Chloride Penetration and Steel Corrosion in Portland ...

526

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 22 ฉบบท 3 ก.ย. - ธ.ค. 2555The Journal o f KMUTNB. , Vol . 22, No. 3 , Sep. - Dec. 2012

รบเมอ 27 มกราคม 2555 ตอบรบเมอ 26 เมษายน 2555

การแทรกซมของคลอไรดและการกดกรอนเหลก

ในคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดและพลเวอรไรซ ภายใตสงแวดลอมทะเล

Chloride Penetration and Steel Corrosion in Portland Cement Type V Concrete Containing Fly Ash from

Fluidized-bed and Pulverized Combustions under Marine Exposure

ปยพงษ สวรรณมณโชต1 และ วเชยร ชาล2* Piyapong Suwanmaneechot1 and Wichian Chalee2*

บทคดยอ

งานวจยนศกษา กำาลงอด การแทรกซมคลอไรด และการกดกรอนของเหลกเสรมในคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสมเถาถานหนจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด (FC) และพลเวอรไรซ (PC) หลงจากแชนำาทะเลในสภาพเปยกสลบแหง เถาถานหนจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดนำามาบดละเอยดใหคางตะแกรงเบอร 325 ประมาณรอยละ 2-5 โดยนำาหนก สวนเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซ นำามาใชจากโรงงานโดยตรง แทนทเถาถานหนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทอตราสวนรอยละ 0, 15, 25, 35 และ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน และใชอตราสวนนำาตอวสดประสานคงทเทากบ 0.65 ทำาการหลอคอนกรตทรงลกบาศกขนาด 200 x 200 x 200 มม.3 เพอฝงเหลกเสนกลมขนาดเสนผานศนยกลาง 12 มม. ยาว 50 มม. ใหมระยะหมของคอนกรตหนาเทากบ 10, 20, 50 และ 75 มม. นอกจากนน ไดหลอตวอยางคอนกรตทรงกระบอกขนาดเสนผานศนยกลาง 100 มม.

สง 200 มม. สำาหรบทดสอบกำาลงอดทอาย 28 วน และหลงแชนำาทะเล 5 ป หลงจากบมคอนกรตในนำาจนมอายครบ 28 วน จงนำาตวอยางคอนกรตไปแชนำาทะเลบรเวณ จ.ชลบร ในสภาวะเปยกสลบแหง ทดสอบกำาลงอด ปรมาณคลอไรดทงหมด และการกดกรอนของเหลกเสรมในคอนกรตเมอแชนำาทะเลครบ 5 ป ผลการศกษาพบวาการใชเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซใหผลในการตานทานการแทรกซมของคลอไรดไดดกวาเถาถานหนบดละเอยดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด คอนกรตทใชเถาถานหนทกกลมสามารถตานทาน การแทรกซมของคลอไรดและการเกดสนมเหลกไดดกวาคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทไมไดผสมเถาถานหน และการแทนทเถาถานหนในปรมาณ ทมากขน (ไมเกนรอยละ 35) สามารถลดการแทรกซมของคลอไรดและการเกดสนมเหลกลงได นอกจากนน คอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบ พลเวอรไรซ มการพฒนากำาลงอดสงกวาคอนกรตท ผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด

1 อาจารย สาขาวชาวศวกรรมโยธา สำานกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยพะเยา2 ผชวยศาสตราจารย ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา * Corresponding Author, Tel. 08-9791-5171, E-mail: [email protected]

527

The Journal o f KMUTNB. , Vol . 22, No. 3 , Sep. - Dec. 2012วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 22 ฉบบท 3 ก.ย. - ธ.ค. 2555

คำาสำาคญ: การเผาแบบฟลอดไดซเบด การเผาแบบ พลเวอรไรซ สงแวดลอมทะเล เถาถานหน ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 การแทรกซม คลอไรด การกดกรอนเหลก

AbstractIn this study, compressive strength, chloride

penetration, and corrosion of embedded steel bars in Portland cement type V concrete containing fly ash from fluidized-bed (FC) and pulverized combustions (PC) under marine site were investigated. Fly ash obtained from fluidized-bed combustion was ground into small particles until about 2-5% by weight were retained on a sieve No.325. Fly ash from pulverized combustion was obtained directly from the power plants. The fly ashes were used to replace Portland cement type V at the percentages of 0, 15, 25, 35 and 50 by weight of binder. A water to binder (W/B) ratio of concrete was kept constant at 0.65. The 200 x 200 x 200 mm3 concrete cube specimens were cast and steel bar of 12-mm in diameter and 50-mm in length were embedded at coverings of 10, 20, 50, and 75 mm in concrete specimens. The cylindrical specimen with 100-mm in diameter and 200-mm in height were also cast for the strength test at 28 days of curing and 5-year exposure in marine site. Concrete specimens were cured in fresh water for 28 days and then were placed at the tidal zone of sea water in Chonburi Province. The specimens were tested for compressive strength, total chloride penetration and corrosion of embedded steel bars after being exposed to the tidal zone of sea water for 5 years. The results showed that the concrete containing fly ash from pulverized combustions resisted chloride better than that containing ground fly ash from fluidized-bed combustions. All fly ash concrete could resist

chloride and steel corrosion better than Portland cement type V concrete could. An increase of fly ash replacement in concrete (not more than 35%) could reduce chloride penetration and steel corrosion in concrete. In addition, compressive strength development of concrete containing fly ash from pulverized combustion was higher than that of concrete containing fly ash from fluidized-bed combustion.

Keywords: Fluidized-bed Combustion, Pulverized Combustion, Marine Environment, Fly Ash, Portland Cement Type V Chloride Penetration, Steel Corrosion

1. บทนำาความคงทนของคอนกรตเสรมเหลกจะขนกบสวน

ผสมคอนกรต คณภาพงานกอสราง การบมคอนกรต ระยะคอนกรตหมเหลก ตลอดจนสงแวดลอมทคอนกรตสมผส [1],[2] คอนกรตเสรมเหลกในสภาวะแวดลอมทะเล นำากรอย หรอใกลชายฝงทะเล มกประสบปญหาความเสยหายเนองจากการกดกรอนของสารเคมตอเนอคอนกรตและเหลกเสรม การทำาลายเนอคอนกรตเปนผลจากซลเฟตในนำาทะเลททำาใหคอนกรตเกดการขยายตวสงผลใหแตกราว โดยคอนกรตทใชปนซเมนตทมปรมาณ C3A สงจะเปนสารตงตนทสงผลใหการทำาลายเนองจากซลเฟตรนแรงมากขน [3], [4] ดงนนคอนกรตเสรมเหลกทสมผสกบนำาทะเลจงนยมใชปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 เนองจากมปรมาณ C3A ไมเกนรอยละ 5 ซงจะลดการทำาลายเนองจากซลเฟตลงได อยางไร กตาม โครงสรางคอนกรตเสรมเหลกบรเวณชายฝงทะเลมเกลอคลอไรดทกระตนใหเกดการทำาลายเหลกเสรมคอนขางรนแรง โดยปรมาณ C3A ทตำาในวสดประสานทำาใหการดกจบคลอไรดจากนำาทะเลไดนอยและสงผลให คลอไรดอสระทกระตนใหเหลกเสรมเปนสนมมมากขน [5] ดงนนสวนผสมคอนกรตทออกแบบเพอใชงานใน

