การพัฒนาสมบัติการทนความร้อนของอิฐจีโอโพลิเมอร์จากเถ้าลอยและดินขาวเผาโดยการเติมเถ้าชานอ้อย
10.14416/j.ind.tech.2025.08.006
คำสำคัญ:
อิฐจีโอโพลิเมอร์, เถ้าลอยผสมดินขาวเผา, เถ้าชานอ้อย, วัสดุก่อสร้างยั่งยืนบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาการพัฒนาอิฐจีโอโพลิเมอร์จากเถ้าลอยผสมดินขาวเผาและเถ้าชานอ้อยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันความร้อน โดยศึกษาผลของการแทนที่เถ้าลอยด้วยเถ้าชานอ้อยในอัตราส่วนร้อยละ 0 10 20 และ 30 โดยน้ำหนัก ต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกล ได้แก่ กำลังรับแรงอัด ความหนาแน่น ความพรุน การดูดซึมน้ำ ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน และความสามารถในการต้านทานความร้อนสูง ผลการวิจัยพบว่าการเพิ่มปริมาณเถ้าชานอ้อยส่งผลให้ค่าการนำความร้อนลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยสูตร BA30 มีค่าการนำความร้อนลดลงมากที่สุดถึง 41.1% (0.277 W/m·K) ขณะที่กำลังรับแรงอัดมีแนวโน้มลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณเถ้าชานอ้อย โดยที่อายุ 28 วัน สูตร BA0 BA10 BA20 และ BA30 มีค่ากำลังรับแรงอัดเฉลี่ย 14.23 13.29 8.53 และ 9.18 MPa ตามลำดับ ทั้งนี้ เมื่อพิจารณาคุณสมบัติโดยรวมพบว่าสูตร BA10 มีความเหมาะสมที่สุดโดยมีกำลังอัดสูงกว่าเกณฑ์มาตรฐาน มอก.77-2565 ถึง 32.9% ค่าการนำความร้อนลดลง 12.8% มีความทนทานต่อความร้อนสูงสุด โดยรักษากำลังไว้ได้ 18.7% ที่อุณหภูมิ 1000°C การวิเคราะห์ต้นทุนพบว่าอิฐจีโอโพลิเมอร์มีต้นทุนประมาณ 4 บาทต่อก้อน ทั้งยังมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าอิฐมอญและอิฐบล็อกทั่วไปกว่า 40% และสามารถทนไฟได้นานกว่า 4 ชั่วโมง แสดงถึงคุณสมบัติในการป้องกันความร้อนที่เหนือกว่าอย่างชัดเจน
เอกสารอ้างอิง
J. Davidovits, Properties of geopolymer cements, The 1st International Conference on Alkaline Cements and Concretes, Proceedings, 1994, 131-149.
C. Tippayasam, P. Keawpapasson, P. Thavorniti, T. Panyathanmaporn, C. Leonelli and D. Chaysuwan, Effect of Thai kaolin on properties of agricultural ash blended geopolymers, Construction and Building Materials, 2014, 53, 455-459.
P. Cong, R. Du, H. Gao and Z. Chen, Comparison and assessment of carbon dioxide emissions between alkali-activated materials and OPC cement concrete, Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2024, 11(5), 918-938.
J. Zhang, S. Fernando, D.W. Law, C. Gunasekara, S. Setunge, M. Sandanayake and G. Zhang, Life cycle assessment for geopolymer concrete bricks using brown coal fly ash, Sustainability, 2023, 15(9), 7718.
L.K. Turner and F.G. Collins, Carbon dioxide equivalent (CO₂-e) emissions: A comparison between geopolymer and OPC cement concrete, Construction and Building Materials, 2013, 43, 125-130.
W. M. W. Ibrahim, M. M. A. B. Abdullah, K. Hussin, A. A. Kadir, and R. Ahmad, Technological properties of fly ash-based lightweight geopolymer brick, Lecture Notes in Civil Engineering, 2021, 129, 25-50.
K.A.M. El Naggar, M.M. Abd El-Razik, M. Kuku, M. Arishi, I.M. Maafa, A. Yousef and E.M. Abdel Hamid, Performance of geopolymer insulation bricks synthesized from industrial waste, Minerals, 2024, 14(10), 977.
S. Siriruekratana and N. Supakata, Development of geopolymer bricks from synergistic use of bagasse ash and concrete residue as an alternative for industrial waste management, Naresuan University Journal of Science and Technology, 2017, 25(4), 69-78.
Y. Wang, X. Liu, W. Zhang, Z. Li, Y. Zhang, Y. Li, and Y. Ren, Effects of Si/Al ratio on the efflorescence and properties of fly ash based geopolymer, Journal of Cleaner Production, 2020, 244(3), 118852.
P. Kittisayarm, T. Pantongsuk, A. Srikhacha, D. Chaysuwan and C. Tippayasam, Development of high-strength geopolymers by high-reactive bagasse ash, The Journal of Industrial Technology, 2020, 16(3), 66-79. (in Thai)
R.S. Kaplan and D.P. Norton, The balanced scorecard: Measures that drive performance, Harvard Business Review, 2005, 83(7-8), 172.
A. Fernández-Jiménez, A. Palomo and M. Criado, Microstructure development of alkali-activated fly ash cement: A descriptive model, Cement and Concrete Research, 2005, 35(6), 1204-1209.
H.Y. Zhang, V.R. Kodur, B. Wu, L. Cao and F. Wang, Thermal behavior and mechanical properties of geopolymer mortar after exposure to elevated temperatures, Construction and Building Materials, 2016, 109, 17-24.
