การแทรกซึมของคลอไรด์ในจีโอพอลิเมอร์คอนกรีต จากเถ้าถ่านหินภายใต้สภาวะแวดล้อมทะเล

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ต่อการแทรกซึมของคลอไรด์ และการกักเก็บคลอไรด์ในจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตจากเถ้าถ่านหินที่แช่ในสิ่งแวดล้อมทะเลเตรียมจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตจากเถ้าถ่านหินแม่เมาะโซเดียมซิลิเกต (Na₂SiO₃) และ โซเดียมไฮดรอกไซด์(NaOH) โดยใช้ความเข้มข้นของสารละลาย NaOHเท่ากับ 8, 10, 12 และ 14 โมลาร์ กำหนดอัตราส่วนของSi/Al คงที่เท่ากับ 1.98 หล่อตัวอย่างจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตรูปทรงลูกบาศก์ขนาด 200x200x200 มม³และบ่มคอนกรีตในอากาศจนมีอายุครบ 28 วัน หลังจากนั้นนำตัวอย่างคอนกรีตไปแช่ในสภาวะแวดล้อมทะเลเป็นเวลา 180 วัน เก็บตัวอย่างมาเจาะทดสอบปริมาณคลอไรด์ทั้งหมด (ใช้กรดทำละลาย) และปริมาณคลอไรด์อิสระ (ใช้น้ำทำละลาย) ในจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์การแทรกซึมของคลอไรด์(Dc) โดยใช้กฎข้อที่สองของฟิค (Fick’s Second Law)ตลอดจนหาปริมาณการกักเก็บคลอไรด์ในจีโอพอลิเมอร์คอนกรีต ผลการวิจัยพบว่า การแทรกซึมของคลอไรด์และสัมประสิทธิ์การแทรกซึมของคลอไรด์ในจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตจากเถ้าถ่านหิน มีค่าลดลงเมื่อความเข้มข้นของสารละลาย NaOH สูงขึ้น ตลอดจนร้อยละของปริมาณคลอไรด์ที่กักเก็บเมื่อเทียบกับปริมาณคลอไรด์ทั้งหมด มีค่าเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของสารละลาย NaOH ที่สูงขึ้น

คำสำคัญ: จีโอพอลิเมอร์คอนกรีต เถ้าถ่านหิน การแทรกซึมของคลอไรด์ การกักเก็บคลอไรด์ ความเข้มข้นของ NaOH สภาวะแวดล้อมทะเล

Abstract

This research studied the effect of sodium hydroxide (NaOH) concentrations on chloride penetration and chloride binding capacity of fly ash–based geopolymer concretes. The geopolymer concrete were prepared from Mae Moh fly ash with sodium silicate (Na₂SiO₃) and sodium hydroxide (NaOH) solutions. The concentration of NaOH was varied at 8, 10, 12, and 14 molar and the Si/Al ratio was kept constant at 1.98. The 200-mm geopolymer concrete cube specimens were cast. The specimens were cured in air for 28 days then were exposed to tidal zone of marine environment for 180 days. Subsequently, the specimens were tested to determine the total (acid soluble chloride) and free (water soluble chloride)chloride contents in geopolymer concrete. A regression analysis of investigated data was carried out and Fick’s second law of diffusion was applied to calculate the chloride diffusion coefficient (D_c). In addition, the chloride binding capacity was analysed in term of percentage chloride binding capacity compared to the total chloride content. The results showed that chloride penetration and chloride diffusion coefficients of geopolymer concrete significantly decreased with an increase in concentration of NaOH. It was also found that the percentage of chloride binding capacity compared to total chloride content increased with an increase of NaOH concentration in the fly ash-based geopolymer concrete.

Keywords: Geopolymer Concrete, Fly Ash, Chloride Penetration, Chloride Binding, NaOH Concentration, Marine Environment