การนำเถ้าลอยจากแหล่งในประเทศมาใช้งานในอุตสาหกรรมก่อสร้างเป็นปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเถ้าลอยที่นำมาผสมคอนกรีตนั้นมีความไวต่อปฏิกิริยาปอซโซลานสูงและให้ผลดีต่อคุณสมบัติทั้งในเชิงคอนกรีตสดและคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วเมื่อมีการใช้อย่างเหมาะสม
ตลอดจนมีผลกระทบเชิงบวกในทางเศรษฐศาสตร์ และลดปัญหาสภาพแวดล้อมและการจัดการ
ดังนั้นจึงเป็นที่คาดการณ์ว่าความต้องการใช้เถ้าลอยจะเพิ่มขึ้นต่อไปอีกเป็นเวลานาน
ในการนำเถ้าลอยในประเทศมาใช้งานนั้น มีหน่วยงานต่างๆหลายแห่งได้ทำการศึกษาคุณสมบัติทางกลในระยะสั้นหลายประการซึ่งรวมถึงกำลังต้านทานแรงอัด
แรงดึง และ แรงบิดของคอนกรีตที่มีเถ้าลอยเป็นส่วนผสมมาแล้ว แต่ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติระยะยาวโดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติด้านความคงทนซึ่งมีผลต่ออายุการใช้งานของโครงสร้างคอนกรีตนั้นยังไม่แน่ชัดและมีการศึกษาไม่มากนัก
ปัญหาเกี่ยวกับความทนทานของโครงสร้างคอนกรีตมีหลายด้าน
งานคอนกรีตโครงสร้างส่วนใหญ่ต้องสัมผัสสภาพแวดล้อมต่างๆกัน เช่นสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเล
ทำให้เกิดปัญหาจากไอเกลือ ซึ่งมีผลกระทบโดยตรงต่อการเกิดสนิมในเหล็กเสริม
หรือสภาวะฝนกรดจากมลภาวะในเมืองใหญ่ซึ่งมีภาวะการจราจรหนาแน่น ทำให้อาจมีปัญหาการเสื่อมสภาพจากการเกิดคาร์บอเนชั่นเนื่องจากการซึมผ่านของคาร์บอนไดออกไซด์ในเนื้อคอนกรีตโดยเฉพาะโครงสร้างที่ใช้งานมาเป็นระยะเวลาเกิน
10 ปีขึ้นไป โครงสร้างที่ต้องสัมผัสกับน้ำเสีย สารเคมี หรือสัมผัสดินบางแห่งอาจเกิดการเสื่อมสภาพเร็วกว่าที่ควร
เนื่องจากถูกกัดกร่อนด้วยซัลเฟต ซึ่งคุณสมบัติบางประการเหล่านี้ของคอนกรีตผสมเถ้าลอยโดยเฉพาะจากแหล่งในประเทศยังมีข้อมูลไม่แน่ชัด
แม้ว่าจะเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าการใช้เถ้าลอยในคอนกรีตให้ผลดีต่อการปรับปรุงความทึบแน่นของโครงสร้างภายในของคอนกรีตจากผลสองประการคือ
Filling effect และผลิตภัณฑ์สารเชื่อมประสานที่เพิ่มขึ้นจากปฏิกิริยาปอซโซลาน
ซึ่งความทึบแน่นที่เพิ่มขึ้นเป็นผลดีต่อความคงทนของโครงสร้างคอนกรีตนั้น
แต่เนื่องจากยังมีข้อมูลของคอนกรีตผสมเถ้าลอยจากแหล่งในประเทศน้อย ทำให้มีคำถามว่าผลการศึกษาของเถ้าลอยจากต่างประเทศจะให้ผลคล้ายคลึงหรือแตกต่างต่อคุณสมบัติของคอนกรีตโครงสร้างที่ใช้เถ้าลอยในประเทศในสภาพแวดล้อมร้อนชื้นเช่นในประเทศไทย
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาคุณสมบัติระยะยาวของคอนกรีตผสมเถ้าลอยจากโรงไฟฟ้าแม่เมาะ
ในด้านผลกระทบต่อการกัดกร่อนจากเกลือซัลเฟต เกลือคลอไรด์ อัตราการเกิดคาร์บอเนชั่น
การป้องกันการเกิดสนิมเหล็ก ผลกระทบต่อกำลังอัดในระยะยาวตลอดจนผลของเถ้าลอยต่อการพัฒนาสภาพโครงสร้างภายในของคอนกรีต
