Concrete Technology

วันพฤหัสบดีที่ 17 พฤศจิกายน พ.ศ. 2559

Bagikan :

Tweet

1.มาตรฐานการออกแบบคอนกรีต
        ดังที่ได้ทราบแล้วว่ากำลังอัดของคอนกรีตมีความผันแปรเนื่องจากองค์ประกอบอื่น ๆ มากมาย ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ผู้ออกแบบสัดส่วนผสมคอนกรีต จะต้องทำการทดสอบหาคุณสมบัติในห้องปฏิบัติการ เก็บรวบรวมข้อมูล นำข้อมูลมาวิเคราะห์และใช้หลักวิชาสถิติมาช่วยในการออกแบบ โดยจะต้องออกแบบคอนกรีตให้มีกำลังอัดสูงกว่าที่ข้อกำหนดของงานกำหนดไว้ ซึ่งสามารถแสดงเป็นสมการได้ดังนี้

FCr = fc' + ks
FCr target mean strength หรือกำลังอัดเฉลี่ยที่ผู้ผลิตคอนกรีตต้องผลิต
Fc ' คือ กำลังอัดที่กำหนดไว้ในแบบ
Ks  คือ ส่วนเผื่อ ซึ่งประกอบด้วยค่า

     K คือ ค่าคงที่
     S คือ ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของกำลังอัดจากก้อนตัวอย่าง 30 ค่า หรือ มากกว่า ค่า K ในสมการนี้ได้มาจากหลักวิชาสถิติในเรื่องเกี่ยวกับการแจกแจงความถี่มาตรฐาน โดยค่า K จะเพิ่มขึ้นถ้าต้องการให้กำลังอัดต่ำกว่าที่ต้องการลดลง ดังแสดงค่าในตาราง

       ตัวอย่างการออกแบบ ถ้าในข้อกำหนดให้ใช้คอนกรีตกำลังอัดรูปทรงลุกบาศก์ (fc') 240 กก./ตร.ซม. โดยคอนกรีตที่ผลิตทั่วไปมีค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S) 40 กก. / ตร.ซม. ผู้ผลิตต้องผลิตคอนกรีตที่มีค่ากำลังอัดดังนี้ :

ค่าร้อยละของ กำลังที่ต่ำกว่า fc'	ค่า K
20	0.842
10	1.282
5	1.645
2.5	1.960
2	2.054
1	2.326
0	3.00

ค่าร้อยละของกำลังอัดของก้อน ตัวอย่างที่ต่ำกว่า fc'	ส่วนเผื่อ Ks (กก./ตร.ซม.)	กำลังอัดเฉลี่ยที่ต้องผลิต (กก./ตร.ซม.)
20	0.842x40 = 34	240+34 = 274
10	1.282x40 = 51	240+51 = 291
5	1.645x40 = 66	240+66 = 306
2.5	1.960x40 = 78	240+78 = 318
2	2.054x40 = 82	240+82 = 322
1	2.326x40 = 93	240+93 = 333
0	3.000x40 = 120	240+120 = 360

2.การออกแบบส่วนผสมโดยปริมาตร

        สำหรับงานก่อสร้างขนาดเล็ก ส่วนใหญ่จะกำหนดสัดส่วนผสมโดยปริมาตร เช่น 1: 2 : 4 อัตราส่วนที่กล่าวถึงนี้คือ ใช้ปูน

ซีเมนต์ 1 ส่วน ทราย 2 ส่วน หิน 4 ส่วน โดยปริมาตร การที่จะแปลงส่วนผสมโดยปริมาตรดังกล่าวให้เป็นส่วนผสมโดยน้ำหนักสามารถทำได้ดังนี้

        ข้อมูลที่ใช้ในการคำนวณ 

2.1 หน่วยน้ำหนักของปูนซีเมนต์ = 1,400 กก./ลบ.ม.

2.2 หน่วยน้ำหนักของหินทราย   = 1,450 กก./ลบ.ม.

