Transcript ผสมคอนกรีต
น้ำสำหรับงำน คอนกรีต โดย นำยพงศ์เทพ มณีสะอำด 5210110374 3EnE ปริมำณและค ุณภำพของน้ำเป็นปัจจัย สำคัญที่มีอิทธิพลอย่ำงมำกต่อกำลังของ คอนกรีต เรำมำพิจำรณำถึงเรื่องค ุณภำพ ของน้ำ ซึ่งมีควำมสำคัญมำกเพรำะสิ่งเจือปน ต่ำงๆในน้ำอำจจะมีผลต่อค ุณสมบัติของ คอนกรีต น้ำสำหรับงำนคอนกรีตทำหน้ำที่ 3 ประกำร คือ........................ 1) ผสมคอนกรีต 2) ใช้บ่มคอนกรีตให้มีกำลังเพิ่มขึ้น 3) ใช้ลำ้ งมวลรวม เราต้องการนา้ คุณภาพดี และปริมาณที่ เหมาะสมในการผลิตคอนกรีต กฎเกณฑ์ทวั ่ ไปของ นา้ ที่จะใช้ผสมคอนกรีต คือ นา้ ที่ดมื่ ได้นบั เป็ นนา้ ที่ ใช้ในงานคอนกรีตได้เสมอ ส่วนปริมาณนา้ ผสม นอกจากจะมีผลต่อความสามารถในการใช้งานของ คอนกรีตแล้วยังมีผลต่อกาลังและความทนทาน ของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วด้วย 1) ผสมคอนกรีต - ทาปฏิกริ ิยาทางเคมีกบั ปูนซีเมนต์ เชือ่ มประสานหิน/ ทรายเข้าด้วยกัน เกิดเป็ นคอนกรีตที่มคี วามแข็งแรงคล้ายหิน สามารถรับนา้ หนักได้ - ทาให้คอนกรีตสดมีความเหลว สามารถไหลลงแบบหล่อ ได้งา่ ย - เคลือบหิน/ทรายให้เปี ยก เพื่อปูนซีเมนต์สามารถยึดเกาะ ได้ดแี ละติดแน่น สิ่งเจือปน ถ้าในนา้ มีสิ่งเจือปนอยูม่ ากเกินระดับหนึง่ อาจก่อ ปั ญหาทางด้านคุณภาพ ได้แก่ 1) กาลังและความทนทานของคอนกรีตลดลง 2) เวลาการก่อตัวเปลี่ยนแปลงไป 3) คอนกรีตหดตัวมากกว่าปกติ 4) อาจมีการละลายของสารประกอบภายใน คอนกรีตออกมาแข็งตัวบนผิวภายนอก (Efflorescence) สิ่งเจือปนในนา้ สาหรับงานคอนกรีต แบ่งเป็ น 1) สารแขวนลอยหรือจาพวกตะกอน (Suspended matters) 2) สารละลายได้ในนา้ (Dissoluble matters) - สารละลายอินทรีย์ - สารละลายอนินทรีย์ สำรแขวนลอยหรือจำพวกตะกอน(Suspended matters) - หากมีตะกอนเกินกว่า 2000 ppm(2 กรัม/ลิตร) อาจทาให้ตอ้ ง ใช้นา้ มากกว่าปกติ - การหดตัวของคอนกรีตจะเพิ่มขึน้ - ทาให้เกิดขีเ้ กลือบริเวณผิวคอนกรีต - อาจทาให้เกิดฟองอากาศปริมาณมาก - ทาให้กาลังของคอนกรีตลดลง - การยึดเกาะระหว่างซีเมนต์เพสต์กบั มวลรวมลดลง - ถ้าใช้นา้ ขุน่ มากควรปล่อยให้ตกตะกอนเสียก่อน สำรละลำยได้ในน้ำ (Dissoluble matters) นา้ เป็ นตัวทาละลายที่ดชี นิดหนึง่ จึงมีสารต่างๆ มากมาย ละลายในนา้ ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ นา้ ในแม่นา้ ลาคลองไหลผ่าน ป่ าเขาที่มแี ร่ธาตุ สารต่างๆ จานวนมาก ย่อมจะละลายอยู่ในนา้ สารที่ละสายในนา้ แบ่งได้เป็ น 2 ชนิด คือ - สำรละลำยอนินทรีย ์ - สำรละลำยอินทรีย ์ สำรละลำยอนินทรีย ์ ควรมีความเข้มข้นไม่เกิน 2000 ppm จึงจะนาไปผสมคอนกรีตได้อย่างปลอดภัย ยกเว้นสารละลายบางชนิด มีผลต่อคอนกรีต มากแม้จะมีปริมาณน้อย เช่น เกลือคาร์บอเนต เกลือไบคาร์บอเนต เกลือคลอไรด์ เกลือซัลเฟต และ เกลือซัลไฟด์ของโปตัสเซียม โซเดียม แมกนีเซียม แคลเซียม เป็ นต้น เกลือคำร์บอเนตและไบคำร์บอเนต (Carbonate and bicarbonate) นา้ ที่มเี กลือของคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตปน อยู่ปริมาณมาก จะทาให้คอนกรีตก่อตัวและแข็งตัวเร็ว ข้อแนะนาปริมาณของเกลือเหล่านีล้ ะลายอยูใ่ นนา้ เกลือโซเดียมคาร์บอเนตและโซเดียมไบคาร์บอเนต ไม่เกิน 1,000 ppm หรือ 1 กรัมต่อลิตร เกลือคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตของแคลเซียมและแมกนีเซียม ไม่เกิน 400 ppm หรือ 0.4 กรัมต่อลิตร เกลือคลอไรด์ของแคลเซียม โซเดียม และ แมกนีเซียม (Salt Chloride of Calcium Sodium and Magnesium) - มีผลให้คอนกรีตก่อตัวและแข็งตัวเร็ว - กาลังของคอนกรีตในช่วงต้นสูง แต่กาลังช่วงปลายลดตา่ ลง - แต่กอ่ นมีการใช้เกลือคลอไรด์เป็ นสารผสมเพิ่มในการเร่งให้คอนกรีต แข็งตัวเร็ว แต่เลิกใช้ เพราะเกลือคลอไรด์ทาให้เหล็กเสริมเป็ นสนิม ปริมาณเกลือเหล่านีล้ ะลายอยู่ในนา้ ต้องไม่เกิน 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร อำคำรคอนกรีตเสริมเหล็กเสียหำยอย่ำงร ุนแรง สำเหต ุจำกกำรใช้น้ำหรือ ทรำยซึ่งมีคลอไรด์เจือปนอยูม่ ำกมำผสมทำคอนกรีต ทำให้เหล็กเสริมเป็ นสนิม เกลือซัลเฟต เกลือซัลเฟตของโซเดียมและ เเมกนีเซียม (Sulfate ,Salt Sulfate of Sodium and Magnesium) มีผลทาให้กาลังของคอนกรีตลดลงอย่างมาก นา้ ที่มโี ซเดียมซัลเฟตปนอยู่ 5,000 ppm หรือ 5 กรัมต่อลิตร จะ ทาให้กาลังคอนกรีตลดลง 4 % ถ้าปนอยู่ 10,000 ppm หรือ 10 กรัมต่อลิตร จะทาให้กาลัง ลดลง 10 % ปริมาณเกลือเหล่านีล้ ะลายอยูใ่ นนา้ ต้องไม่เกิน 1,000 ppm หรือ 1 กรัมต่อลิตร เกลือฟอสเฟต อำร์ซีเนต บอเรต (Phosphate Borates) นา้ ที่มสี ารเหล่านีเ้ จือปนอยู่ในปริมาณเกินกว่า 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร จะหน่วงการก่อตัว ของซีเมนต์เพสต์ ทาให้คอนกรีตแข็งตัวช้าลง เกลือของแมงกำนีส ดีบ ุก สังกะสี ตะกัว่ และทองแดง (Manganese Tin Zinc Lead Copper) ทาให้ระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวช้าลง ยอมให้มลี ะลายปนอยู่ในนา้ ได้ ไม่เกิน 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร กรด(Acid) นา้ ที่มกี รดอนินทรียล์ ะลายปนอยู่ เช่น กรดไฮโดรคลอริค กรดซัลฟูริค ในระดับความเข้มข้น 3 ในปริมาณไม่เกิน 10,000 ppm หรือ 10 กรัมต่อลิตร สามารถนาไปผสมคอนกรีตได้ โดยไม่มผี ลต่อกาลังของคอนกรีต ด่ำง(Alkali) นา้ ที่มดี า่ งผสม เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และ โปตัสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ในปริมาณเกินกว่า 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร อาจจะมีปฏิกิริยากับมวลรวมที่เป็ น Reactive aggregate ได้ ซึ่งจะทาให้คอนกรีตแตกร้าวเสียหาย น้ำตำล(Sugar) ถ้ามีนา้ ตาลละลายในนา้ ปนอยู่ มากกว่า 0.5 กรัมต่อลิตร จะทาให้การ ก่อตัวและการแข็งตัวของคอนกรีตช้าลง น้ำทะเล (Sea Water) นา้ ทะเลไม่ควรนามาใช้สาหรับงานคอนกรีต แต่ก็มี การใช้นา้ ทะเลบ้างในงานคอนกรีตหยาบหรือแม้แต่ คอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งมีรายงานในช่วง 40 ถึง 50 ปี ถึง ผล เสียหาย ของเหล็กเสริม ในโครงสร้างที่ใช้ทรายทะเล หรือนา้ ทะเลมาใช้ในงานคอนกรีต นา้ ทะเลประกอบด้วย เกลือคลอไรด์ประมาณ 3.5% ซึ่งจะ ทาหน้าที่เป็ นตัวเร่งให้คอนกรีตแข็งตัวเร็วและมีความ แข็งแรงในช่วงแรก แต่คา่ ความแข็งแรงที่อายุคอนกรีต 28 วัน หรือหลังจากนัน้ จะลดลงนอกจากนีก้ ารใช้นา้ ทะเลยัง เป็ น การเสี่ยงต่อการผุกร่อนของเหล็กเสริม แต่ถา้ หากจาเป็ นที่จะต้องใช้นา้ ทะเลโดยหลีกเลี่ยงไม่ได้ก็อาจ ทาได้โดยใช้เหล็กเสริมชุบสังกะสีและผสม คอนกรีต โดยลด อัตราส่วนนา้ ต่อซีเมนต์ให้ตา่ กว่า 0.45 ปริมำณสำรต่ำงๆ ในน้ำทะเลโดยเฉลี่ย สำรละลำยอินทรีย ์ สารอินทรียท์ าให้นา้ มีสี และทาให้ปฏิกิริยา ไฮเดรชัน่ ของซีเมนต์ชา้ ลง ก่อให้เกิดฟองอากาศใน ปริมาณที่สงู จึงไม่ควรใช้นา้ จากโรงงานอุตสาหกรรม ยกเว้นกรณีนา้ ที่ได้ผา่ นการบาบัดนา้ เสีย ซึ่งจะลด สารละลายอินทรียล์ งในระดับที่ปลอดภัย วิธีสงั เกตอย่ำงง่ำยว่ำน้ำนัน้ ใช้ผสมคอนกรีตได้หรือไม่ ความสะอาด นา้ ต้องไม่มสี ารเน่าเปื่ อย สิ่งปฏิกลู ตะไคร่นา้ สี ใส นา้ ที่มสี ีแสดงว่ามีสารอินทรีย์ อนินทรีย์ หรือตะกอน แขวนลอยปนเปื้ อน กลิ่น