Concrete Technology 90 และแคบ หรือบริเวณที่มีเหล็กเสริมหนาแน่น และมีระยะเรียงของเหล็กเสริมแคบมาก ใน กรณีคอนกรีตที่มีส่วนผสมเหลว และมีค่าการยุบตัวสูงจ้าเป็นต้องกระทุ้งคอนกรีตให้แน่น ด้วยมือ แต่ถ้ามวลรวมหยาบเกิดแยกตัวเนื่องจากการเทคอนกรีตผิดวิธี จะแก้ไขด้วยวิธีใช้ การใช้เครื่องสั่นคอนกรีต เครื่องสั่นคอนกรีตแบ่งออกได้ 2 ชนิดตามลักษณะการใช้งาน คือ 5.7.2.1 เครื่องสั่นภายใน (Internal Vibrator) ประกอบด้วยหัวจี (Poker) ซึ่งจะสั่นด้วย แรงเหวี่ยงที่ส่งมาตามสายเครื่องเขย่า มีทั งประเภทขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า และ เครื่องยนต์ หัวจี คอนกรีตจะสั่นด้วยความถี่ประมาณ 70 – 200 เฮิร์ซ วิธีใช้ จุ่มหัว จี ลงในคอนกรีตสด โดยหัวจี จะปล่อยคลื่นสั่นสะเทือน ท้าให้คอนกรีตไหลเข้าหา กัน และขับฟองอากาศออกจากเนื อคอนกรีต การหย่อนหัวจี ลงในคอนกรีตให้ หย่อนลงไปตรงๆ ด้วยน ้าหนักของตัวหัวจี เองจนสุดชั นที่เท และเลยเข้าไปในเนื อ คอนกรีตชั นล่างที่ยังเหลวอยู่ การถอนหัวจี ให้ยกขึ นอย่างช้าๆ หากถอนขึ นเร็ว อากาศในช่องว่างอาจไหลออกไม่ทัน ท้าให้เกิดโพรงอากาศขึ นได้ ไม่ควรลากหัวจี ผ่านคอนกรีต เพราะจะท้าให้หิน ทราย น ้าปูนแยกตัว และไม่ควรแช่หัวจี นาน เกินไป เพราะจะท้าให้น ้าปูนลอยสู่ข้างบนและหิน ทรายจะจมลงข้างล่าง เนื อ คอนกรีตจะไม่สม่้าเสมอ การจี เขย่าอย่างถูกวิธี การจี เขย่าอย่างผิดวิธี รูปที่ 5.1 การใช้เครื่องจี (Vibrator) เขย่าคอนกรีต ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 237 5.7.2.2เครื่องสั่นภายนอก (External Vibrator) เครื่องสั่นชนิดนี จะสั่นภายนอกอาจ แยกออกเป็น 2 แบบ คือ 1) เครื่องสั่นชนิดติดข้างแบบ (Form Vibrator) ใช้ในกรณีไม่สามารถใช้เครื่องสั่น ชนิดจุ่มได้ เช่น หล่อท่อ, ดาดอุโมงค์, งานหล่อชิ นส่วนคอนกรีตอัดแรง, งาน หล่อเสาหรือโครงสร้างบางมาก ๆ ควรมีความเร็ว 8,000 รอบ/นาที และติด
Concrete Technology 91 ยึดแน่นกับแบบหล่อคอนกรีต ต้องเปลี่ยนจุดที่ยึดเครื่องสั่นอยู่เสมอ และต้อง สั่นจนกระทั่งหินใหญ่จมในคอนกรีตสดทั งหมด 2) เครื่องสั่นชนิดสั่นบนผิวหน้าของคอนกรีต (Vibrating Screed) ใช้ส้าหรับงานเท พื นอาคาร, ถนน, งานที่หนาไม่เกิน 20 เซนติเมตร, หรืองานชิ นส่วนคอนกรีต ส้าเร็จรูป เช่น พื น, เสาเข็ม เป็นต้น อาจใช้ร่วมกับเครื่องสั่นชนิดจุ่มในกรณีพื น หนามาก ควรมีความเร็ว 3,000 - 4,000 รอบ/นาที 5.8 การบ่มคอนกรีต (Curing of Concrete) การบ่มคอนกรีต เป็นการรักษาน ้าในคอนกรีต เพื่อให้มีปริมาณเพียงพอส้าหรับการท้าปฏิกิริยา กับปูนซีเมนต์ ทั งนี เนื่องจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นระหว่างน ้ากับปูนซีเมนต์เป็นปฏิกิริยาที่ต้องใช้เวลานาน เมื่อ น ้าไม่เพียงพอ ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นจะชะลอตัว และก้าลังของคอนกรีตก็จะไม่สามารถพัฒนาเพิ่มขึ นตามที่ ควรจะเป็น นอกจากนี การบ่มคอนกรีตจะช่วยป้องกันการแตกร้าวของคอนกรีต เนื่องจากการสูญเสียน ้า และการหดตัวของคอนกรีต ดังนั น หลังจากที่ผิวหน้าคอนกรีตแข็งตัวแล้ว จะต้องบ่มคอนกรีตให้มี ความชื นอยู่เสมอ เป็นเวลาอย่างน้อย 7 วัน ก้าลังของคอนกรีตจะค่อยๆ เพิ่มขึ นเรื่อยๆ ตราบเท่าที่ยังมี ความชื นให้ปูนซีเมนต์ได้ท้าปฏิกิริยากับน ้า ดังรูปที่ 5.2 แสดงผลการบ่มที่มีต่อการพัฒนาก้าลังอัดของ คอนกรีต ซึ่งสามารถสรุปได้ดังนี 1) ก้าลังอัดของคอนกรีตจะเพิ่มขึ นอย่างรวดเร็วในช่วงวันแรกๆ ถ้าได้รับการบ่มที่ดี ซึ่งชี ให้เห็น ถึงความส้าคัญของการบ่มในช่วงวันแรกๆ 2) ก้าลังอัดของคอนกรีตยังคงเพิ่มขึ นเรื่อยๆ หลังอายุ 28 วัน แต่อัตราการเพิ่มจะช้าลง แต่ก็ยัง เพิ่มขึ นๆ หากได้รับการบ่มที่ดี 3) หากขาดการบ่ม ก้าลังอัดของคอนกรีตจะเพิ่มขึ นอีกระยะหนึ่งเพราะความชื นที่เหลืออยู่ แต่ หลังจาก 28 วัน ก้าลังจะไม่เพิ่มขึ นอีก และยังมีแนวโน้มที่จะลดต่้าลงด้วย
Concrete Technology 92 Compressive Strength, ksc. 7 14 28 90 180 อายุคอนกรีต (วัน) รูปที่5.2 ผลของการบ่มที่มีต่อก้าลังอัดของคอนกรีต ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 243 จากรูปที่ 5.2 ก้าลังอัดของคอนกรีตที่ได้รับการบ่มต่อเนื่องตลอด จะเพิ่มขึ นมากกว่าคอนกรีตที่ ไม่ได้บ่ม หรือบ่มไม่ต่อเนื่อง ดังนั น ในการก่อสร้างด้วยคอนกรีต จึงควรบ่มคอนกรีตให้นานที่สุดเท่าที่จะ ท้าได้ นั่นคือ ควรบ่มจนกว่าคอนกรีตได้ก้าลังอัดตามที่ต้องการ แต่ในทางปฏิบัติ มักไม่สามารถบ่ม คอนกรีตได้นานนัก เพราะข้อจ้ากัดในเรื่องของเวลา และค่าใช้จ่าย โดยทั่วไป การบ่มในสนามมักจะบ่มชื น 7 วัน ก้าลังอัดของคอนกรีตจะใกล้เคียงกับก้าลังอัดที่บ่มชื นต่อเนื่องที่อายุ 28 วัน โดยอาศัยความชื นที่ เหลืออยู่ภายในคอนกรีต มาตรฐานอเมริกาแนะน้าให้บ่มชื นคอนกรีตเป็นเวลา 7 วัน ส้าหรับโครงสร้างคอนกรีตทั่วไป หรือ เท่าที่จ้าเป็น เพื่อให้ได้ก้าลังอัดร้อยละ 70 ของก้าลังอัดที่ก้าหนด แล้วแต่ว่าเวลาไหนจะน้อยกว่ากัน การบ่มคอนกรีตควรบ่มทันทีหลังจากที่เทคอนกรีตเรียบร้อยแล้ว โดยการหาวัสดุมาคลุมผิวหน้า ไว้ อย่าปล่อยให้ตากแดดตากลม เพราะน ้าจะระเหยไปอย่างรวดเร็ว ท้าให้ผิวหน้าคอนกรีตแตกร้าวได้ การบ่มคอนกรีต แบ่งได้ 2 ประเภทใหญ่ๆ ตามสภาพอุณหภูมิที่ให้บ่ม คือบ่มที่อุณหภูมิปกติ และ การบ่มที่อุณหภูมิสูง 5.8.1 การบ่มคอนกรีตด้วยอุณหภูมิปกติ สามารถแบ่ง 2 กลุ่มคือ 5.8.1.1 การบ่มโดยการเพิ่มความชื นให้แก่คอนกรีต เป็นการรักษาผิวหน้าคอนกรีตให้ มีความชื นหลังจากที่คอนกรีตแข็งตัวแล้ว ซึ่งสามารถท้าได้โดยการบ่มคอนกรีต โดยการเพิ่มน ้า วิธีนี เป็นการเพิ่มความชื น หรือน ้าให้กับคอนกรีตโดยตรงต่อเนื่อง บ่มต่อเนื่อง บ่มชื น 28 วัน แล้วบ่มต่อในอากาศ บ่มในอากาศต่อเนื่อง บ่มชื น 3 วัน แล้วบ่มต่อในอากาศ บ่มชื น 7 วัน แล้วบ่มต่อในอากาศ บ่มชื น 14 วัน แล้วบ่มต่อในอากาศ 70 140 210 280 350 420
Concrete Technology 93 ตามระยะเวลาที่ก้าหนด น ้าที่ใช้บ่มคอนกรีตควรเป็นน ้าที่สะอาดไม่มีสารเจือปนที่ ท้าอันตรายคอนกรีต การบ่มแบบนี มีหลายวิธี ดังตารางที่ 5.8 ตารางที่5.8 การบ่มคอนกรีตโดยการเพิ่มน ้า การขังหรือการแช่น ้า (Ponding หรือ Immersion) โครงสร้าง วิธีการ ข้อได้เปรียบ ข้อเสียเปรียบ ข้อควรระวัง - เหมาะกับ โครงสร้างที่ อยู่ใน แนวราบ เช่น พื น ทั่วไป, ดาดฟ้า, พื น สะพาน, ถนน, พื น สนามบิน เป็นต้น - ใช้ดินเหนียวหรือ อิฐ หรือวัสดุ วัสดุอื่นๆ ท้าเป็น ท้านบโดยรอบ พื นที่บ่ม แล้วขัง น ้าให้ผิว คอนกรีตเปียก อยู่อย่างต่อเนื่อง - ท้างานได้ง่ายและ สะดวก - ค่าใช้จ่ายน้อย - ใช้คนงานระดับ กรรมกร - ซ่อมแซมได้ สะดวก รวดเร็ว และประหยัด ค่าใช้จ่าย เช่น ท้าคันดินเหนียว และถ้าพัง สามารถซ่อมได้ ทันที - ต้องหมั่นตรวจดูรอย แตกร้าวของท้านบ เพื่อไม่ให้น ้ารั่วไหล ออกจนผิวหน้า คอนกรีตแห้ง - ต้องเก็บท้าความ สะอาดในภายหลัง การบ่ม - กรณีเป็นพื นอาคาร หลายชั นจะไม่เหมาะ เพราะจะต้อง ก่อสร้างชั นถัดไป (ยกเว้นพื นดาดฟ้า) - ไม่ควรใช้น ้าบ่ม ที่มีอุณหภูมิต่้า กว่า 10 องศาเซลเซียส - ระมัดระวังไม่ให้ เกิดความ เสียหายที่เกิด จากน ้ารั่วออก จากท้านบ จน ท้าให้ผิว คอนกรีตแห้ง การฉีดน ้าหรือการพรมน ้า (Sprinkling หรือ Spraying) โครงสร้าง วิธีการ ข้อได้เปรียบ ข้อเสียเปรียบ ข้อควรระวัง - เหมาะกับ โครงสร้างที่ อยู่แนวราบ และแนวดิ่ง เช่น แผ่นพื น , ผนัง, ก้าแพง เป็น ต้น - ฉีดน ้า หรือพรมน ้า ด้วยหัวฉีด หรือ ท่อยาง - ใช้งานได้ดีเมื่อ อุณหภูมิอากาศสูง กว่าจุดเยือกแข็ง - นิยมใช้ในการบ่ม ระยะเริ่มต้น เพื่อให้ผิวคอนกรีต ที่เริ่มแข็งตัวชื นอยู่ ตลอด - ท้าได้สะดวก - ได้ผลดี - ค่าใช้จ่ายน้อย - ใช้คนงานระดับ กรรกรท้าได้ - ไม่เหมาะกับสถานที่ ที่จัดหาน ้ายาก - ไม่สะดวกกับการฉีด กับผนัง หรือก้าแพง เพราะจะท้าให้ผิว แห้งเร็ว - ถ้าอากาศร้อนจะ แห้งเร็วจึงต้องคอย หมั่นฉีดน ้าให้ชุ่มอยู่ เสมอ - ไม่ควรใช้น ้าบ่มที่ มีอุณหภูมิต่้า กว่า 10 องศาเซลเซียส - น ้าอาจชะผิว คอนกรีตที่ยังไม่ แข็งตัวดีท้าให้ เสียหายได้
Concrete Technology 94 ตารางที่5.8 การบ่มคอนกรีตโดยการเพิ่มน ้า (ต่อ) การใช้วัสดุเปียกชื นคลุม (Water-Absorbent Materials) โครงสร้าง วิธีการ ข้อได้เปรียบ ข้อเสียเปรียบ ข้อควรระวัง - เหมาะกับ โครงสร้างที่ อยู่ใน แนวราบ เช่นแผ่นพื น แต่ถ้าใช้ กระสอบก็ สามารถใช้ กับ โครงสร้างที่ อยู่ใน แนวดิ่ง เช่น ผนัง ก้าแพง ได้ด้วย - ให้กระสอบหรือ วัสดุอุ้มน ้ามาคลุม ให้เหลื่อมกันให้ มาก ถ้าใช้ฟาง ขี - เลื่อย หรือหญ้า แห้งควรมีความ หนาไม่น้อยกว่า 15 เซนติเมตร หรือใช้ ทรายแทนแล้วฉีด น ้าให้ชุ่ม - สามารถหาวัสดุ มาใช้ได้ง่าย - ได้ผลดีมาก - ค่าใช้จ่ายไม่สูง เกินกว่าที่จะท้า ได้ - ใช้คนงานระดับ กรรกรท้าได้ - ถ้าอากาศร้อนจะ แห้งเร็ว จึงต้องคอย พ่นฉีดน ้าให้ชุ่มอยู่ เสมอ - ต้องพิจารณาก่อน ว่าวัสดุที่ใช้เป็น อันตรายต่อผิว คอนกรีตหรือไม่ - ไม่ควรใช้น ้าบ่มที่ มีอุณหภูมิต่้า กว่า 10 องศาเซลเซียส - วัสดุที่ใช้บ่ม ต้อง ไม่มีสารที่เป็น อันตรายต่อผิว คอนกรีต ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 244 -245 5.8.1.2 การบ่มโดยการป้องกันการเสียน ้าของคอนกรีต วิธีนี เป็นการป้องกันไม่ให้ ความชื นในคอนกรีตระเหยออกไปภายนอก ซึ่งสามารถท้าได้โดย 1) การใช้แผ่นพลาสติกคลุม (Plastic Film) ควรมีคุณภาพตามข้อก้าหนดของ ASTM C 171 เป็นแผ่นโพลีเอธีลีน (Polyethylene Sheets) มีความหนาต่้าสุด 0.1 มิลลิเมตร เชื่อมกับ Water-Absorbent Fabric ซึ่งมีความหนาต่้าสุด 0.1 มิลลิเมตร เช่นเดียวกัน หรือเชื่อมกับผ้าฝ้าย หรือตาข่ายสังเคราะห์ หรือ วัสดุซับชนิดอื่นๆ โดย Water-Absorbent Fabric จะช่วยลดรอยด่างบนผิว คอนกรีตที่เกิดจากแผ่นพลาสติกแผ่นเรียบ และการใช้แผ่นพลาสติกสีขาวจะ ช่วยสะท้อนแสง และลดการดูดความร้อนได้ดีกว่า
