วัสดุผสมหรือมวลรวมและสารผสมเพิ่ม

คอนกรีตเทคโนโลยีวสั ดุผสมหรอื มวลรวมและสารผสมเพ่มิ นายอคั เนตร ยศสมบตั ิ หลกั สูตรประกาศนยี บัตรวิชาชีพช้นั สูง

1 ใบความรู้ชือ่ วิชา คอนกรตี เทคโนโลยี หนว่ ยท่ี 1ชือ่ หน่วย วสั ดุผสมหรือมวลรวมจุดประสงค์การเรยี นรู้ 1. เพือ่ ให้มีความรคู้ วามเขา้ ใจในชนดิ และลักษณะของวัสดุผสมหรอื มวลรวม 2. เพอ่ื ให้สามารถใช้สารผสมเพม่ิ 3. เพื่อใหส้ ามารถวิเคราะหห์ าขนาดของมวลรวม 4. เพ่ือใหส้ ามารถหาค่าความถว่ งจาเพาะ 5. เพอ่ื ให้สามารถทดสอบหาหนว่ ยนาหนกั มวลรวม 6. เพอ่ื ใหร้ จู้ กั อนิ ทรยี ์สารท่เี จือปนในมวลรวม 7. เพ่อื ใหท้ าการทดสอบความทนทานของมวลรวม 8. เพื่อให้สามารถวิเคราะหค์ ุณสมบัติของทรายหวั ข้อเรื่อง 1. วสั ดผุ สมหรอื มวลรวม 2. สารผสมเพมิ่ 3. การวิเคราะหห์ าขนาดของมวลรวมละเอียดและมวลรวมหยาบ 4. การทดสอบหาค่าความถว่ งจาเพาะและการดูดซึมของมวลรวม 5. การทดสอบหาหน่วยนาหนักมวลรวมและปริมาณช่องวา่ ง 6. การทดสอบหาปริมาณอินทรยี ์สารท่ีเจอื ปนในมวลรวม 7. ความทนทานต่อการขดั สขี องมวลรวม 8. การพองตวั ของทรายสาระสาคัญ วัสดผุ สมแบ่งเปน็ 2 ประเภท คือ วสั ดผุ สมละเอียด (Fine Aggregate) = วสั ดมุ ีขนาดเลก็ ลอดผ่านตะแกรงเบอร์ 4 ได้ จัดเปน็ วสั ดุผสมละเอียด ไดแ้ กว่ ัสดุประเภททราย เช่น ทรายบก ทรายแมน่ า และ วัสดผุ สมหยาบ (Coarse Aggregate) = วัสดุท่คี า้ งบนตะแกรงเบอร์ 4 ได้แก่ กรวด หรอื หนิ จากโรงโม่ขนาดตา่ ง ๆ

2 ใบความรู้ สอนครงั้ ที่ 1ช่ือวชิ า คอนกรตี เทคโนโลยี หนว่ ยท่ี 1ช่อื หน่วย วสั ดุผสมหรือมวลรวม จานวนช่วั โมง 2ชอื่ เรือ่ ง วัสดุผสมหรือมวลรวม (Aggregates)สาระการเรยี นรู้ หินย่อย กรวด และทราย ท่ีใช้ในงานก่อสร้าง รวมเรียกว่า วัสดุผสม (Aggregates) ซึ่งเป็นพวกแร่ธาตุเฉลี่ย ท่ีไม่ทาปฏิกิริยากับซีเมนต์เพสท์ วัสดุผสมอาจได้จากธรรมชาติ เช่น หินอัคนี หินชันและหินแปร หรือทาเทียมขึน เช่น วัสดุผสมตะกรันเตาถลุง ซ่ึงเป็นกากหรือตะกรันท่ีได้จากการหล่อโลหะแล้วนามาบดให้ได้ขนาดตามที่ต้องการ วัสดุผสมอาจเรียกว่าเปน็ ตัวแทรก ในเนอื คอนกรีตก็ได้ เพราะในเนอื คอนกรีตมหี ิน ทราย ผสมอยู่เป็นส่วนใหญ่ ประมาณถึงสามในสส่ี ่วน1. ชนดิ ของวัสดผุ สมหรอื มวลรวม 1.1 วสั ดุผสมท่ีเกดิ ขึ้นเองตามธรรมชาติ (Natural Materials) เช่น กรวด หนิ และทรายที่มีอยตู่ ามแหล่งต่าง ๆ ทั่วไป 1.2 วัสดุทเี่ กิดจากการสงั เคราะห์ (Synthetic Materials) ไดจ้ ากฝีมอื มนษุ ยโ์ ดยกรรมวธิ ตี ่าง ๆถา้ พจิ ารณาชนิดของวดั สผุ สมโดยพิจารณาจากความหนาแน่น แบ่งออกเปน็ กลุ่ม คือ 1. วสั ดนุ าหนกั เบา 2. วสั ดุนาหนักปกติ 3. วัสดนุ าหนกั หนกัถ้าพจิ ารณาชนดิ ของวสั ดุผสมโดยพิจารณาจากขนาด แบ่งออกเป็น 2 กลมุ่ คือ 1. มวลรวมหยาบ (Coarse Aggregate) 2. มวลรวมละเอยี ด (Fine Aggregate)2. มวลรวมหยาบ (หนิ ) เปน็ วัสดุทไี่ ดจ้ ากธรรมชาติ เช่น Natural Rock Crushed Stone และพวก Natural Gravel ถา้ เราใช้ตะแกรงรอ่ น (Sieve Analysis) พวกมวลรวมหยาบจะไดแ้ ก่ พวกที่ไม่สามารถลอดผ่านตะแกรงเบอร์ 4 ได้ และโดยทว่ั ไปอาจแบ่งไดด้ ังนีตารางที่ 1.1 ตารางแสดงเปอรเ์ ซ็นตก์ ารลอดผา่ นตะแกรงขนาดตะแกรง เปอรเ์ ซน็ ตท์ ีร่ อ่ นผา่ น1” 100 ๓/๔” 90-100 ๓/๘” 20-55เบอร์ 4 0-10เบอร์ 8 0-5

