การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 111 2.3 การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมละเอียด (Specific Gravity, Absorption of Fine Aggregate) 2.3.1 ทฤษฎีการทดสอบ 2.3.1.1 ความถ่วงจ าเพาะของมวลรวม (Specific Gravity) หมายถึง อัตราส่วนระหว่าง น้ าหนักของปริมาณเนื้อแท้ของมวลรวมต่อน้ าหนักของน้ าที่มีปริมาณเท่ากัน โดยที่ มวลรวมมีรูพรุนภายในที่น้ าซึมเข้าไม่ได้ (Impermeable pores) และช่องว่างที่ผิวที่ น้ าซึมเข้าได้ (Permeable Pores) ความถ่วงจ าเพาะของมวลรวมแยกได้เป็น 3 ลักษณะ คือ 1) ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ าหนัก ของปริมาณของมวลรวม (ที่รวมรูพรุนภายในและช่องว่างที่ผิวของมวลรวม)ต่อ น้ าหนักของน้ าที่มีปริมาณเท่ากัน 2) ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ (Apparent Specific Gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่าง น้ าหนักของปริมาณเนื้อแท้ของมวลรวม (ที่รวมเอารูพรุนภายใน แต่ไม่รวมช่องว่าง ที่ผิว)ต่อน้ าหนักของน้ าที่มีปริมาณเท่ากัน 3) ความถ่วงจ าเพาะสัมบูรณ์ (Absolute or True Specific Gravity) เป็นอัตราส่วน ระหว่างน้ าหนักของปริมาณเนื้อแท้มวลรวม(ที่ไม่รวมทั้งรูพรุนภายในและช่องว่างที่ ผิว)ต่อน้ าหนักของน้ าที่มีปริมาณเท่ากัน ความถ่วงจ าเพาะสัมบูรณ์อาจหาได้โดย ท าให้เป็นผงละเอียดที่ไม่มีช่องว่างอยู่เลย อย่างไรก็ตามความถ่วงจ าเพาะสัมบูรณ์ ไม่ได้ใช้ประโยชน์ในงานคอนกรีต ความถ่วงจ าเพาะของมวลรวมขึ้นอยู่กับสมบัติของแร่ธาตุที่เป็นส่วนผสมและความ พรุนของก้อนมวลรวม ความชื้นอาจท าให้ความถ่วงจ าเพาะของมวลรวมเปลี่ยนแปลงไปได้ ความถ่วงจ าเพาะนี้ใช้ประโยชน์ในการค านวณหาปฏิภาคส่วนผสมของหินและทรายใน คอนกรีต โดยใช้เป็นตัวเปลี่ยนน้ าหนักที่ก าหนดให้มวลรวมเป็นปริมาตรเนื้อแท้ หรือเปลี่ยน ปริมาณเนื้อแท้เป็นน้ าหนัก เพื่อหาปริมาณมวลรวมส าหรับการผสมนั้นๆ ตามปกติในการ ค านวณปฏิภาคส่วนผสมของคอนกรีตจะใช้ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมดของมวลรวมที่สภาวะ อิ่มตัวผิวแห้ง (Saturated Surface Dry)ความถ่วงจ าเพาะของมวลรวมทั่วไปมีค่าระหว่าง 2.4 – 2.9 2.3.1.2 การดูดซึมของมวลรวม (Absorption of Aggregates) โครงสร้างภายในก้อนวัสดุ ผสมประกอบด้วยเนื้อของแข็งและช่องว่าง ช่องว่างเหล่านี้จะดูดความชื้นเข้าไปเก็บไว้ ได้ ในการผสมคอนกรีตจึงต้องค านึงถึงคุณสมบัติข้อนี้ เพื่อควบคุมปริมาณน้ าใน
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 112 ส่วนผสม ให้ได้ความข้นเหลวคงที่ ท าให้คอนกรีตมีเนื้อสม่ าเสมอ ปริมาณน้ าในมวล รวมอาจอยู่ในสภาวะใดสภาวะหนึ่งใน 4 อย่าง ดังรูปที่ 2.1 (ก) (ข) (ค) (ง) แห้งด้วยเตาอบ แห้งในอากาศ อิ่มตัวผิวแห้ง ชื้นหรือเปียก รูปที่ 2.1 สภาพความชื้นของมวลรวม 1) แห้งด้วยเตาอบ (Oven dry) ในภาวะนี้มวลรวมสามารถดูดความชื้นได้เต็มที่ 2) แห้งในอากาศ (Air dry) หรือแห้งที่ผิวแต่มีความชื้นอยู่ภายในช่องว่างข้างในบ้าง มวลรวมจึงดูดความชื้นได้พอควร 3) อิ่มตัวผิวแห้ง (Saturated surface dry) เป็นสภาวะที่ดีที่สุด โดยที่มวลรวมจะไม่ คายหรือดูดน้ าจากคอนกรีต 4) ชื้นหรือเปียก (Dampหรือ Wet) มีความชื้นมากเกินไป โดยจะมีน้ าหุ้มก้อนมวล รวมอยู่ การทดสอบหาการดูดซึมของมวลรวมจึงมีประโยชน์ในการหาปริมาณน้ าของมวลรวม ที่คายน้ าออกมาหรือดูดซึมเข้าไปจากส่วนผสมของคอนกรีต ซึ่งท าให้เราสามารถปรับปริมาณ น้ าในส่วนผสมให้เหมาะสมตามสภาวะของมวลรวมที่แท้จริงค่าการดูดซึมจะคิดจากผลต่าง ของความชื้น ในสภาพอิ่มตัวผิวแห้งกับสภาพที่แห้ง ส าหรับการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลละเอียด ใช้ตาม มาตรฐานของ ASTM C 128-97: Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 113 2.3.2 หน้าที่ของเครื่องมือ และอุปกรณ์ ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง ขวดปริมาตร โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่ทรายและน้ า เปนขวดปริมาตรลักษณะกลมกนแบน มีขีด บอกปริมาตรจ าเพาะเพียงขีดเดียวที่ก้านขวด ใช ส าหรับวัดปริมาตรของสารละลายในระดับ ปริมาตรเปนมิลลิลิตร มีขนาดตางๆ กัน ใหเลือก ใช ที่นิยมใชกันมาก ได้แก่ 100, 250, 500 และ 1,000 มิลลิลิตร มีความแมนย าสูงกวากระบอก ตวง - สะอาด - แห้งสนิท เครื่องชั่งค่าความละเอียดไม่น้อย กว่า 0.1 กรัม โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ชั่งน้ าหนักทราย - สถานที่วางจะต้องได้ระดับ - จะต้องปรับ เครื่องชั่งก่อนทุกครั้ง ก่อนการทดสอบ - ต้องไม่เคลื่อนที่เครื่องชั่งก่อนการ ทดสอบเสร็จเรียบร้อย ถาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่ทราย - ขนาดไม่ใหญ่เกินไป เกรียงเหล็ก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้แบ่งทรายสี่ส่วน - ตักทราย กะบะ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่ทรายเพื่อแบ่งสี่
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 114 ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง แบบกรวยโลหะ และเหล็กกระทุ้ง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - หาค่าความอยู่ตัวของทราย ประกอบไปด้วย 1) กรวยปลายตัดมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ภายในด้านบน 40 ±3 มิลลิเมตร เส้น ผ่านศูนย์กลางภายในด้านล่าง 90 ±3 มิลลิเมตร และมีความสูง 75 ±3 มิลลิเมตร 2) เหล็กกระทุ่งมีหน้าตัดเป็นรูปวงกลม มี เส้นผ่านศูนย์กลาง 25 ±3 มิลลิเมตร ไดร์เป่าผม โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - เปาทรายให้มีลักษณะอิ่มตัวผิวแห้ง - ให้ใช้เฉพาะลมเย็น กระบอกฉีดน้ า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่น้ าเพื่อเติมลงไปในขวดปริมาตร - ต้องสะอาด เตาอบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - อบทรายให้แห้ง - ตั้งอุณหภูมิ 110 ±5 องศาเซลเซียส - ตั้งเวลา 24 ชั่วโมง
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 115 ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง กรวยพลาสติก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ช่วยกรอกทรายลงในขวดปริมาตร - กรวยต้องแห้ง ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ร่อนเศษไม้, ดิน, และหินออกจากทราย ตัวอย่าง - ใช้แปรงขนอ่อนท าความสะอาด เมื่อ ใช้งานเสร็จ 2.3.3 วัสดุที่ใช้ปฏิบัติการทดสอบ 1) ทรายหยาบตัวอย่าง ประมาณ 2,000 กรัม 2) น้ ากลั่น หรือน้ าสะอาด 2.3.4 ขั้นตอนและวิธีการทดสอบ ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ทรายหยาบ โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 1. น าทรายตัวอย่างประมาณ 2,000 กรัม - ถาด - ช้อนตักทราย - ทรายตัวอย่างไม่ ควรมีความชื้นมาก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 116 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ร่อนทราย โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 2. ร่อนทรายผ่านตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 4 เพื่อเอา เศษกรวด, เศษ ดินออก - ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 4 - ถาดรอง - ช้อนตักทราย - น าเอาเศษวัสดุที่ ค้างตะแกรง มาตรฐานเบอร์ 4 ทิ้ง แบ่งสีทรายตัวอย่าง โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 3. ท าการแบ่งสี่ ทรายตัวอย่าง - กะบะ - เกรียงเหล็ก - ให้เอาทรายตัวอย่าง ที่อยู่ด้านตรงข้าม กันมาเป็นทราย ตัวอย่างที่ใช้ในการ ทดสอบ ทรายตัวอย่างแช่น้ า โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 4. น าทรายหยาบไปแช่น้ าสะอาดทิ้ง ไว้ 24 ชั่วโมง - กะละมังหรือถาด. - ระดับของน้ าต้อง ท่วมทรายตัวอย่าง แผ่ทรายตัวอย่างออก โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 5. เทน้ าออกแล้ว แผ่ทรายออกใช้ไดร์ เป่าผม เป่าให้ลมพัดผ่าน หรือใช้ พัดลมขนาดเล็ก - ถาด - เกรียงเหล็ก - ไดร์เป่าผม - ไดร์ไม่ใช้ลมร้อน - ถ้าใช้พัดลมเป่าควร เปิดเบอร์ 1 และพัด ลมขนาดเล็ก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 117 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ใช้ไดเปาผมเปาทราย โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 6. กวนทรายให้ทั่วท าต่อไปจนกระทั่ง ทรายอยู่ในสภาพร่วน - ถาด - เกรียงเหล็ก - ไดร์เป่าผม - พยายามกลับทราย ตัวอย่างไปมา - ควรใช้ลมเป่าให้ทั่ว น าทรายตัวอย่างใส่กรวย โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 7. ใส่ทรายลงในแบบกรวยให้เต็ม กรวย - ถาด - เกรียงเหล็ก - กรวยปลายตัดและ เหล็กกระทุ้ง - ไม่ต้องอัดให้แน่น มากจนเกินไป กระทุ้งทราย โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 8. กระทุ้งด้วยแท่งเหล็กเป็นจ านวน 25 ครั้ง - ถาด - เกรียงเหล็ก - กรวยปลายตัดและ เหล็กกระทุ้ง - กระทุ้งให้ทั่ว ยกกรวยทรายออก โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 9. ยกแบบกรวยออกในแนวดิ่ง - ถาด - เกรียงเหล็ก - กรวยปลายตัด - เหล็กกระทุ้ง - ยกให้ตรง ลักษณะการล้มของทราย โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 10. เมื่อยกกรวยขึ้น ทรายล้มทันที แสดงว่าทรายอยู่ในสภาพอิ่มตัวผิว แห้ง - ถาด - ยกกรวยขึ้นแนวดิ่ง
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 118 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ชั่งทราย โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 11. น าทรายที่อยู่ในสภาพอิ่มตัวผิว แห้งไปชั่งน้ าหนัก 500 กรัม - เครื่องชั่ง - ถาด - ช้อนตักทราย - ไม่ควรชั่งบริเวณที่ ลมแรง - ห้ามวางทราย ตัวอย่างลงบนจาน ชั่งโดยตรง เททรายลงในขวดชมพู่ โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 12. เททรายที่อยู่ในสภาพอิ่มตัวผิวแห้ง ลงในขวดปริมาตรให้หมด - ขวดปริมาตร - กรวยพลาสติก - ช้อนตักทราย - ควรใช้กรวยช่วยใน การกรอกทรายลง ในขวด - ควรใช้ถาดมารอง เพื่อป้องกันทราย หก เติมน้ าลงไปในทราย โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 13. เติมน้ าไปในทรายถึงระดับ ประมาณ 90% ของปริมาตรขวด ทดลองหรือประมาณ 450 มิลลิลิตรแล้วปิดฝาขวดปริมาตร - ขวดปริมาตร - กรวยพลาสติก - กระบอกตัวงน้ า - ค่อยๆเติมน้ าลงไป เพื่อไล่ฟองอากาศ ไล่ฟองอากาศ โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 14. ไล่ฟองอากาศภายในขวดปริมาตร ให้หมด โดยอาศัยการหมุนคว่ า และเขย่าใช้น้ าฉีดล้างทรายที่คอ ขวดด้านในแล้วเติมน้ าจนถึงระดับ 500 มิลลิลิตร - ขวดปริมาตร - ผ้าสะอาด - ถ้าฟองอากาศมาก ควรใช้หลอดดูด ฟองอากาศออก ชั่งน้ าหนัก โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 15. น าขวดปริมาตรที่มีทรายและน้ า ไปชั่งน้ าหนักและบันทึกค่า - ขวดปริมาตร - เครื่องชั่ง - ระดับน้ าจะต้องถึง ขีดที่ก าหนด
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 119 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ชั่งน้ าหนักถาด โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 16. ชั่งน้ าหนักถาดเพื่อใส่ทรายและน้ า ที่อยู่ในขวดปริมาตร พร้อมบันทึก ค่า - เครื่องชั่ง - ถาด - ขนาดถาดจะต้องมี ขนาดใหญ่ เพื่อจ ได้เกลี่ยทรายได้ ทั่วถึง เททรายใส่ถาด โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 17. เททรายออกจากขวดปริมาตรใส่ ถาด หรือภาชนะที่เตรียมไว้ - ขวดปปริมาตร - ถาด - ใช้น้ าฉีดทรายออก จากขวดให้หมด - ทรายจะต้องไม่หก ออกจากถาดที่ใส่ น าทรายเข้าตู้อบ โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 18. น าเข้าตู้อบ อบให้ให้แห้งจน น้ าหนักคงที่ ที่อุณหภูมิ110 ±5 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง - ถาด - ตู้อบ - ควรเกลี่ยทรายให้ เรียบ เพื่อให้ทราย แห้งได้ทั่วถึง น าทรายออกจากตู้อบ โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 19. เอาทรายตัวอย่างออกจากตู้อบ แล้วทิ้งไว้ให้เย็นที่อุณหภูมิห้อง ประมาณ½ - 1 ½ชั่วโมง - ถาด - ตู้อบ - ควรใช้ถุงมือตอน เอาทรายออกจาก ตู้อบ ชั่งน้ าหนักทรายแห้ง โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 20.น าทรายมาชั่งน้ าหนักพร้อมบันทึก ค่า - เครื่องชั่ง - ถาด - ไม่ควรชั่งบริเวณที่ ลมแรง - เมื่อชั่งเสร็จให้หัก น้ าหนักถาดเปล่า ออก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 120 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ชั่งน้ าหนักขวด โดย:อนุวัติ พาระพัฒน์ 21. เติมน้ าใส่ขวดปริมาตรเปล่าจนถึง ระดับที่ 500 มิลลิลิตร และชั่ง น้ าหนักพร้อมบันทึกค่า - ขวดปริมาตร - เครื่องชั่ง - ระดับน้ าจะต้อง เท่ากับระดับ กราย+น้ า 2.3.5 ผลการทดสอบและสรุปผล การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมละเอียด (Specific Gravity, Absorption of Fine Aggregate) ชนิดทราย ทรายหยาบ แหล่งทราย แม่น้ าโขง น้ าหนัก 500 กรัม มวลรวมละเอียด ตัวอย่างที่ 1 ตัวอย่างที่ 2 ตัวอย่างที่ 3 เฉลี่ย น้ าหนักทรายอิ่มตัวผิวแห้ง (B) กรัม 500.00 500.00 500.00 - น้ าหนักขวด+ทรายอิ่มตัวผิวแห้ง +น้ า (C) กรัม 964.00 963.00 963.00 - น้ าหนักถาด กรัม 185.00 185.00 185.00 - น้ าหนักถาด+ทรายแห้ง กรัม 677.00 679.00 678.00 - น้ าหนักทรายแห้ง (A) กรัม 498.00 494.00 493.00 - น้ าหนักขวด+น้ า (D) กรัม 658.00 662.00 660.00 - ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด = A (D+B-C) 2.57 2.48 2.50 2.52 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง= B (D+B-C) 2.58 2.51 2.54 2.54 ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ = A (D+ A-C) 2.89 2.56 2.59 2.68 เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B-A) A ×100 0.40 1.21 1.42 1.01
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 121 ตัวอย่างการค านวณ ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด = A (D + B - C) ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง= B (D+B-C) ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ = A (D+A-C) เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B-A) A ×100 เมื่อ A = น้ าหนักตัวอย่างอบแห้ง (กรัม) B = น้ าหนักตัวอย่างภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง (กรัม) C = น้ าหนักขวดปริมาตร +น้ า + ทรายในขวด (กรัม) D = น้ าหนักขวดปริมาตร +น้ าถึงขีดบอกขนาด 500 มิลลิลิตร (กรัม) การค านวณการทดสอบตัวอย่างที่ 1 ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด = A (D + B - C) = 498 (658+500-964) = 2.57 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง= B (D+B-C) = 500 (658+500-964) = 2.58 ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ = A (D+A-C) = 498 (658+498-964) = 2.89 เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B-A) A ×100 = (500-498) 498 ×100 = 0.40 %
