การออกแบบส่วนผสมคอนกรีต (1.หลักการในการออกแบบส่วนผสม)
หลักการในการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต
เป้าหมายหลักของการหาสัดส่วนผสมของคอนกรีตหรือการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต มีด้วยกัน 2 ประการ คือ
1.เพื่อเลือกวัสดุผสมคอนกรีตที่เหมาะสมอันได้แก่ ปูนซีเมนต์ หิน ทราย น้ำ น้ำยาผสมคอนกรีต ให้เป็นไปตามข้อกำหนดและวัตถุประสงค์ของการใช้งาน
2.คำนวณหาสัดส่วนผสมของวัสดุผสมนี้ เพื่อให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมตามข้อกำหนดและการใช้งานทั้งในสภาพคอนกรีตสดและคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว ในราคาที่เหมาะสมที่สุด
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายข้างต้นผู้ออกแบบส่วนผสมคอนกรีตต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ ต่อไปนี้
-การหาได้ของวัสดุผสมคอนกรีต
-การผันแปรในคุณสมบัติของวัสดุผสม
-ความสัมพันธ์ระหว่างสัดส่วนผสมกับธรรมชาติของวัสดุผสม
-การผันแปของคุณสมบัติที่ต้องการในสภาพการใช้งาน.
เป้าหมายหลักของการหาสัดส่วนผสมของคอนกรีตหรือการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต มีด้วยกัน 2 ประการ คือ
1.เพื่อเลือกวัสดุผสมคอนกรีตที่เหมาะสมอันได้แก่ ปูนซีเมนต์ หิน ทราย น้ำ น้ำยาผสมคอนกรีต ให้เป็นไปตามข้อกำหนดและวัตถุประสงค์ของการใช้งาน
2.คำนวณหาสัดส่วนผสมของวัสดุผสมนี้ เพื่อให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมตามข้อกำหนดและการใช้งานทั้งในสภาพคอนกรีตสดและคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว ในราคาที่เหมาะสมที่สุด
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายข้างต้นผู้ออกแบบส่วนผสมคอนกรีตต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ ต่อไปนี้
-การหาได้ของวัสดุผสมคอนกรีต
-การผันแปรในคุณสมบัติของวัสดุผสม
-ความสัมพันธ์ระหว่างสัดส่วนผสมกับธรรมชาติของวัสดุผสม
-การผันแปของคุณสมบัติที่ต้องการในสภาพการใช้งาน.
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีต(2.ปัจจัยที่ควรพิจารณาในการออกแบบ)
ปัจจัยที่ควรพิจารณาในการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต
การออกแบบและเลือกใช้คอนกรีตให้เหมาะกับงานก่อสร้างนั้นที่จะต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ ซึ่งอาจกระทบต่อการเลือกใช้คอนกรีตประเภทนั้นๆ โดยสามารถแยกพิจารณาได้เป็น 2 ประการคือ
1.ปัจจัยด้านเทคนิค
2.ปัจจัยด้านราคา
ปัจจัยด้านเทคนิค
วิศวกรผู้ออกแบบต้องพิจารณาปัจจัยด้านเทคนิคซึ่งแบ่งตามสภาพของคอนกรีตได้เป็น 2 ประการ คือ
1.สภาพที่คอนกรีตบังเหลวอยู่ ปัจจัยที่ต้องพิจารณา 2 ประการ คือ
-ความสามารถเทได้
-การอยู่ตัว
โดยผู้ออกแบบควรเลือกคอนกรีตสดที่มีคุณสมบัติ ดังนี้
