Properties of concrete using dust stone to replace sand

โดย สุวรรณ อ่อนเฉียบ

ปี 2561

 บทคัดย่อ

มวลรวมของคอนกรีตเป็นวัสดุที่ได้จากธรรมชาติที่มีอยู่อย่างจำกัดเมื่อมีการนำมาใช้ก็ย่อมต้องมีจำนวนลดลงตามกาลเวลา ส่วนหินฝุ่นเป็นของเหลือ (by product) จากกระบวนการโม่หิน ซึ่งเป็นวัสดุเฉื่อย เป็นไปได้ในการนำมาใช้ทดแทนมวลรวมของคอนกรีตได้

วิทยานิพนธ์ครั้งนี้เป็นการศึกษาสมบัติของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่น แทนที่ทรายบางส่วน โดยใช้หินฝุ่นที่มีขนาดคละตามมาตรฐาน ASTM C33 (SD) และหินฝุ่นจากแหล่งผ่านตะแกรงเบอร์ 4 (OD) แล้ว ศึกษาค่าการยุบตัว ระยะเวลาการก่อตัวกำลัง อัดประลัย (f [subscript c]’) กำลังดึงแบบผ่าซีก (σ[subscript t]) ความต้านทานการแทรกซึมของคลอไรด์ และการเกิดคาร์บอเนชั่นของคอนกรีต รวมทั้งการหดตัวแบบออโตจีนัส การหดตัวโดยรวม และการขยายตัวในสารละลายโซเดียมซัลเฟตของมอร์ต้าร์

จากการศึกษาพบว่า ค่าการยุบตัวของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่น (ทั้ง SD และ OD) แทนที่ทรายมีค่าน้อยกว่าของคอนกรีตเมื่อใช้ทรายล้วน โดยค่าการยุบตัวของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่น SD มีค่ามากกว่า ของ OD ส่วนการก่อตัว ของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่น SD มีค่าไม่แตกต่าง ในขณะที่ของหินฝุ่น OD มีแนวโน้มนานกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับของคอนกรีตเมื่อใช้ทรายล้วน สำหรับ f [subscript c]’ และ σ[subscript t] ของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่นแทนที่ทราย มีค่ามากกว่าของคอนกรีตเมื่อใช้ทรายล้วน โดย f [subscript c]’ และ σ[subscript t] ของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่น SD มีแนวโน้มมากกว่าของหินฝุ่น OD นอกจากนี้พบว่า การหดตัว แบบออโตจีนัสของมอร์ต้าร์เมื่อใช้หินฝุ่น แทนที่ทราย มีแนวโน้มน้อยกว่าของมอร์ต้าร์เมื่อใช้ทรายล้วน โดยการหดตัวแบบออโตจีนัสของมอร์ต้าร์หินฝุ่น SD และ OD มีค่าไม่แตกต่างกันสำหรับการหดตัว โดยรวมของมอร์ต้าร์ การขยายตัว ในสารละลายโซเดียมซัลเฟตของมอร์ต้าร์ และความลึกของการเกิดคาร์บอเนชั่นในคอนกรีต เมื่อใช้หินฝุ่นแทนที่ทราย มีค่าไม่แตกต่างกับของมอร์ต้าร์/คอนกรีตเมื่อใช้ทรายล้วน สุดท้ายพบว่า ความสามารถในการต้านทานคลอไรด์ของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่น SD มีค่าน้อยกว่าในขณะของหินฝุ่น OD มีค่ามากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับของคอนกรีตเมื่อใช้ทรายล้วน

Abstract

The aggregate of concrete is a natural material that is limited. When it is used continuously, it is these decreased over time. Dust stone, which is an inert material, is by-product of the milling process. It is possible to use it to replace the aggregate of concrete.

This thesis aimed to study the properties of concrete using dust stone to replace partially sand, dust stone having gradation according to ASTM C33 (SD) and dust stone from the source passing a no.4 sieve (OD). The slump, setting time, compressive strength, and splitting tensile strength of concrete were considered. Autogenous and total shrinkages of mortar, carbonation and chloride penetration resistance of concrete and the expansion in sodium sulfate solution of mortar were investigated.

The result showed that the slump of concrete when using dust stone, both SD and OD, was less than that of concrete with plain sand. The value of slump of SD concrete was greater than that of OD concrete. Moreover, the setting time of SD concrete was not significantly different, while the setting time of OD concrete tends to be longer when compared to that of concrete with plain sand. For compressive strength and splitting tensile strength of concrete when using dust stone instead of sand, there were had higher values of concrete with plain sand. The compressive strength and splitting tensile strength of SD concrete were more likely that of the OD concrete. In addition, the autogenous of dust stone mortar was less likely than that of mortar with plain sand, and the autogenous of SD mortar and OD mortar was not significantly different. For the mortar/concrete using dust stone replaced with sand, the total shrinkage of mortar, the expansion in sodium sulfate solution of mortar and the carbonation depth of concrete were not different from that of mortar/concrete with plain sand. Finally, it was found that the chloride penetration resistance of SD concrete was lower, while its OD concrete was more valuable when compared to that of plain sand concrete.

Download : สมบัติของคอนกรีตเมื่อใช้หินฝุ่นแทนที่ทราย