• การคำนวณ

ปูน 1 ถุง 50 กิโลกรัม มีปริมาตร = 0.036 ลบ.ม.

ทราย 2 ส่วน มีปริมาตร = 0.036x2 0.072 ลบ.ม.

น้ำหนักทราย = 0.072x 1450 104 กก.

หิน 4 ส่วนมีปริมาตร = 0.036x4 0.144 ลบ.ม.

น้ำหนักหิน = 0.144 x 1450 209 กก.

       ปริมาณน้ำที่ใช้โดยทั่วไปสำหรับปูน 1 ถุง เพื่อให้ได้ค่ายุบตัวประมาณ 10 ซม. เท่ากับ 30 ลิตร น้ำหนักของส่วนผสมทั้งหมด

เมื่อใช้ปูน 1 ถุง = 50+104+209+30 = 393 กก. หน่วยน้ำหนักคอนกรีต 1 ลบ.ม. = 2400 กก.ต้องใช้ปริมาณปูน = 

= 6.1 ถุง = 305 กก./ลบ.ม.

• สรุป ส่วนผสมใน 1 ลบ.ม.

      ปูนซีเมนต์  = 305 กก./ลบ.ม.

      ทราย      = 635 กก./ลบ.ม.

      หิน     = 1275 กก./ลบ.ม.

      น้ำ     = 185 กก./ลบ.ม.

      ค่ายุบตัว 10 ซม. 

3. การออกแบบตามมาตรฐานอเมริกา

       ในการหาสัดส่วนผสมของคอนกรีตธรรมดา (Normal Weight Concrete) ตามมาตรฐานของอเมริกานี้ จำเป็น

อย่ายิ่งที่ผู้ออกแบบต้องทราบคุณสมบัติต่าง ๆ กล่าวคือ

        • ปูนซีเมนต์ 

             - ความถ่วงจำเพาะ ทดสอบมาตรฐาน ASTM C 188 แต่สามารถใช้ค่า 3.15 สำหรับปูนซีเมนต์ปอร์ต

แลนด์ ทั่วไป

• มวลรวม

‐ ขนาดคละ ควรมีส่วนคละตามมาตรฐาน ASTM C 33

‐ ความถ่วงจำเพาะ ทรายทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 128 , หินทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 127

‐ ความชื้น ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 70 และ ASTM C 566

‐ ความละเอียดของทราย ทดสอบมาตรฐาน ASTM C 125

‐ หน่วยน้ำหนักของมวลรวม ทดสอบมาตรฐาน ASTM C 29

4. มาตรฐานอุตสาหกรรมคอนกรีตผสมเสร็จ

บทนิยาม

      คอนกรีต หมายถึง คอนกรีตผสมเสร็จที่จ่ายไปยังที่หล่อในสภาพเหลว และพร้อมที่จะใช้งานได้ทันที 

      มวลรวม หมายถึง วัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยากับปูนซีเมนต์ เช่น หินย่อย กรวด หรือทราย

      สารผสมเพิ่ม หมายถึง วัสดุที่นอกเหนือไปจากมวลรวมปูนซีเมนต์หรือน้ำ ซึ่งเติมลงไปในขณะผสม คอนกรีต เพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของคอนกรีตประการใด ประการหนึ่งหรือหลายประการ

      รถผสม (Truck Mixer) มาถึงรถซึ่งสามารถขนส่งและผสม

คอนกรีตได้

      รถกวน (Truck Agitator) หมายถึง รถซึ่งสามารถขนส่งและกวนคอน

กรีตที่ผสมเรียบร้อยสมบูรณ์แล้ว

 

5. เถ้าถ่านหินในงานคอนกรีต

      โดยทั่วไปแล้วเถ้าถ่านหินจะมีองค์ประกอบของ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 เป็นหลัก และมี CaO, MgO,