528


สงแวดลอมทะเล จำาเปนตองพจารณาวสดประสานท เหมาะสมเพอใหสามารถตานทานการทำาลายทงคลอไรด และซลเฟตควบคกนไป ซงจากการศกษาทผานมา [6], [7] พบวาการใชเถาถานหนทมคณภาพดแทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 บางสวน ใหผลในการตานทานการทำาลายเนองจากซลเฟตและคลอไรดไดด ดงนนการใชเถาถานหนแทนทบางสวนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 นาจะเปนการนำาคณสมบตทด ของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทสามารถตานทาน การทำาลายเนองจากเกลอซลเฟตไดด รวมกบคณสมบตทดของเถาถานหนททำาใหคอนกรตมความทบนำาและสามารถตานทานการแทรกซมของคลอไรดไดดดวย

การใชเถาถานหนในงานคอนกรตมมากขน ทงทมวตถประสงคเพอทำาใหคอนกรตมราคาถกลง หรอการใชในงานเฉพาะดานทตองการปรบปรงคณสมบตใหเปนไปตามทตองการ เชน ลดการแตกราว ลดการขยายตว ลดความรอนในคอนกรตและเพมความคงทนใหกบคอนกรตทใชในสภาวะแวดลอมทรนแรง เปนตน การใชเถาถานหนในปรมาณทมากขน สงผลใหเถาถานหนคณภาพดมปรมาณจำากดอาจไมเพยงพอตอการนำาไปใชงานได

เถาถานหนทไดจากการเผาถานหนแบบพลเวอรไรซ (Pulverized Coal Combustion) ใชอณหภมของ การเผาถานหนอยในชวง 1,100 - 1,400 องศาเซลเซยส เถาถานหนทไดจะมคณสมบตเปนสารปอซโซลาน มความเปนอสญฐาน (Amorphous Phase) บงบอกถงความไมเปนระเบยบของการจดเรยงโครงสรางอะตอม ซงทำาใหเกดปฏยาปอซโซลานไดดและเหมาะสำาหรบใชแทนปนซเมนตบางสวนเพอหลอคอนกรต [7], [8] จากการศกษาทผานมา [9]-[11] พบวา เถาถานหนจากแมเมาะ ซงไดจากการเผาในระบบพลเวอรไรซ สามารถทำาใหคอนกรตมคณสมบตดานความคงทนดขน ตลอดจนมความตองการเพอใชงานในเชงพาณชยมากขน จงม แนวโนมทจะทำาใหปรมาณเถาถานหนไมเพยงพอในการนำามาใชงาน สวนเถาถานหนทไดจากการเผาแบบ ฟลอดไดซเบด (Fluidized-bed Coal Combustion) เปนการเผาถานหนทอณหภมคอนขางตำาคอไมเกน 900

องศาเซลเซยส เถาถานหนทไดมรปรางทไมแนนอน (Irregular Shape) และมสวนประกอบทเปนผลกคอน ขางสง [7], [8] ซงแมจะสามารถใชเปนสารปอซโซลาน ไดแตอาจดอยกวาเถาถานหนทไดจากการเผาแบบ พลเวอรไรซ จากการศกษาทผานมา [12], [13] พบวา การนำาเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดทบดละเอยดมาแทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 บางสวน สงผลใหคอนกรตมคณสมบตเชงกล พนฐานไปในทศทางทด และนาจะทำาใหคอนกรตทผสมเถาถานหนนสามารถตานทานตอการกดกรอนเนองจาก นำาทะเลไดดดวย

ดงนนงานวจยนจงศกษาผลของการใชเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด (FC) และพลเวอรไรซ (PC) ทมในประเทศแทนทบางสวนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 เพอตานทานการทำาลายเนองจาก คลอไรดในนำาทะเล ซงสามารถเปนขอมลทางเลอกใหกบการใชประโยชนจากเถาถานหนในคอนกรตทมการกอสรางในสภาวะแวดลอมทะเลใหมากขน ตลอดจนเปนการขยายฐานการใชงานในเถาถานหนทเผาแบบ ฟลอดไดซเบดใหเปนไปไดในเชงพาณชย นอกจากนนการเกบขอมลในสภาพแวดลอมทะเลจรงทระยะเวลานานถง 5 ป จะทำาใหไดขอมลทชดเจนและมนใจในการนำาไปใชงานมากขน

2. วธการศกษา2.1 วสดประสานและมวลรวม

วสดประสานไดใชปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 และเถาถานหนจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด (FC) และแบบพลเวอรไรซ (PC) โดยเถาถานหนทผานการเผาแบบพลเวอรไรซไดโดยตรงจากโรงไฟฟาแมเมาะ ซงมความถวงจำาเพาะ เทากบ 2.23 มอนภาคทคางตะแกรงเบอร 325 รอยละ 32 และอยในเกณฑมาตรฐาน ASTM C 618 [14] ทกำาหนดไวไมเกนรอยละ 34 โดยนำาหนก สวนเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด (เถาถานหนจาก โรงงานผลตกระแสไฟฟา เอน พ เอส) ผานการบดละเอยดใหคางตะแกรงเบอร 325 ประมาณ

529


รอยละ 2 โดยนำาหนก ซงมความถวงจำาเพาะ เทากบ 2.35สำาหรบองคประกอบทางเคมของเถาถานหนจาก

การเผาแบบฟลอดไดซเบดและพลเวอรไรซ มปรมาณผลรวมของสารประกอบหลก SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 เทากบรอยละ 65.41 และ 72.51 ตามลำาดบ แมวาปรมาณผลรวมของ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 ของเถาถานหน จากการเผาแบบฟลอดไดซเบดจะอยในชวงรอยละ 50 ถง 70 แตเนองจากมปรมาณ LOI เทากบรอยละ 25.0 ซงสงกวารอยละ 6 ตามมาตรฐาน ASTM C 618 [14] จงไมสามารถจดเถาถานหนนอยในเถาถานหน Class F และ Class C ได สวนเถาถานหนทไดจากการเผาแบบพลเวอรไรซ มปรมาณผลรวมของสารประกอบหลก SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 เทากบรอยละ 72.51 และมคา LOI รอยละ 0.07 สามารถจดเปนเถาถานหน Class F ตามมาตรฐาน ASTM C 618 [14] โดยองคประกอบทางเคมของวสดประสาน แสดงดงตารางท 1

