สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

รายงานการวจย

เรอง

ก าลงตานทานแรงอดของคอนกรต

ทมน าทงจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสม

โดย

นายณรงคศกด เยนประเสรฐ

นางภญญดา ปาลเอกวฒ

ไดรบทนอดหนนจากมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม

งบประมาณเงนกองทนวจย ประจ าป 2555

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

i

กตตกรรมประกาศ

ผวจยขอขอบพระคณ ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร และคณเฉลมชย ตระกลผดผอง ทอ านวยความสะดวกพรอมใหค าปรกษาในการด าเนนงานวจย

ขอขอบพระคณคณาจารย และบคลากรในสาขาวชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตรและสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม ศนยนนทบร ทชวยสงเสรมสนบสนนในการด าเนนงานวจยใหแลวเสรจลลวงไปไดดวยด

สดทายขอขอบพระคณนสถาบนวจยและพฒนา และมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภมทประสานและดแลงบกองทนวจยส าหรบงานวจยในครงน รวมไปถงอาจารย และบคลากรในมหาวทยาลยทใหความรวมมอ แสดงความคดเหนตลอดจนอ านวยความสะดวกในการด าเนนงานวจยจนแลวเสรจ

คณะผวจย สงหาคม 2555

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ii ชอหวขอวจย ก ำลงตำนทำนแรงอดของคอนกรตทมน ำทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสม คณะด ำเนนกำรวจย นำยณรงคศกด เยนประเสรฐ และนำงภญญดำ ปำลเอกวฒ หนวยงำน มหำวทยำลยเทคโนโลยรำชมงคลสวรรณภม ปงบประมำณ 2555

บทคดยอ งำนวจยครงนเพอศกษำก ำลงตำนทำนคอนกรต และระยะเวลำกอตวของคอนกรตทมน ำทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสม ตำมมำตรฐำนผลตภณฑอตสำหกรรม (มอก. 213-2552) โดยกำรวจยก ำหนดใหคอนกรตมอตรำสวนผสมเทำกบ 1 : 2 : 4 และอตรำสวนน ำตอซเมนตเทำกบ 0.55 ซงทดสอบก ำลงตำนทำนคอนกรตทอำย 7, 14 และ 28 วนตำมล ำดบ ผลกำรทดสอบก ำลงตำนทำนคอนกรตทมน ำกลนเปนสวนผสมคอนกรต ทอำย 7, 14 และ 28 วน เทำกบ 291, 301 และ 330 กโลกรมตอตำรำงเซนตเมตร ตำมล ำดบ และก ำลงตำนทำนคอนกรตทมน ำทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสมคอนกรตเทำกบ 295, 302 และ 343 กโลกรมตอตำรำงเซนตเมตร ตำมล ำดบ โดยทก ำลง ตำนทำนแรงอด ทอำย 28 วน ทมน ำ ทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสมคอนกรต มคำสงกวำคอนกรตทมน ำกลนเปนสวนผสมคอนกรต 3.93 เปอรเซนต ระยะเวลำกอตวเรมตนทก ำลงตำนทำนคอนกรต 500 ปอนดตอตำรำง.นว และระยะเวลำกอตวสดทำยทก ำลงตำนทำนคอนกรต 4000 ปอนด/ตร.นว ของคอนกรตทมน ำกลนเปนสวนผสมคอนกรตเทำกบ 108 นำท และ 232 นำท ตำมล ำดบ และคอนกรตทมน ำทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสมคอนกรตมระยะเวลำกอตวเทำกบ 95 นำท และ 224 นำท ตำมล ำดบ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

iii Research Title The compressive strength of effluent of air condition to mix concrete. Researcher Mr. Narongsak Yenprasert and Mrs. Pinyada Paliekkawut. Organization Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi. Academic Year 2012

ABSTRACT This research interested the compressive strength and setting time of concrete of effluent of air conditioner to mix in concrete. According with Thai industrial standard (TIS. 213-2552). The mixed ratio design was 1:2:4 and water cement ratio was 0.55. It was tested compressive strength at 7 14 and 28 days respectively.

The result of compressive strength of concrete at 7 14 and 28 days with distilled water were 291 301 and 330 respectively, and equal to 295 302 and 343 kg./cm2 respectively, of effluent of air conditioner to mix concrete.

Time for initial setting at 500 psi., and final setting at 4000 psi. The penetration resistances of distilled water mix in concrete were 108 and 232 minutes, and equal 95 and 224 minutes of effluent of air condition to mix concrete.

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

iv

สารบญ

กตตกรรมประกาศ i บทคดยอภาษาไทย ii บทคดยอภาษาองกฤษ iii สารบญ iv สารบญตาราง vi สารบญรป vii บทท 1 บทน า 1.1 ทมาและความส าคญของการวจย 1 1.2 วตถประสงคของการวจย 2 1.3 สมมตฐานการวจย 2 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 2 1.5 ขอบเขตงานวจย 2 บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ 2.1 การกอตวและการแขงตว 3 2.2 ก าลงตานทานของคอนกรต 4 2.3 การออกแบบสวนผสมคอนกรต 6 2.4 สดสวนการผสมคอนกรต 7 2.5 มาตรฐานการออกแบบคอนกรต 7 2.6 น าผสมคอนกรต 11 2.7 งานวจยทเกยวของ 11 บทท 3 วธด าเนนการวจย 3.1 วสดทดสอบ และอตราสวนผสม 13 3.2 การทดสอบ 13 บทท 4 ผลการวเคราะห 4.1 การออกแบบสวนผสมคอนกรต 17 4.2 ผลการทดสอบก าลงตานทานคอนกรต 17 4.3 ผลการทดสอบการกอตวของคอนกรต 20

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

v

สารบญ (ตอ)

บทท 5 สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ 5.1 สรปผลการวจย 23 5.2 ขอเสนอแนะ 23 บรรณานกรม 24 ภาคผนวก 25

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

vi

สารบญตาราง

ตารางท 2.1 คาคงทรอยละของก าลงอดทต ากวา fc’ 8 ตารางท 2.2 คาเบยงเบนมาตรฐานส าหรบความไมแนนอนโดยรวม (Overall Variation) 9 ตารางท 2.3 สมประสทธของความไมแนนอนในกระบวนการทดสอบ (Within-test variation)

9

ตารางท 2.4 ตวอยางการออกแบบก าลงอดของคอนกรต 10 ตารางท 2.5 สวนเผอของก าลงอดเมอไมมขอมลใดๆ 10 ตารางท 3.1 วสดทดสอบ 13 ตารางท 3.2 การทดสอบกอนตวอยาง 14 ตารางท 4.1 คาเฉลยก าลงอดชดทดสอบทอายแตกตางกน 19 ตารางท 4.2 ก าลงตานทานเฉลยชดท 1 น ากลน 20 ตารางท 4.3 ก าลงตานทานเฉลยชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศ 21

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

vii

สารบญรป

รปท 2.1 ข นตอนการกอตวและแขงตวของคอนกรต 3 รปท 2.2 ความสมพนธระหวางก าลงอดรปทรงกระบอกและรปทรงลกบาศก 5 รปท 2.3 ความสมพนธระหวางก าลงอดตออตราสวนน าตอซเมนต 6 รปท 4.1 เปรยบเทยบก าลงอดของคอนกรตทมน ากลนเปนสวนผสม 18 รปท 4.2 เปรยบเทยบก าลงอดของคอนกรตทมน าท งจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสม 18 รปท 4.3 เปรยบเทยบก าลงอดคอนกรตทมน าผสมคอนกรตตางชนดกน 19 รปท 4.4 ระยะการกอตวของน ากลนผสมคอนกรต 21 รปท 4.5 ระยะการกอตวของน าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต 22