1.มีความเหลวเพียงพอต่อการใช้งาน คือ คอนกรีตสามารถไหลลื่นเข้าไปเต็มทุกๆ ส่วนของแบบหล่อ
2.ต้องไม่แยกตัวระหว่างการขนย้ายหรือการเท
3.ต้องสามารถอัดตัวแน่นในแบบหล่อได้อย่างดี
วิธีการใช้วัดความสามารถเทได้ของคอนกรีตที่ใช้กันแพร่หลาย คือ การวัดค่ายุบตัว ตัวอย่างค่ายุบตัวที่เหมาะสมกับงานก่อสร้างทั่วๆไปในประเทศไทย ดังตาราง
สำหรับปัจจัยด้สนการอยู่ตัว หมายถึง คอนกรีตจะคงความสม่ำเสมอของเนื้อคอนกรีตตลอดการใช้งาน โดยไม่เกิดการแยกตังวและไม่เกิดการเยิ้ม ในปัจจุบันยังไม่มีเครื่องมือหรืออุปกรณ์ในการวัดการอยู่ตัว โดยทั่วไปจะใช้การสังเกตเป็นหลัก
2.สภาพที่คอนกรีตแข็งตัวแล้ว
ปัจจัยที่ผู้แบบต้องพิจารณาที่สำคัญ 2 ประการ คือ
-กำลัง
-ความทนทาน
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยที่สำคัญรองลงมาอีก 2 ประการ คือ
-การเปลี่ยนแปลงที่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก
-การเปลี่ยนแปลงที่ไม่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก
โดยทั่วไปกำลังเป็นคุณสมบัติที่าำคัญและคุณภาพของคอนกรีตก็จะพิจารณาจากกำลังอัด ในหลายๆ กรณี คุณสมบัติ อื่นๆ อาจมีความสำคัญมากกว่า เช่น คอนกรีตสำหรับโครงสร้างที่ต้องการป้องกันน้ำ หรือถึงเก็บน้ำ จำเป็นต้องมีคุณสมบัติสำคัญ คือ มีการซึมผ่านของน้ำและอากาศต่ำ และมีการหดตัวต่ำ การเพิ่มปริมาณ ปูนซีเมนต์เพื่อเพิ่มกำลังอัดจะส่งผลให้เกิดการหดตัวมาก ซึ่งมีผลเสียอย่างมากต่อคุณสมบัติด้านความทนทาน และการซึมผ่านของน้ำ
ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับคุณสมบัติของคอนกรีตจะแตกต่างกันออกไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญ 2 ประการ คือ ชนิดของโครงสร้าง และสภาพแวดล้อมขณะใช้งาน ในหลายๆ กรณีข้อกำหนดจะเกี่ยวข้องกับ
1.กำลังอัดต่ำสุดที่ยอมรับได้ ดดยทั่วไปใช้เป็นข้อกำหนดหลักในงานคอนกรีต
2.อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์สูงสุด เพื่อความทนทานของโครงสร้าง
3.ปริมาณปูนซีเมนต์ต่ำสุด เพื่อความทนทานของโครงสร้าง
4.ปริมาณปูนซีเมนต์สูงสุึด เพื่อลดการแตกร้าวในโครงสร้างขนาดใหญ่
5.ความหนาแน่นต่ำสุด เพื่องานก่อสร้างบางประเภท เช่น เขื่อนหรือโครงสร้างป้องกันรังสีต่างๆ
แต่ยังมีกำหนดซึ่งระบุคุณสมบัติเฉพาะของคอนกรีตที่ต้องการ เช่น
1.กำหนดให้ได้กำลังอัดในเวลารวดเร็ว ใช้สำหรับงานซ่อมแวฒ , งานถอดไม้แบบเร็ว หรืองานคอนกรีตอัดแรง เป็นต้น
2.กำหนดให้สามารถทนทานซัลเฟตได้ดี
3.กำหนดให้มีความเหลวมาก หรือป้องกันการซึมผ่านของน้ำได้ดี เป็นต้น คอนกรีตที่มีข้อกำหนดต่างๆ เหล่านี้จะได้กล่าวถึงอย่างละเอียดในเรื่องคอนกรีตพิเศษ
ปัจจัยด้านราคา
