17. การออกแบบส่วนผสมคอนกรีต
Download
Report
Transcript 17. การออกแบบส่วนผสมคอนกรีต
นางสาวสุฑารัตน์ สงค์ประเสริฐ
รหัสนักศึกษา 5210110664 3EnE
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีต
มีเป้าหมาย 3 ประการ คือ
1.ขณะผสมคอนกรีตเสร็จใหม่ๆ มีความข้นเหลวเหมาะในการทางาน เช่น
เทลงแบบหล่อง่าย สะดวกต่อการอัดแน่น มีการกระจายวัสดุสมา่ เสมอ
2.เมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้ว ต้องมีกาลัง และความคงทนต่อสภาพใช้งาน
3.มีราคาเหมาะกับคุณภาพ ส่วนผสมถูกต้องจะช่วยให้ได้คอนกรีตราคาถูกลง
ความข้นเหลวของคอนกรีตที่เหมาะกับงานก่อสร้าง
ตามข้อแนะนา ACI (American Concrete Institute)
งานก่อสร้าง
ค่ายุบตัว Slump (ซม.)
ฐานราก พื้ นถนนคอนกรีต
5.0 2.5
เสาหรือผนังบาง
10.0 2.5
งานเทคอนกรีตด้วยเครื่องปั๊ ม
12.5 2.5
เสาเข็มเจาะขนาดใหญ่
15.0
โครงสร้างที่มีเหล็กเสริมหนาแน่ น
15.0
คอนกรีตอาจแบ่งตามกาลังอัดได้ 3 ชนิด คือ
คอนกรีตหยาบ มีกาลังอัดตา่ กว่า 100 กก./ซม.2 คอนกรีตชนิ ดนี้ ไม่เหมาะสาหรับใช้เป็ น
คอนกรีตโครงสร้าง เนื่ องจากมีกาลังอัดตา่ คงทนต่อการใช้งานตา่ ผุกร่อนได้ง่าย จึงมักใช้
เป็ นคอนกรีตรองพื้ น หรืองานที่ไม่สาคัญ
คอนกรีตกาลังปกติ มีกาลังอัดตั้งแต่ 100 กก./ซม.2 - 500 กก./ซม.2 นิ ยมใช้เป็ น
คอนกรีตโครงสร้างที่รบั น้ าหนักปานกลาง กาลังอัดที่ใช้ไม่ควรตา่ กว่า 150 กก./ซม.2
สาหรับงานคอนกรีตอัดแรง คอนกรีตควรมีกาลังอัดตั้งแต่ 350 กก./ซม.2-500 กก./ซม.2
โดยเลือกตามความเหมาะสมกับการทางานและใช้งาน เช่น ขนาดของโครงสร้าง น้ าหนั ก
บรรทุก สภาวะแวดล้อม และประสิทธิภาพของการผลิตคอนกรีต
คอนกรีตกาลังสูง (High Strength Concrete) มีกาลังอัดตั้งแต่ 500 กก./ซม.2 ขึ้ นไป
คอนกรีตชนิ ดนี้ เหมาะสาหรับโครงสร้างที่รบั น้ าหนักมากๆ เช่น อาคารสูง เพราะจะช่วยลด
ทั้งปริมาณและน้ าหนักของคอนกรีต และช่วยลดค่าก่อสร้าง ปั จจุบนั มีการพัฒนาคอนกรีต
กาลังสูงให้ใช้สาหรับก่อสร้างได้สะดวกและมีประสิทธิภาพ
มาตรฐานการออกแบบ
การออกแบบตามมาตรฐานอเมริกา หรือ ACI (American Concrete
0.15m
Institute)
แท่งตัวอย่างเป็ นทรงกระบอก
โดยทั ่วไปนิยมใช้มาตรฐานนี้
0.3m
การออกแบบตามมาตรฐานอังกฤษ หรือ BS (British Standard)
แท่งตัวอย่างเป็ นทรงลูกบาศก์
อาศัยข้อมูลจากกราฟและตาราง
0.15m
0.15m
กาลังอัดเป้าหมายของคอนกรีต (Target Strength)
กาหนดกาลังอัดของคอนกรีตที่ตอ้ งการ แล้วออกแบบคอนกรีตให้มีกาลังอัดสูง
กว่าที่ตอ้ งการ แสดงเป็ นสมการได้ดงั นี้
fcr = f 'c + k.s