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 1 บทน ำ

1.1 ทมำและควำมส ำคญของกำรวจย คอนกรตจะมเนอสมำเสมอ มกำลง และควำมทนทำนตำมทตองกำร กขนอยกบปจจยหลำยอยำง เชน กระบวนกำรคดเลอกวสดผสม กำรผสม กำรลำเลยง กำรเท กำรทำใหแนน และกำรบม นำเปนปจจยทสำคญยงสำหรบงำนคอนกรต ทงในกระบวนกำรผสมเพอใหไดควำมขนเหลวทเหมำะสมกบคณสมบตดำนกำรรบกำลงอดตำมทตองกำร และในกระบวนกำรบมเพอควำมสวยงำมของผวคอนกรตรวมถงคณสมบตเชงกลดวย คณภำพและปรมำณของนำผสมคอนกรตเปนปจจยทมควำมสำคญทมอทธพลอยำงมำกตอคณสมบตทสำคญของคอนกรต เชน ควำมแขงแรง และควำมคงทนของคอนกรต นำทนำมำผสมคอนกรตควรมควำมสะอำดสำมำรถดมได ใส ปรำศจำกกรด ดำง นำมน และสำรอนทรยอนๆ ในปรมำณทจะเปนอนตรำยตอคอนกรต หรอถำไมสำมำรถดมไดกควรมคณสมบตผำนขอกำหนดของนำผสมคอนกรต นอกจำกนนำผสมคอนกรตจะตองไมมสงเจอปนตำงๆ ทสงผลเสยตอคณภำพของคอนกรต เชน ควำมสำมำรถเทได ระยะเวลำกำรกอตว กำรแขงตว กำลง และกำรเปลยนแปลงปรมำตร อกทงตองไมมผลทำใหเหลกเสรมเปนสนม ในกรณทนำสำหรบใชผสมคอนกรตทนอกเหนอจำกนำประปำใหทำกำรทดสอบกำรกอตวของคอนกรต และทดสอบกำลงตำนทำนแรงอดของคอนกรต โดยใหเปนไปตำมมำตรฐำนผลตภณฑอตสำหกรรม (มอก. 213-2552)

1.2 วตถประสงคของกำรวจย 1.2.1 ใชนำทงจำกเครองปรบอำกำศมำเปนสวนผสมคอนกรตเปรยบเทยบกบนนำกลน 1.2.2 ทดสอบกำรกอตวของคอนกรตทมนำทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสมคอนกรต 1.2.3 ทดสอบกำลงตำนทำนแรงอดของคอนกรตทมนำทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสมคอนกรต

1.3 สมมตฐำนกำรวจย คอนกรตทมนำทงจำกเครองปรบอำกำศเปนสวนผสม มคำควำมตำนทำนแรงอดไมตำกวำ 90 เปอรเซนตเมอเทยบกบคอนกรตทใชนำกลนเปนสวนผสมคอนกรต และมระยะกอตวไดตำมมำตรฐำนผลตภณฑอตสำหกรรม ( มอก. 213-2552)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

2

1.4 ประโยชนทคำดวำจะไดรบ 1.4.1 คณสมบตทำงกำยภำพ และเคมของนำทงจำกเครองปรบอำกำศไดมำตรฐำน ในกำรเปนสวนผสมในงำนคอนกรต 1.4.2 สำมำรถนำนำทงจำกเครองปรบอำกำศมำเปนสวนผสมในงำนคอนกรตได 1.4.3 ลดปรมำณกำรใชนำประปำ และคำใชจำยในกำรนำประปำภำยในมหำวทยำลย

1.5 ขอบเขตงำนวจย 1.5.1 ใชนำ ทงจำกเครองปรบอำกำศอำคำรวศวกรรมโยธำ คณะวศวกรรมศำสตรและสถำปตยกรรมศำสตร มหำวทยำลยเทคโนโลยรำชมงคลสวรรณภม ศนยนนทบร มำเปนสวนผสมคอนกรตแทนนำประปำ 1.5.2 ทดสอบกำรกอตวของคอนกรตตำมมำตรฐำนผลตภณฑอตสำหกรรม (มอก. 213-2552) 1.5.3 ทดสอบกำลงตำนทำนแรงอดของคอนกรตตำมมำตรฐำนผลตภณฑอตสำหกรรม (มอก. 213-2552)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

2.1 การกอตวและการแขงตว เมอปนซเมนตผสมกบน ำ กอใหเกดซเมนตเพสตทอยในสภำพเหลวชวงเวลำหนง โดยคณสมบตของซเมนตเพสตยงคงไมเปลยนแปลงเรำเรยกชวงน วำ “Dormant Period” หลงจำกน น ซเมนตเพสตจะเรมแขงตวถงแมวำมนจะยงนมอย แตไมสำมำรถลนไหลเขำแบบไดแลว จดน เรำเรยกวำ “จดแขงตวเรมตน” (Initial Set) เวลำต งแตซเมนตผสมกบน ำจนถงจดแขงตวเรมตน เรยกวำ “เวลำกำรกอตวเรมตน” (Initial Setting Time) กำรกอตวของซเมนตเพสตจะยงคงดำเนนตอไปจนถงสภำพทเปนของแขง หรอ “จดแขงตวสดทำย” (Final Set) และเวลำททำใหซเมนตเพสตถงชวงน เรยกวำ“เวลำกำรกอตวสดทำย” (Final Setting Time) ซเมนตเพสตยงคงแขงตวตอไป และสำมำรถรบน ำหนกได ขบวนกำรท งหมดน เรำเรยกวำ “กำรแขงตว”(Hardening) ข นตอนตำงๆของกำรกอตวและกำรแขงตวของคอนกรต[1] แสดงไวในรปท 2.1

รปท 2.1 ขนตอนการกอตวและแขงตวของคอนกรต

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

4

2.2 ก าลงตานทานของคอนกรต กำลงทเปนคณสมบตทสำคญทสดของคอนกรต กำลงของคอนกรตมอยหลำยรปแบบดวยกน เชน กำลงตำนทำนแรงดง กำลงตำนทำนแรงดด กำลงตำนทำนแรงเฉอน และกำลงยดเหนยว เปนตน แตทตองกำรและสำคญทสด คอ กำลงตำนทำนแรงอด ท งน เพรำะกำลงตำนทำนหรอรบแรงแบบอน เปนสดสวนกบกำลงตำนทำนแรงอด

2.2.1 กำลงตำนทำนแรงอด กำลงตำนทำนแรงอดของคอนกรต เปนคณสมบตทสำคญทสดของคอนกรต เปนตวบอก

ใหทรำบถงคณสมบตอนๆ ไดเปนอยำงด เพรำะคำกำลงตำนทำนหรอรบแรงแบบอนเปนสดสวนกบกำลงตำนทำนแรงอดดวยเหตทคอนกรตมกำลงตำนทำนตอแรงอดมำกกวำกำลงตำนทำนตอแรงดงหลำยเทำ ดงน น ในกำรออกแบบคอนกรตเสรมเหลก จงออกแบบโดยใหคอนกรตรบเฉพำะแรงอดเพยงอยำงเดยว สวนแรงดงทเกดข นใหเหลกเสรมซงหลออยในคอนกรตทำหนำทรบแรงตำนทำน กำรทดสอบหำแรงอดประลยของคอนกรตทำไดโดยกำรกดหรออดแทงทดสอบมำตรฐำน ซงบมช นตำมระยะเวลำกำหนด ดวยเครองทดสอบมำตรฐำนจนกระทงคอนกรตถกอดแตก กจะไดแรงกดหรออดสงสดทไดหำร ดวยพ นทหนำตดของแทงตวอยำงจะเปนคำหนวยแรงอดประลยของคอนกรตน น คำกำลงตำนทำนตอแรงอดน ข นอยกบอตรำสวนผสม ปรมำณน ำ อำยของแทงตวอยำง กำรบม เปนตน[2]

ก ำลงอดเปนคณสมบตทส ำคญมำกทสดของคอนกรต เนองจำกออกแบบคอนกรตสวนมำกมกจะออกแบบใหคอนกรตรบเฉพำะแรงอดอยำงเดยว ถงแมคอนกรตจะรบแรงดงไดบำงกมกจะไมน ำมำคด ในองคอำคำรสวนทตองรบแรงดงมกจะใหเหลกเสรมรบแรงสวนนไป ก ำลงอดของคอนกรตขนอยกบปฏภำคสวนผสม (โดยเฉพำะอยำงยงอตรำสวนของน ำตอซเมนต)อำยกำรบมและอนๆ เนองจำกววฒนำกำรทำงวชำกำรของคอนกรตไดพฒนำไปมำก จงท ำใหปจจบนน สำมำรถผลตคอนกรตทมก ำลงอดถง 700 กก./ชม. หรอสงกวำกได อยำงไรกตำมคอนกรตในงำนกอสรำงในประเทศไทยยงมก ำลงอดไมสงนก (ประมำณ100-300 กก./ชม.) ก ำลงอดของคอนกรตนน หมำยถงก ำลงอดทไดจำกกำรทดสอบแทงตวอยำงมำตรฐำนรปทรงกระบอกขนำดเสนผำนศนยกลำง 15 ซม. สง 30 ซม.ทอำย 28 วน ในบำงครงแทงตวอยำงรปลกบำศก ขนำด15x15 ซม. กมกนยมใชในกำรกอสรำงแตก ำลงอดของลกบำศก จะสงกวำก ำลงอดของรปทรงกระบอก ดงรปท 2.2 มำตรฐำนในกำรออกแบบองคอำคำร ค.ส.ล. กำรก ำหนดใชคำก ำลงอดของคอนกรตเปนสงส ำคญ ผ ออกแบบจะตองค ำนงถงขดควำมสำมำรถของผ รบเหมำกอสรำงดวยวำ จะมควำมสำมำรถผลตคอนกรตทมคณภำพนนไดหรอไม โดยปกตผออกแบบจะก ำหนดก ำลงอดของคอนกรตส ำหรบกอสรำงจรงใหสงกวำก ำลงอดของคอนกรตทใชค ำนวณออกแบบประมำณ 15 - 25% เนองจำกก ำลงของคอนกรตในทกอสรำงยอมต ำกวำก ำลงของตวอยำงทน ำมำทดสอบ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