นอกจากปัจจัยด้านเทคนิดแล้วผู้ออกแบบจำเป็นอย่างยิ่งที่ จะต้องพิจารณาปัจจัยด้านราคาด้วยซึ่งไม่ใช่ค่าเฉพาะวัสดุแต่รวมไปถึงค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวกับกองเก็บวัตถุดิบ การชั่งตวง การผสม การลำเลียง ค่าใช้จ่ายในการเท และทำให้คอนกรีตแน่น รวมไปถึงค่าควบคุมงานคอนกรีต โดยมีรายละเอียดดังนี้
1.วัสดุ : วัสดุองค์ประกอบ
คอนกรีตประกอบด้วย หินทราย ซีเมนต์ น้ำและน้ำยาผสมคอนกรีต หรืออาจมีวัสดุเพิ่มมีช่วยปรับปรุงให้คอนกรีตมีคุณสมบัติดีขึ้น ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับราคาที่ผู้ออกแบบต้องคำนึงถึงได่แก่
- การหาได้ของวัสดุพื้นฐาน
ผู้ออกแบบจำเป็นต้องศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุพื้นฐานในภูมิภาคนั้นๆ ว่าหาได้หรือไม่ เพราะถ้าจำเป็นต้องหาแหล่งอื่นๆ ค่าใช้จ่ายโดยรวมอาจจะสูงมาก ตัวอย่างเช่น ถ้าผู้ออกแบบต้องการออกแบบฐานรากแผ่ขนาดใหญ่ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้คอนกรีตที่มีความร้อนจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นต่ำ แต่ในประเทศไทยไม่มีการผลิตปูนซีเมนต์ประเภทความร้อนต่ำ ผู้ออกแบบจะต้องดัดแปลงส่วนผสมคอนกรีต เช่น ใช้น้ำยาผสมคอนกรีต หรือในบางภูมิภาคของประเทศไทยสามารถหากรวดแทนหินย่อมได้ โดยคุณสมบัติอื่นๆ เช่น กำลังอัด ความสามารถเทได้ ต้องได้ตามข้อกำหนดของงาน เป็นต้น
-การผันแปรของคุณภาพวัสดุ
วัตถุดิบที่มีความผันแปรของคุณภาพมาก เมื่อนำมาใช้ผสมเป็นคอนกรีต จะก่อให้เกิดต้นทุนการควบคุมที่สูง เพื่อที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณภาพตามาข้อกำหนด
*สัดส่วนผสม
วัสดุผสมที่ลักษณะแตกต่างกัน จะส่งผลต่อสัดส่วนเพื่อให้ได้คุณสมบัติของคอนกรีตตามต้องการ เช่น หินที่มีรูปร่างกลมมนจะใช้ปริมาณน้ำน้อยกว่าหินที่มีลักษณะเป็นเหลี่ยมมุมหรือที่มีลักษณะแบน หรือทรายที่มีความละเอียดจะใช้ปริมาณน้ำที่มากกว่าทรายหยาบ เมื่อต้องการคอนกรีตที่มีความสามารถเทได้ เท่าๆกัน นั้นคือ ปริมาณซีเมนต์ที่ใช้ในส่วนผสมจะแตกต่างกนราคาคอนรกีตก็จะแตกต่างกันด้วย
-ชนิดของโครงสร้าง
โครงสร้างคอนกรีตที่มีความสำคัญมากๆ เช่น เขื่อนหรือผนังห้องปฏิกรณ์ปรมาณู การออกแบบจำเป็นต้องใช้คอนกรีตที่ีมีส่วนเผื่อ มากกว่าคอนกรีตโครงสร้างทั่วๆ ไป หรือโครงสร้างคอนกรีตสำหรับบ่อบำบัดน้ำเสีย ผู้ออกแบบจำเป็นต้องเลือกใช้ ส่วนผสมคอนกรีตที่มีปริมาณและชนิดของซีเมนต์ทีแตกต่างจากโครงสร้างทั่วๆไป เพื่อให้ได้ความทนทานที่สูง ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อราคาคอนกรีต เป็นต้น
2.วิธีการทำงาน
ขบวนการลำเลียงวัตถุดิบ วิธีการผสม การลำเลียง คอนกรีตสู่สถานที่เทรวมถึงการทำให้คอนกรีตอัดแน่น ล้วนแต่กระทบต้นทุนของคอนกรีต ที่ผู้ออกแบบต้องนำมาพิจารณา
3.การควบคุมงานคอนกรีต
ต้นทุนการควบคุมงานคอนกรีตนี้ รวมตั้งแต่ต้นทุนการควบคุมคุณภาพคอนกรีต ณ หน่วยงานก่อสร้าง จนเริ่มใช้งานโครงสร้างนั้น