3 ใบความรู้ สอนคร้งั ที่ 1ชื่อวชิ า คอนกรตี เทคโนโลยี หนว่ ยท่ี 1ช่อื หนว่ ย วัสดผุ สมหรือมวลรวม จานวนชวั่ โมง 2ชอ่ื เรอื่ ง วัสดผุ สมหรือมวลรวม (Aggregates) หินย่อยท่ีใช้ในงานก่อสร้าง เช่น ผสมคอนกรีต ทาถนน ส่วนมากระเบิดเอามาจากภูเขาแล้วมาย่อยด้วยเคร่ืองย่อยหิน ในปัจจุบันประเทศไทยนิยมใช้หินปูนในการก่อสร้าง เน่ืองจากมีภูเขาหินปูนอยู่มาก การท่ีจะนาหินท่ีอยู่ตามธรรมชาติมาใช้ ต้องผ่านการแปรรูปแล้วต้องมีคุณสมบัติเหมาะสมแก่การนาไปใช้งาน ดังขันตอนต่อไปนี ขนั ตอนท่ี 1 สารวจหาแหลง่ หนิ ทีม่ คี ุณสมบตั ิมาตรฐานจากนนั จึงขอสมั ปทานของพนื ทน่ี ัน ขันตอนท่ี 2 เมื่อได้รบั สัมปทานพนื ท่นี นั แล้ว จึงทาการเปดิ หนา้ เหมืองโดยการระเบดิ ซึ่งสามารถทาการระเบิดได้ 2 วธิ ี คือ 1. ทาการระเบดิ หนิ ตามแนวดงิ่ ลาดขนึ ไปตามความชันของหน้าผา วิธีนโี รงโม่ส่วนใหญน่ ิยมใช้เพราะสินเปลืองค่าใช้จ่ายน้อยแต่มีผลเสยี คอื เปน็ วธิ ีทคี่ ่อนขา้ งอันตราย 2. ทาการระเบิดหินตามแนวราบ ลักษณะคล้ายขันบันไดโดยเรม่ิ กระบวนการระเบิดหิน ไล่ลงมาจากแนวยอดเขา วิธีนีใช้เงินลงทุนสูง จะมีขนาดใหญ่เกินกว่าท่ีจะนามาใช้งานจึงต้องนามาโม่ให้มีขนาดเหมาะสมกอ่ นทจ่ี ะนาไปใชง้ าน ขันตอนท่ี 3 ขันตอนการโม่หิน ลาเลียงหินท่ีไดจ้ ากการระเบิดลงสู่ปากโม่ บริเวณปากโม่จะมตี ะแกรงคัดแยกหินที่มีขนาดเล็กกว่า 8 นวิ ออก ส่วนหนิ ที่มีขนาดใหญ่ จะผา่ นเข้าสเู่ คร่ืองโมต่ ัวที่ 1 ซ่ึงจะทาการยอ่ ยหินใหม่ขนาดเลก็ ลงจนได้ขนาดประมาณ 8 นวิ No.4 จากนนั สายสะพานจะลาเลียงหินผ่านตะแกรงชุดท่ี 2 เพ่อื แยกหินที่มีขนาดใหญ่กว่า ที่ต้องการก็จะลาเลียงเข้าสู่เครอื่ งโม่ชุดท่ี 2 ซึ่งจะทาหน้าที่โม่หินจนมขี นาดท่ีตอ้ งการไว้ ทังนีอาจมหี ินบางส่วนที่มีขนาดใหญ่กวา่ ท่ีตอ้ งการ สายพานจะนาหนิ วนกลบั เขา้ สู่เคร่ืองโม่ชดุ ที่ 2 อีกครังตอ่ เมอื่ ผา่ นการโม่จนครบขันตอนขนไดห้ ินทีม่ ขี นาดตามต้องการ สายพานจะลาเลียงหินไปกองเก็บเพือ่ รอนาไปใชง้ านตอ่ ไป 2.1 ความทนทานของหนิ ที่มีตอ่ ความร้อน หินประเภทต่างๆ จะมีความทนทานต่อความร้อนไม่เท่ากัน น่ันคือหินปูนสามารถทนได้ถึง400C หินแกรนิต หินไนส์ และหินทรายสามารถทนได้ถงึ 500C ส่วนหนิ แกรนติ ทีเ่ นอื ละเอยี ดมีซิลกิ ามากทนได้ ถึง 850C ถ้าหนิ ถกู ความร้อนมากกว่าดังกลา่ วไปแลว้ ข้างต้น อาจมีการแตกและทาใหเ้ สียหายได้ 2.2 วธิ กี ารรักษาหนิ หนิ ที่เนือแนน่ และไม่มีรพู รุนจะมีความทนทานดี เพราะอากาศ ฝน และหิมะไม่สามารถซึมเข้าไปทาอนั ตรายไดโ้ ดยง่าย ฉะนนั ถ้าเราจะรักษาหนิ ให้ทนจึงต้องพยายามทจ่ี ะปดิ ผิวหน้าของหนิ อย่าใหม้ ีรูได้3. มวลรวมละเอียด (ทราย) ทรายทใ่ี ช้ผสมคอนกรีต สามารถแบง่ ตามแหล่งทีม่ าได้ 2 ชนิด คือ - ทรายแมน่ า - ทรายบก

4 ใบความรู้ ชื่อวิชา คอนกรีตเทคโนโลยี สอนคร้งั ท่ี 1 ชือ่ หนว่ ย วสั ดุผสมหรือมวลรวม หน่วยท่ี 1 ชื่อเรอ่ื ง วัสดุผสมหรอื มวลรวม (Aggregates) จานวนชวั่ โมง 2ทรายแม่น้า เปน็ ทรายที่เกิดจากการกัดเซาะของกระแสนาแล้วคอ่ ย ๆ ตกตะกอนสะสมกลายเป็นแหล่งทรายอยู่ใต้ท้องนา โดยทรายท่ีมีขนาดใหญ่ นาหนักมาก จะตกตะกอนอยู่บริเวณต้นนา ส่วนทรายละเอียดนันก็จะถูกกระแสนาพัดมารวมกนั บริเวณท้ายนา หากนาทรายแมน่ ามาใช้ จะตอ้ งไดร้ ับอนญุ าตจากกรมท่ีดินก่อนดูดทรายขนึ มาทาวิธีเดยี วกันกบั การดดู ทรายขึนจากท้องนาทรายบก เป็นทรายที่เกิดจากการตกตะกอน