คุณสมบัติของวัสดุผงต่อระดับความเข้มที่เหมาะสมในการผสมคอนกรีต

Abstract

กระบวนการผสมคอนกรีตถือเป็นขั้นตอนที่สำคัญในการควบคุมคุณภาพของคอนกรีต จากการศึกษา พบว่า ระดับความเข้มของการผสมซึ่งเป็นผลรวมระหว่างพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการผสมกับระยะเวลาการผสมจะส่งผลอย่างมากต่อคุณสมบัติของคอนกรีตโดยเฉพาะค่าการยุบตัว โดยการผสมที่ค่าระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมจะทำให้คอนกรีตมีค่าการยุบตัวมากที่สุด งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของคุณสมบัติของวัสดุผงที่เกี่ยวกับรูปร่างและความละเอียดรวมไปถึงผลของสารลดน้ำอย่างมากที่มีต่อระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมในการผสมคอนกรีต โดยเลือกใช้วัสดุผง 5 ชนิดคือ ซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 3 ซีเมนต์ผสม ฝุ่นหินปูนและเถ้าลอยจากแม่เมาะที่มีขนาดแตกต่างกัน 3 ขนาดและใช้สารลดน้ำอย่างมากชนิดเมลามีนฟอร์มัลดีไฮต์คอนเดนเสท สำหรับผลของคุณสมบัติของวัสดุผง พบว่า การใช้วัสดุผงที่มีรูปร่างกลมจะช่วยลดทั้งพลังงานการผสมและระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมลงได้ทั้งนี้เนื่องจากรูปร่างที่กลมจะช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างอนุภาครวมไปถึงมีความสามารถในการกระจายตัวที่ดีกว่ารูปร่างที่เป็นเหลี่ยมมุม ในด้านผลของความละเอียด พบว่า วัสดุผงที่มีรูปร่างเหมือนกันแต่มีความละเอียดมากขึ้นจะทำให้ค่าพลังงานการผสมมีแนวโน้มที่สูงขึ้น ค่าระดับ ความเข้มของการผสมที่เหมาะสมจะไม่ขึ้นกับปริมาณน้ำในส่วนผสมแต่จะเป็นสัคส่วนโดยตรงกับรูปร่างของวัสดุผงที่ใช้งานวิจัยนี้จึงเสนอแบบจำลองที่ใช้ทำนายค่าระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมจากผลของรูปร่างของวัสดุผงดังนี้ Ein = (2.44 -1.44)Ein.sphere โดย Ein.sphere จะเป็นค่าระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมที่ตํ่าที่สุดที่ได้จากวัสดุผงรูปร่างกลม เช่น เถ้าลอยซึ่งมีค่าเท่าคับ 2.10 วัตต์-ชั่วโมงต่อปริมาตรของแข็งของวัสดุผสมที่มี หน่วยเป็นลิตร นอกจากนี้ยังเสนอแบบจำลองที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ซึ่งให้ผลที่ใกล้เคียงกับผลการทดลองจริง สำหรับผลของสารลดน้ำอย่างมาก จากการศึกษาพบว่า การใส่สารลดน้ำอย่างมากจะช่วยลดทั้งพลังงานการผสมและระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมลงได้ โดยจะขึ้นกับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ชนิดและปริมาณสารลดน้ำอย่างมาก คุณสมบัติของวัสดุผงที่ใช้รวมไปถึงปริมาณน้ำอิสระในส่วนผสม สำหรับค่าระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมของมอร์ตาร์และคอนกรีตทั้งที่ใส่และไม่ใส่สารลดน้ำอย่างมากพบว่าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสัดส่วนปริมาตรวัสดุผงต่อปริมาตรของแข็งทั้งหมดและค่าระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมที่ได้จากเพสต์ แต่ในกรณีของคอนกรีตจะมีผลของการเคลื่อนที่ของหินที่จะช่วยกระจายอนุภาควัสดุผงได้อีกทางหนึ่งซึ่งลดค่าระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมได้อีกประมาณ 20% ค่าระดับความเข้มของการผสมที่เหมาะสมที่ได้นี้ไม่ขึ้นกับชนิดของเครื่องผสม ดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้เป็นดัชนีวัคคุณภาพการผสมได้เป็นอย่างดีซึ่งเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมการผลิตคอนกรีตที่จะสามารถควบคุมกระบวนการผสมได้อย่างเป็นประสีทธิภาพมากขึ้น