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 122 หาค่าเฉลี่ยการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมละเอียด ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมดเฉลี่ย= 2.57 + 2.47 + 2.50 3 = 2.52 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้งเฉลี่ย= 2.58 + 2.51 + 2.54 3 = 2.54 ความถ่วงจ าเพาะปรากฏเฉลี่ย= 2.89 + 2.56 + 2.59 3 = 2.68 เปอร์เซ็นต์การดูดซึมเฉลี่ย= 0.40 + 1.21 + 1.42 3 = 1.01 สรุปผลการทดสอบ จากการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมละเอียด ผลการทดสอบทราย ตัวอย่างที่น ามาทดสอบได้ค่า ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด เฉลี่ยอยู่ที่ 2.52 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง เฉลี่ยอยู่ที่ 2.54 ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ เฉลี่ยอยู่ที่ 2.68 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความถ่วงจ าเพาะทั้ง 3 มีค่าที่ไม่แตกต่างกันมาก ซึ่งอาจจะเป็นผลมาจาก ค่าการดูด ซึมของทรายเฉลี่ยอยู่ที่ 1.01 % เลยท าให้ค่าความถ่วงจ าเพาะทั้ง 3 ไม่แตกต่างกันมาก ดูที่ความถ่วงจ าเพาะผิว แห้งเฉลี่ย มีค่าเท่ากับ 2.54 ซึ่งถือว่าอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานเนื่องจากความถ่วงจ าเพาะของมวลรวมทั่วไปมีค่า ระหว่าง 2.4 – 2.9 แต่อาจจะต่ ากว่าค่าความถ่วงจ าเพาะของทรายในประเทศไทยที่มีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 2.65 จากการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ การดูดซึมน้ าของมวลรวมละเอียด ขอสรุป ว่าทรายตัวอย่างที่ น ามาทดสอบสามารถน าไปให้เป็นส่วนผสมของคอนกรีตได้
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 123 2.3.6 ใบสั่งงาน ใบสั่งงาน (Job Sheet) วันที่...................เดือน.......................................พ.ศ................เวลา..................ชม...............นาที ค าสั่งหลัก: การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมละเอียด ค าสั่งย่อย: 1. ท าขั้นตอนที่ 10 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ 2. ท าขั้นตอนที่ 15 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ 3. ท าขั้นตอนที่ 19 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ 4. ท าขั้นตอนที่ 21 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ ล าดับขั้นการปฏิบัติงาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ วัสดุ 13. น าทรายหยาบประมาณ 2,000 กรัม 14. ใช้ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 ร่อนเพื่อน าเอาเศษกรวด, เศษดินออก 15. ท าการแบ่งสี ทรายตัวอย่าง 16. น าทรายหยาบไปแช่น้ าทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง 17. แผ่ทรายออก 18. ใช้ไดร์เป่าให้ลมพัดผ่าน 19. กวนทรายให้ทั่วท าต่อไปจนกระทั่งทรายอยู่ในสภาพ ร่วน 20. ใส่ทรายลงในแบบกรวยให้เต็ม 21. กระทุ้งที่ผิวด้วยแท่งเหล็กเป็นจ านวน 25 ครั้ง 22. ยกแบบกรวยออกในแนวดิ่งดูลักษณะทรายล้มถ้า ทรายยังคงสภาพรูปกรวยแสดงว่ายังมีน้ าอยู่ในทราย ให้กวนทรายให้แห้ง แล้วท าขั้นตอนที่ 6 -9 ใหม่ จนกระทั่ง เมื่อ ยกกรวยทรายล้มทันที แสดงว่าทราย อยู่ในสภาพอิ่มตัวผิวแห้ง 23. น าทรายที่อยู่ในสภาพอิ่มตัวผิวแห้งไปชั่งน้ าหนัก ประมาณ 500 กรัม พร้อมบันทึกค่า 24. เททรายที่อยู่ในสภาพอิ่มตัวผิวแห้งลงในขวดปริมาตร 9. ขวดปริมาตร 10. เครื่องชั่งละเอียดไม่ น้อยกว่า 0.1 กรัม 11. ถาด 12. แบบกรวยโลหะพร้อม เหล็กกระทุ้ง 13. ไดร์เป่าผม 14. กระบอกตวงน้ า 15. เกรียงเหล็ก 16. ตู้อบ 17. ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 4 18. กะบะ 4. ทรายหยาบ 5. น้ าสะอาดหรือน้ ากลั่น
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 124 ใบสั่งงาน (Job Sheet) ล าดับขั้นการปฏิบัติงาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ วัสดุ 25. เติมน้ าลงในขวดทดลองปริมาตรพร้อม ล้างทรายที่ลง ไปให้หมดจากนั้น เติมน้ าเพิ่มถึงระดับประมาณ 90% ของปริมาตรขวดปริมาตรหรือประมาณ 450 มิลลิลิตร 26. ไล่ฟองอากาศภายในให้หมด โดยอาศัยการหมุนคว่ า และเขย่าใช้น้ าฉีดล้างทรายที่คอขวดด้านในแล้วเติมน้ า จนถึงระดับที่500 มิลลิลิตร 27. ชั่งน้ าหนักขวดปริมาตรที่มีทรายและน้ า 28. ชั่งน้ าหนักถาดส าหรับที่จะใส่ทรายพร้อมบันทึกค่า 29. เททรายออกจากขวดปริมาตรใส่ถาดที่เตรียมไว้ 30. น าเข้าตู้อบ เป็นเวลา 24 ชั่วโมง หรืออบให้ให้แห้งจน น้ าหนักคงที่ ที่อุณหภูมิ 110 ±5 องศาเซลเซียส ทิ้งไว้ ให้เย็นที่อุณหภูมิห้องประมาณ ½ - 1 ½ ชั่วโมง 31. น าทรายที่ผ่านการอบมาชั่งน้ าหนักพร้อมบันทึกค่า 32. เติมน้ าสะอาดใส่ขวดปริมาตรจนถึงระดับที่500 มิลลิลิตร 33. ชั่งน้ าหนักขวดปริมตรพร้อมน้ าพร้อมบันทึกค่า 34. ผลที่ได้ไปค านวณหาค่าความถ่วงจ าเพาะและการดูด ซึม
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 125 ใบสั่งงาน (Job Sheet) ปฏิบัติการทดสอบคอนกรีตเทคโนโลยี สาขางานโยธา วิทยาลัยเทคนิคขอนแก่น ชื่อ-สกุล................................................................สาขา.................เลขที่.............ชั้น...........ห้อง................ วันที่ทดสอบ...................................................วันส่งผลทดสอบ................................................................... การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมละเอียด (Specific Gravity, Absorption of Fine Aggregate) ชนิดทราย........................................แหล่งทราย........................................น้ าหนัก..........................กรัม มวลรวมละเอียด ตัวอย่างที่ 1 ตัวอย่างที่ 2 ตัวอย่างที่ 3 เฉลี่ย น้ าหนักทรายอิ่มตัวผิวแห้ง (B) กรัม น้ าหนักขวด+ทรายอิ่มตัวผิวแห้ง+น้ า (C) กรัม น้ าหนักถาด กรัม น้ าหนักถาด+ทรายแห้ง กรัม น้ าหนักทรายแห้ง (A) กรัม น้ าหนักขวด+น้ า (D) กรัม ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด = A (D+B-C) ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง= B (D+B-C) ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ = A (D+A-C) เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B-A) A ×100 บันทึก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 126 ใบสั่งงาน (Job Sheet) บันทึก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 127 2.4 การวิเคราะห์ขนาดคละของมวลรวมหยาบ โดยวิธีร่อนผ่านตะแกรง (Sieve Analysis of Coarse Aggregate) 2.4.1 ทฤษฎีการทดสอบ ขนาดคละ (Gradation) คือ การกระจายของขนาดต่าง ๆ ของอนุภาค ขนาดคละของมวลรวม นับเป็นคุณสมบัติที่ส าคัญส าหรับการก าหนดปริมาณเนื้อซีเมนต์เพสต์ที่ต้องการน าไปห่อหุ้มมวลรวม ขนาดคละของมวลรวมมีผลต่อคุณสมบัติของคอนกรีต คือ ถ้าขนาดคละเหมาะสม มวลรวม ขนาดเล็กจะเข้าไปแทรกอยู่ในช่วงว่างของมวลรวมขนาดใหญ่กว่าท าให้ลดปริมาณส่วนผสมของ ปูนซีเมนต์ลงได้ และขนาดคละเหมาะสมจะมีผลท าให้ซีเมนต์เพสต์ท าหน้าที่หล่อลื่นได้ดีลดแรงเสียด ทานระหว่างมวลรวมท าให้ความสามารถเทได้เพิ่มขึ้นการวิเคราะห์ขนาดคละของวัสดุผสมโดยร่อนผ่าน ตะแกรงมาตรฐาน โดยการเขย่าชุดตะแกรงผลที่ได้น ามาใส่ในตาราง น้ าหนักที่ค้าง, เปอร์เซ็นต์ที่ค้าง, เปอร์เซ็นต์ค้างสะสม, น าไปค านวณและเขียนแผนภูมิขนาดคละ ดังแสดงในรูปที่ 2.2 เพื่อค านวณหาค่า ความละเอียดต่อไป แผนภูมิคละ(Gradation Curve) คือการน าผลการวิเคราะห์ขนาดคละมาเขียน แผนภูมิคละ ซึ่งสามารถช่วยในการเปรียบเทียบขนาดคละ ของมวลรวมว่าสอดคล้องหรือไม่ กับ มาตรฐานที่ก าหนดได้อย่างรวดเร็ว รูปที่ 2.2 แผนภูมิขนาดคละ ที่มา: คู่มือการทดสอบ หิน ทราย และคอนกรีต บริษัทผสมเสร็จ ซีแพค จ ากัด หน้า 35เปอร์เซ็นต์สะสมที่ค้าง(Percentage Coarser) ขนาดตะแกรงมาตรฐาน (Log Scale) เปอร์เซ็นต์สะสมที่ลอดผ่าน(Percentage Passing)
