รายงานผลการทดสอบซีเมนต์ ฉบับสมบูรณ์ วิชาปฏิบัติการวัสดุวิศวกรรมโยธา และการทดสอบ

30,648 views

Published on

รายงานเรื่อง Cement เสนอ รศ.ดร.สุวิมล สัจจวาณิชย์

Published in: Education
2 Comments
7 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
30,648
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
10
Actions
Shares
0
Downloads
489
Comments
2
Likes
7
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

รายงานผลการทดสอบซีเมนต์ ฉบับสมบูรณ์ วิชาปฏิบัติการวัสดุวิศวกรรมโยธา และการทดสอบ

  1. 1. รายงานการทดสอบซี เมนต์ Term Report กลุ่มที่ 4รายงานน้ ีเป็นส่วนหน่ ึงของวชา Civil Eng. Materials Testing Lab ิ ภาคปลาย ปี การศึกษา 2555
  2. 2. ก คํานํา เนื่องจากปั จจุบนปูนซีเมนต์ ซึ่งเป็ นส่ วนประกอบหลักของคอนกรี ตมีความสําคัญกับงานก่ อสร้าง ัซึ่งส่ งผลต่ อการพัฒ นาของประเทศเป็ นอย่างมากเมื่อเปรี ยบเที ยบกับวัสดุ ก่ อสร้ างที่ ใช้งานในประเภทเดียวกัน เช่น ไม้ เหล็ก ซึ่งเป็ นวัสดุก่อสร้างหลักในสมัยก่อนและปัจจุบนไม้เป็ นทรัพยากรธรรมชาติที่หายาก ัและเริ่ มไม่เพียงพอต่อความต้องการใช้ พบว่า คอนกรี ตมีความคงทน แข็งแรง สามารถปรั บปรุ งส่ วนผสมเพื่อให้ตรงกับการใช้งานได้อย่างเหมาะสมและตอบสนองความต้องการของการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานประเทศที่กาลังเติบโตในปัจจุบน และสอดรับกับนโยบายการเปิ ดประชาคมอาเซียนได้เป็ นอย่างดี คอนกรี ต ํ ัจึงเป็ นวัสดุที่ใช้งานอย่างแพร่ หลายและมีความต้องการใช้มากในปั จจุบน ั จากรายงานของสํานักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติการลงทุนในภาครัฐ และภาคเอกชน ขยายตัวร้อยละ 9.1 เพิ่มขึ้นต่อเนื่องทั้งการลงทุนในด้านเครื่ องมือ เครื่ องจักรและการก่อสร้าง จากในไตรมาสที่ผานมาที่ขยายตัวร้อยละ 8.6 แสดงให้เห็นว่า คอนกรี ตซึ่งเป็ นวัสดุหลักในการ ่ก่อสร้างกําลังมีความต้องการใช้ในอัตราที่เพิ่มขึ้นทุกปี และเพื่อความคุมค่าในการลงทุน การผลิต และการ ้ก่อสร้างด้วยคอนกรี ตนั้น จําเป็ นต้องอาศัยเทคโนโลยีใหม่ ๆ เข้ามาช่วยในกระบวนการตั้งแต่การผลิต การลําเลียงขนส่ง และ การใช้งานมากขึ้น เพื่อประหยัดงบประมาณในการลงทุนของโครงการต่าง ๆ อีกท้งเพื่อ ัเป็ นการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่ งแวดล้อม ก็จะยิงทําให้เทคโนโลยีต่าง ๆในการพัฒนาคอนกรี ต ่เข้ามามีบทบาทในการพัฒนาวงการคอนกรี ตของประเทศไทยมากยงข้ ึน ่ิ โดยได้รวบรวมข้อมูลอ้างอิงรู ปแบบ และวิธีการทดสอบจากสถาบันระดับชาติที่ได้รับการยอมรับรวมถึง มาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก.) ของ สํานักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม มาตรฐานของกรมโยธาธิการและผงเมือง (มยผ.) มาตรฐานเอเอสทีเอ็มนานาชาติ (ASTM International) มาตรฐานสถาบัน ัคอนกรี ตอเมริ กน (American Concrete Institute - ACI) และมาตรฐานไอเอสโอ (ISO) จุดประสงค์ของสื่อ ัการสอนนี้ ได้มีเป้ าหมายให้นกศึกษาและผูสนใจได้ ั ้ 1.เข้าใจคุณสมบัติพ้นฐานของวัสดุที่สาคัญในงานวิศวกรรมโยธา ื ํ 2.เขาใจกระบวนการทดสอบ และสามารถปฏิบติตามกระบวนการทดสอบวสดุเพื่อหาค่าคุณสมบติ ้ ั ั ัต่างๆ ของซีเมนต์ 3.วิเคราะห์ผลลัพธ์ของการทดสอบ และสามารถวิจารณ์ผลลัพธ์ได้
  3. 3. ข การทดสอบวัสดุทางวิศวกรรมอาจแบ่งได้เป็ น 4 ประเภทดังนี้ 1.การทดสอบตามมาตรฐาน เพื่อเอาผลไปใช้ในงานวิศวกรรม 2.การทดสอบเพื่อเรียนรู้พฤติกรรมของวสดุ ั 3.การทดสอบเพื่อเรี ยนรู้วิธีทดสอบวัสดุ 4.การทดสอบเพื่อคนควาวิจยพฤติกรรมของวัสดุที่ไม่เคยรู้มาก่อน ้ ้ ั ทั้งนี้ เพื่อให้นิสิต ที่ซ่ึงจะต้องไปเป็ นวิศวกรควบคุมและดูแลการก่อสร้าง และเป็ นกําลังหลักในการพัฒนาวิชาชีพวิศวกรไทยต่อไปในอนาคต มีความเข้าใจถึงคุณสมบัติ พฤติกรรม และความสําคัญของซีเมนต์ และคอนกรี ต ชนิ ดต่าง ๆ มากขึ้นจึงจําเป็ นต้องทําการศึกษา ค้นคว้า ทดลอง และวิเคราะห์ คุณสมบัติพฤติกรรม และความสําคัญของคอนกรี ต แต่ละประเภทที่มีใช้กนอยูในงานด้านวิศวกรรม ในปัจจุบน ั ่ ัเพื่อใหมีความเขาใจ และสามารถแก้ไขปั ญหาต่าง ๆที่เกิดขึ้นในงานคอนกรี ตได้อย่างถูกต้องตามหลักการ ้ ้ต่อไป กลุ่มที่ 4
  4. 4. ค สารบัญ หนา ้คานา ํ ํ กสารบญ ั คสารบัญตาราง ฉสารบัญภาพ ชบทที่ 1 บทนํา 1 ความเป็ นมาและความสําคัญของการทดสอบ วตถุประสงคของการทดสอบ ั ์ สมมุติฐานการทดสอบ ขอบเขตของการทดสอบ ประโยชน์ที่ได้รับจากการทดสอบบทที่ 2 ทฤษฏีและเอกสารที่เกียวข้ องกับการทดสอบ ่ 3 ทฤษฎีที่สมพันธ์กบเรื่ องที่ทดสอบ ั ั องคประกอบขอบคอนกรีต ์ ประเภทของปูนซีเมนต์ ปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์ สารประกอบที่สาคัญของปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์ ํ การผลิตปูนซีเมนต์ มวลรวม คุณสมบติของมวลรวมในงานคอนกรีต ั การผสมซีเมนต์