fcr = กาลังอัดเป้าหมายเฉลี่ย (Target Average Strength)
f 'c = กาลังอัดที่ตอ้ งการ (Required Strength)
k.s = ส่วนเผื่อ ประกอบด้วย
k ค่าคงที่
s ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของกาลังอัด จากก้อนตัวอย่าง 30
ค่า หรือมากกว่า
ค่ามาตรฐาน k (จากหลักสถิตเิ รือ่ งการแจกแจงความถี่มาตรฐาน)
โอกาสที่คอนกรีตจะมีกาลังอัดต ่ากว่าที่ตอ้ งการ
(ร้อยละ)
25
20
15
10
5
2.5
2
1
0
ค่า k
0.67
0.84
1.04
1.28
1.65
1.96
2.05
2.33
3.00
มาตรฐาน ACI ยังกาหนดมาตรฐานการควบคุมคุณภาพคอนกรีต
โดยใช้ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสาหรับความไม่แน่นอนโดยรวม (Overall variation)
และสัมประสิทธิ์ของความไม่แน่นอนในกระบวนการทดสอบ (Within-test variation)
มาตรฐานการควบคุมคุณภาพคอนกรีต (ACI 214)ความไม่แน่นอนในภาพรวม
(Overall Variation)
ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (กก./ซม.2)
ระดับการทางาน
งานก่อสร้างทัว่ ไป
ดีเยีย่ ม
ดีมาก
ดี
พอใช้
ใช้ไม่ได้
< 28 28 - 35 36 - 42 43 - 49
> 49
งานทดสอบในห้องปฏิบตั ิการ < 14 14 - 18 19 - 21 22 - 25
> 25
มาตรฐานการควบคุมคุณภาพคอนกรีต (ACI 214)
ความไม่แน่นอนในกระบวนการทดสอบ (Within-Test Variation)
ความไม่แน่นอน (%)
ระดับการทางาน
ดีเยีย่ ม
ดีมาก
ดี
พอใช้
ใช้ไม่ได้
งานก่อสร้างทัว่ ไป
< 3.0 3.0 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0 > 6.0
งานทดสอบใน
ห้องปฏิบตั ิการ
< 2.0 2.0 - 3.0 3.0 - 4.0 4.0 - 5.0 > 5.0
ตัวอย่างที่ 1
การก่อสร้างอาคารหลังหนึ่งกาหนดให้ใช้คอนกรีตกาลังอัดไม่ต ่ากว่า 240 กก./ซม.2 โดยยอม
ให้กาลังอัดจากตัวอย่างบางส่วนต ่ากว่าค่าที่กาหนดไม่เกินร้อยละ 10 ถ้าผูผ้ ลิตคอนกรีตมี
ความสามารถในการผสมคอนกรีตโดยมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S) 40 กก./ซม.2 ผูผ้ ลิต
จะต้องออกแบบส่วนผสมคอนกรีตให้มีกาลังอัดเป้าหมาย (Required Strength) เท่าไร
วิธีทา
จาก
หรือให้
fcr =
=
=
=
fcr =
'
f c + k.s
240 + (1.28 x 40)
240 + 51
291
300
กก./ซม.2
กก./ซม.2
กก./ซม.2
กก./ซม.2
ดังนั้น ผูผ้ ลิตต้องออกแบบส่วนผสมให้มีกาลังอัดประมาณ 300 กก./ซม.2
ในกรณีที่ขอ้ มูลมีไม่เพียงพอ หรือไม่มีขอ้ มูลสาหรับการวิเคราะห์ มาตรฐาน
สถาบันคอนกรีตอเมริกา (ACI 318) ได้ให้ขอ้ กาหนดเพื่อหากาลังอัดของคอนกรีต
ที่ตอ้ งการดังนี้
ส่วนเผื่อของกาลังอัดเมื่อไม่มีขอ้ มูลใดๆ
กาลังอัดที่ตอ้ งการ (f'c)
กก./ซม.2
กาลังอัดที่ตอ้ งเพิ่ม
กก./ซม.2
น้อยกว่า 210
70
210 - 350
85
มากกว่า 350
100