ทับถมกันของลานาเก่า ที่แปรสภาพเป็นพืนดินโดยมีซากพืชซากสัตว์ทับถมที่ผิวหน้า ซึ่งเราเรียกกันว่าหน้าดิน ท่ีมคี วามหนาประมาณ 2-10 เมตร การนาทรายมาใช้ เร่ิมจากการเปิดหน้าดินก่อนด้วยรถตักดินจากนันจะขุดดินลงไปจนถึงระดับนาใต้ดิน จนมีสภาพเป็นแอ่งนาขนาดใหญ่แล้วนาเรือดูด ดูดทรายผ่านมาตามท่อ โดยปลายท่อจะมีตะแกรงแยกกรวดออก ขณะเดียวกันก็สามารถติดตังตะแกรงเพ่ือแยกทรายหยาบและทรายละเอียดไดท้ รายท่ีผ่านการร่อนแยกจะทิงลงนาบริเวณริมฝั่ง จากนันจะใชร้ ถตกั ตักทรายเพอ่ื นาไปใชง้ านตอ่ ไป3.1 คุณสมบัติของทรายการที่เรานาทรายมาใช้ในการก่อสร้าง เช่น ผสมคอนกรตี ผสมทาปนู ฉาบนนั มเี หตผุ ลหลายประการดงั ต่อไปนี 3.1.1 ทรายสามารถแทรกเข้าไปอดุ ช่องว่างของหินในคอนกรีต ทาใหค้ อนกรตี แนน่ 3.1.2 ช่วยบรรเทาการยึดหดและแตกร้าวในปูนฉาบ ถ้าปูนฉาบใส่ซีเมนต์มากเกินไปจะแตกร้าว ต้องเพมิ่ ทรายเข้าไปเพ่ือให้มีทางขยายตวั 3.1.3 ช่วยเพ่ิมปริมาณของส่วนผสม ทาให้ราคาของคอนกรีตหรือปูนฉาบหรือปูนก่อถูกลงเพราะทรายเปน็ วัสดุทหี่ าได้ง่ายท่วั ไปและราคาถูก3.2 น้าหนักของทรายนาหนักของทรายในขณะที่แห้งและขณะที่เปียกจะต่างกัน เน่ืองจากขณะที่เปียกจะมีนาผสมอยู่ด้วยนาหนกั ทต่ี า่ งกนั จะเป็นดังนี 3.2.1 ทรายเม่อื แหง้ หนกั ประมาณ 1,400 - 1,650 กโิ ลกรัมต่อลกู บาศก์เมตร 3.2.2 ทรายเม่ือเปยี ก หนกั ประมาณ 1,800 - 2,000 กโิ ลกรัมต่อลูกบาศกเ์ มตร4. คณุ สมบตั ิและลกั ษณะของมวลรวม - ความแขง็ แกร่ง - ความทนทานต่อการสึกกร่อน - ความคงทนต่อปฏกิ ริ ิยาเคมี - ลักษณะรปู รา่ งและผิวของมวลรวม - ความสะอาด - ความคงทนต่อการเปลยี่ นแปลงอณุ หภูมิ - ความลดหลน่ั ของขนาด หรือสว่ นคละ

ใบความรู้ 5 หน่วยที่ 1ชอื่ วิชา คอนกรีตเทคโนโลยีชื่อหน่วย สารผสมเพ่ิมจุดประสงค์การเรยี นรู้ 1. เพื่อให้อธิบายประเภทของสารผสมเพมิ่ 2. เพื่อให้สามารถใชส้ ารผสมเพิ่ม 3. เพือ่ ให้ทราบถึงขอ้ ควรระวังในการใช้งาน 4. เพื่อใหเ้ ขา้ ใจถึงสารกกั กระจายฟองอากาศ 5. เพ่ือใหร้ ู้จักสารผสมเพิม่ อืน่ ๆ 6. เพื่อให้รู้จักลักษณะการทางานของสารผสมเพ่มิหัวข้อเร่ือง 1. ประเภทของสารผสมเพิ่ม 1.1 สารเพม่ิ ฟองอากาศ 1.2 สารเคมีผสมเพิ่ม 1.3 สารเพ่มิ แบบแรธ่ าตุ 1.4 สารผสมเพิ่มอ่ืนๆ 2. การใช้สารผสมเพิ่ม 3. ข้อควรระวงั ในการใชง้ าน 3.1 สารผสมเพ่ิมทีจ่ ะนามาใชก้ ารมคี ุณสมบัตติ รงตามมาตรฐาน 3.2 ควรใชส้ ารผสมเพ่ิมในปริมาณทผ่ี ผู้ ลติ แนะนา 3.3 ควรใชว้ ิธกี ารวดั ปริมาณสารผสมเพ่ิมที่แนน่ อน 3.4 ผลของสารผสมเพิ่มตอ่ คุณสมบตั อิ ื่นๆ 4. สารกักกระจายฟองอากาศ 4.1 วัตถดุ บิ 4.2 ลักษณะการทางาน 4.3 ผลของสารกักกระจายฟองอากาศต่อคอนกรีตสด 4.4 ผลของสารกักกระจายฟองอากาศต่อคอนกรตี ท่ีแข็งตวั แล้ว 4.5 ปัจจัยทม่ี ผี ลกระทบต่อการกักกระจายฟองอากาศ 5. สารผสมเพิม่ อื่นๆ 5.1 การผสมและการจีเขย่า 5.2 สภาพแวดลอ้ ม 5.3 สารเคมีผสมคอนกรีต 5.4 วตั ถุดิบ 5.5 ทาไมต้องลดปริมาณนา 5.6 ลกั ษณะการทางาน 6. ลกั ษณะการทางาน