  5. 5. ง เวลาในการผสมคอนกรีต การบ่มคอนกรี ต คุณสมบติของคอนกรีตสด ั ปั จจัยที่มีผลกระทบโดยตรงกับคุณภาพของซีเมนต์ คุณสมบัติดานกําลังอื่นๆ ของคอนกรี ต ้ การทดสอบคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ การควบคุมคุณภาพคอนกรีตบทที่ 3 วิธีดําเนินการทดสอบ 24 Lab 1 Normal Consistency of Hydraulic Cement Lab 2 Setting Time of Hydraulic Cement by Vicat Needle Lab 3 Test for Fineness of Portland cement by Blain Air Permeability Apparatus Lab 4 Specific Gravity of Hydraulic cement Lab 5 Tensile Strength of Neat cement and cement mortar Lab 6 Compressive Strength of Cement Mortar Using 2-in or 50mm. Cube Specimentบทที่ 4 ผลการทดสอบ ผลการวิเคราะห์ และอภิปรายผล 44 ผลการทดสอบ Lab 1 Normal Consistency of Hydraulic Cement Lab 2 Setting Time of Hydraulic Cement by Vicat Needle Lab 3 Test for Fineness of Portland cement by Blain Air Permeability Apparatus Lab 4 Specific Gravity of Hydraulic cement Lab 5 Tensile Strength of Neat cement and cement mortar Lab 6 Compressive Strength of Cement Mortar Using 2-in or 50mm. Cube Speciment
  6. 6. จ วิเคราะห์ผลการทดสอบ อภิปรายผลบทที่ 5 สรุปและวจารณ์ผลการทดสอบ ิ 54 สรุปผลการการทดสอบบรรณานุกรม 55ภาคผนวก ก มาตรฐานที่ใชในการทดสอบ ้ภาคผนวก ข มาตรฐานปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ภาคผนวก ค มาตรฐานการทดสอบนํ้าสําหรับผสมคอนกรี ตภาคผนวก ง รายชื่อสมาชิกกลุ่มภาคผนวก จ รายชื่ออาจารย์ที่ปรึ กษา/ครู และช่างเทคนิค
  7. 7. ฉ สารบัญตารางตารางที่ 2.1 ตารางแสดงสารประกอบที่สาคัญของปูนซีเมนต์ ํตารางที่ 2.2 ตารางแสดงคุณสมบัติของสารประกอบของซีเมนต์ตารางที่ 3.1 ตารางค่าความหนื ด ความหนาแน่น ที่อุณหภูมต่าง ๆ ิตารางที่ 3.2 ตารางค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของตัวอย่างตารางที่ 3.3 เกณฑ์กาหนดกําลังอัดของก้อนลูกบาศก์มอร์ตามาตรฐาน ํตารางที่ 3.4 ความคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของตุมนํ้าหนักที่ใช้อยู่ ้
  8. 8. ช สารบญภาพ ัรูปที่ 2.1 รู ปแสดง Diagram องค์ประกอบของคอนกรี ตรูปที่ 2.2 กราฟแสดงระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวกับจํานวนสารประกอบรูปที่ 2.3 รู ปแสดงกระบวนการผลิตปูนซี เมนต์รูปที่ 2.4 เครื่องคดแยกขนาดหิน ทราย ัรูปที่ 2.5 รู ปแสดงการบ่มคอนกรี ตด้วยกระสอบเปี ยกรูปที่2.6 ผลกระทบของซีเมนต์และอุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ และความเร็ วลมต่ออัตราการระเหยของความชื้นบนผิวซี เมนต์
  9. 9. 1 บทที่ 1 บทนําความเป็นมาและความสําคญของการทดสอบ ั ในยุคปัจจุบนนิยมใช้คอนกรี ต หรื อ ซีเมนต์ เป็ นวัสดุหลักในการก่อสร้ างอย่างแพร่ หลาย เนื่ องจาก ัเป็นว สดุที่หาง่ายมีร าคาไม่แพง แต่ มีค วามแข็งแรงทนทานค่ อนข ้างมาก สามารถรั บก าลงอด ได ้สูง ซ่ึ ง ั ํ ั ัคอนกรี ตปกติจะรับกําลังอัดได้สูงสุ ดหลังจากการผสมไปแล้ว 28 วัน เนื่องจากสิ่งก่อสร้างทุกชนิดตองสร้าง ้ตามมาตรฐานกําหนด คอนกรี ตที่นามาใช้ก็ตองมีการตรวจสอบคุณภาพและการรับกําลังอัด ซึ่ งการทดสอบ ํ ้โดยทัวไปจะใช้เวลาอย่างน้อย 3 – 7 วัน แต่ในการปฏิบติงานจริ ง วิศวกรไม่สามารถที่ จะทราบถึงคุ ณสมบัติ ่ ัต่าง ๆของคอนกรี ตที่ กําลังใช้งานอยูได้ ทั้งนี้เนื่องจากการผสมคอนกรีตในแต่ละคร้ ังมีความแตกต่างกนไป ่ ัทั้งเวลา สถานที่ อุณหภูมิ และสัดส่ วนการผสม เพื่อความมันใจและเพื่อความถูกต้องวิศวกรจึงจําเป็ นต้อง ่เรี ยนรู้และทําความเข้าใจในวิ ธีการตรวจสอบคุ ณสมบัติ ของคอนกรี ตที่ ใช้งานอยู่ในสนามหรื อโครงการก่อสร้างต่าง ๆ ว่ามีกาลังรับแรงอัดแรงดึง ค่าแรงเฉือน เป็ นไปตามที่วิศวกรผูออกแบบได้ทาการออกแบบไว้ ํ ้ ํหรื อไม่ และถ้าไม่เป็ นไปตามค่าที่ตองการ หรื อออกแบบไว้ จะมีวิธีการในการปรับปรุ ง หรื อเพิ่มค่าต่าง ๆ ้นั้นๆได้อย่างไรบ้าง ทั้งหมดเป็ นสิ่งที่วิศวกรจะต้องมีความรู้ความเข้าใจ เพื่อที่จะสามารถไปทํางานภายนอกได้อย่างถูกต้องตามมาตรฐานที่ตองการ ้ คุณสมบัติของคอนกรี ตที่แข็งตัวแล้ว ขึ้นอยูกบคุณสมบัติของส่วนประกอบ ต่างๆ เช่น นํ้า ส่วนผสม ่ ัมวลรวม และคุณสมบัติของคอนกรี ตสด หรื อบางครั้ งอาจจะใช้เป็ นคอนกรี ตผสมเสร็ จ เพื่อประหยัดเวลาและเพื่อความสะดวกในกรณี ไม่มีสถานที่เอ้ืออานวยต่อการผสมคอนกรีตสดท้งน้ ี คุณสมบติของคอนกรีตสด ํ ั ัที่ตองการและมีความสําคัญกับโครงสร้ างได้แก่ ความสมํ่าเสมอของเนื้ อคอนกรี ต ความง่ายในการลําเลียง ้และขนส่ง การทํางานได้สะดวกโดยที่สามารถเทลงแบบและเขยาหรื อสามารถอัดแน่นได้ง่ายโดยไม่เกิดการ ่แยกตัว และค่ากําลังรับแรงดึงแรงอัดของคอนกรี ตเมื่อแข็งตัวแล้วว่ามีกาลังสามารถแรงได้ตามที่ออกแบบไว้ ํหรื อไม่ และเพื่อที่ จะให้เข้าใจถึงคุณ สมบัติและความสําคัญของคอนกรี ตสด วิ ศวกรจึ งจําเป็ นต้องทราบคุณ สมบัติ และความสําคัญ นั้น ตลอดจนวิธีก ารทดสอบคุ ณ สมบัติ ข องคอนกรี ต สดด้านต่ างๆ เพื่อที่จ ะสามารถนํามาทดสอบ ตรวจสอบ คอนกรี ตสด ที่จะนํามาใช้งานได้