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
ต้องทดสอบหาคุณสมบัตทิ างกายภาพต่างๆ ดังนี้
ความถ่วงจาเพาะ (Specific Gravity) ของ ปูนซีเมนต์ ทราย และหิน
ความหนาแน่น (Unit Weight) ของ ปูนซีเมนต์ ทราย และหิน
การดูดซับความชื้น (Absorption) ของ ทราย และหิน
ขนาดใหญ่สุดของหินที่ใช้
Fineness Modulus ของทราย และหิน
คุณสมบัตติ า่ งๆตามมาตรฐาน ACI
ปูนซีเมนต์
ความถ่วงจาเพาะตามมาตรฐาน ASTM C188 แต่สามารถใช้ค่า 3.15 สาหรับ
ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทั ่วไป
มวลรวม
-ขนาดคละ ควรมีส่วนคละตามมาตรฐานASTM C 33
-ความถ่วงจาเพาะ
ทราย ทดสอบมาตรฐาน ASTM C 128
หิน ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 127
-ความชื้น ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 70 และ ASTM C 566
-ความละเอียดของทราย ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 125
-หน่วยน้ าหนักของมวลรวม ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 29
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
ขั้นตอนการออกแบบ
มี 7 ขั้นตอน คือ
1. เลือกค่ายุบตัวของคอนกรีตสด ให้เหมาะกับประเภทงาน
2. เลือกขนาดโตสุดของหินสาหรับผสมคอนกรีต
3. ปริมาณน้ าที่ตอ้ งใช้สาหรับผสมคอนกรีตให้มีค่ายุบตัวตามต้องการ
4. เลือกอัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์
5. คานวณปริมาณปูนซีเมนต์ที่ตอ้ งใช้
6. คานวณน้ าหนักของหินที่ใช้สาหรับผลิตคอนกรีต
7. คานวณปริมาณทราย
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
1. เลือกค่ายุบตัวของคอนกรีตสด ให้เหมาะกับประเภทงาน
ค่ายุบตัวของคอนกรีตสดที่ใช้สาหรับงานก่อสร้างประเภทต่างๆ
ประเภทของงาน
งานฐานราก กาแพง คอนกรีตเสริมเหล็ก
งานฐานรากคอนกรีตไม่เสริมเหล็ก งานคอนกรีตใต้น้ า
งานพื้ น คาน และผนังคอนกรีตเสริมเหล็ก
งานเสาคอนกรีตเสริมเหล็ก
งานพื้ นถนนคอนกรีตเสริมเหล็ก
งานคอนกรีตขนาดใหญ่
ค่ายุบตัว (ซม.)
ค่าสูงสุด ค่าต ่าสุด
8.0
2.0
8.0
2.0
10.0
2.0
10.0
2.0
8.0
2.0
8.0
2.0
หมายเหตุ : ค่ายุบตัวอาจเพิ่มได้อีก 2 ซม. สาหรับการหล่อคอนกรีตด้วยการกระทุง้ แน่นด้วยมือ โดยไม่ใช้เครือ่ งสั ่นคอนกรีต
(Vibrator)
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
2. เลือกขนาดโตสุดของหินสาหรับผสมคอนกรีต
ไม่โตเกิน 1/5 ของส่วนแคบที่สุดของแบบหล่อ
ไม่โตเกิน 1/3 ของความหนาของแผ่นพื้น
ไม่โตเกิน 3/4 ของขนาดช่องว่างระหว่างเหล็กเสริม
ขนาดโตสุดของหินสาหรับงานก่อสร้างประเภทต่างๆ
ขนาดโตสุดของหิน (มม.)