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 128 ค่าโมดูลัสความละเอียด (Fineness Modulus ; F.M.) คือตัวเลขดัชนีที่เป็นปฏิภาค โดยประมาณกับขนาดเฉลี่ยของก้อนวัสดุในมวลรวมโดยที่ F.M. = 1 × (ผลบวกของเปอร์เซ็นต์สะสมของมวลรวมที่ค้างบนตะแกรงมาตรฐาน) 100 ค่าโมดูลัสความละเอียดเป็นค่าที่ไม่มีหน่วยเป็นตัวบ่งบอกว่าลักษณะมวลรวมนั้นหยาบหรือ ละเอียดค่าโมดูลัสความละเอียดไม่สามารถใช้บอกขนาดคละของมวลรวมได้แต่สามารถใช้ควบคุม ความสม่ าเสมอของมวลรวมที่ผลิตจากแหล่งเดียวกัน โดยทั่วไปมวลรวมหยาบมีค่า F.M. = 3.01 - 7.30 ส าหรับการวิเคราะห์ขนาดคละของมวลรวมหยาบ โดยวิธีร่อนผ่านตะแกรงจะมาตรฐานของ ASTM C 136-9a: Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates 2.4.2 หน้าที่ของเครื่องมือ และอุปกรณ์ ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง เครื่องเขย่าตะแกรง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - เครื่องร่อนหิน - ปลั๊กเสียบ - สวิชท์ปิด-เปิด ตะแกรงร่อนมาตรฐาน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ร่อนหินเป็นตะแกรงขนาดมาตรฐานมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 นิ้ว - ไม่มีเศษหินติดอยู่ สะอาด - ต้องเรียงตะแกรงมาตรฐาน ตามล าดับจากบนลงล่างดังนี้เบอร์ 1”, ¾”, ½”, 3/8”, เบอร์ 4, และถาด รอง ช้อนตักหิน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ตักหิน - ต้องแห้ง และสะอาด
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 129 ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง ตู้อบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - อบหินไล่ความชื้นหิน - อุณหภูมิที่ตั้ง 110 ±5 องศาเซลเซียส - ตั้งเวลา 24 ชั่วโมง เครื่องชั่งความละเอียดไม่น้อยกว่า 0.1 กรัม โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ชั่งน้ าหนักตะแกรง - ชั่งน้ าหนักหิน - สถานที่วางจะต้องได้ระดับ - ต้องไม่เคลื่อนที่เครื่องชั่งก่อนการ ทดสอบเสร็จเรียบร้อย เกรียงเหล็ก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้แบ่งสี่หินตัวอย่าง - ตักหิน ถาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่หินตัวอย่าง - ขนาดต้องพอเหมาะ กะบะ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้ใส่หินเพื่อแบ่งสี่ - ขนาดต้องพอเหมาะ
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 130 2.4.3 วัสดุที่ใช้ปฏิบัติการทดสอบ 1) หินตัวอย่างน้ าหนัก ตามตารางที่ 2.2 ควรเผื่อเป็น 2 เท่า เพราะจะต้องท าการแบ่งสี ก่อน น าไปทดสอบ ตารางที่ 2.2 น้ าหนักของตัวอย่างหินที่จะน ามาท าการร่อน ขนาดตัวอย่างใหญ่สุด น้ าหนักของตัวอย่างต่ าสุดที่ใช้ทดสอบ มิลลิเมตร นิ้ว (กิโลกรัม) 9.5 (3/8) 1 12.5 (1/2) 2 19.0 (3/4) 5 25.0 (1) 10 37.5 (1 ½) 15 50.0 (2) 20 63.0 (2 ½) 35 75.0 (3) 60 90.0 (3 ½) 100 100.0 (4) 150 125.0 (5) 300 ที่มา: คู่มือการทดสอบคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ มวลรวม และคอนกรีต ดร.วีรชาติ ตั้งจิรภุทร, ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล หน้า 74 2.4.4 ขั้นตอนและวิธีการทดสอบ ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ร่อนหิน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 1. ใช้ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 ร่อน หินตัวอย่าง - กะบะ - ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 - เกรียงเหล็ก - เอาส่วนที่ค้าง ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 4 ไปเป็นหิน ตัวอย่างทดสอบ แบ่งหินเป็นสี่ส่วน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 2. น าหินตัวอย่างมาทดสอบมาแบ่งสี่ - กะบะ - เกรียงเหล็ก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 131 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ล้างหินตัวอย่าง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 3. น าหินตัวอย่างล้างท าความสะอาด พร้อมกับร่อนผ่านตะแกรง มาตรฐานเบอร์ 4 - กะบะ - ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 - ถังใส่น้ า - น าเอาหินตัวอย่าง ที่ค้างตะแกรง เบอร์ 4 เป็นหินตัว ตัวอย่าง - น้ าที่ต้องสะอาด และไม่ร้อน น าหินตัวอย่างอบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 4. อบหินตัวอย่างให้แห้งจนมีน้ าหนัก คงที่ที่อุณหภูมิ 110± 5 องศา เซลเซียส - ตู้อบ - ถาด - อบประมาณ 3- 4 ชั่วโมง ชั่งน้ าหนักหิน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 5. น าหินที่อบไล่ความชื้นมาชั่ง น้ าหนักหินตามตารางที่ 2.5 พร้อมบันทึกค่า - เครื่องชั่ง - ถาดใส่หิน - หินที่น ามาชั่ง อุณหภูมิไม่ควร เกิน 50 องศาเซลเซียส ชั่งน้ าหนักตะแกร่ง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 6. ชั่งน้ าหนักตะแกรงมาตรฐาน เปล่าๆ พร้อมทั้งบันทึกค่า - เครื่องชั่ง - ตะแกรงมาตรฐาน - ถาดรอง - ควรเอาเศษหิน และที่อยู่ภายใน ตะแกรงมาตรฐาน ออกก่อนชั่ง น้ าหนัก ติดตั้งตะแกรงบนเครื่องเขย่า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 7. ประกอบตะแกรงโดยเรียงให้ ตะแกรงขนาดใหญ่อยู่ด้านบน เครื่อง ถาดรองอยู่ชั้นล่างสุดแล้ว น าไปว่างบนเครื่องเขย่าตะแกรง - ตะแกรงมาตรฐาน - เครื่องเขย่า - ไม่ต้องอัดให้แน่น
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 132 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง เทหินตัวอย่างลงบนตะแกรง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 8. เทหินตัวอย่างลงบนตะแกรง มาตรฐาน - ตะแกรงมาตรฐาน - เครื่องเขย่า - อย่าให้หินหล่น ออกนอกตะแกรง ประกอบตะแกรงเข้ากับเครื่อง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 9. ประกอบตะแกรงมาตรฐานเข้ากับ เครื่องเขย่ายึดให้แน่น - ตะแกรงมาตรฐาน - เครื่องเขย่า - ยึดตัวตะแกรงกับ เครื่องให้แน่น เปิดสวิทย์เครื่องเขย่า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 10. ตั้งเวลาแล้วเปิดสวิทย์เครื่องเขย่า ประมาณ 10 นาที - ตะแกรงมาตรฐาน - เครื่องเขย่า - ควรตั้งเวลาให้ เสร็จก่อนแล้วจึง เปิดสวิทย์ของ เครื่องเขย่า ชั่งน้ าหนักหิน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 11. ชั่งน้ าหนักหินตัวอย่างที่ค้างบน ตะแกรงแต่ละเบอร์พร้อมบันทึก ค่า - เครื่องชั่ง - ตะแกรงมาตรฐาน - ระวังไม่ให้หินล่น จากตะแกรง ท าความสะอาดตะแกรง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 12. ใช้แปรงลวด แปรงเศษหินออก จากตะแกรง - ตะแกรงมาตรฐาน - แปรงลวด - แปรงลวดเหมาะ ส าหรับตะแกรง ขนาดใหญ่ เช่น เบอร์ 1”,3/4”,1/2” เป็นต้น
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 133 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ท าความสะอาดเครื่องร่อน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 13. ใช้แปรงกวาดเศษฝุ่น ออกจาก ฐานของเครื่องร่อน - แปรง 2.4.5 ผลการทดสอบและสรุปผล การวิเคราะห์ขนาดคละของมวลรวมหยาบโดยวิธีร่อนผ่านตะแกรง (Sieve Analysis of Coarse Aggregate) ชนิดหิน หินปูน แหล่งหิน จังหวัดสระบุรี ขนาดโตสุด ½” นิ้ว น้ าหนักมวลรวมหยาบ(หิน)แห้ง 2,000 กรัม (A) ขนาด ตะแกรง ขนาดรู ตะแกรง (มม.) น้ าหนัก ตะแกรง (กรัม) (1) นน.ตะแกรง+ นน.ตัวอย่างที่ ค้าง(กรัม) (2) นน. ตัวอย่างที่ ค้าง (กรัม) (3) = (2)-(1) ร้อยละ ตัวอย่างที่ ค้าง [(3)/A]X100 ร้อยละ ตัวอย่างที่ ค้างสะสม ร้อยละ ตัวอย่างที่ ผ่านสะสม เบอร์ 1” 25.00 494.50 494.50 - 0 0 100.00 เบอร์ 3/4” 19.00 550.50 552.40 1.90 0.09 0.09 99.91 เบอร์ 1/2” 12.50 511.50 1,418.20 907.20 45.36 45.46 54.55 เบอร์ 3/8” 9.50 495.50 822.20 326.70 16.34 61.79 38.21 เบอร์ 4 4.75 490.80 1,240.20 749.40 37.47 99.26 99.26 ถาดรอง 265.20 280.00 14.8 0.74 รวม 2,000.00 100.00 206.60 ค่าโมดูลัสความละเอียด (F.M.) = ผลรวมร้อยละตัวอย่างที่ค้าง /100 2.07 การผิดพลาด(น้ าหนักของมวลรวมที่ทดสอบ – น้ าหนักที่ค้างทั้งหมด) 2,000 – 2,000 = 0 กรัม ร้อยละความคลาดเคลื่อน 0 .
