Details

Reinforced concrete structures submerged in seawater often encounter issues with reinforced steel rusting and erosion of concrete due to the salt in seawater. This research studied the replacement of cement with porous aggregates. The aim was to improve efficiency in reducing corrosion of concrete caused by salt in seawater, study the strength of cement paste, and study the effects of different aggregate sizes on compressive strength. The study began by designing cement paste mixtures. Cement replacement with aggregate was used at 20%, and the water cement ratio (w/c) was 0.35. Samples were prepared according to this ratio. It is divided into the single-size aggregate, which was No. 18 mesh for 20% of the mixture. And the mixed-sized aggregates, including No. 4 mesh, No. 8 mesh, No. 18 mesh, and passing through No. 18 mesh, a total of 4 sizes were 20%. These samples were immersed in seawater for 30 days and 60/90 days, followed by testing for compressive strength. The results tend to show that replacing cement with 20% of the porous aggregate was effective in reducing corrosion caused by salt in seawater. This is because this aggregate reduces the amount of cement that reacts with sea salt. It also adds pozzolan, which helps improve the strength of the cement paste. This causes the strength of the cement paste to increase over a longer period of time. Furthermore, using a single-size aggregate, No. 18 mesh, has a compressive strength value greater than/similar to using mixed-size aggregate.

Objective

ในงานโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่แช่อยู่ในน้ำทะเล มักพบเจอปัญหาเหล็กเสริมและเนื้อคอนกรีตถูกกัดกร่อนจากเกลือในน้ำทะเล เนื่องจากน้ำทะเลประกอบด้วยไอออนชนิดต่าง ๆ เช่น Ca2+, Na+, K+, Mg2+, SO42-, Cl- และ Fe2+รวมตัวกันเป็นเกลือหลายชนิด เมื่อซีเมนต์แช่อยู่ในน้ำทะเล จะเกิดการทำปฏิกิริยาระหว่าง Ca(OH)2 กับ MgSO4 เกิดเป็นแมกนีเซียมซิลิเกตไฮเดรต (Magnesium silicate hydrate; MSH) ทำให้มีการบวมตัว และลดการเกิดแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต (Calcium silicate hydrate; CSH) ทำให้ความแข็งแรงของซีเมนต์ลดลง
       งานวิจัยนี้จึงได้ศึกษาการแทนที่ปริมาณซีเมนต์ด้วยวัสดุมวลรวมที่มีความพรุนตัว เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการช่วยลดการกัดกร่อนจากเกลือในน้ำทะเล และยังเป็นการมองเห็นความสำคัญของการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า โดยการนำขี้เลื่อยที่เหลือจากกระบวนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมมาผสมกับดินลูกรังแล้วขึ้นรูปเป็นมวลรวมขนาดต่าง ๆ จากงานวิจัยของ Dhanalakshmi et.al. (2015) ได้ทดสอบคอนกรีตที่ถูกผสมด้วยสัดส่วนของดินเผา 10%, 20%, 30% และ 40% ทดแทนทราย ทำการกดเพื่อดูกำลังอัดที่ระยะเวลา 7 วัน, 14 วัน และ 28 วัน ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า ดินเหนียวที่ใช้แทนทรายบางส่วนมีผลดีต่อคุณสมบัติทางกลของคอนกรีตสมรรถนะสูงในสัดส่วนที่ไม่ควรเกิน 30% ดังนั้น ในงานวิจัยจึงใช้สัดส่วนของวัสดุมวลรวมอยู่ที่ 20%
      งานวิจัยนี้ได้นำวัสดุมวลรวมที่มีความพรุนตัวซึ่งผ่านกระบวนการอบให้ความร้อนที่ 1,000 องศาเซลเซียส จนแห้งสนิทและเกิดการเผาไหม้ของขี้เลื่อยจนหมดไป ทำให้เหลือเป็นความพรุนตัวภายในมวลรวม และเหลือซิลิกาจากดินลูกรัง ซิลิกานี้มีแนวโน้มที่จะสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบในซีเมนต์จนเพิ่มปริมาณแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตซึ่งเป็นวัสดุประสานที่ทำให้คอนกรีตมีความแข็งแรง คณะผู้วิจัยจึงมีความสนใจที่จะพัฒนาประสิทธิภาพของซีเมนต์เพสต์ให้สามารถใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น โดยใช้มวลรวมที่มีความพรุนตัวมาแทนที่ปริมาณซีเมนต์ในซีเมนต์เพสต์ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนจากน้ำทะเล รวมทั้งศึกษากำลังการรับแรงอัดของซีเมนต์เพสต์เมื่อระยะเวลาผ่านไป 7 วัน, 30 วัน และ 60/90 วัน และศึกษาผลของขนาดคละที่มีต่อกำลังการรับแรงอัด

Project Members

ฐิตาภัทร์ โอวาทฬารพร

THITAPHAT OWATLANPORN

#นักศึกษา

Member

ณปัณญ์ สิงหพันธ์

NAPAN SINGHAPHAN

#นักศึกษา

Member

ณิชกานต์ พูลทรัพย์

NITCHAKARN POOLSAP

#นักศึกษา

Member

ทักษพร โพธิขันธ์

TAKSAPORN PHOTIKHAN

#นักศึกษา

Member

ศลิษา ไชยพุทธ

Salisa Chaiyaput

#อาจารย์

Advisor

ธนาดล คงสมบูรณ์

THANADOL KONGSOMBOON

#อาจารย์

Co-advisor

Vote for this Innovation!