5

รปท 2.2 ความสมพนธระหวางก าลงอดรปทรงกระบอกและรปทรงลกบาศก[3]

2.2.2 ชนดของคอนกรตแบงตำมกำลงตำนทำนแรงอด คอนกรตหยำบ มกำลงอดตำกวำ 100 กก./ซม.2 คอนกรตชนดน ไมเหมำะสำหรบใชเปนคอนกรตโครงสรำง เนองจำกมกำลงอดตำ คงทนตอกำรใชงำนตำ ผกรอนไดงำย จงมกใชเปนคอนกรตรองพ น หรองำนทไมสำคญ

— คอนกรตกำลงปกตมกำลงอดต งแต 100 กก./ซม.2 - 500 กก./ซม.2 นยมใชเปนคอนกรตโครงสรำงทรบน ำหนกปำนกลำง กำลงอดทใชไมควรตำกวำ 150 กก./ซม.2 สำหรบงำนคอนกรตอดแรง คอนกรตควรมกำลงอดต งแต 350 กก./ซม.2-500 กก./ซม.2 โดยเลอกตำมควำมเหมำะสมกบกำรทำงำนและใชงำน เชน ขนำดของโครงสรำง น ำหนกบรรทก สภำวะแวดลอม และประสทธภำพของกำรผลตคอนกรต คอนกรตกำลงสง (High Strength Concrete) มกำลงอดต งแต 500 กก./ซม.2 ข นไป คอนกรตชนดน เหมำะสำหรบโครงสรำงทรบน ำหนกมำกๆ เชน อำคำรสง เพรำะจะชวยลดท งปรมำณและน ำหนกของคอนกรต และชวยลดคำกอสรำง ปจจบน มกำรพฒนำคอนกรตกำลงสงใหใชสำหรบกอสรำงไดสะดวกและมประสทธภำพ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

6

2.3 การออกแบบสวนผสมคอนกรต หลกของกำรหำสดสวนผสมของคอนกรตหรอกำรออกแบบสวนผสมของคอนกรต มดวยกน 2 ประกำร คอ - เพอเลอกวสดผสมคอนกรตทเหมำะสม อนไดแก ปนซเมนต หน ทรำย น ำ น ำยำผสมคอนกรต ใหเปนไปตำมขอกำหนดและวตถประสงคของกำรใชงำน - คำนวณหำสดสวนผสมของวสดผสมน เพอใหไดคอนกรตทมคณสมบตเหมำะสมตำมขอกำหนดและกำรใชงำน ท งสภำพคอนกรตสดและคอนกรตทแขงตวแลว ในรำคำทเหมำะสมทสด ควำมสมพนธในกำรออกแบบสวนผสมคอนกรตข นอยกบปจจยตำงๆ ดงตอไปน 2.3.1 กำลงอดและอตรำสวนน ำตอซเมนต คำกำลงอดของคอนกรตจะข นอยกบอตรำสวนน ำตอปนซเมนต (water-cement ratio)โดยกำลงอดจะเปนสดสวนผกผนกบอตรำสวนน ำตอปนซเมนต ดงรปท 2 เมออตรำสวนของน ำตอปนซเมนตมำก กำลงรบแรงอดของคอนกรตจะตำ ในทำงกลบกนถำอตรำสวนของน ำตอปนซเมนตตำ กำลงรบแรงอดของคอนกรตจะสง ในกำรผสมคอนกรตถำสำมำรถรกษำอตรำสวนของน ำตอปนซเมนตใหคงทแลว แมสวนผสมอนจะเปลยนแปลงไปบำง กำลงรบแรงอดของคอนกรตจะไมมกำรเปลยนแปลงมำกนก สำหรบวสดผสมคอนกรตทกำหนดให คำกำลงอดจะมควำมสมพนธกบอตรำสวนน ำตอปนซเมนต ตำม Ablam’s Law ดงแสดงในสมกำรท 2.1

1.5w/ccm B

A = f ………..(2.1)

fcm คอ คำกำลงอดของคอนกรต ณ อำยทกำหนด A คอ คำคงท B คอ คำคงทข นอยกบคณสมบตของซเมนต และคำอตรำสวนน ำตอซเมนตโดยน ำหนก

รปท 2.3 ความสมพนธระหวางก าลงอดตออตราสวนน าตอซเมนต[1]

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

7

2.3.2 คณสมบตของมวลรวมกบปรมำณน ำ คณสมบตของมวลรวมทมผลตอปรมำณน ำและควำมสำมำรถเทไดของคอนกรตมดงน - รปรำงและลกษณะผว - ขนำดและสวนคละ - ปรมำณควำมช น - ควำมถวงจำเพำะ - หนวยน ำหนกและชองวำง ซงสมพนธกบขนำดและสวนคละของมวลรวม 2.3.3 ควำมสำมำรถเทไดและปรมำณน ำ ควำมสำมำรถเทไดของคอนกรตจะมควำมสมพนธโดยตรงตอปรมำณน ำในสวนผสม กลำวคอ ควำมสำมำรถเทไดของคอนกรตจะเพมข นเมอใชปรมำณน ำเพ มข น แตควำมสมพนธน จะเปลยนแปลงไปบำง เมอคณสมบตของวสดผสมเปลยนแปลงไป รวมท งจะเปลยนแปลงเมอมกำรใชวสดผสมพเศษอนๆดวย 2.3.4 ตนทนและประสทธภำพกำรใชงำน เปำหมำยสำคญของกำรหำสดสวนผสมคอนกรต กเพอจะใหไดคอนกรตทมคณสมบตเหมำะสมตำมขอกำหนดและกำรใชงำน ในรำคำทถกทสด 2.4 สดสวนการผสมคอนกรต 2.4.1 สดสวนผสมโดยปรมำตร กำหนดอตรำสวนโดยปรมำตรของปนซเมนต, ทรำย, หน เชน 1:2:4 วธกำรน เหมำะสำหรบงำนกอสรำงขนำดเลกๆ เทำน น 2.4.2 Prescribed Mix วศวกรจะกำหนดสดสวนผสมสำหรบโครงกำรกอสรำงหนงๆ และรบผดชอบวำสดสวนผสมน จะสำมำรถผลตคอนกรตทมคณสมบตตำมตองกำร 2.4.3 Designed Mix ผผลตคอนกรตจะเปนผกำหนดสดสวนผสมเพอใหตรงกบควำมตองกำรตำมขอกำหนด รวมท งตองรบผดชอบตอสดสวนผสมน วำเปนไปตำมควำมตองกำร 2.4.4 สดสวนผสมมำตรฐำน (Standard Mix) ผผลตคอนกรตผสมเสรจทผลตและเกบรวบรวมคณสมบตของคอนกรตมำเปนเวลำนำน จนไดขอมลมำกำหนดเปนสดสวนผสมมำตรฐำน 2.5 มาตรฐานการออกแบบคอนกรต 2.5.1 กำรออกแบบตำมมำตรฐำนอเมรกำ หรอ ACI (American Concrete Institute) ในกำรทดสอบกำลงอดของคอนกรต จะใชแทงตวอยำงเปนรปทรงกระบอกขนำดเสนผำศนยกลำง 15 เซนตเมตร สง 30 เซนตเมตร โดยทวไปนยมใชมำตรฐำนน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