ต้องไม่มกี ลิ่นเน่า ถ้ามีมกั จะมีสารอินทรียป์ ะปนอยู่ รส ต้องไม่มรี ส ถ้ากร่อยหรือเค็ม แสดงว่ามีเกลือแร่อยูม่ าก ถ้าเปรี้ยว แสดงว่าเป็ นกรด ถ้าฝาด แสดงว่าเป็ นด่าง ถ้าหวาน แสดงว่ามีนา้ ตาลเจือปน ข้อกำหนดใหม่สำหรับน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีต ASTM C 1602 ซึ่งเป็ นข้อกาหนดเกี่ยวกับนา้ ที่ใช้ผลิตคอนกรีตได้ระบุถึงแหล่งที่มา ของนา้ ที่ใช้ไว้ดงั นี้ 1. นา้ ที่ใช้ผสมหลักซึ่งอาจเป็ นนา้ ประปาหรือนา้ จากแหล่งนา้ อื่นๆ หรือนา้ จาก กระบวนการผลิตคอนกรีต 2. นา้ แข็งสาหรับลดอุณหภูมขิ องคอนกรีตสามารถใช้ผสมคอนกรีตได้และนา้ แข็ง จะต้องละลายหมดเมือ่ ทาการผสมคอนกรีตเสร็จ 3. ASTM C49 ยินยอมให้มกี ารเติมนา้ ภายหลังโดยพนักงานขับรถเพื่อเพิ่มค่า ยุบตัวคอนกรีตให้ได้ตามที่ระบุแต่ทงั้ นี้ W/C จะต้องไม่เกินค่าที่กาหนดไว้ 4. นา้ ส่วนเกินจากมวลรวม (Free Water) ถือเป็ นส่วนหนึง่ ของนา้ ผสมคอนกรีต จะต้องปราศจากสิ่งเจือปนที่เป็ นอันตราย 5. นา้ ที่ผสมอยูใ่ นสารผสมเพิ่มโดยจะถือเป็ นส่วนหนึง่ ของนา้ ผสมคอนกรีต ถ้านา้ มีปริมาณมากพอที่จะส่งผลค่า W/C เปลี่ยนแปลงตัง้ แต่ 0.01 ขึน้ ไป กำรนำน้ำกลับมำใช้ใหม่ นา้ ที่จะนากลับมาใช้ผสมคอนกรีตใหม่ได้ก็จะมาจากแหล่งต่างดังนี้ 1. นา้ ที่ใช้ลา้ งเครื่องผสมคอนกรีตหรือนา้ จากส่วนผสมคอนกรีต 2. นา้ จากบ่อกักเก็บที่รองรับนา้ ฝนจากพื้นที่การผลิต 3. นา้ อื่นๆ ที่มสี ว่ นผสมของ คอนกรีตผสมอยู่ โดยนา้ ที่จะนามาใช้ใหม่นจี้ ะต้องมีคา่ Solids Content ไม่เกิน 5 % ของปริมาณนา้ ทัง้ หมด และควรทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 1603 กำรทดสอบทำงเคมี กรณีจาเป็ นต้องใช้นา้ ที่ไม่แน่ใจว่าจะสะอาด เพียงพอหรือไม่ ให้เก็บตัวอย่างนา้ ไปวิเคราะห์ ทางเคมี เพื่อตรวจหาสารที่ปนเปื้ อนในนา้ เทียบ กับตาราง 2) ใช้บ่มคอนกรีตให้มีกำลังเพิ่มขึ้น นา้ สาหรับบ่มคอนกรีต ไม่ควรมีสิ่งเจือปนที่จะ ทาปฏิกิริยากับคอนกรีตทีแ่ ข็งตัวแล้ว เช่น สารพวก ซัลเฟตหรือสารที่ทาให้เกิดคราบสกปรก อันจะส่งผล ให้ ผิวคอนกรีตเกิดรอยเปื้ อนหรือเป็ นตัวการทาให้สี จับผิวคอนกรีตได้ไม่ดี และหลุดร่อนในภายหลัง 3) ใช้ลำ้ งมวลรวม นา้ ที่ใช้ลา้ งจึงควรเป็ นนา้ ที่ใช้สาหรับผสมคอนกรีต เพราะนา้ นีจ้ ะเคลือบอยู่บนผิวของมวลรวม และสามารถเข้าไปทาอันตรายต่อคอนกรีตเหมือนกับนา้ ที่ใช้ ผสม จบกำรนำเสนอ