การศึกษาปริมาณเกลือคลอไรด์วิกฤตของการสนิมของเหล็กเสริมในคอนกรีตที่ผสมเถ้าลอย

Abstract

โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปริมาณเกลือคลอไรด์วิกฤตของการสนิมเหล็ก เสริมในคอนกรีตที่ผสมเถ้าลอย และหาสัดส่วนผสมคอนกรีตที่ต้านทานการเกิดสนิมของเหล็กเสริมได้ดี โดยได้ทำการหล่อตัวอย่างคอนกรีตทรงกระบอกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 เซนติเมิตร สูง 20 เซนติเมตร และมีเหล็กเสริมแทรกอยู่ตรงกลาง โดยมีอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน 0.50 0.55 และ 0.60 และมีสัดส่วนการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยเถ้าลอยที่ 0.20 0.40 และ 0.60 ของปูนซีเมนต์ และมีการใช้ปูนซีเมนต์จำนวน 2 ประเภท คือปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 และประเภทที่ 5 ทำการบ่มในน้ำบริสุทธิ์เป็นเวลา 28 วัน หลังจากนั้นนำตัวอย่างมาแช่น้ำเกลือคลอไรด์ ของโซเดียมคลอไรด์ ที่มีความเข้มข้น 5% ของเกลือคลอไรด์ เมื่อค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลเปลี่ยนแปลงมาก ทำการเก็บก้อนตัวอย่างมาผ่าและนำคอนกรีตบริเวณที่ผิวของเหล็กเสริมมาบดเป็นผงเพื่อวิเคราะห์หาปริมาณเกลือคลอไรด์ จากการทดลองและวิเคราะห์พบว่า ค่าปริมาณเกลือคลอไรด์วิกฤตของเหล็กเสริมในคอนกรีตมีค่าอยู่ระหว่าง 0.10% ถึง 0.25% โดยน้ำหนักของวัสดุประสานที่ใช้ในส่วนผสม โดยเมื่อสัดส่วนผสมคอนกรีตที่มีอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน (w/b) ที่ต่ำค่าปริมาณเกลือคลอไรด์วิกฤตของเหล็กเสริมจะมีค่าสูงขึ้น และเมื่อมีการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยเถ้าลอย (f/b) ร้อยละ 20 และ 40 ค่าปริมาณเกลือคลอไรด์วิกฤตของเหล็กเสริมจะมีค่าสูงขึ้น แต่เมื่อแทนที่ปริมาณเถ้าลอยถึงร้อยละ 60 จะพบว่าค่าปริมาณเกลือคลอไรด์วิกฤตของเหล็กเสมจะมีค่าต่ำลง ซึ่งลักษณะเช่นนี้ พบว่า มีแนวโน้มเดียวกันทั้งกรณีอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน 0.50 0.55 และ 0.60 และพบว่าที่สัดส่วนผสมคอนกรีตเดียวกัน คอนกรีตที่ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์แลนด์ประเภทที่ 5 มีค่าปริมาณเกลือคลอไรด์วิกฤตของเหล็กเสริมในคอนกรีตที่ต่ำกว่าคอนกรีตที่ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์แลนด์ประเภทที่ 1 The objectives of this research project are to find the chloride threshold of steel in concrete with fly ash and to determine suitable mix proportion of paste, which is more durable for steel corrosion due to chloride attack. The cylindrical specimens of 10-cm diameter and 20-cm length with steel inside were cast for different water to binder ratio of 0.50, 0.55 and 0.60 and fly ash to binder ratio of 0.20,0.40 and 0.60. There were two types of cements which were type I Portland cement and type V Portland cement. The specimens were cured in pure water for 28 days before submerged in chloride solution of 5% concentration. The half-cell potentials were measured regularly until there suddenly changes in potentials, and then the specimens were picked up from the bath and spitted. The concrete powed near the surface of the steel were collected, crushed and analyzed for the chloride content From the experimental results, it was found that the chloride threshold of steel in concrete was from 0.10 to 0.25% by weight of binder. When the water to binder ratio decreased, the chloride threshold increased. It was also observed that higher fly ash to binder ratio (0.20 and 0.40) resulted in higher chloride threshold. When fly ash to binder ratio was 0.60, the chloride. threshold decreased. This characteristic of chloride threshold was the same for water to binder ratio of 0.50, 0.55 and 0.60 Finally, it was found that type V Portland cement had lower chloride threshold than type I Portland cement.