8

2.5.2 กำรออกแบบตำมมำตรฐำนองกฤษ หรอ BS (British Standard) ในกำรทดสอบกำลงอดของคอนกรต จะใชแทงตวอยำงเปนรปทรงลกบำศกขนำดกวำง x ยำว x สง เทำกบ 15 x 15 x 15 เซนตเมตร โดยอำศยขอมลจำกกรำฟและตำรำงเพอเปรยบเทยบขอมล ดงทไดทรำบแลววำกำลงอดของคอนกรตมควำมแปรผนเนองจำกองคประกอบอนๆมำกมำย ดงน นจงจำเปนอยำงยงทผออกแบบสดสวนผสมคอนกรต จะตองทำกำรทดสอบหำคณสมบต ในหองปฏบตกำร เกบรวบรวมขอมล นำขอมลมำวเครำะหและใชหลกวชำสถตมำชวยในกำรออกแบบ จะตองออกแบบคอนกรตใหมกำลงอดสงกวำทขอกำหนดของงำนกำหนดไว ซงสำมำรถแสดงเปนสมกำรไดดงน fcr = fc’ + ks ………..(2.2) เมอ fcr คอ Target Mean Strength หรอกำลงอดเฉลยทผผลตคอนกรตตองผลต fc’ คอ กำลงอดทกำหนดไวในแบบ ks คอ สวนเผอ ซงประกอบดวยคำ k คอ คำคงท s คอ คำเบยงเบนมำตรฐำนของกำลงอด จำกกอนตวอยำง 30 คำหรอมำกกวำ ตารางท 2.1 คาคงทรอยละของก าลงอดทต ากวา fc’

คารอยละของก าลงทต ากวา fc’ คา k

25 0.67

20 0.84

10 1.28

5 1.65

2.5 1.96

2 2.05

1 2.33

0 3.00

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

9

มำตรฐำน ACI (American Concrete Institute) ยงกำหนดมำตรฐำนกำรควบคมคณภำพคอนกรตดงแสดงในตำรำงท 2.2 โดยใชคำเบยงเบนมำตรฐำนสำหรบควำมไมแนนอนโดยรวม (Overall Variation) และสมประสทธของควำมไมแนนอนในกระบวนกำรทดสอบ (Within-test variation) ดงแสดงในตำรำงท 2.3 ตารางท 2.2 คาเบยงเบนมาตรฐานส าหรบความไมแนนอนโดยรวม (Overall Variation)

คาเบยงเบนมาตรฐาน (กก./ซม.2)

ระดบการท างาน ดเยยม ดมาก ด พอใช ใชไมได

งำนกอสรำงทวไป < 28 28 - 35 36 - 42 43 - 49 > 49

งำนทดสอบในหองปฏบตกำร < 14 14 - 18 19 - 21 22 - 25 > 25

ตารางท 2.3 สมประสทธของความไมแนนอนในกระบวนการทดสอบ (Within-test variation)

ความไมแนนอน (%)

ระดบการท างาน ดเยยม ดมาก ด พอใช ใชไมได

งำนกอสรำงทวไป < 3.0 3.0 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0 > 6.0

งำนทดสอบในหองปฏบตกำร < 2.0 2.0 - 3.0 3.0 - 4.0 4.0 - 5.0 > 5.0

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

10

ยกตวอยำงเชนถำในขอกำหนดใหใชคอนกรตกำลงอดรปทรงลกบำศก (fc’) 240 kg/cm2 โดยคอนกรตทผลตทวไปมคำควำมเบยงเบนมำตรฐำน (s) 40 kg/cm2 ผผลตตองผลตคอนกรตทมคำกำลงอดดงน ตำรำงท 2.4 ตารางท 2.4 ตวอยางการออกแบบก าลงอดของคอนกรต[4] คารอยละของก าลงอดของกอนตวอยางทต ากวา fc’

สวนเผอ ks (kg/cm2) ก าลงอดเฉลยทตองผลต

(kg/cm2)

20 0.84 x 40 = 34 240 + 34 = 274

10 1.28 x 40 = 51 240 + 51 = 291

5 1.65 x 40 = 66 240 + 66 = 306

2.5 1.96 x 40 = 78 240 + 78 = 318

2 2.05 x 40 = 82 240 + 82 = 322

1 2.33 x 40 = 93 240 + 93 = 333

0 3.00 x 40 = 120 240 + 120 = 360

จำกตำรำงท 2.4 จะพบวำ ถำกำหนดใหคำรอยละของกำลงอดของกอนตวอยำงทผลตตำกวำ fc’ นอยลงเรอยๆ ผผลตตองออกแบบใหมสวนเผอเพมข นเรอย ๆ ตำมมำตรฐำนทวไปทใชสำหรบอตสำหกรรมคอนกรต ผผลตจะตองออกแบบใหโอกำสทกำลงอดเฉลยตำกวำกำลงอดทออกแบบไมเกน 5% ในตวอยำงน ผผลตตองผลตคอนกรตทมคำกำลงอดเฉลย 306 กก./ตร.ซม. คำเบยง เบนมำตรฐำนจำเปนตองหำจำกแทงตวอยำง อยำงนอย 30 กอน จงจะใหควำมเชอถอทำงสถตไดเพยงพอ ในกรณทขอมลมไมเพยงพอ หรอไมมขอมลสำหรบกำรวเครำะห มำตรฐำนสถำบนคอนกรตอเมรกำ (ACI 318) ไดใหขอกำหนดเพอหำกำลงอดของคอนกรตทตองกำรดงน ตารางท 2.5 สวนเผอของก าลงอดเมอไมมขอมลใดๆ

ก าลงอดทตองการ (fc’) (กก./ซม.2)

ก าลงอดทตองเพม (กก./ซม.2)

นอยกวำ 210 70

210 - 350 85

มำกกวำ 350 100

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

11

2.6 น าผสมคอนกรต

— ปรมำณและคณภำพของน ำเปนปจจยทมอทธพลอยำงมำกตอกำลงอดของคอนกรต คณภำพของน ำมควำมสำคญมำกเพรำะสงเจอปนตำงๆในน ำอำจมผลตอคณสมบตของคอนกรต เชนเวลำกำรแขงตว กำลงอดทำใหสของคอนกรตไมสมำเสมอ และอำจกอใหเกดกำรกดกรอนเหลกเสรม ดวยเหตน กำรเลอกน ำทมคณสมบตเหมำะสมสำรบผสมหรอบมคอนกรตจงจำเปนตองพจำรณำอยำงรอบคอบ

— 2.6.1 น ำสำหรบงำนคอนกรต น ำสำหรบงำนคอนกรต แบงตำมสภำพกำรใชงำนไดดงน

1. น ำสำหรบผสมคอนกรต (Mixing Water) 2. น ำสำหรบลำงมวลรวม (Washing Water) 3. น ำสำหรบบมคอนกรต (Curing Water)

หนำทหลกของน ำสำหรบผสมคอนกรต (Mixing Water) ทำปฏกรยำทำงเคมกบปนซเมนต เชอมประสำนหน-ทรำยเขำดวยกน เกดเปนคอนกรตทมควำมแขงแรงคลำยหน สำมำรถรบน ำหนกได ทำใหคอนกรตสดมควำมเหลวสำมำรถไหลลงแบบหลอไดงำย ทเคลอบหน-ทรำยใหเปยก เพอปนซเมนตสำมำรถยดเกำะไดดและตดแนน โดยหลกทวไปถำน ำทใชผสมคอนกรตปรำศจำก รส กลน และส จะถอวำมควำมสะอำดเพยงพอสำหรบใชผสมคอนกรต ถำในน ำทำผสมคอนกรตมสงเจอปนอยมำกเกนระดบหนงอำจกอใหเกดปญหำดำนคณภำพ อนไดแก

1) กำลงและควำมทนทำนของคอนกรตลดลง 2) เวลำกำรกอตวเปลยนแปลงไป 3) คอนกรตเกดกำรหดตวมำกกวำปกต 4) อำจมกำรละลำยของสำรประกอบภำยใน

