Page Header

Home > Vol 12, No 3 (2021) > Voottipruex

Engineering Properties of Engineering Properties of Clay Treated by Kaolin-Rice Husk Ash Geopolymer which Activated with Sodium Hydroxide Solution

Panich Voottipruex, Wilailak Sramoon, Chairat Teerawattanasuk, Ittipon Meepon

Abstract


งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของดินเหนียวปรับปรุงด้วยจีโอโพลิเมอร์ดินขาวและแกลบที่กระตุ้นกระบวนการจีโอโพลิเมอร์ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ สมบัติทางวิศวกรรมที่ศึกษาประกอบด้วยความแข็งแรงอัดแบบไม่ถูกจำกัด ความแข็งแรงดึงแยก มอดุลัสยืดหยุ่น ความแข็งหลังกระบวนการบ่มแห้งและบ่มเปียก และสัมประสิทธิ์การซึมผ่านโดยนำจีโอโพลิเมอร์ดินขาว-เถ้าแกลบที่ให้ความแข็งแรงสูงที่สุดซึ่งประกอบด้วยดินขาวต่อเถ้าแกลบ 70:30 กระตุ้นสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 8 โมลาร์ จากนั้นนำมาปรับปรุงดินเหนียวในอัตราส่วนดินเหนียวต่อจีโอ     โพลิเมอร์โดยน้ำหนักได้แก่ 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50 จากผลการทดสอบพบว่าอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดคือ ดินเหนียวต่อจีโอโพลิเมอร์ 70:30 ซึ่งให้ค่าความแข็งแรงอัดแบบไม่ถูกจำกัด ที่อายุการบ่ม 7 วัน สูงที่สุดภายใต้อุณหภูมิการบ่ม 70oC และ 50oC เท่ากับ 9,352 และ 4,557 กิโลนิวตันต่อตารางเมตร ตามลำดับ  และความแข็งแรงดึงแยกสูงที่สุดภายใต้อุณหภูมิการบ่ม 70oC และ 50oC เท่ากับ 1,182 และ 576 กิโลนิวตันต่อตารางเมตร ตามลำดับ ความสัมพันธ์ระหว่างมอดุลัสของการเสียรูปที่ความแข็งแรงร้อยละ 50, E50 และความแข็งแรงอัดแบบไม่ถูกจำกัดแสดงดังสมการ E50 (kN/m2) = 2.967qu+15161 จากผลทดสอบแห้งและเปียกแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่มีสัดส่วน C:GP 70:30 มีค่าความแข็งแรงอัดแบบไม่ถูกจำกัดสูงสุดเท่ากับ 2,445.89, 1,670.55, และ 1,218.68 กิโลนิวตันต่อตารางเมตร โดยมีรอบการบ่ม 3, 9, และ 12 รอบ สอดคล้องกับการสูญเสียน้ำหนักซึ่งมีค่าต่ำที่สุด โดยในรอบที่ 1 ถึง 12 สูญเสียน้ำหนักอยู่ในช่วงร้อยละ 1.5 ถึง 7.2 ผลการศึกษานี้มีประโยชน์ในการนำมาวัสดุทางเลือกเพื่อทดแทนการใช้ปูนซีเมนต์ แต่ยังคงมีปัญหาด้านราคาเนื่องจากสารเคมีที่นำมาใช้ปรับปรุงมีราคาสูงกว่าปูนซีเมนต์ในภาพรวม


Keywords


<span lang="TH">ดินเหนียว</span><span>;</span><span lang="TH"> จีโอโพลิเมอร์ดินขาว</span><span>;</span><span lang="TH"> เถ้าแกลบ</span><span>;</span><span> <span lang="TH">สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์</span></span>

[1] P. Voottipruex, C. Teerawattanasuk and I. Meepon, "Marginal lateritic soil treated using ceramic waste for rural road application," International Journal of GEOMATE, vol. 16, no. 53, pp. 70-77, 2019.

[2] J. Davidovits, "Geopolymers: inorganic polymeric new materials," Journal of Thermal Analysis and calorimetry, vol. 37, no. 8, pp. 1633-1656, 1991.