ขนาดความหนา
พื้นถนน คสล.
ของโครงสร้าง
ผนังคอนกรีต พื้นถนน คสล.
คาน ผนัง เสา
รับน้ าหนัก
(ซม.)
ไม่เสริมเหล็ก รับน้ าหนักมาก
น้อย
5.0 - 15.0
12.5 - 20
20
20 - 25
20 - 40
15.0 - 30.0
30.0 - 75.0
มากกว่า 75.0
20 - 40
40 - 75
40 - 75
40
75
150
40
40 - 75
40 - 75
40 - 75
75
75 - 150
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
3. ปริมาณน้ าที่ตอ้ งใช้สาหรับผสมคอนกรีตให้มีค่ายุบตัวตามต้องการ
ปริมาณน้ าที่ตอ้ งการสาหรับค่ายุบตัวและหินขนาดต่างๆ
สาหรับคอนกรีตที่ไม่ใช้สารกระจายกักฟองอากาศ (Non-Air Entraining Concrete)
ปริมาณน้ า ลิตรต่อคอนกรีต 1 ลบ.ม
ค่ายุบตัว
(ซม.)
3/8 "
1/2 "
3/4 "
1"
1 1/2 "
2"
3"
6"
10 มม. 12.5 มม. 20 มม. 25 มม. 40 มม. 50 มม. 75 มม. 150 มม.
3-5
8 - 10
205
225
200
215
185
200
180
195
160
175
155
170
145
160
125
140
15 - 18
240
ปริมาณฟองอากาศ
3
(%) โดยปริมาตร
230
210
205
185
180
170
-
2.5
2
1.5
1
0.5
0.3
0.3
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
ปริมาณน้ าที่ตอ้ งการสาหรับค่ายุบตัวและหินขนาดต่างๆ
สาหรับคอนกรีตที่ใช้สารกระจายกักฟองอากาศ (Air Entraining Concrete)
ปริมาณน้า ลิตรต่อคอนกรีต 1 ลบ.ม
ค่ายุบตัว
(ซม.)
3/8 "
1/2 "
3/4 "
1"
1 1/2 "
2"
10 มม. 12.5 มม. 20 มม. 25 มม. 40 มม. 50 มม.
3"
6"
75 มม.
150 มม.
3-5
8 - 10
15 - 18
180
200
215
175
190
205
165
180
190
160
175
185
145
160
170
140
155
165
135
150
160
120
135
-
ปริมาณฟองอากาศ
(%) โดยปริมาตร
8
7
6
5
4.5
4
3.5
3
น้ าหนักน้ าสาหรับผสมคอนกรีต 1 ลบ.ม Ww = Ww
Solid Volume ของน้ าในคอนกรีต 1 ลบ.ม VW = WW /gW
กก.
ลบ.ม
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
4. เลือกอัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์
อัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์สูงสุด สาหรับคอนกรีตที่ตอ้ งผจญกับสภาวะแวดล้อมรุนแรง
ชนิดโครงสร้าง
โครงสร้างเปี ยกตลอดเวลา
โครงสร้างในน้ า
หรือมีการแข็ง/ละลายสลับบ่อยๆ
ทะเล
(สาหรับคอนกรีตใช้สารกระจาย หรือถูกกับซัลเฟต
กักฟองอากาศเท่านั้น)
โครงสร้างบางๆ ที่มีเหล็กหุม้
บางกว่า 3 ซม.