  10. 10. 2วตถุประสงค์ของการทดสอบ ั 1) เพื่อทดสอบหาปริ มาณนํ้าที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ความข้นเหลวของปูนซีเมนต์ไฮโดรลิก 2) เพื่อทดสอบหาระยะเวลาการก่อตัวของปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกโดยใช้เข็มไวแคต 3) เพื่อทดสอบความละเอียดของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ โดยใช้เครื่ องแอมเพอร์มีอะบิลิต้ ีแบบ เบลนโดยใช้วดค่าพื้นที่ผวจําเพาะ ซึ่งหมายถึงพื้นที่ผวภายนอกทั้งหมด ต่อหน่วยนํ้าหนักของ ั ิ ิ ปูนซีเมนต์ คิดเป็ นตารางเซนติเมตรต่อปูนซีเมนต์ 1 กรัม 4) เพื่อทดสอบหาความถ่วงจําเพาะ ของปูนซีเมนต์ไฮดรอลิก เพื่อประโยชน์ในการกําหนดและ ควบคุมส่วนผสมของคอนกรี ต 5) เพื่อทดสอบหาความแข็งแรงดึงของปูนซีเมนต์ลวน ๆและมอร์ตาซีเมนต์ ้ 6) เพื่อหากําลังอัดของมอร์ ตาซีเมนต์ไฮดรอลิก โดยใช้กอนทดสอบรู ปลูกบาศก์ขนาด 5x5x5 ซม.3 ้ขอบเขตของการทดสอบ ทําการทดสอบกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 3 เท่านั้นซึ่งเป็ นปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์ ที่สามารถให้กาลังได้รวดเร็ วในเวลาอันสั้น หลังจากเทแล้วสามารถใช้งานได้ภายใน 3-7 วัน เหมาะกับงานที่ ํเร่ งด่วน เช่น คอนกรี ตอัดแรง เสาเข็ม พื้นถนนที่จราจรคับคัง ่ประโยชน์ที่ได้รับจากการทดสอบ นิสิตมีความรู ้ความเข้าใจถึงความสําคัญของซีเมนต์ คุณสมบัติของซีเมนต์ และสามารถทดสอบคุณสมบัติของซีเมนต์เบื้องต้นได้ สามารถเลือกซีเมนต์ได้ถกต้อง และตรงกับลักษณะงาน ู
  11. 11. 3 บทที่ 2 ทฤษฏีและคุณสมบัตทเี่ กียวข้ องกับการทดสอบซีเมนต์ ิ ่ มีสิ่งก่อสร้างในปัจจุบนเป็ นจํานวนมากที่ทาขึ้นด้วยส่วนผสมของซี เมนต์ หิ น ทราย และ ั ํน้ า เราเรียกส่วนผสมน้ ีว่า คอนกรีต คอนกรีตเป็นวสดุก่อสร้างที่มีปริมาณการใชงานเพิ่มข้ ึนทุกที ํ ั ้ท้งน้ ีเพราะไมซ่ ึ งเป็นวสดุก่อสร้างที่เคยใชมาแต่เดิมหายากข้ ึนราคาแพง ไม่ทนทาน รับน้ าหนก ั ้ ั ้ ํ ัไดนอยไม่เหมาะสาหรับการก่อสร้างอาคารหรือส่ิ งก่อสร้างใหญ่ๆ และคอนกรีตสามารถหล่อ ้ ้ ํเป็นรูปร่างต่างๆ ตามตองการได้ จึงสะดวกตองานก่อสร้าง โดยเฉพาะอยางยงอาคารหลายๆ ช้น ้ ่ ่ ิ่ ัสะพาน โรงงาน ท่อระบายน้ าเขื่อนก้ นน้ า เป็นตน คอนกรีตจะแขงแรงมากข้ ึนถาใส่เหลกไว ้ ํ ั ํ ้ ็ ้ ็ภายใน เราเรียกคอนกรีตชนิดน้ ีว่า "คอนกรีตเสริมเหลก" (Reinforced concrete) ็ ในสมัยโบราณเมื่อยังไม่มีการค้นพบซี เมนต์วสดุก่อสร้างที่ใช้กบงานก่อสร้างใหญ่ๆ เป็ น ั ัส่วนผสมของปูนขาว ทราย และน้ า อาจมีวสดุอื่นผสม เช่น น้ าออย เป็นตน เพื่อให้ปูนขาวและ ํ ั ํ ้ ้ทรายยึดตัวกันดี ขึ้น เราเรี ยกส่วนผสมนี้ว่า "ปูนสอ" (Mortar) ในทางปฏิบติคนสมยก่อนมกจะ ั ั ัเรียกปูนสอว่า ซีเมนต์ คาว่าซีเมนต์มาจากภาษาละติน ซ่ ึ งแปลว่า "ตด" โดยใชเ้ รียกหินปูนที่ตด ํ ั ัเป็ นชิ้นๆ เพื่อจะนํามาเผาเป็ นปูนขาวแต่ซีเมนต์ในปัจจุบนหมายถึงตัวประสานวัสดุสองชนิด ัหรื อหลายๆ ชนิดให้ติดแน่น ในกรณี ของคอนกรี ตหรื อคอนกรี ตเสริ มเหล็ก ซี เมนต์เป็ นตัวทําให้ทรายหิ น และเหล็ก ยึดติดกันแน่นเมื่อแห้งและแข็งตัวดีแล้วองค์ประกอบของคอนกรีต จากอดีตจนถึงปัจจบนน้ ีเราพบวา “คอนกรี ต” ยังคงเป็ นวัสดุก่อสร้างที่มีความนิยมใช้ ุ ั ่งาน ท้งน้ ีเพราะคอนกรีตมีความเหมาะสมกว่าวสดุก่อสร้างอื่นๆ ท้งดานราคาและดานคุณสมบติ ั ั ั ้ ้ ัตางๆ และอาจแยกพิจารณาคอนกรีตออกเป็น 2 ส่วน คือ ่ 1. ส่วนที่เป็นตวประสาน ไดแก่ ปูนซี เมนต์กบนํ้าและนํ้ายาผสมคอนกรี ต ั ้ ั 2. ส่วนที่เป็นมวลรวม ไดแก่ ทราย หิน หรือ กรวด ้เมื่อนําวัสดุต่างๆ ของคอนกรี ตมาผสมกัน คอนกรี ตจะเป็ นของเหลวมีความหนืดเวลาหนึ่งซึ่ งสามารถนําไปเทลงแบบหล่อตามต้องการได้ เมื่ออายุมากขึ้นคอนกรี ตก็จะเปลี่ยนสถานะจาก
  12. 12. 4ของเหลวมาเป็ นกึ่งเหลวกึ่งแข็ง และในเวลาต่อมาก็จะเป็ นของแข็งในที่สุดซึ่ งสามารถรับกําลังอัดได้มากขึ้นเรื่ อยๆ ตามอายุของคอนกรี ตที่เพิ่มขึ้นจนถึงช่วงเวลาหนึ่งความสามารถรับกําลังอัดก็จะเริ่ มคงที่ การเรี ยกชื่อองค์ประกอบของคอนกรี ตโดยทัวๆ ไปวัสดุสาหรับใช้ผสมทําคอนกรี ต ่ ํประกอบไปด้วย ปูนซีเมนต์ หิน ทราย น้ าและน้ ายาผสมคอนกรีตเมื่อผสมวสดุต่างๆเขาดวยกน ํ ํ ั ้ ้ ัเราจะเรียกชื่อของวสดุต่างๆ ที่ผสมกนดงน้ ี ปูนซีเมนตผสมน้ าและน้ ายาผสมคอนกรีต เรียกวา ั ั ั ์ ํ ํ ่ซี เมนต์เพสต์ (Cement Paste) ซีเมนตเ์ พสตผสมกบทราย เรียกว่า มอร์ตาร์ (Mortar) มอร์ตาร์ผสม ์ ั ้ ้กบหินหรือกรวด เรียกว่า คอนกรีต (Concrete) ดงแสดงตามรูปที่ 2.1 ดานล่างน้ ี ั ั ้ รู ปที่ 2.1 รู ปแสดง Diagram องคประกอบของคอนกรีต ์ประเภทของปนซีเมนต์ ูปูนซีเมนตที่มีใชกนอยในโลก สามารถแบ่งตามมาตรฐานการผลิตได้ 2 ประเภท ไดแก่ ์ ้ ั ู่ ้1.ปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์ ผลิตตาม มาตรฐานอุตสาหกรรม.15 แบ่งเป็ น 5 ประเภท ประเภทที่ 1 Ordinary Portland Cement สาหรับใชในการทาคอนกรีตหรือ ํ ้ ํผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมใดที่ไม่ตองการคุณภาพพิเศษกว่าธรรมดา และสําหรับใช้ในการก่อสร้าง ้ตามปกติทวไป ที่ไม่อยในภาวะอากาศรุนแรง หรือในที่มีอนตรายจากซัลเฟตเป็ นพิเศษ หรื อที่มี ั่ ู่ ัความร้อนที่เกิดจากการรวมตัวกับนํ้า จะไม่ทาให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึงขั้นอันตราย เป็ นปูนซี เมนต์ ํ
