การศึกษาคุณสมบัติเชิงกลและการนำ ความร้อนของซีเมนต์เพสต์ผสม นาโนซิลิกา

Abstract

บทคัดย่อ
บทความวิจัยนี้นำเสนอสมบัติเชิงกลและสมบัติการนำความร้อนของซีเมนต์เพสต์ที่ผสมนาโนซิลิกา โดยศึกษาผลของขนาดอนุภาคและปริมาณการแทนที่ของนาโนซิลิกา โดยใช้ขนาดอนุภาคของนาโนซิลิกา 3 ขนาดได้แก่ 12, 50 และ 150 นาโนเมตร และแทนปูนซีเมนต์ด้วยนาโนซิลิกาในปริมาณร้อยละ 1 - 5 โดยนํ้าหนัก ใช้ปริมาณนํ้าต่อวัสดุประสาน 0.5 ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า การใช้นาโนซิลิกาเป็นส่วนผสมเพิ่มสามารถลดค่าการนำความร้อน และนํ้าหนักของตัวอย่างได้ ซึ่งอนุภาคนาโนซิลิกาขนาด 50 และ 150 นาโนเมตร ใช้แทนที่ปูนซีเมนต์ในปริมาณร้อยละ 4 ที่อายุ 28 วัน ให้สมบัติดีที่สุด โดยให้ค่าการนำความร้อนตํ่าที่สุดมีค่า 0.913 และ 0.927 วัตต์ต่อเมตร-เคลวิน ตามลำดับ ค่ากำลังอัดสูงสุด มีค่า 51.62 และ 45.8 เมกกะปาสคาล ตามลำดับ และค่าความหนาแน่น 1,806 และ 1,798 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ ซึ่งสามารถลดค่าความหนาแน่นและค่าการนำความร้อนเพื่อเปรียบเทียบกับซีเมนต์เพสต์ควบคุมอยู่ระหว่าง 11 - 13 และ 10 - 19 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ซึ่งน่าสนใจสำหรับการประหยัดพลังงานเมื่อนำไปใช้เป็นกำแพงฉนวนกันความร้อน
คำสำคัญ : สมบัติเชิงกล; ค่าการนำความร้อน; นาโนซิลิกา; ซีเมนต์เพสต์

Abstract
This research article presents the mechanical properties and thermal conductivity of cement pastes containing nanosilica. The effects of nanosilica particle size and concentration determined by mixing three nanosilica particle sizes of 12, 50 and 150 nm, using nanosilica were of 1-5 wt%. The water to binder ratio of 0.5 was used. The results indicated that the use of nanosilica as an admixture can reduce the thermal conductivity and lowered the bulk density of specimen. The cement paste with nanosilica particle size of 50 and 150 nm containing 4 wt% nanosilica at the age of 28 days showed the optimized properties. The average of thermal conductivity were the lowest at 0.913 and 0.927 W/m-K, the average of compressive strength were the highest at 51.62 and 45.80 MPa and the bulk density were 1,806 and 1,798 kg/m3 respectively. The cement paste containing nanosilica have lower bulk density and thermal conductivity than typical control cement paste about 11 - 13% and 10 - 19% respectively. The nanosilica mixed cement paste is very interesting for energy saving when used as wall insulating material.
Keywords : Mechanical Properties; Thermal Conductivity; Nanosilica; Cement Paste