0.45
0.40*
โครงสร้างอื่นๆทั้งหมด
0.50
0.45*
ถ้าใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทนซัลเฟต (Type II หรือ Type V) อาจเพิ่ม W/C ได้อีก 0.05
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์กบั กาลังอัดประลัยของคอนกรีต
กาลังอัดประลัยของ
คอนกรีต
ที่ 28 วัน
ksc
450
400
350
300
250
200
150
w/c โดยน้ าหนัก
คอนกรีตไม่ใช้สาร คอนกรีตใช้สาร
กระจายกัก
กระจายกัก
ฟองอากาศ
ฟองอากาศ
0.38
0.43
0.48
0.40
0.55
0.46
0.62
0.53
0.70
0.61
0.8
0.71
ตารางนี้ สาหรับแท่งตัวอย่างรูปทรงกระบอกขนาดมาตรฐาน 15 x 30 ซม. ถ้าตัวอย่าง
ลูกบาศก์ ค่ากาลังประลัยจะสูงกว่าค่าในตารางประมาณ 20 %
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
5. คานวณปริมาณปูนซีเมนต์ที่ตอ้ งใช้
น้ าหนักปูนซีเมนต์สาหรับผสมคอนกรีต 1 ลบ.ม C =
Ww
W/C
กก.
Solid Volume ปูนซีเมนต์ ในคอนกรีต 1 ลบ.ม VC =
C
GC.gW
ลบ.ม
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
6. คานวณน้ าหนักของหินที่ใช้สาหรับผลิตคอนกรีต
ACI ให้แนวทางสาหรับปริมาตรหินที่ใช้ผลิตคอนกรีต 1 ลบ.ม ในตารางข้างล่าง
ปริมาตรนี้เป็ นปริมาตรรวมอัดแน่น (Bulk volume of dry - rodded aggregate)
ปริมาตรของหินต่อหน่วยปริมาตรของคอนกรีต
ขนาดโตสุดของหิน
3/8 "
1/2 "
3/4 "
1"
1 1/2 "
2"
3"
6"
(10 มม.)
(12.5 มม.)
(20 มม.)
(25 มม.)
(40 มม.)
(50 มม.)
(75 มม.)
(150 มม.)
ปริมาตรหินในสภาพแห้งอัดแน่น ต่อหน่วยปริมาตรของคอนกรีต
สาหรับค่า Fineness Modulus ของทรายต่างๆ
2.40
2.60
2.80
3.00
0.50
0.48
0.46
0.44
0.59
0.57
0.55
0.53
0.66
0.64
0.62
0.60
0.71
0.69
0.67
0.65
0.76
0.74
0.72
0.70
0.78
0.76
0.74
0.72
0.81
0.79
0.77
0.75
0.87
0.85
0.83
0.81
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
น้ าหนักหินสาหรับผสมคอนกรีต 1 ลบ.ม
Solid Volume หิน ในคอนกรีต 1 ลบ.ม
Wg = gg. V กก.
Vg =
Wg
Gg.gW
ลบ.ม
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
7. คานวณปริมาณทราย
1. คานวณปริมาตร (Solid Volume) ของทรายในคอนกรีตจาก
Vs = 1 - Vc - Vw - Vg - Va
โดย
Vc
Vw
Vg
Va
=
=
=
=
Solid Volume ของปูนซีเมนต์
Solid Volume ของน้ า
Solid Volume ของหิน
Volume ของฟองอากาศในคอนกรีต
2. คานวณน้ าหนักของทราย
Ws = Gs.Vs.w
จากขั้นตอนนี้ สามารถคานวณวัสดุท้งั หมดที่ใช้สาหรับผลิตคอนกรีต 1 ลบ.ม ได้
น้ าหนักคอนกรีต 1 ลบ.ม = Wc + Ww + Wg + Ws กก.
