกรตนน สามารถแบงได 2 ขนตอนคอ Initial period และ Propagation period ดงแสดงใน รปท 2.1

35

รปท 2.1 แบบจ าลองชวงชวตการใชงานของเหลกเสรมในคอนกรต [20]

1) Initial period หรอ ระยะเวลาชวงแรก (t0) หมายถง ระยะเวลาเรมตงแต

หลอคอนกรตเสรจจนถงเวลาทเหลกเสรมคอนกรตเรมเกดสนม โดยในชวงนคลอไรดอออนจะแพรผานเขามาสะสมในเนอคอนกรตจนมความเขมขนถงระดบวกฤต นอกจากนนออกซเจนและน าจะซมผานคอนกรตเขาไปยงเหลกเสรมแลวเกดปฏกรยาเคมขน ซงระยะเวลาชวงแรก (t0) นจะใชเวลามากหรอนอยขนอยกบองคประกอบทส าคญ ไดแก ความสามารถซมผานไดของคอนกรต ก าลงของคอนกรต และความหนาของคอนกรตทหมเหลกเสรม

2) Propagation period หรอ ระยะเวลาชวงขยายตวตอเนอง (t1) หมายถง ชวงระยะเวลาของการพฒนาการเกดสนมบนเหลกเสรมภายในคอนกรต คอ เปนชวงทเกดกระบวนการไฟฟาเคมของการเกดสนมเหลกอยางตอเนองจนกระทงโครงสรางอาคารเกดการวบต หรออยในสภาพทไมปลอดภยในการใชงานจะเหนไดวาคลอไรดอออนทละลายอยในน าทะเลหรอน ากรอยนนจะมผลกระทบตอการกระตนใหเกดสนมบนเหลกเสรมได แตสนมเหลกเองกลบไมมคลอไรดอออนเปนสวนประกอบเลย

โดยกระบวนการทางไฟฟาเคมทเกดขน จะท าใหเหลกเสรมบรเวณขวลบถกกดกรอนท าใหเหลกเสรมมขนาดหนาตดเลกลง และเหลกเสรมบรเวณขวบวกกจะเกดเปนสนม ซงสนมบนเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกทเกดขนน จะมการพฒนาเพมปรมาณมากขนเรอย ๆ ประมาณ 4-6 เทา ดนใหคอนกรตทหมเหลกเสรมอยกะเทาะออก เมอการกดกรอนเกดเพมมากยงขน คอนกรตกจะหลดรอนออกเปนชน ๆ (Delamination) ท าใหเกดการสญเสยแรงยดเหนยวระหวางเหลก

36

เสรมกบคอนกรต เปนผลท าใหโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกนสญเสยความสามารถในการรบก าลงในทสด สงผลใหโครงสรางขาดความมงคงแขงแรงและมความสามารถในการรบน าหนกบรรทกลดลง อตราการพฒนาการเกดสนมในเหลกเสรมคอนกรต จะมปรมาณมากหรอนอยขนอยกบ ความรนแรงของสภาพแวดลอมรอบโครงสรางนน ๆ ดงแสดงในรปท 2.2 คอแผนภาพแสดงกระบวนการกดกรอนของเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก และรปท 2.3 แสดงกระบวนการเกดสนมเนองจากคลอไรดในน าทะเล

นอกจากการซมผานของน าทมคลอไรดอออนผานเนอคอนกรต จะเปนสาเหตของการเกดสนมในเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกแลว ปฏกรยาคารบอเนชนยงเปนอกสาเหตหนงทท าใหเกดสนมขนในเหลกเสรมคอนกรต ซงปฏกรยาคารบอเนชนนจะลดความเปนดางของคอนกรตลง ซงความเปนดางของคอนกรตนจะเปนตวชวยปองกนไมใหเหลกเสรมเกดสนม โดยปกต คา pH ของคอนกรตจะอยระหวาง 12-13 หากคา pH ของคอนกรตลดลงจนถงจดวกฤต รวมทงมน าและออกซเจนเพยงพอ จะท าใหเหลกเสรมเกดสนมได ซงคา pH กจะเปนคาทสามารถบอกไดวามโอกาสเกดสนมไดมากนอยเพยงใด ไดแสดงไวในตารางท 2.6

ตารางท 2.6 สภาพของเหลกเสรมในคอนกรตทคา pH ในระดบตาง ๆ [21]

คา pH ของคอนกรต สภาพของสนมภายในเหลกเสรมคอนกรต

ต ากวา 9.5 เรมเกดสนมเลกนอยทผว (ฟลมทผวยงไมหาย)

8.0 ฟลมทเคลอบผวเหลกหายไป

ต ากวา 7.0 เกดสนมอยางรนแรงทตวของเหลกเสรม

37

รปท 2.2 กระบวนการกดกรอนของเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก [20]

รปท 2.3 กระบวนการเกดสนมของเหลกเสรมในคอนกรตเนองจากคลอไรดในน าทะเล [20]

Moisture and oxygen

ur Chloride

ur

Passivity layer Delamination / Spall

38

2.2.9.3 ความเสยงของการกดกรอนของเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก

ความเสยงทจะเกดการกดกรอนของเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก จะมมากทสด ในบรเวณโครงสรางทอยในบรเวณคลนละอองน า รองลงมาเปนบรเวณบรรยากาศทะเล และบรเวณน าขนน าลง สวนบรเวณใตน าทะเลมความเสยงทจะเกดสนมบนเหลกเสรมในโครงสรางไดนอยมาก ดงแสดงในรปท 2.4

รปท 2.4 ความเสยงตอการเกดสนมของเหลกเสรมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก [20]

การทโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก ในบรเวณใตน าทะเลมความเสยงทจะเกดสนม

บนเหลกเสรมในโครงสรางนอยกวาบรเวณอน เนองจากบรเวณใตน าทะเลมความเขมขนของออกซเจนนอย และอตราการแพรของออกซเจนเขาไปในคอนกรตต า เนองมาจากชองวางภายในคอนกรตอมตวดวยน า ซงออกซเจนจะละลายในน าไดนอยมาก เปนผลท าใหอตราการแพรในคอนกรตเกดขนนอย

ถงแมวาจะมปรมาณออกซเจนมากในบรเวณน าขนน าลง แตการเกดสนมภายในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกนนกจะถกจ ากดไปดวย อตราการแพรของออกซเจนทต า ผานชองวางทอมตวดวยน าของคอนกรตในชวงทคอนกรตเปยก

39

ในกรณของโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกทอยสภาพเปยกสลบแหงนน น าทะเลจะเขาสคอนกรตทแหงโดยการแพร หรอการซมผาน จนกระทงคอนกรตอยในสภาพทอมตว (Saturated) เมอสภาพภายนอกเปลยนเปนสภาพแหง น าทผวทผวของคอนกรตจะระเหยออกไป ทงไวแตคราบเกลอ เมอคอนกรตอยในสภาพเปยกอกครงความเขมขนของคลอไรดทผวหนาของคอนกรตจะสงขน ดงนนเมอคลอไรดอออนทบรเวณผวหนาของคอนกรต มความเขมขนสงขนเรอยๆ และกระจายเขาสภายในคอนกรต ท าใหคลอไรดเขาสบรเวณผวของเหลกเสรมมากขน โดยปกตคอนกรตจะเปยกไดเรวแตจะแหงไดชา และภายในคอนกรตนนไมสามารถท าใหแหงโดยสมบรณ ดงนน การแพรของคลอไรดอออนเขาไปในคอนกรตทแชอยในน าทะเลตลอดเวลา จงชากวาการเขาไปในคอนกรตของคลอไรดอออนในสภาพเปยกสลบแหงดงแสดงในรปท 2.5 แบบจ าลองของโครงสรางทถกท าลายเนองจากคลอไรดในน าทะเล

รปท 2.5 โครงสรางทถกท าลายเนองจากคลอไรดในน าทะเล [20]

การเคลอนตวของคลอไรดอออนเขาไปในคอนกรตนนขนอยกบระยะเวลาของสภาพ

เปยกและแหง ซงจะขนอยกบสถานทและสภาพแวดลอมดวย เชน อณหภม ความชน การไหลของน าทะเล ทศทางของลม ทศทางแสงอาทตย และสภาพการใชงานของโครงสราง เปนตน ท าใหในโครงสรางเดยวกนแตละสวนอาจจะประสบกบสภาวะเปยกและแหงไดไมเหมอนกนโดยทวไปคอนกรตจะมสภาพแหงนานกวาสภาพเปยกจะเรงใหคลอไรดอออนเขาสคอนกรตไดเรวขน ดงนนคอนกรตทถกน าทะเลเปนบางครง โดยมชวงแหงทนานกวานน จะมโอกาสเกดปญหาการเกดสนม

บรรยากาศทะเล (Atmosherice zone)

น าขนน าลง (Tidal zone)

ใตน า (Submerged zone)

Lowest sea level

Hightest sea level

คลนกระแทก (Sphash zone)

น าทะเล

ปรากฏการเปยกสลบแหง (Cyclic wetting and drying)

40

ของเหลกเสรมไดมากกวา และสนมจะเรมเกดขนกตอเมอ ปรมาณคลอไรดอออนทผวของเหลกเสรมมมากพอทจะท าใหเหลกเสรมนนเรมเกดสนมได

2.2.9.4 การแทรกซมของคลอไรดในคอนกรต เนองจากคลอไรดเปนองคประกอบหลกของน าทะเล จงท าใหการเคลอนท

ของคลอไรดผานเขาไปในเนอของคอนกรตถอเปนสงส าคญ เนองจากคลอไรดสามารถเขาไปท าปฏกรยากบสวนประกอบตางๆของคอนกรตได ซงจะมผลกระทบทงทางตรงและทางออม โดยจะท าใหโครง สรางคอนกรตเสรมเหลกนนเสอมสภาพลง โดยการแทรกซมของคลอไรดในคอนกรตสามารถเกดขนไดจากสาเหตตางๆ เชน ความแตกตางของความเขมขน แรงดนน า และประจไฟฟา นอกจากนนยงขน อยกบแรงขบเคลอนของกลไก และธรรมชาตของสสารทเคลอนทผาน ดงนนกลไกส าคญของการแทรกซมของคลอไรดเขาไปยงเนอคอนกรตสามารถแบงไดเปน 4 กลไก ดงน

1) การแพร (Diffusion) โดยการแพรนจะผลตอการเคลอนทของคลอไรดอออนเขาไปยงโพรงของคอนกรตทอมตว แรงขบเคลอนของคลอไรดอออนในกลไกนจะเกดจากความเขมขนของอออน โดยคลอไรดอออนจะแพรจากบรเวณทมความเขมขนของคลอไรดอออนสง ไปยง บรเวณทมความเขมขนของคลอไรดอออนต า

2) การดงดดแบบคาพวลาร (Capillary suction) โดยการดงดดแบบคาพวลารนสามารถดงน าเกลอผานเขาไปยงโพรงทแหงเลกๆในเนอบรเวณผวของคอนกรต โดยทวไปแลวโครงสรางทอยในบรเวณสงแวดลอมทะเลจะอยในสภาพเปยกสลบแหง เมอคอนกรตทอยในสภาพแหงถกท าใหเปยกดวยน าทะเล น าทะเลจะถกดงเขาไปยงโพรงทแหงเลก ทอยในเนอของคอนกรต โดยกลไกการดงดดแบบคาพวลาร ซงกลไกนจะเกดขนอยางรวดเรว ใชระยะเวลาอนสน

3) การดดดดอออน (Ion adsorption) ในโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกทอยใตน าทะเลตลอดเวลา พบวาความเขมขนของคลอไรดทอยบรเวณใกลกบผวของคอนกรตจะมความเขมขนของคลอไรดสงกวาความเขมขนของคลอไรดทสารละลายโดยรอบของน าทะเล ปรากฏการณนไมสามารถอธบายไดโดยกลไกการแพร เพราะการแพรจะยตเมอความเขมขนของคลอไรดในคอนกรต เทากบความเขมขนของคลอไรดของสงแวดลอมภายนอก แตกลไกการดงดดอออนจะเกดสงขนเนองจาก บรเวณผวของโพรงในคอนกรตทมประจไฟฟาบวกบรเวณทผวของโพรงชองวางในคอนกรตจะดงดดคลอไรดอออนซงมประจเปนลบจากสงแวดลอมภายนอกเขามาในคอนกรตและสะสมอยในบรเวณนน