  13. 13. 5ที่มีคุณภาพรับแรงอดสูง สาหรับงานคอนกรีตขนาดใหญ่ เช่น อาคารขนาดสูงใหญ่ สนามบิน ั ํสะพาน ถนนได้แก่ ปูนซี เมนต์ตรา TPI สีแดง , ตราชาง , ตราอินทรี ยเ์ พชร ้ ประเภทที่ 2 Modified Portland Cement สาหรับใชในการทาคอนกรีตที่ตองการลด ํ ้ ํ ้อุณหภูมิเนื่องจากสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิสูง งานคอนกรีตเหลว หรื อผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่เกิดความร้อนและทนซลเฟตไดปานกลาง เช่น งานสร้างเขื่อนคอนกรีต กาแพงดินหนา ๆ หรือ ั ้ ํท่อคอนกรีตขนาดใหญ่ ๆ ตอม่อ ไดแก่ ปูนซีเมนตตราพญานาคเจ็ดเศียร ปัจจุบนไม่มีการผลิต ้ ์ ัในประเทศไทย ประเภทที่ 3 High Early Strength Portland Cement ให้ค่าความต้านทานแรงอัดช่วงต้นสูงกว่า ปูนซี เมนต์ TPI (สี แดง)เม็ดปูนมีความละเอียดมากกว่า เป็ นปูนซี เมนต์ที่เหมาะสมสําหรับงานคอนกรี ตที่ตองการรับนํ้าหนักได้เร็วหรื อต้องการถอดแบบได้เร็วรวมทั้งใช้ทาผลิตภัณฑ์ ้ ํคอนกรี ตอัดแรงทุกชนิด เช่นงานเสาเข็ม งานตอม่อสะพานคอนกรี ต งานพื้นสําเร็ จรู ป โรงหล่อเสาเข็ม, พื้นสําเร็ จรู ปได้แก่ ปูนซี เมนต์ตรา TPI สีดา , ตราเอราวัณ , ตราอินทรี ยดา ํ ์ ํ ประเภทที่ 4 Low Heat Portland Cement ใช้กบงานที่ตองการคอนกรี ตความร้อนตํ่า ั ้ ัสามารถลดปริ มาณความร้อนเนื่องจากการรวมตัวของปูนซี เมนต์กบนํ้าซึ่ งจะสามารถลดการขยายตัวและหดตัวของคอนกรี ตภายหลังการแข็งตัว ใช้มากในการสร้างเขื่อน เนื่องจากอุณหภูมิของคอนกรี ตตํ่ากว่างานชนิดอื่นไม่เหมาะสําหรับโครงสร้างทัวไปเพราะแข็งตัวช้า ปัจจุบนไม่มี ่ ัผลิตในประเทศไทย ประเภทที่ 5 Sulfate Resistant Portland cement ใช้ในบริ เวณที่ดินหรื อบริ เวณใต้น้ าที่มี ํปริ มาณซัลเฟตสูง มีระยะการแข็งตัวช้า และมีการกระทําของซัลเฟตอย่างรุ นแรงได้แก่ปูนซี เมนต์ตรา TPI สีฟ้า, ตราชางสีฟ้า, ตราอินทรี ยฟ้า ้ ์2. ปูนซีเมนต์ผสม ผลิตตาม มาตรฐานอุตสาหกรรม.80ผลิตโดยเป็ นปูนซี เมนต์ที่ได้จากการบดปูนเม็ดของปูนซี เมนต์ปอร์ ตแลนด์ธรรมดากับทรายประมาณ 25-30% จึงมีราคาถูกลง มีลกษณะ ัแขงตวชาไม่ยืดหรือหดตวมากเหมาะสาหรับงานก่ออิฐ ฉาบปูน ทาถนน เทพ้ืน ตอม่อ หล่อ ็ ั ้ ั ํ ํภาชนะคอนกรีต หล่อทอกระเบ้องมุงหลงคา งานอาคาร 2 ถึง 3 ชั้น ตึกแถวหรื องานที่ไม่ ่ ื ั
  14. 14. 6ตองการกาลงอดมาก ไม่เหมาะสาหรับงานก่อสร้างที่ตองการกาลงสูงไดแก่ ปูนซีเมนตตรา TPI ้ ํ ั ั ํ ้ ํ ั ้ ์สีเขียว, ตราเสื อ, ตราอินทรี ยแดง ์ นอกจากนี้ยงมีปูนซี เมนต์ชนิดอื่น ๆ อีก เช่น Portland pozzolana cement ซ่ ึ งเหมาะ ัสําหรับงานอาคารคอนกรี ตในทะเล ปูนซี เมนต์ผสมซึ่ งเป็ นปูนซี เมนต์ซิลิกา (ปูนซี เมนต์ปอร์ ตแลนด์ธรรมดากบทราย 25 – 30%) ไดแก่ ปูนซีเมนต์ตราเสือ ตรางูเห่า และตรานกอินทรีย ์ มี ั ้ราคาถูกแขงตวขา ไม่ยึดหรือหดตวเหมากบงานก่ออิฐ ทาถนน เทพ้ืน ตอม่อ หล่อท่อ เทภาชนะ ็ ั ้ ั ั ํคอนกรี ต กระเบื้องมุงหลังคา และตึกแถว เป็ นต้นปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์ เราทราบแล้วว่าปูนซี เมนต์เป็ นองค์ประกอบหลักที่สาคัญตัวหนึ่งในคอนกรี ตเมื่อ ํปูนซี เมนต์รวมตัวกับนํ้าจะเป็ นของเหลวมีความหนื ดเรี ยกว่า “เพสต์” เพสต์จะทําหน้าที่เสมือนกาวประสานมวลรวมเข้าไว้ดวยกัน เมื่ออายุมากขึ้นเพสต์ก็จะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวมาเป็ น ้กึ่งเหลวกึ่งแข็งและในเวลาต่อมาก็จะกลายเป็ นของแข็งในที่สุด ซึ่ งจะสามารถรับกําลังอัดได้มากขึ้นเรื่ อยๆ ตามอายุที่เพิ่มขึ้นจนถึงช่วงเวลาหนึ่งความสามารถรับกําลังอัดก็จะเริ่ มคงที่การที่ปูนซี เมนต์รวมตัวกับนํ้าแล้วเกิดการก่อตัวและแข็งตัวของปูนซี เมนต์ข้ ึน เราเรี ยกลักษณะเช่นนี้ว่า “การเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น” ซึ่ งเกิดจากสารประกอบในซี เมนต์ทาปฏิกิริยาทางเคมีกบนํ้าเป็ น ํ ัปฏิกิริยาคายความร้อน ดังนั้นเราจึงรู้สึกว่าร้อนขึ้นเมื่อสัมผัสกับปูนซี เมนต์ที่ทาปฏิกิริยากับนํ้า ํเราสามารถเขียนเป็ นสมการแสดงความสัมพันธ์ง่ายๆ ได้ดงนี้ ั Cement + Water C-S-H gel + Ca (OH)2 + heatสารประกอบที่สําคัญของปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์ ปูนซี เมนต์ปอร์ตแลนด์ประกอบด้วย หิ นปูน (Limestone) และดินเหนียว (clay) เป็นส่วนใหญ่นอกจากนี้ก็มีเหล็กออกไซด์ (Fe2O3) และโคโลไมต์ (MgCo3) เป็ นจํานวนเล็กน้อย ั ่ปูนซี เมนต์ปอร์ ตแลนด์ธรรมดาในบ้านเราที่ใช้กนทัวไป (ตราเสื อ ตราช้าง ตรางูเห่า) ปกติจะมีสีเทาแกมเขียว (greenish gray) และมีน้ าหนักประมาณ 92 ปอนด์/ฟุต3 เมื่อเผาวัตถุดิบของ ํ