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 134 หมายเหตุ 1) หากค่าน้ าหนักหินตัวอย่างแตกต่างจากน้ าหนักก่อนร่อนเกินร้อยละ 0.3 ให้ด าเนินการทดสอบ ใหม่ตั้งแต่ต้น 2) ร้อยละความคลาดเคลื่อน (ไม่น าเครื่องหมายมาคิด) ร้อยละความคลาดเคลื่อน = น้ าหนักหินตัวอย่างที่น ามาทดสอบ-ผลรวมน้ าหนักหินที่ค้างบนตะแกรง น้ าหนักหินตัวอย่างที่น ามาทดสอบ ×100 ตัวอย่างการค านวณ 1. น้ าหนักหินตัวอย่างค้างตะแกรง เบอร์ 3/4” = (น้ าหนักตะแกรง+หิน) – น้ าหนักตะแกรง = 552.40 – 550.50 = 1.90 กรัม 2. ร้อยละหินตัวอย่างที่ค้างตะแกรงเบอร์ 3/4” = 1.90 2,000 × 100 = 0.09 % 3. ร้อยละหินตัวอย่างที่ค้างสะสมตะแกรงเบอร์ 3/4” = ร้อยละตัวอย่างที่ค้างตะแกรงเบอร์ 1”+ ร้อยละ ตัวอย่างที่ค้างตะแกรงเบอร์ 3/4” = 0.00 + 0.09 = 0.09 % 4. ร้อยละหินตัวอย่างที่ผ่านตะแกรง เบอร์ 3/4” = 100.00 – 0.09 = 99.91 % 5. ความคลาดเคลื่อน = น้ าหนักตัวอย่างที่ใช้ในการทดสอบ - น้ าหนัก ตัวอย่างที่ค้างตะแกรงรวม = 2,000 - 2,000 = 0 กรัม 6. ร้อยละความคลาดเคลื่อน = 2,000 - 2,000 2,000 = 0 % 7. โมดูลัสความละเอียด (F.M.) = ผลรวมร้อยละตัวอย่างที่ค้างสะสม 100 = 206.6 100 = 2.07
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 135 สรุปผลการทดสอบ จากการทดสอบหาส่วนคละของมวลรวมหยาบปรากฏว่าหินตัวอย่างที่น ามาทดสอบค้างตะแกรงเบอร์ ½ นิ้ว มากที่สุดคือประมาณ 45.36 เปอร์เซ็นต์ รองลงมาคือตะแกรงเบอร์ 4 และเบอร์ ¾ นิ้ว ตามล าดับ เมื่อน า ค่าร้อยละตัวอย่างที่ค้างสะสมมาหาค่าโมดูลัสความละเอียดจะได้ค่าโมดูลัสความละเอียดอยู่ที่ 2.07 ซึ่งจัดอยู่ ว่าหินตัวอย่างมีขนาดเล็กเพราะค่าโมดูลัสโดยทั่วไปมวลรวมหยาบมีค่า F.M. = 3.01 - 7.30 จากกราฟจะเห็นว่ากราฟที่จะข้อนข้างชันนั้นแสดงให้เห็นว่าหินตัวอย่างไม่มีการกระจายตัวมีส่วนคละที่ ไม่ดีเท่าที่ควร จากผลการทดสอบหินตัวอย่างสามารถน าไปใช้ในงานแต่อาจจะต้องใช้ปูนซีเมนต์ในการผสม มากขึ้น เนื่องจากหินตัวอย่างมีขนาดเล็กท าให้มีความต้องการน้ าเป็นส่วนผสมมาก ดังนั้นจึงต้องเพิ่ม ปูนซีเมนต์ เพื่อให้อัตราส่วน water cement ratio (W/C)เท่ากับที่ออกแบบไว้นั้นเอง - 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 1.00 10.00 100.00 % ค้างสะสม ขนาดตะแกรงมาตรฐาน(Log Scale) No.4 No.3/8” No.1/2” No.3/4” No.1”
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 136 2.4.6 ใบสั่งงาน ใบสั่งงาน (Job Sheet) วันที่...................เดือน.......................................พ.ศ................เวลา.................ชม...............นาที ค าสั่งหลัก: การวิเคราะห์ขนาดคละของมวลรวมหยาบ โดยวิธีร่อนผ่านตะแกรง ค าสั่งย่อย: 1. ท าขั้นตอนที่ 5 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ 2. ท าขั้นตอนที่ 9 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ ล าดับขั้นการปฏิบัติงาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ วัสดุ 1. น าหินตัวอย่างมาร่อนด้วยตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 2. น าหินตัวอย่างมาแบ่งสี่ 3. น าหินตัวอย่างล้างท าความสะอาด 4. อบหินตัวอย่างให้แห้งจนมีน้ าหนักคงที่ที่อุณหภูมิ 110 ± 5 องศาเซลเซียส ประมาณ 3 – 4 ชั่วโมง 5. ชั่งน้ าหนักหิน ตามตารางที่2.5 พร้อมบันทึกค่า 6. ชั่งน้ าหนักตะแกรงเปล่า พร้อมบันทึกค่า 7. ประกอบตะแกรงเข้ากับเครื่อง 8. เทหินตัวอย่างลงบนตะแกรงร่อน 9. เปิดเครื่องเขย่าประมาณ 10 นาที 10. ชั่งน้ าหนักหินตัวอย่างที่ค้างบนตะแกรงพร้อมบันทึก ค่า 11. ค านวณน้ าหนักหินที่ค้างตะแกรงแต่ละชั้นน าไปหา ค่า Fineness Modulus 12. เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของ ตะแกรงและเปอร์เซ็นต์ตัวอย่างที่ค้างสะสม หรือ เปอร์เซ็นต์ตัวอย่างที่ผ่านสะสม 1. ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 1”, ¾”, ½”, 3/8”, เบอร์ 4, และ ถาดรอง 2. ตู้อบ 3. ถาด 4. เครื่องชั่ง 5. เกรียงเหล็ก 6. กะบะ 1. หิน
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 137 ใบสั่งงาน (Job Sheet) ปฏิบัติการทดสอบคอนกรีตเทคโนโลยี สาขางานโยธา วิทยาลัยเทคนิคขอนแก่น ชื่อ-สกุล..........................................................สาขา...................เลขที่...............ชั้น............ห้อง.................. วันที่ทดสอบ......................................................วันส่งผลทดสอบ................................................................. การวิเคราะห์ขนาดคละของมวลรวมหยาบโดยวิธีร่อนผ่านตะแกรง (Sieve Analysis of CoarseAggregate) ชนิดหิน..............................................แหล่งหิน...........................................ขนาดโตสุด.......................นิ้ว น้ าหนักมวลรวมหยาบ(หิน)แห้ง..............................................................กรัม ขนาด ตะแกรง ขนาดรู ตะแกรง (มม.) น้ าหนัก ตะแกรง (กรัม) (1) นน.ตะแกรง+ นน.ตัวอย่างที่ ค้าง(กรัม) (2) นน. ตัวอย่างที่ ค้าง (กรัม) (3) = (2)-(1) ร้อยละ ตัวอย่างที่ ค้าง [(3)/A]X100 ร้อยละ ตัวอย่างที่ ค้างสะสม ร้อยละ ตัวอย่างที่ ผ่านสะสม เบอร์ 1” 25.00 เบอร์ 3/4” 19.00 เบอร์ 1/2” 12.50 เบอร์ 3/8” 9.50 เบอร์ 4 4.75 ถาดรอง - รวม ค่าโมดูลัสความละเอียด (F.M.) = ผลรวมร้อยละตัวอย่างที่ค้าง/100 การผิดพลาด(น้ าหนักของมวลรวมที่ทดสอบ – น้ าหนักที่ค้างทั้งหมด)...................................................กรัม ร้อยละความคลาดเคลื่อน...........................................
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 138 ใบสั่งงาน (Job Sheet) บันทึก 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 %ค้างสะสม ขนาดตะแกรงมาตรฐาน (Log Scale)
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 139 ใบสั่งงาน (Job Sheet) บันทึก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 140 2.5 การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ (Specific Gravity, Absorption and of Coarse Aggregate) 2.5.1 ทฤษฎีการทดสอบ ค่าความถ่วงจ าเพาะและการดูดซึมของมวลรวมหยาบ ความถ่วงจ าเพาะจะแบ่งออกหลาย แบบ เช่น ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity), ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ (Apparent Specific Gravity), ความถ่วงจ าเพ าะสัมบูรณ์ (Absolute or True Specific Gravity) ซึ่งค่าความ ถ่วงจ าเพาะทั้ง 3 แบบ จะมีค่าไม่เท่ากัน แต่จะมีค่าไม่แตกต่างกันมากนัก ถ้าหินตัวอย่างที่น ามา ทดสอบมีความพรุนไม่มาก ความถ่วงจ าเพาะของหิน คือ อัตราส่วนของมวลของหิน(น้ าหนักของหินที่ชั่งในอากาศ) ต่อ มวลของน้ า(น้ าหนักของน้ า) ที่มีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของหินนั้น ณ อุณหภูมิที่เท่ากัน ค่าความ ถ่วงจ าเพาะจะไม่มีหน่วย ค่าความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้งนิยมน าไปใช้ในการค านวณหาส่วนผสมของ คอนกรีต การทดสอบหาการดูดซึมของหิน จะท าให้ทราบว่าหินนั้นมีความพรุนมากน้อยเพียงใด หากหิน ดูดซึมน้ ามากแสดงว่าหินมีความพรุนมาก ในทางกลับกันหากหินดูดซึมน้ าน้อยแสดงว่าหินมีความพรุน น้อย ค่าการดูดซึมจึงมีประโยชน์ในการหาปริมาณน้ าของมวลรวมที่คายน้ าออกมาหรือดูดซึมเข้าไป จากส่วนผสมของคอนกรีต ซึ่งท าให้เราสามารถปรับปริมาณน้ าในส่วนผสมให้เหมาะสมตามสภาวะ ของมวลรวมที่แท้จริง ค่าการดูดซึมจะคิดจากผลต่างของความชื้น ในสภาพอิ่มตัวผิวแห้งกับสภาพที่ แห้ง ส าหรับการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ ใช้ตาม ม าต รฐาน ASTM C 127- 88(Reapproved 2001):Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate 2.5.2 หน้าที่ของเครื่องมือ และอุปกรณ์ ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง ตู้อบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - อบหินไล่ความชื้นหิน - อุณหภูมิที่ตั้ง 110 ±5 องศาเซลเซียส - ตั้งเวลา 24 ชั่วโมง