การออกแบบและเลือกใช้คอนกรีตให้เหมาะกับงานก่อสร้างนั้นที่จะต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ ซึ่งอาจกระทบต่อการเลือกใช้คอนกรีตประเภทนั้นๆ โดยสามารถแยกพิจารณาได้เป็น 2 ประการคือ
1.ปัจจัยด้านเทคนิค
2.ปัจจัยด้านราคา
ปัจจัยด้านเทคนิค
วิศวกรผู้ออกแบบต้องพิจารณาปัจจัยด้านเทคนิคซึ่งแบ่งตามสภาพของคอนกรีตได้เป็น 2 ประการ คือ
1.สภาพที่คอนกรีตบังเหลวอยู่ ปัจจัยที่ต้องพิจารณา 2 ประการ คือ
-ความสามารถเทได้
-การอยู่ตัว
โดยผู้ออกแบบควรเลือกคอนกรีตสดที่มีคุณสมบัติ ดังนี้
1.มีความเหลวเพียงพอต่อการใช้งาน คือ คอนกรีตสามารถไหลลื่นเข้าไปเต็มทุกๆ ส่วนของแบบหล่อ
2.ต้องไม่แยกตัวระหว่างการขนย้ายหรือการเท
3.ต้องสามารถอัดตัวแน่นในแบบหล่อได้อย่างดี
วิธีการใช้วัดความสามารถเทได้ของคอนกรีตที่ใช้กันแพร่หลาย คือ การวัดค่ายุบตัว ตัวอย่างค่ายุบตัวที่เหมาะสมกับงานก่อสร้างทั่วๆไปในประเทศไทย ดังตาราง
 |
| ค่าการยุบตัวที่เหมาะกับงานประเภทต่างๆ |
2.สภาพที่คอนกรีตแข็งตัวแล้ว
ปัจจัยที่ผู้แบบต้องพิจารณาที่สำคัญ 2 ประการ คือ
-กำลัง
-ความทนทาน
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยที่สำคัญรองลงมาอีก 2 ประการ คือ
-การเปลี่ยนแปลงที่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก
-การเปลี่ยนแปลงที่ไม่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก
โดยทั่วไปกำลังเป็นคุณสมบัติที่าำคัญและคุณภาพของคอนกรีตก็จะพิจารณาจากกำลังอัด ในหลายๆ กรณี คุณสมบัติ อื่นๆ อาจมีความสำคัญมากกว่า เช่น คอนกรีตสำหรับโครงสร้างที่ต้องการป้องกันน้ำ หรือถึงเก็บน้ำ จำเป็นต้องมีคุณสมบัติสำคัญ คือ มีการซึมผ่านของน้ำและอากาศต่ำ และมีการหดตัวต่ำ การเพิ่มปริมาณ ปูนซีเมนต์เพื่อเพิ่มกำลังอัดจะส่งผลให้เกิดการหดตัวมาก ซึ่งมีผลเสียอย่างมากต่อคุณสมบัติด้านความทนทาน และการซึมผ่านของน้ำ
ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับคุณสมบัติของคอนกรีตจะแตกต่างกันออกไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญ 2 ประการ คือ ชนิดของโครงสร้าง และสภาพแวดล้อมขณะใช้งาน ในหลายๆ กรณีข้อกำหนดจะเกี่ยวข้องกับ
1.กำลังอัดต่ำสุดที่ยอมรับได้ ดดยทั่วไปใช้เป็นข้อกำหนดหลักในงานคอนกรีต
2.อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์สูงสุด เพื่อความทนทานของโครงสร้าง
3.ปริมาณปูนซีเมนต์ต่ำสุด เพื่อความทนทานของโครงสร้าง
4.ปริมาณปูนซีเมนต์สูงสุึด เพื่อลดการแตกร้าวในโครงสร้างขนาดใหญ่
5.ความหนาแน่นต่ำสุด เพื่องานก่อสร้างบางประเภท เช่น เขื่อนหรือโครงสร้างป้องกันรังสีต่างๆ
แต่ยังมีกำหนดซึ่งระบุคุณสมบัติเฉพาะของคอนกรีตที่ต้องการ เช่น
1.กำหนดให้ได้กำลังอัดในเวลารวดเร็ว ใช้สำหรับงานซ่อมแวฒ , งานถอดไม้แบบเร็ว หรืองานคอนกรีตอัดแรง เป็นต้น
2.กำหนดให้สามารถทนทานซัลเฟตได้ดี