ตารางท 1 องคประกอบทางเคมของวสดประสาน

องคประกอบทางเคม (%)ปนซเมนต ปอรตแลนด ประเภทท 5

เถาถานหน

FC PC

Silicon Dioxide, SiO2 21.52 46.7 36.02

Aluminum Oxide, Al2O3 3.56 12.85 20.58

Iron Oxide, Fe2O3 4.51 5.91 15.91

Calcium Oxide, CaO 66.70 4.17 18.75

Magnesium Oxide, MgO 1.06 - -

Sodium Oxide, Na2O 0.10 0.14 0.69

Potassium Oxide, K2O 0.24 1.07 1.69

Sulfur Trioxide, SO3 2.11 0.77 2.24

Loss On Ignition, LOI 1.74 25.06 0.07

มวลรวมหยาบทใชในการศกษาครงนมขนาดใหญสด ของมวลรวมเทากบ 19 มม. และมคาโมดลสความละเอยดเทากบ 6.85 สวนมวลรวมละเอยดมคาโมดลสความละเอยดเทากบ 2.95 ซงสอดคลองกบคาโมดลสความละเอยดของมวลรวมหยาบทมคาระหวาง 5.5-8.5 และมวล

รวมละเอยดมคาระหวาง 2.2-3.1 [15] ตารางท 2 แสดงผลการทดสอบหาคาความถวงจำาเพาะและการดดซม ของนำาของมวลรวมตามมาตรฐาน ASTM C127-88 [16] และ C128-93 [17] โดยความถวงจำาเพาะทงหมดของมวลรวมหยาบและละเอยดในสภาวะอมตวผวแหงเทากบ 2.72 และ 2.61 ตามลำาดบ

2.2 การเตรยมตวอยางและการทดสอบ2.2.1 การเตรยมตวอยางทดสอบคอนกรตทใชมอตราสวนนำาตอวสดประสาน (W/B)

เทากบ 0.65 โดยใชเถาถานหนจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด (FC) และพลเวอรไรซ (PC) แทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท V ในอตราสวนรอยละ 0, 15, 25, 35 และ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน ซงสวนผสมของคอนกรตทใชในการศกษาแสดงในตารางท 3 ทำาการหลอคอนกรตทรงกระบอกขนาดเสนผานศนยกลาง 100 มม. สง 200 มม. เพอทดสอบกำาลงอดทอาย 28 วน และ หลงแชนำาทะเลเปนเวลา 5 ป ทำาการหลอคอนกรต ทรงลกบาศกขนาด 200 x 200 x 200 มม.3 เพอฝงเหลกเสนกลมขนาดเสนผานศนยกลาง 12 มม. ยาว 50 มม. ใหมระยะหมของคอนกรตหนาเทากบ 10, 20, 50 และ 75 มม. เพอทดสอบการแทรกซมของคลอไรดและ การเกดสนมในเหลกเสรม หลงจากบมคอนกรตใน นำาประปาจนมอายครบ 28 วนจงนำาตวอยางคอนกรต ไปแชนำาทะเลบรเวณชายหาดโรงพยาบาลสมเดจพระบรมราชเทว ณ ศรราชา อ.ศรราชา จ.ชลบร ในสภาวะเปยกสลบแหง

ตารางท 2 คณสมบตของมวลรวม

การทดสอบ

มวลรวม

มวลรวมหยาบ

มวลรวม ละเอยด

Bulk Specific Gravity (SSD) 2.72 2.61Apparent Specific Gravity 2.74 2.65Absorption (%) 0.43 0.90Fineness Modulus 6.85 2.95Maximum Size (mm) 20 N/A

Remark: N/A = Not applied

530


2.2.2 ทดสอบกำาลงอดทดสอบกำาลงอดของตวอยางคอนกรตทรงกระบอก

ขนาดเสนผานศนยกลาง 100 มม. สง 200 มม. ทอาย 28 วน และทดสอบกำาลงอดของตวอยางคอนกรตทรงกระบอกขนาดเสนผานศนยกลาง 100 มม. สง 200 มม. หลงแชในนำาทะเลเปนเวลา 5 ป

2.2.3 ทดสอบการแทรกซมของคลอไรดนำาตวอยางทรงลกบาศกมาเจาะบรเวณกงกลาง

และนำาแทงตวอยางทเจาะมาตดทระดบความลกตางๆ แลวบดใหละเอยดและนำาผงตวอยางคอนกรตทผาน ตะแกรงเบอร 20 ทความลกตางๆ มาทดสอบปรมาณคลอไรด โดยใชกรดเปนตวทำาละลาย (Acid-soluble Chloride) ตาม ASTM C 1152 [18] เพอใหไดปรมาณคลอไรดอสระ (Total Chloride Content) ทระดบความลกใดๆ จากผวคอนกรต

2.2.4 ทดสอบการกดกรอนของเหลกทฝงในคอนกรต

นำาตวอยางคอนกรตทรงลกบาศกขนาด 200 x

ตารางท 3 อตราสวนผสมของคอนกรตสวนผสม

สวนผสมคอนกรต (กก/ม3)

ปนซเมนตประเภท 5

เถาถานหนทราย หน นำา

FC PC

V 295 - - 814 1039 192VFC15 251 44 - 814 1025 192VFC25 221 74 - 815 1017 192VFC35 192 103 - 815 1009 192VFC50 148 148 - 815 996 192VPC15 251 - 44 815 1039 187VPC25 221 - 74 815 1039 187VPC35 192 - 103 815 1039 186VPC50 148 - 148 815 1039 172