สงเจอปนทสงผลเสยตอคณภำพของคอนกรตม 3 ประเภท คอ ตะกอน สำรละลำย อนนทรย และสำรละลำยอนทรย หำกมสงเจอปนเหลำน ในปรมำณนอย กจะไมกอใหเกดผลเสยรำยแรง 2.7 งานวจยทเกยวของ เศกสรรค ชทบทม (2541)[5] ศกษำกำรเปรยบเทยบกำลงอดของคอนกรตเมอเพม Workability โดยกำรเตมน ำและซเมนตทอตรำสวนน ำตอซเมนตคงท โดยตวอยำงท งหมดบมดวยน ำจนอำยครบ 28 วน จงทำกำรทดสอบหำคำกำลงอดและหำคำแรงยดเกำะพ นผวระหวำงคอนกรตกบเหลก (Bond) มำทำกำรเปรยบเทยบกนระหวำงคอนกรตทเกบทนทคอนกรต ท งไว 1-1/2 ชวโมง ผลกำรวจยปรำกฏวำ คำเฉลยกำลงอดของคอนกรตทเกบหลงท งไว 1-1/2 ชม. เตมน ำเตมซเมนตให W/C คงท มคำสงกวำคอนกรตทเกบทนทอย 1.287 % และ คำเฉลยแรงยดเกำะพ นผวระหวำงคอนกรตกบเหลก (Bond) ของคอนกรตทเกบหลงท งไว 1-1/2 ชม. เตมน ำเตมซเมนตให W/C คงท มคำนอยกวำคอนกรตทเกบทนทอย 0.83 % ซงพอสรปไดวำท งคำกำลงอดและคำแรงยดเกำะระหวำงคอนกรตกบเหลกของ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

12

คอนกรตทเกบทนทและคอนกรตทเกบหลงท งไว 1-1/2 ชม. เตมน ำเตมซเมนตใหม W/C คงท ไมมควำมแตกตำง

วนตย ชลำยนำนนท และ สวฒน พำหสวณโณ ศกษำควำมสมพนธระหวำงกำลงอดคอนกรตทอำยคอนกรตตำงๆ กน เพอหำรปแบบของควำมสมพนธเชงเสนของคำกำลงอดคอนกรตทอำยคอนกรตตำงๆ กน พบวำ คำกำลงอดของคอนกรตมคำเพมข นเมออำยคอนกรตมำกข น โดยทกำลงอดทอำย 7 วน มคำ รอยละ 75.83 ของกำลงอดคอนกรตทอำย 28 วน และกำลงอดของคอนกรตทอำย 60, 90 และ 120 วน มคำรอยละ 116.43, 126.24 และ 133.71 ตำมลำดบ เมอพจำรณำควำมสมพนธเชงเสนพบวำ กำลงอดคอนกรตและอำยมควำมสมพนธกนเปนรปสมกำรเอกโพเนลเชยล โดยมรปสมกำรเปน y = 51.42179 x 0.1996 ซง y เปนคำกำลงอดคอนกรตมหนวยเปนรอยละของอำยคอนกรต 28 วน และ x เปนอำยของคอนกรตมหนวยเปนวน[6]

วเชยร ชำล และ ชย จำตรพทกษกล ศกษำกำรแทรกซมของคลอไรดและกำรเกดสนมของแทงเหลกทฝงในคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 และ 5 ทผสมเถำถำนหนทแชในสภำวะแวดลอมทะเล ทำกำรหลอคอนกรตควบคมจำกปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 และ 5 ใหมอตรำสวนน ำตอวสดประสำน (W/B) เทำกบ 0.65 แทนทปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 และ 5 ดวยเถำถำนหนแมเมำะในอตรำสวนรอยละ 0, 15, 25, 35 และ 50 โดยน ำหนกของวสดประสำน และฝงเหลกเสนกลมขนำดเสนผำนศนยกลำง 12 มม. ยำว 50 มม. ในคอนกรตรปทรงลกบำศกขนำด 200 มม. ใหมระยะคอนกรตหมเหลกเทำกบ 10, 20, 50 และ 75 มม. นำคอนกรตไปบมในน ำประปำเปนเวลำ 28 วน จำกน นนำคอนกรตไปแชน ำทะเลในสภำพเปยกสลบแหง และเกบตวอยำงคอนกรตเพอทดสอบกำรแทรกซมของคลอไรด และวดกำรเกดสนมของแทงเหลกทฝงในคอนกรตทอำย 3 ป พบวำ คอนกรตทผสมเถำถำนหนทกสวนผสมสำมำรถตำนทำนกำรแทรกซมของคลอไรดไดดกวำคอนกรตทใชปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 และ 5 เปนวสดประสำนเพยงอยำงเดยว คอนกรตทเพมปรมำณเถำถำนหนในสวนผสมมำกข นสำมำรถลดกำรแทรกซมของคลอไรด และกำรกดกรอนในเหลกเสรมไดดข นนอกจำกน นพบวำ คอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 5 ทผสมเถำถำนหนสำมำรถตำนทำนกำรกดกรอนเนองจำกสภำวะแวดลอมทะเลไดดกวำคอนกรตของปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ทผสมเถำถำนหน[7]

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 3 วธด ำเนนกำรวจย

3.1 วสดทดสอบ และอตรำสวนผสม ในการทดลองทงสองชดตวอยางเลอกใชวสดทเปนชนดเดยวกนและมอตราสวนผสมเหมอนกน คออตราสวนระหวางปนซเมนต : ทราย : หน เทากบอตราสวน 1 : 2 : 4 โดยปรมาตร และก าหนดอตราสวนน าตอปนซเมนต 0.55 โดยปรมาตร โดยใชน าผสมคอนกรตแตกตางกนดงแสดงในตารางท 3.1 ตำรำงท 3.1 วสดทดสอบ

วสด น ำผสมคอนกรต

น ำกลน น ำท งจำกเครองปรบอำกำศ ปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท1 ทรายหยาบ หนเบอร 1 3.2 กำรทดสอบ 3.2.1 การทดสอบก าลงตานทานแรงอด 3.2.1.1 การเตรยมแทงทดสอบซงไดจากการหลอ

1) กอนใสคอนกรตลงในแบบหลอจะตองเคลอบภายในแบบหลอดวยน ามนทไมท าปฏกรยากบคอนกรตปองกนไมใหคอนกรตเกาะตดแบบหลอ แลววางแบบลงบนทราบและมนคง

2) เทคอนกรตลงในแบบหลอเปนชนๆโดยพยายามไมใหคอนกรตเกดการแยกตว 3) เขยาคอนกรตโดย ใชแทงเหลกกระทงดวยมอ คอนกรตทใสในแบบหลอใหใสเปน

ชนๆ ละเทาๆ กนประมาณ 3 ชน และกระทงใหทวพนทหนาตดแบบหลอ การกระทงแตละครงจมไปเทากบความหนาของชนทใสลงไปใหม

4) หลงจากเขยาคอนกรตเสรจเรยบรอยแลว ใหตกแตงผวหนาคอนกรตใหเรยบรอยดวยเกรยง

3.2.1.2 การบมคอนกรตซงไดจากการหลอ 1) หลงจากหลอเสรจเรยบรอยแลว ใหคลมผวบนดวยแผนเหลกหรอแผนพลาสตก

เพอปองกนการสญเสยน า และปองกนไมใหมการสนสะเทอนดวย

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

14

2) ใหถอดแบบออกหลงจากหลอแทงทดสอบระหวาง 20 ± 4 ชวโมง หลงจากนนน าแทงตวอยางแชน าทอณหภมหองจนกวาจะถงเวลาทดสอบ

3) กอนการทดสอบน ากอนตวอยางผงใหแหงอยางนอยครงชวโมง และเชดผวหนาแทงทดสอบใหแหง ท าการทดสอบ ภายใน 1 ชวโมงหลงจากน ากอนตวอยางขนมาจากน า

3.2.4 การทดสอบก าลงอดของคอนกรต ใชแทงทดสอบรปลกบาศกขนาด 10 × 10 × 10 ซม. จ านวน 3 ตวอยางตอชดทดสอบ โดยมรายละเอยดชดทดสอบดงน

ตำรำงท 3.2 กำรทดสอบกอนตวอยำง

น ำผสมคอนกรต อำยคอนกรต (วน)

