ผลกระทบของการแทนที่หินย่อยด้วยกรวดแม่น้ำต่อสมบัติเชิงกลและความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของคอนกรีต
คำสำคัญ:
มวลรวมหยาบ, กรวดแม่น้ำ, หินย่อย, สมบัติเชิงกล, การวิเคราะห์ต้นทุนบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลกระทบเชิงเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของการแทนที่หินย่อย บางส่วนด้วยกรวดแม่น้ำ ที่จัดหาได้ในท้องถิ่น ต่อสมบัติเชิงกลของคอนกรีต โดยศึกษาภายใต้เงื่อนไขที่จำลองการปฏิบัติงานจริงซึ่งมีการปรับปริมาณน้ำเพื่อให้ได้ความสามารถในการเทได้ที่เหมาะสม การทดลองได้ออกแบบส่วนผสมโดยแทนที่หินย่อยด้วยกรวดแม่น้ำในอัตราส่วน 0%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% และ 100% โดยน้ำหนักของมวลรวมหยาบ ซึ่งส่งผลให้อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ (W/C) มีค่าลดลงจาก 0.457 ในส่วนผสมที่ใช้หินย่อย 100% เหลือ 0.424 ในส่วนผสมที่ใช้กรวดแม่น้ำ 100% ผลการทดสอบที่อายุ 28 วัน พบว่ากำลังรับแรงอัดของคอนกรีตมีแนวโน้มลดลงอย่างเป็นระบบตามปริมาณกรวดแม่น้ำที่เพิ่มขึ้น จาก 278 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (ksc) ในส่วนผสมควบคุม เหลือ 188 ksc ในส่วนผสมที่ใช้กรวดแม่น้ำ 100% ซึ่งคิดเป็นการลดลงประมาณ 32% ในทางตรงกันข้าม กำลังต้านทานแรงดึงแบบผ่าซีกกลับมีพฤติกรรมที่แตกต่างออกไป โดยมีค่าสูงสุดที่ 29.7 ksc ในส่วนผสมที่ใช้กรวดแม่น้ำ 70% (30C70G) ซึ่งสูงกว่าส่วนผสมควบคุมถึง 16% การวิเคราะห์เชิงเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ชี้ให้เห็นว่า ส่วนผสมที่แทนที่ด้วยกรวดแม่น้ำ 50% (50C50G) เป็นจุดที่เหมาะสมที่สุด โดยสามารถรักษากำลังรับแรงอัดได้ถึง 250 ksc (98% ของกำลังที่ออกแบบ) ในขณะที่สามารถลดต้นทุนค่ามวลรวมหยาบได้ประมาณ 29.7% เมื่อเทียบกับส่วนผสมที่ใช้หินย่อยเพียงอย่างเดียว ดังนั้น การใช้กรวดแม่น้ำแทนที่หินย่อยบางส่วนจึงเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพในการผลิตคอนกรีตสำหรับงานโครงสร้างทั่วไปในพื้นที่ ที่สามารถจัดหากรวดแม่น้ำได้ในราคาที่ต่ำกว่า
เอกสารอ้างอิง
Muhit, I.B., Haque, S. and Alam, M.R. (2013). Influence of crushed coarse aggregates on properties of concrete, American Journal of Civil Engineering and Architecture, vol. 1(5), pp 103-106.
Poloju, K.K., Anil, V. and Manchiryal, R. (2017). Properties of concrete as influenced by shape and texture of fine aggregate, American Journal of Applied Scientific Research, vol. 3(3), pp. 28-36.
Kadir, S.S. (2006). Properties of high-strength fibrous concrete with crushed stone as coarse aggregate, Journal of Zankoy Sulaimani - Part A, vol. 9(1), pp. 59-68.
Ezawa M. (1967) On the beneficiation of gravel and crushed stone, FLOTATION, vol. 1967(33), pp. 36-42.
Limantara, A.D., Widodo, A., Winarto, S., Krisnawati, L.D. and Mudjanarko, S.W. (2018). Optimizing the use of natural gravel brantas river as normal concrete mixed with quality fc = 19.3 Mpa, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 140, pp. 012104.
Silva, M.A., Pepe, M., Andrade, R.G.M.D., Pfeil, M. and Filho, R.D.T. (2017). Rheological and mechanical behavior of high strength steel fiber-river gravel self-compacting concrete, Construction and Building Materials, vol. 150, pp. 606–618.
Li, C., Sun, Q. and Li, F. (2011). Proportion design of concrete with gravel-crushed Proto-Machine-Made sand, Advanced Materials Research, vols. 295-297, pp. 436-439.
Odeyemi, S.O. (2021). Mechanical properties of granite-gravel porous concrete, International Journal of Engineering Research in Africa, vol. 57, pp. 115-123.
Daukšys, M., Dunauskas, A. and Juočiūnas S. (2023). Effect of coarse aggregate characteristics on the permeability properties of pervious concrete, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 1276, pp. 012004.
Kosaka, Y. and Tanigawa, Y. (1975). Effect of coarse aggregate on fracture of concrete : part 2 : study on microscopic obserbation, Transactions of the Architectural Institute of Japan, vol. 231, pp. 1-11.
Yehia, S., Abdelfatah, A. and Mansour, D. (2020). Effect of aggregate type and specimen configuration on concrete compressive strength, Crystals, vol. 10(7), pp. 625.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิศวกรรมศาสตร์และการวิจัยเชิงนวัตกรรม
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