6 ใบความรู้ชื่อวชิ า คอนกรตี เทคโนโลยี สอนครงั้ ที่ 1ชอ่ื หนว่ ย วสั ดุผสมหรือมวลรวม หนว่ ยท่ี 1ชอ่ื เรอื่ ง สารผสมเพม่ิ จานวนช่ัวโมง 2สาระสาคญั สารผสมเพิ่ม หมายถงึ สารเคมีอ่นื ๆ นอกเหนือไปจาก ปนู ซีเมนต์ วัสดมุ วลรวม และนาที่ใชเ้ ติมลงในสว่ นผสมของคอนกรตี ดว้ ยจุดประสงค์เพื่อปรับเปล่ยี นคุณสมบัติบางประการของคอนกรีตสาระการเรยี นรู้ สารผสมเพม่ิ หรือนายาผสมคอนกรตี (Concrete Admixture) หมายถงึ สารใดๆนอกเหนอื ไปจากนาปูนซเี มนต์ หนิ และทราย อนั ทใี่ ช้เติมลงไปในส่วนผสมของคอนกรีตไมว่ า่ จะก่อนหรือกาลังผสมเพ่อื ปรับปรุงหรือเพิม่ ประสิทธภิ าพของคอนกรีตขณะยังเหลวอยูห่ รอื คอนกรีตทแ่ี ข็งตัวแลว้ ให้ได้คุณสมบตั ิตามท่ตี ้องการเพ่ือให้สอดคล้องกับสภาพของวัสดุ, ส่ิงแวดล้อม และสภาพการทางาน วัตถุประสงค์ท่ัวๆไปของการใช้นายาผสมคอนกรีตก็คือ ปรบั ปรงุ ความสามารถเทได้, เร่งหรอื หนว่ งเวลาการกอ่ ตัว, ควบคุมหรือดัดแปลงการพฒั นากาลงัอดั ปรับปรงุ คุณสมบตั ิดา้ นการตา้ นทานการแตกรา้ วเนื่องจากความร้อน การทนต่อกรดและซัลเฟต เปน็ ตน้หรือเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง แตพ่ ึงระวังไว้เสมอวา่ สารผสมเพ่มิ มิไดม้ สี ่วนช่วยแก้ไขคอนกรีตที่มีส่วนผสมไมด่ หี รอื การปฏิบตั ิงานท่ีไมถ่ ูกตอ้ งในปัจจุบันไดม้ กี ารขยายการใชส้ ารผสมเพ่มิ ไปทดแทนการใช้ปูนซเี มนต์ชนิดพิเศษ กลา่ วคือ ใช้ปนู ซีเมนต์ทั่วๆไปผสมกับสารผสมเพ่มิ ทเ่ี หมาะสม ซ่ึงจะปรบั ปรงุ หรือเปลี่ยนคณุ สมบตั ิของคอนกรตี บางประการได้ สารผสมเพิ่มที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นของเหลว แต่บางชนิดเป็นผงซึ่งแตกต่างกันตามวัสดุพืนฐาน วัสดุเหล่านีจะต้องไม่ทาลายคุณภาพของคอนกรีตทังในระยะสันและระยะยาว รวมทงั ต้องไม่ทาปฏิกิริยาทางเคมีกับสารที่เปน็ ส่วนประกอบของซีเมนต์ แร่ธาตุในมวลรวมและตอ่ เหล็กเสริม ดังนันก่อนที่จะใช้นายาผสมคอนกรีตควรมีการศึกษาข้อจากัดการใช้งาน การตรวจสอบคุณภาพและทดสอบประสิทธิภาพรวมทังควรใช้ตามข้อแนะนาของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัด มิฉะนันอาจจะก่อใหเ้ กิดผลเสียหายได้1. ประเภทของสารผสมเพิ่ม สารผสมเพิ่มท่ผี ลติ ออกจาหน่ายท่วั ๆไปมหี ลายชนดิ ซง่ึ อาจแบง่ ออกเป็นกลมุ่ ใหญ่ๆ ได้ 4 กลุม่ คือ 1.1.สารเพ่ิมฟองอากาศ (Air- Entraining Agent) ตามมาตรฐาน ASTM C 260 ซงึ่ เปน็ สารอนิ ทรีย์ละลายนา ช่วงเพิม่ ปริมาณฟองอากาศในเนอื คอนกรีตไดแ้ ก่ สารกระจายกักฟองอากาศ 1.2.สารเคมผี สมเพม่ิ (Chemical Admixture) เปน็ สารประกอบที่ละลายนาทเ่ี ตมิ ลงไปในส่วนผสมคอนกรีตเพ่ือปรบั ปรุงคุณสมบตั บิ างประการของคอนกรีต เชน่ เพือ่ ลดปรมิ าณนาในส่วนผสม ควบคมุ การก่อตัวและการแขง็ ตวั หรือปรบั ปรงุ ความสามารถในการใช้งานของคอนกรตี เหลว เป็นต้น

7 ใบความรู้ชอ่ื วิชา คอนกรตี เทคโนโลยี สอนคร้ังท่ี 1ชอื่ หนว่ ย วัสดผุ สมหรือมวลรวม หน่วยท่ี 1ชอื่ เรอื่ ง สารผสมเพ่ิม จานวนชัว่ โมง 21.3.สารเพิ่มแบบแรธ่ าตุ (Mineral Admixture)มีลักษณะเป็นผงละเอยี ด ใชป้ รับปรงุ ความสามารถในการใช้งาน เพ่มิ ความคงทน ทาให้คอนกรตี มีคุณสมบตั ิในการเกาะตัวดีขนึ และยงั สามารถใชท้ ดแทนปริมาณปนู ซเี มนตไ์ ด้บางส่วน1.4.