7 14 28 น ากลน น าทงจากเครองปรบอากาศ อปกรณ 1. เครองทดสอบก าลงอด

2. เครองชงน าหนก

3. ตลบเมตร

วธทดสอบ 1. วดและบนทกคาความสง ความกวาง และความยาวของกอนตวอยาง

ทดสอบ โดยวดระยะระหวางหนาตดแนวดงใหละเอยดเปนมลลเมตร

2. ชงน าหนกตวอยางทดสอบ และบนทกคา

3. น ากอนตวอยางวางบนกงกลางของแทนทดสอบโดยใหแกนอยในแนว

ศนยกลางของแทงกด

4. เปดเครองทดสอบ โดยในการทดสอบนจะตองควบคมแรงทกดใหมอตรา

สม าเสมอประมาณ 1.12-2.72 กก./ตร.ซม./วนาท

5. กดกอนตวอยางจนแตก บนทกคาน าหนกทไดมาหาคาก าลงอดประลย

ก าลงอดประลย = นตวอยางาตดของกอพนทหนระลยน าหนกกดป

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

15

6. น าคาทไดมาเขยนกราฟเปรยบเทยบกบกอนตวอยางทผสมดวยน ากลน 3.2.2 การทดสอบการกอตวและการแขงตว

อปกรณ 1. เครองทดสอบหาเวลาการกอตวของคอนกรต( Penetrometer) 2. ตะแกรงมาตรฐานเบอร 4 3. เหลกต าขนาดเสนผานศนยกลาง 16 มม. 4. แบบรปทรงลกบาศก 15×15×15 ซม. 5. คอนยาง เทอรโมมเตอร เกรยงเหลก

วธทดสอบ 1. น าคอนกรตรอนผานตะแกรงมาตรฐานเบอร 4 2. น าสวนทผานตะแกรงมาตรฐานเบอร 4 เทลงแบบทเตรยมไว โดยใสให

ความสงต ากวาขอบแบบประมาณครงเซนตเมตร 3. ใชเหลกต าใหทวพนท ใชคอนยางเคาะดานขางแบบเพอไลฟองอากาศ

ออกจากสวนผสม 4. วดอณหภม 5. ปาดผวหนาใหเรยบ 6. วางทงไวประมาณ 3-4 ชม.หลงจากผสม เมอมน าลอยขนมาให ใชลก

ยางดดน าออก 7. ยกแบบวางบนเครองทดสอบทใสหวกดไวเรยบรอย แลวกดใหหวกดจม

ในเนอคอนกรต 2.5 ซม. จดคาน าหนกทขนบนสเกล เวลาตงแตเรมผสมจนถงเวลากดและขนาด

ของหวกด โดยกดทกชวโมงหลงจากผสม 3-4 ชม.หวกดทใชมใหเลอกตงแตขนาดพนท 1, ½, ¼,

1/10, 1/20, 1/40 ตร.นว ในการทดสอบจะเลอกหวกดใหเหมาะสมกบสภาพคอนกรต โดยในชวงแรกจะใชหวกดขนาดใหญ เมอเวลาผานไปคอนกรตยงแขงตวจะเลอกหวกดขนาดเลกลง ในการทดสอบตองหาแรงตานทานอยางนอย 6 จด เพอน ามาเขยนกราฟ

การค านวณ แรงตานทาน = กดพนทหว

สเกลอานไดจากน าหนกท

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

16

การเขยนกราฟ เมอไดคาแรงตานทานและเวลาหลงจากการผสมน าขอมลทไดมาเขยนกราฟ

แกนนอน (X) = เวลาหลงจากการผสมคอนกรต หนวยเปน ชวโมง แกนตง (y) = คาแรงตานทานของคอนกรต หนวยเปน ปอนด/ตร.นว หรอ

กก./ตร.ซม. ลงจดทไดและลากเสนกราฟ จากนนน ากราฟมาหาคาเวลาการกอตวของคอนกรตและเปรยบเทยบกบตวอยางทผสมดวยน ากลน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 4 วเคราะหผลการทดลอง

4.1 การออกแบบสวนผสมคอนกรต การออกแบบสวนผสมคอนกรตโดยปรมาตร 1 : 2 : 4 ตามวธของ ACI ก าหนดคาความยบตวประมาณ 5 – 10 เซนตเมตร ก าหนดอตราสวนน าตอซเมนตเทากบ 0.55 และหลอตวอยางคอนกรตเปนรปทรงลกบาศก ขนาด 10 x 10 x 10 เซนตเมตร จ านวน 9 ชดตวอยาง รวมท งหมด 54 กอน ตวอยาง บมโดยการแชน าทอณหภมปกต ทดสอบก าลงตานทานแรงอดทอาย 7, 14 และ 28 วนตามล าดบ อตราสวนผสมคอนกรตตอ 1 กอนตวอยางประกอบดวย

1. ปนซเมนตทใชเปนปนซเมนตตราชาง ทมคณสมบตเทยบเทาปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1 ตามมาตรฐาน ASTM C150-78 A น าหนก 390 กรม

2. ทรายแมน า (รอนผานตะแกรงเบอร 16 คางตะแกรงเบอร30) น าหนก 795 กรม 3. หนเบอร 1 ขนาดโตสด 1 น ว น าหนก 1550 กรม 4. น าผสมคอนกรต ปรมาตร 214 มลลลตร

ชดทดสอบมท งหมด 2 ชด ประกอบดวย ชดท 1 น ากลนผสมคอนกรต ทดสอบทอาย 7, 14 และ 28 วน รวมท งหมด 27 กอนตวอยาง ชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต ทดสอบทอาย 7, 14 และ 28 วน รวมท งหมด 27 กอนตวอยาง 4.2 ผลการทดสอบก าลงตานทานคอนกรต ชดท 1 น ากลนผสมคอนกรต ทดสอบทอาย 7, 14 และ 28 วน จากรปท 4.1 เมอเปรยบเทยบก าลงตานทานแรงอดทอายแตกตางกน ปรากฏวาทอายคอนกรต 7, 14 และ 28 วน มก าลงตานทานแรงอดอยในชวง 275 - 300, 281 – 330 และ 310 – 342 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ตามล าดบ ชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต ทดสอบทอาย 7, 14 และ 28 วน จากรปท 4.2 เมอเปรยบเทยบก าลงตานทานแรงอดทอายแตกตางกน ปรากฏวาทอายคอนกรต 7, 14 และ 28 วน มก าลงตานทานแรงอดอยในชวง 275 - 312, 290 – 323 และ 320 – 362 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ตามล าดบ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

18

รปท 4.1 เปรยบเทยบก าลงอดของคอนกรตทมน ากลนเปนสวนผสม

รปท 4.2 เปรยบเทยบก าลงอดของคอนกรตทมน าท งจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสม

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ก าลง

คอนก

รต (k

sc.)

ก าลงอดของคอนกรตชดท 1

อายคอนกรต 7 วน

อายคอนกรต 14 วน

อายคอนกรต 28 วน

กอนตวอยาง

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ก าลง

คอนก

รต (k

sc.)

ก าลงอดของคอนกรตชดท 2

อายคอนกรต 7 วน

อายคอนกรต 14 วน

อายคอนกรต 28 วน

กอนตวอยาง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

19

จากผลการทดสอบสามารถสรปคาก าลงอดของคอนกรตของท งสองชดทดสอบทคาอายทแตกตางกนไดดงตารางท 4.1 ตาราง 4.1 คาเฉลยก าลงอดชดทดสอบทอายแตกตางกน

ชดทดสอบ คาเฉลยก าลงอด (กก./ซม.2)

7 วน 14 วน 28 วน ชดท 1 น ากลนผสมคอนกรต 291 301 330 ชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต 295 302 343

รปท 4.3 เปรยบเทยบก าลงอดคอนกรตทมน าผสมคอนกรตตางชนดกน ผลจากการศกษาพบวาคาก าลงอดของคอนกรตมคาเพมข นเมออายคอนกรตมากข นโดยชดท 1 น ากลนผสมคอนกรตทก าลงอดทอาย 7 วน มคาเฉลยรอยละ 88.21 ของก าลงอดคอนกรตทอาย 28 วน และก าลงอดของคอนกรตทอาย 14 วน มคารอยละ 91.22 ตามล าดบ ชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรตทก าลงอดทอาย 7 วน มคาเฉลยรอยละ 86.10 ของก าลงอดคอนกรตทอาย 28 วน และก าลงอดของคอนกรตทอาย 14 วน มคารอยละ 88.25 ตามล าดบ เมอพจารณารปท 4.3 คาก าลงอดของชดท 1 น ากลนผสมคอนกรต และชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต ทอาย 7 วนและ 14 วน มคาไมแตกตางกน สวนคาก าลงอดทอาย 28 วนชดทดสอบท 2 ทมน าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรตมคาก าลงอดสงกวา ชดทดสอบท 1 ทมน ากลนผสมคอนกรต 3.94 เปอรเซนต

280

290

300

310

320

330

340

350

7 14 21 28

ก าลง

คอนก

รต (k

sc.)