Na2O, K2O และ SO3

         เป็นองค์ประกอบย่อย องค์ประกอบทางเคมีของเถ้าถ่านหินสามารถบ่งบอกถึงคุณสมบัติของความเป็นวัสดุปอซโซลานและ วัสดุประสานได้เป็นอย่างดี โดยเถ้าถ่านหินที่มี CaO ในปริมาณสูงจะทำให้มีความเป็นวัสดุประสานได้ดีกว่าเถ้าถ่านหินที่มี ปริมาณ CaO ต่ำเถ้าถ่านหินที่มีปริมาณ CaO สูงมักได้จากการเผาถ่านหินประเภทลิกไนต์และซับบิทูมินัสเป็นส่วนใหญ่ ขณะที่เถ้าถ่านหินที่มี CaO ต่ำมักได้จากการเผา ถ่านหินบิทูมินัสหรือแอนทราไซด์ อย่างไรก็ตามเถ้าถ่านหินทั้ง Class F และ Class C ถือว่าเป็นวัสดุปอซโซลานทั้งคู่

         ว.ส.ท. 1014 [3] และมาตรฐาน ASTM C 618 [5] ได้กำหนดปริมาณซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3) ไม่เกินร้อยละ 5 เนื่องจากซัลเฟตในเถ้าถ่านหินมีผลกระทบต่อกำลังรับแรงอัดและความต้านทานการกัดกร่อนอันเนื่องมาจากซัลเฟต โดย เถ้าถ่านหินที่มีปริมาณซัลเฟตสูงเมื่อนำมาผสมคอนกรีตแล้วจะทำให้เกิดการกิดกร่อนการขยายตัวได้ง่าย และหากการ ขยายตัวมากเกินไปจะส่งผลให้คอนกรีตเกิดการแตกร้าวได้ นอกจากนี้หากอยู่ในบริเวณที่มีการกัดกร่อนเนื่องจากซัลเฟตสูง ก็จะทำให้คอนกรีตเสียหายได้รุนแรงและเร็วมากขึ้น

ปัญหาที่พบบ่อยของการใช้เถ้าถ่านหินในงานคอนกรีต

ถาม : ในคอนกรีตที่เทด้วยการสูบส่ง (Pump) สามารถใช้เถ้าถ่านหินได้หรือไม่

ตอบ : ได้ และดีกว่าคอนกรีตที่ไม่ใช้เถ้าถ่านหิน โดยเฉพาะการใช้เถ้าถ่านหินที่มีลักษณะกลมตัน ช่วยให้คอนกรีตลื่น

ไหลได้ดี นอกจากนี้ คอนกรีตสูบส่งยังต้องการวัสดุประสานในปริมาณที่มากกว่าปกติ ดังนั้นการใช้เถ้าถ่านหินในการเพิ่ม

วัสดุประสาน ทำให้การสูบส่งทำได้ดีขึ้น 

       การใช้ถ่านหินในการสูบส่งให้ประหยัดการใช้ปูนซีเมนต์ได้อย่างไรก็ตามหากใช้เถ้าถ่านหินที่มีรูพรุนสูงและรูปร่างไม่แน่

นอนควรทำการทดสอบการสูบส่งคอนกรีต ดูก่อนนำใช้ในงานจริง

ถาม : การใช้น้ำยาเคมีชนิดต่าง ๆ จะมีผลอยางไรในคอนกรีตที่ใช้เถ้าถ่านหิน

ตอบ: โดยส่วนมากจะมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับน้ำยาเคมีผสมเพิ่มที่ผสมในคอนกรีตปกติ แต่อาจมีบางชนิด บางยี่ห้อ ที่

อาจมีผลไม่เหมือนกันเนื่องจากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ดังนั้นการเลือกใช้น้ำยาผสมเพิ่มในคอนกรีตผสมเถ้าถ่านหินต้อง

มีผลการทดสอบควบคู่ไปด้วย

Tag : Concrete Technology