หมายเหต V คอคอนกรตทใชปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 เปน

วสดประสานFC และ PC คอเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด

และแบบพลเวอรไรซ ตามลำาดบ15, 25, 35, 50 คอคอนกรตทแทนทปนซเมนตประเภทท 5 ดวย

เถาถานหนในอตราสวนรอยละ 15, 25, 35 และ 50 โดย นำาหนกวสดประสาน ตามลำาดบ

200 x 200 มม.3 ทผานการเจาะดวยหวเจาะขนาด 50 มม. มากดใหแตกดวยเครองทดสอบกำาลงอดคอนกรต (Universal Testing Machine) เพอเกบเหลกทฝงในคอนกรตทระยะหมตางๆ มาสำารวจความเปนสนมของเหลกในคอนกรต ทำาการวดพนทผวของเหลกเสรมทเกดสนมโดยใชแผนกราฟพลาสตกใสทมชองตารางขนาด 2 x 2 มม.2 ทาบรอบแทงเหลกและใชปากการะบายพนททเกดสนม นบพนทสนมทเกดขนและเปรยบเทยบกบพนทผวของแทงเหลกทงหมด คำานวณพนทการกดกรอนของเหลกในรปของรอยละของพนทผวทเกดสนมเมอเทยบกบพนทผวทงหมดของเหลกดงสมการท 1 รวมทงใชภาพถายสนมเหลกประกอบในการวเคราะหการกดกรอนของเหลกทฝงในคอนกรต

(1)

เมอ คอรอยละของพนทผวทเกดสนมเมอเทยบ กบพนทผวทงหมดของเหลก

AR คอพนทผวของเหลกบรเวณทเกดสนมA คอพนทผวทงหมดของเหลก

2.3 คณสมบตของนำาทะเล

คณสมบตของนำาทะเลบรเวณทนำาตวอยางคอนกรตไปแช มคาความเปนกรดดาง (pH) อยในชวง 7.9-8.2 และปรมาณคลอไรดมคาอยระหวาง 16,000-19,000 มก./ล. สวนซลเฟตระหวาง 2,200-2,600 มก./ล. โดยผลการทดสอบคณสมบตของนำาทะเลทชวงเวลาตางๆ แสดงดงตารางท 4

ตารางท 4 คณสมบตของนำาทะเล

Parameters April 2004

Feb 2005

May 2008

Sep 2009

April 2010

Chloride, Cl- (mg/l)

16,000 18,000 17,500 18,120 18,910

Sulfate, SO4

2- (mg/l)2,500 2,200 2,300 2,250 2,610

pH 8.2 8.2 8.1 8.2 8.1

531


3. วเคราะหผลการศกษา3.1 กำาลงอดของคอนกรต

พจารณากำาลงอดของคอนกรตทอาย 28 วน ดงแสดงในตารางท 5 พบวากำาลงอดของคอนกรตทผสมเถาถานหนจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดเกอบทกสวนผสมมคาตำากวาคอนกรตควบคม (V) ซงอาจเปนผลจาก ปฏกรยาปอซโซลานทเกดขนตำาในชวงตน [1], [7] อยางไรกตาม คอนกรตทแทนทดวยเถาถานหนในอตราสวน รอยละ 25 (VFC25) มกำาลงอดทอาย 28 วน เทากบ 337 กก./ซม.2 ซงสงกวากำาลงอดของคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทไมไดผสมเถาถานหนเลกนอย นอกจากนเมอแทนทเถาถานหนในปรมาณทเพมขน (รอยละ 35 และ 50) สงผลใหกำาลงอดคอนกรตมคาลดลง สวนกำาลงอดของคอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจาก การเผาแบบพลเวอรไรซมแนวโนมเหมอนกบคอนกรต ทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด กลาวคอเมอแทนทเถาถานหนเพมขนถงรอยละ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน ทำาใหกำาลงอดมคาลดลงอยาง ชดเจน โดยคอนกรตทผสมเถาถานหนทกสวนผสม มคาตำากวาคอนกรตควบคม (V) ทงนเนองจากกลไก การเกดกำาลงของคอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจาก การเผาทง 2 แบบ มลกษณะเหมอนกน คอเกดจาก ปฏกรยาไฮเดรชนระหวางปนซเมนตปอรตแลนดกบ นำาในชวงตน และปฏกรยาปอซโซลานระหวางซลกา และอลมนาในเถาถานหนกบดางในคอนกรตตอเนอง เมออายคอนกรตนานขน ดงนนการทกำาลงอดคอนกรต ทอาย 28 วน มแนวโนมลดลงเมอผสมเถาถานหนทไดจากการเผาทง 2 แบบในปรมาณสงขน เปนผล จากปนซเมนตปอรตแลนดททำาใหเกดปฏกรยาไฮเดรชน มปรมาณนอยลง ประกอบกบปฏกรยาปอซโซลาน ทเกดขนยงไมสมบรณ การศกษาครงนพบวาคอนกรต ทผสมเถาถานหน FC มกำาลงอดทอาย 28 วนสงสด ทการแทนทเถาถานหนรอยละ 25 โดยใหกำาลงอดเทากบ 337 กก./ซม.2 ซงสงกวาคอนกรตควบคม และคอนกรตทผสมเถาถานหน PC ทกสวนผสม (คอนกรตทแทนทดวยเถาถานหน PC อตราสวนรอยละ 35 มคากำาลงอด

สงสดเทากบ 324 กก./ซม.2 ) ผลดงกลาวแสดงใหเหนวา เถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดถงแม จะมอนภาคหยาบ ม LOI สง และมความพรนสง เมอนำา มาปรบปรงคณภาพโดยการบดใหละเอยด กสามารถพฒนา กำาลงอดของคอนกรตในชวงแรกสงกวาเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซได ทงนเมอพจารณาคณสมบตทางกายภาพ พบวาเถาถานหน FC ทผานการบดมขนาดอนภาคทละเอยด (คางตะแกรงเบอร 325 รอยละ 2 โดยนำาหนก) กวาเถาถานหน PC (คางตะแกรงเบอร 325 รอยละ 32 โดยนำาหนก) คอนขางมาก จงสงผลใหการเกดปฏกรยาปอซโซลานในชวงตนเกดขนไดเรว [12], [13] และมกำาลงอดทสง อยางไรกตาม คอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบใหกำาลงอดทอาย 28 วนไมตางกนมาก โดยปรมาณการแทนทเถาถานหนในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทเหมาะเพอใหไดกำาลงอดสงสดคอเทากบรอยละ 25 และ 35 สำาหรบ เถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดและแบบพลเวอรไรซ ตามลำาดบ

ตารางท 5 กำาลงอดของคอนกรตทอายบมในนำา 28 วน และหลงแชในนำาทะเลเปนเวลา 5 ป

สวนผสมกำาลงอด (กก/ซม2) รอยละกำาลงอด

ท 5 ป เทยบกบ 28 วน

28 วน แชนำาทะเล

5 ป

V 333 403 121.0VFC15 320 434 135.6VFC25 337 428 127.1VFC35 313 406 129.7VFC50 219 327 149.1VPC15 319 439 137.7VPC25 321 444 138.2VPC35 324 445 137.3VPC50 257 405 157.5