สารผสมเพมิ่ อื่นๆเป็นสารผสมเพมิ่ ท่ยี ังไม่จดั อยู่ในมาตรฐานของ ASTM ได้แก่ สารเพม่ิ การยดึ เหน่ียว สารลดการกดักรอ่ น สารเพิ่มการขยายตัว สารกนั ซึม2. การใชส้ ารผสมเพิ่ม สารผสมเพิ่มได้เข้ามามบี ทบามอย่างรวดเร็วในวงการก่อสร้าง ประเทศทเ่ี จรญิ แลว้ ได้มกี ารนาสารเพิ่มมาใชป้ รับปรงุ คุณสมบัติของคอนกรตี กันอย่างมาก ตวั อยา่ งเชน่ ในประเทศสหรฐั อเมรกิ าใช้คอนกรีตท่ใี ส่สารผสมเพิม่ ถึง 90% ในออสเตรเลีย ญี่ปนุ่ และเยอรมนั มยี อดการใช้ 80% , 80% และ 60% ตามลาดบั ส่วนในประเทศไทยวงการก่อสรา้ งเพิ่งตนื่ ตวั เร่อื งการใช้สารผสมเพ่ิมอยา่ งจริงจงั ในช่วง 10 ปที ีผ่ ่านมา ทาให้ยอดคอนกรีตท่ีผสมสารผสมเพิ่งยังมีปรมิ าณไม่มาก แต่ยอดปริมาณการใชใ้ นปจั จบุ นั ไดเ้ จรญิ เติบโตอย่างรวดเรว็ มากกด็ ว้ ยเหตทุ ่สี าคัญ คอื คอนกรีตท่ีใสส่ ารผสมเพิม่ จะมีคณุ สมบตั ิท่เี หมาะสมกับการทางานมาก คือ คอนกรีตจะมีความสามารถเทได้หรือเหลวอย่นู านกว่าคอนกรตี ทวั่ ๆ ไป ทาใหส้ ะดวกทังดา้ นการลาเลยี งและการทาให้คอนกรีตอดั แน่นในแบบซ่ึงสงิ่ ผลดตี ่อคุณสมบตั ิของคอนกรีตที่แข็งตวั แล้ว รวมทังค่าใชจ้ ่ายในการก่อสร้างลดลงดว้ ย ส่ิงสาคัญท่ีพงึ ระลึกไวเ้ สมอ คือ สารผสมเพมิ่ ไมส่ ามารถชว่ ยแกไ้ ขคอนกรีตท่ีมสี ว่ นผสมไมด่ ี หรือการใช้งานท่ีไม่ถูกต้อง หากแตใ่ ชเ้ ม่ือไมส่ ามารถปรบั ปรุงคอนกรีตด้วยการปรบั ปรงุ สว่ นผสม3. ข้อระวังในการใชง้ าน ปญั หาทีเ่ กิดขนึ เม่ือใชส้ ารผสมเพม่ิ มักเนื่องมาจากความไม่เข้าใจว่าสารผสมเพิ่มชนิดหน่ึง ๆ มีผลต่อคอนกรีตอย่างไรบ้างขอ้ พึงระมัดระวงั ท่ีผใู้ ช้ควรยึดปฏิบตั คิ ือ 3.1. สารผสมเพ่มิ ที่จะนามาใชค้ วรมีคณุ สมบัตติ รงตามมาตรฐาน เช่น ของประเทศไทยควรเปน็ ไปตาม มอก. 733-2530 “สารเคมีผสมเพ่ิมสาหรบั คอนกรตี ” รวมทังตอ้ งมีข้อมลู เทคนคิ ต่าง ๆ ดงั นี - ผลของสารผสมเพ่ิมต่อคอนกรีต - อิทธิผลอืน่ ๆ ที่สารผสมเพิ่มมีต่อคอนกรีตไมว่ ่าจะเปน็ ทางท่ีเป็นประโยชน์หรอื เป็นผลเสีย - คุณสมบตั ิทางกายภาพของสารผสมเพิ่ม - ความเข้มขน้ ของสว่ นประกอบทส่ี าคัญ - ส่วนประกอบอื่น ๆ ที่อาจมผี ลเสยี ต่อคอนกรีต เช่น คลอไรด์ ซลั เฟต ซลั ไฟด์ ฟอสเฟต นาตาล ไนเตรด และ แอมโมเนีย - PH - ผลเสียต่อผู้ใช้ทังระยะสันและระยะยาว - วธิ กี ารเก็บและอายกุ ารใช้งาน - การตระเตรียมและวิธกี ารผสมเข้าไปในส่วนผสมคอนกรตีปริมาณที่ควรใช้ ปริมาณสงู สุดท่อี าจใช้ได้ และขอ้ เสียที่เกิดจากการใชเ้ กินปริมาณกาหนด

8 ใบความรู้ ช่ือวชิ า คอนกรีตเทคโนโลยี สอนครั้งที่ 1 ชื่อหนว่ ย วสั ดผุ สมหรือมวลรวม หนว่ ยที่ 1 ช่ือเรอ่ื ง สารผสมเพม่ิ จานวนชวั่ โมง 2 3.2. ควรใชส้ ารผสมเพ่ิมในปริมาณทีผ่ ผู้ ลิตแนะนา พร้อมกับตรวจดูผลวา่ เป็นไปตามท่ีต้องการหรือไม่ การเตรยี มตวั อยา่ งเพ่ือการทดสอบควรทาในสภาวะของการใช้งาน เพราะผลอันแทจ้ รงิ ของสารผสมเพิม่ ต่อคอนกรตี จะขึนอยู่กบั สว่ นประกอบต่าง ๆ คือชนิดของซเี มนต์ คุณสมบัติของมวลรวมและสารไม่บรสิ ทุ ธ์ทิ ีม่ อี ยู่ ส่วนผสม วิธแี ละระยะเวลาการผสม ช่วงเวลาที่ใส่สารผสมเพิ่ม อุณหภมู ขิ องคอนกรตี และสภาพการบม่ 3.3. ควรใช้วธิ กี ารวัดปริมาณสารผสมเพิ่มทแี่ น่นอน ซึ่งสาคัญมาในกรณีของสารกักกระจายฟองอากาศและสารผสมเพ่ิมเคมี ทงั นีเพราะปริมาณทผ่ี สมมกั ต่ากว่า 0.1% โดยนาหนักของซีเมนต์ ดังนนั หากมีการผสมเกนิ ปริมาณที่กาหนดอาจก่อให้เกิดผลเสียอยา่ งมาก 3.4. ผลของสารผสมเพ่ิมต่อคุณสมบัตอิ ่นื ๆ ของคอนกรีต สารผสมเพ่ิมท่วั ๆ ไปมกั มีผลต่อคุณสมบัติของคอนกรตี หลายอยา่ งพร้อม ๆ กนั4. สารกกั กระจายฟองอากาศ สารกักกระจายฟองอากาศ เป็นสารอนิ ทรียท์ ่ีทาปฏกิ ิริยาบนผิว (Organic Surfactants) โดยกอ่ ให้เกิดฟองอากาศในปริมาณท่ีสามารถควบคุมได้ในเนือคอนกรีต