  15. 15. 7ปูนซี เมนต์ซ่ ึ งได้แก่สารออกไซด์ของธาตุแคลเซี ยมซิ ลิกอน อลูมิเนียม และ เหล็ก สารเหล่านี้จะทําปฏิกิริยากันทางเคมีและรวมตัวกันเป็ นสารประกอบอยูในปูนเม็ด ในรู ปของผลึกที่ละเอียด ่ ่มาก ซึ่ งจํานวนสารประกอบที่อยูในปูนซี เมนต์ทาให้คุณสมบัติของปูนซี เมนต์เปลี่ยนไป เช่น ทํา ํ ํให้ปูนซี เมนต์มีกาลังรับแรงเร็วหรื อช้า ระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวอาจเร็ วขึ้นหรื อช้าลงความร้อนทีไดจากการปฏิกิริยาระหว่างน้ ากบปูนซีเมนตอาจสูงหรือต่า เป็นตน ดงแสดงใน ้ ํ ั ์ ํ ้ ัตาราง 2.2ตารางที่ 2.1 ตารางแสดงสารประกอบที่สาคัญของปูนซีเมนต์ ํ ชื่อของสารประกอบ ส่วนประกอบทางเคมี ชื่อย่อไตรแคลเซี ยม ซิ ลิเกต 3 CaO. SiO2 C3Sไดแคลเซี ยม ซิ ลิเกต 2 CaO. SiO2 C2Sไตรแคลเซี ยม อะลูมิเนต 3 CaO. Al2O3 C3Aเตตตราแคลเซี ยม อะลูมิโน เฟอไรต์ 4 CaO. Al2O3. Fe2O3 C4AFตารางที่ 2.2 ตารางแสดงคุณสมบัติของสารประกอบของซีเมนต์สารประกอบ คุณสมบัติ C3S ํ ทําให้ปูนซี เมนต์มีกาลังรับแรงได้เร็วภายใน 14 วน ั C2S ํ ทําให้ปูนซี เมนต์มีกาลังรับแรงได้ชา ความร้อนเกิดขึ้นบ่อย ้ C3A ทําให้ปูนซี เมนต์เกิดปฏิกิริยาเริ่ มแข็งตัวเกิดความร้อนสูง มีกาลังรับแรงเร็ ว ํ C4AF มีผลน้อย ให้ความแข็งแรงเล็กน้อยเติมเข้าไปเพื่อลดความร้อนที่เกิดขึ้น
  16. 16. 8 รู ปที่ 2.2 กราฟแสดงระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวกับจํานวนสารประกอบการผลิตปนซีเมนต์ ู การผลิตปูนซี เมนต์มีท้งแบบเผาแห้ง (Semi – dry process) และแบบเผาเปียก (wet ัprocess) ซึ่ งกรรมวิธีในการผลิตโดยรวม ๆ จะเหมือนกัน แต่จะต่างกันในขั้นที่ 2 ดังที่จะแสดงในรู ปต่อไปซึ่ งการผลิตจะมีกรรมวิธีดงต่อไปนี้ ั ในการผลิตปูนซี เมนต์เผาแห้งมีกรรมวิธีเป็ นขั้น ๆ คือ นําวัตถุดิบที่มีธาตุอะลูมินาและ ู่ ํ ั ็ ู่ธาตุซิลิกาซ่ ึ งมีอยมากในดินดา กบเหลกซ่ ึ งมีอยมากในศิลาแลง มาผสมกันตามสัดส่วน บดให้ ัละเอียดและนํามาตีกบนํ้าจะเป็ นนํ้าดินแล้วนําไปเผาในหม้อเผา (Cement kiln) จนกระทั้งเกิดปฏิกิริยาทางเคมีจบกนเป็นเมดเลก ๆ ที่เรียกว่า ปนเมด (clinker) เมื่อนําปูนเม็ดไปบดรวมกับ ั ั ็ ็ ู ็ยิปซัมก็จะได้ปูนซี เมนต์ตามที่ตองการ ้
  17. 17. 9 ในการเตรี ยมวัตถุดิบตามวิธีน้ ี จะตองนาวตถุดิบที่จะใชการผลิตปูนซีเมนต์ ไดแก่ ดิน ้ ํ ั ้ ้ขาว ดินดา และศิลาแลง มาวิเคราะห์หาส่วนประกอบเพื่อคานวณหามาตราส่วนที่จะใช้ในการ ํ ํผลิตปูนซี เมนต์ผสมวัตถุดิบดังกล่าวแล้วนําไปตีรวมกันกับนํ้าในบ่อเตรี ยมดิน (Wash mill) ให้ละเอียดจนเป็ นนํ้าดิน (slurry) วัตถุประสงค์ของกรรมวิธีข้นนี้ก็เพื่อที่จะย่อยดินขาวส่วนที่แข็ง ัมากให้แหลกลงแล้วกรองผลิตผลที่ดีแล้วเพื่อกันเอาส่วนละเอียดไปใช้และควบคุมปริ มาณของนํ้าไม่ให้มีมากเกินไป เพราะจะทําให้หมดเปลืองเชื้อเพลิงโดยเปล่าประโยชน์ ส่วนกากของดินนําไปบดให้ละเอียดใหม่ในหม้อบดดิน (tube mill) แล้วนํามากรองใหม่อีกครั้งหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ในการเตรี ยมวัตถุดิบดังกล่าวมาแล้วนี้ส่วนผสมของวัตถุดิบก็อาจจะคลาดเคลื่อนไปได้บาง เพราะความชื้นในดินตลอดจนความเปลี่ยนแปลงในส่วนผสมของดินอีก ้เล็กน้อยจึงต้องกวนนํ้าดินที่ได้บรรจุไว้ในถัง (Slurry silo) โดยวิธีอดลมลงไปเป่ าให้เดือดพล่าน ัเป็ นเวลา 1 คืน แล้วจึงนํามาวิเคราะห์ทางเคมีเป็ นครั้งที่สอง ถ้าจําเป็ นก็จะได้จดการผสมนํ้าดินนี้ ัให้ถูกส่วนตามที่ตองการต่อไป แล้วสูบนํ้าดินนี้ไปลงถังพัก (slurry agit tank) ซึ่ งมีพายและลม ้สําหรับกวนและเป่ านํ้าดิน เพื่อป้ องกันไม่ให้ตกตะกอน และเพื่อให้เกิดความสมํ่าเสมอในส่วนผสมให้มากที่สุดที่จะทําได้ ขั้นต่อมาให้เตรี ยมดินผงโดยเอาหิ นปูนแห้งมาบดกับดินดําแห้งให้ละเอียดและมีส่วนผสมทางเคมีกวนเข้ากับนํ้าดิน เอานํ้าดินและดินผงผสมกันแล้วมาปั้นเม็ดแบบขนมบัวลอยเม็ดดินนี้จะมีความชื้นประมาณ 25 เปอร์ เซ็นต์ ถ้าผลิตโดยกรรมวิธีเผาเปี ยก (wet process) นํ้าดินจะต้องมีความชื้นถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ก่อนที่จะป้อนเขาหมอเผา ดวยความช้ืนต่าของน้ าดินและ ้ ้ ้ ํ ํโดยการเพิ่มตระกรันเผาเม็ดดินเข้าอีกชุดหนึ่ง การใช้ความร้อนจากเชื้อเพลิงจะเป็ นไปในอัตราต่า และมีประสิทธิภาพดีกว่าแบบเผาเปียก ทาให้เช้ือเพลิงที่ป้อนเขาไปในหมอเผาปริมาณ ํ ํ ้ ้เดียวกันสามารถเผาปูนเม็ดได้เพิ่มขึ้นอีก 50 เปอร์ เซ็นต์ หรื อถ้าจะกล่าวอีกนัยหนึ่งว่าวิธีเผาเปี ยกใช้ความร้อนประมาณ 1,500 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม เมื่อใช้วิธีเผาแห้งใช้ความร้อนลดลงเหลือประมาณ 1,000 กิโลแคลอรีต่อกิโลกรัม สูบน้ าดงกลาวไปเผาในหมอเผา (cement rotary kiln) ํ ั ่ ้