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 141 ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง เกรียงเหล็ก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้ทดสอบแบ่งสี่หิน - ตักหิน เครื่องชั่งค่าความละเอียดไม่น้อย กว่า 0.1 กรัม โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ชั่งหินตัวอย่าง - ชั่งน้ าหนักตัวอย่างและตะกร้าในน้ า - สถานที่วางจะต้องได้ระดับ - ต้องไม่เคลื่อนที่เครื่องชั่งก่อนการ ทดสอบเสร็จเรียบร้อย ถังชั่งน้ าหนักในน้ า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่น้ าส าหรับชั่งตะกร้าและชั่งตะกร้าพร้อม หินตัวอย่าง ตะกร้าอะลูมิเนียม โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่หินตัวอย่างชั่งน้ าหนักในน้ า - ควรเป็นตะกร้าที่ท าจากโลหะและมีรู ให้น้ าไหลผ่านได้ คานชั่งน้ าหนัก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - โยงตะกร้า ชั่งน้ าหนักหินในน้ า
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 142 ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง ตะแกรงมาตรฐานเบอร์4, เบอร์16 โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ร่อนหิน - ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 ใช้ร่อนเอาเศษไม้ หรือเศษไม้ และเศษหินที่เล็กกว่า 4.75 มิลลิเมตร ออก - ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 16 ใช้รองน้ าออก จากหิน - เมื่อใช้ตะแกรงเสร็จควรท าความ สะอาด ถาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่หินตัวอย่าง - ขนาดไม่ใหญ่เกินไป กะบะ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้ใส่หินตัวอย่าง - ขนาดไม่ใหญ่เกินไป ถังใส่น้ า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ล้างหินตัวอย่าง ผ้าสะอาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - เช็ดหินให้อยู่ในสภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง - ผ้าจะต้องแห้งสนิทและสะอาดไม่มี คราบน้ ามัน
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 143 2.5.3 วัสดุที่ใช้ปฏิบัติการทดสอบ 1) เตรียมหินตัวอย่างน้ าหนักตามตารางที่ 2.3 ตารางที่ 2.3 น้ าหนักต่ าสุดที่ในการทดสอบส าหรับหินขนาดต่างๆ ขนาดระบุของหิน น้ าหนักต่ าสุดที่ใช้ทดสอบ ขนาดระบุของ น้ าหนักต่ าสุดที่ใช้ทดสอบ มิลลิเมตร นิ้ว (กิโลกรัม) มิลลิเมตร นิ้ว (กิโลกรัม) 12.5 ≥(1/2) 2.0 75.0 (3) 18.0 19.0 (3/4) 3.0 90.0 (3 ½) 25.0 25.0 (1) 4.0 100.0 (4) 40.0 37.5 (1 ½) 5.0 112.0 (4 1/2) 50.0 50.0 (2) 8.0 125.0 (5) 75.0 63.0 (2 ½) 12.0 150.0 (6) 125.0 ที่มา: คู่มือการทดสอบคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ มวลรวม และคอนกรีต ดร.วีรชาติ ตั้งจิรภุทร, ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล หน้า 54 2.5.4 ขั้นตอนและวิธีการทดสอบ ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ร่อนหินด้วยตะแกรงมาตรฐาน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 1. น าหินมาร่อนบนตะแกรง มาตรฐานเบอร์ 4 ทิ้งส่วนที่ผ่าน ตะแกรงทิ้งไป - ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 4 - กะบะใส่หิน - เกรียงเหล็ก - ตรวจดูเศษไม้, เศษ ใบไม้ออก การแบ่งสี โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 2. น าหินตัวอย่างมาแบ่งสี่ ตามวิธี D 75 และ C 702 - กะบะใส่หิน - เกรียงเหล็ก - น าเอาหินตัวอย่าง ส่วนที่อยู่ตรงข้าม กันมาเป็นหิน ตัวอย่างในการ ทดสอบ
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 144 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ล้างหินตัวอย่าง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 3. ล้างหินด้วยน้ าสะอาด - ถังหรือกะละมัง - ควรเป็นน้ าสะอาด และไม่ร้อนเกินไป น าหินตัวอย่างเข้าตู้อบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 4. น าหินเข้าตู้อบให้แห้งจนน้ าหนัก คงที่ ณ อุณหภูมิ 110 ± 5 องศาเซลเซียส ใช้เวลาในการอบ ประมาณ 3-4 ชั่วโมง - ตู้อบ - ถาดใส่หิน - อุณหภูมิและการตั้ง เวลาในการอบ แช่หินตัวอย่าง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 5. น าหินไปแช่ตัวอย่างในน้ าที่ อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ±4 ชั่วโมง - ถัง หรือกะละมัง - น้ าต้องสะอาด และ อุณหภูมิประมาณ อุณหภูมิห้อง - น้ าจะต้องท่วมหิน ประมาณ 5 ซม. ล้างหินตัวอย่าง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 6. เทน้ าทิ้งผ่านตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 16 - ตะแกรงเบอร์ 16 - ถาด - ผ้าสะอาด น าหินตัวอย่างใส่ถาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 7. ผึ่งหินในถาด ใช้ผ้าสะอาดรองหิน ตัวอย่าง - ถาด - ผ้าสะอาด - ผ้าถาดต้องสะอาด และแห้ง
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 145 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ผึ่งหินตัวอย่าง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 8. ใช้ผ้าสะอาดเช็ดผิวหินตัวอย่าง ให้ แห้ง - ถาด - ผ้าสะอาด - อย่าให้น้ าในโพรง หินระเหยออก ชั่งน้ าหนักหินตัวอย่างในอากาศ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 9. ชั่งหินตัวอย่าง ในอากาศตาม ตารางที่ 2.6 พร้อมบันทึกค่า - เครื่องชั่ง - ถาด - ชั่งถาดก่อนหลัง จากนั้น ปรับเครื่อง ชั่งให้เป็น 0 แล้วจึง ชั่งหินตัวอย่าง 2,000 กรัม ใส่น้ าในถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 10. ใส่น้ าสะอาดในถัง ประมาณ 2 ใน 3 ส่วนของถัง - ชุดทดสอบชั่งน้ าหนักใน น้ า ประกอบชุดคาน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 11. ประกอบชุดคานชั่งน้ าหนัก เข้ากับ เครื่องชั่ง - เครื่องชั่ง - คานชั่งน้ าหนัก - ประกอบชุดคาน เสร็จ ให้ประกอบ ตะแกรงเข้ากับชุด คานเลย ชั่งน้ าหนักตะแกรงในน้ า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 12.ชั่งน้ าหนักตะกร้าเปล่าในน้ า 13. หลังจากชั่งตะกร้าในน้ าให้ปรับ เครื่องชั่งให้เป็น 0 - ตะกร้าอะลูมิเนียม - เครื่องชั่ง - ถังใส่น้ า - ก่อนชั่งควรสั่น ตะกร้าเบาๆเพื่อไล่ ฟองอากาศออก - น้ าจะต้องท่วม ตะกร้า
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 146 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ชั่งน้ าหนักหินตัวอย่างในน้ า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 14.ชั่งน้ าหนักหินตัวอย่างรวมตะกร้า ในน้ าพร้อมบันทึกค่า - ตะกร้าอะลูมิเนียม - เครื่องชั่ง - ถังใส่น้ า - น้ ามีอุณหภูมิ 23 ±1.7 องศาเซลเซียส - ก่อนชั่งควรสั่น ตะกร้าเบาๆเพื่อไล่ ฟองอากาศออก ชั่งน้ าหนักถาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 15. ชั่งน้ าหนักถาดเปล่า - เครื่องชั่ง - ถาดใส่หิน - ขนาดถาด พอเหมาะกับการใส่ หิน เทหินใส่ถาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 16. เทหินใส่ถาด แล้วแผ่หินให้เต็มถาด - ถาดใส่หิน - ควรแผ่หินออกให้ เต็มถาด น าหินเข้าตู้อบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 17. หินไปอบจนน้ าหนักคงที่ ณ อุณหภูมิ 110 ±5 องศาเซลเซียส ใช้เวลาอบเป็นเวลา 24 ชั่วโมง - ตู้อบ - ถาดใส่หิน - อุณหภูมิและการตั้ง เวลาในการอบ ชั่งน้ าหนักหินตัวอย่าง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 18. น าหินตัวอย่างออกจากตู้อบ และชั่งน้ าหนักหินตัวอย่าง พร้อม บันทึกค่า - เครื่องชั่ง - ถาด - อุณหภูมิของหิน ต้องไม่เกิน 50 องศาเซลเซียส
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 147 2.5.5 ผลการทดสอบและสรุปผล การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ (Specific Gravity, Absorption and of Coarse Aggregate) ชนิดหิน หินปูน ขนาดโตสุด 12.5 มม.(½“) ใช้หินตัวอย่าง 2,000 กรัม แหล่งหิน จ. สระบุรี มวลหยาบ ตัวอย่างที่ 1 ตัวอย่างที่ 2 ตัวอย่างที่ 3 เฉลี่ย น้ าหนักหินที่หลังจากอบแห้งชั่งในอากาศ (A) กรัม 1,985.00 1,977.00 1,990.00 - น้ าหนักหินที่สภาพอิ่มตัวผิวแห้งชั่งในอากาศ (B) กรัม 2,000.00 2,000.00 2,000.00 - น้ าหนักหินที่สภาพอิ่มตัวผิวแห้งชั่งในน้ า (C) กรัม 1,275.00 1,282.00 1,287.00 - ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด = A (B-C) 2.74 2.75 2.79 2.76 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง = B (B-C) 2.76 2.78 2.80 2.78 ความถ่วงจ าเพาะที่ปรากฏ = A (A-C) 2.80 2.84 2.83 2.82 เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B-A) A ×100 0.76 1.16 0.50 0.81 ตัวอย่างการค านวณ ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด = A (B - C) ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง = B (B - C) ความถ่วงจ าเพาะที่ปรากฏ = A (A - C) เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B - A) A ×100 เมื่อ A = น้ าหนักหินตัวอย่างอบแห้ง(กรัม) B = น้ าหนักหินตัวอย่างภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง(กรัม) C = น้ าหนักหินตัวอย่างชั่งในน้ า(กรัม)
