สมบัติเชิงกลและโครงสร้างจุลภาคของจีโอโพลิเมอร์เพสต์จากเถ้าลอยแคลเซียมสูงผสมผงเส้นใยบะซอลต์จากฉนวนกันความร้อนเหลือทิ้ง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ได้ศึกษาสมบัติของจีโอโพลิเมอร์เพสต์จากเถ้าลอยแคลเซียมสูงที่แทนที่ด้วยผงเส้นใยบะซอลต์จากเศษฉนวนกันความร้อนในอัตราร้อยละ 0 10 20 30 และ 40 โดยนํ้าหนัก สารกระตุ้นปฏิกิริยาใช้อัตราส่วนโซเดียมซิลิเกตต่อโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 10 โมลาร์ (Sodium Silicate/ Sodium Hydroxide, NS/NH) เท่ากับ 1.0 และอัตราส่วนสารละลายต่อวัสดุผง (Liquid, Binder, L/B) เท่ากับ 0.6 บ่มตัวอย่างเพสต์ที่อุณหภูมิปกติศึกษาผลกระทบของเวลาในการแข็งตัว กำลังอัด กำลังดัด และโครงสร้างทางจุลภาค ผลการทดสอบพบว่า ส่วนผสมจีโอโพลิเมอร์เพสต์ทั้งหมดมีอัตราส่วนโดยโมลของ SiO2/Al2O3 อยู่ระหว่าง 3.79 - 4.49 ระยะเวลาการก่อตัวของเพสต์นานขึ้นตามการเพิ่มปริมาณการใช้ผงเส้นใยบะซอลต์ ทั้งนี้เนื่องจากการลดลงของ Calcium Silicate Hydrate (C-S-H) และ Calcium (Alumino) Silicate Hydrate (C-(A)-S-H) ในส่วนผสมกำลังอัด ของส่วนผสมที่ใช้ผงเส้นใยบะซอลต์ร้อยละ 20 (BP20) ให้กำลังอัดสูงสุดโดยมีกำลังอัดเป็น 32.0 53.6 และ 68.0 เมกะปาสคาลที่อายุการทดสอบ 7 28 และ 90 วัน ตามลำดับ ส่วนค่ากำลังดัดมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตามปริมาณการเพิ่มผงเส้นใยบะซอลต์ นอกจากนั้นการแทนที่เถ้าลอยด้วยผงเส้นใยบะซอลต์ในอัตราส่วนไม่เกินร้อยละ 20 ช่วยทำให้เนื้อเจลของจีโอโพลิเมอร์เพสต์มีการสร้างผลึกใหม่มากขึ้น ส่งผลให้มีโครงสร้างที่หนาแน่นขึ้นซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงของเพสต์
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
Davidovits, J. (1991). Geopolymers. Journal of Thermal Analysis. Vol. 37, No. 8, pp. 1633-1656. DOI: 10.1007/BF01912193
Chindaprasirt, P., Jaturapitakkul, C., Chalee, W., and Rattanasak, U. (2009). Comparative Study on the Characteristics of Fly Ash and Bottom Ash Geopolymers. Waste Management. Vol. 29, Issue 2, pp. 539-543. DOI: 10.1016/j.wasman.2008.06.023
Punurai, W., Kroehong, W., Saptamongkol, A., and Chindaprasirt, P. (2018). Mechanical Properties, Microstructure and Drying Shrinkage of Hybrid Fly Ash-basalt Fiber Geopolymer Paste. Construction and Building Materials. Vol. 186, pp. 62-70. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.07.115
American Society for Testing and Materials. (2019). Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete. ASTM C618-19. Annual Book of ASTM Standards.
Saptamongkol, A., Sata, V., Wongsa, A., Kroehong, W., Ekprasert, J., and Chindaprasirt, P. (2023). Hybrid Geopolymer Paste from High Calcium Fly Ash and Glass Wool: Mechanical, Microstructure, and Sulfuric Acid and Magnesium Sulfate Resistance Characteristics. Journal of Building Engineering. Vol. 76, 107245. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107245
American Society for Testing and Materials. (2019). Standard Test Methods for Time of Setting of Hydraulic Cement by Vicat Needle. ASTM C191-19. Annual Book of ASTM Standards.
American Society for Testing and Materials. (2020). Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (using 2-in. or [50 mm] cube specimens). ASTM C109/C109M-20b. Annual Book of ASTM Standards.
American Society for Testing and Materials. (2021). Standard Test Method for Flexural Strength of Hydraulic-Cement Mortars. ASTM International. ASTM C348-21. Annual Book of ASTM Standards.
Chindaprasirt, P., De Silva, P., Sagoe-Crentsil, K., and Hanjitsuwan, S. (2012). Effect of SiO2 and Al2O3 on the Setting and Hardening of High Calcium Fly Ash-Based Geopolymer Systems. Journal of Materials Science. Vol. 47, No. 12, pp. 4876-4883. DOI: 10.1007/s10853-012-6353-y
Ziada, M., Erdem, S., Tammam, Y., Kara, S., and Lezcano, R. A. G. (2021). The Effect of Basalt Fiber on Mechanical, Microstructural, and High-Temperature Properties of Fly Ash-Based and Basalt Powder Waste-Filled Sustainable Geopolymer Mortar. Sustainability. Vol. 13, Issue 22, DOI: 10.3390/su132212610
Parveen, S. and Pham, T. M. (2020). Enhanced Properties of High-Silica Rice Husk Ash-Based Geopolymer Paste by Incorporating Basalt Fibers. Construction and Building Materials. Vol. 245, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118422
Lee, W. K. W. and Van Deventer, J. S. J. (2002). The Effects of Inorganic Salt Contamination on the Strength and Durability of Geopolymers. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. Vol. 211, Issue 2-3, pp. 115-126. DOI: 10.1016/S0927-7757(02)00239-X
Yaseri, S., Hajiaghaei, G., Mohammadi, F., Mahdikhani, M., and Farokhzad, R. (2017). The Role of Synthesis Parameters on the Workability, Setting and Strength Properties of Binary Binder Based Geopolymer Paste. Construction and Building Materials. Vol. 157, pp. 534-545. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.09.102
Luo, Y., Li, S. H., Klima, K. M., Brouwers, H. J. H., and Yu, Q. (2022). Degradation Mechanism of Hybrid Fly Ash/slag Based Geopolymers Exposed to Elevated Temperatures. Cement and Concrete Research. Vol. 151, 106649. DOI: 10.1016/j.cemconres.2021.106649
Veerasingam, S. and Venkatachalapathy, R. (2014). Estimation of Carbonate Concentration and Characterization of Marine Sediments by Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Infrared Physics & Technology. Vol. 66, pp. 136-140. DOI: 10.1016/j.infrared.2014.06.005
Yang, Y., Wang, B., Yuan, Q., Huang, D., and Peng, H. (2023). Characterization, Factors, and Fractal Dimension of Pore Structure of Fly Ash-Based Geopolymers. Journal of Materials Research and Technology. Vol. 26, pp. 3395-3407. DOI: 10.1016/j.jmrt.2023.08.157
Somna, K., Jaturapitakkul, C., Kajitvichyanukul, P., and Chindaprasirt, P. (2011). NaOH-activated Ground Fly Ash Geopolymer Cured at Ambient Temperature. Fuel. Vol. 90, Issue 6, pp. 2118-2124. DOI: 10.1016/j.fuel.2011.01.018