3.กำหนดให้มีความเหลวมาก หรือป้องกันการซึมผ่านของน้ำได้ดี เป็นต้น คอนกรีตที่มีข้อกำหนดต่างๆ เหล่านี้จะได้กล่าวถึงอย่างละเอียดในเรื่องคอนกรีตพิเศษ
ปัจจัยด้านราคา
นอกจากปัจจัยด้านเทคนิดแล้วผู้ออกแบบจำเป็นอย่างยิ่งที่ จะต้องพิจารณาปัจจัยด้านราคาด้วยซึ่งไม่ใช่ค่าเฉพาะวัสดุแต่รวมไปถึงค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวกับกองเก็บวัตถุดิบ การชั่งตวง การผสม การลำเลียง ค่าใช้จ่ายในการเท และทำให้คอนกรีตแน่น รวมไปถึงค่าควบคุมงานคอนกรีต โดยมีรายละเอียดดังนี้
1.วัสดุ : วัสดุองค์ประกอบ
คอนกรีตประกอบด้วย หินทราย ซีเมนต์ น้ำและน้ำยาผสมคอนกรีต หรืออาจมีวัสดุเพิ่มมีช่วยปรับปรุงให้คอนกรีตมีคุณสมบัติดีขึ้น ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับราคาที่ผู้ออกแบบต้องคำนึงถึงได่แก่
- การหาได้ของวัสดุพื้นฐาน
ผู้ออกแบบจำเป็นต้องศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุพื้นฐานในภูมิภาคนั้นๆ ว่าหาได้หรือไม่ เพราะถ้าจำเป็นต้องหาแหล่งอื่นๆ ค่าใช้จ่ายโดยรวมอาจจะสูงมาก ตัวอย่างเช่น ถ้าผู้ออกแบบต้องการออกแบบฐานรากแผ่ขนาดใหญ่ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้คอนกรีตที่มีความร้อนจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นต่ำ แต่ในประเทศไทยไม่มีการผลิตปูนซีเมนต์ประเภทความร้อนต่ำ ผู้ออกแบบจะต้องดัดแปลงส่วนผสมคอนกรีต เช่น ใช้น้ำยาผสมคอนกรีต หรือในบางภูมิภาคของประเทศไทยสามารถหากรวดแทนหินย่อมได้ โดยคุณสมบัติอื่นๆ เช่น กำลังอัด ความสามารถเทได้ ต้องได้ตามข้อกำหนดของงาน เป็นต้น
-การผันแปรของคุณภาพวัสดุ
วัตถุดิบที่มีความผันแปรของคุณภาพมาก เมื่อนำมาใช้ผสมเป็นคอนกรีต จะก่อให้เกิดต้นทุนการควบคุมที่สูง เพื่อที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณภาพตามาข้อกำหนด
*สัดส่วนผสม
วัสดุผสมที่ลักษณะแตกต่างกัน จะส่งผลต่อสัดส่วนเพื่อให้ได้คุณสมบัติของคอนกรีตตามต้องการ เช่น หินที่มีรูปร่างกลมมนจะใช้ปริมาณน้ำน้อยกว่าหินที่มีลักษณะเป็นเหลี่ยมมุมหรือที่มีลักษณะแบน หรือทรายที่มีความละเอียดจะใช้ปริมาณน้ำที่มากกว่าทรายหยาบ เมื่อต้องการคอนกรีตที่มีความสามารถเทได้ เท่าๆกัน นั้นคือ ปริมาณซีเมนต์ที่ใช้ในส่วนผสมจะแตกต่างกนราคาคอนรกีตก็จะแตกต่างกันด้วย
-ชนิดของโครงสร้าง
โครงสร้างคอนกรีตที่มีความสำคัญมากๆ เช่น เขื่อนหรือผนังห้องปฏิกรณ์ปรมาณู การออกแบบจำเป็นต้องใช้คอนกรีตที่ีมีส่วนเผื่อ มากกว่าคอนกรีตโครงสร้างทั่วๆ ไป หรือโครงสร้างคอนกรีตสำหรับบ่อบำบัดน้ำเสีย ผู้ออกแบบจำเป็นต้องเลือกใช้ ส่วนผสมคอนกรีตที่มีปริมาณและชนิดของซีเมนต์ทีแตกต่างจากโครงสร้างทั่วๆไป เพื่อให้ได้ความทนทานที่สูง ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อราคาคอนกรีต เป็นต้น
2.วิธีการทำงาน
