สมบัติทางกล โครงสร้างจุลภาค การนำความร้อนและการหดตัวแห้งของคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่าผสมเถ้าชานอ้อย (Mechanical Properties, Microstructure, Thermal Conductivity and Drying Shrinkage of Cellular Lightweight Concrete Containing Bagasse Ash)

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติทางกลโครงสร้างจุลภาค การนำความร้อนและการหดตัวแห้งของคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่าผสมเถ้าชานอ้อย ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 แทนที่บางส่วนด้วยเถ้าชานอ้อยร้อยละ 10  20 และ 30 โดยน้ำหนักของวัสดุประสาน อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.60 ทำการทดสอบ ระยะเวลาการก่อตัว การดูดซึมน้ำ หน่วยน้ำหนัก กำลังอัด การวิเคราะห์โดยใช้เทคนิคทางความร้อน ความพรุน การทดสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด การหดตัวแห้งและการนำความร้อนของคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่า ผลการทดสอบพบว่าคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่าผสมเถ้าชานอ้อยร้อยละ 20 ให้กำลังอัดสูงสุด ค่ากำลังอัดของคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่าผสมเถ้าชานอ้อยร้อยละ 10-30 โดยน้ำหนักของวัสดุประสานที่อายุ 28 วันสูงกว่าค่าที่ทาง มอก. 2601-2556 กำหนด ปริมาณการแทนที่ของเถ้าชานอ้อยที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้หน่วยน้ำหนักของคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่าผสมเถ้าชานอ้อยมีค่าลดลงและการดูดซึมน้ำมีค่าสูงกว่าคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่าควบคุม การลดลงของปริมาณแคลเซียมไฮดรอกไซด์ส่งผลให้ปริมาณของแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต (C-S-H) แคลเซียมอลูมิน่าซิลิเกตไฮเดรต (C₂ASH₈) และแคลเซียมอลูมิเนตไฮเดรต (C₄AH₁₃) มีปริมาณเพิ่มขึ้นซึ่งส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของกำลังอัด ความพรุนและปริมาณโพรงคาปิลารีขนาดใหญ่ของคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่าผสมเถ้าชานอ้อยมีค่าเพิ่มขึ้นด้วยการแทนที่ที่เพิ่มขึ้นของเถ้าชานอ้อย การใช้เถ้าชานอ้อยช่วยการลดการหดตัวแห้งและการนำความร้อนของคอนกรีตมวลเบาเซลลูล่า

 This paper aimed to study the mechanical properties, microstructure, thermal conductivity and drying shrinkage of cellular lightweight concrete containing bagasse ash. Portland cement type I was replaced by bagasse ash at 10% 20% and 30% by weight of binder. A water to binder ratio of 0.60 was used. The setting time, water absorption, unit weight, compressive strength, thermogravimetric analysis, porosity, scanning electron microscopy, drying shrinkage and thermal conductivity of cellular lightweight concrete were investigated. The results showed that the cellular lightweight concrete containing 20% of bagasse ash had the highest compressive strength. The compressive strength of cellular lightweight concretes containing bagasse ash 10-30% by weight of binder at         28 days were higher than that of lightweight concrete block specified by the Thai Industrial Standard 2601-2013. The increasing replacements of bagasse ash reduce unit weight of cellular lightweight concretes and water absorption was higher than that of control cellular lightweight concretes. The reduction of Ca(OH)₂ content produced increased C-S-H, C₂A-S-H₈, and C₄A-H₁₃, which resulted in an increase the compressive strength. The porosity and large capillary pore of cellular lightweight concretes increased with the increased of bagasse ash content. The use of bagasse ash reduces drying shrinkage and thermal conductivity of cellular lightweight concretes.