การพัฒนาคอนกรีตมวลเบาแบบเติมฟองอากาศผสมขี้เถ้าแกลบและขวดแก้วรีไซเคิลตามแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การเพิ่มขึ้นของวัสดุเหลือทิ้งจากภาคเกษตรกรรมและขยะชุมชน เช่น ขี้เถ้าแกลบจากโรงไฟฟ้าชีวมวลและเศษแก้วจากของเสียชุมชนเมือง ส่งผลให้เกิดปัญหาทั้งด้านการจัดการของเสียและการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างสิ้นเปลือง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาศักยภาพของวัสดุดังกล่าวในการพัฒนาเป็นองค์ประกอบของคอนกรีตมวลเบาแบบเติมฟองอากาศ โดยมุ่งเน้นการกำหนดอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานและองค์ประกอบที่เหมาะสม ผ่านการประเมินสมบัติเชิงกายภาพและกลของคอนกรีต ได้แก่ ค่ากำลังอัด ความหนาแน่น และการดูดซึมน้ำ ตัวแปรที่ใช้ในการทดลองประกอบด้วย อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน (w/b) ที่ระดับ 0.4, 0.5, 0.6 และ 0.7 การแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยขี้เถ้าแกลบในอัตรา 0, 10, 20 และ 30 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก การใช้ผงอลูมิเนียมในอัตรา 0.5, 1.0, 1.5 และ 2.0 เปอร์เซ็นต์ และการแทนที่ทรายธรรมชาติด้วยเศษแก้วบดในช่วง 0–100 เปอร์เซ็นต์ ของมวลรวมละเอียด
ผลการศึกษาพบว่าอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดคือ อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน 0.6 ขี้เถ้าแกลบ 30 เปอร์เซ็นต์ผงอลูมิเนียม 1.0 เปอร์เซ็นต์ และเศษแก้วบดแทนทราย 80 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของมวลรวมละเอียด โดยคุณสมบัติหลังบ่มตัวอย่าง 28 วันมีค่ากำลังอัดเท่ากับ 5.53 เมกะพาสคาล ซึ่งผ่านเกณฑ์ที่กำหนดในมาตรฐาน มอก. 2601-2556 สำหรับคอนกรีตมวลเบาแบบเติมฟองชนิด C12 (≥ 2.5 MPa) ค่าความหนาแน่นเท่ากับ 1,070 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร อยู่ในช่วงที่กำหนดสำหรับคอนกรีตมวลเบาแบบเติมฟองชนิด C12 (1,001–1,200 kg/m³) และค่าการดูดซึมน้ำเท่ากับ 24.97 เปอร์เซ็นต์ สูงกว่าเกณฑ์มาตรฐานเล็กน้อย (≤ 23 เปอร์เซนต์) แต่ยังอยู่ในระดับที่ใกล้เคียงและอาจยอมรับได้สำหรับการใช้งานทั่วไป โดยเฉพาะในบริบทที่ไม่เน้นการสัมผัสน้ำโดยตรง ดังนั้นผลการศึกษานี้สะท้อนถึงแนวทางการใช้วัสดุเหลือทิ้งเพื่อทดแทนทรัพยากรก่อสร้างธรรมชาติอย่างยั่งยืน ลดการพึ่งพาซีเมนต์และลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก ตลอดจนสามารถต่อยอดสู่ผลิตภัณฑ์วัสดุก่อสร้างที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้ในอนาคต
Article Details
เอกสารอ้างอิง
โชคชัย ไตรยสุทธิ์. (2564). การศึกษาระยะเวลาก่อตัว ความสามารถในการเทได้ และกำลังรับแรงอัดของคอนกรีตผสมน้ำยางพาราในการซ่อมผิวทาง. วารสารวิชาการอุตสาหกรรมพระจอมเกล้าพระนครเหนือ, 12(2), 91–101. https://ojs.kmutnb.ac.th/index.php/jote/article/download/5453/3750
ณรงค์ศักดิ์ เย็นประเสริฐ และ อาทิมา ดวงจันทร์. (2564). ศึกษาคุณสมบัติของคอนกรีตมวลเบาที่มีผงอะลูมิเนียมเป็นส่วนผสม. วารสารวิชาการ มทร.สุวรรณภูมิ, 9(1), 83–91. https://li01.tci-thaijo.org/index.php/rmutsb-sci/article/download/248711/171867
ทัศริยา กลิ่นขจร, สิรินญา กุลวงค์, จิดาภา ปัททุม, สิทธิชัย ใจขาน, สมเจตน์ ทองดำรงธรรม และ ถนัดกิจ ชารีรัตน์. (2565). ผลของวัสดุปอซโซลานเถ้าแกลบต่อสมบัติของอิฐมวลเบา. วารสารวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ศึกษา, 5(2), 182–190. https://so04.tci-thaijo.org/index.php/JSSE/article/download/257255/176722
ธรพร บุศย์น้ำเพชร และ นิพนธ์ ตันไพบูลย์กุล. (2559). สมบัติของคอนกรีตมวลเบาผสมยางรถยนต์ที่มีการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยเถ้าลอยจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมหาวิทยาลัยศิลปากร (Veridian E-Journal: Science and Technology Silpakorn University), 3(4), 62–75. https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/VESTSU/article/view/71986
บุรฉัตร ฉัตรวีระ, เรวัติ หน่ายมี และ ณัฎฐ์ มากุล. (2554). สมบัติทางกลของคอนกรีตมวลเบาผสมหินฝุ่นแอนดิไซต์. วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ., 34(4), 395–414. https://www.thaiscience.info/journals/Article/KMIT/10830825.pdf