ฟองอากาศขนาดเลก็ กระจายตัวอยู่สม่าเสมอและจะคงตัว โดยท่ัวไปจะมีขนาดเส้นผ่าศนู ยก์ ลาง 0.25-1 มลิ ลเิ มตร ฟองอากาศที่เกิดขนึ นี (Entrain Air) แตกต่างจากโพรงอากาศ (Entrapped Air) ซึง่ มีขนาดใหญแ่ ละจาเกดิ ในบางบรเิ วณอันเนื่องมาจากจีเขยา่ คอนกรตี ไม่ดีพอ สารกกั กระจายฟองอากาศนชี ่วยทาใหค้ อนกรตี มีความคงทนต่อการแข็งตวั ของนา (Frost) หรอื เกลือที่ทาให้นาแขง็ ละลาย (De – Lcing Salts) นอกจากนยี งั ช่วยเสริมความสามารถเทได้ของคอนกรีตสดด้วย 4.1 วตั ถดุ ิบ สารกกั กระจายฟองอากาศนีผลติ ขนึ จากผลพลอยไดจ้ ากอุตสาหกรรมทากระดาษ, นามนั และอาหารสาเร็จรูปจากสัตว์วตั ถดุ ิบท่ีสาคญั ได้แก่ ยางไม้ ไขมนั หรือนามนั สตั วแ์ ละพืช หรอื จากกรกซ่งึได้มาจากยางไม้หรอื จากไขมันของสตั ว์และพืช เปน็ ต้น 4.2 ลกั ษณะการทางาน สารกกั กระจายฟองอากาศ ประกอบดว้ ยตัวเปลีย่ นแปลงคุณสมบัตบิ นผวิ ของอนภุ าคซึ่งมักรวมกนั อย่รู ะหวา่ งผิวนาและอากาศ ทาให้แรงตึงผิวของนาลดลง ก่อให้เกดิ ฟองอากาศขนาดเล็กมากกระจายอยอู่ ยา่ งสมา่ เสมอในเนอื คอนกรตี โดยฟองอากาศนีจะถกู ทาให้อย่ตู ัวด้วย 4.3 ผลของสารกักกระจายฟองอากาศต่อคอนกรีตสด การกกั กระจายฟองอากาศมผี ลดตี ่อความสามารถในการใช้งานและการเกาะตัวของคอนกรีตเหลว โดยลดการแยกตัวและการเยิม ไม่ว่าจะมีค่ายุบตัวมากหรือน้อยก็ตาม ในคอนกรีตท่ีมีค่ายุบตัวเดียวกนั คอนกรีตที่มีฟองอากาศจะใช้งานได้ดกี ว่าคอนกรีตธรรมดา เพราะเทลงแบบและบดอัดได้งา่ ยกว่า หรือมีความสามารถเทได้ดีกว่าน่ันเอง ในส่วนผสมท่ีเหลว ฟองอากาศจะช่วยลดการแยกแยะท่ีอาจเกิดขึนระหว่างการขนสง่ และการใช้งาน

9 ใบความรู้ชื่อวิชา คอนกรตี เทคโนโลยี สอนครั้งที่ 1ชื่อหน่วย วสั ดุผสมหรือมวลรวม หนว่ ยที่ 1ชอ่ื เรื่อง สารผสมเพ่ิม จานวนชัว่ โมง 2การเพ่ิมปริมาณอากาศ 5% จะทาให้ค่ายุบตัวเพิ่มขึน 15 - 50 มม. โดยมีปริมาณเพสท์คงที่ทังนีเป็นเพราะฟองอากาศขนาดเล็กเหล่านีทาหน้าท่ีเสมือนเป็นมวลรวมละเอียดขนาดเล็กซ่ึงยืดหยุ่นได้และเสียดทานต่า จงึ ชว่ ยลดแรงเสยี ดทานระหว่างของแข็งภายในเนือคอนกรตี เหลว คอนกรีตจึงมีลักษณะคล้ายกับว่ามีทรายมาก คุณสมบัตินีใช้ได้ผลดีสาหรับส่วนผสมท่ีขาดอนุภาคขนาดเล็ก ตามปกติจะไม่ใช้การกักกระจายฟองอากาศเพื่อเพิ่มค่ายุบตัว แต่ใช้เพื่อลดปริมาณทรายและนาสาหรับค่ายุบตัวหน่ึง ๆ การเพิ่มลดปริมาณอากาศ 5% สามารถทาให้ลดปริมาณนาได้ 20 - 30 ลิตร/ลบ.ม. ซ่ึงทาให้เกิดกาลังอัดของคอนกรีตสูงขึน และเป็นส่วนหนง่ึ ทท่ี ดแทนกาลงั อันที่ลดลงเพราะปรมิ าณอากาศท่สี งู ขึน4.4 ผลของสารกกั กระจายฟองอากาศตอ่ คอนกรตี ทแ่ี ข็งตวั แล้วปรมิ าณฟองอากาศภายในคอนกรีตทีเ่ พ่มิ ขึนมีผลเสียตอ่ กาลงั อัดของคอนกรตี ตามปกตคิ อนกรตี ที่มีฟองอากาศกาลังอัดจะลด 5% ทุก ๆ การเพม่ิ ขนึ ของฟองอากาศ 1%4.5 ปจั จยั ทมี่ ีผลกระทบต่อการกกั กระจายฟองอากาศผลของการกักกระจายฟองอากาศขึนอยู่กบั4.5.1. วสั ดผุ สมคอนกรีตและสัดสว่ นผสม- ส่วนละเอียด เช่น ทรายละเอียด หรือปริมาณซีเมนต์ทเี่ พ่มิ ขนึ จะยับยงั การเกดิ ฟองอากาศ- ปริมาณฟองอากาศจะเพิม่ ขนึ โดยลดขนาดของหิน- สัดสว่ นของทรายมีความสาคัญต่อปริมาณฟองอากาศการเพิ่มทรายขนาด 300 - 600ไมโครเมตร จะก่อให้เกิดปริมาณฟองอากาศมากขนึ แต่ถ้ามีทรายท่ีละเอยี ดมาก โดยเฉพาะทรายที่ได้จากการบดหินจะยบั ยังการเกิดฟองอากาศ- นาทเี่ หมาะสาหรับคอนกรีตไม่มีผลต่อปรมิ าณฟองอากาศท่เี กิดขึน แตน่ ากระดา้ งจะยับยงัการเกิดฟองอากาศ ดังนันจงึ ต้องใสป่ รมิ าณสารกักกระจายฟองอากาศ เพ่ิมขนึ-การใช้สารผสมเพ่ิมอ่ืน ๆ รว่ มกบั สารกระจายฟองอากาศจะตอ้ งทาอย่าง ระมัดระวงั ในบางกรณอี าจจะยบั ยงั การเกิดฟองอากาศ หรือบางกรณจี ะต้องใส่5. สารผสมเพิ่มอ่ืน ๆ 5.1 การผสมและการจ้ีเขยา่ - ปริมาณฟองอากาศจะถูกกระทบด้วย ชนดิ อตั ราและเวลาที่ใชใ้ นการผสม รวมทังปริมาณคอนกรีตที่ถูกผสม การยืดเวลาการผสมจะสง่ ผลให้เกิดฟองอากาศลดลง - คอนกรีตท่ีมคี วามสามารถเทได้ต่ามาก จะก่อใหเ้ กิดฟองอากาศไดย้ ากมาและปริมาณฟองอากาศจะเพ่ิมขนึ เม่ือความสามารถเทได้มากขึน ตลอดชว่ งคา่ ยบุ ตัว 25 - 150 มิลลิเมตร - การจีเขย่าคอนกรีตมากเกินไปจะส่งผลให้ปรมิ าณฟองอากาศลดลง

10 ใบความรู้ ชอ่ื วิชา คอนกรตี เทคโนโลยี สอนครั้งท่ี 1 ชอ่ื หน่วย วสั ดผุ สมหรือมวลรวม หนว่ ยที่ 1 ชื่อเรือ่ ง สารผสมเพิม่ จานวนชวั่ โมง 25.2 สภาพแวดล้อม - ปรมิ าณฟองอากาศในคอนกรตี จะเปน็ ปฏิภาคผกผันกับอุณหภมู ิ กลา่ วคือ เมื่ออุณหภมู ิสูงขนึ จาก 10C เป็น 32 C ปรมิ าณฟองอากาศจะลดลงประมาณ 50%5.3 สารเคมีผสมคอนกรีตสารเคมผี สมคอนกรตี คือ สารละลายเคมีชนิดต่าง ๆ ทใ่ี ส่ผสมลงในคอนกรีตเพ่อื เปลี่ยนเวลาการก่อตัวและลดปริมาณนาในส่วนคอนกรีต ตามมาตรฐาน ASTM C494 แบง่ สารเคมผี สมเพิ่มเหล่านีออกเป็น 7 ประเภท คอื ประเภท A สารลดปริมาณนา (Water Reducing) ประเภท B สารยดึ เวลาการกอ่ ตัว (Retarding) ประเภท C สารเร่งเวลาการก่อตัวและแข็งตวั (Accelerating) ประเภท D สารลดปริมาณนาและยืดเวลาการกอ่ ตวั (Water Reducing and Retarding) ประเภท E สารลดปริมาณนาและเร่งเวลาการก่อตัว (Water Reducing and Accelerating) ประเภท F สารลดปริมาณนาจานวนมาก (Water Reducing – High Range) ประเภท G สารลดปรมิ าณนาจานวนมากและยืดเวลาการกอ่ ตวั (Water Reducing – High Range and Retarding) 5.3.1 สารลดปรมิ าณน้าสารลดปริมาณนาหรือท่รี ู้จักในชอื่ Plasticizer หมายถงึ สารผสมเพิม่ ท่เี ตมิ ลงในสว่ นผสมคอนกรตี เพ่ือลดปรมิ าณนาทจ่ี ะต้องใช้ผสม โดยได้ความข้นเหลวตามกาหนด และไม่มีผลกระทบต่อปรมิ าณฟองอากาศหรือเวลาการก่อตัวของคอนกรีตการใช้สารลดปรมิ าณนาให้เกิดประโยชน์ทาไดด้ งั นี 1) + สารลดปริมาณนา ความสามาระเทได้เพม่ิ ขนึ ค่ายบุ ตัว>Aกาลงั อัด=Bคอนกรตี ปกติ 2) + สารลดปรมิ าณนา กาลงั อดั เพมิ่ ขนึ ค่ายุบตวั =A กาลงั อัด<Bคา่ ยบุ ตัว,Aกาลังอดั ,B 3) + สารลดปริมาณนา คอนกรตี ทรี่ าคาประหยดั คา่ ยุบตวั =A กาลงั อัด<B - ปริมาณนา - ปรมิ าณซีเมนต์ รูปที่ 1.1 ประโยชน์การใชส้ ารลดปรมิ าณน้า กรณีท่ี 1 ใช้เพือ่ ชว่ ยใหง้ านคอนกรีตที่ทาไดย้ าก เช่น โครงสร้างทบ่ี างหรอื มีเหล็กเสริมจานวนมากคอนกรีตนีจะมีความสามารถเทได้ดี งา่ ยต่อการจเี ขย่าเข้าแบบ โดยไม่ตอ้ งเพ่ิมปริมาณนาและซีเมนต์ กรณที ี่ 2 คอนกรตี จะมีความสามารถเทไดต้ ามท่ีต้องการโดยใชป้ ริมาณนาลดลงในขณะท่ีปรมิ าณซีเมนตค์ งที่ น่ันคือ อตั ราสว่ นนาต่อซีเมนตจ์ ะลดลง สง่ ผลให้กาลังอดั คอนกรีตสูงขึนการตา้ นทานการซึมผา่ นของนาและความคงทนสงู ขึนหรอื อาจจะประยุกตใ์ ชใ้ นกรณที ตี่ ้องการเพิ่มกาลังอัดโดยไมส่ ามารถเพิม่ ปรมิ าณซีเมนต์ เพราะจะเกดิ ปญั หาด้านอุณหภมู ิทส่ี ูงขนึ หรอื เกิดการหดตวั ทาใหเ้ กิดการแตกรา้ ว โดยเฉพาะโครงสรา้ งคอนกรีตขนาดใหญ่ เช่น ฐานรากแผ่ เป็นตน้