4) แรงดนน า (Hydraulic pressure) โครงสรางทอยภายใตแรงดนน า เชน ก าแพงกนดน อโมงค ฯลฯ ความแตกตางของ Hydraulic head สามารถท าใหน าซงมคลอไรดอออน

41

เคลอนทผานเขาไปภายในคอนกรตจากบรเวณทม Hydraulic head สงไปยงบรเวณทม Hydraulic head ต าและเนองจากการเคลอนทของคลอไรดเขาสคอนกรตทอยในสภาพอมตวดวยน า เชน คอนกรตทแชอยในน าทะเล จะเกดขนเนองจากกระบวนการแพรเปนหลก โดยทในคลอไรดของสง แวดลอมภายนอกทคอนกรตนนสมผสอยจะแพรจากคอนกรตทมความเขมขนคลอไรดสงไปสคอนกรตทมความเขมขนคลอไรดต ากวา และเมอคลอไรดเขามาอยภายในเนอคอนกรตแลวคลอไรดกจะแพรจากททมความเขมขนของคลอไรดสงไปสททมความเขมขนของคลอไรดต ากวา จงท าใหการกระจายตวของความเขมขนคลอไรด เปนไปตามระดบความลกจากผวภายนอกของคอนกรตเขาไปภายในเนอของคอนกรตมคาเพมขน

2.2.9.5 ประเภทของคลอไรดในเนอคอนกรต [20] การทคลอไรดอออนสามารถซมผานเขาไปในเนอของคอนกรตไดนน จะ

ขนอยกบปจจยตางๆหลายปจจยดวยกน เชน ชนดของปนซเมนต สภาพการบมคอนกรต อณหภม ชนดของแคตอออน ความเขมขนของเกลอคลอไรด และสภาพแวดลอมทโครงสรางนนๆ เผชญ เปนตน โดยปรมาณคลอไรดทอยภายในเนอของคอนกรตนน จะเปนผลรวมของคลอไรด2 ประเภท (Total chloride) ไดแก

1) คลอไรดทถกยดจบ (Fixed chloride) คอ คลอไรดทถกยดจบใหอยในผลตภณฑไฮเดชน (Hydration products) เชน ผลผลตของ C3A และ C4AF ในรปของ 3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2 (Friedal’s sal ) หรอ 3CaO.Fe2O3.CaCl2.10H2O (Calcium chloroferrite) และเกดปฏกรยา โดยเปลยนไปในรปของ Calcium chloro-aluminate hydrate ทเรยกวา Friedel’s sal หรอคลอไรดถกยดจบไวทผวของ Gel pores และบางสวนอาจถกยดจบไวทผวของผลผลตจากปฏกรยาปอซโซลาน (Pozzolanic production) ของเถาลอย (Fly ash) ซงคลอไรดประเภทนไมมผลตอการเกดสนมในเหลกเสรมคอนกรต คลอไรดบางสวนสามารถถกยดดวยแรงทางกายภาพ (Surface force) ไดบนผวของผลผลตไฮเดชน เชน C-S-H และ C-A-H เปนตน อกทงยงสามารถถกยดอยบนผวของวสดทเปนของแขงทไมมปฏกรยา เชน ทราย หน หรอผงฝ นหนไดดวย ถงแมจะเปนปรมาณนอยมากกตาม

2) คลอไรดอสระ (Free chloride) คอ คลอไรดทมสภาพเปนสารละลายละลายอยในน าภายในโพรงชองวางของคอนกรต (Pore solution) โดยคลอไรดอสระนเปนสวนหนงของคลอไรดทสามารถแพรเขาไปยงคอนกรตทมความเขมขนของคลอไรดอสระต ากวา ซงถามคลอไรดประเภทนในปรมาณทมากพอกจะสามารถท าใหเหลกเสรมเกดสนมได ส าหรบโครงสรางทอยในสภาพ แวด ลอมทเปยกสลบแหง เชน บรเวณคลนละอองน า (Splash zone) หรอ บรเวณน าขนน าลง

42

(Tidal zone) จะไดรบผลกระทบจากการซมผานของคลอไรดอออนทคอยขางรนแรงกวา โครงสรางทอยในสภาพเปยกตลอดเวลา เชน บรเวณใตทะเล (Submerged zone) ดงแสดงในรปท 2.6 ทเปนแผนภาพแสดงชนดของคลอไรดในคอนกรต

รปท 2.6 แผนภาพประเภทของคลอไรดในคอนกรต [20]

2.2.9.6 วธการวดคลอไรดและความตานทานคลอไรด

วธการทดสอบทนยมใชมดงน 1) การไทเทรต การไทเทรต (Titration test) เปนการทดสอบปรมาณคลอไรดทซมเขาไปใน

คอนกรตในระยะความลกตางๆ โดยตองเจาะหรอเอาคอนกรตบรเวณทตองการหาปรมาณคลอไรดไปบดใหละเอยด และวเคราะหปรมาณคลอไรดทมอยในการแทรกซมของคลอไรดม 2 ลกษณะคอ

43

วเคราะหปรมาณคลอไรด โดยใชกรดเปนตวท าละลาย (Acid-soluble chloride) ตาม ASTM C 1152 เพอใหไดปรมาณคลอไรด ทงหมด (Total chloride content) และทดสอบหาปรมาณคลอไรดอสระ (Free chloride content) โดยใชน าเปนตวท าละลาย (Water-soluble chloride) ตามมาตรฐาน ASTM C 1218 หลงจากเตรยมสารละลายเสรจ สามารถไทเทรตปรมาณคลอไรดทอยในคอนกรตดวยมอหรอดวยเครอง Potentiometer titration ซงเปนเครองไทเทรตอตโนมต (รปท 2.7)

รปท 2.7 เครองไทเทรตอตโนมต [22]

2) ทดสอบการซมผานของคลอไรดโดยวธเรง การทดสอบความตานทานตอการแทรกซมของคลอไรด โดยวธเรง (Rapid

chloride penetration test) ท าไดโดยใชวธทดสอบตาม ASTM C1202 ซงเปนวธการทใชประจไฟฟาทวงผานชนคอนกรต ระหวางสารละลายโซเดยมคลอไรดและโซเดยมไฮดรอกไซดโดยใชความตางศกย 60 โวลต ปรมาณ ประจไฟฟาวดเปนคลอมป จะมความสมพนธโดยตรงกบการแทรกซมของคลอไรด วธนสามารถบอกผลไดอยางรวดเรว วาคอนกรตสามารถตานทานตอการแทรกซมไดมากนอยเพยงใด โดยอางองตามเกณฑ ดงแสดงในตารางท 2.7 และ รปท 2.8 แสดงชดเครองมอทดสอบการซมผานของคลอไรดโดยวธเรง โดยการทดลองใชตวอยางทดสอบทรงกระบอกขนาดเสนผานศนย กลาง 100 มม. หนา 50 มม. และ เคลอบอพอกซ ทขอบของตวอยาง จากนนท าการดดอากาศออกจากโพรงในเนอตวอยางเปนเวลา 3 ชม. และท า ใหตวอยางอมตวดวยน าอก 1 ชวโมง หลงจากนนจงไดน าตวอยางเขาทดสอบในเครองทดสอบ Rapid Chloride โดยจะวดคาการซมผานของคลอไรดไอออนในรปของประจไฟฟาทงหมด (Total Charge) ทผานตวอยางในการทดสอบจะใชเวลา 6 ชวโมงตอหนงชนตวอยาง นอกจากการทดลองวดคา การซมผานของคลอไรดดงกลาวแลวยงสามารถค านวณหาคาความพรน (Porosity) ของตวอยางไดอกดวย

44

ตารางท 2.7 มาตรฐานของคณภาพคอนกรตในการตานทานการซมผานคลอไรดตาม ASTM C1202 จ านวนประจทเคลอนผาน

(คลอมบ) ระดบการซมผานของคลอไรด คณภาพคอนกรต

>4000 สง (High) แย (Poor) 2000-4000 ปานกลาง (Moderate) ปานกลาง (Moderate) 1000-2000 ต า (Low) ด (Good) 100-1000 ต ามาก (Very low) ดมาก (Very good)

<100 ไมซมผาน (Negligible) ดเยยม (Excellence)

รปท 2.8 ชดเครองมอทดสอบการซมผานของคลอไรดโดยวธเรง [22]

3) ทดสอบความสามารถในการตานทานการแทรกซมของคลอไรดโดยวธ

ฉดส

การทดสอบความสามารถในการตานทานการแทรกซมของคลอไรดในคอนกรตโดยวธฉดส (Colorimetric technique) สามารถใชวดระดบความลกของการแทรกซมของคลอไรด (Chloride penetration depth) ในคอนกรต และเปนวธการทดสอบทสามารถท าไดสะดวกและรวดเรว โดยการฉด พนสารละลายซลเวอรไนเตรท (AgNO3) บนตวอยางทดสอบ ผลการทดสอบจะแสดงใหเหนเปนสขาว และสน าตาล โดยสวนทเปนสขาวเกดจากปฏกรยาระหวาง ซลเวอรอออน (Ag+) และคลอไรดอออน (Cl-) ไดผลตภณฑเปน ซลเวอรคลอไรด (AgCl) ซงมลกษณะเปนสขาว ซงบรเวณทปรากฏเปนสขาวหลงฉด พนสารละลายซลเวอรไนเตรทแสดงวามการแทรกซมของคลอไรดเขาถง สวนบรเวณทไมมเกลอคลอไรดจะปรากฏเปนสน าตาลซงเปนสารประกอบซลเวอรไฮดรอก

45

ไซด (AgOH) ทเกดจากปฏกรยาระหวาง ซลเวอรอออน (Ag+) กบ ไฮดรอกซลอออน (OH-) จากแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ในคอนกรต ซง ปฏกรยาทเกดขนแสดงดงสมการท 2.11 และ 2.12

l- l (สขาว) (2.11)

l- l (สขาว) (2.12)

2.2.10 สมประสทธการแพรของคลอไรด สมประสทธการแพรของคลอไรด (Chloride diffusion coefficient) ใน

คอนกรตเปนตวบงชถงอตราการแพรของคลอไรดทเขาไปท าอนตรายตอโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก ซงสงผลชดเจนตออายการใชงานของโครงสรางคอนกรตทอยในสภาวะแวดลอมทะเล โดยทวไปการค านวณหาคาสมประสทธการแพรของคลอไรด (Da) สามารถท าไดหลายวธ โดยแตละวธกจะใหคาทแตกตางกน อยางไรกตาม การหาคาสมประสทธการแพรของคลอไรดจากเสนกราฟแสดงการแทรกซมของคลอไรด (Chloride penetration profile) นยมใชกฎการแพรขอทสองของฟค (Fick’s second law) [ , ] เนองจากสามารถค านวณไดงายและรวดเรว

การหาคาสมประสทธการแพรของคลอไรดในคอนกรตโดยใชกฎการแพรขอทสองของฟค (Fick’s second law) โดยหลกทถกตองแลว การเคลอนทของคลอไรดเขาไปในคอนกรตตองเปนลกษณะ ของการแพรทเปนการเคลอนทของคลอไรดจากบรเวณทมความเขมขนของคลอไรดสงไปยงบรเวณทมความเขมขนต า ซงในกรณของการทดสอบปรมาณคลอไรดในคอนกรตทแชในสงแวด ลอมทะเล การเคลอนทของคลอไรดไมไดอยในลกษณะของการแพรเพยงอยางเดยว แตอาจเกดขนไดหลายลกษณะ ควบคกนไป เชน การแพร (Diffusion) แรงดนน า (Hydrostatic pressure) และการเคลอนทเขาไปในโพรง คาปลลาร (Capillary suction) ของคอนกรต เปนตน ดงนน การประยกตใชกฎการแพรขอทสองของฟค เพอหาสมประสทธการแพร กบการแทรกซมของคลอไรดทสภาวะดง กลาว จะไมนยมเรยกวา สมประสทธการแพรของคลอไรด (Chloride diffusion coefficient) แตจะเรยกเปน สมประสทธการแทรกซมของคลอไรด (Chloride penetration coefficient) หรอสมประสทธการแพรปรากฏของคลอไรด (Apparent diffusion coefficient)

การหาคาสมประสทธการแทรกซมของคลอไรดโดยใชเสนกราฟแสดงการแทรกซมของคลอ ไรด เรมจากกฎการแพรขอทสองของฟค (Fick’s second law) ดงสมการ (2.13)

2

c 2

c c = D

t x

(2.13)

ทงน ค าตอบของสมการท 2.13 สามารถแสดงไดดวยสมการท 2.14 ซงเปนค าตอบทอยในรปของฟงกชนความผดพลาด (Error function)