Concrete Technology 95 ตารางที่5.9 วิธีการบ่มคอนกรีตโดยใช้แผ่นพลาสติกคลุม โครงสร้าง วิธีการ ข้อได้เปรียบ ข้อเสียเปรียบ ข้อควรระวัง - เหมาะกับ โครงสร้างที่ไม่ เน้นความ สวยงามของผิว คอนกรีตมาก นัก เช่น รางน ้า ถนน และเสา เป็นต้น - วางแผนพลาสติก บนผิวคอนกรีตให้ เรียบ และเหลื่อม กันผนึกด้วยเทป หรือ ใช้ทรายทับ - ใช้แผ่นพลาสติกสี ขาว เมื่ออากาศ ร้อน (อุณหภูมิสูง กว่า 30 องศาเซลเซียส) - มีน ้าหนักเบาจึง ใช้งานง่าย - ได้ผลดี ในการ ป้องกันน ้า ระเหยออกจาก ผิวคอนกรีต - ไม่ต้องราดน ้า ให้ชุ่มอยู่ภายใน - บางมาก ช้ารุด ง่าย (แต่ถ้าเสริม ใยแก้วก็จะ ทนทานมากขึ น) - ต้องหาของหนัก เช่นทรายทับเพื่อ กันปลิว - ค่าใช้จ่ายสูง ถ้า คลุมพื นที่กว้างๆ - ต้องวางไม่ให้มี รอยย่นเพื่อลด รอยด่าง รอยต่อ ต้องปิดผนึกแน่น - อาจตรวจสอบ ความสามารถใน การป้องกันการ ระเหยได้ โดย การลองราดน ้า ใต้แผ่นพลาสติก ที่มา: ปูนซีเมนต์และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 246 2) การใช้กระดาษกันน ้าซึมได้คลุม (Reinforced Paper) กระดาษกันน ้าซึมได้ ควร มีคุณภาพตามข้อก้าหนดของ ASTM C 171 มี 2 ชั นประกอบด้วย ชั นกระดาษ เหนียว (Kraft Paper) ยึดด้วยชั นของกาวประเภทยางมะตอย (Bituminous Adhesive) และเสริมความเหนียวด้วยใยแก้ว หรือใยชนิดอื่นๆ ที่ไม่ใช่ใยหิน (Non-asbestos Fibers) ตารางที่ 5.10 วิธีการบ่มคอนกรีตโดยใช้กระดาษกันน ้าซึมได้คลุม โครงสร้าง วิธีการ ข้อได้เปรียบ ข้อเสียเปรียบ ข้อควรระวัง - นิยมใช้ใน โครงสร้าง แนวราบ เช่น แผ่นพื น - วางกระดาษกัน น ้าซึมได้บนผิว คอนกรีตให้เรียบ และเหลื่อมกันผนึก ด้วยเทป หรือใช้ ทรายทับ - ป้องกันผิว คอนกรีตไม่ให้ แห้งเร็วได้ แต่ ต้องคอยราดน ้า ไว้ด้วย - ใช้งานในระดับ กรรมกรท้าได้ - ช้ารุดง่าย จึงไม่ สะดวกในการ เก็บรักษา - เสียค่าใช้จ่ายสูง - ไม่สะดวกในการ ใช้งาน - รอยต่อต้องผนึก ให้แน่นไม่ขาด ช้ารุด ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 246 3) การใช้แบบหล่อ (Formwork) เป็นการบ่มคอนกรีตโดยใช้แบบหล่อ สามารถ ป้องกันการสูญเสียความชื นได้ และยังช่วยรักษาอุณหภูมิ โดยเฉพาะในช่วง อายุเริ่มแรกของคอนกรีตให้อยู่ในสภาพที่เหมาะสม
Concrete Technology 96 ตารางที่ 5.11 วิธีการบ่มคอนกรีตโดยใช้แบบหล่อ โครงสร้าง วิธีการ ข้อได้เปรียบ ข้อเสียเปรียบ ข้อควรระวัง - ใช้กับโครงสร้าง เช่น ฐานราก, คาน, เสา, ผนัง, และก้าแพงเป็น ต้น - นิยมใช้เป็น วิธีการหนึ่งของ การบ่มแบบ ควบคุม อุณหภูมิ - กรณีเป็นแบบหล่อ ไม้ต้องพ่นน ้าให้มี ความชื นอยู่เสมอ - ท้าได้โดยการยึด ระยะเวลาถอด แบบหล่อออกไป - ท้าได้สะดวก - ป้องกันการ สูญเสีย ความชื นได้ดี มากจึงควรถอด แบบหล่อช้า ที่สุด - ต้องใช้แบบหล่อ จ้านวนมาก - ท้าให้งานล่าช้า เพราะต้องน้า แบบหล่อไปใช้ กับงานอื่นๆ ต่อไป - กรณีไม้แบบเก่า ต้องเสียเวลาท้า ความสะอาดไม้ แบบ - ระยะเวลาในการ ถอดแบบหล่อ ควรพิจารณา จากผลการ ทดสอบก้าลังอัด ของคอนกรีต โดยตรง ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 247 4) การใช้สารเคมีเคลือบผิวคอนกรีต จะใช้ต่อเมื่อไม่สามารถบ่มคอนกรีตแบบ เปียกได้ สารเคมีส้าหรับการบ่มนั นจะใช้ฉีดพ่น หรือผสมน ้าตามอัตาส่วนแล้ว ทาลงบนผิวหน้าของคอนกรีตที่ต้องการบ่ม โดยควรฉีดพ่นซ ้ามากกว่า 1 เที่ยว ซึ่งสารเคมีที่พ่นนี จะกลายเป็นเยื่อบางๆ คลุมผิวคอนกรีตป้องกันการระเหย ออกของน ้าในคอนกรีตได้ การบ่มวิธีนี ทั งสะดวกและรวดเร็ว แต่ค่าใช้จ่ายจะ สูง การพ่นสารเคมีนี ต้องกระท้าในขณะที่ผิวคอนกรีตยังชื นอยู่ และต้องพ่นให้ ทั่วถึง ข้อที่ควรทราบ คือสารเคมีประเภทนี จะท้าให้การยึดเหนี่ยวระหว่าง คอนกรีตเดิมกับคอนกรีตที่จะเทใหม่เสียไป จึงไม่ควรใช้กับงานคอนกรีตที่ต้อง ต่อเติม หรือฉาบปูนในภายหลัง และหากใช้สารเคมีฉีดพ่นแล้ว ไม่ควรฉีดน ้า ซ ้า เพราะน ้าจะไปชะล้างสารเคมีออก ควรชี แจงให้คนที่ท้างานทราบถึง ประเด็นนี เพื่อจะได้ไม่ฉีดชะล้างสารเคมีออกโดยรู้เท่าไม่ถึงการณ์ น ้ายา คอนกรีต ควรมีคุณภาพตามข้อก้าหนดของ มอก. 841 หรือ ASTM C 309 เป็นสารที่เคลือบบนผิวคอนกรีตซึ่งเมื่อแห้งแล้วจะเป็นแผ่นบาง สามารถ ป้องกันการสูญเสียน ้าระหว่างการแข็งตัวของคอนกรีตในช่วงแรกได้ แบ่ง ออกเป็น 3 ประเภท คือ 1. ใส, 2. ใสเจือสี และ 3. สีขาว ประกอบด้วยส่วน ส้าคัญ 2 ส่วน คือ ส่วนที่ระเหยได้ จะต้องปราศจากตัวท้าละลายที่เป็นพิษ หรือถ้าติดไฟต้องไม่ลุกลามรุนแรง และส่วนที่เป็นของเหลว ซึ่งประกอบด้วย ตัวท้าละลาย และส่วนที่ไม่ระเหย ได้แก่ มีส่วนที่ไม่ระเหยเป็นไขธรรมชาติ หรือไขปิโตรเลียม และมีส่วนที่ไม่ระเหยเป็นเรซินเหมาะกับโครงสร้างพิเศษ
Concrete Technology 97 1 วัน 3 วัน 7 วัน 28 วัน ต่างๆ ที่ต้องการใช้งานเร็ว เช่น พื นสนามบิน , อาคารสูง, พื นโรงงาน อุตสาหกรรม, คลังเก็บสินค้า เป็นต้น สารเคมีเคลือบผิวคอนกรีต สามารถใช้งานได้ทันที มีหลายสีด้วยกัน เช่น ใส ขาว เทาอ่อน และด้า ส้าหรับสีขาวจะเหมาะสมกว่า เพราะสะท้อนความ ร้อน และแสงได้ดีกว่า โดยการใช้ฉีดพ่นคลุมพื นผิวคอนกรีตที่ต้องการใช้งาน เร็วๆ เช่น ลานบินหลังคากว้างๆ หรือตึกสูงๆ ที่ส่งน ้าไปได้ล้าบาก โดยควรฉีด พ่นซ ้ามากกว่า 1 ครั ง ข้อควรระวัง หลีกเลี่ยงผิวคอนกรีตที่ยังคงมีการเยิ มอยู่ หรือยังคงมีการระเหยของน ้าที่ผิวมากเกินไป และไม่ควรฉีดพ่นน ้ายาบ่มลงบน เหล็กเสริม หรือที่รอยต่อของการก่อสร้าง เนื่องจากบริเวณดังกล่าวต้องการ การยึดเกาะที่ดีกับคอนกรีตที่จะเทต่อไปภายหลัง 5.8.2 การบ่มที่คอนกรีตด้วยอุณหภูมิสูง เป็นการบ่มคอนกรีตด้วยไอน ้า โดยให้ความชื น และ ความร้อน กับคอนกรีตที่หล่อเสร็จใหม่ๆ วิธีนี จะท้าให้คอนกรีตมีก้าลังสูงขึ นโดยรวดเร็ว ช่วยลดการหดตัว และเพิ่มความต้านทานต่อสารเคมีที่เป็นอันตรายต่อคอนกรีต เพื่อใช้งาน เฉพาะ เช่น งานคอนกรีตส้าเร็จรูป งานซ่อมเร่งด่วน เป็นงานที่ต้องใช้ต้นทุนสูง การบ่ม แบบนี ต้องค้านึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่นระยะเวลา, อัตราการเร่งอุณหภูมิ, อุณหภูมิสูงสุดการ บ่ม, ระยะเวลาการคงอุณหภูมิสูงสุดไว้, และอัตราการลดอุณหภูมิ เป็นต้น ซึ่งได้แสดงไว้ ใน รูปที่ 5.3 รูปที่ 5.3 ผลของอุณหภูมิที่ใช้ในการบ่มที่มีต่อก้าลังอัดของคอนกรีต ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 247 0 100 200 300 400 500 -10 0 10 20 30 40 50 ก้าลังอัด(กก./ตร.ซม.) อุณหภูมิ( OC) อายุคอนกรีต (วัน)
Concrete Technology 98 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 10 20 30 40 50 60 70 เวลา (ชั่วโมง) ก้าลังอัด (กก./ตร.ซม.) 40 o C 55 o C 85 o C 90 o C 20 o C การบ่มคอนกรีตที่อุณหภูมิสูงสามารถแบ่งได้ 2 ประเภทคือ 5.8.2.1 การบ่มด้วยไอน ้าที่ความกดดันต่้า อุณหภูมิที่ใช้อยู่ระหว่าง 40 - 100 องศา เซลเซียส ส่วนอุณหภูมิที่ให้ผลดีที่สุดจะอยู่ระหว่าง 65 - 80 องศาเซลเซียส การ เลือกอุณหภูมิที่ใช้ขึ นอยู่กับอัตราการเพิ่มก้าลังอัด และก้าลังอัดสูงสุดที่ต้องการ อุณหภูมิสูงจะท้าให้ก้าลังอัดสูงขึ นอย่างรวดเร็วแต่ก้าลังอัดประลัยสูงสุดจะมีค่าต่้า อุณหภูมิที่ต่้าจะให้ก้าลังอัดประลัยสูงสุดที่สูงแต่ด้วยอัตราการเพิ่มก้าลังอัดที่ต่้า ความสัมพันธ์จะเห็นได้ชัดเจนใน รูปที่ 5.4 รูปที่ 5.4 ผลของอุณหภูมิที่บ่มด้วยไอน ้าที่ความกดดันต่้าที่มีต่อก้าลังของคอนกรีตในระยะแรก ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ้ากัด หน้า 247 การบ่มด้วยอุณหภูมิสูง เราควรทิ งคอนกรีตไว้ที่อุณหภูมิห้องประมาณ 2-6 ชั่วโมง หลังจากการหล่อ เพื่อให้ปูนซีเมนต์กับน ้าได้ท้าปฏิกิริยาไฮเดรชั่นขั นเบื องต้นก่อน แล้วค่อย เพิ่มอุณหภูมิ โดยทั่วไป อัตราการเพิ่มอุณหภูมิไม่เกิน 30 oC ต่อชั่วโมง ส่วนการลดอุณหภูมิก็ จะลดในอัตราระหว่าง 20 - 30 oC ต่อชั่วโมง 5.8.2.2การบ่มด้วยไอน ้าที่ความกดดันสูง หากต้องการบ่มคอนกรีตด้วยอุณหภูมิสูงเกิน 100 องศาเซลเซียส เราต้องให้ความกดดันสูงขึ น และต้องบ่มในคอนกรีตในภาชนะ ที่ปิดสนิท ซึ่งมีชื่อว่า “Autoclave” อุณหภูมิที่ใช้จะอยู่ในช่วง 160 – 200 องศา เซลเซียส ที่ความดัน 6 – 20 atm. (Atmospheric Pressure) สารประกอบที่
Concrete Technology 99 เกิดขึ นจากปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะดังกล่าว มีคุณสมบัติต่างจากสารประกอบ ซึ่งบ่มที่อุณหภูมิต่้ากว่า 100 องศาเซลเซียส และมีผลดีที่ส้าคัญ คือ 1) สามารถใช้คอนกรีตได้ภายใน 24 ชั่วโมง เพราะคอนกรีตมีก้าลังสูงทัดเทียม การบ่มปกติเป็นเวลา 28 วัน 2) มีการหดตัว และการล้าลดลงมาก 3) ทนเกลือซัลเฟตได้ดีขึ น 4) ก้าจัด Efflorescence 5) มีความชื นต่้าภายหลังการบ่ม การบ่มแบบนี มีค่าใช้จ่ายสูงและใช้ได้กับคอนกรีตส้าเร็จรูปเท่านั น มีการใช้การบ่ม นี ส้าหรับผลิตภัณฑ์จ้าเพาะบางอย่าง เช่น คอนกรีตมวลเบา หรือ อิฐเบา เป็นผลิตภัณฑ์ คอนกรีตที่ออกมาใช้เพื่องานก่อสร้างผนัง พื น เพราะคุณสมบัติเด่นของวัสดุ มีน ้าหนักเบา และมีความเป็นฉนวนกันความร้อนได้ดี มีลักษณะเป็นก้อนสีขาวผลิตจากปูนซีเมนต์ ปอร์ต-แลนด์, ทราย, ยิบซั่ม, ปูนขาว ผสมกับน ้า และผงอลูมิเนียม แผ่นกระเบื องซีเมนต์ ใยหินผลิตภัณฑ์ที่ท้าจากใยหิน ปูนซีเมนต์และน ้า น้ามาใช้ในส่วนของ ผนังกั น, ฝ้า, เพดาน, หลังคา เป็นต้น คุณสมบัติเด่นของวัสดุ เป็นฉนวนป้องกันความร้อน มีความคงทน
Concrete Technology 100 แบบฝึกหัดท้ายบท เรื่อง การควบคุมคุณภาพของคอนกรีต ชื่อ – สกุล...........................................................ชั น/ปีที่........................ห้อง/กลุ่ม............................. วัน/เดือน/ปี.................................................. ********************************************************************** ค้าชี แจง 1.ค้าถามบทที่ 5 เพื่อทบทวนความรู้ของนักเรียนเรื่อง การผสม การล้าเลียง การเทลงแบบ การท้าให้แน่น 2. การตอบค้าถาม ให้นักเรียนตอบค้าถามต่อไปนี ลงในช่องว่างให้สมบูรณ์ ********************************************************************** 1. การตวงส่วนผสมมีกี่วิธีอะไรบ้าง ตอบ............................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... 2. จงอธิบายขั นตอนการผสมคอนกรีตด้วยเครื่องโม่ มาพอเข้าใจ ตอบ............................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 3. นักศึกษาคิดว่าการใช้เครื่องปั้มเทคอนกรีตเหมาะส้าหรับงานแบบไหนและเพราะอะไร ตอบ............................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 4. บอกข้อดีข้อเสียของการบ่มคอนกรีตการฉีดน ้ามาพอเข้าใจ ตอบ............................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 5. จงบอกข้อดีข้อเสียของการบ่มคอนกรีตด้วยสารเคมีมาพอเข้าใจ ตอบ............................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................
Concrete Technology 101 เอกสารอ้างอิง 1. บริษัท เอสซีจี ซีเมนต์ จ้ากัด, ปูนซีเมนต์และการประยุกต์ใช้งาน, พิมพ์ครั งที่ 4 เมษายน, กรุงเทพฯ, พ.ศ. 2554. 2. ดร.วีรชาติ ตั งจิรภัทร และ ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล, คู่มือการทดสอบคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ มวลรวม และคอนกรีต, พิมพ์ครั งพิเศษ เมษายน: บริษัทเอสซีจี ซีเมนต์ จ้ากัด, พ.ศ. 2555. 3. วินิต ช่อวิเชียร, คอนกรีตเทคโนโลยี, พิมพ์ครั งที่ 9 : กรุงเทพฯ พ.ศ. 2544. 4. คณะอนุกรรมการคอนกรีตและวัสดุ, ข้อก้าหนดมาตรฐานวัสดุ และการก่อสร้างส้าหรับโครงสร้าง คอนกรีตเสริมเหล็ก, พิมพ์ครั งที่ 4 มีนาคม : สมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรม ราชูปถัมภ์ (วสท.), พ.ศ. 2556. 5. มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, มอก. 213-2552 คอนกรีตผสมเสร็จ, ส้านักงานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม กระทรางอุตสาหกรรม กรุงเทพฯ, พ.ศ. 2553.
