คุณสมบัติเบื้องต้นของคอนกรีตผสมสารเพิ่มกำลังอัด

Abstract

ปัจจุบันการค้นคว้าวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านวัสดุคอนกรีต นักวิจัยและวิศวกรมีความรู้ความเข้าใจมากขึ้น ทำให้มีผู้คิดค้นสังเคราะห์สารเพิ่มกำลังอัดชนิดหนึ่ง เพื่อช่วยปรับปรุงปฏิกิริยาในส่วนผสมปูนซีเมนต์ โดยส่วนผสมที่สังเคราะห์จะช่วยในการทำปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ซึ่งสารเพิ่มกำลังอัดชนิดนี้ถูกพบว่ามีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับปูนซีเมนต์ มีนักวิจัยได้ทดลองแทนที่สารเพิ่มกำลังอัดในคอนกรีต และพบว่าทำให้ปฏิกิริยาในช่วงอายุเริ่มแรกสามารถพัฒนากำลังไปได้ดี ทำให้มีการประเมินกันว่า การแทนที่สารเพิ่มกาลังอัดจะช่วยทำให้คุณสมบัติของคอนกรีตเปลี่ยนแปลงไปทั้งในด้านของคุณสมบัติเบื้องต้นและด้านความคงทน งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาคุณสมบัติเบื้องต้นของคอนกรีตผสมสารเพิ่มกำลังอัด โดยใส่เพิ่มสารเพิ่มกำลังอัด (Addition) และโดยการแทนที่สารเพิ่มกำลังอัด (Replacement) ในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 (OPC1) และประเภทที่ 1 ผสมผงหินปูน (OPC1+LP) ร้อยละ 5.5 6.5 และ 7.5 โดยน้ำหนัก ส่วนในปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 3 (OPC3) ร้อยละ 3.5 4.5 และ 5.5 โดยน้ำหนัก ผลการศึกษาพบว่า การขยายตัวออโตเคลฟของเพสต์ผสมสารเพิ่มกำลังอัดมีค่าน้อยกว่าของ OPC1, OPC3 และ OPC1+LP โดยเพสต์ Replacement มีค่าการขยายตัวออโตเคลฟน้อยกว่าของ Addition และการผสมสารเพิ่มกำลังอัดในปริมาณที่มากให้ค่าการขยายตัวออโตเคลฟมากขึ้นส่วนการขยายตัวในสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH) [subscript2] ของมอร์ต้าร์ผสมสารเพิ่มกำลังอัดมีค่ามากกว่าของ OPC1, OPC3 และ OPC1+LP โดยมอร์ต้าร์ Replacement มีค่าการขยายตัวใน Ca(OH) [subscript2] น้อยกว่าของ Addition และการใส่สารเพิ่มกำลังอัดในปริมาณที่มากให้ค่าการขยายตัวใน Ca(OH) [subscript2] มากขึ้น นอกจากนี้พบว่า ค่าการยุบตัวและการสูญเสียค่าการยุบตัวของคอนกรีตผสมสารเพิ่มกำลังอัดมีค่าน้อยกว่า ในขณะที่การก่อตัวของคอนกรีตผสมสารเพิ่มกำลังอัดมีค่ามากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับของ OPC1, OPC3 และ OPC1+LP ส่วนการผสมปริมาณของสารเพิ่มกำลังอัดที่ต่างกัน ให้ทั้งค่าการยุบตัว การสูญเสียค่าการยุบตัว และการก่อตัวของคอนกรีตที่ไม่แตกต่างกันและพบว่า กาลังอัดประลัยและกำลังดึงของคอนกรีตผสมสารเพิ่มกำลังอัดมีค่ามากกว่าของ OPC1, OPC3 และ OPC1+LP โดยคอนกรีตที่ผสมสารเพิ่มกำลังอัดทั้ง Addition และ Replacement รวมทั้ง การผสมปริมาณของสารเพิ่มกำลังอัดที่ต่างกัน ให้ค่ากำลังอัดประลัยและกำลังดึงที่ไม่แตกต่างกันสุดท้ายพบว่า การหดตัวแบบออโตจีนัสของคอนกรีตผสมสารเพิ่มกำลังอัดมีค่ามากกว่าของ OPC1 โดยคอนกรีต Replacement มีค่าการหดตัวแบบออโตจีนัสน้อยกว่าของ Addition และการใส่สารเพิ่มกำลังอัดในปริมาณที่มากให้ค่าการหดตัวแบบออโตจีนัสที่ไม่แตกต่างกัน

At present, there are a lot of technological development researches on concrete materials. Those provide researchers and engineers have greater knowledge and understanding. They have created strength enhancing mineral admixture that helps improve the reaction in portland cement mixture. This synthetic mixture helps hydration reaction. Its chemical composition is similar to that of portland cement. Researchers have tried out to replace strength enhancing mineral admixture in concrete and it was found that its reaction in early strength development went well. It was expected that the replacement of strength enhancing mineral admixture will help change both basic properties and durability concrete. This research aimed to study the basic properties of concrete containing strength enhancing mineral admixture (SA) by adding and replacing it in portland cement type 1 (OPC1), portland cement type 1 mixed with limestone powder (OPC1+LP) at 5.5, 6.5 and 7.5% by weight, and 3.5, 4.5 and 5.5% by weight in portland cement type 3 (OPC3). It was found that the autoclave expansion of paste containing SA was less than that of OPC1, OPC3 and OPC1+LP paste. The autoclave expansion of paste containing SA with partial replacement was lower than that of paste containing SA addition. Moreover, the more mixture of SA, the more autoclave expansion occurred whereas the expansion in calcium hydroxide solution of mortar containing SA was higher than OPC1, OPC3 and OPC1+LP mortar. The expansion in calcium hydroxide solution of mortar containing SA with partial replacement was lower than that of mortar containing SA addition. In addition, the more addition of SA, the more expansion in calcium hydroxide solution occurred. Besides, slump and slump loss of concrete containing SA was lower than those of OPC1, OPC3 and OPC1+LP concrete whereas setting time of concrete containing SA was higher. However, using different quantity of SA gave the same results of slump, slump loss and setting time of concrete. Furthermore, compressive and tensile strength of concrete containing SA was higher than those of OPC1, OPC3 and OPC1+LP concrete. Adding or replacing different quantity of SA yielded the same results. Finally, autogenous shrinkage of concrete containing SA was more than that of OPC1 concrete. The autogenous shrinkage of SA replacement concrete was lower than that of SA addition concrete. In addition, adding more quantity of SA caused the same autogenous shrinkage.