46

(x,t) s 0 0

a

xC = (C C ) 1 - erf C

2 D t

(2.14)

เมอ C(x, t) คอ ปรมาณคลอไรดทระยะความลก x จากผวหนาทระยะเวลาเผชญคลอไรด t (% โดยน าหนกวสดประสาน)

Cs คอ ปรมาณคลอไรดทผวหนาของคอนกรต (% โดยน าหนกวสดประสาน)

C0 คอ ปรมาณคลอไรดในคอนกรตทบรเวณผวเหลกเสรม โดยเปนคลอไรดสวนทอยในสวนผสมของคอนกรตตงแตแรก (% โดยน าหนกวสดประสาน)

Da คอ สมประสทธการแพรคลอไรด (ซม.2/วน) X คอ ระยะทางจากผวหนาคอนกรต (ซม.) t คอ ระยะเวลาเผชญคลอไรด (วน) erf คอ ฟงกชนคาผดพลาด (Error function) ดงสมการท 2.15

er ( )

√ ∑

(- )n ( n )

n ( n )

√ n ( -

-

) (2.15)

การหาคาสมประสทธการแทรกซมของคลอไรดในคอนกรตท าไดโดยการปรบคา Da และ Cs ในสมการท 2.14 เพอใหเสนกราฟทไดจากสมการสอดคลองกบกราฟทแสดงการแทรกซมของคลอไรดทไดจากการทดสอบมากทสด

47

บทท 3 วธการศกษา

ส ำหรบในสวนของวธกำรศกษำจะกลำวถง วสดทใชในกำรศกษำ รำยละเอยดวธกำรศกษำ

และสดสวนของคอนกรตทใชในกำรศกษำ โดยมรำยละเอยดดงตอไปน

3.1 วสดทใชในการศกษา

ส ำหรบวสดทใชในกำรศกษำครงนประกอบดวย 3.1.1 ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ตำมมำตรฐำน มอก. 80-2517 3.1.2 เถำลอย (Fly Ash) จำกโรงไฟฟำแมเมำะ จงหวดล ำปำง 3.1.3 ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด (Ground granulated blast-furnace slag) 3.1.4 ซลกำฟม (Silica fume) 3.1.5 ผงหนปน (Limestone powder) ขนำด 8 ไมโครเมตร 3.1.6 เถำกนเตำ (Bottom ash) จำกโรงไฟฟำแมเมำะ จงหวดล ำปำง 3.1.7 ทรำยใชทรำยน ำจดน ำมำลำงดวยน ำเอำสวนทเปนดนและสงเจอปนตำงๆ ออก รอน

ผำนตะแกรงเบอร 4 3.1.8 หนทใช คำงบนตะแกรงเบอร 4 3.1.9 น ำทใชส ำหรบผสมคอนกรต และบมคอนกรต เปนน ำประปำ 3.1.10 สำรโซเดยมคลอไรด (NaCl)

3.2 รายละเอยดวธการศกษา ส ำหรบรำยละเอยดวธกำรศกษำในครงนไดท ำกำรศกษำ สมบตเบองตนของวสดทใช คำ

กำรยบตวและก ำลงอดประลยของคอนกรต และสมประสทธกำรแทรกซมคลอไรดของคอนกรต โดยมรำยละเอยดดงน

3.2.1 สมบตเบองตนของวสดทใช สมบตเบองตนของวสดทใชในกำรศกษำประกอบดวย ควำมถวงจ ำเพำะ ควำม

ละเอยดของวสดประสำน ควำมสำมำรถในกำรกกเกบน ำของเถำกนเตำ ควำมถวงจ ำเพำะของเถำกน

48

เตำ ลกษณะอนภำคของวสด และองคประกอบทำงเคมของวสดทใชในกำรศกษำ โดยมรำยละเอยดดงน

3.2.1.1 ควำมถวงจ ำเพำะของวสดประสำนทใช กำรหำคำควำมถวงจ ำเพำะของวสดประสำนทใช กระท ำตำมมำตรฐำน

ASTM C 188-95 โดยขวดมำตรฐำนเลอชำเตอรลเยร (Le Chatelier Flask) (รปท 3.1)

รปท 3.1 ขวดมำตรฐำนเลอชำเตอรลเยร

3.2.1.2 ควำมละเอยดของวสดประสำน

กำรหำคำควำมละเอยดของวสดประสำน ไดท ำกำรศกษำโดยวธแอรเพอรมอะบลตของเบลนด กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 204-00 ดวยเครองมอแอรเพอรมอะบลตของเบลนด (air permeability apparatus) (รปท 3.2)

รปท 3.2 เครองมอหำควำมละเอยดโดยวธแอรเพอรมอะบลตของเบลน

49

3.2.1.3 ควำมสำมำรถในกำรกกเกบน ำของเถำกนเตำ ควำมสำมำรถในกำรกกเกบน ำของเถำกนเตำ กระท ำตำมขนตอนของ

Kasemchaisiri and Tangtermsirikul [25] คอทดสอบหำคำควำมสำมำรถในกำรกกเกบน ำของเถำกนเตำ เปรยบเทยบกบวธกำรดดซมน ำตำมมำตรฐำน ASTM C128 โดยใชเถำกนเตำแทนทมวลรวมละเอยดในอตรำสวน รอยละ 0, 10 และ 20 และเกบรกษำควำมชนใหทวถงกนกอนกำรทดสอบประมำณ 24 ± 4 ชวโมง โดยกำรทดสอบใชทอ PVC ทรงกระบอกขนำดเสนผำนศนยกลำง 75 มลลเมตร ยำว 750 มลลเมตร คลมดวยพลำสตกดำนบนและดำนลำงของทอ เพอปองกนควำมชน จำกนนน ำกระบอกทดสอบทไดเขำเครองเขยำ และเปดเครองเขยำดวยควำมเรวคงทเปนระยะเวลำ 24 นำท ซงใชเถำกนเตำประมำณ 3-5 กโลกรม ดงรปท 3.3 จำกนนน ำเถำกนเตำจำกกระบอกทดสอบไปอบ โดยในกำรน ำไปอบนนตองแยกระหวำงสวนบนและสวนลำงสวนละ 500 ± 10 กรม เขำตอบทอณหภม 110 ± 5°C เปนเวลำ 24 ชวโมง น ำเถำกนเตำออกจำกตอบ และค ำนวณคำกำรดดซมน ำหรอคำกำรกกเกบน ำ ส ำหรบแนวคดของกำรทดสอบ พบวำ น ำจะเขำไปเตมเตมในรของเถำกนเตำและอมตวทผวดำนนอก เมอเกดกำรเขยำขนน ำสวนเกนจะไหลลงจำกบนลงลำงของทอทรงกระบอกทดสอบ ดงนนคำควำมชนของเถำกนเตำทงบนและลำงของกระบอกทดสอบตองมคำเทำกนและคำควำมสำมำรถในกำรกกเกบน ำของเถำกนเตำจะถกก ำหนดโดยอตรำสวนมวลทมำกทสดของน ำตอมวลรวมทแหง ดงรปท 3.4

รปท 3.3 ชดอปกรณทใชในกำรทดสอบคำกำรกกเกบน ำในวสดพรน [26]

50

รปท 3.4 ภำพแสดงแนวคดกำรหำคำควำมกกเกบน ำของเถำกนเตำ [26]

3.2.1.4 ควำมถวงจ ำเพำะของเถำกนเตำ

ควำมถวงจ ำเพำะของเถำกนเตำ สำมำรถค ำนวณไดจำกสมกำรท 3.1 โดยหำควำมถวงจ ำเพำะของเถำกนเตำในสภำวะแหงดวยเตำอบจำกกำรกระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 188-95 โดยขวดมำตรฐำนเลอชำเตอรลเยร (Le Chatelier Flask) (รปท 3.1) สวนควำมถวงจ ำเพำะของเถำกนเตำในสภำวะคำกำรกกเกบน ำ หำไดจำกกำรกระท ำตำมขนตอนของ Kasemchaisiri and Tangtermsirikul ดงทกลำวมำแลว ρ ) (3.1)

เมอ WR คอ ควำมถวงจ ำเพำะของเถำกนเตำในสภำวะคำกำรกกเกบน ำ OD คอ ควำมถวงจ ำเพำะของเถำกนเตำในสภำวะแหงดวยเตำอบ WR คอ คำกำรกกเกบน ำ (%) 3.2.1.5 ลกษณะอนภำคของวสดทใช

ลกษณะอนภำคของวสดทใช กระท ำโดยใชเครองโดย Scanning Electronic Microscope (SEM) ถำยภำพขยำยก ำลงสงของอนภำค

3.2.1.6 องคประกอบทำงเคมของวสดทใช องคประกอบทำงเคมของวสดทใชนนไดท ำกำรวเครำะหหำปรมำณของธำต

องคประกอบ โดยใชวธ X-ray fluorescence spectrometry (XRF)

51

3.2.2 คำกำรยบตวและก ำลงอดประลยของคอนกรต ในกำรทดสอบหำคำกำรยบตว และกำรทดสอบก ำลงอดประลยของคอนกรต มรำย

ละเอยดดงน 3.2.2.1 คำกำรยบตวของคอนกรต

กำรทดสอบหำคำกำรยบตวของคอนกรต (Slump test) กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 143 ดวยกรวยทดสอบกำรยบตว (Slump Cone) (รปท 3.5)

รปท 3.5 กรวยทดสอบคำกำรยบตว

3.2.2.2 ก ำลงอดประลยของคอนกรต

ก ำลงอดประลยของคอนกรต (compressive strength) กระท ำตำมมำตรฐำน ASTM C 109 ขนำด 10x10x10 เซนตเมตร ทอำยบมน ำ 28 วน ดวยเครอง Universal testing machine (UTM) (รปท 3.6)

รปท 3.6 เครอง Universal testing machine (UTM)

52

3.2.3 ควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรต ส ำหรบกำรหำควำมสำมำรถในกำรเกบกกคลอไรด (chloride binding capacity) ของ

คอนกรต มรำยละเอยดวธกำรศกษำดงน 3.2.3.1 กำรเตรยมตวอยำงคอนกรตทใชในกำรศกษำ

1) ท ำควำมสะอำดแบบหลอแบบหลอก ำลงอดคอนกรตรปทรงกระบอกขนำดเสนผำนศนยกลำง 150 มลลเมตร x 300 มลลเมตร และทำน ำมนปองกนผวคอนกรตตดกบแบบหลอโดยใชจ ำนวน 3 แบบตอหนงอตรำสวนผสม

2) ชงตวงวสดทใชในกำรผสมคอนกรต ตำมสดสวนผสมของคอนกรตดงตำรำงท 3.1

3) ผสมคอนกรตตำมอตรำสวนผสม 4) เทคอนกรตทผสมตำมอตรำสวนผสมลงแบบหลอทเตรยมไว กระทงดวย

เหลกกระทงชนละ 25 ครงจ ำนวน 3 ชน ใชคอนตขำงแบบในแตละชนเพอไลฟองอำกำศและท ำใหคอนกรตแนนขน

5) ชนสดทำยใหใสคอนกรตใหเกนแบบเลกนอย แลวปำดผวหนำใหเรยบ 6) ถอดแบบเมอครบ 24 ชวโมง พรอมทงเขยนชอตวอยำงหมำยเลขและ

วนทหลอคอนกรต และบมตวอยำงในน ำประปำเปนเวลำ 28 วน

รปท 3.7 กำรเตรยมตวอยำงคอนกรตทใชในกำรศกษำ

3.2.3.2 กำรแชสำรละลำยโซเดยมคลอไรดและกำรเกบผงตวอยำงคอนกรต

1) บมในน ำ 28 วน น ำขนมำจำกน ำทงไว 24 ชวโมงใหผวตวอยำงแหง 2) เคลอบผวคอนกรตดำนขำงและดำนลำงใหรอบโดยอฟอกซ Epoxy (1:2)

เวนผวดำนบนหนงดำนจ ำนวน 3 รอบทงระยะหำงในกำรเคลอบผวประมำณ 4-6 ชวโมง ตองมนใจวำไมมรหรอรอยใหน ำซมเขำไดทผวเคลอบ ทงใหสำรเคลอบผวคอนกรตแหงระยะเวลำ 24 ชวโมง

53

3) กำรเตรยมสำรละลำยโซเดยมคลอไรด (น ำเกลอ) ควำมเขมขนของคลอไรด ไอออนรอยละ 5 (50 กรม/ลตร) แชในสำรละลำยโซเดยมคลอไรด ตำมระยะเวลำกำรทดสอบทอำย 28 และ 91 วน