ประชุม คำพุฒ และ ทวิช กล้าแท้. (2565). คุณสมบัติของคอนกรีตบล็อกที่ใช้เถ้าแกลบแทนที่มวลรวมละเอียดบางส่วน. วารสารวิศวกรรม มทร.ธัญบุรี, 20(1), 81–91. https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/jermutt/article/download/248557/168684
ฝ่ายสื่อสารและภาพลักษณ์องค์กร. (2563). โมเดลเศรษฐกิจใหม่ BCG. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). https://www.nstda.or.th/home/knowledge_post/bcg-by-nstda/
สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. (2556). มอก. 2601-2556: คอนกรีตบล็อกมวลเบาแบบเติมฟองอากาศ. กระทรวงอุตสาหกรรม. https://www.tisi.go.th/data/service/tisistandard/2601-2556.pdf
สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. (2562). มอก. 2752 เล่ม 2-2562: วิธีทดสอบปูนซีเมนต์ เล่ม 2 วิธีทดสอบความหนาแน่นของปูนซีเมนต์ไฮดรอลิก. กระทรวงอุตสาหกรรม. https://www.tisi.go.th/data/standard/pdf_files/standards_development/5_TIS2752_2-2562.pdf
Akanbi, T. Y., Habibu, A. S., Azare, A. A., & Okah, M. C. (2024). Evaluating the relationship between curing time and compressive strength in concrete: A statistical analysis. FUOYE Journal of Engineering and Technology, 9(2), 346–352. https://doi.org/10.4314/fuoyejet.v9i2.27
Aliabdo, A. A., Abd Elmoaty, A. E. M., & Aboshama, A. Y. (2016). Utilization of waste glass powder in the production of cement and concrete. Construction and Building Materials, 124, 866–877. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.016
ASTM International. (2019a). ASTM C136/C136M-19: Standard test method for sieve analysis of fine and coarse aggregates. https://doi.org/10.1520/C0136_C0136M-19
ASTM International. (2019b). ASTM C618-19: Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete. https://doi.org/10.1520/C0618-19
ASTM International. (2020). ASTM C109/C109M-20b: Standard test method for compressive strength of hydraulic cement mortars (using 2-in. or [50-mm] cube specimens). https://doi.org/10.1520/C0109_C0109M-20B
ASTM International. (2021a). ASTM C305-20: Standard practice for mechanical mixing of hydraulic cement pastes and mortars of plastic consistency. https://doi.org/10.1520/C0305-20
ASTM International. (2021b). ASTM C642-21: Standard test method for density, absorption, and voids in hardened concrete. https://doi.org/10.1520/C0642-21
Bangwar, D. K., Saand, A., Keerio, M. A., Soomro, M. A., & Bhatti, N.-u.-K. (2017). Development of an amorphous silica from rice husk waste. Engineering, Technology & Applied Science Research, 7(6), 2184–2188. https://etasr.com/index.php/ETASR/article/view/1534
Ferhat, A., Goual, M. S., Damene, Z., & Quéneudec, M. (2023). Experimental study on the effect of lime and aluminium content on porosity, introduced porosity, compressive strength and thermal conductivity of a lightweight cellular concrete based on limestone sand. Construction and Building Materials, 392, 131552. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131552
Ganesan, K., Rajagopal, K., & Thangavel, K. (2008). Rice husk ash blended cement: Assessment of optimal level of replacement for strength and permeability properties of concrete. Construction and Building Materials, 22(8), 1675–1683. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.06.011
Hasanbeigi, A., Srinivasan, P., Chen, H., & Esram, N. (2024). Adoption of limestone calcined clay cement and concrete in the U.S. market. American Council for an Energy-Efficient Economy (ACEEE) & Global Efficiency Intelligence (GEI). https://www.aceee.org/research-report/i2401
Ibrahim, K. (2020). Recycled waste glass [WG] in concrete. Global Journal of Engineering Sciences, 6(1). https://doi.org/10.33552/GJES.2020.06.000627
Ichino, H., Kuwahara, N., Beppu, M., Williamson, E. B., & Himi, A. (2024). Effects of the shape, size, and surface roughness of glass coarse aggregate on the mechanical properties of two-stage concrete. Construction and Building Materials, 411, 134296. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134296