ขบวนการลำเลียงวัตถุดิบ วิธีการผสม การลำเลียง คอนกรีตสู่สถานที่เทรวมถึงการทำให้คอนกรีตอัดแน่น ล้วนแต่กระทบต้นทุนของคอนกรีต ที่ผู้ออกแบบต้องนำมาพิจารณา
3.การควบคุมงานคอนกรีต
ต้นทุนการควบคุมงานคอนกรีตนี้ รวมตั้งแต่ต้นทุนการควบคุมคุณภาพคอนกรีต ณ หน่วยงานก่อสร้าง จนเริ่มใช้งานโครงสร้างนั้น
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีต(3.ความสัมพันธ์ที่มีประโยชน์ในการออกแบบ)
ความสัมพันธ์ที่มีประโยชน์ในการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต
1.กำลังอัดและอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์
สำหรับวัสดุผสมคอนกรีตที่กำหนดไว้ ค่ากำลังอัดจะมี ความสัมพันธ์กับอัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ ตาม Ablam's Law ดังนี้
fcm คือ ค่ากำลังอัดของคอนกรีต ณ อายุที่กำหนด
A คือ ค่าคงที่
B คือ ค่าคงที่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของซีเมนต์ และค่า อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์โดยน้ำหนัก
ตามสมการนี้ จะพบว่า กำลังอัดจะเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ค่าความสัมพันธ์นี้ สามารถแสดงได้ดังกราฟนี้
4.ต้นทุนและประสิทธิภาพการใช้งาน
เป้าหมายที่สำคัญที่สุดของการหาสัดส่วนผสมคอนกรีตก็เพื่อที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมตามข้อกำหนดแลการใช้งาน ในราคาที่ถูกที่สุด
โดยทั่วไปข้อกำหนดของงานคอนกรีต สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
-การกำหนดคุณสมบัติทั่วๆไป
-ค่ายุบตัวมาตรฐาน
-ค่ากำลังอัดทั่วๆไป
-ความทนทานทั่วๆไป
การที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติดังกล่าวทำได้โดยกำหนดสัดส่วนผสมที่มีปริมาณปูนซีเมนต์ต่ำที่สุด และใช้อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่สูงสุด เป็นต้น
-การกำหนดคุณสมบัติพิเศษ
-มีความสามารถเทได้สูงมากๆ
-เกิดความร้อนจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นไม่สูงมาก
-กำลังอัดสูง หรือกำลังอัดสูงในเวลารวดเร็ว
-ความทนทานพิเศษต่างๆ เช่น ทนต่อซัลเฟต เป็นต้น
คอนกรีตพวกนี้อาจจำเป็นต้องใช้วัสดุพิเศษประเภทอื่นๆ เป็นส่วนผสมด้วบ เช่น
ปูนซีเมนต์และวัสดุทดแทนปูนซีเมนต์ เช่น ปูนปอร์ตแลนด์ ประเภท 3 , ปูนปอร์ตแลนด์ต้านทานซัลเฟต (ประเภท 5) , PFA , GGBS , MS
สารผสมเพื่ม เช่น สารเร่งหรือหน่วงการก่อตัว,สารลดน้ำหรือสารลดนำจำนวนมาก , สารกักกระจายฟองอากาศ
มวลรวมพิเศษ เช่น มวลรวมหนัก,มวลรวมเบา, มวลรวมที่มีการหดตัวน้อยมาก
1.กำลังอัดและอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์
สำหรับวัสดุผสมคอนกรีตที่กำหนดไว้ ค่ากำลังอัดจะมี ความสัมพันธ์กับอัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ ตาม Ablam's Law ดังนี้
A คือ ค่าคงที่
