ความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ในคอนกรีตที่แช่ในสิ่งแวดล้อมทะเล

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ในคอนกรีตที่แช่ในสิ่งแวดล้อมทะเลเป็นระยะเวลาต่างๆ กันโดยใช้คอนกรีตควบคุมที่ทำจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ที่มีอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานเท่ากับ0.45, 0.55 และ 0.65 และแทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยเถ้าถ่านหินแม่เมาะในอัตราส่วนร้อยละ15, 25, 35 และ 50 โดยน้ำหนักวัสดุประสาน โดยใช้อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานเหมือนกับคอนกรีตควบคุมหล่อตัวอย่างคอนกรีตทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. สูง 200 มม. เพื่อทดสอบกำลังอัดที่อายุ 28 วัน และหล่อตัวอย่างคอนกรีตทรงลูกบาศก์ขนาด 200 มม.3 เพื่อทดสอบการแทรกซึมของคลอไรด์ โดยบ่มคอนกรีตในน้ำจนมีอายุครบ 28 วันหลังจากนั้นนำตัวอย่างคอนกรีตไปแช่บริเวณชายฝั่งทะเล จ.ชลบุรี หลังจากแช่ตัวอย่างคอนกรีตในน้ำทะเลในสภาพเปียกสลับแห้งครบ 3, 4, 5, 7 และ 10 ปี ได้ทดสอบการแทรกซึมของคลอไรด์อิสระในคอนกรีตโดยใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย จากข้อมูลการแทรกซึมของคลอไรด์อิสระในคอนกรีต สามารถหาความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ที่อายุแช่น้ำทะเลต่างๆ ได้ ผลการวิจัยพบว่า ความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์มีอัตราการเพิ่มที่สูงในช่วง 5 ปีแรกที่คอนกรีตแช่ในสิ่งแวดล้อมทะเล การแทนที่เถ้าถ่านหินในปริมาณที่สูงขึ้นส่งผลให้ความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ลดลงอย่างชัดเจนนอกจากนั้นอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานที่ต่ำลง ส่งผลต่อการลดความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ในคอนกรีตธรรมดามากกว่าคอนกรีตที่ผสมเถ้าถ่านหินตลอดจนกำลังอัดที่สูงขึ้นมีผลต่อการลดความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ในคอนกรีตธรรมดามากกว่าคอนกรีตที่ผสมเถ้าถ่านหิน นอกจากนั้นคอนกรีตที่มีอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานเท่ากับ 0.45 และผสมเถ้าถ่านหินร้อยละ 15-35 โดยน้ำหนักวัสดุประสานสามารถใช้ป้องกันการกัดกร่อนในคอนกรีตเสริมเหล็กที่สัมผัสสิ่งแวดล้อมทะเลได้ดี เนื่องจากมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี(กำลังอัดสูง) ควบคู่กับคุณสมบัติด้านความคงทนที่ดี(ความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ต่ำ)

คำสำคัญ: สภาวะแวดล้อมทะเล เถ้าถ่านหิน ความลึกของการแทรกซึมคลอไรด์ กำลังอัด

Abstract

The objectives of this research were to studythe chloride penetration depth in concrete at variousperiods of marine exposure. Control concretes weredesigned by using Portland cement type I with water to binder (W/B) ratios of 0.45, 0.55 and 0.65. MaeMoh fly ash was used as a partial replacement of Portlandcement type I at 15, 25, 35, and 50% by weight of binderwith the same W/B ratio of the control concretes.Concrete cylinder specimens of 100 mm in diameter and200 mm in height were prepared for compressivestrength test at 28 days. For chloride penetration test,concrete cube specimens of 200 mm3 were casted andthen cured in fresh water for 28 days. After that, thespecimens were placed in a tidal zone of marineenvironment in Chonburi province. Subsequently,the water soluble chlorides in the concrete weremeasured after the concrete was exposed to the tidalzone for 3, 4, 5, 7 and 10 years. The chloridepenetration depths in concrete at various times ofmarine exposure were obtained from chloride penetrationprofiles. The results showed that the chloride penetrationdepth of all concretes increased at a high rate in the first5-year exposure to the marine environment. The chloridepenetration depth of concrete clearly decreased with theincrease of fly ash proportion in the concrete. Whenthe W/B ratio of concrete was reduced, the decreaseof chloride penetration depth in normal concrete washigher than that of the fly ash concrete. In addition, theincrease in the compressive strength of concrete moreeffectively reduced chloride penetration depth innormal concrete than that in the concrete containingfly ash. Besides, the use of 15%-35% fly ash in concretewith a W/B ratio of 0.45 can be used to improve corrosionresistance of reinforced steel in concrete underseawater because it produced good mechanicalproperties (high compressive strength) together with gooddurability properties (low chloride penetration depth)

Keywords: Marine Environment, Fly Ash, ChloridePenetration Depth, Compressive Strength