อายคอนกรต (วน)

ก าลงอดคอนกรตทมน าผสมคอนกรตตางชนดกน

น ากลน

น าท งจากเครองปรบอากาศ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

20

4.3 ผลการทดสอบการกอตวของคอนกรต การออกแบบสวนผสมคอนกรตใชสดสวนวสดทมปรมาตรเดยวกบการทดสอบก าลงอด และหลอตวอยางคอนกรตเปนรปทรงลกบาศก ขนาด 15 x 15 x 15 เซนตเมตร จ านวน 2 ชดตวอยาง รวมท งหมด 4 กอนตวอยาง โดยไดรบความอนเคราะหเครองมอทดสอบการกอตวของคอนกรตจากภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร อตราสวนผสมคอนกรตตอ 1 กอนตวอยางประกอบดวย

1. ปนซเมนตทใชเปนปนซเมนตตราชาง ทมคณสมบตเทยบเทาปนซเมนตปอรตแลนดประเภท

ท 1 ตามมาตรฐาน ASTM C150-78 A น าหนก 750 กรม

2. ทรายแมน า (ทรายหยาบรอนผานตะแกรง) น าหนก 1500 กรม 3. หนเบอร 1 ขนาดโตสด 1 น ว น าหนก 3000 กรม 4. น าผสมคอนกรต ปรมาตร 412 มลลลตร

ชดทดสอบมท งหมด 2 ชด ประกอบดวย ชดท 1 น ากลนผสมคอนกรต รวมท งหมด 2 กอนตวอยาง ชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต รวมท งหมด 2 กอนตวอยาง โดยการวจยศกษาเวลาการกอตวเรมตน (Initial Setting Time) ต งแตซเมนตผสมกบน าจนถงจดแขงตวเรมตน และการกอตวของซเมนตเพสตจะยงคงด าเนนตอไปจนถงสภาพทเปนของแขงถงชวง เวลาการกอตวสดทาย (Final Setting Time) โดยท าการทดสอบคร งแรกเมอเวลาผานไป 90 นาทหลงการผสมคอนกรต ดงตารางท 4.2 และ 4.3 ตารางท 4.2 ก าลงตานทานเฉลยชดท 1 น ากลน

เวลา (นาท) น าหนกกด (ปอนด/ตร.น ว)

90 290

120 653

150 1306

180 1814

210 2903

240 4354

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

21

ตารางท 4.3 ก าลงตานทานเฉลยชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศ

เวลา (นาท) น าหนกกด (ปอนด/ตร.น ว)

90 435

120 798

150 1379

180 2177

210 3483

240 4644

รปท 4.4 ระยะการกอตวของน ากลนผสมคอนกรต

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

22

รปท 4.5 ระยะการกอตวของน าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต

จากผลการศกษารปท 4.4 และ 4.5 ชดท 1 น ากลนผสมคอนกรต มระยะเวลากอตวเรมตนเทากบ 108 นาท ทก าลงตานทานคอนกรต 500 ปอนด/ตร.น ว และระยะเวลากอตวสดทายเทากบ 232 นาท ทก าลงตานทานคอนกรต 4000 ปอนด/ตร.น ว และชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต มระยะเวลากอตวเรมตนเทากบ 95 นาท และระยะเวลากอตวสดทายเทากบ 224 นาท ตามล าดบ เมอเปรยบเทยบกบชดท 1 พบวาทระยะเวลากอตวเรมตน และระยะเวลากอตวสดทาย เกดข นเรวกวา 13 และ 8 นาท ตามล าดบ ซงเปนไปตามมาตรฐานน าส าหรบผสมคอนกรต (มอก. 213-2552)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 5 สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลการวจย 5.1.1 การทดสอบก าลงอด ชดท1 น ากลนผสมคอนกรต ทดสอบทอาย 7, 14 และ 28 วน มก าลงตานทานแรงอดเฉลยเทากบ 291, 301 และ 330 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ตามล าดบ ก าลงตานทานแรงอดทอาย 7 และ 14 วน เทากบรอยละ 88.21 และ 91.22 ของก าลงอดคอนกรตทอาย 28 วน ตามล าดบ ชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรต ทดสอบทอาย 7, 14 และ 28 วน มก าลงตานทานแรงอดเฉลยเทากบ 295, 302 และ 343 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ตามล าดบ ก าลงตานทานแรงอดทอาย 7 และ 14 วน เทากบรอยละ 86.10 และ 88.25 ของก าลงอดคอนกรตทอาย 28 วน ตามล าดบ และก าลงตานทานแรงอดทอาย 28 วน มคาสงกวาชดท 1 3.94 เปอรเซนต 5.1.2 การกอตวของคอนกรต ชดท 1 น ากลนผสมคอนกรต ทดสอบระยะเวลากอตวเรมตนเทากบ 108 นาท ทก าลงตานทานคอนกรต 500 ปอนดตอตาราง.น ว และระยะเวลากอตวสดทายเทากบ 232 นาท ทก าลงตานทานคอนกรต 4000 ปอนด/ตร.น ว ตามล าดบ ชดท 2 น าท งจากเครองปรบอากาศผสมคอนกรตทดสอบระยะเวลากอตวเรมตนเทากบ 95 นาท ทก าลงตานทานคอนกรต 500 ปอนดตอตาราง.น ว และระยะเวลากอตวสดทายเทากบ 224 นาท ทก าลงตานทานคอนกรต 4000 ปอนด/ตร.น ว ตามล าดบ ซงอยในเกณฑมาตรฐานน าส าหรบผสมคอนกรต (มอก. 213-2552) 5.2 ขอเสนอแนะ 5.2.1 ควรมการทดสอบเพอเตมโดยใช แบบขนาดมาตรฐานทรงกระบอกขนาด 15 x 30 เซนตเมตร 5.2.2 ควรมการปรบเปลยน W/C ใหมความสามารถรบก าลงอดไดสงข น 5.2.3 การทดสอบการกอตวควรเพมความถของน าหนกกด และจ านวนตวอยางมากข น

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

เอกสารอางอง

[1] ชชวาลย เศรษฐบตร. 2543. คอนกรตเทคโนโลย., (พมพครงท 8). กรงเทพฯ:บรษทผลตภณฑและวตถกอสราง. [2] วนต ชอวเชยร. 2529. คอนกรตเทคโนโลย., (พมพครงท 7). กรงเทพฯ. [3] ชย จาตรพทกษกล. 2008. การเลอก การทดสอบ และความสมพนธของก าลงอดของคอนกรตรปลกบาศกและรปทรงกระบอก. วารสารคอนกรต. ฉบบท 3 เมษายน 2008. [4] การออกแบบสวนผสม Mix Design. แผนกวชาชางกอสราง วทยาลยเทคนคเชยงใหม. (ออนไลน). สบคนเมอ มถนายน 2555. http://mixdesign.cmtc.ac.th/project8/index.html [5] เศกสรรค ชทบทม. 2541. รายงานการวจย “การเปรยบเทยบก าลงอดของคอนกรตเมอเพม Workability โดยการเตมน าและซเมนตทอตราสวนน าตอซเมนตคงท”. กลมวจยและพฒนาดานวศวกรรม ส านกวจยและพฒนา กรมชลประทาน. [6] วนตย ชลายนานนท และ สวฒน พาหสวณโณ. 2531. ฐานขอมลงานวจย สวพ “ความสมพนธระหวางก าลงอดคอนกรตและอายคอนกรต”. กลมวจยและพฒนาดานวศวกรรม ส านกวจยและพฒนา กรมชลประทาน. [7] วเชยร ชาล และ ชย จาตรพทกษกล. 2554. การปรบปรงความคงทนของคอนกรตในสภาวะแวดลอมทะเลโดยใชเถาถานหน วารสารวทยาศาสตรบรพา. ปท16 ฉบบท 2 : 51-62.