4) เมออำยกำรทดสอบ น ำตวอยำงคว ำผวบนลงใหน ำระบำยออก 24 ชวโมง 5) เกบตวอยำงคอนกรตดวยกำรเจำะเอำผงตวอยำงชนละ 10 มลลเมตร ชน

ละ 20 กรมทกๆ ชนโดยวดจำกผวหนำของคอนกรตทคลอไรดซมผำนจ ำนวน 5 ชน น ำไปไตเตรทหำปรมำณคลอไรดในคอนกรตตอไป

รปท 3.8 กำรแชสำรละลำยโซเดยมคลอไรดและกำรเกบผงตวอยำงคอนกรต

3.2.3.3 กำรเตรยมสำรเคมทใชในกำรทดสอบ ส ำหรบกำรเตรยมสำรเคมทใชในกำร

ทดสอบโดยมรำยละเอยดวธกำรเตรยม 1) กำรเตรยมสำร 5M NaNo 3 : ISA24 Contents : 42.5% Sodium Nitrate

(7631-99-4) 57.5% Water (7732-18-5) 2) กำรเตรยมสำร 1000 ppm. Chloride Standard : ISC24 Contents : 0.20%

Sodium Chloride (7647-14-5) 99.8% Water (7732-18-5)

54

3) กำรเตรยมกรดไนตรก (HNO3) เจอจำง (1:1) วธท ำ ผสมกรดไนตรกกบน ำกลนในบกเกอรในอตรำสวน 1:1 โดยเตมน ำ

กลนลงไปกอนแลวเตมกรดไนตรกทหลงคนใหเขำกน 4) กำรเตรยมสำรละลำยโซเดยมคลอไรด ควำมเขมขน 100 ppm วธท ำ ผสมโซเดยมคลอไรด ควำมเขมขน 1000 ppm ปรมำตร 15 มลลลตร

กบน ำกลนปรมำตร 135 มลลลตรในบกเกอร โดยเตมน ำกลนลงไปกอนแลวเตมโซเดยมคลอไรดทหลงคนใหเขำกน

5) กำรเตรยมสำรละลำยโซเดยมคลอไรด ควำมเขมขน 10 ppm วธท ำ ผสมโซเดยมคลอไรด ควำมเขมขน 100 ppm ปรมำตร 15 มลลลตร

กบน ำกลนปรมำตร 135 มลลลตรในบกเกอร โดยเตมน ำกลนลงไปกอน แลวเตมโซเดยมคลอไรดทหลงคนใหเขำกน

3.2.3.4 กำรทดสอบหำปรมำณคลอไรดท งหมดในระบบ โดยใชกรดเปนตวท ำละลำย (Acid-soluble Chloride) ตำมมำตรฐำน ASTM C 1152

1) ชงตวอยำงประมำณ 5 กรม ใสในบกเกอรขนำด 250 มลลลตร 2) เตมน ำกลนปรมำณ 75 มลลลตร และเตมกรดไนตรก (HNO3) เจอจำง

(1:1) ปรมำณ 25 มลลลตร ลงในบกเกอร แลวคนใหเขำกนประมำณ 1-2 นำท 3) ตมทอณหภม 80 องศำเซลเซยสประมำณ 3 นำท แลวทงใหเยนท

อณหภมหองน ำไปกรองผำนกระดำษกรองใชกระดำษกรอง 2 แผน 3.2.3.5 กำรทดสอบหำปรมำณคลอไรดอสระในระบบโดยใชน ำกลนเปนตวท ำ

ละลำย (Water soluble Chlordide) ตำมมำตรฐำน ASTM C 1218 1) ชงตวอยำง ประมำณ 5 กรม ใสในบกเกอรขนำด 250 มลลลตร 2) เตมน ำกลนปรมำณ 100 มลลลตร ลงในบกเกอร แลวคนใหเขำกน

ประมำณ 1-2 นำท 3) ตมทอณหภม 80 องศำเซลเซยสประมำณ 3 นำท แลวทงไวจนกระทงเยน

ตวน ำไปกรองผำนกระดำษกรองใชกระดำษกรอง 2 แผน 3.2.3.6 กำรหำปรมำณคลอไรดดวยเครองวดคลอไรดอตโนมต

1) ต งคำ เครองว ดคลอไรด โดยเลอกคำสอบเทยบในเครองว ดเปน สำรละลำยโซเดยมคลอไรดมำตรฐำน ควำมเขมขน 100 ppm และสำรละลำยโซเดยมคลอไรดมำตรฐำน ควำมเขมขน 10 ppm

55

2) ปเปตตตวอยำง 50 มลลลตร ไปใสในบกเกอรขนำด 100 มลลลตร ท ำกำรวดปรมำณคลอไรดโดยเครองอำนอตโนมต ซงจะไดขอมลเปนหนวยควำมขนในลำนสวน (ppm)

รปท 3.9 กำรหำปรมำณคลอไรดดวยเครองวดคลอไรดอตโนมต

3.2.3.7 กำรค ำนวณหำปรมำณคลอไรด

1) ปรมำณคลอไรดทงหมด Total Chloride ไดจำกกำรทดสอบโดยใชกรด 2) ปรมำณคลอไรดอสระ Free Chloride ไดจำกกำรทดสอบโดยใชน ำกลน 3) ปรมำณคลอไรดทถกจบยด Fixed Chloride เทำกบ Total Chloride – Free

Chloride

3.3 สดสวนผสมของคอนกรตทใชในการศกษา ส ำหรบสดสวนผสมของคอนกรตทใชในกำรศกษำคำกำรยบตว ก ำลงอดประลย และ

สมประสทธกำรแทรกซมคลอไรด โดยใชอตรำสวนน ำตอวสดประสำน (w/b) เทำกบ 0.55 โดยน ำหนก ดงแสดงในตำรำงท 3.1 และ 3.2

56

ตารางท 3.1 สดสวนผสมของคอนกรตโดยน ำหนก (กโลกรม) ตอคอนกรต 1 ลกบำศกเมตร ทใชใน กำรศกษำ โดยใชในอตรำสวนน ำตอวสดประสำน (w/b) เทำกบ 0.55

ล ำดบท

สญลกษณ

สดสวนผสมของคอนกรตใน 1 ลกบำศกเมตร (กโลกรม)

ปนซเมนตประเภท 1

เถำลอย

ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด

ซลกำฟม

ผงหนปน

ทรำย หน น ำ

1 C 332 - - - - 970 1080 182 2 C-20FA 266 67 - - - 970 1080 182 3 C-40FA 200 132 - - 970 1080 182 4 C-30SL 232 - 100 - - 970 1080 182 5 C-50SL 166 - 166 - - 970 1080 182 6 C-5SF 315 - - 17 - 970 1080 182 7 C-10SF 298 - - 34 - 970 1080 182 8 C-5LP 315 - - - 17 970 1080 182 9 C-10LP 298 - - - 34 970 1080 182 10 C-15FA-5LP 264 49 - - 17 970 1080 182 11 C-10FA-10LP 264 34 - - 34 970 1080 182 12 C-35FA-5LP 199 116 - - 17 970 1080 182 13 C-30FA-10LP 199 99 - - 34 970 1080 182 14 C-25SL-5LP 232 - 83 - 17 970 1080 182 15 C-20SL-10LP 232 - 66 - 34 970 1080 182 16 C-45SL-5SF 166 - 149 17 - 970 1080 182 17 C-40SL-10SF 166 - 132 34 - 970 1080 182

57

ตารางท 3.2 สดสวนผสมของคอนกรตโดยน ำหนก (กโลกรม) ตอคอนกรต 1 ลกบำศกเมตร เมอใช เถำกนเตำแทนททรำยในสวนผสมคอนกรตทใชในกำรวจย โดยใชอตรำสวนน ำตอวสดประสำน (w/b) เทำกบ 0.55

ท สญลกษณ

สดสวนผสมของคอนกรตใน 1 ลกบำศกเมตร (กโลกรม)

ปนซเมนตประเภท 1

เถำลอย

ตะกรนเตำถลง เหลกบด ละเอยด

ซลกำฟม

ผงหนปน

ทรำย หน น ำ เถำกนเตำ Volume

1 C 332 - - - - 970 1080 182 - 2 C-10BA 332 - - - - 873 1080 182 10% Vol. 3 C-30BA 332 679 1080 182 30% Vol. 4 C-40FA 200 132 - - 970 1080 182 - 5 C-40FA-10BA 200 132 - - - 873 1080 182 10% Vol. 6 C-40FA-30BA 200 132 679 1080 182 30% Vol. 7 C-50SL 166 - 166 - - 970 1080 182 - 8 C-50SL-10BA 166 - 166 - - 873 1080 182 10% Vol. 9 C-50SL-30BA 166 - 166 - - 679 1080 182 30% Vol. 10 C-10SF 298 - - 34 - 970 1080 182 - 11 C-10SF-10BA 315 - - 17 - 873 1080 182 10% Vol. 12 C-10SF-30BA 298 - - 34 - 679 1080 182 30% Vol. 13 C-10LP 298 - - - 34 970 1080 182 - 14 C-10LP-10BA 298 - - - 34 873 1080 182 10% Vol. 15 C-10LP-30BA 298 - - - 34 679 1080 182 30% Vol.

หมำยเหต C หมำยถง ปนซเมนตประเภทท 1 FA หมำยถง เถำลอย SL หมำยถง ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด SF หมำยถง ซลกำฟม LP หมำยถง ผงหนปน BA หมำยถง เถำกนเตำ ตวเลข 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, และ 50 หมำยถง รอยละกำรแทนทของวสดนนๆ

58

บทท 4 ผลการศกษาและวเคราะห

จากการศกษาความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรตทใชเถาลอย ตะกรนเตาถลง

เหลกบดละเอยด ซลกาฟม ผงหนปน และเถากนเตาในครงน ไดพจารณาผลการศกษาและการวเคราะหผลในหวขอดงตอไปนคอ สมบตเบองตนของวสดทใชในการศกษา คาการยบตวและก าลงอดประลยของคอนกรต และความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรต

4.1 สมบตเบองตนของวสดทใชในการศกษา

ส าหรบสมบตเบองตนของวสดทใชในการศกษาประกอบไปดวย ในสวนสมบตของวสดประสาน (ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน) ประกอบดวยความถวงจ าเพาะ ความละเอยดโดยวธเบลน ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาค และองคประกอบทางเคม ในขณะสมบตเบองตนของเถากนเตาประกอบดวยความถวงจ าเพาะ ความสามารถในการกกเกบน า ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาค และองคประกอบทางเคม โดยผลการศกษามรายละเอยดดงน

4.1.1 สมบตเบองตนของวสดประสาน 4.1.1.1 ความถวงจ าเพาะและความละเอยดโดยวธเบลน ตารางท 4.1 แสดงความถวงจ าเพาะ และความละเอยดโดยวธเบลนของปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปนทศกษาในครงน

ตารางท 4.1 ความถวงจ าเพาะและความละเอยดโดยวธเบลน

รายการ

ชนดวสด ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด

ซลกาฟม ผงหนปน

ความถวงจ าเพาะ 3.12 2.53 2.96 2.32 2.69 ความละเอยด (ซม.2/ก.) 3,100 2,867 4,600 - 5,210

59

4.1.1.2 ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาค รปท 4.1 แสดงภาพถายขยายก าลงสงของอนภาคของปนซเมนตปอรตแลนด

ประเภทท 1 เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน โดยใชเครอง Scanning Electronic Microscope (SEM) พบวา รปรางอนภาคของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 มลกษณะเปนรปเหลยมคม ซงมลกษณะทใกลเคยงกบตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด และของผงหนปน สวนรปรางของอนภาคของเถาลอย มลกษณะกลมเรยบมขนาดตางๆกนกระจายอยเหนไดชดเจน ซงคลายๆกบของซลกาฟม แตของซลกาฟมจะมขนาดคอนขางละเอยดกวามาก

ก) ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ข) เถาลอย

ค) ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ง) ซลกาฟม

จ) ผงหนปน

รปท 4.1 ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาคโดยใชเครอง SEM

60

4.1.1.3 องคประกอบทางเคม ผลการวเคราะหองคประกอบทางเคมของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท

1 เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน โดยใชวธ X-ray fluorescence spectrometry (XRF) แสดงดงตารางท 4.2 ตารางท 4.2 องคประกอบทางเคมของวสดทใช

รอยละองคประกอบทางเคม (รอยละโดยน าหนก)

ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

เถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด

ซลกาฟม

ผงหนปน

เถากนเตา

ซลคอนไดออกไซด (SiO2) 18.93 35.71 34.06 92.00 0.45 35.29 อะลมเนยมออกไซด (Al2O3) 5.51 20.44 16.27 0.70 0.05 18.93 เฟอรรกออกไซด (Fe2O3) 3.31 15.54 1.7 1.20 0.03 15.53 แคลเซยมออกไซด (CaO) 65.53 16.52 36.05 0.20 55.2 17.44 แมกนเซยมออกไซด (MgO) 1.24 2.00 7.38 0.20 0.34 1.97 โซเดยมออกไซด (Na2O) 0.15 1.15 2.16 - <0.01 2.02 โปตสเซยมออกไซด (K2O) 0.31 2.41 0.21 - <0.01 0.66 ซลเฟอรไตรออกไซด (SO3) 2.88 4.26 1.09 1.50 0.01 2.07 การสญเสยน าหนกเนองจากการเผา (LOI)

- 0.49 1.44 - 43.12 4.45

แคลเซยมออกไซดอสระ 1.00 1.71 - - - 0.17

4.1.2 สมบตเบองตนของเถากนเตา 4.1.2.1 ความถวงจ าเพาะและความสามารถในการกกเกบน า

ตารางท 4.3 แสดงความถวงจ าเพาะและความสามารถในการกกเกบน าของเถากนเตา ทใชในการศกษาครงน

61

ตารางท 4.3 ความถวงจ าเพาะและความสามารถในการกกเกบน าของเถากนเตา

รายการ ความถวงจ าเพาะ ความสามารถในการกกเกบน า

(รอยละ) เถากนเตา 1.76 27

4.1.2.2 ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาค

รปท 4.2 แสดงภาพถายขยายก าลงสงของอนภาคของเถากนเตา โดยใชเครอง Scanning Electronic Microscope (SEM) พบวา รปรางอนภาคของเถากนเตามลกษณะเปนเหลยมแตจะมโพรงและรพรนกระจายไปทวอนภาค

รปท 4.2 ภาพถายขยายก าลงสงของอนภาคของเถากนเตา

4.1.2.3 องคประกอบทางเคมของเถากนเตา

ผลการวเคราะหองคประกอบทางเคมของเถากนเตา โดยใชวธ X-ray fluorescence spectrometry (XRF) แสดงดงตารางท 4.2

4.2 คาการยบตวและก าลงอดประลยของคอนกรต ส าหรบคาการยบตวของคอนกรต และก าลงอดประลยของคอนกรต โดยผลการศกษามราย

ละ เอยดดงน 4.2.1 คาการยบตวของคอนกรต

4.2.1.1 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชทรายลวน ตารางท 4.4 และรปท 4.3 แสดงคาการยบตวของคอนกรตปนซเมนตปอรต

แลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหน ปน เมอใชทรายลวน โดยใชอตราสวนน าตอวสดประสาน (w/b) เทากบ 0.55 พบวา คาการยบตว

62

ของคอนกรตผสมเถาลอย มคามากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยเฉพาะเมอแทนทเถาลอยในปรมาณทมากขน ทงนเพราะอนภาคทกลมของเถาลอย ชวยในการลนไหลท าใหคาการยบตวมากขน ในขณะทคาการยบตวของคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน มคานอยกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยเฉพาะเมอแทนทตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน ในปรมาณทมากขน ทงนเพราะตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน มคาความละเอยดของอนภาคทมากกวาของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 รวมทงมคาความถวงจ าเพาะทนอยกวา (การแทนทโดยน าหนก) สงผลท าใหมความตองการน ามากกวา จงท าใหคาการยบตวนอยกวา สวนคาการยบตวของคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน และตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผงหนปน พบวามคาเปนไปตามการแทนทเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน ตารางท 4.4 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสานเทา

กบ 0.55 โดยน าหนก

ล าดบท สญลกษณ คาการยบตว (ซม.)

1 C 6.0

2 C-20FA 7.2

3 C-40FA 9.6

4 C-30SL 5.6

5 C-50SL 4.2

6 C-5SF 5.4

7 C-10SF 5.1

8 C-5LP 4.9

9 C-10LP 4.0

10 C-15FA-5LP 6.3

11 C-10FA-10LP 6.7

63

ตารางท 4.4 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสานเทา กบ 0.55 โดยน าหนก (ตอ)


12 C-35FA-5LP 7.3

13 C-30FA-10LP 7.0

14 C-25SL-5LP 5.1

15 C-20SL-10LP 5.2

16 C-45SL-5LP 4.0

17 C-40SL-10LP 3.8

รปท 4.3 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสาน

เทากบ 0.55 โดยน าหนก

4.1.2.2 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย ตารางท 4.5 และรปท 4.4 แสดงคาการยบตวของคอนกรตเมอใชเถากนเตา

แทนททราย โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสาน (w/b) เทากบ 0.55 โดยน าหนก พบวาคาการ

64

ยบตวของคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททราย (ทงวสดประสานเปนปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1ลวน และผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน) มคามากกวาเมอใชทรายลวน โดยเฉพาะเมอแทนทในปรมาณทมากขน ทงนเนองจากขณะทผสมคอนกรต หนและทราย อาจเกดการกระแทกกบเถากนเตา จนท าใหเถากนเตาซงเปนมวลรวมเบาและมความแขงแรงต าแตกออกจากกน ท าใหน าทกกเกบในเถากนเตาออกมาเพมเปนน าอสระในสวนผสมประกอบกบน าทผวของเถากนเตาซงมปรมาณทมาก จงเปนการเพมน าอสระอกสวนหนง สงผลใหคาการยบตวมคามากกวากบของคอนกรตทใชทรายลวน ตารางท 4.5 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชในอตราสวนน าตอวสด

ประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก


1 C 6.0

2 C-10 BA 6.1

3 C-30 BA 6.3

4 C-40FA 9.6

5 C-40FA-10BA 10.0

6 C-40FA-30BA 10.6

7 C-50SL 4.2

8 C-50SL-10BA 4.4

9 C-50SL-30BA 5.0

10 C-10SF 5.1

11 C-10SF-10BA 5.3

12 C-10SF-30BA 5.4

13 C-10LP 4.0

14 C-10LP-10BA 4.2

15 C-10LP-30BA 4.4

65

รปท 4.4 คาการยบตวของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชในอตราสวนน าตอ

วสดประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก

4.2.2 ก าลงอดประลยของคอนกรต 4.2.2.1 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชทรายลวน

ตารางท 4.6 และรปท 4.5 แสดงก าลงอดประลยของคอนกรตปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม

และผงหนปน เมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสาน (w/b) เทากบ 0.55 โดย

น าหนก ทอายบมน า 28 วน พบวา ก าลงอดประลยของคอนกรตผสมเถาลอย และตะกรนเตาถลงเหลก

บด ละเอยด มคานอยกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยเฉพาะเมอแทนท

ในปรมาณทมากขน ทงนเพราะเปนการลดปรมาณปนซเมนตลง ประกอบกบเถาลอยและตะกรนเตา

ถลงเหลกบดละเอยดเปนวสดปอซโซลาน ซงจะท าปฏกรยาปอซโซลานชากวาปฏกรยาไฮเดรชน

สวนก าลงอดประลยของคอนกรตผสมซลกาฟมและผงหนปน มแนวโนมใกลเคยงหรอต ากวาเลกนอย

เมอเทยบกบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนแมวาการแทนทซลกาฟม และ

ผงหนปนเปนการลดปรมาณปนซเมนตลงกตาม แตอาจเปนเพราะซลกาฟมมอนภาคทละเอยดมาก

สามารถท าปฏกรยาปอซโซลานไดด รวมทงสามารถไปเตมเตมในเพสตท าใหมความหนาแนนมากขน

66

สวนผงหนปนเปนวสดเตมเตมสามารถไปเตมเตมใหเพสตมความหนาแนนมากขน สวนก าลงอด

ประลยของคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน และตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผง

หนปน พบวามคาเปนไปตามการแทนทเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผง

หนปน

ตารางท 4.6 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสาน

เทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน

ล าดบท สญลกษณ ก าลงอดประลย (กก./ซม.2)

1 C 322

2 C-20FA 295

3 C-40FA 230

4 C-30SL 255

5 C-50SL 207

6 C-5SF 319

7 C-10SF 307

8 C-5LP 310

9 C-10LP 301

10 C-15FA-5LP 300

11 C-10FA-10LP 310

12 C-35FA-5LP 276

13 C-30FA-10LP 257

14 C-25SL-5LP 321

15 C-20SL-10LP 307

16 C-45SL-5LP 262

17 C-40SL-10LP 243

67

รปท 4.5 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชทรายลวน โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสาน

เทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน

4.2.2.2 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย ตารางท 4.7 และรปท 4.6 แสดงก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถากน

เตาแทนททราย โดยใชในอตราสวนน าตอวสดประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วนพบวา ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย (ทงวสดประสานเปนปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน) มคานอยกวาเมอใชทรายลวน โดยเฉพาะเมอแทนทในปรมาณทมากขน เนองจากการแทนทดวยเถากนเตาซงเปนวสดทมความพรนสง ท าใหคอนกรตมความพรนมากขนตามปรมาณการแทนท สงผลใหก าลงอดประลยของคอนกรตมคาต าลง

68

ตารางท 4.7 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชในอตราสวนน าตอ วสดประสาน (w/b) เทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน

ล าดบท สญลกษณ ก าลงอดประลย (กก./ซม.2)

1 C 322

2 C-10BA 318

3 C-30BA 276

4 C-40FA 230

5 C-40FA-10BA 223

6 C-40FA-30BA 219

7 C-50SL 227

8 C-50SL-10BA 220

9 C-50SL-30BA 210

10 C-10SF 307

11 C-10SF-10BA 300

12 C-10SF-30BA 252

13 C-10LP 301

14 C-10LP-10BA 234

15 C-10LP-30BA 211

69

รปท 4.6 ก าลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย โดยใชในอตราสวนน าตอ

วสดประสานเทากบ 0.55 โดยน าหนก ทอายบมน า 28 วน

4.3 ความสามารถในการกกเกบคลอไรดของคอนกรต

ส าหรบความสามารถในการกกเกบคลอไรด (Cholide Binding Capacity) ของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม และผงหนปน พรอมทงคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททราย โดยไดบมตวอยางคอนกรต 2 วธ คอบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน เมอครบอายการบมแลว จากนนน าตวอยางไปเผชญคลอไรดท 28 และ 91 วน ไดผลการทดสอบประกอบดวย ผลของคลอไรดทงหมด (Total Chloride) และคลอไรดอสระ (Free Chloride) สวนคลอไรดยดจบ (Fixed Chloride) ไดมาจากผลตางของคลอไรดทงหมดกบคลอไรดอสระ และในกรณอตราสวนคลอไรดยดจบ (Fixed Chloride Ratio) เปนอตราสวนระหวางคลอไรดยดจบตอคลอไรดทงหมด โดยมรายละเอยดดงแสดงในตารางท 4.8 ถง 4.13

70

ตารางท 4.8 คลอไรดท งหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทรายลวน โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน

ล าดบท สญลกษณ ระยะจากผว (มม.)