Concrete Technology 102 บทที่ 6 คุณสมบัติของคอนกรีตสด Properties of Fresh Concrete 6.1 ความสามารถเทได้ (Workability) ความสามารถเทได้ เป็นคุณสมบัติที่ต้องการอย่างหนึ่งของคอนกรีตสด ความสามารถเทได้ หมายถึง การที่คอนกรีตสดสามารถไหลเข้าแบบหล่อได้ดี ส่วนผสมไม่เกิดการแยกตัว สามารถท าให้คอนกรีตแน่นตัวได้ ง่าย โดยใช้พลังงานน้อยเนื้อคอนกรีตไม่เป็นโพรง ความสามารถเทได้ของคอนกรีตเป็นสิ่งที่ไม่สามารถใช้ เครื่องมือในการวัดได้ แต่มีความสัมพันธ์กับค่าความข้นเหลว (Consistency) ของคอนกรีต ซึ่งเป็นค่าที่สามารถ วัดได้โดยใช้เครื่องมือ คอนกรีตที่มีความข้นเหลวต่ าอาจจะเหมาะกับงานคอนกรีตหลา (Mass Concrete) ที่มี แบบหล่อหน้าตัดกว้าง แต่ไม่เหมาะส าหรับงานที่มีหน้าตัดบาง หรือแคบ เพราะเทลงแบบหล่อและท าให้ คอนกรีตแน่นได้ยาก ท าให้คอนกรีตเป็นโพรงได้ และจะท าให้ก าลังของคอนกรีตลดลง ช่องว่างหรือโพรงที่อยู่ ในเนื้อคอนกรีตจะท าให้ความหนาแน่นของคอนกรีตลดลง และส่งผลให้ก าลังอัดลดลงอย่างมาก (รูปที่ 6.1) โดยอัตราส่วนความหนาแน่นที่ลดลงร้อยละ 5 อาจท าให้ก าลังอัดคอนกรีตลดลงถึงร้อยละ 30 ช่องว่างในเนื้อ คอนกรีตเกิดจากสาเหตุ 2 ประการคือ 1) เนื่องจากการจี้เขย่าไม่ดี มีฟองอากาศกักขังอยู่ภายใน (Entrapped Air) 2) เกิดจากน้ าส่วนเกิน (Excess Water) ที่ระเหยออกไป การลดช่องว่างท าได้โดยใช้คอนกรีตที่มีความสามารถเทได้ที่ดี ที่มีความข้นเหลวที่เหมาะสม ท าให้ คอนกรีตเทลงแบบ และท าให้แน่นได้ง่าย ความข้นเหลวที่มากเกินไปจะท าให้เกิดช่องว่างในคอนกรีต นอกจากนี้การจี้เขย่าคอนกรีตมากเกินไปจะท าให้คอนกรีตเกิดการแยกตัว (Segregation) การกระจายตัวของ วัสดุในคอนกรีตไม่สม่ าเสมอ และก าลังอัดจะลดลงด้วยดังรูปที่ 6.1 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 อัตราส่วนของก าลังอัด 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.0 อัตราส่วนของความหนาแน่น รูปที่ 6.1 ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนของความหนาแน่น และอัตราส่วนของก าลังอัด ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ ากัด หน้า 191
Concrete Technology 103 6.2 ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อความสามารถเทได้ (Factors Affecting Workability) ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อความสามารถเทได้ของคอนกรีตสด มีหลายประการ โดยปัจจัยเหล่านี้มี ผลกระทบต่อความข้นเหลวของคอนกรีตเป็นส่วนใหญ่ ปัจจัยเหล่านี้ได้แก่ ตารางที่ 6.1 ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถเทได้ ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถเทได้ ผลกระทบ 1. ชนิดและคุณสมบัติของวัสดุผสมคอนกรีต ปูนซีเมนต์ - ถ้าต้องการความสามารถที่เท่ากัน ปูนที่มีความละเอียด มากกว่าจะต้องการปริมาณน้ าที่มากกว่า มวลรวม - หินและทรายที่มีขนาดคละดี จะท าให้คอนกรีตมี ความสามารถเทได้ดี - หินที่กลมผิวเกลี้ยง ท าให้คอนกรีตมีการลื่นไหลได้ดีกว่าหินที่ ยาว หรือแบบและขรุขระ - ความพรุนของมวลรวม ท าให้การดูดซึมน้ าสูง และ ความสามารถเทลดลง - ถ้าต้องการความสามารถเทที่เท่ากัน มวลรวมที่ละเอียดต้อง ใช้น้ าที่ผสมมากกว่ามวลรวมที่หยาบ สารผสมเพิ่ม - สารผสมเพิ่มชนิดผงละเอียดบางชนิด เช่น เถ้าลอย ที่มี คุณภาพดี เป็นต้น จะช่วยเพิ่มความไหลลื่นให้กับคอนกรีต - สารกระจายกักฟองอากาศ (Air Entraining Agent) จะท าให้ คอนกรีตมีการลื่นไหลดีขึ้น แต่ก าลังอัดอาจจะลดลง สารลดน้ าจะช่วยเพิ่มการลื่นไหล 2. ส่วนผสมคอนกรีต ปริมาณน ้าที่ใช้ผสมคอนกรีต - ปริมาณน้ าที่ผสมคอนกรีตเป็นปัจจัยส าคัญที่มีผลกระทบต่อ ความสามารถเทได้ของคอนกรีตสด โดยเพิ่มปริมาณน้ าจะท า ให้เกิดการหล่อลื่นในระหว่างอนุภาคมากขึ้น - ปริมาณน้ าที่เพิ่มขึ้นจะก่อให้เกิดช่องว่างเมื่อคอนกรีตแข็งตัว ดังนั้นควรใช้น้ าในปริมาณที่เหมาะสม - ปริมาณน้ าพอเหมาะกับช่องว่างระหว่างมวลรวมจึงมีผลต่อ การหล่อลื่น อัตราส่วนมวลรวมต่อปูนซีเมนต์ (A/C) - ภายใต้ส่วนผสมของคอนกรีตที่มีอัตราส่วนผสมน้ าต่อ ปูนซีเมนต์คงที่ความสามารถเทได้จะเพิ่มขึ้นถ้าอัตรา ส่วนผสมมวลรวมต่อปูนซีเมนต์ลดลง
Concrete Technology 104 ตารางที่ 6.1 ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถเทได้ (ต่อ) ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถเทได้ ผลกระทบ อัตราส่วนทรายต่อมวลรวมทั งหมด (S/A) - ส่วนผสมคอนกรีตที่มีอัตราส่วนผสมทรายต่อมวลรวมต่ า สามารถก่อให้เกิดการแยกตัวได้รวมถึงความสามารถเทได้จะ ต่ าลงด้วย ถ้าใช้ทรายในส่วนผสมมากขึ้น อาจท างานได้ขึ้น แต่จะสิ้นเปลือง ปริมาณปูนซีเมนต์มากขึ้น ถ้ายังคงก าลังอัดเท่าเดิม 3. เวลาหรืออายุของคอนกรีตสด - เมื่อเวลาผ่านไป คอนกรีตสดจะเริ่มก่อตัว และแข็งตัวในที่สุด เป็นเช่นนี้ เพราะน้ าผสมคอนกรีตบางส่วนถูกใช้ไปท า ปฏิกิริยาไฮเดรชั่นบางส่วนถูกดูดซับไว้โดยมวลรวม - การเริ่มการก่อตัวของคอนกรีตสามารถวัดได้โดยการวัด ความสามารถเทได้ที่สูญเสียไปกับเวลาที่ผ่านไป โดยการวัด ค่าการสูญเสียค่ายุบตัว หรือ “Slump Loss” 4. อุณหภูมิอากาศ, อุณหภูมิคอนกรีตเหลว, ความเร็วลม, ความชื้นสัมพัทธ์ - ถ้าอากาศร้อน ลมแรง และมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ า คอนกรีต สดจะมีอุณหภูมิสูง และมีอัตราระเหยของน้ าสู่ภายนอกเร็ว ขึ้น ท าให้คอนกรีตสูญเสียความสามารถเทได้เร็วขึ้น 5. ระยะเวลาผสมคอนกรีต, ล าดับการผสม ,และชนิด และประสิทธิภาพของเครื่อง ผสม - ถ้าระยะเวลาผสมคอนกรีตน้อยเกินไป จะท าให้คอนกรีตมี เนื้อไม่สม่ าเสมอ มีความสามารถเทได้ดี และเกิดการแยกตัว ได้ง่าย เมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้วอาจมีผิวหน้าไม่เรียบและมี โพรงอากาศมาก - ถ้าระยะเวลาผสมคอนกรีตนานเกินไป จะท าให้คอนกรีตมี ความสามารถเทได้ลดลง เนื่องจากเกิดการสูญเสียน้ า เช่นเดียวกับเหตุผลของเวลา หรืออายุของคอนกรีตสด - ล าดับการผสม และชนิด และประสิทธิภาพของเครื่องผสม แตกต่างกัน มักท าให้คอนกรีตสดมีความสามารถเทได้ที่ แตกต่างกันด้วย ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ ากัด หน้า 192-193 6.3 การยึดเกาะ การแยกตัว และการเยิ มของคอนกรีตสด 6.3.1 การยึดเกาะของคอนกรีตสด หมายถึง การที่ส่วนผสมของคอนกรีตสดจับตัวรวมกันเป็น กลุ่มโดยมีซีเมนต์เพสต์เป็นตัวเชื่อมยึดหินทรายเข้าด้วยกัน ดังนั้น การยึดเกาะจะดีหรือไม่จึง ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของซีเมนต์เพสต์เป็นหลัก ปัจจัยส าคัญมีดังนี้ 1) ปริมาณของซีเมนต์เพสต์ที่เพียงพอที่จะยึดหินทรายเข้าด้วยกัน 2) ความข้นเหลวที่เหมาะสม
Concrete Technology 105 6.3.2 การแยกตัวของคอนกรีตสด หมายถึง การที่ส่วนผสมของคอนกรีตแยกตัวออกจากกัน ท าให้ เนื้อคอนกรีตสดมีส่วนผสมไม่สม่ าเสมอ เป็นผลให้ก าลังของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วลดลงการ แยกตัวของวัสดุในคอนกรีตสดมี 2 รูปแบบ คือ มวลรวมหยาบแยกตัวออกจากซีเมนต์เพสต์ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของคอนกรีตผ่านทางชัน หรือมวลรวมหยาบจมตัวลงมากกว่ามวลรวม ละเอียด และซีเมนต์เพสต์แยกตัวออกจากหินทราย เนื่องจากส่วนผสมเหลวมากเกินไป ส าหรับสาเหตุของการแยกตัวของคอนกรีตสด 1) คอนกรีตสดมีการยึดเกาะไม่ดี เนื่องจากส่วนผสมคอนกรีตที่ไม่เหมาะสม เช่น ซีเมนต์- เพสต์น้อยเกินไป หรือซีเมนต์เพสต์แห้ง หรือ เหลวเกินไป 2) การขนย้าย (Transporting) หรือ ล าเลียง (Handling) คอนกรีตไม่ถูกต้อง เช่น ล าเลียง คอนกรีตที่เหลวมาก ไปเป็นระยะทางไกล 3) เทคอนกรีตผ่านรางที่ลาดชันมากเกินไป หรือรางที่เปลี่ยนทิศทาง 4) การเทคอนกรีตลงแบบ (Placing) ไม่ถูกต้อง เช่น เทคอนกรีตผ่านสิ่งกีดขวางเทคอนกรีต จากที่สูงเกินไป 5) การท าให้คอนกรีตแน่น (Compaction) ไม่ถูกต้อง เช่น จี้เขย่าคอนกรีตนานเกินไป (Over Compaction, Over-vibration) จี้เขย่าให้คอนกรีตไหลไปตามแบบ หรือจี้เขย่าให้คอนกรีต ไหลแผ่กระจายออก 6) ใช้หิน ทราย ที่มีความถ่วงจ าเพาะแตกต่างกันมาก 7) ใช้หิน ทราย ที่มีส่วนคละ (Gradation) ไม่เหมาะสม การลดการแยกตัวสามารถท าได้โดย เลือกขนาคละของมวลรวมที่ดี ออกแบบส่วนผสมของ คอนกรีตให้มีการเกาะตัวกันสูง และมีการควบคุมการขนส่ง มีการเทเข้าแบบ และการอัดแน่น หรือจี้ เขย่าที่ถูกต้อง ไม่ควรเทคอนกรีตจากระดับที่สูงลงในแบบหล่อโดยตรง เพราะจะท าให้เกิดการแยกตัว ระหว่างหินจากน้ าปูนได้ง่าย ถ้าจะเป็นต้องควรมีราง หรือท่อส่งไปยังแบบหล่อ การเทคอนกรีตที่มีสิ่ง กีดขวาง เช่น คอนกรีตที่เหล็กเสริมหนาแน่นจะท าให้เกิดการแยกตัวได้ เพราะหินอาจติดอยู่กับเหล็ก เสริมท าให้เกิดปัญหาความไม่สม่ าเสมอของการกระจายคอนกรีต ไม่ควรใช้เวลานานเกิดไปเพราะท า ให้มวลรวมที่มีน้ าหนักมากจมลงสู่กันแบบขณะที่ด้านบนโดยเฉพาะที่ผิวหน้าจะเป็นชั้นของน้ าปูน นอกจากนี้วิธีการผสมคอนกรีตมีส่วนช่วยลดปัญหาการเยิ้มน้ า (Bleeding) ที่ผิวหน้าคอนกรีตได้ พร้อม ทั้งยังเพิ่มความสามารถในการท างาน (Workability) ได้ดีขึ้น การวัดค่าการแยกตัวของคอนกรีตเป็นสิ่งที่กระท าได้ยาก แต่สามารถสังเกตได้ง่ายด้วยตา เปล่า อย่างไรก็ตามหากคอนกรีตมีปัญหาของการแยกตัวเนื่องจากการจี้เขย่า วิธีทดสอบที่สามารถท า ได้ง่ายคือ การน าคอนกรีตที่ต้องการใช้งานใส่แบบหล่อคอนกรีตรูปทรงกระบอก หรือรูปลูกบาศก์ มาตรฐาน จากนั้นจี้เขย่าเป็นเวลา 10 นาที น าคอนกรีตออกจากแบบ และแบะคอนกรีตออกเป็นสอง ซีกเพื่อดูการกระจายของหินว่ามีการแยกตัวมากน้อยเพียงใด
Concrete Technology 106 6.3.3 การเยิ ม (Bleeding) คือ การที่น้ าในคอนกรีตแยกตัวออกมาจากส่วนผสม ลอยตัวอยู่บน ผิวหน้าของคอนกรีต ซึ่งจะเกิดหลังจากการเทคอนกรีตเข้าแบบแล้วทิ้งไว้นิ่งๆ สักครู่ สาเหตุ ส าคัญของการเยิ้มเกิดจากวัสดุผสมไม่สามารถดูด หรือดึงน้ าไว้ได้อาจจะเป็นผลมาจากให้น้ า เป็นส่วนผสมมากเกินไป หรือมวลรวมมีความชื้นมากเกินไป น้ าจึงไหลขึ้นสู่ผิวบนของคอนกรีต วัสดุผสมที่เป็นของแข็งจะจมลงสู่ข้างล่าง การเยิ้มส่งผลเสียต่อคุณภาพของคอนกรีตที่แข็งตัว แล้วดังนี้ 1) ส่วนบนของคอนกรีตมีอัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์สูง ท าให้คอนกรีตมีก าลังอัด และความ คงทนลดลง เมื่อถูกแรงกระท า หรือขัดสีจะแตกร้าว หรือผิวหน้าหลุดร่อน 2) น้ าที่ลอยขึ้นสู่ผิวบนบางส่วนจะถูกกักไว้ใต้หิน หรือเหล็กเสริม ท าให้แรงยึดเหนี่ยว (Bondage) ระหว่างมอร์ตาร์ และหิน หรือเหล็กเสริมลดลงอย่างมาก นอกจากนี้จะท าให้ เนื้อคอนกรีตเป็นโพรง ท าให้ก าลังคอนกรีตโดยรวมลดลงและไม่ทึบน้ า การเยิ้มจะพบได้ บ่อยในงานคอนกรีตที่มีพื้นผิวหน้ากว้างๆ และความหนาไม่มาก เช่น พื้นถนน, พื้นอาคาร เป็นต้น 6.3.3.1 การหาค่าการเยิ ม เราสามารถหาการเยิ้มของคอนกรีตได้โดยการเทียบอัตราส่วนค่า ยุบตัวต่อหน่วยความสูงของคอนกรีต ดังแสดงในรูปที่ 6.2 รูปที่ 6.2 การเยิ้มของคอนกรีตสด ค่าการเยิ้ม = ระยะยุบตัว X 100 % ความสูงเดิมของคอนกรีต ตัวอย่าง เช่น ระยะยุบตัว = 0.4 ซม. ความสูงเดิมของคอนกรีต = 15.2 ซม. ค่าการเยิ้ม = 0.40 X 100 = 2.6 % 15.2 h ระยะยุบตัว
Concrete Technology 107 6.3.3.2การลดปัญหาการเยิ ม ดังได้กล่าวมาแล้วว่า การเยิ้มส่งผลเสียต่อคอนกรีตที่แข็งตัว การลดปัญหาการเยิ้มเลือกท าได้หลายวิธี หรือวิธีใดวิธีหนึ่งให้เหมาะสมกับงาน ดังต่อไปนี้ 1) ลดปริมาณน้ าที่ใช้ในการผสมคอนกรีตลง 2) ใช้หินทรายที่มีความละเอียดมากขึ้น 3) เพิ่มปริมาณปูนซีเมนต์ให้มากขึ้น 4) ใช้ปูนซีเมนต์ที่มีความละเอียดมากขึ้น 5) ใช้ปูนซีเมนต์ที่เป็นด่างมาก หรือที่มี C3A มาก (ปูนชนิดแข็งตัวเร็ว) 6) ใช้สารผสมเพิ่ม เช่น สารกักกระจายฟองอากาศ วิธีการทดสอบการเยิ้มน้ าของคอนกรีตสามารถท าตามมาตรฐาน ASTM C232 ซึ่งแบ่ง ออกได้เป็น 2 วิธี คือ วิธีที่ 1 ทดสอบตัวอย่างที่บรรจุในภาชนะโดยการกระทุ้งแน่น และท าการวัดปริมาณ น้ าที่เยิ้มออกมาอยู่ที่ผิวหน้าคอนกรีตโดยวัดทุก 10 นาที ในช่วง 40 นาทีแรก หลังจาก นั้นท าการวัดทุก 30 นาที วิธีที่ 2 ทดสอบคอนกรีตที่บรรจุในภาชนะโดยการเขย่าแน่น และหลังจากนั้นเขย่าเป็น ช่วงๆ โดยการเปิดเครื่องสั่นหรือโต๊ะเขย่าเป็นเวลา 3 วินาที และปิดเป็นเวลา 30 นาที สลับกันไป และการวัดการเยิ้มน้ าของคอนกรีตหลังจาก 1 ชั่วโมง การทดสอบวิธีแรกเป็นการจ าลอง การวัดการเยิ้มของคอนกรีตที่เทเข้าแบบหล่อ เรียบร้อยแล้วไม่ถูกเขย่าเพิ่มเติม ส่วนวิธีที่สองเป็นการทดสอบคอนกรีตที่เทเข้าแบบหล่อแล้ว และยังเขย่าเพิ่มเติมอีกเป็นระยะๆ 6.4 เวลาการก่อตัว (Setting) เวลาการก่อตัว และแข็งตัว เป็นปรากฏการณ์หนึ่งของซีเมนต์เพสต์ที่เกิดปฎิกิริยาไฮเดรชั่น การก่อตัว ของคอนกรีตจึงถือเป็นลักษณะทางกายภาพ ที่แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของซีเมนต์ เพสต์ในคอนกรีต เป็นกระบวนที่เริ่มจากการก่อตัวพัฒนาต่อไป เป็นกระบวนการเริ่มการแข็งตัวในที่สุด เวลา การก่อตัวมีความส าคัญมาส าหรับการท างานคอนกรีต โดยเฉพาะในส่วนที่เกี่ยวข้องกับเวลาเทคอนกรีต การ ก่อตัวแบ่งออกเป็น 3 ระยะ