[3] P. Duxson, A. Ferna´ndez-Jime´nez and J. Provis, "Geopolymer technology: the current state of the art," Journal Material Science, vol. 42, p. 2917–2933, 2007.

[4] K. Khomcom, S. Nontananandh, B. Vardhanabhuti, P. Kamhangrittirong and P. Tengya, "Stabilization of Soft Bangkok Clay with Geopolymer Produced from Alkaline Activated Fly Ash," in The 16th National Convention on Civil Engineering, Chonburi, Thailand, 2011. (in Thai)

[5] W. Sungwornpatansakul and W. Thitasatcha, "Durability of Kaolin Stabilized by Polymerization Technique," KKU Engineering Journal, vol. 33, no. 5, pp. 511-524, 2006. (in Thai)

[6] P. Voottipruex, S. Horpibulsuk and C. Teerawattanasuk, "Bagasse ash–fly ash-geopolymer-treated soft Bangkok clay as subgrade material," Environmental
Geotechnics, 2020.

[7] U. Ratanasak and P. Chindaprasirt, "Rice Husk Ash in Concrete," Thailand Concrete Association, Thailand, 2009. (in Thai)

[8] T. Poltue, A. Suddeepong, S. Horpibulsuk, W. Samingthong, A. Arulrajah and A. Aashid, "Strength development of recycled concrete aggregate stabilized with fly ash-rice husk ash based geopolymer as pavement base material," Road Mater. Pavement Des, vol. 21, no. 8, pp. 2344-2355, 2019.

[9] A. Arulrajah, T. Kua, C. Phetchuay and S. Horpibulsuk, "Spent coffee grounds–fly ash geopolymer used as an embankment structural fill material," Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 28, no. 5, 2016.

[10] A. Arulrajah, A. Mohammadinia, A. D’Amico and S. Horpibulsuk, "Cement kiln dust and fly ash blends as an alternative binder for the stabilization of demolition aggregates," Construction and Building Materials, vol. 145, pp. 218-225, 2017.

[11] A. Arulrajah, M. Yaghoubi and M. Disfani, "Evaluation of fly ash and slag based geopolymers for the improvement of soft marine clay by deep soil mixing," Soils and Foundations, vol. 58, no. 6, pp. 1358-1370, 2018.

[12] D. Hardjito, S. Wallah, D. Sumajouw and B. Rangan, "Fly Ash-based Geopolymer Concrete," Australian Journal of Structural Engineering, vol. 6, pp. 77-85, 2005.

[13] E. Nimwinya, W. Arjharn, S. Horpibulsuk, T. Phoo-ngernkham and A. Poowancum, "Sustainable calcined water treatment sludge and rice husk ash geopolymer," Journal of Cleaner Production, vol. 119, pp. 128-134, 2016.

[14] I. Phummiphan, S. Horpibulsuk, R. Rachan, A. Arulrajah, S. Shen and P. Chindaprasirt, "High calcium fly ash geopolymer stabilizedlateritic soil and granulated blast furnace slag blends as a pavementbase material," J. Hazard. Mater, vol. 341, pp. 257-267, 2018.

[15] C. Teerawattanasuk and P. Voottipruex, "Comparison between cement and fly ash geopolymer for stabilized marginal lateritic soil as road material," International Journal of Pavement Engineering, vol. 20, no. 11, pp. 1264-1274, 2019.

[16] T. Klabprasit, C. Jaturapitakkul and P. Chindaprasirt , "Fly Ash and Bio-mass Ash Based Geopolymer Pastes Part I: Effect of Mix Proportion on Compressive Strength," Research and Development Journal, vol. 19, no. 2, pp. 9-16, 2008. (in Thai)

[17] Standard test method for splitting tensile strength of intact rock core specimens, ASTM standards D3967, 1981.

[18] Department of Highway of Thailand. RoadConstruction Supervision, Standard Test Unconfined Compressive Strength, DH-T105/1972, 1972. (in Thai).

Full Text: PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN: -