เมอพจารณากำาลงอดคอนกรตหลงแชนำาทะเลเปนเวลา 5 ป (ตารางท 5) พบวาคอนกรตทกสวนผสมมการพฒนากำาลงอดเพมขนจาก 28 วน โดยคอนกรตท

532


ผสมเถาถานหนทไดจากการเผาทง 2 แบบในอตราสวนไมเกนรอยละ 35 โดยนำาหนกวสดประสาน มกำาลงอดหลงแชนำาทะเลสงกวาคอนกรตควบคม ซงโดยภาพรวมแลวคอนกรตทผสมเถาถานหน PC มกำาลงอดสงกวาคอนกรตทผสมเถาถานหน FC คอนขางชดเจน เชน การแทนทเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซในคอนกรตรอยละ 15, 25, 35, และ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน ใหกำาลงอดหลงแชนำาทะเล 5 ปเทากบ 439, 444, 445 และ 405 กก./ซม.2 ตามลำาดบ ขณะทคอนกรตกลมเดยวกนน เมอแทนทดวยเถาถานหนจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดใหกำาลงอดหลงแชนำาทะเล 5 ป เทากบ 434, 428, 406 และ 327 กก./ซม.2 ตามลำาดบ เมอพจารณา การพฒนากำาลงอดของคอนกรตหลงจากแชนำาทะเล ครบ 5 ป (ตารางท 5) พบวา กำาลงอดของคอนกรตทผสม เถาถานหนทง 2 กลม มอตราการเพมของกำาลงอด จาก 28 วน จนถงหลงแชนำาทะเล 5 ป สงกวาคอนกรต ของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทไมไดผสม เถาถานหน โดยคอนกรตทผสมเถาถานหน PC มการพฒนากำาลงอดสงกวาคอนกรตทผสมเถาถานหน FC ซงอาจเปนผลจากเถาถานหน PC มผลรวมของ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 มากกวาเถาถานหน FC ตลอดจนลกษณะอนภาคทกลมตน ของเถาถานหน PC สงผลใหการเกดปฏกรยาปอซโซลานในระยะยาวดขน [19] โดยกำาลงอดทอายแชนำาทะเล 5 ปเทยบกบกำาลงอดทอาย 28 วน ของคอนกรตทผสม เถาถานหนจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดรอยละ 15, 25, 35, และ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน มคาเทากบ รอยละ 135.6, 127.1, 129.7 และ 149.1 ตามลำาดบ ขณะท คอนกรตกลมเดยวกนน เมอแทนทดวยเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซ มรอยละของกำาลงอดท 5 ป เทยบกบ 28 วน เทากบ 137.7, 138.2, 137.3 และ 157.5 ตามลำาดบ

การศกษาครงนพบวา คณสมบตทางเคมและอนภาคทกลมตนของเถาถานหน PC มผลตอการพฒนากำาลงอดของคอนกรตในระยะยาวหลงแชนำาทะเลมากกวาความละเอยดของเถาถานหน โดยสงเกตไดวาถงแม

เถาถานหน FC จะผานการบดละเอยด (คางตะแกรงเบอร 325 รอยละ 2 โดยนำาหนก) และมอนภาคทเลกกวา เถาถานหน PC (คางตะแกรงเบอร 325 รอยละ 32 โดย นำาหนก) อยางมาก แตกลบมการพฒนากำาลงอดหลงแชในนำาทะเลไดตำากวาเถาถานหน PC ดงนนจงสามารถสรปไดวา คอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบพลเวอรไรซใหผลในการตานทานการทำาลายเนองจากสงแวดลอมทะเลในแงของคณสมบตเชงกลไดดกวาเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด อยางไรกตาม กำาลงอดของคอนกรตทงสองกลมมคาคอนขางสงถงแมวาจะผานการแชนำาทะเลมาถง 5 ป จงสามารถทจะใชเปนคอนกรตเพอรองรบการทำาลายทางกายภาพเนองจากสงแวดลอมทะเลได

การแทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 บางสวนดวยเถาถานหนทงสองกลม ในปรมาณทสงถงรอยละ 50 มการพฒนากำาลงอดหลงแชนำาทะเล 5 ป เทยบกบกำาลงอดทอาย 28 วน สงทสดเมอเทยบกบ ทกกลมการแทนท ซงแสดงใหเหนวาปฏกรยาปอซโซลาน ในคอนกรตทผสมเถาถานหนทงสองกลมในปรมาณมาก สงผลตอการเพมกำาลงอดในชวง 5 ป ทแชนำาทะเลคอนขางชดเจน อยางไรกตาม การใชเถาถานหนปรมาณสงในคอนกรตมผลใหกำาลงอดในชวงตนคอนขางตำา ซงโครงสรางคอนกรตทมการรบแรงเชงกลโดยเฉพาะแรงดด อาจเกดรอยราวเลกๆ ทสงผลใหการทำาลายเนองจาก เกลอคลอไรด และซลเฟตในสงแวดลอมทะเลในชวงตนเกดไดรวดเรวยงขน และมผลทำาลายชดเจนมากขนเมอโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกอยในสภาวะใชงานทอายนานขน ดงนน ถงแมวาคอนกรตทผสมเถาถานหนปรมาณสงถงรอยละ 50 จะมการพฒนากำาลงอดหลงแชนำาทะเล 5 ป เทยบกบกำาลงอดทอาย 28 วนสงกตาม กไมเหมาะสมทจะใชงานในสงแวดลอมทะเล

3.2 การแทรกซมของคลอไรดพจารณาผลของเถาถานหนทไดจากการเผาแบบ

ฟลอดไดซเบดและแบบพลเวอรไรซตอการแทรกซมของคลอไรด ในคอนกรตทแชในนำาทะเลถง 5 ป ดงแสดง

533


ในรปท 1 และ 2 ตามลำาดบ พบวาเถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบสามารถลดการแทรกซมของ คลอไรดทเขาไปในคอนกรตไดอยางชดเจน โดยคอนกรตทผสมเถาถานหนทกกลมพบการแทรกซมของคลอไรดทระดบความลกตางๆ ตำากวาคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทไมไดผสมเถาถานหน การแทนทเถาถานหนในปรมาณทมากขนไมเกนรอยละ 35 โดยนำาหนกวสดประสาน ทำาใหการแทรกซมคลอไรดมแนวโนมลดลงเหมอนกนทงสองกลม ตลอดจนการใชเถาถานหนผสมในคอนกรตรอยละ 35 สามารถตานทานการแทรกซมของคลอไรดไดดทสด อาจเกดจากคอนกรตทผสมเถาถานหนไมเกนรอยละ 35 มกำาลงอดหลงแชนำาทะเล 5 ป คอนขางสง (มากกวา 400 กก.ซม.2) ตลอดจนปฏกรยาปอซโซลานทเกดขน ทำาใหลดโพรงในเนอคอนกรต สงผลใหสามารถลดการแทรกซมของคลอไรดลงได นอกจากนนปฏกรยาดงกลาวยงชวยลดแคลเซยมไฮดรอกไซด ทเปนผลผลตทไดจากปฏกรยาไฮเดรชนระหวางปนซเมนตกบนำา โดยเปลยนใหเปนสารทมคณสมบตเปนวสดประสาน แคลเซยมไฮดรอกไซดเปนสารตงตนทกอใหเกดการทำาลายเนองจากซลเฟตในนำาทะเล โดยจะทำาใหเกดยปซมทละลายนำาไดและสงผลใหคอนกรตมความพรนมากขนดวย