Concrete Technology 108 การก่อตัว สุดท้าย (Final Setting Time) การก่อตัวเริ่มต้น (Initial Setting) การเริ่มก่อตัว (Stiffening Time) เริ่มผสม 1) ระยะเริ่มก่อตัว (Stiffening Time) คือเวลาที่คอนกรีตเริ่มกระด้างหรือจับตัวกันแล้ว 2) เวลาก่อตัวเริ่มต้น (Initial Setting Time) คือเวลาที่คอนกรีตเริ่มแข็งตัว และเป็นเวลาโดยประมาณ ในการสิ้นสุดการเท และการอัดนานคอนกรีต ถ้าเทคอนกรีตชั้นใหม่ทับลงบน คอนกรีตจะไม่ ประสานติดเป็นเนื้อเดียวกัน ก่อให้เกิด Cold Joint 3) เวลาการก่อตัวสุดท้าย (Final Setting Time) คือเวลาที่คอนกรีตแข็งตัวสมบูรณ์แล้ว เวลาการก่อตัว ของคอนกรีตไม่เหมือนกับการก่อตัวของปูนซีเมนต์ แต่มีส่วนคล้ายกันกับการก่อตัวของมอร์ตาร์ ดังนั้นการหาเวลาการก่อตัวของคอนกรีต จึงท าได้โดยการหาเวลาก่อตัวของมอร์ตาร์นิยมทดสอบ ตามมาตรฐาน ASTM C403 การทดสอบเวลาการก่อตัวของคอนกรีตจะใช้เครื่องมือที่เรียกว่า เครื่องเพเนโตร มิเตอร (Penetrometer) ดังแสดงไว้ในรูปที่ 6.4 รูปที่ 6.4 เครื่องเพเนโตรมิเตอร (Penetrometer) ทีมา : http://www.hoskin.ca/catalog รูปที่ 6.3 ขั้นตอนการก่อตัวของคอนกรีต ที่มา: ปูนซีเมนต์และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ ากัด หน้า 199
Concrete Technology 109 6.5 หน่วยน ้าหนัก (Unit Weight) หน่วยน้ าหนัก คือค่าน้ าหนักของคอนกรีตต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร โดยรวมปริมาณอากาศด้วย มี ประโยชน์ส าหรับการค านวณเปลี่ยนค่าปริมาตรให้เป็นค่าน้ าหนัก หรือจากค่าน้ าหนักให้เป็นปริมาตร เพื่อ ค านวณหาค่าน้ าหนักของโครงสร้างคอนกรีต 6.5.1 คอนกรีตทั่วไป (Normal Weight Concrete) มีหน่วยน้ าหนักโดยประมาณ 2,400 กิโลกรัม ต่อลูกบาศก์เมตร (หรืออยู่ในช่วง 2,200 - 2,600 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร) ส าหรับ โครงสร้างทั่วไป 6.5.2 คอนกรีตเบา (Light Weight Concrete) มีหน่วยน้ าหนักประมาณ 300 - 1,500 กิโลกรัม ต่อลูกบาศก์เมตร ใช้เป็นส่วนของโครงสร้างที่ต้องการลดน้ าหนักของอาคาร 6.5.3 คอนกรีตหนัก (Heavy Weight Concrete) มีหน่อยน้ าหนักมากกว่า 3,200 กิโลกรัมต่อ ลูกบาศก์เมตร โดยทั่วไปนิยมใช้ส าหรับงานโครงสร้างป้องกันรังสี หรือกัมมันตภาพรังสี หน่วยน้ าหนักของคอนกรีตสด ถือได้ว่าเป็นสิ่งที่จ าเป็นในการออกแบบ และควบคุมส่วนผสม ของคอนกรีต วิธีการทดสอบหน่วยน้ าหนักของคอนกรีตสด จะคล้ายกันกับการทดสอบหาหน่วย น้ าหนักของมวลรวม ภาชนะที่ใช้ก็เป็นถังทรงกระบอกอย่างเดียวกัน แต่ส าหรับการหาหน่วยน้ าหนัก ของคอนกรีตสด จะใช้ถังทรงกระบอกขนาด 14 ลิตร ส าหรับคอนกรีตสดที่ผสมมวลรวมหยาบที่มีขนาด ไม่เกิน 50 มิลลิเมตร และใช้ 28 ลิตร เมื่อใช้มวลรวมหยาบผสมคอนกรีตที่มีขนาดโตกว่า 50 มิลลิเมตร ในขั้นตอนการทดสอบจะแบ่งถังทรงกระบอกออกเป็น 3 ชั้น หนาชั้นละเท่าๆ กัน โดยประมาณ และ กระทุ้งแต่ละชั้นประมาณ 10 ถึง 15 ครั้ง และใช้ค้อนยางทุบข้างถัง จนกว่าจะไม่มีฟองอากาศขนาด ใหญ่ปรากฏบนผิวคอนกรีตสด แล้วใช้แผ่นเหล็กบางๆ หรือกระจก ปาดหน้าคอนกรีตสดให้เต็มขอบ และได้ระดับ แล้วน้ าไปชั่งน้ าหนัก ของคอนกรีต ปริมาตรถังทรงกระบอกหาได้ โดยน าน้ าใส่ให้เต็มถัง ทรงกระบอก แล้วน าไปชั่งน้ าหนัก วิธีการค านวณหาปริมาตรของคอนกรีตสดจะเหมือนกันกับการหา หน่วยน้ าหนักของมวลรวมหยาบ 6.6 ปริมาณอากาศ (Air Content) ปริมาณอากาศคือ สัดส่วนของปริมาณอากาศที่อยู่ในคอนกรีตต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรของคอนกรีตนั้น ในงานโครงสร้างทั่วไป ส าหรับประเทศไทยไม่ได้ค านึงถึงปริมาณอากาศในคอนกรีตมากนัก แต่ในงานก่อสร้าง บางประเภท เช่น งานก่อสร้างพื้นห้องเย็น มีข้อก าหนดให้ใช้คอนกรีตที่มีปริมาณอากาศ 3-5 % จึงจ าเป็น จะต้องมีการทดสอบ ทั้งนี้เพราะการใช้งานห้องเย็น ที่จุดเยือกแข็ง (Freezing) น้ าในโพรงคาปิลลารี่ (Capillary Pores) ในคอนกรีตจะเปลี่ยนน้ าเป็นน้ าแข็ง ท าให้มีปริมาตรเพิ่มขึ้น จึงเกิดการขยายตัวจนเต็ม และน้ าส่วนเกิน
Concrete Technology 110 จะถูกผลักดันไปยังโปรงอากาศ (Air Voids) ผ่านทางเนื้อซีเมนต์เพสต์ความดันที่เกิดขึ้นภายในเนื้อคอนกรีตจะ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการไหลของน้ าจากโพรงคาปิลารี่ไปยังโพรงอากาศ ถ้าความดันมีค่ามาก อาจส่งผล ให้คอนกรีตเกิดการแตกร้าวได้ การใส่สารกระจายกักฟองอากาศเป็นการเพิ่มฟองอากาศให้กระจายเล็กๆอยู่ ทั่วเนื้อคอนกรีตท าให้น้ าจากโพรงคาปิลลารี่สามารถไหลยังโพรงอากาศได้อย่างสะดวก เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นน้ า ในโพรงอากาศจะละลาย และไหลกลับเข้าสู่เนื้อซีเมนต์เพสต์ ท าให้คอนกรีตสามารถคงทนอยู่ในสภาวะที่ต้อง เปลี่ยนอุณหภูมิได้อย่างต่อเนื่องปัจจัยที่มีผลต่อปริมาณอากาศ 1) ชนิดและคุณสมบัติของวัสดุผสมคอนกรีต 2) ส่วนผสมคอนกรีต 3) การจี้เขย่าคอนกรีต การหาปริมาณฟองอากาศของคอนกรีตสด มีอยู่ด้วยกัน 3 วิธี 6.6.1 วิธีใช้ความดัน (Pressure Method) วิธีนี้จะใช้เครื่องมือพิเศษที่ปิดแน่น เพื่อเก็บความดันพร้อม อุปกรณ์ ซึ่งสามารถวัดปริมาตรคอนกรีตได้อย่างละเอียด วิธีการคือบรรจุคอนกรีตให้เต็มภาชนะโดยการ แบ่งเป็น 3 ชั้น และกระทุ้งแต่ละชั้น 25 ครั้ง แล้วอัดอากาศเข้าไป แล้วอ่านปริมาตร ค่อยๆ คลายความดันที่ ละน้อย แล้วอ่านปริมาตรอีกครั้ง เครื่องมือชนิดนี้จะแบ่งขีดเทียบไว้โดยให้อ่านผลต่างของปริมาตรเป็นร้อยละ ของอากาศโดยตรง และน า “แฟคแตอร์ส าหรับแก้วัสดุผสม” ไปหักออกจากปริมาตรนั้นเพื่อให้ได้ค่าร้อยละ ของอากาศที่ถูกต้อง วิธีนี้ใช้ได้ดีส าหรับซีเมนต์ และมอร์ตาร์ ชนิดธรรมดา เครื่องวัดปริมาณฟองอากาศแบบ ใช้ความดัน แสดงไว้ดังรูปที่ 6.5 รูปที่ 6.5 เครื่องวัดปริมาณฟองอากาศแบบใช้ความดัน โดย : นายอนุวัติ พาระพัฒน์
Concrete Technology 111 6.6.2 วิธีวัดปริมาตร (Volumetric Method) วิธีนี้ท าได้โดยการไล่อากาศออกจากคอนกรีต ตัวอย่างโดยให้รวมเข้ากับน้ าในขวดแก้วคอสูง จะสังเกตปริมาตรอากาศได้จากผลต่างใน ปริมาณของคอนกรีตตัวอย่างที่มีอากาศกักกระจายอยู่รวมกับปริมาตรน้ าจ านวนหนึ่ง และท า เช่นเดียวกันหลังจากที่ได้กวนอย่างเพียงพอ เพื่อไล่อากาศให้หนีไปแล้ว วิธีนี้เหมาะกับคอนกรีต น้ าหนักเบา 6.6.3 วิธีวัดความถ่วง (Gravimetric Method) วิธีนี้ค านวณปริมาณฟองอากาศได้จากหน่วย น้ าหนักของคอนกรีตที่มีฟองอากาศกักกระจายอยู่ (Wu ) ซึ่งวัดโดยตรงจากคอนกรีตตัวอย่าง ส่วน หน่วยน้ าหนักทางทฤษฎีของคอนกรีต (W) กองเดียวกัน ค านวณได้จากปริมาณเนื้อแท้ (V) และความถ่วงจ าเพาะของส่วนผสมคอนกรีตโดยไม่รวมอากาศ และผลต่างระหว่างน้ าหนัก ทั้ง 2 เมื่อคูณด้วย 100 แล้วหารด้วยหน่วยน้ าหนักทางทฤษฎี จะได้ปริมาณฟองอากาศของ คอนกรีต (ร้อยละของช่องว่าง) ตามสมการข้างล่างนี้ ปริมาณฟองอากาศ = ( W V - Wu) ( W V ) ×100 การลดช่องว่าง โดยการเลือกใช้มวลรวมที่มีส่วนคละดี ออกแบบให้คอนกรีตมีอัตราส่วนน้ าต่อ ปูนซีเมนต์ต่ า ใช้น้ ายาผสมคอนกรีตที่มีประสิทธิภาพ คอนกรีตสดมีความข้นเหลวพอเหมาะไม่แยกตัว สามารถเทได้ และอัดแน่นได้อย่างเหมาะสม และถูกวิธี ปริมาณอากาศในคอนกรีตถ้ามีน้อยเกินกว่า ข้อก าหนด อาจไม่ก่อประโยชน์ด้านความคงทน แต่ถ้ามีมากเกินไปจะท าให้ก าลังอัดของคอนกรีตต่ าลง การทดสอบปริมาณอากาศในคอนกรีตนิยมทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 231
Concrete Technology 112 6.7 คุณสมบัติของคอนกรีตสดที่ดี ตารางที่ 6.2 คุณสมบัติคอนกรีตสดที่ดี คุณสมบัติ ค้าอธิบาย 1. การผสม - ผสมได้เพียงพอจนมีเนื้อสม่ าเสมอเหมือนกันทุกส่วน 2. ความสามารถเทได้ - เมื่อล าเลียงหรือจัดส่งคอนกรีตสดถึงจุดเท คอนกรีตสดยังคงมี ความสามารถเทได้เหมาะสมกับการใช้งานสามารถไหลเข้าแบบหล่อทุก ซอกทุกมุมอย่างสมบูรณ์ด้วยวิธีการเท และการอัดแน่นหรือการจี้เขย่าที่ ถูกวิธี 3. ความต้านทานต่อการ แยกตัว - มีความต้านทานต่อการแยกตัวสูง ไม่เกิดการแยกขยายตัวในระหว่างการ ล าเลียงและในขณะเทคอนกรีต - ส าหรับคอนกรีตที่เทด้วยปั้มคอนกรีตควรมีคุณสมบัติที่ส าคัญคือ ต้องไม่ แยกตัวเมื่อถูกแรงอัดจากปั้ม และไหลในท่อได้อย่างสะดวก 4. ไม่เกิดการเยิ้มมาก เกินไป - ไม่เกิดการยิ้มมากเกินไป จนท าให้เกิดการแต่งผิวหน้าไม่สะดวก และส่งผล กระทบต่อคุณภาพของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว 5. เวลาการก่อตัว - มีเวลาการก่อตัวนานพอที่จะสามารถท างานได้ทัน 6. อุณหภูมิ - มีอุณหภูมิพอเหมาะไม่สูงเกินไป จนมีผลกระทบต่อความสามารถเทได้ และเวลาการก่อตัว 7. ฟองอากาศ - ฟองอากาศพอเหมาะ ซึ่งยังมีผลต่อความสามารถเทได้ 8. คุณสมบัติอื่นๆ - ส าหรับคอนกรีตที่ใช้ฐานรากขนาดใหญ่ ควรมีคุณสมบัติที่ส าคัญคือ มีค่า ความยุบตัวสูง, มีการสูญเสียค่ายุบตัวช้า, และใช้ปริมาณปูนซีเมนต์ต่ าเพื่อ หลีกเลี่ยงความร้อนจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ที่มา: ปูนซีเมนต์ และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ ากัด หน้า 203 6.8 การทดสอบความสามารถเทได้ของคอนกรีตสด การทดสอบความสามารถเทได้ของคอนกรีตสดไม่อาจท าได้โดยตรงอย่างไรก็ตาม คุณสมบัติที่ สามารถตรวจสอบได้ คือ ความข้นเหลว (Consistency) ของคอนกรีต ซึ่งจะเป็นตัวที่บอกว่าคอนกรีตที่ ผสมเสร็จใหม่ๆ นั้น แห้ง กระด้างปานกลาง, เปียก, หรือ เหลว เพียงใด ความสามารถเทได้ของคอนกรีตจะเป็น
Concrete Technology 113 ที่น่าพอใจ หากความข้นเหลวของคอนกรีตสดนั้นเหมาะสม ที่จะท าให้คอนกรีตมีความแน่นตัวดีตามสภาพของ แต่ละงาน ความข้นเหลวของคอนกรีตขึ้นอยู่กับการผสม การผันแปรของวัสดุ ลมฟ้าอากาศ และสภาพแวดล้อม อื่นๆ ของงานก่อสร้างที่มิอาจหลีกเลี่ยงได้ ดังนั้น ความข้นเหลวของคอนกรีตจะไม่คงที่แม้จะพยายามรักษา ปริมาณวัสดุต่างๆ ให้คงที่อยู่เสมอก็ตาม แต่หากพยายามให้ส่วนผสม ขนาดคละ และปริมาณความชื้นของวัสดุ ผสมมีความสม่ าเสมอ การเปลี่ยนแปลงความข้นเหลวของคอนกรีตก็จะน้อยลง ในทางปฏิบัติ คอนกรีตที่ใช้ จะต้องมีความข้นเหลวสม่ าเสมอมากที่สุดเท่าที่จะท าได้ นั่นคือ ผู้ผสมควรเปลี่ยนแปลงปริมาณของน้ าที่เติมลง ไปในเครื่องผสมตามความจ าเป็น แต่จะต้องรักษาอัตราส่วนของน้ าต่อซีเมนต์ให้คงที่ด้วยการทดสอบ ความสามารถเทได้ของคอนกรีตมีหลายวิธีดังต่อไปนี้ 1) การทดสอบโดยการวัดค่าการยุบตัวของคอนกรีต (Slump Test) ASTM C 143/C 143M : Standard Test Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete 2) การทดสอบโดยการวัดระยะจมของลูกทรงกลม (Kelly Ball Test) ASTM C360 –92: Test Method for Ball Penetration in Freshly Mixed Hydraulic Cement Concrete (Withdrawn 1999) 3) การทดสอบโดยวัดค่าการไหลของคอนกรีต (Flow Test) ASTM C124 – 71 : Method of Test for Flow of Portland Cement Concrete by Use of the Flow Table (Withdrawn 1973) 4) การทดสอบโดยการวัดค่าสัดส่วนการอัดแน่น (Compacting Factor Test) BS 1882 Part 103 Method for Determination of Compacting Factor 5) การทดสอบโดยการวัดค่าของเวลาที่ใช้ในการเขย่าด้วยเครื่องวีบี (Vebe Test) BS 1881 Part 104 Method for Determination of Vebe Time
Concrete Technology 114 แบบฝึกหัดท้ายบท เรื่อง คุณสมบัติคอนกรีตสด ชื่อ – สกุล...........................................................ชั้น/ปีที่........................ห้อง/กลุ่ม............................. วัน/เดือน/ปี.................................................. ********************************************************************** ค้าชี แจง 1.ค าถามบทที่ 6 เพื่อทบทวนความรู้ของนักเรียนเรื่อง คุณสมบัติคอนกรีตสด 2. การตอบค าถาม ให้นักเรียนตอบค าถามต่อไปนี้ลงในช่องว่างให้สมบูรณ์ ********************************************************************** 1. ความสามารถในการเทได้จะขึ้นอยู่กับปัจจัยใดบ้าง ตอบ............................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 2. การแยกตัวของคอนกรีตเกิดจากสาเหตุใด ตอบ............................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 3. บอกวิธีการป้องกันการเยิ้มของคอนกรีตมาพอเข้าใจ ตอบ............................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... การก่อตัวเริ่มต้น คือ ตอบ............................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 4. หน่วยน้ าหนักของคอนกรีต คือ ตอบ............................................................................................................................................. 5. คุณสมบัติคอนกรีตสดที่ดีมีอะไรบ้าง ตอบ............................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................