คลอไรดทงหมด

คลอไรดอสระ

คลอไรดยดจบ

อตราสวนคลอไรด ยดจบ

เฉลยอตรา สวนคลอไรดยดจบ

1 C

5 6.786 2.831 4.955 0.636

0.668 15 2.123 0.637 1.486 0.700 25 0.637 0.212 0.425 0.667 35 0.212 0.000 0.212 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

2 C-20FA

5 9.202 3.539 5.663 0.615

0.608 15 1.770 0.708 1.062 0.600 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

3 C-40FA

5 9.910 2.831 7.078 0.714

0.714 15 0.708 0.000 0.708 1.000 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

4 C-30SL

5 9.202 3.539 5.663 0.615

0.558 15 1.416 0.708 0.708 0.500 25 1.062 0.000 1.062 1.000 35 0.000 0.000 0.000 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

5 C-50SL

5 7.786 2.123 5.663 0.727

0.727 15 0.708 0.000 0.708 1.000 25 0.354 0.0=00 0.354 1.000 35 0.354 0.000 0.354 1.000 45 0.283 0.000 0.283 1.000

71

ตารางท 4.8 คลอไรดท งหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทรายลวน โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน (ตอ)







6 C-5SF

5 7.786 3.539 4.247 0.545

0.548 15 1.416 0.708 0.708 0.500 25 0.354 0.142 0.212 0.600 35 0.212 0.071 0.142 0.667 45 0.000 0.000 0.000 1.000

7 C-10SF

5 6.370 2.831 3.539 0.556

0.552 15 3.539 1.416 2.123 0.600 25 0.708 0.354 0.354 0.500 35 0.212 0.071 0.142 0.667 45 0.000 0.000 0.000 1.000

8 C-5LP

5 6.370 2.831 3.539 0.556

0.611 15 2.123 0.708 1.416 0.667 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

9 C-10LP

5 8.494 3.539 4.955 0.583

0.592 15 3.539 1.416 2.123 0.600 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.708 0.000 0.708 1.000

10 C-15FA-5LP

5 7.078 2.123 4.955 0.700

0.600 15 0.708 0.354 0.354 0.500 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

72








11 C-10FA-10LP

5 6.370 2.831 3.539 0.556

0.526 15 2.123 1.416 0.708 0.333 25 1.416 0.000 1.416 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

12 C-35FA-5LP

5 9.910 3.539 6.370 0.643

0.643 15 0.708 0.000 0.708 1.000 25 0.566 0.000 0.566 1.000 35 0.354 0.000 0.354 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

13 C-30FA-10LP

5 7.078 2.831 4.247 0.600

0.600 15 0.708 0.708 0.000 0.000 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.708 0.000 0.708 1.000

14 C-25SL-5LP

5 10.617 3.539 7.078 0.667

0.667 15 0.708 0.000 0.708 1.000 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

15 C-20SL-10LP

5 7.786 3.539 4.247 0.545

0.682 15 0.708 0.354 0.354 0.500 25 0.566 0.000 0.566 1.000 35 0.354 0.000 0.354 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

73








16 C-45SL-5LP

5 10.617 2.123 8.494 0.800

0.800 15 0.708 0.000 0.708 1.000 25 0.000 0.000 0.000 1.000 35 0.000 0.000 0.000 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

17 C-40SL-10LP

5 8.494 1.416 7.078 0.833

0.833 15 0.708 0.000 0.708 1.000 25 0.000 0.000 0.000 1.000 35 0.000 0.000 0.000 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

74

ตารางท 4.9 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน






เฉลยอตรา สวนคลอไรด

ยดจบ

1 C

5 7.786 2.831 4.955 0.636

0.668 15 2.123 0.637 1.486 0.700 25 0.637 0.212 0.425 0.667 35 0.212 0.000 0.212 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

2 C-10BA

5 6.370 2.831 3.539 0.556

0.519 15 4.247 2.123 2.123 0.500 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 1.416 0.708 0.708 0.500 45 1.416 0.000 1.416 1.000

3 C-30BA

5 7.078 4.247 2.831 0.400

0.433 15 5.663 2.831 2.831 0.500 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

4 C-40FA

5 9.91 2.83 7.078 0.714

0.905 15 0.71 0.00 0.708 1.000 25 0.71 0.00 0.708 1.000 35 0.71 0.00 0.708 1.000 45 0.35 0.00 0.354 1.000

5 C-40FA-10BA

5 5.663 2.831 2.831 0.500

0.533 15 2.831 1.416 1.416 0.500 25 3.539 1.416 2.123 0.600 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

75

ตารางท 4.9 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน (ตอ)







6 C-40FA-30BA

5 7.078 3.539 3.539 0.500

0.467 15 3.539 2.123 1.416

25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 2.123 0.708 1.416 0.667 45 2.123 0.000 2.123 1.000

7 C-50SL

5 7.79 2.12 5.663 0.727

0.909 15 0.71 0.00 0.708 1.000 25 0.35 0.00 0.354 1.000 35 0.35 0.00 0.354 1.000 45 0.28 0.00 0.283 1.000

8 C-50SL-10BA

5 4.247 2.123 2.123 0.500

0.533 15 3.539 1.416 2.123 0.600 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 1.416 0.708 0.708 0.500 45 1.416 0.000 1.416 1.000

9 C-50SL-30BA

5 3.539 2.123 1.416 0.400

0.522 15 2.831 1.416 1.416 0.500 25 2.123 0.708 1.416 0.667 35 0.708 0.212 0.495 0.700 45 0.708 0.000 0.708 1.000

10 C-10SF

5 6.370 2.831 3.539 0.556

0.552 15 3.539 1.416 2.123 0.600 25 0.708 0.354 0.354 0.500 35 0.212 0.071 0.142 0.667 45 0.000 0.000 0.000 1.000

76








11 C-10SF-10BA

5 13.449 7.786 5.663 0.421

0.481 15 5.663 3.539 2.123 0.375 25 4.955 2.831 2.123 0.429 35 4.247 2.123 2.123 0.500 45 3.539 0.000 3.539 1.000

12 C-10SF-30BA

5 10.617 7.078 3.539 0.333

0.429 15 4.955 2.831 2.123 0.429 25 4.247 2.123 2.123 0.500 35 3.539 1.416 2.123 0.600 45 2.123 0.000 2.123 1.000

13 C-10LP

5 8.49 3.54 4.955 0.583

0.728 15 3.54 1.42 2.123 0.600 25 0.71 0.00 0.708 1.000 35 0.71 0.00 0.708 1.000 45 0.71 0.00 0.708 1.000

14 C-10LP-10BA

5 10.617 7.078 3.539 0.333

0.500 15 4.955 2.831 2.123 0.429 25 4.247 2.123 2.123 0.500 35 3.539 1.416 2.123 0.600 45 2.123 0.000 2.123 1.000

15 C-10LP-30BA

5 12.033 2.831 9.202 0.765

0.555 15 4.247 2.123 2.123 0.500 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 1.416 0.000 1.416 1.000

77

ตารางท 4.10 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมอากาศ 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน







1 C-10BA

5 8.069 4.955 3.114 0.386

0.438 15 4.955 2.831 2.123 0.429 25 4.247 2.123 2.123 0.500 35 2.123 1.416 0.708 0.333 45 1.416 0.000 1.416 1.000

2 C-30BA

5 8.494 4.955 3.539 0.417

0.394 15 4.247 3.539 0.708 0.167 25 3.539 1.416 2.123 0.600 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 0.708 0.000 0.708 1.000

3 C-40FA-10BA

5 7.786 5.663 2.123 0.273

0.481 15 4.955 2.123 2.831 0.571 25 3.539 1.416 2.123 0.600 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

4 C-40FA-30BA

5 8.494 4.955 3.539 0.417

0.415 15 4.955 2.831 2.123 0.429 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.831 0.000 2.831 1.000

5 C-50SL-10BA

5 7.786 5.663 2.123 0.273

0.285 15 2.831 2.123 0.708 0.250 25 2.123 1.416 0.708 0.333 35 1.416 0.708 0.708 0.500 45 1.416 0.000 1.416 1.000

78

ตารางท 4.10 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมอากาศ 28 วน แลวเผชญคลอไรด 28 วน (ตอ)







6 C-50SL-30BA

5 6.370 4.955 1.416 0.222

0.307 15 3.539 2.831 0.708 0.200 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 2.123 0.708 1.416 0.667 45 2.123 0.000 2.123 1.000

7 C-10SF-10BA

5 6.370 3.539 2.831 0.444

0.565 15 4.247 2.123 2.123 0.500 25 2.831 0.708 2.123 0.750 35 2.123 0.708 1.416 0.667 45 2.123 0.000 2.123 1.000

8 C-10SF-30BA

5 5.663 2.831 2.831 0.500

0.467 15 3.539 2.123 1.416 0.400 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 1.416 0.000 1.416 1.000

9 C-10LP-10BA

5 5.663 2.831 2.831 0.500

0.467 15 3.539 2.123 1.416 0.400 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 1.416 0.000 1.416 1.000

10 C-10LP-30BA

5 6.370 4.247 2.123 0.333

0.340 15 4.955 3.539 1.416 0.286 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

79

ตารางท 4.11 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทรายลวน โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน







1 C

5 17.696 8.494 9.202 0.520

0.573 15 12.033 6.370 5.663 0.471 25 7.786 2.123 5.663 0.727 35 5.663 0.354 5.309 0.938 45 4.247 0.000 4.247 1.000

2 C-20FA

5 14.157 4.955 9.202 0.650

0.658 15 2.123 0.708 1.416 0.667 25 1.416 0.000 1.416 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

3 C-40FA

5 10.617 2.831 7.786 0.733

0.733 15 1.416 0.000 1.416 1.000 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

4 C-30SL

5 11.325 4.247 7.078 0.625

0.625 15 1.416 0.000 1.416 1.000 25 0.708 0.071 0.637 0.900 35 0.495 0.000 0.495 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

5 C-50SL

5 9.202 2.831 6.370 0.692

0.692 15 2.123 0.000 2.123 1.000 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.354 0.000 0.354 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

80

ตารางท 4.11 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทรายลวน โดยตวอยางคอนกรตบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน (ตอ)







6 C-5SF

5 16.280 7.786 8.494 0.522

0.556 15 7.786 3.539 4.247 0.545 25 6.370 2.831 3.539 0.556 35 4.247 2.123 2.123 0.500 45 3.539 0.000 3.539 1.000

7 C-10SF

5 14.864 7.078 7.786 0.524

0.572 15 6.370 2.831 3.539 0.556 25 4.955 2.123 2.831 0.571 35 4.247 0.708 3.539 0.833 45 2.831 0.000 2.831 1.000

8 C-5LP

5 12.033 4.247 7.786 0.647

0.647 15 6.831 0.708 6.123 0.896 25 2.507 0.000 2.507 1.000 35 2.208 0.000 2.208 1.000 45 0.708 0.000 0.708 1.000

9 C-10LP

5 13.325 4.247 9.078 0.681

0.681 15 7.651 0.708 6.943 0.907 25 3.416 0.000 3.416 1.000 35 3.008 0.000 3.008 1.000 45 1.354 0.000 1.354 1.000

10 C-15FA-5LP

5 7.786 3.539 4.247 0.545

0.606 15 2.123 0.708 1.416 0.667 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.566 0.000 0.566 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

81








11 C-10FA-10LP

5 13.449 6.370 7.078 0.526

0.600 15 2.831 1.416 1.416 0.500 25 1.416 0.708 0.708 0.500 35 0.708 0.000 0.708 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

12 C-35FA-5LP

5 12.387 4.247 8.140 0.657

0.657 15 1.416 0.708 0.708 0.500 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.354 0.000 0.354 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

13 C-30FA-10LP

5 9.910 3.539 6.370 0.643

0.643 15 1.416 0.708 0.708 0.500 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.283 0.000 0.283 1.000 45 0.142 0.000 0.142 1.000

14 C-25SL-5LP

5 12.033 3.539 8.494 0.706

0.706 15 1.416 0.000 1.416 1.000 25 0.071 0.000 0.071 1.000 35 0.212 0.000 0.212 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

15 C-20SL-10LP

5 13.449 4.247 9.202 0.684

0.717 15 1.416 0.354 1.062 0.750 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.566 0.000 0.566 1.000 45 0.354 0.000 0.354 1.000

82








16 C-45SL-5LP

5 10.971 2.831 8.140 0.742

0.850 15 1.416 0.212 1.203 0.850 25 0.708 0.000 0.708 1.000 35 0.354 0.000 0.354 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

17 C-40SL-10LP

5 9.202 2.831 6.370 0.692

0.846 15 0.708 0.000 0.708 1.000 25 0.354 0.000 0.354 1.000 35 0.142 0.000 0.142 1.000 45 0.000 0.000 0.000 1.000

83

ตารางท 4.12 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางบมน า 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน







1 C

5 17.696 8.494 9.202 0.520

0.573 15 12.033 6.370 5.663 0.471 25 7.786 2.123 5.663 0.727 35 5.663 0.354 5.309 0.938 45 4.247 0.000 4.247 1.000

2 C-10BA

5 14.157 7.786 6.370 0.450

0.465 15 6.370 3.539 2.831 0.444 25 5.663 2.831 2.831 0.500 35 3.539 2.123 1.416 0.400 45 2.831 0.000 2.831 1.000

3 C-30BA

5 15.572 8.494 7.078 0.455

0.421 15 7.786 4.955 2.831 0.364 25 6.370 3.539 2.831 0.444 35 5.663 2.831 2.831 0.500 45 4.955 0.000 4.955 1.000

4 C-40FA

5 10.62 2.83 7.786 0.733

0.733 15 1.42 0.00 1.416 1.000 25 0.71 0.00 0.708 1.000 35 0.71 0.00 0.708 1.000 45 0.35 0.00 0.354 1.000