เมอพจารณาการใชเถาถานหนในปรมาณสงถง รอยละ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน กลบพบวา คอนกรต ของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบมการแทรกซมของคลอไรดมากขน ซงแตกตางจากการศกษาทผานมาทพบวาการแทนทเถาถานหนในคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ในปรมาณสงถงรอยละ 50 มผลใหการตานทานการแทรกซมคลอไรดไดดขน [20], [21] การใชเถาถานหนปรมาณสงในคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทสงผลใหการตานทานการแทรกซมของคลอไรดไดตำาลง อาจเปนผลจากกำาลงอดของคอนกรตทผสมเถาถานหนรอยละ 50 คอนขางตำาเมอเทยบกบคอนกรตกลมอน ทงนเนองจากการใชเถาถานหนปรมาณสง เปนการลดปรมาณปนซเมนต

ปอรตแลนดลง สงผลใหแคลเซยมซลเกตไฮเดรตซงเปนสารประกอบทใหกำาลงกบคอนกรต ทเกดจากปฏกรยาไฮเดรชนระหวางปนซเมนตกบนำาเกดขนนอย นอกจากนน แคลเซยมไฮดรอกไซดทเกดจากปฏกรยาไฮเดรชน อาจไมเพยงพอในการเขาทำาปฏกรยาปอซโซลานกบเถาถานหนไดสมบรณ จงทำาใหคอนกรตมความพรนและกำาลงอดตำาลงได ตลอดจนคอนกรตทใชในงานวจยน มอตราสวนของนำาตอวสดประสานทสงถง 0.65 จงทำาใหคอนกรตมความพรนและเกลอคลอไรดสามารถแทรกซมเขาในคอนกรตไดงายขน

รปท 2 การแทรกซมของคลอไรดในคอนกรตทผสมเถาถานหน PC หลงแชในนำาทะเล 5 ป

รปท 1 การแทรกซมของคลอไรดในคอนกรตทผสมเถาถานหน FC หลงแชในนำาทะเล 5 ป

534


เมอเปรยบเทยบการแทรกซมของคลอไรดในคอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบ ฟลอดไดซเบดและแบบพลเวอรไรซทปรมาณการแทนทเถาถานหนตางๆ ดงรปท 3ก-3ง พบวาเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซมแนวโนมทจะตานทานการแทรกซมคลอไรดไดดกวาคอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด โดยเหนผลชดเจนทระดบความลกทมากขน เชน คอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดรอยละ 15, 25, 35 และ 50 โดยวสดประสาน พบปรมาณคลอไรดทระดบความลก 35 มม.

เทากบรอยละ 1.31, 0.70, 0.63 และ 0.71 โดยนำาหนกวสดประสาน ตามลำาดบ ขณะทคอนกรตกลมเดยวกนน เมอแทนทดวยเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซ พบปรมาณคลอไรดทระดบความลก 35 มม. เทากบรอยละ 0.68, 0.97, 0.52 และ 0.63 โดยนำาหนกวสดประสาน ตามลำาดบ ผลดงกลาวแสดงใหเหนวา ถงแมเถาถานหน PC ไมผานการปรบปรงคณภาพโดยการบดละเอยด แตสามารถลดการแทรกซมของคลอไรดไดดกวาเถาถานหน FC ทผานการบดละเอยด ซงเมอพจารณาคณสมบตทางกายภาพของเถาถานหนทผานการเผาทงสองแบบ พบวา เถาถานหน FC มลกษณะผวขรขระ ความพรนคอนขางสง

รปท 3 ผลของเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดและแบบพลเวอรไรซตอการแทรกซมของคลอไรดหลงแชในนำาทะเล 5 ป

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Distance from surface(mm)

Cl- (%

by

wei

ght o

f bin

der))

15%-FC 15%-PC

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0


Cl- (%

by

wei

ght o

f bin

der))

25%-FC 25%-PC

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0


Cl- (%

by

wei

ght o

f bin

der))

35%-FC 35%-PC

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0


Cl- (%

by

wei

ght o

f bin

der))

50%-FC 35%-PC50%

ก) ผสมเถาถานหนรอยละ 15 โดยนำาหนกวสดประสาน

ข) ผสมเถาถานหนรอยละ 25 โดยนำาหนกวสดประสาน

ค) ผสมเถาถานหนรอยละ 35 โดยนำาหนกวสดประสาน

ง) ผสมเถาถานหนรอยละ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน

535


ตารางท 6 พนทสนมของเหลกทฝงในคอนกรตหลงแชนำาทะเลเปนเวลา 5 ป

สวนผสม

พนทสนมเหลก (รอยละ)

ระยะหมเหลก

10 มม.


20 มม.


50 มม.


75 มม.

V 99 98 83 72

VFC15 100 96 50 26

VFC25 99 98 12 1

VFC35 98 97 5 2

VFC50 100 99 15 5

VPC15 100 97 21 7

VPC25 100 100 9 0

VPC35 95 90 1 0

VPC50 100 95 11 3

รปรางไมแนนอน มสวนประกอบทเปนผลกคอนขางสง ในขณะทเถาถานหน PC มลกษณะเปนทรงกลมตน ผวเรยบ มขนาดใหญและเลกปะปนกน เนองจากอณหภมของการเผาถานหนบดมอณหภมอยในชวงระหวาง 1,100 ถง 1,400 องศาเซลเซยส ทำาใหถานหนหลอมเหลวจนเปนทรงกลมตน นอกจากนนเมอพจารณาในสวนขององคประกอบทางเคมดงทกลาวมาขางตน พบวาเถาถานหน PC มผลรวมของสารประกอบออกไซดของซลกา อลมนา และเหลก สงกวาเถาถานหน FC และมคา LOI ตำากวาจงทำาใหคอนกรตทผสมเถาถานหน PC มการเปลยนรปของ Ca(OH)2 ใหเปน C-S-H ไดดกวาคอนกรตทผสมเถาถานหน FC และทำาใหคอนกรตทผสมเถาถานหน PC สามารถตานทานการแทรกซมของคลอไรดไดดกวาคอนกรตทผสมเถาถานหน FC ทอตราการแทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทเทากน

นอกจากองคประกอบทางเคมและลกษณะอนภาคของ เถาถานหน PC ทสงผลในการตานทานการแทรกซมของคลอไรดไดดกวาเถาถานหน FC ซงมความละเอยดมากกวาแลว เถาถานหน PC ทมลกษณะอนภาคกลมตน และมขนาดคละกนทดกวาเถาถานหน FC กสามารถอดชองวาง ภายในคอนกรตไดดอกดวย [22] และสงผลใหคอนกรต มความทบนำาและตานทานการแทรกซมคลอไรดไดดขน

3.3 การกดกรอนเหลกทฝงในคอนกรต

ตารางท 6 แสดงรอยละของพนททเหลกเกดสนมในคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสม เถาถานหน FC และ PC หลงแชนำาทะเล 5 ป พบวา การเกดสนมในเหลกทระยะหมคอนกรต 10 และ 20 มม. ของคอนกรตทกกลมมความแปรปรวนคอนขางสง และมสนมเหลกเกดขนปรมาณมาก (พนทเกดสนมรอยละ 90-100) จงไมสามารถวเคราะหผลของเถาถานหนตอการเกดสนมไดชดเจน เมอพจารณาการเกดสนมในเหลกทฝงในคอนกรตทระยะคอนกรตหมเหลก 50 และ 75 มม. ดงรปท 4(ก) และ 4(ข) ตามลำาดบ พบวาคอนกรต ของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบเกดสนมเหลกนอย

กวาคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทไมไดผสมเถาถานหนอยางชดเจน ซงแสดงใหเหนวา เถาถานหนสามารถตานทานการเกดสนมเหลกในคอนกรต ไดด ถงแมจะสมผสกบสงแวดลอมทะเลนานถง 5 ป สวนคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทไมไดผสมเถาถานหน พบวานำาทะเลสามารถกดกรอนเหลกเสรมคอนกรตไดถงระยะหมเหลก 75 มม. โดยพนทเกดสนมมมากถงรอยละ 72 สวนกลมทผสมเถาถานหนพบ

พนทเกดสนมไมเกนรอยละ 26 ทระดบความลกดงกลาว จากรปท 4(ก) และ 4(ข) พบวาการใชเถาถานหน

ใหผลในการปองกนการเกดสนมในเหลกทฝงในคอนกรตไดคอนขางชดเจน และการเพมเถาถานหนในปรมาณทสงขนไมเกนรอยละ 35 สงผลใหการเกดสนมในเหลกลดลง โดยการผสมเถาถานหนในคอนกรตรอยละ 25 ถง 35 โดยนำาหนกวสดประสาน สามารถตานทานการเกดสนมของเหลกไดด และมแนวโนมเหมอนกนทงกลมทใชเถาถานหน FC และ PC ทงนเปนเพราะการใชเถาถานหนผสมในคอนกรต สงผลใหการแทรกซมของคลอไรด ทงหมด (Total Chloride) ลดลง รวมทงการดกจบคลอไรด มมากขนซงชวยลดปรมาณคลอไรดอสระ (Free Chloride) ททำาใหเกดสนมในเหลกลงได [5] โดยพบวา

536


รปท 4 ลกษณะการเกดสนมของเหลกทฝงในคอนกรตทผสมเถาถานหน FC และ PC เมอแชนำาทะเล 5 ป

การใชเถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบผสมในคอนกรตรอยละ 35 โดยนำาหนกวสดประสาน ใหผลในการตานทานการกดกรอนเหลกเสรมในคอนกรตไดดทสด ซงเปนแนวโนมเดยวกบการแทรกซมของคลอไรดในคอนกรต อยางไรกตามในคอนกรตทผสมเถาถานหนปรมาณมากถงรอยละ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน ทำาใหสนมในเหลกทฝงในคอนกรตมแนวโนมมากขน เชนเดยวกบการแทรกซมของคลอไรดทมากขน นอกจากนน การเกดสนมของเหลกทฝงในคอนกรตทผสมเถาถานหนรอยละ 50 โดยนำาหนกวสดประสาน อาจขนกบระดบของปรมาณคลอไรดวกฤตอกดวย โดยการศกษาทผานมา [23] พบวาการใชเถาถานหนผสมในคอนกรตในปรมาณทสงขน สงผลใหระดบของคลอไรดวกฤตตำาลง ซงเปนเหตใหเกดสนมในเหลกเสรมคอนกรตไดเรวขนอกดวย

เมอเปรยบเทยบการเกดสนมเหลกในคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสมเถาถานหน

FC และ PC พบวามแนวโนมไปในทศทางเดยวกนกบการแทรกซมของคลอไรด โดยคอนกรตทผสมเถาถานหน PC สามารถตานทานการกดกรอนเหลกเสรมไดดกวาคอนกรตทผสมเถาถานหน FC และมแนวโนมเหมอนกนทงทระดบความลก 50 และ 75 มม. เชน คอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดรอยละ 15, 25, 35 และ 50 โดยวสดประสาน พบพนทสนมในเหลกทฝงระดบความลก 50 มม. เทากบรอยละ 50, 12, 5 และ 15 ของพนทผวเหลกทงหมด ตามลำาดบ ขณะท คอนกรตกลมเดยวกนน เมอแทนทดวยเถาถานหนจากการเผาแบบพลเวอรไรซ พบพนทสนมในเหลกทฝงระดบความลก 50 มม. เทากบรอยละ 21, 9, 1 และ 11 ของพนทผวเหลกทงหมด ตามลำาดบ จากผลการศกษา พบวาการใชเถาถานหนทไดจากการเผาแบบพลเวอรไรซทไมตองผานการบดละเอยดแทนทปนซเมนตปอรตแลนด

ข) ระยะคอนกรตหมเหลก 75 มม.

ก) ระยะคอนกรตหมเหลก 50 มม.