B คือ ค่าคงที่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของซีเมนต์ และค่า อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์โดยน้ำหนัก
ตามสมการนี้ จะพบว่า กำลังอัดจะเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ค่าความสัมพันธ์นี้ สามารถแสดงได้ดังกราฟนี้
 |
| ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังอัดและอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ |
2.คุณสมบัติของมวลรวมกับประมาณน้ำ
คุณสมบัติของมวลรวมที่มีผลต่อปริมาณน้ำ และความสามารถเทได้ของคอนกรีตมีดังนี้
-รูปร่างและลักษณะผิว
-ขนาดและส่วนคละ
- ขนาดคละของมวลรวม
- ขนาดใหญ่สุดของมวลรวม
- อัตราส่วนของมวลรวมละเอียดต่อมวลรวมหยาบ
-ปริมาณความชื้น
- การดูดซึมของน้ำและความชื้นที่ผิว
- การเพิ่มขึ้นของปริมาตรของทราย
-ความถ่วงจำเพราะ
-หน่วยน้ำหนักและช่องว่าง ซึ่งสัมพันธ์กับขนาดและส่วนคละของมวลรวม
3.ความสามารถเทได้และปริมาณน้ำ
ความสามารถเทได้ของคอนกรีตจะมีความสัมพันธ์โดยตรงต่อปริมาณน้ำในส่วนผสม กล่าวคือ ความสามารถเทได้ของคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นเมื่อใช้ปริมาณน้ำเพิ่มขึ้น แต่ความสัมพันธ์นี้จะเปลี่ยนแปลงไปบ้าง เมื่อคุณสมบัติของวัสดุผสมเปลี่ยนแปลงไป รวมทั้งจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีการใช้วัสดุผสมพิเศษอื่นๆ ด้วย
การวัดความสามารถเทได้ของคอนกรีตมีหลายวิธี ผู้ออกแบบควรกำหนดวิธีที่เหมาะสมดังแสดงในตาราง
 |
| วิธีการวัดค่าความสามารถเทได้ของคอนกรีต |
เป้าหมายที่สำคัญที่สุดของการหาสัดส่วนผสมคอนกรีตก็เพื่อที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมตามข้อกำหนดแลการใช้งาน ในราคาที่ถูกที่สุด
โดยทั่วไปข้อกำหนดของงานคอนกรีต สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
-การกำหนดคุณสมบัติทั่วๆไป
-ค่ายุบตัวมาตรฐาน
-ค่ากำลังอัดทั่วๆไป
-ความทนทานทั่วๆไป
การที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติดังกล่าวทำได้โดยกำหนดสัดส่วนผสมที่มีปริมาณปูนซีเมนต์ต่ำที่สุด และใช้อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่สูงสุด เป็นต้น
-การกำหนดคุณสมบัติพิเศษ
-มีความสามารถเทได้สูงมากๆ
-เกิดความร้อนจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นไม่สูงมาก
-กำลังอัดสูง หรือกำลังอัดสูงในเวลารวดเร็ว
-ความทนทานพิเศษต่างๆ เช่น ทนต่อซัลเฟต เป็นต้น
คอนกรีตพวกนี้อาจจำเป็นต้องใช้วัสดุพิเศษประเภทอื่นๆ เป็นส่วนผสมด้วบ เช่น
ปูนซีเมนต์และวัสดุทดแทนปูนซีเมนต์ เช่น ปูนปอร์ตแลนด์ ประเภท 3 , ปูนปอร์ตแลนด์ต้านทานซัลเฟต (ประเภท 5) , PFA , GGBS , MS
สารผสมเพื่ม เช่น สารเร่งหรือหน่วงการก่อตัว,สารลดน้ำหรือสารลดนำจำนวนมาก , สารกักกระจายฟองอากาศ
มวลรวมพิเศษ เช่น มวลรวมหนัก,มวลรวมเบา, มวลรวมที่มีการหดตัวน้อยมาก