Concrete Technology 115 เอกสารอ้างอิง 1. บริษัท เอสซีจี ซีเมนต์ จ ากัด, ปูนซีเมนต์และการประยุกต์ใช้งาน, พิมพ์ครั้งที่ 4 เมษายน, กรุงเทพฯ, พ.ศ. 2554. 2. ดร.วีรชาติ ตั้งจิรภัทร และ ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล, คู่มือการทดสอบคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ มวล รวมและคอนกรีต, พิมพ์ครั้งพิเศษ เมษายน: บริษัทเอสซีจี ซีเมนต์ จ ากัด, พ.ศ. 2555. 3. วินิต ช่อวิเชียร, คอนกรีตเทคโนโลยี, พิมพ์ครั้งที่ 9 : กรุงเทพฯ พ.ศ. 2544. 4. American Society for Testing and Materials, ASTM C 143-00 : Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete, Annual Book of ASTM Standards, 2001, Vol.04.02, Philadelphia, pp.89-91. 5. American Society for Testing and Materials, ASTM C31-00: Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field ; Annual Book of ASTM Standards, 2001, Vol.04.02, Philadelphia pp.5-9. 6. American Society for Testing and Materials, ASTM C172-99: Standard Practice for Sampling Freshly Mixed Concrete; Annual Book of ASTM Standards, 2001, Vol.04.02, Philadelphia pp. 106- 108. 7. American Society for Testing and Materials, ASTM C232 : Standard Test Method for Bleeding of Concrete, 2007 8. British Standards Institution,BS 1881Part 101: Method of sampling fresh concrete on site 9. British Standards Institution,BS 12390-3Part 1: Shape, dimensions and other requirements for specimens and molds. 10. British Standards Institution,BS 12390-3Part 2: Making and curing specimens for strength tests 11. มาตรฐานทางหลวงชนบท, มถ-ท-102-2550: มาตรฐานการเก็บตัวอย่างคอนกรีตในหน้างานและการ น าไปบ ารุงรักษา, กระทรวงคมนาคม. 12. การลดการเกิด Bleeding และการเพิ่ม ความสามารถในการไหล, วารสารคอนกรีต, สมาคมคอนกรีต แห่งประเทศไทย: กรุงเทพฯ
Concrete Technology 116 บทที่ 7 คุณสมบัติของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว Properties of Hardened Concrete 7.1 ก ำลังอัด (Compressive Strength) คุณสมบัติของคอนกรีตในขณะที่ยังอยู่ในสภาพเหลวจะมีความส าคัญเพียงขณะก่อสร้างเท่านั้น ในขณะ ที่คุณสมบัติของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว จะมีความส าคัญไปตลอดอายุในการใช้งานของโครงสร้างคอนกรีตนั้น ในทางปฏิบัติ คุณสมบัติของคอนกรีตทั้ง 2 ลักษณะ จะมีผลต่อกันและกัน การที่จะให้ได้คุณสมบัติของ คอนกรีตที่แข็งตัวแล้วดี จะต้องมาจากการเลือกสัดส่วนผสม วิธีการผสม การควบคุมคุณภาพของคอนกรีตสด ความข้นเหลวพอเหมาะ เมื่อทุกอย่างดีทั้งหมดจะส่งผลให้ คุณสมบัติของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วดีไปด้วย ซึ่ง ได้แก่ ก าลัง ความทนทาน และการเปลี่ยนแปลงปริมาตร ก าลังอัดของคอนกรีตถือว่าเป็นคุณสมบัติที่ส าคัญที่สุดของคอนกรีต ทั้งนี้เพราะก าลังอัดของคอนกรีต เป็นคุณสมบัติที่น าไปใช้โดยตรง เข้าใจง่าย แม้ว่าในบางกรณีคุณสมบัติอย่างอื่น เช่น ความคงทนต่อการกัด กร่อน หรือความทึบน้ า อาจมีความส าคัญกว่าก าลังอัดของคอนกรีต โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีการกัด กร่อนต่อคอนกรีตรุนแรง แต่ในทางปฏิบัติพบว่าคอนกรีตที่รับก าลังได้ดีจะมีคุณสมบัติด้านอื่นดีด้วย ดังนั้น การศึกษาถึงก าลังอัดของคอนกรีตจึงเป็นสิ่งที่จ าเป็นอย่างยิ่งในเรื่องของคอนกรีตเทคโนโลยี การค านวณหาค่าหน่วยแรงก าลังอัดประลัยของคอนกรีต สามารถหาได้จาก สมการข้างล่างนี้ Fa= P A เมื่อ Fa = ก าลังรับแรงอัดสูงสุด (กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร) P = หน่วยแรงอัดสูงสุด (กิโลกรัม) A = พื้นที่หน้าตัดขวาง (ตารางเซนติเมตร) มาตรฐานการทดสอบก าลังอัดของคอนกรีต สามารถกระท าได้โดยการหล่อแท่งตัวอย่างจากคอนกรีต สดที่ต้องการทดสอบ โดยการหล่อก้อนตัวอย่างคอนกรีตมาตรฐาน ซึ่งที่ใช้กันอยู่อย่างแพร่หลายมี 2 รูปทรง คือ 7.1.1 แท่งตัวอย่ำงทรงกระบอก (Test Cylinder) มาตรฐานของแท่งตัวอย่างชนิดนี้ก าหนดขึ้นโดย American Society for Testing and Materials มาตรฐานการทดสอบที่ ASTM C 192 มีหน้าตัด เป็นวงกลม ขนาดมาตรฐานเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 นิ้ว และมีส่วนสูงเป็น 2 เท่าของเส้นผ่าน
Concrete Technology 117 ศูนย์กลาง (12 นิ้ว) และส าหรับคอนกรีตที่ใช้หินขนาดใหญ่กว่า 2 นิ้ว (50 มิลลิเมตร) จะใช้ แท่งตัวอย่างขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8" x 16" ส่วนแท่งตัวอย่างขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4" x 8" นิยมใช้ส าหรับทดสอบคอนกรีตก าลังอัดสูง รูปที่ 7.1 แท่งตัวอย่างคอนกรีตทรงกระบอก ส าหรับทดสอบก าลังอัด มาตรฐานการทดสอบที่ ASTM C 192 ได้ก าหนดให้หล่อคอนกรีตลงแบบมาตรฐานเป็น 3 ชั้น แต่ละชั้นมีปริมาตรคอนกรีตเท่าๆกัน แต่ละชั้นกระทุ้ง 25 ครั้ง ด้วยเหล็กเส้นกลมขนาดเส้นผ่าน ศูนย์กลาง 16 มิลลิเมตร ยาว 61 เซนติเมตร โดยชั้นที่ 2 และ 3 ต้องกระทุ้งให้ทะลุลงไปที่ชั้นต่ ากว่า ประมาณ 2.5 เซนติเมตร เมื่อครบ 3 ชั้น ปาดผิวหน้าให้เรียบ และทิ้งคอนกรีตไว้ที่อุณหภูมิ 16-27 องศาเซลเซียส โดยไม่รบกวนจนคอนกรีตแข็งตัว ถอดแบบเมื่อคอนกรีตมีอายุ 24 ± 8 ชั่วโมง และน าไป บ่มในน้ าปูนขาวอิ่มตัวที่อุณหภูมิ 23±2 องศาเซลเซียส และท าการทดสอบก าลังตามอายุที่ก าหนดตาม มาตรฐาน ASTM C 39 เนื่องจากการหล่อคอนกรีตแบบนี้ ผิวด้านหน้าของคอนกรีตไม่เรียบพอ ASTM C 617 ระบุ ผิวหน้าของคอนกรีตที่น ามาทดสอบต้องเรียบและแตกต่างกันไม่เกิน 0.05 มิลลิเมตร ผิวหน้าคอนกรีต ไม่เรียบหรือเอียงเพียง 0.25 มิลลิเมตร อาจท าให้ก าลังอัดของคอนกรีตลดได้ถึงร้อยละ 33 และจะลด มากกว่านี้เมื่อเป็นคอนกรีตก าลังสูง วิธีที่ท าให้ผิวหน้าคอนกรีตเรียบ อาจใช้วิธีขัดผิวแต่ไม่ค่อยเป็นที่ นิยม แต่มีวิธีที่นิยมท ากัน 3 แบบคือ 1) ใช้ซีเมนต์เพสต์ (อัตราส่วนโดยน้ าหนักของน้ าต่อซีเมนต์ร้อยละ 27 – 30) น ามาขัดผิวหน้า ให้เรียบ โดยมากจะเคลือบก่อนถอดแบบ และจะเคลือบหลังจากใส่คอนกรีตในแบบหล่อ แล้ว 2 – 6 ชั่วโมง ส าหรับการผสมแห้ง และ 6 – 24 ชั่วโมง ส าหรับส่วนผสมเปียก ผิวหน้า ของคอนกรีตควรจะล้างด้วยน้ าสะอาดแล้วซับน้ าออกจากผิวหน้าของคอนกรีตให้หมด จากนั้นจึงใช้ซีเมนต์เพสต์ที่เตรียมไว้เคลือบบนผิวหน้าของคอนกรีตจนผิวหน้าของคอนกรีต เรียบเสมอกันทั้งหน้า D H
Concrete Technology 118 2) ใช้ก ามะถัน (ซัลเฟอร์) และผงแร่ เคลือบหัวคอนกรีตที่แข็งแล้ว ใช้อัตราส่วน ก ามะถัน (ซัลเฟอร์) 3 ส่วนกับดินเผาบดละเอียด 1 ส่วน หรือผงหิน โดยใช้ความร้อนหลอมเหลวที่ อุณหภูมิระหว่าง 180 – 210 องศาเซลเซียส แล้วเทลงบนแผ่นเหล็กขัดมัน 3) ใช้ปูนพลาสเตอร์เคลือบหัวคอนกรีตที่แข็งแล้ว การเคลือบหัวคอนกรีตควรหนาประมาณ 1.5 – 3.0 มิลลิเมตร ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อการ รับก าลังอัดของคอนกรีต 7.1.2 แท่งตัวอย่ำงทรงลูกบำศก์ (Test Cube) เป็นแท่งตัวอย่างที่ก าหนดขึ้นตามมาตรฐานอังกฤษ British Standards มาตรฐานรูปร่าง และขนาดของตัวอย่าง BS EN 12390 Past 1 โดยมีขนาด มาตรฐาน 15 x 15 x 15 เซนติเมตร คอนกรีตที่ใช้หินขนาดใหญ่กว่า 5 เซนติเมตร แท่ง ตัวอย่างจะมีขนาด 20 x 20 x 20 เซนติเมตร ส่วนคอนกรีตก าลังอัดสูงจะใช้แท่งตัวอย่าง ขนาด 10 x 10 x 10 เซนติเมตร รูปที่ 7.2 แท่งตัวอย่างคอนกรีตทรงลูกบาศก์ ส าหรับทดสอบก าลังอัด มาตรฐานการท า และการบ่มตัวอย่าง BS EN 12390 Past 2 ได้ก าหนดให้หล่อคอนกรีตลง แบบมาตรฐานเป็น 3 ชั้น แต่ละชั้นมีปริมาตรคอนกรีตเท่าๆกัน แต่ละชั้นกระทุ้ง 35 ครั้ง เหล็กกระทุ้ง ต้องมีน้ าหนัก 1.8 กิโลกรัม ยาว 38 เซนติเมตร พื้นที่หน้าตัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส 2.5 เซนติเมตร เมื่อ ครบ 3 ชั้น ปาดผิวหน้าให้เรียบ และทิ้งคอนกรีตไว้ที่อุณหภูมิ 15 -25 องศาเซลเซียส ที่ความชื้น สัมพัทธ์ไม่น้อยกว่า 90 โดยไม่รบกวนจนคอนกรีตแข็งตัว ถอดแบบเมื่อคอนกรีตมีอายุ 24 ± 4 ชั่วโมง และน าไปบ่มในน้ าที่อุณหภูมิ 18 - 22 องศาเซลเซียส และท าการทดสอบก าลังเมื่อคอนกรีตมีอายุ 28 วัน โดยใช้มาตรฐาน BS EN 12390 Past 3 7.2 ก ำลังดึง (Tensile Strength) ก าลังดึงของคอนกรีตมีค่าต่ ามากเมื่อเทียบกับก าลังอัด โดยมีค่าเฉลี่ยประมาณร้อยละ 10 ของก าลัง อัดประลัย การออกแบบอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กจึงไม่ให้คอนกรีตรับแรงดึงโดยตรง แต่จะออกแบบโดยใช้ L : H : W = 1 : 1 : 1 W H
Concrete Technology 119 เหล็กเสริมช่วยรับแรงดึงแทน อย่างไรก็ตาม งานบางชนิดออกแบบให้คอนกรีตช่วยรับแรงดึงการหดตัวของ คอนกรีตเนื่องจากอุณหภูมิด้วย เช่น งานถนน และลานสนามบิน เป็นต้น เราไม่สามารถวัดค่าแรงดึงของคอนกรีตโดยวิธีการดึงโดยตรง (Direct Tension Test) เหมือนอย่างวัสดุ อื่นๆได้ เนื่องจากปัญหาต่างๆ เช่น 1) เกิดการเยื้องศูนย์ขณะทดสอบได้ง่าย ท าให้คอนกรีตแตกหักทันทีก่อนจะได้ค่าก าลังดึงที่แท้จริง เนื่องจากก าลังดึงของคอนกรีตมีค่าต่ ามาก 2) มีหน่วยแรงอื่นแทรกเข้ามาจากหัวจับยึด ซึ่งท าให้เกิดหน่วยแรงเฉพาะที่ และที่สุดแล้วจะเกิดการ แตก ณ บริเวณนี้ 3) การร้าวจะแพร่ขยายไปอย่างรวดเร็ว ก าลังดึงที่ได้จะเป็นของบริเวณที่ก าลังต่ าสุด ซึ่งไม่ตรงต่อ ความเป็นจริง เมื่อผลการทดสอบแรงดึงโดยตรงให้ค่าที่แตกต่างกันได้มาก ท าให้ยังไม่มีการก าหนดมาตรฐานวิธีการ ทดสอบก าลังดึงของคอนกรีตแบบนี้ขึ้น แต่เกิดวิธีการทดสอบทางอ้อมหลายวิธี การวัดค่าก าลังดึงของ คอนกรีต ที่ท าได้ 3 วิธี คือ 7.2.1 กำรทดสอบแบบ Flexural Tensile Strength Test เป็นวิธีการทดสอบหาแรงดึงของ คอนกรีตทางอ้อม ด้วยการทดสอบหาก าลังดัด (Bending หรือ Flexural) ของคานคอนกรีต จากแท่งตัวอย่างที่หล่อขึ้นมาขนาด 15 15 50 เซนติเมตร หรือขนาด 20 20 70 เซนติเมตร ส าหรับคอนกรีตที่ใช้หินใหญ่กว่า 2 นิ้ว ตามมาตรฐาน ASTM C 192 รูปที่ 7.3 แท่งตัวอย่างมาตรฐานส าหรับการทดสอบก าลังดัดของคอนกรีต การเตรียมตัวอย่างส าหรับการทดสอบแบบ Flexural Tensile Strength Test ตามมาตรฐาน ASTM C 78 และ ASTM C 239 จะเตรียมคานตัวอย่างโดยการแบ่งคอนกรีต 2 ชั้น แต่ละชั้น จะกระทุ้ง 60 ครั้งต่อชั้น ในการกระทุ้งจะต้องครอบคลุมพื้นที่ ส าหรับตัวอย่างคาน 15 15 50 เซนติเมตร และกระทุ้ง 112 ครั้งต่อชั้น ส าหรับตัวอย่างคาน 20 20 70 เซนติเมตร ถ้าคอนกรีตข้อนข้างข้น d L