537


ประเภทท 5 รอยละ 25-35 โดยนำาหนกวสดประสาน สามารถปองกนการทำาลายเหลกเสรมคอนกรตเนองจากสงแวดลอมทะเลไดด อยางไรกตาม ถงแมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดจะตานทานการทำาลายเนองจากสงแวดลอมทะเลไดนอยกวาเถาถานหนทไดจากการเผาแบบพลเวอรไรซ แตผลการทดสอบถง 5 ป เปนทยนยนไดวา เถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบสามารถตานทานการแทรกซมของคลอไรดและการกดกรอนเหลกเสรมเนองจากนำาทะเลไมแตกตางกนมากนก ดงนนเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบดทผานการบดละเอยด จงเปนทางเลอกทนาสนใจในการใชเปนวสดปอซโซลานเพอปองกนการทำาลายของสภาวะแวดลอมทะเลตอโครงสรางคอนกรตเสรมเหลก

4. สรปจากผลการศกษาสามารถสรปไดดงน1. คอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบ

พลเวอรไรซ มการพฒนากำาลงอดหลงแชนำาทะเล 5 ป สงกวาคอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด

2. คอนกรตทใชเถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบทกอตราสวนการแทนท สามารถตานทานการแทรกซมของคลอไรดและการเกดสนมเหลกไดดกวาคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทไมได ผสมเถาถานหน

3. คอนกรตทผสมเถาถานหนทไดจากการเผาแบบพลเวอรไรซ ใหผลในการตานทานการแทรกซมของ คลอไรดและการเกดสนมเหลกไดดกวาเถาถานหนบดละเอยดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด

4. ปรมาณการแทนทเถาถานหนทไดจากการเผาทงสองแบบในปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 รอยละ 25-35 ใหผลตอการตานการแทรกซมของคลอไรด การเกดสนมเหลก และกำาลงอดคอนกรตไปในทศทางทด สวนการแทนทสงถงรอยละ 50 สงผลใหการตานการแทรกซม ของคลอไรดลดลงและการเกดสนมเหลกมมากขน

5. เถาถานหนทไดจากการเผาแบบฟลอดไดซเบด

ทผานการบดละเอยด สามารถใชเปนวสดปอซโซลานเพอปองกนการทำาลายของสงแวดลอมทะเลตอโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกได

5. กตตกรรมประกาศผเขยนขอขอบคณ ทนอดหนนการวจยงบประมาณ

เงนรายได (เงนอดหนนจากรฐบาล) มหาวทยาลยบรพา ประจำาปงบประมาณ 2555

เอกสารอางอง

[1] P. Chindaprasirt and C. Jaturapitakkul, Cement, Pozzolan and Concrete, 6th ed, Thailand Concrete Association, 2010 (in Thai).

[2] J.P. Broomfield, Corrosion of Steel in Concrete, England Taylor & Francis Ltd, 1996.

[3] A.M. Neville, Properties of Concrete, 4th ed., England: Addison Wesley,1996.

[4] S. Tangtermsirikul, Durability and mix design of concrete, 1st ed., Printing house of Thammasat University, 2003.

[5] T. Cheewaket, C. Jaturapitakkul, W. Chalee, “Long term performance of chloride binding capacity in fly ash concrete in a marine environment,” Constr Build Mater 24, pp. 1352-1357, 2010.

[6] K. Charoenprom and W. Chalee, “Chloride Penetration Depth in Concrete under Marine Exposure,” The Journal of KMUTNB, vol. 21, no. 3, pp. 257-266, 2011 (in Thai).

[7] C. Jaturapitakkul and W. Tangchirapat, Pozzolanic Materials in Concrete, 2th ed, KMUTT, 2008 (in Thai).

[8] U. Rattanasak and P. Chindaprasirt, Rice husk ash in concrete, 1st ed, Science and Engineering, 2009 (in Thai).

[9] W. Chalee, M. Teekavanit, K. Kiattikomol, A. Siripanichgorn, and C. Jaturapitakkul, “Effect of

538


W/C ratio on covering depth of fly ash concrete in marine environment,” Constr Build Mater 21, pp. 965-971, 2007.

[10] R. Cheerarot and C. Jaturapitakkul, “A study of disposed fly ash from landfill to replace Portland cement,” Waste Management 24, pp. 701-709, 2004.

[11] R. Somna, W. Chalee, and C. Jaturapitakkul, “Effect of Fly Ash from 3 Sources on Strength of Mortar Immersed in Magnesium Sulfate Solution,” in Annual Concrete and Geopolymer Conference 2, Khon Kaen, Thailand, September 5-6, pp. 107-112, 2008 (in Thai).

[12] V. Sata, C. Jaturapitakkul, and K. Kiattikomol, “Influence of pozzolan from various by-product materials on mechanical properties of high -strength concrete,” Constr Build Mater 21, pp. 1589-1598, 2007.

[13] K. Kiattikomol, C. Jaturapitakkul, S. Songpiriyakij, and S. Shutubtim, “A study of ground coarse fly ashes with different finenesses from various sources as pozzolanic materials,” Cem Concr Comp 23, pp. 335–343, 2001.

[14] ASTM. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete, C618-03, Annual Book of ASTM Standards 2003, 04.02.

[15] ACI. Guide for Use of Normal Weight Aggregates in Concrete, ACI 221R-89, ACI Manual of Concrete Practice Part 1, 1992, Detroit, pp. 4.

[16] ASTM. Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate, C127-88, Annual Book of ASTM Standards 2001 ;04.02.

[17] ASTM. Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate, C128-93, Annual Book of ASTM Standards 2001, 04.02.

[18] ASTM C1152. Standard test method for acid-soluble chloride in mortar and concrete, Annual Book of ASTM Standards, 1999, 04.01.

[19] W. Chalee, P. Ausapanit, and C. Jaturapitakkul, “Utilization of fly ash concrete in marine environment for long term design life analysis,” Mater Design 31, pp. 1242-1249, 2010.

[20] W. Chalee and C. Jaturapitakkul, “Effect of W/B ratios and fly ash finenesses on chloride diffusion coefficient of concrete in marine environment,” Mater Struct 42, pp. 505-514, 2009.

[21] S. Rukzon and P. Chindaprasirt, “Strength and chloride resistance of blended Portland cement mortar containing palm oil fuel ash and fly ash,” Inter J Minera Metallu Mater 16, pp. 475-481, 2009.

[22] J. Tangpagasit, R. Cheerarot, C. Jaturapitakkul, and K. Kiattikomol, “Packing effect and pozzolanic reaction of fly ash in mortar,” Cem Concr Res 35, pp. 1145–1151, 2005.

[23] W. Chalee and C. Jaturapitakkul, “Threshold Chloride Content of Fly Ash Concrete under Marine Environment,” The Journal of Industrial Technology, vol. 8, no. 1, pp. 21-28, 2011 (in Thai).

Chloride Penetration and Steel Corrosion in Portland ...

Documents

Transcript of Chloride Penetration and Steel Corrosion in Portland ...