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ภาคผนวก

ขอมลจากหองปฏบตการ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

26

วนแรก 7-02-55 วนสดทาย 15-02-55

อณหภมคอนกรต (กอน) 28 องศาเซนเซยส อณหภมคอนกรต (หลง) 30 องศาเซนเซยส

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ตาราง ก-1 รายละเอยดกอนตวอยางทดสอบทอาย 7 วน

ขนาดแบบ น าหนก กาลงอด

ปน

(กรม)

ทราย

(กรม)

หน

(กรม)

น า

(มล.)มลลเมตร กโลกรม กโลกรม/ซม.2

1 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 295

2 1550 775 390 214 10x10x10 2.43 294

3 1550 775 390 214 10.2x10x10 2.45 287

4 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 298

5 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.44 290

6 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 300

7 1550 775 390 214 10x10.1x10 2.44 285

8 1550 775 390 214 10x10x10 2.41 275

9 1550 775 390 214 10.1x10.1x10.1 2.46 296

การทดสอบกาลงอดทมน ากลนเปนสวนผสมคอนกรต

ตวอยาง

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

27

วนแรก 6-02-55 วนสดทาย 21-02-55

อณหภมคอนกรต (กอน) 27 องศาเซนเซยส อณหภมคอนกรต (หลง) 29 องศาเซนเซยส

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ตาราง ก-2 รายละเอยดกอนตวอยางทดสอบทอาย 14 วน

ขนาดแบบ น าหนก กาลงอด

ปน

(กรม)

ทราย

(กรม)

หน

(กรม)

น า

(มล.)มลลเมตร กโลกรม กโลกรม/ซม.2

1 1550 775 390 214 10x10x10 2.44 281

2 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 316

3 1550 775 390 214 10x10.1x10 2.46 295

4 1550 775 390 214 10x10.1x10.1 2.45 330

5 1550 775 390 214 10x10x10 2.46 290

6 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.45 304

7 1550 775 390 214 10x10x10 2.46 285

8 1550 775 390 214 10x10x10 2.44 310

9 1550 775 390 214 10x10x10 2.46 300

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

การทดสอบกาลงอดทมน ากลนเปนสวนผสมคอนกรต

ตวอยาง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

28

วนแรก 3-02-55 วนสดทาย 3-03-55

อณหภมคอนกรต (กอน) 27 องศาเซนเซยส อณหภมคอนกรต (หลง) 29 องศาเซนเซยส

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ตาราง ก-3 รายละเอยดกอนตวอยางทดสอบทอาย 28 วน

ขนาดแบบ น าหนก กาลงอด

ปน

(กรม)

ทราย

(กรม)

หน

(กรม)

น า

(มล.)มลลเมตร กโลกรม กโลกรม/ซม.2

1 1550 775 390 214 10x10x10 2.48 335

2 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 334

3 1550 775 390 214 10.1x10x10 2.45 342

4 1550 775 390 214 10x10x10 2.44 327

5 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.44 340

6 1550 775 390 214 10x10x10 2.46 334

7 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 313

8 1550 775 390 214 10.1x10.1x10 2.49 336

9 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 310

ตวอยาง

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

การทดสอบกาลงอดทมน ากลนเปนสวนผสมคอนกรต

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

29

วนแรก 1-02-55 วนสดทาย 9-02-55

อณหภมคอนกรต (กอน) 28 องศาเซนเซยส อณหภมคอนกรต (หลง) 30 องศาเซนเซยส

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ตาราง ข-1 รายละเอยดกอนตวอยางทดสอบทอาย 7 วน

ขนาดแบบ น าหนก กาลงอด

ปน

(กรม)

ทราย

(กรม)

หน

(กรม)

น า

(มล.)มลลเมตร กโลกรม กโลกรม/ซม.2

1 1550 775 390 214 10x10x10 2.50 275

2 1550 775 390 214 10x10x10 2.50 289

3 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.46 285

4 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.50 292

5 1550 775 390 214 10x10x10 2.48 312

6 1550 775 390 214 10x10.1x10.1 2.44 286

7 1550 775 390 214 10x10x10 2.44 305

8 1550 775 390 214 10x10x9.9 2.48 303

9 1550 775 390 214 10.1x10.1x10.1 2.48 308

การทดสอบกาลงอดทมน าท งจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสมคอนกรต

ตวอยาง

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

30

วนแรก 6-02-55 วนสดทาย 21-02-55

อณหภมคอนกรต (กอน) 27 องศาเซนเซยส อณหภมคอนกรต (หลง) 29 องศาเซนเซยส

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ตาราง ข-2 รายละเอยดกอนตวอยางทดสอบทอาย 14 วน

ขนาดแบบ น าหนก กาลงอด

ปน

(กรม)

ทราย

(กรม)

หน

(กรม)

น า

(มล.)มลลเมตร กโลกรม กโลกรม/ซม.2

1 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.45 313

2 1550 775 390 214 10.1x10.1x10 2.44 323

3 1550 775 390 214 10x10x10 2.45 290

4 1550 775 390 214 10x10x10 2.44 295

5 1550 775 390 214 10.1x10x10 2.45 302

6 1550 775 390 214 10x10x10 2.47 295

7 1550 775 390 214 10x10x10 2.44 300

8 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.45 304

9 1550 775 390 214 10x10x10 2.43 298

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

การทดสอบกาลงอดทมน าท งจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสมคอนกรต

ตวอยาง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

31

วนแรก 27-01-55 วนสดทาย 24-02-55

อณหภมคอนกรต (กอน) 27 องศาเซนเซยส อณหภมคอนกรต (หลง) 29 องศาเซนเซยส

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ตาราง ข-3 รายละเอยดกอนตวอยางทดสอบทอาย 28 วน

ขนาดแบบ น าหนก กาลงอด

ปน

(กรม)

ทราย

(กรม)

หน

(กรม)

น า

(มล.)มลลเมตร กโลกรม กโลกรม/ซม.2

1 1550 775 390 214 10x10x10 2.48 360

2 1550 775 390 214 10x10x10.1 2.44 345

3 1550 775 390 214 10x10x10 2.4 350

4 1550 775 390 214 10x10.1x10 2.48 320

5 1550 775 390 214 10.1x10.1x10 2.48 362

6 1550 775 390 214 10x10x10 2.44 342

7 1550 775 390 214 10.1x10.1x10 2.44 328

8 1550 775 390 214 10.1x10x10 2.44 352

9 1550 775 390 214 10x10x10 2.46 325

ตวอยาง

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

การทดสอบกาลงอดทมน าท งจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสมคอนกรต

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

32

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ขนาดแบบหลอ 15*15*15 ซม. อณหภมของคอนกรต 30 °C

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4

ตารางท ค-1 การกอตวของคอนกรตกอนตวอยางท 1

เวลา

(นาท) (Mpa) (psi)

90 3 435

120 4 581

150 9 1306

180 11 1597

210 18 2612

240 31 4499

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

ปน 750 กรม

ทราย 1500 กรม

หน 3000 กรม

น า 412 มลลลตร

น าหนกกด

การกอตวของคอนกรตทมน ากลนเปนสวนผสมคอนกรต

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

33

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ขนาดแบบหลอ 15*15*15 ซม. อณหภมของคอนกรต 30 °C

ตารางท ค-2 การกอตวของคอนกรตกอนตวอยางท 2

เวลา

(นาท) (Mpa) (psi)

90 1 145

120 5 726

150 9 1306

180 14 2032

210 22 3193

240 29 4209

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

ปน 750 กรม

ทราย 1500 กรม

หน 3000 กรม

น า 412 มลลลตร

การกอตวของคอนกรตทมน ากลนเปนสวนผสมคอนกรต

น าหนกกด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

34

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ขนาดแบบหลอ 15*15*15 ซม. อณหภมของคอนกรต 30 °C

ตารางท ง-1 การกอตวของคอนกรตกอนตวอยางท 1

เวลา

(นาท) (Mpa) (psi)

90 3 435

120 6 871

150 8 1161

180 13 1887

210 24 3483

240 30 4354

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

ปน 750 กรม

ทราย 1500 กรม

หน 3000 กรม

น า 412 มลลลตร

การกอตวของคอนกรตทมน าท งจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสมคอนกรต

น าหนกกด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

35

อตราสวนผสมคอนกรต 1:2:4 w/c 0.55

ขนาดแบบหลอ 15*15*15 ซม. อณหภมของคอนกรต 31 °C

ตารางท ง-2 การกอตวของคอนกรตกอนตวอยางท 2

เวลา

(นาท) (Mpa) (psi)

90 3 435

120 5 726

150 11 1597

180 17 2467

210 26 3774

240 34 4935

อตราสวนผสมโดยปรมาตร

ปน 750 กรม

ทราย 1500 กรม

หน 3000 กรม

น า 412 มลลลตร

การกอตวของคอนกรตทมน าท งจากเครองปรบอากาศเปนสวนผสมคอนกรต

น าหนกกด