การพัฒนาคอนกรีตโมดูลัสยืดหยุ่นสูงด้วยหินบะซอลต์และตะกรันเหล็กสำหรับโครงสร้างแข็งเกร็งพิเศษ

ณรงค์ชัย ปักษา

dc.contributor.advisor	ทศพล ปิ่นแก้ว
dc.contributor.author	ณรงค์ชัย ปักษา
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2023-02-03T04:00:31Z
dc.date.available	2023-02-03T04:00:31Z
dc.date.issued	2565
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/81525
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2565
dc.description.abstract	งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาคุณสมบัติโมดูลัสยืดหยุ่น (Elastic modulus) ของคอนกรีต เพื่อประยุกต์ใช้ในโครงสร้างที่ต้องการความแข็งเกร็ง (Rigidity) เป็นพิเศษ เพื่อลดการเคลื่อนตัวของโครงสร้างภายใต้แรงกระทำ โดยปรับเปลี่ยนวัสดุมวลรวมหยาบเป็นหินบะซอลต์และตะกรันเหล็กจากเตาอาร์คไฟฟ้า (EAF slag) ซึ่งมีคุณสมบัติเชิงกลดีกว่าหินปูน และออกแบบส่วนผสมโดยการปรับขนาดคละของมวลรวมหยาบ อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์และอัตราส่วนมวลรวมละเอียดต่อมวลรวม แล้วทำการทดสอบหาค่ากําลังรับแรงอัดและค่าโมดูลัสยืดหยุ่น จากนั้นจึงประยุกต์ใช้คอนกรีตที่ถูกปรับปรุงคุณสมบัติกับโครงสร้างเสาตอม่อโครงการรถไฟความเร็วสูงและผนังรับแรงเฉือนในอาคารสูงโดยการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของโครงสร้างกับคอนกรีตปกติด้วยโปรแกรมวิเคราะห์โครงสร้าง ETABS ซึ่งจากผลการศึกษาพบว่า (1) ตะกรันเหล็กจากเตาอาร์คไฟฟ้าเป็นวัสดุมวลรวมหยาบที่ให้ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นสูงที่สุด การคละขนาดของมวลรวมหยาบให้อัดแน่น การลดอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์และการเพิ่มอัตราส่วนมวลรวมละเอียดต่อมวลรวมสามารถช่วยเพิ่มค่าโมดูลัสยืดหยุ่นได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสามารถเพิ่มค่าโมดูลัสยืดหยุ่นได้ถึง 55.3 GPa คิดเป็น 47% เมื่อเทียบกับค่าจากสมการของมาตรฐาน ACI (2) เมื่อนำไปประยุกต์ใช้กับโครงสร้างเสาตอม่อโครงการรถไฟความเร็วสูงพบว่าสามารถลดระยะการเคลื่อนตัวของโครงสร้างได้ 23% และลดขนาดหน้าตัดโครงสร้างได้ 28% เมื่อประยุกต์ใช้กับโครงสร้างผนังรับแรงเฉือนในอาคารสูงสามารถลดระยะการเคลื่อนตัวได้ 32% และลดความหนาได้ 49% ดังนั้นการประยุกต์ใช้คอนกรีตโมดูลัสยืดหยุ่นสูงจึงเป็นอีกทางเลือกในการลดระยะการเคลื่อนตัวของโครงสร้างที่อาจมีประสิทธิภาพและคุ้มค่ากว่าการเพิ่มขนาดหน้าตัดโครงสร้างหรือใช้คอนกรีตกำลังสูง
dc.description.abstractalternative	The objective of this research is to develop the properties of the elastic modulus of concrete for application in structures that require special rigidity to minimize the displacement of the structure under load. The coarse aggregates were substituted with basalt and EAF slag, which both have better mechanical properties than limestone. And the mixture was designed by adjusting the size of coarse aggregates, the water-cement ratio, and the fine aggregate-aggregate ratio. Many samples of the mixture were tested for compressive strength and elastic modulus. Then the obtained test results were applied to the high-speed rail project's pier structure and the high-rise building's shear wall. The structures were modeled by ETABS program to compare their performances using conventional concrete and high modulus concrete. From the results of this study, it was found that (1) EAF-Slag was the coarse aggregate giving the highest elastic modulus. Adjusting the gradation of the coarse aggregate, reducing the water-to-cement ratio, and adjusting the fine aggregate-to-aggregate ratio can significantly increase the elastic modulus of concrete. which can increase the elastic modulus up to 55.3 GPa or 47% higher compared to the value from the ACI standard equation (2) It was also found that applying high-modulus concrete to pier structure can minimize the displacement of the structure by 23% and the cross-sectional area of the structure by 28%. When applied to shear wall structures, a 32% reduction in roof displacement and a 49% reduction in wall thickness. Therefore, the application of high-modulus concrete may be an effective and economic alternative to minimize the displacement of the structure than increasing the cross-sectional area of the structure or using conventional high-strength concrete.
dc.language.iso	th
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2022.824
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.subject.classification	Engineering
dc.title	การพัฒนาคอนกรีตโมดูลัสยืดหยุ่นสูงด้วยหินบะซอลต์และตะกรันเหล็กสำหรับโครงสร้างแข็งเกร็งพิเศษ
dc.title.alternative	Development of high modulus concrete with basalt and steel slag for special rigid structures
dc.type	Thesis
dc.degree.name	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
dc.degree.level	ปริญญาโท
dc.degree.discipline	วิศวกรรมโยธา
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2022.824