ซึ่งมีอิทธิพลโดยตรงต่อคุณสมบัติระยะยาวและพฤติกรรมต่อสภาพแวดล้อม โดยในการศึกษาหลักใช้ซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ชนิดที่
1 และผันแปรปริมาณการแทนที่ด้วยเถ้าลอย 5 ระดับ คือ 0, 15, 25, 35 และ
50% และผันแปรอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน (w/b) 3 ระดับ คือ 0.4, 0.5
และ 0.65 และได้เปรียบเทียบผลการศึกษากับกรณีที่ใช้ซีเมนต์ชนิดที่ 5
ซึ่งเป็นซีเมนต์พิเศษ ต้านทานซัลเฟต โดยในการวิจัยนี้ใช้วิธีเร่งสภาวะแวดล้อม
ผลการศึกษาแสดงถึงผลดีของการใช้คอนกรีตผสมเถ้าลอยในด้านการเพิ่มความคงทนของคอนกรีตต่อการกัดกร่อนของเกลือซัลเฟต
การสูญเสียเนื้อคอนกรีตมีค่าน้อยลงเมื่อสัดส่วนของเถ้าลอยเพิ่มขึ้นทุกส่วนผสม
และทุกอัตราส่วนของน้ำต่อวัสดุประสาน โดยคอนกรีตผสมเถ้าลอยที่ใช้ซีเมนต์ชนิดที่
1 มีแนวโน้มที่ให้ผลต้านทานซัลเฟตได้ดีกว่าการใช้ร่วมกับซีเมนต์ชนิดที่
5 การผสมเถ้าลอยในคอนกรีต ช่วยเพิ่มความทานทานต่อการแทรกซึมของคลอไรด์ได้ในทุกอัตราส่วนของน้ำต่อวัสดุประสานทั้งในสภาวะแช่ปกติ
และการเร่งเปียกสลับแห้ง โดยที่อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานสูงมีผลต่อการแทรกซึมที่เกิดขึ้นได้เร็วกว่า
เมื่อเทียบกับส่วนผสมที่ใช้อัตราส่วนต่ำกว่าและการใช้เถ้าลอยยังมีผลดีต่อการลดการผุกร่อนของเหล็กเสริม
แม้ว่าผลกระทบของสัดส่วนเถ้าลอยยังไม่ชัดเจนนัก โดยสองปัจจัยที่สำคัญที่สุดต่อการป้องกันการเกิดสนิมสำหรับคอนกรีตทั้งที่ผสมและไม่ผสมเถ้าลอย
คืออัตราส่วนของต่อวัสดุประสาน และระยะหุ้มของเหล็กเสริม ค่าความเป็นกรดด่างของคอนกรีตผสมเถ้าลอยไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากนัก
โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 12.06 - 12.85 เมื่อเทียบกับค่า 12.10 - 12.78 ของคอนกรีตปกติ
โดยมีแนวโน้มลดลงตามระยะเวลาที่เพิ่มขึ้น แต่เถ้าลอยมีผลสำคัญต่อการลดค่า
alkalinity ของซีเมนต์เพสต์ เมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่เติมเถ้าลอยจากช่วง
3672 - 13950 มก./ลิตร ซึ่งขึ้นกับค่า w/B และอายุลงมาอยู่ในช่วง 13100
มก./ลิตร โดยขึ้นกับ w/b อายุปริมาณการแทนที่ด้วยเถ้าลอย
ผลการศึกษาในด้านความทนทานต่อการเกิดคาร์บอนเนชั่นชี้ว่าเถ้าลอยมีแนวโน้มที่จะลดความต้านทานการเกิดคาร์บอเนชั่นมากกว่าคอนกรีตปกติ
โดยขึ้นกับปัจจัยสำคัญ ประการ คือ w/b ปริมาณการแทนที่และอายุ ส่วนผสมที่ใช้ซีเมนต์ชนิดที่
5 มีผลกระทบจากเถ้าลอยน้อยกว่าซีเมนต์ชนิดที่ 1 จากการศึกษา ในด้านผลกระทบต่อกำลังอัดระยะยาวไม่ได้ชี้ถึงผลกระทบของการใช้เถ้าลอยในงานคอนกรีต
และการเติมเถ้าลอยถึงระดับ 15% สามารถเพิ่มกำลังอัดประลัยของคอนกรีตแม้ที่อายุต้นๆ
|
|