Concrete Technology 120 หรือเหนี่ยวให้ใช้เครื่องเขย่า หลังจากนั้นก็บ่มด้วยอากาศเป็นเวลา 24 ชั่วโมง แล้วถอดแบบ และน าไป บ่มในน้ าสะอาดเป็นเวลา 28 วัน การทดสอบทดสอบจะน าคานตัวอย่างมาว่างบนเครื่องทดสอบก าลังดัดของคานคอนกรีตด้วย อัตราความเร็วคงที่ที่ 9.00 – 12.00 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร/นาที จนกระทั่งคานตัวอย่างถึงจุด ประลัย วิธีการทดสอบก าลังดัด Flexural Tensile Strength Test หรือ Bending strength ของคาน คอนกรีต สามารถท าได้ 2 วิธี คือ 7.2.1.1 Using Simple Beam with Third Point Loading ต าม ม าต ร ฐ าน ASTM C 78 Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete ( Using Simple Beam with Third-Point Loading) น าแท่งตัวอย่างมาทดสอบ โดยให้แรงกระท า 2 จุด ที่ ระยะ 1/3 ของระยะ Support ดังแสดงในรูปที่ 7.4 โดยที่ระยะห่างของจุดรองรับเท่ากับ L ซึ่ง L มีค่าเท่ากับ 3d การเพิ่มแรงลักษณะนี้ เรียกว่า Third Point Loading รูปที่ 7.4 การทดสอบคานคอนกรีตแบบ Third Point Loading ค่าหน่วยแรงดัดสูงสุดค านวณได้จากสมการ Flexural Strength หรือ Modulus of Rupture (MR) = PL b d2 ค่าหน่วยแรงดัดสูงสุดจากการทดลอบนี้เรียกว่า Modulus of Rupture (MR) P = แรงสูงสุดที่กระท าจนแท่งตัวอย่างแตกหัก (กิโลกรัม) b = ความกว้างของคานตัวอย่าง (เซนติเมตร) d = ความลึกของคานตัวอย่าง (เซนติเมตร) L = ช่วงความยาวคาน (เซนติเมตร) 7.2.1.2 Using Simple Beam with Center-Point Loading ตามมาตรฐาน ASTM C 293 Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete ( Using Simple Beam with L L/3 L/3 L/3 P P
Concrete Technology 121 Center-Point Loading)วิธีนี้ แรงกระท าที่กึ่งกลางของคานตัวอย่างเพียงแรงเดียว ดัง แสดงในรูปที่ 7.5 รูปที่ 7.5 การทดสอบคานคอนกรีตแบบ Center-Point Loading ค่าหน่วยแรงดัดสูงสุดค านวณได้จากสมการ Flexural Strength หรือ Modulus of Rupture (MR) = 3 P L 2 b d2 ค่าหน่วยแรงดัดสูงสุดจากการทดลอบนี้เรียกว่า Modulus of Rupture (MR) P = แรงสูงสุดที่กระท าจนแท่งตัวอย่างแตกหัก (กิโลกรัม) b = ความกว้างของคานตัวอย่าง (เซนติเมตร) d = ความลึกของคานตัวอย่าง (เซนติเมตร) L = ช่วงความยาวคาน (เซนติเมตร) ค่าก าลังดึงของคอนกรีตที่ได้จากการทดลองแบบนี้จะสูงกว่าค่าก าลังดึง (Tensile strength) จริงประมาณร้อยละ 60 - 100 และค่า Modulus of Rupture อยู่ในช่วง ร้อยละ 11 ถึง 23 ของก าลังต้านทานแรงอัด การใช้หินทรายที่มีผิวขรุขระและมีเหลี่ยมมุมจะท าให้ค่าก าลัง ต้านทานแรงดัดสูงขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่างก าลังดัด และก าลังอัดของคอนกรีต อาจเขียนได้ในรูปของสมการคือ fc, = [ MR k ] 2 หรือ MR = k√fc' L L/2 L/2 P
Concrete Technology 122 ในที่นี้ MR = Modulus of Rupture (กก./ตร.ซม.) fc’ = Cylindrical Strength (กก./ตร.ซม.) k = ค่าคงที่ มีค่าระหว่าง 2.0 - 2.6 7.2.2 กำรทดสอบแบบ Splitting Strength Test เป็นวิธีการทดสอบหาก าลังดึงของคอนกรีต ทางอ้อมอีกวิธีหนึ่ง ตามมาตรฐาน ASTM C 496 Method of Test for Splitting Tensile Strength of Molded Concrete Cylinder แท่งตัวอย่างทดสอบมีลักษณะเป็นทรงกระบอกเช่นเดียวกับแท่ง ตัวอย่างส าหรับทดสอบก าลังอัด ขนาดแท่งตัวอย่างมาตรฐานมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 นิ้ว สูง 12 นิ้ว การเตรียมตัวอย่างจะเหมือนกับการทดสอบก าลังอัด กล่าวคือ แบ่งแบบหล่อออกเป็น 3 ชั้น แต่ละชั้นมีปริมาตรคอนกรีตเท่าๆ กัน แต่ละชั้นกระทุ้ง 25 ครั้ง ด้วยเหล็กเส้นกลมขนาด เส้นผ่านศูนย์กลาง 16 มิลลิเมตร ยาว 61 เซนติเมตร โดยชั้นที่ 2 และ 3 ต้องกระทุ้งให้ทะลุลง ไปที่ชั้นต่ ากว่าประมาณ 2.5 เซนติเมตร เมื่อครบ 3 ชั้น ปาดผิวหน้าให้เรียบ และทิ้ง คอนกรีตไว้ที่อุณหภูมิ 16-27 องศา-เซลเซียส โดยไม่รบกวนจนคอนกรีตแข็งตัว ถอดแบบเมื่อ คอนกรีตมีอายุ 24 ± 8 ชั่วโมง และน าไปบ่มในน้ าปูนขาวอิ่มตัวที่อุณหภูมิ 23±2 องศา เซลเซียส และท าการทดสอบก าลังตามอายุที่ก าหนดตามมาตรฐาน ASTM C 496 วิธีการทดสอบ น าแท่งตัวอย่างวางในแนวนอนบนเครื่องทดสอบแรงอัด โดยมีแผ่นไม้รองอยู่ที่ ด้านล่าง และด้านบน โดยควบคุมอัตราการกดของเครื่องทดสอบก าลังอัดคอนกรีตด้วยอัตรา 7 – 14 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร/นาที จนคอนกรีตตัวอย่างแตกออกเป็น 2 ซีก ดังแสดงในรูปที่ 7.6 รูปที่ 7.6 การทดสอบหาค่าก าลังของคอนกรีตแบบ Splitting Test P ญ P
Concrete Technology 123 ค่าแรงดึงของคอนกรีตค านวณได้จากสมการ f t = 2P πLd ในที่นี้ ft = ค่าแรงดึงสูงสุด (กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร) P = แรงกดสูงสุดบนแท่งตัวอย่าง (กิโลกรัม) L = ความยาวของแท่งตัวอย่าง (เซนติเมตร) d = เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งตัวอย่าง (เซนติเมตร) การทดสอบก าลังดึงของคอนกรีตด้วยวิธีนี้ พบว่าก าลังดึงของคอนกรีตมีค่าอยู่ระหว่างร้อยละ 7 ถึง 11 ของก าลังอัดของคอนกรีต โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ร้อยละ 10 และสูงกว่าก าลังดึงจริงประมาณร้อย ละ 15 7.2.3 กำรทดสอบแบบ Direct Tensile Strength Test โดยปกติแล้วการให้แรงดึงโดยตรงแก่ ก้อนตัวอย่างคอนกรีต จะท าได้ยาก เพราะมักจะเกิดความคลาดเคลื่อนของผลทดสอบ เนื่องจาก 1) เกิดการเยื้องศูนย์ของก้อนตัวอย่าง 2) มีหน่วยอื่นแทรกเข้ามาจากหัวจับยึด ซึ่งเกิดเป็นหน่วยแรงเฉพาะที่และในที่สุดเกิดการแตก ที่บริเวณนี้ จากนั้นรอยร้าวจะแพร่ขยายไปอย่างรวดเร็ว ก าลังดึงที่จะได้จะเป็นของบริเวณ ที่มีก าลังดึงต่ าที่สุด ซึ่งไม่ตรงกับค่าก าลังของเนื้อคอนกรีต จากเหตุผลข้างต้น จากผลการทดสอบจึงให้ค่าที่แตกต่างได้มาก ท าให้ยังไม่มีการก าหนดวิธี มาตรฐานการทดสอบแบบนี้ขึ้น 7.3 ก ำลังเฉือน (Shear Strength) การเฉือนเป็นการกระท าของแรงสองแรง ซึ่งมีขนาดเท่ากัน และขนานกัน แต่กระท าตรงกันข้ามบน ระนาบซึ่งมีระยะห่างกันเล็กน้อย แรงเฉือนมักจะเกิดขึ้นพร้อมกับแรงดึง และแรงอัดเนื่องมาจากโมเมนต์ดัด เสมอ การทดสอบหาความต้านทานแรงเฉือนของคอนกรีต โดยตรงยังไม่สามารถท าได้ เพราะจะมีหน่วยแรงดึง และแรงอัด ในแนวทแยงเข้ามามีส่วนเกี่ยวข้อง ท าให้ผลการทดสอบไม่ถูกต้อง ปัจจุบัน ยังไม่มีมาตรฐาน ส าหรับการทดสอบหาก าลังเฉือนของคอนกรีต อย่างไรก็ตาม การทดสอบก าลังเฉือนกระท าได้โดยการบิดแท่งตัวอย่างที่มีหน้าตัดกลม ดังแสดงในรูป ที่ 7.7 แต่เนื่องจากคอนกรีตมีก าลังดึงน้อยกว่าก าลังเฉือน ดังนั้นการแตกหักของคอนกรีตจะเกิดจากแรงดึง ทแยงก่อนที่จะแตกหักด้วยแรงเฉือน
Concrete Technology 124 รูปที่ 7.7 การทดสอบก าลังเฉือนของคอนกรีต ผลการทดสอบก าลังเฉือนของคอนกรีตมีค่าประมาณร้อยละ 15 ถึง 25 ของก าลังอัดของ คอนกรีต ค่าก าลังเฉือนของคอนกรีตขึ้นอยู่กับอัตราส่วนผสมของคอนกรีต เช่นเดียวกับค่าก าลังอัด กล่าวคือ คอนกรีตที่ใช้อัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์ต่ า และมีส่วนคละของหินทรายดี จะให้ค่าก าลังเฉือนสูง 7.4 กำรทดสอบหำก ำลังอัดของคอนกรีตในองค์อำคำรที่ก่อสร้ำงแล้ว การตรวจสอบก าลังอัดของคอนกรีตภายหลังจากการเทคอนกรีตหล่อชิ้นส่วนของอาคารแล้ว สามารถ ท าได้ 2 วิธี คือ 7.4.1 กำรใช้เครื่องเจำะแท่งตัวอย่ำงจำกส่วนของอำคำร (Core Test) การทดสอบดวยวิธีนี้เป็น การทดสอบคุณภาพของคอนกรีตดานก าลังรับแรงอัด (fc’) โดยการเจาะเอาแทงตัวอยางตรง บริเวณที่ต้องการทราบคาดังกลาวไปกดทดสอบ ดวยเครื่องทดสอบก าลังรับแรงอัด ตาม มาตรฐานของ ASTM C 39 และ ASTM C 42 ซึ่งคาที่วัดไดจะเปนจะเป็นค่าการรับก าลังจริงๆ ของโครงสร้างนั้น การทดสอบโดยวิธีนี้ควรใชควบคูกับเครื่องมือส าหรับ หาขนาด และต าแหน งของเหล็กเสริม ไมเชนนั้น ขณะท าการเจาะเพื่อเก็บแทงตัวอยาง เหล็กเสริมคอนกรีตอาจถูก ท าลาย หรือถูกตัดขาดได ซึ่งจะเป็นการยิ่งเพิ่มปัญหาขึ้นไปอีก การเก็บตัวอย่างของโครงสร้าง ท าได้โดย ใช้เครื่องเจาะกากเพชร ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 2 ถึง 6 นิ้ว ตามความ เหมาะสม โดยให้อัตราส่วนระหว่างความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 : 1 การเจาะ อาจกระท าในแนวราบ หรือแนวดิ่งก็ได้ แต่ถ้าเป็นไปได้ ควรเจาะในทิศทางที่รับก าลัง การเจาะ โครงสร้างจะต้องความแข็งแรงที่เพียงพอ โดยทั่วไปควรมีอายุอย่างน้อย 14 วัน แท่งตัวอย่างที่ เจาะได้ให้น าไปแช่ในน้ าปูนใสเป็นเวลา 24 ถึง 48 ชั่วโมง ใช้เครื่องตัดแต่งปลายแท่งตัวอย่างให้ เรียบ และตั้งฉากกับแนวแกน ท าการหุ้มปลายแท่งตัวอย่าง (Capping) ทั้ง 2 ด้านให้เรียบ เพื่อให้น้ าหนักที่กดแท่งตัวอย่างแผ่กระจายโดยสม่ าเสมอ จ านวนแท่งตัวอย่างที่ทดสอบควรท า อย่างน้อย 3 ตัวอย่างจากชิ้นส่วนเดียวกัน ค่าเฉลี่ยก าลังอัดเฉลี่ยทั้ง 3 ก้อนจะต้องมีค่าไม่น้อย กว่า 0.85fc' และไม่มีตัวอย่างใดมีค่าต่ ากว่า 0.75fc' จึงจะถือว่าคอนกรีตที่สงสัยนั้นมีคุณภาพ ตามเกณฑ์
Concrete Technology 125 รูปที่ 7.8 เครื่องเจาะแท่งตัวอย่างคอนกรีต ที่มำ: http://www.hoskin.ca/catalog/index.php?main_page=product_info&products_id=1633 ก้อนตัวอย่างที่จะน าไปทดสอบก าลังอัดได้นั้น จะต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่ต่ ากว่า 95 มิลลิเมตร และมีอัตราส่วนระหว่างความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) ระหว่าง 1.00 - 2.00 โดย จะต้องมีค่าปรับแก้ก าลังอัดที่ทดสอบได้ กรณีที่ L/D มีค่าต่ ากว่า 2.00 ดังแสดงในตารางที่ 7.1 ตำรำงที่ 7.1 อัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางกับตัวคูณที่ใช้แก้ไขค่าความต้านแรงอัด อัตราส่วนความสูงต่อ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ เจาะ (L/D) ตัวคูณปรับแก้ก าลังอัด ASTM C42 ตัวคูณปรับแก้ก าลังอัด มอก. 409 2.00 1.00 1.00 1.75 0.98 0.99 1.50 0.96 0.97 1.25 0.93 0.94 1.00 0.87 0.91 ที่มำ: ส านักวิจัยและพัฒนา กรมชลประทาน สวพ.ทล.214/2551 หน้า 91 ส าหรับการปรับแก้ก าลังอัดของแท่งตัวอย่างจากการเจาะเป็นก าลังอัดของทรงลูกบาศก์ (Cube strength) สามารถประมาณได้จากสมการ ดังต่อไปนี้
Concrete Technology 126 f cube= [ A 1.5+ 1 ]f core ในที่นี้ A = ค่าคงที่ (ใช้ 2.5 ส าหรับแท่งตัวอย่างที่เจาะในแนวราบ, 2.3 ส าหรับแท่ง ตัวอย่าง ที่เจาะในแนวดิ่ง) = L/D ของแท่งตัวอย่าง fcore = ก าลังอัดของแท่งตัวอย่างที่เจาะ (กก./ตร.ซม.) fcube = ก าลังอัดของทรงลูกบาศก์ (Cube strength) (กก./ตร.ซม.) 7.4.2 กำรทดสอบด้วยเครื่องมือแบบไม่ท ำให้อำคำรเสียหำย การทดสอบหาก าลังหรือ คุณสมบัติวัสดุ โดยวิธีการไม่ท าลาย (Non-Destructive Test) ส่วนใหญ่เป็นการทดสอบ โดย อาศัยการตีความ จากผลการวัดค่าต่างๆ ที่มีความสัมพันธ์กับคุณสมบัติต่างๆ ของ โครงสร้าง หรือองค์ประกอบของโครงสร้าง หรือมีความเกี่ยวข้องกับกลไกลของการเสื่อมสภาพแบบ ต่างๆ ซึ่งการทดสอบแบบไม่ท าลายนั้น อาศัยการตีความทางอ้อมเป็นส่วนใหญ่ หลักส าคัญ ของการทดสอบแบบไม่ท าลาย คือ การเก็บข้อมูลที่เพียงพอต่อการประเมินสภาพของ โครงสร้าง โดยที่ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายกับโครงสร้างในระดับที่มากเกินไป ดังนั้นความ แม่นย าในการวัดค่าคุณสมบัติต่างๆ ของคอนกรีตจึง น้อยกว่าการทดสอบในห้องปฏิบัติการ 7.4.2.1 เครื่องยิงคอนกรีต (Concrete Hammer หรือ Schmidt Hammer) เปนเครื่องมือ ทดสอบก าลังรับแรงอัดประลัย (fc’) ที่เก่าแก่ชนิดหนึ่ง โดยถูกคิดค้นขึ้นในป พ.ศ.2483 – 2492 โดย Mr. Ernst Schmitd ลักษณะเดนของเครื่องมือ ชนิดนี้คือ มีขนาดเล็ก กระทัดรัด พกพาไดสะดวก และท าการทดสอบไดโดยงาย สามารถทดสอบครั้งละ หลายๆ ตัวอย่าง และราคาที่ค่อนข้างต่ าเมื่อเปรียบเทียบกับการเจาะเก็บตัวอย่าง ทดสอบ การทดสอบโดยทั่วไปมักนิยมใชมาตรฐานการทดสอบของ ASTM C 805 และ มาตรฐานการทดสอบของ BS1881 Part 202 เครื่องยิงคอนกรีตมีลักษณะเป็น กระบอก ภายในมีค้อนกระแทกโดยมีสปริงเป็นตัวส่งแรง เมื่อกดเครื่องเข้าประชิดกับ ชิ้นส่วนคอนกรีต สปริงจะดีดในค้อน ไปกระแทกกับคอนกรีตที่ทดสอบโดยคาดัชนีดัง กล าวมีค าอยูในชวง 10 ถึง 100 ขึ้นอยูกับความแข็งแรงของคอนกรีตหรือ ความสามารถในการดูดซับพลังงานของคอนกรีต โดยหลักการ คือคอนกรีตที่แข็งแรง กว่าจะมีคาของดัชนีสะทอนกลับที่สูงกว่า ระยะการสะท้อน เรียกว่า Rebound Number
