Development of Nano-silica Combined with Oil Palm Fibers and Sisal Fibers to improve the Properties of Concrete
Keywords:
Nano-silica, Oil palm fiber, Sisal fiber, Flexural strength, Compressive strength, Water permeabilityAbstract
The aim of this study is to investigate the compressive strength, flexural strength, and water permeability of concrete incorporating Nano-silica, oil palm fibers, and sisal fibers. Nano-silica with an average particle size of 12 nanometers was used to replace cement at 3% by weight, while oil palm fibers and sisal fibers with a length of 20 millimeters were added to the mix. The properties of the concrete were tested at 28 days of age.
The results showed that concrete containing Nano-silica and natural fibers exhibited higher flexural strength than the control concrete, indicating that these materials enhance the flexural performance of concrete. However, the compressive strength of fiber-reinforced concrete was lower than that of the control concrete. Additionally, water permeability testing revealed that fiber-reinforced concrete exhibited higher permeability than the control concrete.
In conclusion, the incorporation of nano-silica, oil palm fibers, and sisal fibers enhances the flexural strength of concrete. However, further modification of the mixture is required to improve compressive strength and water resistance.
References
กาณฑ์ ทะนนท์. (2566). ความสามารถทำงานได้และความสามารถดูดซึมน้ำของนาโนซิลิกากับแร่ใยธรรมชาติเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของคอนกรีตมวลรวมรีไซเคิล. ใน การประชุมทางวิชาการวิศวกรรมโยธาแห่งชาติ ครั้งที่ 28.
ณัฐวัฒน์ เสาะสูงเนิน, จักษดา ธำรงวุฒิ, คีตาชลี ชายทวีป, ภัทรดัย โพธิ์ลา, ชาญชัย เงาะปก, & กรกต เลิศชัยพงศ์. (2565). การตรวจสอบพฤติกรรมเชิงกลของคอนกรีตเสริมเส้นใยป่านศรนารายณ์สำหรับประยุกต์ใช้งานก่อสร้าง. ใน การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 61.
นพรัตน์ ฤทธิ์กระจาย, สฤษณ์ พรมสายใจ, นิวดี คลังสีดา, เสาวลักษณ์ ยอดวิญญูวงศ์, และ สุรเชษฐ์ ตุ้มมี. (2564). ผลของเส้นใยธรรมชาติต่อสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกลของไฟเบอร์ซีเมนต์. ใน การประชุมเทคโนโลยีอุตสาหกรรมระดับชาติ ครั้งที่ 2 เนื่องในโอกาสครบรอบ 65 ปี มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช.
ภีม เหนือคลอง, วันชัย สะตะ, และ ปริญญา จินดาประเสริฐ. (2561). การใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และนาโนซิลิกาในจีโอโพลิเมอร์คอนกรีตจากเถ้าลอย. วารสารวิจัยมหาวิทยาลัยขอนแก่น (ฉบับบัณฑิตศึกษา), 19(2), เมษายน–มิถุนายน 2562.
วิชญพงศ์ ทั่วด้าว. (2565). คุณสมบัติเชิงกลโครงสร้างจุลภาคของนาโนซิลิกาและแร่ใยธรรมชาติเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติคอนกรีตมวลรวมรีไซเคิล. ใน การประชุมวิศวกรรมโยธาแห่งชาติ ครั้งที่ 27.
ศตวรรษ หฤหรรษพงศ์, ทวิช พูลเงิน, และ สมชาย ชูชีพสกุล. (2554). กำลังอัดและโครงสร้างจุลภาคของมอร์ต้าร์ผสมนาโนซิลิกา. วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ., 34(3), กรกฎาคม–กันยายน 2554.
อำพล แพรสิน, และ มาโนช สรรพกิจทิพากร. (2563). กำลังอัดและกำลังดัดของมอร์ตาร์โดยวิธีการอัดขึ้นรูปที่มีการแทนที่ทรายด้วยหินฝุ่นและเสริมเส้นใยปาล์มน้ำมัน. ใน การประชุมวิศวกรรมโยธาแห่งชาติ ครั้งที่ 25, 15–17 กรกฎาคม 2563, จังหวัดชลบุรี.
Amin, & El-Hassan. (2015). Effect of using different types of nano materials on mechanical properties of high strength concrete. Construction and Building Materials, 118, 2.3 Mixing procedure. https://www.elsevier.com/locate/conbuildmat
ASTM International. (1980). BS 1881: Part 4: British Standard Institute method of testing concrete for strength. In Engine coolant testing: State of the art (ASTM Selected Technical Papers). https://doi.org/10.1520/STP29209S
ASTM International. (1982). BS 1881: Part 3: British Standard Institute method of making and curing test specimens. In Extending aggregate resources (ASTM Selected Technical Papers). https://doi.org/10.1520/STP32463S
ASTM International. (2007). BS 1881-105: 1984: Testing concrete – Methods for determination of flow. Journal of Testing and Evaluation, 35(6), 602–608. https://doi.org/10.1520/JTE100685
ASTM International. (2010). ASTM C192: Standard practice for making and curing concrete test specimens in the laboratory. Journal of ASTM International, 7(1), 1–6. https://doi.org/10.1520/JAI101951
ASTM International. (2014). ASTM C293: Standard test method for flexural strength of concrete (using simple beam with center-point loading). Geotechnical Testing Journal. https://doi.org/10.1520/GTJ20130040
ASTM International. (2019). ASTM C143: Standard test method for slump of hydraulic cement concrete. Journal of Testing and Evaluation. https://doi.org/10.1520/JTE20160430
ASTM International. (2020). ASTM C124: Standard method of test for flow of portland-cement concrete by use of the flow table. Journal of Testing and Evaluation. https://doi.org/10.1520/JTE20180152
ASTM International. (2021). BS 12350-5: Specifies a method for determining the flow of fresh concrete. Advances in Civil Engineering Materials. https://doi.org/10.1520/ACEM20190233
ASTM International. (2022). ASTM C642: Standard test method for density, absorption and voids in hardened concrete. Advances in Civil Engineering Materials. https://doi.org/10.1520/ACEM20210010
Fang, G., et al. (2018). Workability and mechanical properties of alkali-activated fly ash-slag concrete cured at ambient temperature. Construction and Building Materials, 172, 476–487.
Hui, C., et al. (2010). Preparation of nano-silica materials: The concept from wheat straw. Journal of Non-Crystalline Solids, 365(50–51), 2781–2785.
Jo, B. W., Kim, C. H., Tae, G. H., & Park, J. B. (2007). Characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particle. Construction and Building Materials, 21(6), 1351–1355.
Medina, C., et al. (2014). Influence of mixed recycled aggregate on the physical–mechanical properties of recycled concrete. Journal of Cleaner Production, 68, 216–225.
Downloads
Published
How to Cite
License
Copyright (c) 2025 Uthenthawai Engineering and Architecture Journal
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
