การประยุกต์ใช้ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับ เสาท่อเหล็กหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้ากรอกคอนกรีตกำลังสูง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เน้นศึกษาพฤติกรรมทางโครงสร้างของเสาท่อเหล็กหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้ากรอกคอนกรีตกำลังสูงที่ใช้ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกแรงอัดในแนวแกนและเปรียบเทียบกับเสาท่อเหล็กกรอกคอนกรีตกำลังสูงที่ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ตัวแปรหลักในการศึกษา ได้แก่ ประเภทของปูนซีเมนต์ อายุบ่มของคอนกรีต และความหนาของท่อเหล็ก เสาทั้งหมด 24 ตัวอย่างถูกทดสอบโดยการเพิ่มแรงกระทำในแนวแกนอย่างต่อเนื่องจนตัวอย่างเกิดการวิบัติตัวอย่างเสาทดสอบ เพื่อศึกษาพฤติกรรมทางโครงสร้าง ความสามารถรับแรงในแนวแกน และพารามิเตอร์ที่สำคัญ จากการทดสอบพบว่า ช่วงแรกพฤติกรรมการรับแรงของตัวอย่างเสาท่อเหล็กกรอกคอนกรีตกำลังสูงมีลักษณะแบบเชิงเส้นตรงถึงประมาณ 90-95% ของแรงอัดสูงสุด จากนั้นพฤติกรรมที่สังเกตได้ของเสาเป็นแบบไร้เชิงเส้นและมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่สูงก่อนการวิบัติ พฤติกรรมแบบไร้เชิงเส้นมีลักษณะแบบ Strain-Softening ลักษณะการวิบัติของตัวอย่างเป็นแบบการแตกร้าวของคอนกรีตและการโก่งเดาะเฉพาะที่ของผนังท่อเหล็ก นอกจากนี้เมื่อเปรียบเทียบผลการทดสอบที่ได้กับสมการออกแบบเสาของ ACI พบว่า สมการดังกล่าวสามารถทำนายกำลังรับแรงอัดสูงสุดของเสาท่อเหล็กกรอกคอนกรีตกำลังสูงที่ใช้ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกได้อย่างถูกต้อง สุดท้าย การใช้ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกมีศักยภาพในการทดแทนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์อย่างมีประสิทธิภาพ โดยปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกเป็นแนวทางหนึ่งที่สามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมีนัยสำคัญ
Article Details
References
Jang, Y., Lee, J.-M., Son, J., 2022, Development and application of an integrated management system for off-site construction projects, Buildings, 12(7): 1063.
Thumrongvut, J., Seangatith, S. and Kumlue, K., 2014, Effects of flexural strengthening with non-prestressed wires on precast partially-prestressed concrete beams, RMUTI Journal Science and Technology, 7(2): 16–33. (in Thai)
Wang, Z., Hu, H. and Gong, J., 2018, Framework for modeling operational uncertainty to optimize offsite production scheduling of precast components, Automation in Construction, 86: 69–80.
Thumrongvut, J. and Seangatith, S., 2006, Effect of embedded length steel channel sections on precast reinforced concrete beams, Suranaree Journal of Science and Technology, 13(1): 11–19. (in Thai)
Chen, J.-H., Hsu, S.-C., Chen, C.-L. Tai, H.-W. and Wu, T.-H., 2020, Exploring the association rules of work activities for producing precast components, Automation in Construction, 111: 103059.
Thumrongvut, J., Seangatith, S. and Kumlue, K., 2013, Tests on structural behaviors of precast partially-prestressed concrete beam’s joints, RMUTI Journal, 6(2): 15–30. (in Thai)
Uy, B., 2008, Stability and ductility of high performance steel sections with concrete infill, Journal of Constructional Steel Research, 64(7-8): 748–754.
Seangatith, S. and Thumrongvut, J., 2011, Behaviors of square thin-walled steel tubed RC columns under direct axial compression on RC core, Procedia Engineering, 14: 513–520.
Pantawee, S., Thumrongvut, J., Supromwan, J., Suksiripattanapong, C., Joysoongnern, N. and Chupkhunthod, W. (2023). Axial compression performance of rectangular concrete-filled steel tubular columns using environmentally friendly hydraulic cement. Research on Modern science and Utilizing Technological Innovation Journal, 16(3): 66–77. (in Thai)
El-Heweity, M.M., 2012, On the performance of circular concrete-filled high strength steel columns under axial loading, Alexandria Engineering Journal, 51(2): 109–119.