Ige, J. A., Alabi, A. A., Adejumobi, A. O., Ayanlola, J. A., Ogunjinmi, M. O., & Odaliji, A. O. (2024). The effect of fineness modulus of fine aggregate on concrete compressive strength. LAUTECH Journal of Civil and Environmental Studies, 12(1), 27–33. https://laujoces.org/article_download/vol_12/issue_1/Paper_3.pdf
Islam, M. M., Rashid, M. H., & Muntasir, M. A. (2021). Influence of aluminium and autoclaving temperature on the properties of autoclaved aerated concrete. Journal of Engineering Science, 12(3), 11–17. https://doi.org/10.3329/jes.v12i3.57475
Jantasuto, O., Wiwattanachang, N., & Youngsukasem, N. (2021). Relationship between porosity & compressive strength of concrete with variable W/C ratio. UTK Research Journal, 15(1), 74–82. https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/rmutk/article/view/244227
Manjunath, N. K., Kumar, B. C. L., Annapurna, B. P., & Jogi, P. K. (2017). Effect of effective porosity and saturated water absorption on rice husk ash-filtered sand self-compacting concrete. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 4(3), 1218–1225. https://www.irjet.net/archives/V4/i3/IRJET-V4I3290.pdf
Muhedin, D. A., & Ibrahim, R. K. (2023). Effect of waste glass powder as partial replacement of cement & sand in concrete. Case Studies in Construction Materials, 19, e02512. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02512
Nassar, R.-U.-D., & Soroushian, P. (2011). Field investigation of concrete incorporating milled waste glass. The Journal of Solid Waste Technology and Management, 37(4), 307–319. https://doi.org/10.5276/JSWTM.2011.307
Oluwasola, E. A., Afolayan, A., Ipindola, O. O., Popoola, M. O., & Oginni, A. O. (2020). Effect of aggregate shapes on the properties of concrete. LAUTECH Journal of Civil and Environmental Studies, 5, Article 0110. https://doi.org/10.36108/laujoces/0202/50(0110)
Pachideh, G., & Gholhaki, M. (2019). Effect of pozzolanic materials on mechanical properties and water absorption of autoclaved aerated concrete. Construction and Building Materials, 222, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100856
Park, S. H., Ryu, H. S., & Park, W. J. (2024). Influence of unit water content control on concrete performance in the ready-mixed concrete production process. Materials, 17(4), 834. https://doi.org/10.3390/ma17040834
Poudel, S., Bhetuwal, U., Kharel, P., Khatiwada, S., KC, D., Dhital, S., Lamichhane, B., Yadav, S. K., & Suman, S. (2025). Waste glass as partial cement replacement in sustainable concrete: Mechanical and fresh properties review. Buildings, 15(6), 857. https://doi.org/10.3390/buildings15060857
Saad, S. A., Nuruddin, M. F., Shafiq, N., & Ali, M. (2015). Pozzolanic reaction mechanism of rice husk ash in concrete – A review. Applied Mechanics and Materials, 773–774, 1143–1147. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.773-774.1143
Taha, B., & Nounu, G. (2008). Properties of concrete contains mixed colour waste recycled glass as sand and cement replacement. Construction and Building Materials, 22(5), 713–720. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.01.019
Van, L. T., Kim, D. V., Xuan, N. H., Dinh, T. V., Bulgakov, B., & Bazhenova, S. (2019). Effect of aluminium powder on light-weight aerated concrete properties. E3S Web of Conferences, 97, 02005. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199702005
Zhou, C., Li, M., Nguyen, Q. D., Lin, X., Castel, A., Pang, Y., Deng, Z., Shi, T., & Mai, C. (2023). Application of waste glass powder for sustainable concrete: Design, performance, perspective. Materials, 18(7), 734. https://doi.org/10.3390/ma18070734