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 148 การค านวณการทดสอบตัวอย่างที่ 1 ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด = A (B - C) = 1,985 (2,000-1,275) = 2.74 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง = B (B - C) = 2,000 (2,000-1,275) = 2.76 ความถ่วงจ าเพาะที่ปรากฏ = A (A - C) = 1,985 (1,985-1,275) = 2.80 เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B - A) A ×100= (2,000-1,985) 1,985 ×100 = 0.76 % หาค่าเฉลี่ยการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมดเฉลี่ย= 2.74 + 2.75 + 2.79 3 = 2.76 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้งเฉลี่ย= 2.76 + 2.78 + 2.80 3 = 2.78 ความถ่วงจ าเพาะปรากฏเฉลี่ย= 2.80 + 2.84 + 2.83 3 = 2.82 เปอร์เซ็นต์การดูดซึมเฉลี่ย= 0.76 + 1.16 + 1.42 3 = 0.81
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 149 สรุปผลการทดสอบ จากการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะและการดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ ปรากฏว่าหินตัวอย่างที่ น ามาทดสอบมีค่า ความถ่วงจ าเพาะทั้งหมด เฉลี่ยอยู่ที่ 2.76 ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง เฉลี่ยอยู่ที่ 2.78 ความถ่วงจ าเพาะปรากฏ เฉลี่ยอยู่ที่ 2.82 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความถ่วงจ าเพาะทั้ง 3 มีค่าที่ไม่แตกต่างกันมาก ซึ่งอาจจะเป็นผลมาจาก ค่าการดูด ซึมของหินเฉลี่ยอยู่ที่ 0.81 % เลยท าให้ค่าความถ่วงจ าเพาะทั้ง 3 ไม่แตกต่างกันมาก ดูที่ความถ่วงจ าเพาะผิว แห้งเฉลี่ยมีค่าเท่ากับ 2.78 ซึ่งถือว่าอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานเนื่องจากความถ่วงจ าเพาะของมวลรวมทั่วไปมีค่า ระหว่าง 2.4 – 3.0 และค่าจะสูงกว่าค่าความถ่วงจ าเพาะของหินในประเทศไทยที่มีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 2.70 จากการทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ การดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ ขอสรุปว่าหินตัวอย่างที่น ามา ทดสอบสามารถน าไปให้เป็นส่วนผสมของคอนกรีตได้
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 150 2.5.6 ใบสั่งงาน ใบสั่งงาน (Job Sheet ) วันที่...................เดือน.......................................พ.ศ................เวลา.................ชม...............นาที ค าสั่งหลัก:การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ ค าสั่งย่อย: 1. ท าขั้นตอนที่ 5 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ 2. ท าขั้นตอนที่ 7 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ 3. ท าขั้นตอนที่ 11 หยุดให้ครูผู้สอนไปตรวจสอบ ล าดับขั้นการปฏิบัติงาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ วัสดุ 1. น าหินมาร่อนบนตะแกรงเบอร์ 4 ทิ้งส่วนที่ผ่าน ตะแกรงทิ้งไปน าหินตัวอย่างมาแบ่งสี่ตามวิธี D 75 และ C 702 2. ล้างหินตัวอย่างแล้วอบมวลรวมให้แห้งจนน้ าหนัก คงที่ ณ อุณหภูมิ 110 ± 5 องศาเซลเซียส เป็น เวลา 3-4 ชั่วโมง 3. น าหินไปแช่ตัวอย่างในน้ าที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ±4 ชั่วโมง 4. ผึ่งหินในถาดใช้ผ้าสะอาดเช็ดผิวหินให้แห้ง 5. ชั่งหินตัวอย่างตามตารางที่ 2.6 พร้อมบันทึกค่า (B) 6. ชั่งน้ าหนักตะกร้าในน้ า แล้วปรับค่าศูนย์ของ เครื่องชั่ง 7. ชั่งน้ าหนักหินตัวอย่างรวมตะกร้าในน้ า พร้อม บันทึกค่า (C) 8. ชั่งน้ าหนักถาดเปล่าเทหินใส่ถาดแล้วแผ่หินออก 9. น าหินไปอบจนน้ าหนักคงที่ ณ อุณหภูมิ 110 ±5 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ±4 ชั่วโมง 10. ทิ้งหินตัวอย่างให้เย็น แล้วชั่งน้ าหนักหินตัวอย่าง พร้อมบันทึกค่า 11. น าน้ าหนักหินที่อบแห้ง + น้ าหนักถาดลบ น้ าหนักถาดที่ชั่งในขั้นตอนที่ 8 จะได้ค่าA 12. ผลที่ได้ น าไปค านวณหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึม 1. ตู้อบ 2. ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 4 3. เครื่องชั่ง 4. ถังใส่น้ า 5. ตะกร้า 6. ถาด 7. เครื่องชั่ง 8. ผ้าสะอาด 9. เกรียงเหล็ก 10. กะบะ 1. หิน 2. น้ าสะอาด
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 151 ใบสั่งงาน (Job Sheet ) ปฏิบัติการทดสอบคอนกรีตเทคโนโลยี สาขางานโยธา วิทยาลัยเทคนิคขอนแก่น ชื่อ-สกุล................................................................สาขา.................เลขที่.............ชั้น...........ห้อง............... วันที่ทดสอบ.......................................................วันส่งผลทดสอบ.............................................................. การทดสอบหาค่าความถ่วงจ าเพาะ และการดูดซึมน้ าของมวลรวมหยาบ (Specific Gravity, Absorption and of Coarse Aggregate) ชนิดหิน..............ขนาดโตสุด..............ใช้หินตัวอย่าง..............กรัม แหล่งหิน...................... มวลหยาบ ตัวอย่างที่ 1 ตัวอย่างที่ 2 ตัวอย่างที่ 3 เฉลี่ย น้ าหนักหินที่หลังจากอบแห้งชั่งในอากาศ (A) กรัม น้ าหนักหินสภาพอิ่มตัวผิวแห้งชั่งในอากาศ (B) กรัม น้ าหนักหินสภาพอิ่มตัวผิวแห้งชั่งในน้ า (C) กรัม ความถ่วงจ าเพาะผิวแห้ง = A (B-C) ความถ่วงจ าเพาะอิ่มตัวผิวแห้ง = B (B-C) ความถ่วงจ าเพาะที่ปรากฏ = A (A-C) เปอร์เซ็นต์การดูดซึม = (B-A) A ×100 บันทึก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 152 ใบสั่งงาน (Job Sheet) บันทึก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 153 2.6 การทดสอบหาหน่วยน้ าหนักและช่องว่างระหว่างมวลรวม (Bulk Unit Weightand Voids of Coarse Aggregate) 2.6.1 ทฤษฏีการทดสอบ หน่วยน้ าหนัก (Unit Weight) หน่วยน้ าหนักเป็นค่าที่บอกให้ทราบถึงว่าในหนึ่งหน่วยปริมาตร ของมวลรวมจะมีน้ าหนักเท่าใด โดยหน่วยน้ าหนักแบ่งออกเป็น 2.6.1.1 หน่วยน้ าหนักสมบูรณ์ (Absolute Unit Weight) เป็นค่าน้ าหนักของมวลรวม ทั้งหมดในหนึ่งหน่วยปริมาตร โดยไม่รวมช่องว่างระหว่างมวลรวม (Voids) สามารถ หาได้โดยการค านวณจากสูตรดังนี้ Absolute Unit Weight = Specific Gravity (SSD) Unit Weight ของน้ า 2.6.1.2 หน่วยน้ าหนัก (Bulk Unit Weight) เป็นค่าน้ าหนักของมวลรวมทั้งหมดในหนึ่ง หน่วยปริมาตร โดยรวมช่องว่างระหว่างมวลรวม (Voids) สามารถหาได้จากการ ท ด ส อ บ ต าม ม าต รฐาน ASTM C 2 9 ท าโด ย ก ารใส่ ม วล รวม ใน ถั งเห ล็ ก ทรงกระบอก ชั่งน้ าหนักค านวณหาปริมาตรถัง แล้วค านวณหาค่าหน่วยน้ าหนัก (Bulk Unit Weight) จากอัตราส่วนระหว่างน้ าหนักมวลรวมกับปริมาตรของถัง ค่าหน่วยน้ าหนัก (Unit Weight) ที่ใช้ในการออกแบบส่วนผสมโดยปริมาตรนั้นเป็นค่า หน่วยน้ าหนักแบบ Bulk Unit Weight ทั้งนี้เพราะในทางปฏิบัตินั้นไม่สามารถท าให้มวลรวมอัด แน่นในเนื้อคอนกรีตจนไม่มีช่องว่างระหว่างมวลรวมได้ (Voids) ช่องว่างระหว่างมวลรวม (Voids) เป็นค่าที่แสดงถึงว่ามีอากาศปนแทรกอยู่ระหว่าง มวลรวมเท่าใด โดยทั้งนี้ไม่รวมช่องว่างภายในของมวลรวม (Pores in Aggregate) และยังบอก ถึงอัตราการอัดแน่นของวัสดุผสมว่าแน่นเพียงใด นั่นคือ มวลรวมชนิดเดียวกัน (มีค่าความ ถ่วงจ าเพาะเท่ากัน) ถ้ามวลรวมมีค่าหน่วยน้ าหนักมากกว่า แสดงว่ามวลรวมนั้น มีช่องว่าง ระหว่างมวลรวมที่น้อยกว่า และการลดช่องว่างระหว่างมวลรวมท าได้โดยการเลือกใช้มวลรวม ที่มีขนาดคละไล่เรียงกัน ซึ่งจะท าให้ช่วยลดปริมาณซีเมนต์เพสต์ จากการทดลองผสมมวลรวมหยาบและมวลรวมละเอียดด้วยอัตราส่วนต่าง ๆ และท า การหาหน่วยน้ าหนักพบว่า หน่วยน้ าหนักจะมีค่าสูงสุดเมื่อใช้ปริมาณส่วนละเอียด 34%-40% โดยน้ าหนัก ณ จุดดังกล่าวมวลรวมจะมีความแน่นสูงสุด (ช่องว่างระหว่างมวลรวมน้อยสุด)