Thumrongvut, J., Seangatith, S., Siriparinyanan, T. and Wangrakklang, S., 2016, An experimental behaviour of cellular lightweight concrete-filled steel square tube columns under axial compression, Materials Science Forum, 860: 121–124.
Seangatith, S. and Thumrongvut, J., 2009, Experimental investigation on square steel tubed RC columns under axial compression, Suranaree Journal of Science and Technology, 16(3): 205–220.
Qin, Y., Chen, Z. and Wang, X., 2014, Experimental investigation of new internal-diaphragm connections to CFT columns under cyclic loading, Journal of Constructional Steel Research, 98(7): 35–44.
Al-Rousan, R., Nusier, O., Abdalla, K., Alhassan, M. and Lagaros, N.D., 2022, NLFEA of sulfate-damaged circular CFT steel columns confined with CFRP composites and subjected to axial and cyclic lateral loads, Buildings, 12(3): 296.
Ferreira, L.F., Costa, H.S., Barata, I.I., Santos Julio, E.N., Tiago, P.M. and Coelho, J.F., 2014, Precast alkali-activated concrete towards sustainable construction, Magazine of Concrete Research, 66(12): 618–626.
Thumrongvut, J., Seangatith, S., Phetchuay, C. and Suksiripattanapong, C., 2022, Comparative experimental study of sustainable reinforced Portland cement concrete and geopolymer concrete beams using rice husk ash, Sustainability, 14(16): 9856.
Thai Industrial Standard, 2013, Hydraulic cement (TIS 2594-2556), Thai Industrial Standards Institute, Ministry of Industry, Bangkok. (in Thai)
Joysoongnern, N., Thumrongvut, J., Suksiripattanapong, C. and Seangatith, S., 2023, Behavior and strength of circular hydraulic cement concrete-filled steel tube columns, Rajamangala University of Technology Srivijaya Research Journal, 15(2): 348–360. (in Thai)
Thumrongvut, J. and Tiwjantuk, P., 2018, Strength and axial behavior of cellular lightweight concrete-filled steel rectangular tube columns under axial compression, Materials Science Forum, 941: 2417–2422.
ACI Committee 211, 2009, Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete, ACI 211.1-91, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, USA.
ACI Committee 318, 2019, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-19), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, USA.
Thai Industrial Standard, 2019, Portland Cement (TIS 15-2562), Thai Industrial Standards Institute, Ministry of Industry, Bangkok. (in Thai)
Thai Industrial Standard, 2018, Carbon Steel Tubes for General Structure (TIS 107-2561), Thai Industrial Standards Institute, Ministry of Industry, Bangkok. (in Thai)
ASTM C39, 2018, Standard Test Methods for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens, ASTM: West Conshohocken, PA, USA.
ASTM A500, 2018, Standard Specification for Cold-Formed Welded and Seamless Carbon Steel Structural Tubing in Rounds and Shapes, ASTM: West Conshohocken, PA, USA.
Golewski, G.L., 2022, The role of pozzolanic activity of siliceous fly ash in the formation of the structure of sustainable cementitious composites, Sustainable Chemistry, 3(4): 520–534.
Konkam, T., Thumrongvut, J. and Suksiripattanapong, C., 2019, Experimental evaluation of high-strength concrete-filled steel rectangular tube columns under axial compression, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 600: 012021.
Thumrongvut, J., Tipcharoen, A. and Prathumwong K., 2021, Post-fire performance of square concrete-filled steel tube columns under uni-axial load, Materials Science Forum, 1016: 618–623.
Ci, J., Ahmed, M., Jia, H., Chen, S., Zhou, D. and Hou, L., 2021, Experimental and numerical investigations of square concrete-filled double steel tubular stub columns, Advances in Structural Engineering, 24(11): 2441–2456.
Zhang, L., Yang, S.L., Fu, B., Tong, G.S., Tong, J.Z. and Jing, T., 2021, Behavior and design of concrete-filled narrow rectangular steel tubular (CFNRST) stub columns under axial compression, Journal of Building Engineering, 37: 102166.
Du, Y., Chen, Z. and Yu, Y., 2016, Behavior of rectangular concrete-filled high-strength steel tubular columns with different aspect ratio. Thin-Walled Structures, 109: 304–318.
Bokkhunthod, N., Thumrongvut, J., Supromwan, J. and Seangatith, S., 2022, Experimental study of cellular lightweight concrete-filled steel tube columns using hydraulic cement, Key Engineering Materials, 922: 147–152.