  18. 18. 10 ่ ่ซึ่ งวางนอนอยูบนแท่นคอนกรี ตและหมุนรอบตัวเองอยูบนลูกกลิ้งประมาณนาทีละ 1 รอบ และนํ้ามันเตาเป็ นเชื้อเพลิง ภายในหมอเผาจะมีอิฐทนไฟ (refractory lining bricks) เพื่อเก็บความร้อนไว้ภายในและ ้มีโซ่เป็ นชุด ๆ แขวนไวทาหนาที่ต่าง ๆ กนเช่น ชุบน้ าดินที่ไหลผานมา แลวให้ปะทะกบลมร้อน ้ ํ ้ ั ํ ่ ้ ั ่ ่ ํ ํที่จะผาออกทางปลอง ทาให้น้ าระเหยออกจากน้ าดิน ป้ ันดินที่น้ าระเหยออกไปบางแลวให้เป็น ํ ํ ้ ้ ่เม็ดกลม ๆ มีขนาดเท่าปลายนิ้วมือหรื อใกล้เคียงกัน เม็ดดินที่ผานโซ่เป็ นชุด ๆ มานั้นจะถูกเผาให้ร้อนขึ้นเรื่ อย ๆ และเมื่อร้อนถึง 800 – 1000 องศาเซลเซี ยส เม็ดดินก็จะเริ่ มคายคาร์ บอนไดออกไซด์ออก เมื่อเม็ดดินนี้ร้อนถึงประมาณ 1,450 องศาเซลเซี ยส ก็จะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีคือเม็ดดินเปลี่ยนเป็ นปูนเม็ดโดยฉับพลัน ปูนเม็ดซึ่ งร้อนถึง 1,450 องศาเซลเซี ยสจะถูกปล่อยลงไปในยุงลดความเย็น (cooler) อันเป็ นทําเล ที่จะพ่นลมเข้าไปในปูนเม็ดเย็นตัวลง ้เพื่อให้เกิดไตรแคลเซี ยมซิ ลิเกต (C3S) มากที่สุดในขณะที่ปูนเม็ดเริ่ มแข็งตัวแล้วจึงเก็บปูนเม็ดนี้ไวในยง (storage) ้ ุ้ ต่อไปก็นาปูนเม็ดนี้ไปบดให้เป็ นปูนซี เมนต์ผงในหม้อบดปูนซี เมนต์ (Cement mill) โดย ํใส่ยิปซัมผสมลงไปด้วยหม้อบดนี้มีเครื่ องสามารถตั้งให้จานวนปูนเม็ดที่บดเป็ นปูนซี เมนต์แล้วมี ํความละเอียดและมีความแข็งตัวตามที่ตองการด้วยในทุก ๆ ชัวโมง ซึ่ งจะนําตัวอย่างปูนซี เมนต์ ้ ่ที่บดนี้ไปทดลองหาเวลาแข็งตัวและความละเอียดตลอดจนเก็บไว้ส่วนหนึ่งเพื่อรวมกันประกอบเป็ นตัวอย่างสําหรับทดลองกําลังการยึดตัวและส่วนผสมทางเคมีของปูนซี เมนต์ที่บดแต่ละตัว ํ ้ ั ํ ัด้วย ปูนซี เมนต์ที่บดแล้วนี้นาไปเก็บไว้ในยุงเก็บปูนซี เมนต์ (cement silo) โดยอาศยกาลงลมอด ัไป แลวจะนามาบรรจุถงจาหน่ายไดต่อไป ้ ํ ุ ํ ้ ่ การอุนดินผงให้ร้อนใช้วิธีโปรยดินผงลงทางยอดหอคอยมีถงดักแบบไซโคลนขนาด ัใหญ่เรี ยงอยูเ่ ป็ นชั้น ๆ เพื่อนําลมร้อนที่ออกจากหม้อเผามาอุ่นดินผงให้ร้อนจัด เป็ นการประหยัดความร้อนอย่างดีที่สุด ในกรรมวิธีการผาปูนในปัจจุบนนี้ ความร้อยที่ออกจากไซโคลนนี้ยงจะ ั ัถูกจัดส่งโดยท่อขนาดใหญ่ ไปอุ่นวัตถุดิบที่มีความชื้นให้แห้งเสี ยก่อนนําไปเก็บไว้ในยุงแบบ ้ไซโลอีกด้วย
  19. 19. 11 รู ป 2.3 รู ปแสดงกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์มวลรวม มวลรวมเป็ นส่วนประกอบที่สาคัญอย่างหนึ่งที่จะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของคอนกรี ต ํและส่งผลถึงประสิทธิภาพในการยึดเกาะของซีเมนต์ดวย โดยที่มวลรวมหรื อวัสดุผสมคือวัสดุ ้เฉื่อย ไดแก่ หิน ทราย กรวด มวลรวมมีปริมาตร 70-80%ของปริ มาณของส่วนผสมทั้งหมด จึงมี ้ความสําคัญต่อคุณสมบัติของคอนกรี ตมากหิ นที่ใช้ผสมคอนกรี ต ได้แก่ หิ นปูน หิ นแกรนิต หรื อกรวดทราย ไดแก่ ทรายแม่น้ า ทรายบก หรือ หินบดละเอียด ้ ํคุณสมบัตของมวลรวมในงานคอนกรีต ิ 1. ความแขงแรง (STRENGTH) ็ 2. รูปร่างและลกษณะผว (PARTICLE SHAPE AND SURFACE TEXTURE) ั ิ 3. ความคงทนต่อปฏิกิริยาเคมี (CHEMICAL STABILITY) 4. ขนาดใหญ่สุด (MAXIMUM SIZE) 5. ขนาดคละ (GRADATION)
  20. 20. 12 6. ค่าความละเอียด (FINENESS MODULUS, F.M.) 7. ความชื้นและการดูดซึ ม (MOISTURE AND ABSORPTION) 8. ความถ่วงจาเพาะ , ถ.พ. (SPECIFIC GRAVITY) ํ 9. หน่วยน้ าหนกและช่องว่าง (UNIT WEIGHT AND VOID) ํ ั สาหรับช้นนี้จะขอยกมาเพียงส่วนที่สาคัญและเกี่ยวข้องกับการทดสอบ ซี เมนต์ เท่านั้น ํ ั ํ1. ขนาดใหญ่สุดของมวลรวม (MAXIMUM SIZE OF AGGREGATE) ขนาดโตสุดของมวลรวม วัดจากขนาดตะแกรงอันที่ใหญ่กว่าถัดไปจากตะแกรงที่มีเปอร์เซ็นต์ของมวลรวมที่คางมากกว่าหรื อเท่ากับ 15%มวลรวมขนาดใหญ่ตองการปริ มาณนํ้า ้ ้น้อยกว่ามวลรวมที่มีขนาดเล็ก เพื่อให้การเทได้(WORKABILITY) เท่ากัน เนื่องจากมีพ้ืนที่ผิวสัมผัสโดยรอบน้อยกว่าเมื่อนํ้าหนักของมวลรวมเท่ากันดังนั้นถ้าให้ปริ มาณซี เมนต์และค่ายบตว (SLUMP) เท่ากัน คอนกรี ตที่มีส่วนผสมของมวลรวมขนาดใหญ่ก็จะให้ค่ากําลังอัดที่สูง ุ ักว่ามวลรวมขนาดเล็กแต่ท้งนี้คุณภาพของหิ นต้องเป็ นไปตามข้อกําหนดควรระวังเรื่ องของ ัMICRO CRACKINGซ่ ึ งมีลกษณะเป็ นรอยร้าวขนาดเล็กๆ เกิดจากกรรมวิธีการผลิตหิ นมักจะ ัเกิดขึ้นกับหิ นที่มีขนาดใหญ่หินที่มี MICRO CRACKING เมื่อนํามาผสมทําคอนกรี ตก็จะทําให้กําลังของคอนกรี ตตํ่าลงได้ขนาดใหญ่สุดของมวลรวมที่ใช้ในงานก่อสร้างทัวไปมักจะมีขนาด ่ ้ ํไม่เกิน 40 มิลลิเมตร โดยในการทดสอบนี้ ไดมีการกาหนดขนาดของ ทราย โดยจะตองเป็น ้ทรายที่ผานตระแกรงเบอร์ 30 และคางบนตระแกรงเบอร์ 50 เท่าน้ น ที่จะนามาทาการทดสอบ ่ ้ ั ํ ํ2.ขนาดคละ (GRADATION) ขนาดคละ คือ การกระจายของขนาดต่างๆ ของอนุภาคมวลรวมในคอนกรีตประกอบด้วย มวลรวมหยาบ มวลรวมละเอียด ซึ่ งจะต้องมีขนาดใหญ่ เล็กคละกันไปคอนกรี ตที่ใช้มวลรวมที่มีขนาดคละดีจะมีส่วนผสมที่เข้ากันสมํ่าเสมอ เทเข้าแบบได้ง่ายไม่ออกหิ นออกทราย ทาให้แน่นไดง่าย การปาดแต่งผิวหน้า กาลงอดและความทนทานยงเป็นไปตามขอกาหนด ํ ้ ํ ั ั ั ้ ํ