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 154 ดังนั้นเราจึงควรใช้สัดส่วนของส่วนละเอียดในช่วงดังกล่าวเพราะจะใช้ซีเมนต์เพสต์น้อย ที่สุด แต่ในทางปฏิบัติต้องค านึงถึงความสามารถในการเทได้ของคอนกรีตสดด้วย การทดสอบการทดสอบหาหน่วยน้ าหนัก และช่องว่างระหว่างมวลรวม จะให้ มาตรฐานของASTM C 29: Standard Test Method for Unit Weight and Voids in Aggregate 2.6.2 หน้าที่ของเครื่องมือ และอุปกรณ์ ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง ถังเหล็กทรงกระบอก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่มวลรวมเพื่อหาหน่วยน้ าหนักของมวลรวม - ควรเลือกใช้ให้เหมาะกับขนาดของ มวลรวม ตามตารางที่ 2.4 เครื่องชั่งอ่านค่าละเอียดได้ถึง1กรัม โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ชั่งน้ าหนักวัสดุ - ที่วางเครื่องชั่งต้องมั่นคง - ต้องปรับระดับเครื่องชั่งทุกครั้งก่อน ใช้งานครั้งแรก - สถานที่ชั่งจะต้องไม่มีลมพัด แท่งเหล็กกระทุ้ง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้ส าหรับกระทุ้งคอนกรีตเหล็กกระทุ้ง (TAMPING ROD)เป็นแท่งเหล็กกลมขนาดเส้น ผ่านศูนย์กลาง 16 มิลลิเมตร (5/8 นิ้ว) ยาว 610 มิลลิเมตร (24 นิ้ว) ปลายด้านที่ใช้ กระทุ้งมีลักษณะมน เทอร์โมมิเตอร์ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้วัดอุณหภูมิของน้ าเพื่อหา หน่วยน้ าหนัก ของน้ า - ต้องอยู่ในอุณหภูมิห้อง - ตกแตกได้ง่าย เหล็กปาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้ปาดหินให้เรียบ - ความยาว ควรยาวกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของถังทรงกระบอก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 155 ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง ช้อนตักวัสดุ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ตักหิน - ต้องแห้งและสะอาด เกรียงเหล็ก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้แบ่งหินออกเป็นสี่ส่วน ถาด โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใส่หินตัวอย่าง - ขนาดต้องพอเหมาะ กะบะ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ใช้ใส่หินตัวอย่าง - ขนาดต้องพอเหมาะ ตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - ร่อนเศษไม้, ดิน, ออกจากหินตัวอย่าง - ใช้แปรงขนอ่อนท าความสะอาด เมื่อ ใช้งานเสร็จ ตลับเมตร โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - วัดขนาดถังทรงกระบอก -
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 156 ชื่อเครื่องมือ หน้าที่ ข้อควรระวัง ตู้อบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ - อบไล่ความชื้นหิน - อุณหภูมิที่ตั้ง 110 ±5 องศาเซลเซียส - ตั้งเวลา 24 ชั่วโมง 2.6.3 วัสดุที่ใช้ปฏิบัติการทดสอบ 1) น้ าสะอาด 2) เตรียมหินตัวอย่างตามขนาดของถังทดสอบ ตามตารางที่ 2.4 ตารางที่ 2.4 ขนาดถังทดสอบตามขนาดโตสุดของมวลรวม ความจุ (ลิตร) เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (มิลลิเมตร) ความสูงภายใน (มิลลิเมตร) ขนาดใหญ่สุดของมวลรวม (มิลลิเมตร) 3 155 160 12.5 10 205 308 25.0 15 255 295 40.0 30 355 305 100.0 ที่มา: คู่มือการทดสอบหิน ทราย และคอนกรีต, บริษัทซีเพค หน้าที่ 27 2.6.4 ขั้นตอนและวิธีการทดสอบ ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ร่อนหินด้วยตะแกรงมาตรฐาน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 1. น าหินมาร่อนบนตะแกรง มาตรฐานเบอร์ 4 ทิ้งส่วนที่ผ่าน ตะแกรงทิ้งไป - ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 4 - กะบะใส่หิน - เกรียงเหล็ก - ตรวจดูเศษไม้, เศษใบไม้ออก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 157 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง การแบ่งสี โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 2. น าหินตัวอย่างมาแบ่งสี่ตามวิธี D 75 และ C 702 - กะบะ - เกรียงเหล็ก - น าเอาหินตัวอย่าง ส่วนที่อยู่ตรงข้าม กันมาเป็นหิน ตัวอย่างในการ ทดสอบ ล้างหินตัวอย่าง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 3. ล้างหินด้วยน้ าสะอาด - ถังหรือกะละมัง - กะบะ - น้ าจะต้องสะอาด และไม่ร้อนเกินไป น าหินตัวอย่างเข้าตู้อบ โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 4. น าหินเข้าตู้อบให้แห้งจนน้ าหนัก คงที่ ณ อุณหภูมิ 110 ± 5 องศาเซลเซียส ใช้เวลาอบประมาณ 3- 4 ชั่วโมง - ตู้อบ - ถาดใส่หิน - อุณหภูมิและการตั้ง เวลาในการอบ วัดขนาดถังทรงกระบอก โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 5. วัดขนาดถังทรงกระบอก - ถังทรงกระบอก - ตลับเมตร ชั่งน้ าหนักถังเปล่า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 6. ชั่งน้ าหนักถังทรงกระบอกเปล่า พร้อมบันทึกค่า - ถังทรงกระบอก - เครื่องชั่ง - การเลือกขนาดของ ถังให้เลือกตาม ขนาดโตสุดของหิน ที่มาทดสอบตาม ตารางที่ 2.4
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 158 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ใส่หินลงในถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 7. ใส่หินตัวอย่างในถังทรงกระบอก ประมาณ 1/3 ของความจุ - ถังทรงกระบอก - ช้อนตักหิน - กะปริมาณหิน ตัวอย่างอย่าให้เกิน 1/3 ของถัง ต าด้วยเหล็กต า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 8. เกลี่ยให้ได้ระดับแล้วต าด้วยเหล็ก ต า 25 ครั้ง โดยต าให้ทั่วทั้ง ผิวหน้า - ถังทรงกระบอก - ช้อนตักหิน - เหล็กกระทุ้ง - ต าชั้นแรกไม่ควรให้ เหล็กต ากระทบกัน ถัง ใส่หินลงในถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 9. ใส่หินตัวอย่างในถังทรงกระบอก ประมาณ 1/3 ของความจุ - ถังทรงกระบอก - ช้อนตักหิน - กะปริมาณหิน ตัวอย่างอย่าให้เกิน 1/3 ของถัง ต าด้วยเหล็กต า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 10.เกลี่ยให้ได้ระดับแล้วต าด้วยเหล็ก ต า 25 ครั้ง โดยต าให้ทั่วทั้ง ผิวหน้า - ถังทรงกระบอก - ช้อนตักหิน - เหล็กกระทุ้ง - การต าชั้นที่2 ใช้แรง พอประมาณโดยใช้ เหล็กต าให้ทะลุถึง ชั้นหนึ่งเท่านั้น ใส่หินลงในถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 11. ใส่หินตัวอย่างให้เต็มความจุของถัง ทรงกระบอก - ถังทรงกระบอก - ช้อนตักหิน - ไม่ต้องให้หินล้นจาก ถังทรงกระบอกมาก เกินไป
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 159 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ต าด้วยเหล็กต า โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 12. เกลี่ยให้ได้ระดับแล้วต าด้วยเหล็ก ต า 25 ครั้ง โดยต าให้ทั่วทั้ง ผิวหน้า - ถังทรงกระบอก - ช้อนตักหิน - เหล็กกระทุ้ง - การต าชั้นที่3ใช้แรง พอประมาณโดยใช้ เหล็กต าให้ทะลุถึง ชั้นหนึ่งเท่านั้น เติมหินให้เต็มจนล้นถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 13. เติมหินตัวอย่างให้ล้นถัง - ถังทรงกระบอก - ช้อนตักหิน - ไม่ต้องให้หินล้นจาก ถังทรงกระบอกมาก เกินไป เหล็กปาดให้เรียบเสมอขอบถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 14. ใช้เหล็กปาดหินตัวอย่างให้เรียบ - ถังทรงกระบอก - เหล็กปาด - ขณะปาดหินให้เติม หินลงในถัง ทรงกระบอกไปด้วย - เหล็กปาดเสมอ ขอบถัง ทรงกระบอก ชั่งน้ าหนักถังพร้อมหิน โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 15. ชั่งน้ าหนักถังพร้อมหินตัวอย่าง พร้อมบันทึกค่า - ถังทรงกระบอก - เครื่องชั่ง - หักน้ าหนักที่ชั่งได้ ด้วยน้ าหนักถัง เปล่า จะได้น้ าหนัก ของหินตัวอย่าง ทดสอบ เติมน้ าให้เต็มถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 16. เติมน้ าให้เต็มถังทรงกระบอกจน ล้น และไล่ฟองอากาศในน้ าให้ หมด - ถังทรงกระบอก
การทดสอบคุณสมบัติของมวลรวม 160 ภาพล าดับการปฏิบัติงาน ค าอธิบายขั้นตอนการท างาน เครื่องมือ/อุปกรณ์ ข้อควรระวัง ชั่งน้ าหนักถังที่บรรจุน้ าเต็มถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 17. ชั่งน้ าหนักถังทรงกระบอกที่บรรจุ น้ าเต็มถังพร้อมบันทึกค่า - ถังทรงกระบอก - เครื่องชั่ง - ไม่ให้น้ าหกออก จากถัง วัดอุณหภูมิของน้ าในถัง โดย: นายอนุวัติ พาระพัฒน์ 18. วัดอุณหภูมิน้ าภายในถัง ทรงกระบอก - ถังทรงกระบอก - เทอร์โมมิเตอร์ - เพื่อหาหน่วย น้ าหนักของน้ าจาก ตารางที่ 2.8 ถ้า อุณหภูมิไม่ตรงตาม ข้อมูลที่แสดงใน ตารางให้เทียบตาม สัดส่วนได้