Concrete Technology 127 แรงกระแทกจากสปริงภายในจะท าใหกานทดสอบสะทอนกลับ น าค่านี้ไปเทียบกับ ตารางแรงอัด หรือ เส้นกราฟที่มากับเครื่อง จะให้ค่าก าลังอัดของคอนกรีตที่ทดสอบ นั้น ถ้าคอนกรีตมีก าลังอัดสูง แรงสะท้อนกลับจะให้ค่ามาก ในการใช้งาน ควรยิง กระแทกหลายๆ จุดในบริเวณใกล้ๆ กัน เพื่อน าไปหาค่าเฉลี่ย ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้ เครื่องมือนี้น่าเชื่อถือได้พอสมควร เป็นที่ยอมรับได้ ตัวอย่างดังรูป 7.9 รูปที่ 7.9 ส่วนประกอบภายในเครื่องยิงคอนกรีต ที่มำ: แผนการจัดการความรู้ประจ าปีงบประมาณ 2561 กรมโยธาและผังเมือง รูปที่ 7.10 Calibration Chart ระหว่าง ก าลังอัด กับ Rebound Number
Concrete Technology 128 โดยทั่วไป ค้อนกระแทกที่ผลิตขายตามท้องตลาด จะมีค่าการอ่านที่วัดได้อยู่ระหว่าง 10 ถึง 100 และมีช่วงพลังงานที่แตกต่างกันหลายประเภท (Type) สามารถจ าแนกได้ดังนี้ 1) Type N จะมีค่าพลังงานในการกระแทก (Impact Energy) เท่ากับ 2.207 นิวตัน-เมตร เป็น การทดสอบกับที่ใช้ในการก่อสร้างปกติทั่วไปรวมทั้งงานก่อสร้างสะพานคอนกรีต 2) Type NR มีค่าพลังงานในการกระแทกเท่ากับ 2.207 นิวตัน-เมตร ใช้กับการทดสอบ ลักษณะ งานเช่นเดียวกับ Type N แต่จ ะมีอุปกรณ์ในการบันทึกข้อมูลติดตั้งร่วมด้วย 3) Type L จะมีค่าพลังงานในการกระแทกเท่ากับ 0.735 นิวตัน-เมตร เป็นการทดสอบที่ใช้ พลังงานน้อยกว่า Type N เหมาะส าหรับการทดสอบขนาดเล็กและวัสดุที่ท าการทดสอบ นั้นมีความอ่อนไหว ต่อแรงกระแทก เช่น หินเทียม (Artificial Stone) เป็นต้น 4) Type LR จะมีค่าพลังงานในการกระแทกเท่ากับ 0.735 นิวตัน-เมตร เป็นการทดสอบ ลักษณะ เช่นเดียวกับ Type L แต่จะมีอุปกรณ์ในการบันทึกข้อมูลร่วมอยู่ด้วย 5) Type LB จะมีค่าพลังงานในการกระแทกเท่ากับ 0.735 นิวตัน-เมตร ซึ่งจะเป็นการ ทดสอบปลีกย่อย ส าหรับการควบคุมคุณภาพอย่างต่อ เนื่องของวัสดุประเภทดินเผา หรือ ผลิตภัณฑ์จ าพวกกระเบื้องเซรามิค 6) Type M จะมีค่าพลังงานในการกระแทกเท่ากับ 29.43 นิวตัน-เมตร เป็นการทดสอบ ที่ เหมาะกับมวลคอนกรีตขนาดใหญ่ ได้แก่ งานถนนคอนกรีต และงานทางวิ่งของสนามบิน 7) Type Pendulum จะมีค่าพลังงานในการกระแทกเท่ากับ 0.883 นิวตัน-เมตร เป็นการ ทดสอบกับที่ใช้กับวัสดุที่มีค่าความแข็งต่ า เช่น วัสดุมวลเบาในการก่อสร้างงานปูนฉาบผิว ต่างๆ ซึ่งมีค่าก าลังรับแรงอัดอยู่ระหว่าง 5 – 25 นิวตันต่อตารางมิลลิเมตร และจะให้ผล การทดสอบที่ดีกว่าการใช้เครื่องมือแบบ Type N หรือ Type L 8) Type PT จะมีค่าพลังงานในการกระแทกเท่ากับ 0.883 นิวตัน -เมตร เป็นการทดสอบ กับที่ประกอบด้วยหัวค้อนทดสอบที่มีขนาดใหญ่ที่ถูกพัฒนาขึ้น เพื่อใช้ในการทดสอบวัสดุ ก่อสร้างที่มีค่าก าลังรับแรงอัดต่ ามาก (0.5 – 5 นิวตันต่อตารางมิลลิเมตร) การทดสอบหาก าลังอัดของคอนกรีต โดยใช้เครื่องยิงคอนกรีต มีขั้นตอนการทดสอบดังนี้ 1) ตรวจสอบสภาพผิวโครงสร้างคอนกรีตที่จะทดสอบ ขัดผิวที่ต้องการทดสอบให้เรียบ ถ้าผิว โค้งนูน หรือผิวเว้าจะมีผลต่อการสะท้อนกลับ (Rebound) ของเครื่องยิงคอนกรีต เนื่องจาก ผิวที่โค้งนูนจะท าให้ค่าที่อ่านได้ต่ ากว่าค่าความเป็นจริง ส่วนผิวที่เว้าจะท าให้ค่าที่อ่านได้สูง กว่าค่าความเป็นจริง 2) จัดแบ่งพื้นที่ตัวอย่างทดสอบให้มีต าแหน่งการทดสอบ 10 ต าแหน่ง และแต่ละต าแหน่งห่าง กันอย่างน้อย 2.5 เซนติเมตร 3) ท าการกดเครื่อยิงคอนกรีตในทิศทางที่ตั้งฉากกับผิวตัวอย่าง พร้อมบันทึกค่า Rebound Number และทิศทางการกด ซึ่งมีด้วยกัน 3 ทิศทาง ได้แก่ กดในแนวนอน, แนวตั้งแบบยิง
Concrete Technology 129 ขึ้น หรือแนวตั้งแบบยิงลง เนื่องจากแต่ละทิศทางจะใช้กราฟในการปรับค่า Rebound Number เป็นค่าก าลังอัดของคอนกรีตที่แตกต่างกัน 4) น าค่า Rebound Number ทั้งหมด มาหาค่าเฉลี่ย แล้วดูว่าค่า Rebound Number ที่ต าแหน่ง ใดมีค่าสูงกว่า หรือต่ ากว่าค่าเฉลี่ยเกิน 6 หน่วย ให้ท าการทดสอบต าแหน่งนั้นใหม่ ถ้า ทดสอบแล้วยังไม่ได้ ให้ตัดค่าที่ต าแหน่งนั้นทิ้ง แล้วหาค่าเฉลี่ยใหม่ น าค่าเฉลี่ยที่ได้มาหา ค่าก าลังอัดของคอนกรีต จากกราฟที่ใช้ในการปรับค่า รูปที่ 7.11 แสดงหลักการท างานของค้อนกระแทก ที่มำ: แผนการจัดการความรู้ประจ าปีงบประมาณ 2561 กรมโยธาและผังเมือง จะเห็นวาจากวิธีการทดสอบใช้เครื่องยิงคอนกรีต มาตรฐานการทดสอบของ ASTM C 805 และ มาตรฐานการทดสอบของ BS1881 Part 202และวิธีการอานคา ประเมินผล ท าให กรรมวิธีการทดสอบดังกลาวท าไดโดยสะดวก และรวดเร็ว แตเหมาะส าหรับการทดสอบเพื่อ ประเมินผลในเบื้องตนเทานั้น ทั้งนี้เพราะการทดสอบดวยวิธีดังกลาวไมสามารถที่จะประเมิน ค่าก าลังอัดประลัย (fc’) ไดโดยตรง แตตองอาศัยการแปลความหมายของผลที่ไดจากการ ทดสอบ ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับการสังเกต และประสบการณของผูท าการทดสอบเองเปนหลัก ประกอบกับผลการทดสอบที่วัดไดเปนเพียงคาที่อยูใกลกับบริเวณผิวที่ทดสอบเทานั้น ซึ่งไม อาจเปนตัวแทนของ คาเฉลี่ยของก าลังอัดประลัยตลอดหนาตัดได้ 7.4.2.2Ultrasonic Pulse Test การทดสอบคอนกรีตด้วยคลื่นอัลตราโซนิก อาศัยการวัด ความเร็วของคลื่นกลที่เคลื่อนที่ในคอนกรีต เปนไปตามมาตรฐานของ ASTM C 597 และ BS 1881 : Part 203 ซึ่งวิธีการทดสอบดังกลาวไมไดหมายความวา เปนการทด สอบ หาคาก าลังของคอนกรีต (Strength) หรือคาของ Elastic Modulus ของคอนกรีต ไดโดยตรง แตจะเปนการหาความตอเนื่องของคอนกรีต ความเปลี่ยนแปลงของ คุณภาพของคอนกรีต เมื่อเวลา เปลี่ยนไป ทั้งนี้เพื่อท านายระยะความเสียหายที่ผิวของ คอนกรีต และความลึกของรอยราว หลักการในการท างานของเครื่องทดสอบโดย คลื่นอัลตราโซนิก คือ การปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกเขาไปในคอนกรีต เนื่องจากคลื่น ประเภทนี้มีความถี่สูงจึงสามารถเดินทางทะลุทะลวงคอนกรีตหนาๆไดเปนอยางดี
Concrete Technology 130 ดังนั้นการทดสอบโดยวิธีนี้ จึงเหมาะส าหรับในการทดสอบกับองคอาคารหนาๆ และ จับเวลาที่คลื่นใช้ในการเคลื่อนที่จากตัวส่งสัญญาณไปยังตัวรับสัญญาณ โดยมี ระยะห่างระหว่างตัวรับ และตัวส่งสัญญาณคงที่ ค่าความเร็วของคลื่นอัลตราโซนิกที่ เคลื่อนที่ในคอนกรีตนั้น และเมื่อทราบระยะเวลา และระยะทางในการเดินทางของ คลื่น เราก็ สามารถแปลงคาดังกลาวมาอยูในรูปของความเร็วของคลื่น (Longitudinal Pulse Velocity ; V) สามารถค านวณได้ จากอัตราส่วนระหว่างระยะห่างระหว่างตัวรับ กับตัวส่งสัญญาณ และเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ ค่าความเร็วในการเคลื่อนที่ของ คลื่นอัลตราโซนิกในคอนกรีตมีความสัมพันธ์กับความหนาแน่นของคอนกรีต และค่า โมดูลัสยึดหยุ่น ดังสมการ V = √ E(1-μ) ρ(1+μ)(1-2μ) โดยที่ V = ความเร็วของคลื่นอัลตราโซนิกในตัวกลาง (ม./วินาที) E = ค่าคงที่ยืดหยุ่นของตัวกลาง (กก./ตร.ซม.) ρ = ความหนาแน่น (กก./ลบ.ม.) µ = อัตราส่วนของปัวซอง (Poisson ratio) รูปที่ 7.11 เครื่องทดสอบ Ultrasonic Pulse Test ที่มำ: http://constructiondynamics.in/services
Concrete Technology 131 7.5 ปัจจัยที่มีผลต่อก ำลังของคอนกรีต (Factors Affecting Strength of Concrete) 7.5.1 คุณภำพของวัสดุ 1) ประเภทของปูนซีเมนต์ อายุของปูนซีเมนต์ การกองเก็บ 2) หิน - ทราย ขนาด ส่วนคละ รูปร่างความสะอาด 3) น้ า สะอาด ไม่มีสารที่เป็นอันตรายต่อคอนกรีต 7.5.2 อัตรำส่วน น้ ำ ต่อ ซีเมนต์ (Water Cement Ratio) ก าลังอัดของคอนกรีตขึ้นอยู่กับ อัตราส่วน น้ า/ซีเมนต์ เป็นหลัก น้ า/ซีเมนต์จากการทดสอบพบว่าก าลังอัดของคอนกรีตจะ แปรผกผันกับอัตราส่วนของน้ าต่อซีเมนต์คือ ก าลังอัดของคอนกรีตจะมากขึ้นถ้าอัตราส่วนน้ า ต่อซีเมนต์ลดลง อัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์น้อยและเหมาะสมประมาณ 0.30 (w/c) เนื่องจาก ปูนซีเมนต์ต้องการใช้น้ าท าปฏิกิริยาไฮเดรชั่น 7.5.3 กำรหล่อ และกำรบ่ม (Compacting and Curing of Concrete) คอนกรีตที่ไม่ได้รับการ กระทุ้งแน่น มีโพรง จะมีก าลังลดลงมาก อัตราส่วนความหนาแน่นลดลงร้อยละ 5 สามารถท า ให้ก าลังอัดคอนกรีตลดลงถึงร้อยละ 30 การบ่มไม่พอเพียงท าให้คอนกรีตมีน้ าไม่เพียงพอใน การท าปฏิกิริยา 7.5.4 สำรผสมเพิ่ม (Admixtures) สารผสมเพิ่มบางชนิดมีผลต่อก าลังของคอนกรีต เช่น Type D (Plasticizer) และ Type G (Super Plasticizer) จะส่งผลให้คอนกรีตรับก าลังอัดได้สูงขึ้นที่ Slump เดียวกัน 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 อัตราส่วนของก าลังอัด อัตราส่วนของความหนาแน่น 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 รูปที่ 7.12 ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนของความหนาแน่นและอัตราส่วนของก าลังอัด ที่มำ: ปูนซีเมนต์และการประยุกต์ใช้งาน บริษัท เอส ซี จี ซีเมนต์ จ ากัด หน้า 191
Concrete Technology 132 แบบฝึกหัดท้ำยบท เรื่อง คุณสมบัติของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว ชื่อ – สกุล...........................................................ชั้น/ปีที่........................ห้อง/กลุ่ม............................. วัน/เดือน/ปี.................................................. ********************************************************************** ค ำชี้แจง 1.ค าถามบทที่ 7 เพื่อทบทวนความรู้ของนักเรียนเรื่อง คุณสมบัติของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว 2. การตอบค าถาม ให้นักเรียนตอบค าถามต่อไปนี้ลงในช่องว่างให้สมบูรณ์ ********************************************************************** 1. บอกความแตกต่างมาตรฐานการหล่อตัวอย่างแบบอังกฤษและอเมริกา ตอบ มาตรฐานอังกฤษ มาตรฐานอเมริกา แบบหล่อ เหล็กกระทุ้ง จ านวนที่กระทุ้งต่อชั้น 2. วิธีที่ท าให้ผิวหน้าของแท่งคอนกรีตตัวอย่างที่เก็บตัวอย่างตามมาตรฐานของอเมริกาให้เรียบที่นิยมท ากัน กี่วิธี และมีวิธีใดบ้าง ตอบ............................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 3. เราไม่สามารถวัดค่าแรงดึงของคอนกรีตโดยวิธีการดึงโดยตรงเนื่องจากสาเหตุใด ตอบ............................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................
Concrete Technology 133 ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ........................................................................................................................................... 4. บอกความแตกต่างระหว่างการทดสอบแรงดึงแบบ Flexural Tensile Strength Test กับ Splitting Strength Test มาพอเข้าใจ ตอบ............................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 5. โดยปกติการทดสอบก าลังอัดของคอนกรีตในองค์อาคารที่ก่อสร้างที่สร้างเสร็จแล้วเราทีวิธีการทดสอบ แบบใดได้บ้าง ตอบ............................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 6. มีปัจจัยใดบ้างที่ท าให้เราได้คอนกรีตที่ดี ตอบ............................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................
