อัตราส่วนการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ด้วยเถ้าถ่านหินบิทูมินัสคัดขนาด

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาการพัฒนากำลังของมอร์ตาร์โดยการแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ด้วยวัสดุปอซโซลาน ได้แก่ เถ้าถ่านหินบิทูมินัสคัดขนาด เถ้าถ่านหินลิกไนต์จากแม่เมาะ ในอัตราร้อยละ 20,40,60,80 โดยน้ำหนัก และซิลิกาฟูมในอัตราร้อยละ 5,7,9,11 โดยน้ำหนัก โดยเปรียบเทียบกับมอร์ตาร์ธรรมดา ศึกษาถึงคุณสมบัติทางกายภาพและส่วนประกอบทางเคมี รวมทั้งทำการทดสอบสมบัติของปูนซีเมนต์ผสมวัสดุปอซโซลานแต่ละชนิด เช่น ระยะเวลาก่อตัว การพัฒนากำลังรับแรงอัด การใช้หลักการเลี้ยวเบนโดยรังสีเอ็กซ์ (X-Ray Diffraction) เพื่อวิเคราะห์ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในซีเมนต์เพสต์ที่ผสมวัสดุปอซโซลาน รวมทั้งศึกษาการเปลี่ยนแปลงความร้อนด้วยวิธีไอโซเทอร์มอลคอนดักชันแคลอรีมิเตอร์ ผลการทดสอบสรุปได้ว่า เถ้าถ่านหินบิทูมินัสคัดขนาด สามารถจัดเป็นวัสดุปอซโซลานตามข้อกำหนดใน ASTM C618 เป็น Class F มีลักษณะรูปร่างกลม มีผลึกเป็นแบบอสัณฐาน และเมื่อนำมาใช้แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ พบว่า กำลังรับแรงอัดของมอร์ตาร์ลดลงในช่วงอายุต้นและมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อระยะเวลาเพิ่มขึ้น สามารถใช้แทนที่ได้ถึงร้อยละ 40 โดยน้ำหนัก โดยใช้สัดส่วนระหว่างวัสดุประสานต่อทรายเท่ากับ 1 ต่อ 2.75 และปริมาณน้ำต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.485 และปริมาณแคลเซียมไฮดรอกไซด์ลดลง เนื่องจากถูกนำไปใช้ในปฏิกิริยาปอซโซลาน ซึ่งเมื่อพิจารณาจากผล Reitveld Refinement สนับสนุนว่าเกิดสารประกอบแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตอยู่ในรูปอสัณฐานที่ส่งผลต่อความแข็งแรงและกำลังอัดที่มากกว่าซีเมนต์เพสต์ธรรมดา อีกทั้งการใช้เถ้าถ่านหินบิทูมิมัสคัดขนาดสามารถลดความร้อนที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาไฮเดรชันได้ ช่วยเพิ่มระยะเวลาก่อตัวให้นานขึ้น เหมาะกับการงานโครงสร้างคอนกรีตหลา ที่ต้องการลดความร้อนเพื่อป้องกันการแตกร้าวของโครงสร้าง