การออกแบบส่วนผสมคอนกรีตโดยวิธี ACI
การปรับส่วนผสมด้วยการทดลองผสม
ส่วนผสมที่คานวณได้ เป็ นค่าโดยประมาณ เพราะได้มาจากข้อแนะนา ACI
ผูค้ านวณต้องทาการทดลองผสมจริงในห้องปฏิบตั กิ ารตามสัดส่วนที่คานวณได้
เพื่อดูว่าคอนกรีตสดมีความข้นเหลวตามต้องการหรือไม่
หากต้องการให้คอนกรีตมีค่ายุบตัวเพิ่มขึ้นหรือลดลง 1 ซม. จะต้องเพิ่มหรือลด
ในส่วนผสม 2 ลิตรต่อคอนกรีต 1 ลบ.ม
แต่การเพิ่มหรือลดน้ าจะทาให้อตั ราส่วนน้ าต่อซีเมนต์เปลี่ยนไป
ดังนั้น จะต้องปรับเปลี่ยนปริมาณปูนซีเมนต์ เพื่อรักษา w/c ให้คงที่
ตัวอย่างที่ 2
หาส่วนผสมคอนกรีตสาหรับงานเสา คสล ต้องการกาลังอัดเฉลี่ย (fc') ของคอนกรีต
ทรงกระบอกที่อายุ 28 วัน เท่ากับ 250 ksc มีโอกาสที่กอ้ นตัวอย่างมีกาลังอัดตา่ กว่าที่
ต้องการไม่เกิน 5 % (k = 1.65) ผูผ้ ลิตคอนกรีตสามารถผลิตโดยมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน
30 กก./ซม.2 ใช้ปูนซีเมนต์ประเภท 1 SG 3.15 ใช้หินขนาดโตสุด 3/4" SG 2.70 ค่าดูด
ซึม 0.5 % ความหนาแน่นอัดแน่น 1600 กก./ม3 ใช้ทราย SG 2.60 ค่าดูดซึม 0.7 %
โมดูลสั ความละเอียด 2.80
วิธีทา
1. กาลังอัดเป้าหมายที่ตอ้ งผลิต = fc' + ks
= 250 + (1.65 x 30) = 300 ksc
2. จากค่ายุบตัว 8 - 10 ซม และหินขนาดใหญ่สุด 3/4"
ปริมาณน้ าที่ตอ้ งใช้ = 200 ลิตร/ลบ.ม
3. อัตราส่วนน้ าต่อซีเมนต์
= 0.55
4. ปริมาณปูนซีเมนต์ที่ตอ้ งใช้
=
200
0.55
= 364
5. น้ าหนักของหินแห้งที่ตอ้ งใช้ = 0.62 x 1600 = 992
น้ าหนักหินอิ่มตัวผิวแห้ง = 992 x 1.005 = 997
กก./ลบ.ม
กก./ลบ.ม
กก./ลบ.ม
6. หาปริมาณของทราย
ปริมาตรเนื้อวัสดุตา่ งๆ สาหรับคอนกรีต 1 ลบ.ม
200
ปริมาตรน้ า
=
= 0.200 ม3
1 x 1,000
364
ปริมาตรปูนซีเมนต์ =
= 0.116 ม3
3.15 x 1,000
997
ปริมาตรหิน
=
= 0.369 ม3
2.70 x 1,000
ปริมาตรฟองอากาศ
= 0.02 x 1.0
= 0.020 ม3
ปริมาตรทั้งหมดยกเว้นทราย = 0.705 ม3 ปริมาตรปูน +น้ า+ หิน +ฟองอากาศ
ปริมาตรทราย
= 1.0 - 0.705
= 0.295 ม3
น้ าหนักทรายอิ่มตัวผิวแห้ง = 2.60 x 0.295 x 1000 = 767 กก.
สรุป คอนกรีต 1 ลบ.ม ใช้ปริมาณวัสดุดงั นี้
Ws = Gs.Vs.w
1
ปูนซีเมนต์
= 364
กก.
น้ า
= 200
กก.
หินอิ่มตัวผิวแห้ง = 997
กก.
2.74
ทรายอิ่มตัวผิวแห้ง = 767
กก.
2.11
รวมน้ าหนัก
= 2,328
กก.
สัดส่วนโดยน้ าหนัก 1 : 2.11 : 2.74
ANS
ตัวอย่างที่ 3
จากตัวอย่างที่ 2 ถ้าทรายและหินในสนามมีความชื้น 2.25 % และ 1.02 %
ตามลาดับ จงหาว่าจะต้องลดปริมาณน้ าที่ใช้ผสมคอนกรีตลงเท่าไร และต้องใช้หิน
ทราย เหล่านี้เท่าไร
วิธีทา
767
น้ าหนักทรายแห้ง
=
= 762 กก.