Concrete Technology 134 เอกสำรอ้ำงอิง 1. บริษัท เอสซีจี ซีเมนต์ จ ากัด, ปูนซีเมนต์และการประยุกต์ใช้งาน, พิมพ์ครั้งที่ 4 เมษายน, กรุงเทพฯ, พ.ศ. 2554. 2. ดร.วีรชาติ ตั้งจิรภัทร และ ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล, คู่มือการทดสอบคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ มวล รวมและคอนกรีต, พิมพ์ครั้งพิเศษ เมษายน: บริษัทเอสซีจี ซีเมนต์ จ ากัด, พ.ศ. 2555. 3. มาตรฐานกรมโยธาและผังเมือง, มยผ.1502-51 : มาตรฐานการตรวจสอบโครงสร้างคอนกรีตเสริม เหล็กด้วยวิธีการทดสอบแบบไม่ท าลาย วิธีหาค่าความแข็งแรงของคอนกรีตด้วยค้อนกระแทก (Rebound Hammer), พิมพ์ครั้งที่ 1, กรมโยธาธิการและผังเมือง กระทรวงมหาดไทย, หน้า 19-26, พ.ศ. 2551. 4. มาตรฐานกรมโยธาและผังเมือง, มยผ.1504-51 : มาตรฐานการตรวจสอบโครงสร้างคอนกรีตเสริม เหล็กด้วยวิธีการทดสอบแบบไม่ท าลายวิธีทดสอบคอนกรีตโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิก(Ultrasonic Pulse Velocity), พิมพ์ครั้งที่ 1, กรมโยธาธิการและผังเมือง กระทรวงมหาดไทย, หน้า 39-42, พ.ศ. 2551. 5. ส านักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, มอก. 409-2525 :มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, เล่ม 99 วิธีทดสอบความต้านทานแรงอัดของแท่งคอนกรีต, พิมพ์ครั้ง 1, กระทรวงอุตสาหกรรม, กรุงเทพฯ, พ.ศ. 2525. 6. กรมทางหลวงชนบท, มถ.(ท) 105.1-2550: มาตรฐานการทดสอบหาค่าต้านทานแรงอัดของแท่ง คอนกรีต, กระทรวงคมนาคม, หน้า 51-56, พ.ศ. 2550 7. ส านักวิจัยและพัฒนา กรมชลประทาน, สวพ.ทล.214/2551 : มาตรฐานการทดสอบคอนกรีตเจาะ , กระทรวงเกษตรและสหกรณ์, หน้า 89-93, พ.ศ. 2551 8. ส านักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, มอก. 409: มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม วิธีทดสอบความต้านทานแรงอัดแท่งคอนกรีต, กระทรวงอุตสาหกรรม, กรุงเทพฯ, พ.ศ. 2525 9. American Society for Testing and Materials, ASTM C42/C42M-99: Standard Test Method for Obtaining and Testing Drilled Cores and Sawed Beam of Concrete, Annual Book of ASTM Standards, 2001, Vol. 04.02, Philadelphia, 25-28. 10. American Society of Testing Materials ASTM C 78: Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete (Using Simple Beam with Third-Point Loading) 11. American Society of Testing Materials ASTM C 239: Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete (Using Simple Beam with Center-Point Loading)
Concrete Technology 135 12. American Society of Testing Materials ASTM C597-97 Standard Test Method for Pulse Velocity Though Concrete 13. American Society of Testing Materials, ASTM C 805 Standard Test Method for Rebound Number of Hardened Concrete 14. American Concrete Institute, ACI 228.2R-98 Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete in Structures - Reported by ACI Committee 228 15. BRITISH STANDARD, BS 1881-202:1986 Testing concrete. Recommendations for surface hardness testing by rebound hammer. 16. BRITISH STANDARD,BS EN 12390 Part 3 : Testing Hardened Concrete Compressive Strength of Test Specimens, A Single copy of this British Standard is Licensed to technical Information Services Dept., 22 August 2003, 17. BRITISH STANDARD, BS 1881 - 201: 1986, Testing Concrete. Guide to the Use of Non-Destructive Methods of Test for Hardened Concrete 18. BRITISH STANDARD, BS 1881 - 203: 1986, Testing Concrete. Recommendations for Measurement of Velocity of Ultrasonic Pulses in Concrete 19. BRITISH STANDARD, BS EN 12504-4:2004 Testing Concrete. Determination of Ultrasonic Pulse Velocity
Concrete Technology 135 บทที่ 8 เทคโนโลยีคอนกรีตสมัยใหม่ Modern Concrete Technology 8.1 ความเป็นมาของคอนกรีตสมัยใหม่ ในยุคโลกาภิวัฒน์ การก่อสร้างได้วิวัฒนาการไปมาก คอนกรีตซึ่งเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันมา ดั้งเดิมยาวนานหลายร้อยปี ซึ่งมีหลายคนมักจะคิดว่าไม่มีความจ าเป็นที่จะต้องพัฒนาอีก เพราะมีวัตถุดิบ คือ หิน ปูน ทราย และน้ า ผสมกันจนเป็นคอนกรีตให้ได้ก าลังที่ 28 วัน ในอัตราส่วนที่เหมาะสมถือว่า พอเพียงแล้ว แต่ในสภาพความเป็นจริงงานคอนกรีต หรือเทคโนโลยีของคอนกรีตไม่เคยหยุดยั้งเลยแต่กลับ วิวัฒนาการคืบหน้าไปอย่างมากในช่วง 20 ปีหลังนี้ เริ่มตั้งแต่คอนกรีตก าลังสูง, คอนกรีตไหล, คอนกรีต สมรรถนะสูง, คอนกรีตเพิ่มความอดทน และคอนกรีตเพื่องานพิเศษ เป็นต้น ในธุรกิจการก่อสร้างด้วยศักยภาพของการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจของโลกที่สูงสุดอย่างต่อเนื่อง จะต้องแข่งขันกันทางธุรกิจในทั้งเชิงปริมาณ, เชิงเศรษฐกิจ และเชิงเทคนิคคอนกรีตแนวในแนวใหม่จึงต้อง พิจารณาถึงปริมาณการผลิตที่สูงในอัตราการผลิตที่เร็ว ด้วยเทคโนโลยีที่สูงจึงสามารถควบคุมก าลัง ควบคุมคุณภาพ และควบคุมสมรรถนะได้ตลอดขบวน การก่อสร้างตั้งแต่วัตถุดิบ, การผสม, การขนส่ง, การเท,การบ่ม จนถึงการใช้งานในระยะสั้น และระยะยาว ซึ่งจะต้องพิจารณาอย่างลึกซึ้งในรายละเอียดของ แต่ละส่วนคอนกรีตแนวใหม่ที่จะเน้นการท างานง่าย (Workability or Constructivity) เน้นก าลังสูง (Highstrength) เน้นความทนทานในการใช้งาน (Durability) และเน้นการก่อสร้างพิเศษ (Special purposes) เช่น งานซ่อมแซม เป็นต้น เป็นที่ทราบกันดีว่าคอนกรีตจะประกอบด้วยส่วนผสมหลัก 5 อย่าง อันจะน ามาซึ่งสัดส่วนที่ เหมาะสมเพื่อให้ได้เพื่อให้ได้คอนกรีตที่ดีด้วย ซีเมนต์ (Cement), หิน (Crush Rock ; Coarse Agg.), ทราย (Sand ; Fine Agg.), น้ า (Water), สารผสมเพิ่ม (Admixture) การใช้งานเน้นเพียงสมรรถนะเดียวอย่างหนึ่งอย่างใด โดยเฉพาะของการออกแบบส่วนผสมซึ่งย่อม ท าได้ แต่อาจจะต้องแยกแยะได้ตามวัตถุประสงค์หลัก และปัจจัยหลักในการพิจารณาเพื่อการออกแบบ ส่วนผสมนั้นๆ ดังที่แสดงในตารางที่ 8.1
Concrete Technology 136 ตารางที่ 8.1 สมรรถนะของคอนกรีตในการออกแบบส่วนผสมและปัจจัยหลัก สมรรถนะของคอนกรีต ปัจจัยหลัก 1. ความสามารถเทได้ - คอนกรีตไหล - ขนาดคละของมวลผสม - ท างานได้นาน - ปริมาณปูนซีเมนต์ - อุณหภูมิต่ า - อัตราส่วน ฝุ่น / ผง - ก าลังเริ่มต้นสูง - สารลดน้ าพิเศษ / สารให้การไหลลื่นสูง - คอนกรีตไร้การเขย่า - สารเร่ง / หน่วงการก่อตัว 2.ก าลังของคอนกรีต - ก าลังเริ่มแรก (6, 9, 12, 18 ชั่วโมง, 1, 3, 7 วัน) - ขนาดคละของมวลรวม - ปริมาณปูนซีเมนต์ - ก าลังที่ 28 วัน - สัดส่วนน้ าต่อซีเมนต์ (W / C) - โมดูลัสแตกร้าว - สารเคมีลดน้ า - โมดูลัสยืดหยุ่น - สารผสมเพิ่ม (Pozzalan) - รูปร่าง / ขนาดของมวลหยาบ - ใยเสริมก าลัง 3.ความทนทาน - ความทึบน้ า - ขนาดคละของมวลรวม - ความแกร่งผิว - ปริมาณซีเมนต์ / ชนิดซีเมนต์ - ทนกรด - ด่าง - สัดส่วนน้ าต่อซีเมนต์ (W / C) - อัตราทนไฟ - ปริมาณช่องว่างในเนื้อคอนกรีต - ทนต่อความล้า / การสั่นสะเทือน - สารลดน้ าพิเศษ / สารเคมีผสมเพิ่ม 4.การใช้งานพิเศษ - คอนกรีตหดตัวน้อย - ซีเมนต์ขยายตัว - คอนกรีตปรับระดับได้เอง - แร่ธาตุผสม - คอนกรีตไหล - มวลคละส าเร็จรูป - คอนกรีตโมดูลัสยืดหยุ่น - ผงโลหะผสม - Shear - Compression สูง - ท างานได้นาน - ยึดเหนี่ยวสูง / โมดูลัสแตกร้าวสูง - ก าลังเริ่มแรกสูง ที่มา: หนังสือโยธาสาร ปี 2538 ศ.ดร. เอกสิทธิ์ ลิ้มสุวรรณ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Concrete Technology 137 8.2 ปัจจัยการพัฒนาคอนกรีต 8.2.1 ปูนซีเมนตปอรตแลนด (Portland Cement) ปูนซีเมนตปอรตแลนดประเภทที่ 1 นิยมใช้ ในงานคอนกรีต และไมนิยมใชปูนซีเมนตปอร์ตแลนดประเภทที่ 3 ยกเวนกรณีที่ตองการ ก าลังอัดในชวงอายุตนสูง เชน พวกคอนกรีตอัดแรง เพราะปูนซีเมนตปอรตแลนดประเภท ที่ 3 ราคาสูงจึงท าใหคอนกรีตมีราคาสูงขึ้น นอกจากนี้การใชปูนซีเมนตปอรตแลนด ประเภทที่ 3 จะท าใหคอนกรีตมีความรอนจากปฏิกิริยาไฮเดรชันสูงในช่วงอายุตนซึ่งอาจเป นอันตรายตอคอนกรีต ไดปริมาณปูนซีเมนตที่ใชส าหรับสวนผสมของคอนกรีตก าลังสูง จะคอนขางสูงระหวาง 400 - 600 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งท าใหเกิดความรอนของ ปฏิกิริยาไฮเดรชันมาก 8.2.2 มวลรวมละเอียด หรือทราย (Fine Aggregate or Sand) ทรายเปนสวนผสมที่ส าคัญ ในคอนกรีตก าลังสูง และสงผลกระทบต่อสมบัติของ คอนกรีตมากกวาหิน การท า คอนกรีตก าลังสูงควรใชทรายหยาบที่สะอาด เม็ดกลม ผิวเรียบ และมีขนาดคละดี เพราะ ท าใหสวนผสมคอนกรีตตองการน้ําต่ําลง ทรายที่มีขนาดคละดีจะใหก าลังอัดของคอนกรีต สูงขึ้นโดยเฉพาะ เมื่อคอนกรีตมีอายุมากขึ้น การใชทรายที่ละเอียดจะท าใหสวนผสมเหนียว เทและเขยาเขาแบบไดยาก โดยเฉพาะการใชทรายที่มีโมดูลัสความละเอียดต่ํากวา 2.5 เพราะสวนผสมของคอนกรีตก าลังสูงมักมีปริมาณของสวนละเอียด คือ ปูนซีเมนต และ วัสดุปอซโซลานสูง ACI 363 แนะน าใหใชทรายหยาบโดยมีปริมาณที่ผานตะแกรงเบอร 50 และ 100 ต่ํา แต่ยังคงเปนไปตามขอก าหนด ASTM C33 จะท าใหเทไดงายขึ้นและใหก าลัง อัดของคอนกรีตที่ดี 8.2.3 มวลรวมหยาบ หรือหิน (Coarse Aggregate or Rock ) หินที่ใชท าคอนกรีตก าลังสูงควร เปนหินขนาดใหญสุดไมเกิน ½ นิ้ว หรือขนาด 3/8 นิ้ว เพราะการใชหิน ขนาดเล็กจะมีพื้นที่ผิว ของหินมากขึ้นซึ่งเปนการเพิ่มแรงยึดเหนี่ยวระหวางหิน และซีเมนต์เพสต นอกจากนี้เมื่อ คอนกรีตรับแรง หินที่เล็กกวาสามารถกระจายแรงใหแกหินกอนอื่นๆ ไดสม่ําเสมอกวาการใช หินกอนใหญ การใชหินยอยสามารถรับแรงไดดีกวากรวด เพราะกรวดมีรูปรางกลมและผิว เรียบ ดังนั้นแรงยึดเหนี่ยวระหวางผิว ของกรวดกับ ซีเมนตเพสตจึงมีคาต่ําส่งผลให คอนกรีตรับแรงไดต่ําตามไปดวย แตการใชหินที่มีรูปราง เปนเหลี่ยมมุมมากเกินไป หรือ มีรูปรางแบนยาวจะใหผลทางดานลบ เพราะตองใชน้ําในสวนผสมมากขึ้น เพื่อใหได ความสามารถในการเทที่เทากัน ลักษณะของหินที่ดีคือ สะอาด แข็งแกรงสูง เปนรูปลูกบาศก มีเหลี่ยม และมุม รูพรุนนอย ไมมีรูปรางแบน หรือยาว หรือมีคอนขางนอย 8.2.4 น้ํา (Water) น้ําที่ใชผสมคอนกรีตก าลังสูงเปนน้ําสะอาดและไมจ าเปนตองเปนน้ํากลั่น น้ําประปาสามารถน ามาใชท าคอนกรีตก าลังสูงไดเปนอยางดี 8.2.5 สารเคมีผสมเพิ่ม (Chemical Admixtures) การท าคอนกรีตก าลังสูงตองใชสารเคมีผสม เพิ่ม เพื่อปรับคุณสมบัติของคอนกรีตใหเหมาะสมกับการใชงาน และลดอัตราสวนน้ําตอวัสดุ
Concrete Technology 138 ประสานใหต่ําลง เพื่อท าใหคอนกรีตมีก าลังสูงขึ้น สารเคมีพื้นฐาน ไดแก สารลดปริมาณน้ํา และสารลดน้ําพิเศษ เพื่อลดปริมาณน้ําในสวนผสม และเพิ่มความสามารถเทไดของคอนกรีต อยางไรก็ตามการใชสารเคมีผสมเพิ่มในคอนกรีตก าลังสูง ควรตรวจสอบกอนวาสารเคมีผสม เพิ่มดังกลาวสามารถ ใชรวมกันไดดีกับปูนซีเมนตที่ใชสารเคมีดังกลาวยังไมหมดอายุและ สามารถปรับคุณสมบัติของคอนกรีตก าลังสูงไดตามที่ตองการ 8.2.6 วัสดุผสมเพิ่มที่ไมใชสารเคมี (Nonchemical Admixtures) วัสดุเหลานี้บางครั้งเรียกวาแร ผสมเพิ่ม (mineral admixtures) ส่วนใหญของแรผสมเพิ่ม ไดแก่ วัสดุปอซโซลาน วัสดุเหลานี้ จะท าปฏิกิริยาเพิ่มเติมจากปฏิกิริยาไฮเดรชัน ท าใหความแข็งแรงของ คอนกรีตเพิ่มขึ้น วัสดุ ปอซโซลานที่นิยมใชกันไดแก เถ้าถานหิน และซิลิกาฟูม เนื่องจากเป็นวัสดุปอซโซลานชั้นดี และสามารถใชแทนที่ปูนซีเมนตโดยคิดวาเปนวัสดุประสานดวย โดยทั่วไปในการท าคอนกรีต ก าลังสูงจะใชซิลิกาฟูมประมาณรอยละ 5 - 10 โดยน้ําหนักของวัสดุประสาน และกรณีที่ใช เถาถานหินจะใชประมาณรอยละ 10 - 30 โดยน้ําหนักของวัสดุประสาน ซิลิกาฟูมมี ประสิทธิภาพในการเพิ่มก าลังไดดี และเร็ว สวนเถาถานหินจะชวยใน เรื่องของความสามารถ ในการเท ลดความรอนของคอนกรีตจากปฏิกิริยาไฮเดรชันจากการแทนที่ปูนซีเมนต บางส วนในส่วนผสมคอนกรีต และเพิ่มก าลังอัดประลัย นอกจากนี้ยังมีวัสดุปอซโซลานอื่นๆ ที่ใชใน การท า เช่น เมทาเคาลิน เถาแกลบบดละเอียด เป็นตน 8.2.6.1 เถาลอย (Fly Ash) แบ่งออกเป็น 2 ชั้นคุณภาพตามมาตรฐาน ASTM C618-94a (1995) ได้ แก่ ชั้นคุณภาพ F และชั้นคุณภาพ C โดยที่ ชั้นคุณภาพ F (Class F) เป็น เถ้าปลิวที่ได้จากการเผาถ่านหินแอนทราไซต์ และบิทูมินัสมีปริมาณผลรวมของ SiO2 + AI203 + Fe2O3 มากกว่า 70% และชั้นคุณภาพ C (Class C)เป็นเถ้าปลิวที่ได้ จากการเผาถ่านหินลิกไนต์ และซับบิทูมินัสมีปริมาณ SiO2+ AI203 + Fe2O3 ระหว่าง 50-70% CaO สูง โดยใช้องค์ประกอบทางเคมีของเถ้าลอยที่ได้หลังจาก การเผาถ่านหินการแบ่งชั้นคุณภาพของเถ้าลอยตามมาตรฐาน ASTM C618-94a (1995)ดังแสดงในตารางที่ 8.2และแบ่งตามมอก 2135-2545(TIS2135) ดังแสดง ในตารางที่ 8.3 ตารางที่ 8.2 การแบ่งชั้นคุณภาพของเถ้าลอยตามมาตรฐาน ASTM C618-94a (1995) คุณสมบัติ เกณฑ์ที่ก าหนด ชั้นคุณภาพ F ชั้นคุณภาพ C ผลรวมของซิลิคอนไดออกไซด์(SiO2 )อลูมิเนียม ออกไซด์(Al2O3 ) ไอร์ออนออกไซด์(Fe2O3 ), ไม่น้อยกว่าร้อยละ 70 50 ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3 ) มากที่สุด ร้อยละ 5 5 ปริมาณความชื้น, มากที่สุดร้อยละ 3 3 การสูญเสียเนื่องจากการเผาไหม้, มากที่สุด ร้อยละ 6 6 ดัชนีก าลัง , น้อยที่สุดร้อยละ 75 75