  21. 21. 13มวลรวมที่มีขนาดใหญ่กว่าตะแกรงเบอร์ 4 ประมาณ 95-100% เราเรียกวา “มวลรวมหยาบ” ซ่ ึ ง ่ไดแก่ หิน กรวด เป็นตนมวลรวมที่มีขนาดเลกกว่าตะแกรงเบอร์ 4 ประมาณ 95-100% เรา ้ ้ ็เรียกว่า “มวลรวมละเอียด” ซ่ ึ งไดแก่ ทราย หินบดละเอียด เป็นตน ้ ้ มวลรวมที่มีขนาดคละดีจะทําให้ช่องว่างเหลือน้อยที่สุดทําให้ใช้ปริ มาณซี เมนต์เพสต์น้อยที่สุดซึ่ งช่วยให้คอนกรี ตมีราคาตํ่าลงได้คอนกรี ตที่มีมวลรวมละเอียดมากเกินไป จะทํา ให้ความสามารถในการเทได(้ WORKABILITY) น้อยลง จึงต้องเพิ่มนํ้าและเพสต์ให้มากขึ้นแต่ก็ส่งผลต่อกําลังของคอนกรี ตคอนกรี ตที่มีมวลรวมหยาบมากเกินไปแม้ว่าความสามารถในการเทได้ (WORKABILITY)จะดีแต่ก็อาจก่อให้เกิดปัญหาการแยกตัว (SEGREGATE) ของคอนกรี ตมวลรวมที่มีขนาดคละดีก็จะส่งผลให้คอนกรี ตมี WORKABILITY ดี , STRENGTH ดี และราคาตํ่าด้วยมวลรวมที่มีขนาดคละดี หมายถึง มวลรวมที่มีมวลรวมหยาบและละเอียดขนาดต่างๆกันคละเคล้ากันให้เหลือช่องว่างน้อยที่สุดอัตราส่วนของทรายต่อมวลรวม (S/A) อยในช่วง 0.40- ู่0.50 โดยน้ าหนกหินที่ใชมีSIZE NUMBER 6 (หินกลาง) และ SIZE NUMBER 7 (หินเลก) ํ ั ้ ็นํามารวมกันในอัตราส่วน SIZE NO.6 /SIZE NO.7 เท่ากบ 50-65% โดยน้ าหนก ั ํ ั3.ค่าความละเอียด (FINENESS MODULUS), (F.M.) โมดูลสความละเอียดเป็ นค่าที่บอกความละเอียดของทรายหาได้โดยการรวมค่า ัเปอร์เซ็นต์คางสะสม (CUMULATIVE PERCENTAGES RETAINED) บนตะแกรงเบอร์4, 8, ้16, 30, 50 และ 100 แล้วหารด้วย 100 - ทรายสาหรับผลิตคอนกรีต ควรมีค่าโมดูลสความละเอียดต้งแต่ 2.2 - 3.2 ํ ั ั ่ - ค่า F.M. น้อย (F.M. 2.2) แสดงวา ทรายละเอียด - ค่า F.M. มาก (F.M. 3.2) แสดงว่า ทรายหยาบ ั - ค่า F.M. ที่เหมาะกบงานคอนกรีต = 2.7 ทรายที่มีความละเอียด (F.M. 2.2) จาเป็นตองใชน้ ามากเพื่อให้ไดความสามารถเทได้ ํ ้ ้ ํ ้(WORKABILITY) ที่เท่ากนเนื่องจากพ้ืนที่ผิวสมผสมากกว่า เมื่อน้ าหนกเท่ากนถาทรายมีความ ั ั ั ํ ั ั ้
  22. 22. 14หยาบมากเกินไป (F.M. 3.2) ก็จะทาให้ความสามารถในการแทรกประสานเขาไปในชอง ํ ้ ่ระหว่างมวลรวมหยาบไม่ดีพอ ต้องใช้ปริ มาณเพสต์เพื่อเข้าไปแทนที่ช่องว่างมากขึ้นอันทําให้คอนกรี ตที่ได้มีราคาสูงขึ้นด้วย รู ปที่ 2.4 เครื่ องคัดแยกขนาดหิน ทราย ข้อควรระวง ทรายที่นามาใชในการทดสอบน้ นตองมีความช้ืนนอยมาก เพราะ ทรายที่มี ั ํ ้ ั ้ ้ความช้ืนมากจะจบตวกนแน่น ทาให้ไม่สามารถร่อนผานตระแกรงได้ และไมสามารถชงน้ าหนก ั ั ั ํ ่ ่ ั่ ํ ัปริ มาตรเนื้อแท้ของทรายได้
  23. 23. 154.ความถ่วงจาเพาะ (SPECIFIC GRAVITY) ํ ความถ่วงจาเพาะของมวลรวมคือ อตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของมวลรวมต่อ ํ ัความหนาแน่นของน้ าหรือ ถ.พ. ของมวลรวม = น้ าหนกมวลรวม / น้ าหนกของน้ าที่มีปริมาตร ํ ํ ั ํ ั ํ ่เท่ากัน ถ.พ. ทราย = 2.65 ถ.พ. หิน = 2.70 ถ.พ. ซีเมนต์ = 3.15 คา ถ.พ. ใชในการแปลงน้ าหนก ้ ํ ัของวตถุน้ นให้เป็นปริมาตรเช่น ซีเมนตหนก 315 ก.ก. = 315 / 3.15 = 100 ลิตร ั ั ์ ัการผสมซีเมนต์ การวดส่วนผสมอาจทาได้ 2 วิธี คือ การตวงส่วนผสมโดยปริมาตรและการชงส่วนผสม ั ํ ่ัโดยน้ าหนกการชงน้ าหนกจะให้คาที่ถูกตองแม่นยากว่าการตวงปริมาตรมาก จึงเหมาะสาหรับ ํ ั ั่ ํ ั ่ ้ ํ ํงานก่อสร้างขนาดใหญ่ งานคอนกรีตกาลงอดปานกลาง – สูงในกรณี ที่หินทรายมีความชื้นเราก็ ํ ั ัสามารถปรับน้ าหนกส่วนผสมให้ถูกต้อง เนื่องจากความชื้นได้แต่วิธีการตวงทําไม่ได้ ํ ัเวลาในการผสมคอนกรีตเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการผสม คือ เวลาพอดีที่ทาให้ได้คอนกรี ตที่มีเนื้อสมํ่าเสมอทุกๆ ครั้งที่ ํผสมซึ่ งจะได้จากการทดลองผสมก่อนใช้งานจริ ง ได้ขอสรุ ปดังนี้ ้ 1. ถ้าส่วนผสมแห้ง ปูนซี เมนต์นอย จะต้องผสมเป็ นเวลานาน ้ 2. ถ้ามวลรวมมีความเป็ นเหลี่ยมมุม จะต้องใช้เวลาผสมนานกว่ามวลรวมที่มีรูปร่ างกลมในกรณี ที่คอนกรี ตถูกผสมเป็ นเวลานานนํ้าจะระเหยออกจากคอนกรี ตนั้น ส่งผลให้คอนกรี ตมี ํความสามารถลื่นไหลเข้าแบบลดลงและจะเริ่ มก่อตัวขึ้น จะส่งผลดังนี้คือ มวลรวมที่มีกาลังตํ่าจะแตกทําให้ส่วนละเอียดเพิ่มขึ้น ความสามารถเทได้ลดลง และผลของแรงเสี ยดทานจะก่อให้อุณหภูมิของส่วนผสมเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยงทําให้ปริ มาณฟองอากาศลดลงอีกด้วย ัการบ่มคอนกรีต คอนกรี ตจําเป็ นต้องได้รับการบ่มทันทีหลังจากเสร็จสิ้ นการเทและควรบ่มต่อไป ่ ํจนกระทังคอนกรี ตมีกาลังตามต้องการ หลักการทัวไปของการบ่มที่ดีจะต้องสามารถป้ องกัน ่