1 + 0.007
ค่าการดูดซึม
997
น้ าหนักหินแห้ง
=
= 992 กก.
1+ 0.005
น้ าส่วนเกินที่อยูใ่ นทราย
= 767 x (0.0225 - 0.007) = 12 กก.
น้ าส่วนเกินที่อยูใ่ นหิน
= 997 x (0.0102 - 0.005) = 5 กก.
รวมน้ าส่วนเกินในหินทราย = 12 + 5
= 17 กก.
ต้องลดน้ าที่ใช้ผสมคอนกรีตเหลือ = 200 - 17
= 183 กก.
ชั ่งน้ าหนักทราย
= 767 + 12 = 779
กก.
ชั ่งน้ าหนักหิน
= 997 + 5
= 1,002
กก. ANS
ตัวอย่างที่ 4
จากสัดส่วนการผสมคอนกรีต กาหนดให้ใช้สดั ส่วนการผสมเป็ น 1 : 1.8 : 3.6 โดย
น้ าหนัก และ Water Cement Ratio = 0.6 กาหนดให้ความถ่วงจาเพาะของปูนซีเมนต์
ทราย และหิน เท่ากับ 3.15, 2.66 และ 2.72 ตามลาดับ จงหาปริมาณวัสดุที่ใช้ในการ
ผสมคอนกรีต 1ลบ.ม
วิธีทา
จากอัตราส่วนการผสม ปูนซีเมนต์ : ทราย : หิน
=
สมมติ ใช้ปูนซีเมนต์
= 1 ถุง
น้ าหนักทราย = 1.8 x 50
น้ าหนักหิน
= 3.6 x 50
น้ าหนักน้ า
= 0.6 x 50
1 : 1.8 : 3.6
= 50 กก.
= 90 กก.
= 180 กก.
= 30 กก.
ดังนั้น ปริมาตรของคอนกรีตที่ได้จากวัสดุท้งั หมดเมื่อใช้ปูน 50 กก.
Solid Volume ของปูนซีเมนต์
Solid Volume ของน้ า
Solid Volume ของทราย
Solid Volume ของหิน
50
3.15x1,000
30
=
1,000
90
=
2.66x1,000
180
=
2.72x1,000
=
= 0.0159 ม3
= 0.0300 ม3
= 0.0338 ม3
= 0.0662 ม3
รวมปริมาตรของเนื้อวัสดุ
= 0.1459
ม3
ปริมาตรฟองอากาศ 2 %
= 0.02 x 0.1459 = 0.0029 ม3
รวมปริมาตรคอนกรีตที่ได้
= 0.1488
ม3
เมื่อคอนกรีต 0.1488 ม3 ได้จากปูนซีเมนต์ 50 กก.
ดังนั้น คอนกรีต 1
ม3 จะได้จากปูนซีเมนต์
ทราย = 1.8 x 336
หิน = 3.6 x 336
น้ า = 0.6 x 336
=
50
0.1488
= 604
= 1,210
= 202
กก.
กก.
กก.
รวมน้ าหนักคอนกรีต 1 ลูกบาศก์เมตร = 2,352
กก.
= 336 กก.
ANS
ตัวอย่างที่ 5
จากสัดส่วนการผสมคอนกรีต กาหนดให้ใช้สดั ส่วนการผสมเป็ น 1 : 2 : 3.8 โดย
ปริมาตร และ Water Cement Ratio = 0.6 กาหนดให้ความถ่วงจาเพาะของปูนซีเมนต์
ทราย และหิน เท่ากับ 3.15, 2.66 และ 2.72 ตามลาดับ Loose Unit Weight ของ
ปูนซีเมนต์ ทราย และหินเท่ากับ 1250, 1450 และ 1380 กก./ลบ.ม ตามลาดับ จงหา
ปริมาณวัสดุที่ใช้ในการผสมคอนกรีต 1 ลูกบาศก์เมตร
วิธีทา
จากอัตราส่วนการผสม ปูนซีเมนต์ : ทราย : หิน
ปริมาตร
สมมติใช้ปูนซีเมนต์ 1 ถุง = 50 กก.
