การประเมินผลกระทบของอัตราส่วนกากผงเหล็กในจีโอโพลิเมอร์ และอิทธิพลของอุณหภูมิในการบ่มร้อน

บทคัดย่อ

การประเมินผลกระทบของอัตราส่วนกากผงเหล็กในจีโอโพลิเมอร์จากเถ้าลอยแม่เมาะและอิทธิพลของอุณหภูมิในการบ่มร้อน ซึ่งควบคุมสารละลายด่างโดยใช้ความเข้มข้นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ 8 โมลาร์ อัตราส่วนสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ต่อโซเดียมซิลิเกต (SS/SH) เท่ากับ 1.0 อัตราส่วนของเหลวต่อวัสดุประสานโดยน้ำหนัก (L/B) เท่ากับ 0.45 ในงานวิจัยกำหนดตัวอย่างจีโอโพลิเมอร์เถ้าลอยเป็นเป็นตัวควบคุม (Controlled geopolymer, CGP) โดยเปรียบเทียบกับการประเมินผลของจีโอโพลิเมอร์ผสมกากผงเหล็กที่อัตราส่วนกากผงเหล็กร้อยละ 5, 10, 15 และ 20 โดยน้ำหนักเถ้าลอยบ่มร้อนที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง และในส่วนการประเมินอิทธิพลของอุณหภูมิที่อัตราส่วนกากผงเหล็ก ร้อยละ 20 โดยนำไปบ่มร้อนที่ 30, 40, 50 และ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง แล้วพิจารณาผลของอัตราส่วนกากผงเหล็กและอิทธิพลของอุณหภูมิที่มีผลต่อสมบัติเชิงกายภาพ ได้แก่ ระยะเวลาก่อตัว ความหนาแน่นรวม และสมบัติเชิงกล ได้แก่ กำลังรับแรงอัด และกำลังรับแรงดัด ของตัวอย่างอายุ 3, 7 และ 28 วัน ผลการศึกษาพบว่า ระยะเวลาก่อตัวจะลดลงเมื่ออัตราส่วนกากผงเหล็กเพิ่มขึ้น ในส่วนของความหนาแน่นรวมของตัวอย่างจีโอโพลิเมอร์ที่ผสมกากผงเหล็กพบว่า ความหนาแน่นรวมเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนของกากผงเหล็ก ซึ่งตัวอย่างที่มีความหนาแน่นรวมที่สูงขึ้นส่งผลทำให้มีกำลังมากกว่าตัวอย่างที่มีความหนาแน่นรวมน้อย ทั้งนี้เมื่อเทียบกับตัวอย่างจีโอโพลิเมอร์ควบคุม พบว่ากำลังรับแรงอัดมีค่าลดลง ในขณะที่กำลังรับแรงดัดมีค่าสูงขึ้น กำลังของจีโอโพลิเมอร์จะลดลงตามอายุของจีโอโพลิเมอร์มากขึ้น และอุณหูมิบ่มที่สูงขึ้น จากการศึกษาอุณหภูมิบ่มร้อนที่เหมาะสมต่อจีโอโพลิเมอร์ในการศึกษา คือช่วง 50-60 องศาเซลเซียส การพัฒนากำลังรับแรงอัดและแรงดัดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิการบ่ม จนถึงช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมกำลังของจีโอโพลิเมอร์ผสมกากผงเหล็กให้ค่าสูงสุด เมื่ออุณหภูมิมากกว่าช่วงที่เหมาะสม กำลังรับแรงอัดและแรงดัดมีแนวโน้มลดลง