5 C-40FA-10BA

5 6.370 3.539 2.831 0.444

0.500 15 4.955 2.831 2.123 0.429 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

84








6 C-40FA-30BA

5 6.370 3.539 2.831 0.444

0.448 15 4.247 2.123 2.123 0.500 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.831 0.000 2.831 1.000

7 C-50SL

5 9.20 2.83 6.370 0.692

0.692 15 2.12 0.00 2.123 1.000 25 0.71 0.00 0.708 1.000 35 0.35 0.00 0.354 1.000 45 0.00 0.00 0.000 1.000

8 C-50SL-10BA

5 3.539 2.123 1.416 0.400

0.433 15 3.539 2.123 1.416 0.400 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 2.123 0.708 1.416 0.667 45 2.123 0.708 1.416 0.667

9 C-50SL-30BA

5 4.247 2.123 2.123 0.500

0.467 15 3.539 2.123 1.416 0.400 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

10 C-10SF

5 14.86 7.08 7.786 0.524

0.550 15 6.37 2.83 3.539 0.556 25 4.95 2.12 2.831 0.571 35 4.25 0.71 3.539 0.833 45 2.83 0.00 2.831 1.000

85








11 C-10SF-10BA

5 16.280 10.617 5.663 0.348

0.404 15 7.786 4.955 2.831 0.364 25 7.078 3.539 3.539 0.500 35 7.078 3.539 3.539 0.500 45 6.370 0.000 6.370 1.000

12 C-10SF-30BA

5 19.111 9.910 9.202 0.481

0..421 15 11.325 3.539 7.786 0.688 25 7.078 2.123 4.955 0.700 35 5.663 2.831 2.831 0.500 45 4.247 0.000 4.247 1.000

13 C-10LP

5 13.325 4.247 9.078 0.681

0.794 15 7.651 0.708 6.943 0.907 25 3.416 0.000 3.416 1.000 35 3.008 0.000 3.008 1.000 45 1.354 0.000 1.354 1.000

14 C-10LP-10BA

5 20.527 11.325 9.202 0.448

0.448 15 10.617 4.955 5.663 0.533 25 9.202 4.247 4.955 0.538 35 5.663 3.539 2.123 0.375 45 2.123 0.000 2.123 1.000

15 C-10LP-30BA

5 20.527 12.741 7.786 0.379

0.400 15 10.617 6.370 4.247 0.400 25 9.910 4.247 5.663 0.571 35 7.786 3.539 4.247 0.545 45 2.123 0.000 2.123 1.000

86

ตารางท 4.13 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมอากาศ 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน







1 C-10BA

5 9.202 4.247 4.955 0.538

0.479 15 7.078 3.539 3.539 0.500 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.831 0.000 2.831 1.000

2 C-30BA

5 12.033 4.955 7.078 0.588

0.545 15 7.786 3.539 4.247 0.545 25 4.247 2.123 2.123 0.500 35 3.539 1.416 2.123 0.600 45 2.831 0.000 2.831 1.000

3 C-40FA-10BA

5 10.617 6.370 4.247 0.400

0.378 15 4.247 2.831 1.416 0.333 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

4 C-40FA-30BA

5 9.202 5.663 3.539 0.385

0.428 15 5.663 2.831 2.831 0.500 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

5 C-50SL-10BA

5 9.202 5.663 3.539 0.385

0.462 15 2.831 1.416 1.416 0.500 25 2.831 1.416 1.416 0.500 35 2.123 0.708 1.416 0.667 45 1.416 0.708 0.708 0.500

87

ตารางท 4.13 คลอไรดทงหมด คลอไรดอสระ คลอไรดยดจบ และอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนแทนททราย โดยตวอยางคอนกรตบมอากาศ 28 วน แลวเผชญคลอไรด 91 วน (ตอ)







6 C-50SL-30BA

5 8.494 6.370 2.123 0.250

0.350 15 3.539 2.123 1.416 0.400 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.831 0.000 2.831 1.000

7 C-10SF-10BA

5 7.786 4.247 3.539 0.455

0.396 15 4.247 2.831 1.416 0.333 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

8 C-10SF-30BA

5 7.786 4.247 3.539 0.455

0.396 15 4.247 2.831 1.416 0.333 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 3.539 1.416 2.123 0.600 45 2.123 0.000 2.123 1.000

9 C-10LP-10BA

5 7.786 4.955 2.831 0.364

0.350 15 4.955 3.539 1.416 0.286 25 3.539 2.123 1.416 0.400 35 2.831 1.416 1.416 0.500 45 2.123 0.000 2.123 1.000

10 C-10LP-30BA

5 9.910 4.955 4.955 0.500

0.461 15 7.786 4.247 3.539 0.455 25 4.955 2.831 2.123 0.429 35 3.539 2.123 1.416 0.400 45 2.831 0.000 2.831 1.000

88

4.3.1 ปรมาณคลอไรดทงหมด ในการพจารณาผลของการศกษาปรมาณคลอไรดทงหมดของคอนกรตในครงนไดพจารณา

ถงผลกระทบทมตอปรมาณคลอไรดท งหมด คอ 1) ผลกระทบจากชนดของวสดประสาน 2) ผลกระทบจากการใชเถากนเตาแทนททราย และ 3) ผลกระทบจากชนดของการบม โดยมรายละเอยดดงน

4.3.1.1 ผลกระทบจากชนดของวสดประสาน 1) กรณ 2 วสดประสาน รปท 4.7 ถง 4.10 แสดงความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบ

ระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย คอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด คอนกรคผสมซลกาฟม และคอนกรตผสมผงหนปน โดยคอนกรตใชทรายลวน พบวา ทระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 วน ปรมาณคลอไรดทงหมดของคอนกรตผสมเถาลอย ผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ผสมซลกาฟม และผสมผงหนปน มคาไมแตกตางกบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน (รปท 4.7 ก)) สวนทระยะเวลาเผชญคลอไรด 91 วน พบวาปรมาณคลอไรดทงหมดของคอนกรตผสมเถาลอย ผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ผสมซลกาฟม และผสมผงหนปน มคาทนอยกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน โดยเฉพาะเมอแทนทวสดประสานดงกลาวในปรมาณทมากขน ทงนอาจเปนเพราะการเกดปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลก และซลกาฟม รวามทงในสวนของวสดดงกลาว (โดยเฉพาะอนภาคทมความละเอยดคอนขางมาก) ทยงไมท าปฏกรยาปอซโซลานท าหนาทชวยในการเตมเตม เชนเดยวกบกรณของผงหนปนซงท าหนาทเปนตวเตมเตม สงผลใหคอนกรตมความทบมากขน จงท าใหคลอไรดเขาซมผานเขาไปในคอนกรตไดยากขน

89

ก) ระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 วน ข) ระยะเวลาเผชญคลอไรด 91 วน

รปท 4.7 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถาลอย เมอใชทรายลวน กรณ

บมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน


รปท 4.8 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด

เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

90


รปท 4.9 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมซลกาฟม เมอใชทรายลวน กรณ



รปท 4.10 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมผงหนปน เมอใชทรายลวน กรณ


91

1) กรณ 3 วสดประสาน รปท 4.11 และ 4.12 แสดงความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมด

กบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอยรวามกบผงหนปน และคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผง ซงเปนกรณ 3 วสดประสาน โดยคอนกรตใชทรายลวน พบวา ทระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 วน ปรมาณคลอไรดท งหมดของคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน และของคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผงหนปน มคาไมแตกตางกบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เชนเดยวกบกรณ 2 วสดประสาน สวนทระยะเวลาเผชญคลอไรด 91 วน พบวาปรมาณคลอไรดท งหมดของคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน และของคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผง มคาทนอยกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนเหตผลดงทกลาวแลว กลาวคอการเกดปฏกรยาปอซโซลานของเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลก และซลกาฟม รวามทงในสวนของวสดดงกลาว (โดยเฉพาะอนภาคทมความละเอยดคอนขางมาก) ทยงไมท าปฏกรยาปอซโซลานท าหนาทชวยในการเตมเตม เชนเดยวกบกรณของผงหนปนซงท าหนาทเปนตวเตมเตม สงผลใหคอนกรตมความทบมากขน จงท าใหคลอไรดเขาซมผานเขาไปในคอนกรตไดยากขน


รปท 4.11 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน เมอใช

ทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

92


รปท 4.12 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน และคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผงหนปน เมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

4.3.1.2 ผลกระทบจากการใชเถากนเตาแทนททราย

รปท 4.13 ถง 4.17 แสดงความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรต ของคอนกรตเมอใชทรายลวนและเมอใชเถากนเตาแทนททราย ของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 40 คอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรอยละ 50 คอนกรตผสมซลกาฟมรอยละ 10 และคอนกรตผสมผงหนปนรอยละ 10 พบวา ทงทระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 วน และ 91 วนนน ปรมาณคลอไรดทงหมดของคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททรายมากกวาของคอนกรตทใชทรายลวน โดยเฉพาะเมอแทนทเถากนเตาในปรมาณทมากขน ทงนอาจเปนเพราะเถากนเตามความพรนทมากกวาทรายท าใหคลอไรดสามารถซมผานเขาไปในคอนกรตไดมากกวา อยางไรกตามยกเวนปรมาณคลอไรดทงหมดของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทใชเถากนเตาแทนททราย ทระยะเวลาเผชญคลอไรด 91 วนนอยกวาของคอนกรตทใชทรายลวน (รปท 4.13 ข)) ทงนอาจเปนเพราะเมอเวลานานขนคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททรายนน อนภาคสวนทมความละเอยดสามารถท าปฏกรยาปอซโซลานรวมทงบางสวนชวยในการเตมเตม ท าใหคอนกรตมความทบมากขน สงผลใหคลอไรดทงหมดเขาไปไดนอย

93


รปท 4.13 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย

กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน


รปท 4.14 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 40 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน

แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

94


รปท 4.15 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกรอยละ 50 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย

กรณบมน า 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน


รปท 4.16 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมซลกาฟมรอยละ 10 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน


95


รปท 4.17 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมผงหนปนรอยละ 10 เมอใชทรายลวนและใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน


4.3.1.3 ผลกระทบจากชนดของการบม รปท 4.18 ถง 4.22 แสดงความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบ

ระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน พบวาทระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 วน ปรมาณคลอไรดท งหมดของคอนกรตกรณบมน ามคาไมแตกตางกบของกรณบมอากาศ สวนทระยะเวลาเผชญคลอไรด 91 วน พบวา ปรมาณคลอไรดทงหมด (คอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนททราย) ของคอนกรตกรณบมอากาศมแนวโนมนอยกวาของกรณบมน า ทงนอาจเปนเพราะเถากนเตาซงมความพรนดงนนเมอคอนกรตบมน าสงผลใหมน าอยมากซงท าใหคลอไรดสามารถซมผานโดยอาศยน าเปนตวน าพา จงท าใหคลอไรดเขาซมผานเขาไปในคอนกรตไดมากขน

96


รปท 4.18 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน

และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน


รปท 4.19 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมเถาลอยรอยละ 40 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28 วน


97


รปท 4.20 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมเถากนเตาบดละเอยดรอยละ 50 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบม

อากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 วน และ 91 วน


รปท 4.21 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมซลกาฟมรอยละ 10 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน และบมอากาศ 28

วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

98


รปท 4.22 ความสมพนธระหวางปรมาณคลอไรดทงหมดกบระยะความลกจากผวคอนกรตของคอนกรตผสมผงหนปนรอยละ 10 เมอใชเถากนเตาแทนททราย กรณบมน า 28 วน

และบมอากาศ 28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

4.3.2 อตราสวนคลอไรดยดจบ อตราสวนคลอไรดยดจบ (Fixed Chloride Ratio) ซงหาไดจากอตราสวนระหวางคลอ

ไรดยดจบตอคลอไรดท งหมด ส าหรบการศกษาในครงนน น ในการพจารณาผลของการศกษาอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตในครงนไดพจารณาถงผลกระทบทมตอปรมาณคลอไรดทงหมด คอ 1) ผลกระทบจากชนดของวสดประสาน และ 2) ผลกระทบจากการใชเถากนเตาแทนททราย โดยมรายละเอยดดงน

4.3.2.1 ผลกระทบจากชนดของวสดประสาน รปท 4.23 แสดงอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชทรายลวน ของ

คอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย คอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด คอนกรตผสมซลกาฟม และคอนกรตผสมผงหนปน คอนกรตผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน และคอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผงหนปน ทระยะเวลาการเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน พบวาทระยะเวลาการเผชญคลอไรด 28 วนนน อตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตผสมเถาลอย ผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ผสมซลกาฟม และผสมผงหนปน และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน และผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผงหนปน มแนวโนมไมแตกตางจากของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน แตเมอระยะเวลาการเผชญคลอไรด 91 วน พบวา อตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตผสมเถาลอย ผสมตะกรนเตาถลงเหลก

99

บดละเอยด ผสมซลกาฟม และผสมผงหนปน และผสมเถาลอยรวมกบผงหนปน และผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยดรวมกบผงหนปน มากกวาของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทงนอาจเปนเพราะปฏกรยาปอซโซลาน (CSH และ CAH) ของเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด และซลกาฟม รวมท งอนภาคในสวนทละเอยดของเถาลอย ตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด ซลกาฟม ทยงไมท าปฏกรยาปอซโซลาน และอนภาคของผงหนปน ชวยยดจบคลอไรด (ยดจบทางกายภาพ) สงผลใหสามารถยดจบคลอไรดไดมากขน นอกจากนพบวา ทระยะเวลาการเผชญคลอไรดท 91 วนนน อตราสวนคลอไรดยดจบมแนวโนมมากกวาของคอนกรตทระยะเวลาการเผชญคลอไรดท 28 วน ทงนอาจเปนไปไดเพราะเมออายของคอนกรตนานขนการท าปฏกรยาตางๆ (ไมวาจะเปนไฮเดรชนหรอปอซโซลาน) ของคอนกรตมากขน สงผลใหยดจบคลอไรดไดมากขน ยกเวนอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน ทระยะเวลาการเผชญคลอไรดท 91 วน กลบมคานอยกวาของคอนกรตทระยะเวลาการเผชญคลอไรดท 28 วน ทงนอาจเปนเพราะเมออายตวอยางคอนกรตนานขนปฏกรยาไฮเดรชนมนอย สงผลใหยดจบคลอไรดไดนอยลง

รปท 4.23 อตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตเมอใชทรายลวน กรณบมน า 28 วน แลว

ระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

100

4.3.2.2 ผลกระทบจากการใชเถากนเตาแทนททราย รปท 4.24 แสดงอตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชทรายลวนและใช

เถากนเตาแทนททราย ของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน คอนกรตผสมเถาลอย คอนกรตผสมตะกรนเตาถลงเหลกบดละเอยด คอนกรตผสมซลกาฟม และคอนกรตผสมผงหนปน ทระยะเวลาการเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน พบวา อตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถากนเตาแทนททรายมคานอยกวาของคอนกรตทใชทรายลวน โดยเฉพาะเมอระยะเวลาเผชญคลอไรดทนานขน ทงนอาจเปนเพราะคณสมบตของเถากนเตามความพรน มความแขงแรงนอยกวาทราย ท าใหมผลตอก าลงและความทบคอนกรต สงผลตอการซมผานและยดจบของคลอไรดท าใหการยดจบคลอไรดของเถากนเตานอยกวาของคอนกรตทใชทรายลวน

รปท 4.24 อตราสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตเมอใชเถากนเตาแทนทในทราย กรณบมน า

28 วน แลวระยะเวลาเผชญคลอไรด 28 และ 91 วน

101

บทท 5 สรปผลการศกษา

ส ำหรบกำรศกษำควำมสำมำรถในกำรกกเกบคลอไรดของคอนกรตทผสมเถำลอย ตะกรน

เตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม ผงหนปน และเถำกนเตำ สำมำรถสรปไดดงน 1) กรณคอนกรตทใชทรำยลวนนน คำกำรยบตวของคอนกรตผสมเถำลอยมคำมำกกวำ

ในขณะทคำกำรยบตวของคอนกรตผสมตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน มคำนอยกวำ เมอเปรยบเทยบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนกรณคอนกรตใชเถำกนเตำแทนททรำยนน คำกำรยบตวของคอนกรตทใชเถำกนเตำแทนททรำยมคำมำกกวำเมอใชทรำยลวน

2) กรณคอนกรตทใชทรำยลวนนน ก ำลงอดประลยของคอนกรตผสมเถำลอย และตะกรน

เตำถลงเหลกบด ละเอยด มคำนอยกวำของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวน

กรณคอนกรตใชเถำกนเตำแทนททรำยนน ก ำลงอดประลยของคอนกรตเมอใชเถำกนเตำแทนททรำย

มคำนอยกวำเมอใชทรำยลวน

3) ทระยะเวลำเผชญคลอไรดนอย (28 วน) นน ปรมำณคลอไรดทงหมดและอตรำสวนคลอ

ไรดยดจบของคอนกรตผสมเถำลอย ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน มคำไม

แตกตำงกบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน สวนเมอระยะเวลำเผชญคลอไรด

นำนขน (91 วน) นน ปรมำณคลอไรดทงหมดและอตรำสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตผสมเถำลอย

ตะกรนเตำถลงเหลกบดละเอยด ซลกำฟม และผงหนปน มคำทนอยกวำและมำกกวำ ตำมล ำดบ เมอ

เปรยบเทยบกบของคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ลวน

4) ปรมำณคลอไรดท งหมดของคอนกรตทใชเถำกนเตำแทนททรำยมคำมำกกวำของ

คอนกรตทใชทรำยลวน ในขณะทอตรำสวนคลอไรดยดจบของคอนกรตทใชเถำกนเตำแทนททรำยม

คำนอยกวำของคอนกรตทใชทรำยลวน

102

บรรณานกรม

[1] คม บวคล และ บญไชย สถตมนในธรรม, “การผสมคอนกรตทผสมเถาลอย,” เอกสารประกอบการประชมวชาการคอนกรตแหงประเทศชาต, ครงท 1, พ.ศ. 2546, วศวกรรมสถานแหงประเทศไทยในพระบรมราชปถมภ, หนา 103-108.

[2] Lane, R.0. and Best, J.F., “Properties and Use of Fly Ash in Portland Cement Concrete,” Concrete International : Design & Construction, Vol. 4, No 7 (1982) : pp 81 - 92.

[3] ปรญญา จนดาประเสรฐ และชย จาตรพทกษกล, ปนซเมนต ปอซโซลาน และคอนกรต. พมพครงท 7. กรงเทพฯ: สมาคมคอนกรตไทย. 2556.

[4] American Concrete Institute, “ACI 234R-96 : Guide for the Use of Silica Fume in Concrete,” ACI Manual of Concrete Practice, Part 1, Michigan, 2000.

[5] กฤตยา แกวมณ และ ศ.ดร.สมนก ตงเตมสรกล, “ผลกระทบคณสมบตพนฐานและความคงทนของคอนกรตและคอนกรตผสมเถาลอยทมการแทนทปนซเมนตและเถาลอยดวยผงแคลเซยมคารบอเนต (CaCO3),” วารสารคอนกรต, ฉบบท 2 (2007).

[6] Andrade, L. B., Rocha, J. C. and Cheriaf, M., “Infuence of coal bottom ash as fine aggregate on fresh properties of concrete,” Construction and Building Materials, vol. 23, (2009) : pp 609-614.

[7] Kaewmanee K. and Tangtermsirikul S., “Use of bottom ash as a fine aggregate replacing material in concrete,” Annual Concrete Conference, 2nd. (2006) : pp 104-108.

[8] Mahdi V., Farhad P., Mohammad S., Sara K. and Masoud M., “metakaolin and silica fume exposed to various exposure conditions in a harsh marine environment. Construction and Building Materials,” in Situ study of chloride ingress in concretes containing natural zeolite, 2013 : pp 63-70.

[9] อดมพร กลมงคล, ความตานทานการแทรกซมคลอไรดแบบเรงและปรมาณคลอไรดวกฤตของคอนกรตผสมเถาลอยและผงหนปนและใชเถากนเตาแทนทมวลรวมละเอยดบางสวน. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยบรพา, 2556.

103

บรรณานกรม (ตอ)

[10] กรตกร เจรญพรอม และ วเชยร ชาล, “ความลกของการแทรกซมคลอไรดในคอนกรตทแชในสงแวดลอมทะเล,” วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ, ปท 21, ฉบบท 3 (2554) : หนา 522-531.

[11] Chalee, W., Ausapanit, P. and Jaturapitakkul, C., “Utilization of fly ash concrete in marine environment for long term design life analysis.” Materials and Design, Vol. 31, (2010) : pp 1242-1249.

[12] Ann K.Y., Ahn J.H.,Ryou J.S., “The importance of chloride content at the concrete surface in assessing the time to corrosion of steel in concrete structures.” Construction and building Materials, Vol. 23, (2009) : pp 239-245.

[13] Song H – W, Hong C and Ann K Y., “Factors influencing chloride transport in concrete Structure exposed to marine environment.” Cement & Concrete Composites, Vol. 30, (2008) : pp 113-121.

[14] วเชยร ชาล, “สมประสทธการแทรกซมของคลอไรดของคลอไรดในคอนกรตทผสมเถาถานหนทแชในสภาวะแวดลอมทะเล.” เอกสารประกอบการประชมวชาการคอนกรตประจ าป, ครงท 3, 34-26 ตลาคม 2550, หนา 103 – 109.

[15] Dhir R. K., Jones M.R., “Development of chloride – resisting concrete using fly ash.” Fuel, Vol. 78, (1999) : pp 137-142.

[16] American Society for Testing and Materials, “ASTM C618-00. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Concrete,” Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04.02, Philadelphia, 2001. pp 310-313.

[17] กระทรวงอตสหกรรม, “ก าหนดมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม เถาลอยจากถานหนใชเปนวสดผสมคอนกรต,” มาตรฐาน มอก.2135-2545 ประกาศกระทรวงอตสาหกรรม, 2546, หนา 3.

104

บรรณานกรม (ตอ)

[18] สหลาภ หอมวฒวงค, ดลก ครตนเวช และ ชย จตรพทกษกล, “การทดสอบและแปรผลการทดสอบตอคณสมบตตอเถาถานหน,” การสมมนาทางวชาการเรองการน าเถาถานหนในประ เทศไทยมาใชในงานคอนกรต, ครงท 2, กรงเทพฯ : ภาควชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจลจอมเกลาธนบร

[19] American Concrete Institute, “ACI 233R-96 : Ground Granulated Blast-Furnace Slag as aCementitious Constituet in Concrete,” ACI Manual of Concrete Practice, Part 1, Michigan, 2000.

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

[21] Shamasd A., “Reinforcement corrosion in concrete structure its monitoring and service life prediction,” Cement & concrete composites, Vol. 25, (2003) : pp 459-474.

[22] นายวเชยร ชาล, การประเมนการแทรกซมของคลอไรดระยะยาวในคอนกรตภายใตสงแวด ลอมทะเลจากผลทดสอบโดยวธ Bulk diffusion test. รายงานวจย สาขาวชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา, 2557.

[23] Chalee, W., and Jaturapitakkul, C., “Effect of W/B ratios and fly ash finenesses on chloride diffusion coefficient of concrete in marine environment.” Materials and Structures, Vol. 42, (2009) : pp 505 -514.

[24] Thomas, M.D.A. and Matthews, J.D., “Performance of PFA Concrete in a Marine Environment – 10-year Results.” Cement and Concrete Composites, Vol. 26, (1), (2004) : pp 5-20.

[25] Kasemchaisiri, R. and Tangtermsirikul, S., “A method to determine water retainability of porous fine aggregate for design and quality control of fresh concrete.” Construction and Building Materials, Vol. 21, (6), (2007) : pp 1322-1334.

ภาคผนวก

ผลงานตพมพเผยแพร

119

ประวตผเขยน ชอ – นามสกล นายนรา รกษาพล วน เดอน ป เกด 7 เมษายน 2517 ทอย 136 หม 6 ถนนทางหลวงระยอง สาย 3191 ต าบลมาบขา

อ าเภอนคมพฒนา จงหวดระยอง 21180 การศกษา ส าเรจการศกษาวศวกรรมศาสตรบณทต สาขาวชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร ป 2545 ประสบการณการท างาน พ.ศ. 2542 – 2556 ต าแหนงคร วทยาลยเทคนคชมพร พ.ศ. 2556 – ปจจบน ต าแหนงคร วทยาลยเทคนคบานคาย

chloride binding capacity of concrete using fly ash

Documents