  24. 24. 16คอนกรี ตไม่ให้เกิดการสูญเสี ยความชื้นไม่ว่าจะด้วยความร้อนหรื อลม ไม่ให้คอนกรี ตร้อนหรื อเย็นมากเกินไปไม่ให้สมผัสกับสารเคมีที่จะเป็ นอันตรายต่อคอนกรี ต และไม่ถกชะล้างโดยนํ้าฝน ั ูหลังจากเทคอนกรี ตเสร็จใหม่ๆ เป็ นต้นการบ่มเปี ยก ในกรณี ทวไปคอนกรี ตต้องได้รับการป้ องกันจากการสูญเสี ยความชื้นจากแสงแดดและ ั่ลมหลังจากเสร็ จสิ้ นการเทจนกระทังคอนกรี ตเริ่ มแข็งแรง และหลังจากที่คอนกรี ตเริ่ มแข็งแรง ่แลวผิวหนาของคอนกรีตที่สมผสกบบรรยากาศยงตองคงความเปียกช้ืนอยู่ ซ่ ึ งอาจทาไดดวยการ ้ ้ ั ั ั ั ้ ํ ้ ้ปกคลุมด้วยกระสอบเปี ยกนํ้า ผ้าเปี ยกนํ้า หรื อฉี ดนํ้าให้ชุ่ม เป็ นต้น คอนกรี ตที่ใช้ปูนซี เมนต์ปอร์ ตแลนด์ประเภทที่ 1 ควรบ่มเปี ยกติดต่อกันอย่างน้อย 7 วน ส่วนคอนกรี ตที่ใช้ปูนซี เมนต์ ัปอร์ ตแลนด์ประเภทที่ 3 ควรบ่มอย่างน้อย 3 วัน ในกรณี ของคอนกรี ตที่มีวสดุปอซโซลานผสม ั ่ ัควรบ่มมากกว่า 7 วัน ทั้งนี้ข้ ึนอยูกบชนิดและปริ มาณของวัสดุปอซโซลานที่ใช้คอนกรี ตที่ไม่ได้รับการบ่มอย่างถูกต้องจะไม่มีการพัฒนากําลังเท่าที่ควรเนื่องจากปฏิกิริยาไฮเดรชันต้องการนํ้า ่นอกจากน้ นการสูญเสียความช้ืนจากผิวหนาของคอนกรีตที่ไม่ไดรับการบ่มจะทาให้เกิดการ ั ้ ้ ํแตกร้าวด้วยกรณี ใช้กระสอบหรื อผ้าในการบ่มคอนกรี ต กระสอบหรื อผ้าที่ใช้ควรเป็ นวัสดุที่มีความหนาพอสมควรเพื่อไม่ให้แห้งเร็ วเกินไป และต้องรดนํ้าให้เปี ยกชุ่มอยูตลอดเวลาการบ่ม ่ด้วย รูปที่ 2.5 รู ปแสดงการบ่มคอนกรี ตด้วยกระสอบเปี ยก
  25. 25. 17รูปที่2.6 ผลกระทบของซีเมนตและอุณหภูมิอากาศ ความช้ืนสมพทธ์ และความเร็วลมต่ออตรา ์ ั ั ั การระเหยของความช้ืนบนผวซีเมนต์ ิ
  26. 26. 18คุณสมบัตของคอนกรีตสด ิ คอนกรี ตสดที่ดีตองมีคุณสมบัติดงต่อไปนี้ ซ่ ึ งคุณสมบัติต่างๆ ของคอนกรี ตสด จะส่งผล ้ ัโดยตรงต่อกําลังและความทนทานของคอนกรี ตเมื่อคอนกรี ตแข็งตัวแล้ว 1. ความสามารถเทได้ (WORKABILITY) คือ ความสามารถในการที่จะเทคอนกรีตเขาสู่ ้แบบให้แน่น และไม่เกิดการแยกตวของส่วนผสม ั 2. การยึดเกาะ (COHESION) คือ การที่เนื้อคอนกรี ตสามารถจับรวมตัวกันเป็ นกลุ่ม หรื อแยกออกจากกันได้ยาก ่ ั 3. ความข้นเหลว (CONSISTENCY) คือ สภาพความเหลวของคอนกรี ต ซึ่ งขึ้นอยูกบปริมาณน้ าเป็นส่วนใหญ่โดยการทดสอบต่างๆ เช่น ค่ายุบตัว, การไหล เป็ นต้น ํ 4. การแยกตัว (SEGREGATION) คือ การแยกออกของส่วนประกอบต่างๆ ในเนื้อคอนกรีต ทําให้คอนกรี ตมีเนื้อไม่สมํ่าเสมอ 5. การเย้ม (BLEEDING) คือ การแยกตัวชนิดหนึ่ง เป็ นการแยกตัวในแนวดิ่งโดยที่วสดุ ิ ัผสมที่หนักจะจมลงด้านล่างและวัสดุผสมที่เบาจะลอยขึ้นด้านบนสู่ผิวของคอนกรี ตปัจจยที่มีผลกระทบโดยตรงกับคุณภาพของซีเมนต์ ั 1. อัตราส่วนนํ้าต่อซี เมนต์ จากการทดสอบพบว่ากําลังอัดของคอนกรี ตจะแปรผกผันกับอัตราส่วนของนํ้าต่อซี เมนต์นนคือกําลังอัดของคอนกรี ตจะมากขึ้นถ้าอัตราส่วนนํ้าต่อซี เมนต์ ั่ลดลง อัตราส่วนของนํ้าต่อซี เมนต์นอยที่สุดและเหมาะสมประมาณ 0.30 (WC = 0.3) เนื่องจาก ้ปูนซี เมนต์ตองใช้น้ าในการทาปฏิกิริยาไฮเดรชน ้ ํ ํ ่ั ่ ั 2. ชนิดของปูนซี เมนต์ข้ ึนอยูกบสารประกอบในปูนซี เมนต์และขนาดเม็ดปูนซี เมนต์ปูนซีเมนตที่มีการบดละเอียดเมดเลก พ้ืนที่ผิวสมผสจะมาก ทาปฏิกิริยาไดเ้ ร็ว ทาให้สามารถรับ ์ ็ ็ ั ั ํ ํกําลังอัดได้สูงในระยะเวลาเร็ วคุณสมบัตด้านกําลังอืนๆ ของคอนกรีต ิ ่
  27. 27. 191. TENSILE STRENGTH. ความต้านทานในด้านรับแรงดึงของคอนกรี ตมีค่าตํ่ามากประมาณ10 % ของกําลังอัดประลัยความต้านทานในการรับแรงดึงของคอนกรี ตจะช่วยในการควบคุมการแตกร้าวของคอนกรี ตเนื่องจากผลกระทบต่างๆ เช่น อุณหภูมิ การหดตัว งานคอนกรี ตอัดแรงงานก่อสร้างเก็บของเหลว เป็ นต้น ่2. BOND STRENGTH. ความต้านทานต่อการลื่นไถลของเหล็กเสริ มที่หล่ออยูภายในเนื้อ ่ ัคอนกรี ตขึ้นอยูกบชนิดของซี เมนต์ สารผสมเพิ่ม w/c ซึ่ งมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของเพสต์ แรงยึดเหนี่ยวกับเหล็กเสริ มในแนวนอนจะน้อยกว่าแนวตั้ง เพราะนํ้าที่เกิดจากการเยิ้มอาจไปเกาะอยู่ใต้เหล็กเสริ มตามแนวนอนได้ เมื่อคอนกรี ตแข็งตัวจึงเกิดเป็ นรู โพรงใต้เหล็กเสริ มนั้น ทําให้ลดกําลังยึดเหนี่ยวลง3. SHEAR STRENGTH.4. IMPACT STRENGTH. ั5. การตานทานการเสียดสีข้ ึนกบ ้ ํ ั ั - w/c (กาลงอด) สูงจะมีความตานทานสูง ้ - Agg/C (มวลรวม/ซีเมนต์) สูงจะมีความต้านทานสู ง - ความต้านทานตํ่าเมื่อใช้มวลรวมเบา - ความต้านทานเพิ่มขึ้นถ้าเกิดการเยิ้มขึ้นเพียงเล็กน้อย - ประการที่สาคัญที่สุด คือ การบ่มคอนกรี ตอย่างถูกต้องและเพียงพอ ํการทดสอบคุณสมบัตของปูนซีเมนต์ ิ1. คุณสมบัตทางกายภาพ ิ
  28. 28. 20 1.1 Finess Specific Surface ( พื้นผิวจําเพาะ ) หมายถึง ความละเอียดของปูนซี เมนต์ โดยวัดพื้นที่ผิวของซี เมนต์ 1 กรัม มีพ้ืนที่ผิวรวมกันได้กี่ตารางเซนติเมตร สาหรับ Portland Type I ํจะมีความละเอียด 2800 - 3000 cm2/g ,Type III 4000 - 4800 cm2/g ค่าความละเอียดยิ่งมาก ค่าCompressive Strength ก็ย่ิงมากขึ้นด้วย และการเกิดปฏิกิริยากบน้ าจะเร็วข้ ึน ทาให้เวลาในการ ั ํ ํก่อตัว ( Setting Time )เร็ วขึ้นด้วย ่ ั 1.2 Soundness (ความอยูตว) เป็ นการทดสอบการขยายตัวของปูนซี เมนต์ โดยใช้Autoclave เพื่อดูว่า ปูนซี เมนต์มีการขยายตัวกี่เปอร์เซ็นต์ ถามีการขยายตวมาก (เนื่องจากมี MgO ้ ัสูง) จะมีผลทําให้คอนกรี ตเกิดการแตกร้าว 1.3 Time of setting (ระยะเวลาการก่อตัว) เป็ นการหาระยะเวลาการก่อตัวของปูนซี เมนต์เมื่อผสมกบน้ า ถาใชเ้ วลานอยเกินไป แสดงว่าปูนแขงตวเร็ว จะทาให้การเทคอนกรีตลงในแบบ ั ํ ้ ้ ็ ั ํไม่ทน ถ้าใช้เวลามากเกินไปก็จะแข็งตัว฀

×