11 ใบความรู้ช่ือวชิ า คอนกรตี เทคโนโลยี สอนครัง้ ที่ 1ช่ือหนว่ ย วัสดุผสมหรือมวลรวม หนว่ ยที่ 1ชื่อเรื่อง สารผสมเพ่ิม จานวนชั่วโมง 2กรณีที่ 3 คอนกรีตจะมคี วามสามารถเทไดต้ ามที่ต้องการโดยไม่มีการเปลีย่ นแปลงอัตราส่วนนาตอ่ซีเมนต์ น่ันคือ เราสามารถลดปริมาณซีเมนต์ลงได้5.4 วัตถุดิบสารลดปริมาณนาไดม้ าจากสารประกอบหลัก 3 ชนดิ คอื1) เกลือและสารประกอบของ Lignosulphonate2) เกลือและสารประกอบของ Hydroxycarboxylic Acid3) Polymer เชน่ Hydroxylated Polymersสารลดปรมิ าณนานี ทว่ั ๆ ไปจะทามาจากสารประกอบ 2 ชนดิ แรก5.5 ทาไมตอ้ งลดปริมาณนา้การลดปริมาณนาในสว่ นผสม เปน็ สิง่ ทส่ี าคญั มากสาหรับงานคอนกรีตจะพบว่าสารเคมีผสมคอนกรตี 5 ใน 7 ชนิด จะมคี ุณสมบัติลดปรมิ าณนา กอ่ นที่จะอธิบายในรายละเอียด เราควรมาพจิ ารณาถงึ หนา้ ทขี่ องนาในสว่ นผสมคอนกรีตอีกทเี พื่อความเข้าใจมากย่ิงขึนนาเป็นสว่ นผสมท่สี าคัญมากสว่ นหน่งึ ในการผลติ คอนกรตี โดยจะทาหนา้ ท่ี 3 อย่าง คอื1) เข้าทาปฏกิ ริ ิยาเคมีกับปูนซีเมนต์ หรอื ปฏกิ ิริยา Hy – dration2) ทาหนา้ ท่ีเคลอื บหินและทรายใหเ้ ปียก เพอื่ ซีเมนตจ์ ะเขา้ เกาะและแข็งยดึ ตดิ กนั3) ทาหนา้ ทห่ี ลอ่ ลนื่ ใหห้ นิ ทราย ซีเมนต์ อยูใ่ นสภาพเหลวสามารถไหลเข้าแบบได้ง่ายนาจานวนพอดีท่จี ะทาปฏิกิรยิ าไฮเดรชน่ั คือประมาณ ± 1% ของนาหนักซเี มนต์ หรืออัตราส่วนนาตอ่ ซีเมนต์ (W/C) = 0.28 ± 0.01 แตค่ อนกรีตทั่วไปใช้ค่าอตั ราสว่ นนาตอ่ ซเี มนตม์ ากกว่า 0.35 นาท่ีเกนิ นจี ะเข้าไปทาหน้าที่ในข้อ 2 และ 3 ทาให้คอนกรีตเหลว ทางานได้สะดวกขึน นาส่วนนีถูกเรียกว่า “นาส่วนเกิน”(Excess Water)นาส่วนเกนิ ถ้ามีมากเกินไปจะมีผลเสียต่อคอนกรีต คือ1. เกดิ การเยมิ ของนาขนึ มาทผ่ี ิวหน้ามาก (Bleeding)2. เกดิ การแยกตัว3. กาลังอดั ตา่ ลง4. เกดิ การหดตัว5. ทาให้เกดิ รูพรุน มผี ลทาให้คอนกรีตขาดความทนทาน5.6 ลกั ษณะการทางานสารผสมเพ่ิมชนิดนีช่วยลดความตอ้ งการนาของคอนกรีตทงั นเี พราะมคี ุณสมบัติในการช่วยเปลย่ี นคณุ สมบัติของผวิ ต่อระหว่างของแข็งและนาในคอนกรตี ปกตอิ นภุ าคซีเมนตต์ า่ ง ๆ ในคอนกรีตจะมีประจไุ ฟฟา้เหลอื ตกค้างบนผวิ ซ่ึงอาจเป็นขัวบวกหรอื ลบก็ได้ อนุภาคซึง่ มปี ระจุต่างกันจะดดู รวมกันเป็นกลมุ่ (Flocculate)ซ่งึ สามารถดดู นาไดจ้ านวนมากทาให้เหลือนาหล่อลนื่ คอนกรีตเหลวอยูน่ อ้ ย โมเลกุลของสารผสมเพิ่มชนดิ นีช่วยทาให้ประจเุ ปน็ กลาง หรือทาใหป้ ระจบุ นผวิ อนภุ าคต่าง ๆ กลายเป็นประจุชนดิ เดยี วกันจึงเกิดแรงผลกั ดนั ซึ่งกนัและกนั ทาให้แยกตัวกนั ในเนือเพสต์ นาทผ่ี สมไปในคอนกรีตสว่ นใหญ่จงึ สามารถถูกใช้ลดความหนบึ ของเพสต์

12 ใบความรู้ชอ่ื วิชา คอนกรตี เทคโนโลยี สอนคร้งั ท่ี 1ชอื่ หน่วย วัสดผุ สมหรือมวลรวม หนว่ ยที่ 1ชอ่ื เรื่อง สารผสมเพ่มิ จานวนชัว่ โมง 26. ลักษณะการทางานสารผสมเพิ่มชนดิ ยดื เวลาการก่อตัวนจี ะถูกดูดซึมไว้บนผวิ ของอนุภาคซเี มนต์ สง่ ผลใหอ้ ัตราการซมึ ผ่านของนาเขา้ ไปทาปฏิกิรยิ า ไฮเดรช่นั กับอนุภาคซเี มนต์• ปจั จัยทม่ี ผี ลกระทบต่อการทางาน• ชนิดและปริมาณการใชป้ ริมาณสารยดื เวลาการก่อตวั• ชนดิ ของซีเมนต์และสารประกอบเวลาและอุณหภมู ิท่ีเตมิ สารยดื เวลาการก่อตวั