ปริมาตร (Bulk Volume) ของปูนซีเมนต์
50
1,250
= 1 : 2 : 3.8
=
0.040
โดย
ม3
ปริมาตร (Bulk Volume) ของทราย = 2 x 0.040
ปริมาตร (Bulk Volume) ของหิน
= 3.8 x 0.040
น้ าหนักทราย
= 0.080 x 1,450
น้ าหนักหิน
= 0.152 x 1,380
น้ าหนักน้ า
= 0.6 x 50
Solid Volume ของปูนซีเมนต์
=
Solid Volume ของน้ า
=
Solid Volume ของทราย
=
Solid Volume ของหิน
=
=
=
=
=
=
50
3.15x1,000
30
1,000
116
2.66x1,000
210
2.72x1,000
0.080
0.152
116
210
30
ม3
ม3
กก.
กก.
กก.
= 0.0159 ม3
= 0.0300 ม3
= 0.0436 ม3
= 0.0772 ม3
รวมปริมาตรของเนื้อวัสดุ 0.0159+0.0300+0.0436+0.0772 = 0.1667 ม3
ปริมาตรฟองอากาศ 2 % = 0.02 x 0.1667 = 0.0033 ม3
รวมปริมาตรคอนกรีตที่ได้ = 0.1667+0.0033 = 0.1700 ม3
เมื่อคอนกรีต 0.1700 ม3 ได้จากปูนซีเมนต์ 50 กก.
=
50
3
คอนกรีต 1 ม จะได้จากปูนซีเมนต์
= 294 กก.
0.1700
116 x 294
3
คอนกรีต 1 ม ได้จากทราย
=
= 682 กก.
50
210 x 294
3
คอนกรีต 1 ม ได้จากหิน
=
= 1,235 กก.
50
น้ า
= 0.6 x 294
=
176 กก.
รวมน้ าหนักคอนกรีต 1 ลูกบาศก์เมตร = 294+682+1,235+176 = 2,387 กก.
ปริมาตร (Bulk Volume) ของวัสดุตา่ งๆ ที่ใช้ในการผสมคอนกรีต 1 ลบ.ม
Bulk Volume (Loose) ปูนซีเมนต์
Bulk Volume (Loose) ทราย
Bulk Volume (Loose) หิน
=
=
=
294
1,250
682
1,450
1235
1,380
= 0.235 ม3
= 0.470 ม3
= 0.895 ม3
ANS
__________________________
การแปลงสัดส่วนโดยน้ าหนัก เป็ น สัดส่วนโดยปริมาตร
จากความสัมพันธ์ระหว่าง น้ าหนัก กับ ปริมาตร
W
V
V =
ปริมาตรปูนซีเมนต์
ปริมาตรทราย
ปริมาตรหิน
VC = WC / C
VS = WS / S
Vg = Wg / g
=
W
สัดส่วนโดยปริมาตร
VC : VS : Vg = WC / C : WS / S : Wg / g
เอา WC / C หารตลอด
WS C
1 : W
C
S
:
Wg
WC
C
g
C, S และ g = Loose Unit Weight ของ ซีเมนต์ ทราย และหิน ตามลาดับ
ตัวอย่างที่ 6
จากตัวอย่างที่ 2 สัดส่วนของส่วนผสมคอนกรีต 1 ลบ.ม เท่ากับ 364 กก. : 767 กก. :
997 กก. (1 : 2.11 : 2.74) ถ้าความหนาแน่นหลวมของ ซีเมนต์ ทราย และ หิน
เท่ากับ 1250, 1450 และ 1350 กก./ลบ.ม ตามลาดับ จงหาสัดส่วนโดยปริมาตร
วิธีทา
WS C
Wg C
1 :
:
WC S
WC g
767 x 1250
1 :
:
364 x 1450
997 x 1250
364 x 1350
ดังนั้น สัดส่วนโดยปริมาตร จะเท่ากับ 1 : 1.82 : 2.54 ANS
จบการนาเสนอ
THANK YOU