การแทรกซึมของคลอไรด์และการกัดกร่อนเหล็กเสริมของคอนกรีตที่ผสมเถ้าปาล์มน้ำมันในสภาพแวดล้อมทะเลเป็นเวลา 5 ปีChloride Penetration and Steel Corrosion of Concrete Containing Palm Oil Fuel Ash under 5-year Exposure in Marine Environment

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของเถ้าปาล์มน้ำมันบดละเอียดต่อกำลังอัด สัมประสิทธิ์การแทรกซึมของคลอไรด์ (Dc) และการกัดกร่อนเหล็กเสริมของคอนรีตในสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเลเป็นเวลา 5 ปี โดยใช้คอนกรีตที่มีอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน (W/B) เท่ากับ 0.40, 0.45 และ 0.50 ในแต่ละอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน แทนที่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยเถ้าปาล์มน้ำมันบดละเอียด (ค้างตะแกรงเบอร์ 325 ไม่เกินร้อยละ 1.5) เท่ากับ ร้อยละ 0, 15, 25, 35 และ 50 โดยน้ำหนักวัสดุประสาน หล่อตัวอย่างคอนกรีตทรงลูกบาศก์ขนาด 200x200x200 มม.3 และฝังเหล็กเส้นกลมขนาด 12 มม. ยาว 50 มม. ที่มุมของตัวอย่างทดสอบ ให้มีระยะคอนกรีตหุ้มเหล็กเท่ากับ 10, 20 และ 50 มม. และได้หล่อตัวอย่างทรงกระบอกขนาด 100x200 มม.3 สำหรับทดสอบกำลังอัด หลังจากบ่มคอนกรีตในน้ำประปาจนมีอายุครบ 28 วัน นำตัวอย่างคอนกรีตไปแช่น้ำทะเลในสภาวะเปียกสลับแห้ง และเก็บตัวอย่างมาทดสอบกำลังอัด การแทรกซึมของคลอไรด์ทั้งหมด และการเกิดสนิมของเหล็กที่ฝังในคอนกรีต หลังแช่น้ำทะเลเป็นเวลา 5 ปี ผลการศึกษาพบว่า การแทนที่เถ้าปาล์มน้ำมันในปริมาณสูงขึ้นไม่เกินร้อยละ 25 โดยน้ำหนักวัสดุประสาน ส่งผลให้สัมประสิทธิ์การแทรกซึมของคลอไรด์ (Dc) และการกัดกร่อนเหล็กเสริมมีแนวโน้มลดลง รวมทั้งส่งผลให้กำลังอัดของคอนกรีตมีแนวโน้มสูงขึ้น อย่างไรก็ตามการแทนที่เถ้าปาล์มน้ำมันในปริมาณสูงในคอนกรีตถึงร้อยละ 50 กลับส่งผลให้การแทรกซึมของคลอไรด์และการกัดกร่อนเหล็กเสริมในคอนกรีตมีแนวโน้มสูงขึ้น นอกจากนั้นพบว่า อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้สัมประสิทธิ์การแทรกซึมของคลอไรด์มีค่าสูงขึ้น โดยเห็นผลชัดเจนในคอนกรีตธรรมดามากกว่าคอนกรีตที่ผสมเถ้าปาล์มน้ำมัน

This research investigates the effects of palm oil fuel ash on compressive strength, chloride diffusion coefficient (Dc), and steel corrosion of concrete after being exposed to the marine environment for 5 years. Water-to-binder ratios (W/C) were carried at 0.40, 0.45 and 0.50. Palm oil fuel ash (the particles retained on a sieve #325 were less than 1.5%) to partially replace Portland cement type I at the percentages of 0, 15, 25, 35 and 50 by weight of binder. The 200-mm concrete cube specimens were cast and steel bars with 12-mm diameter and 50 mm in length were embedded with the covering depth of 10, 20 and 50 mm. Then the cylindrical specimens of 100-mm in diameter and 200-mm in height were cast for testing compressive strength then cured in fresh water for 28 days. Subsequently, the specimens were tested to determine the compressive strength, the total chloride contents, and the surface loss of steel corrosion after being exposed to tidal zone for 5 years. The results indicated that chloride diffusion coefficient (Dc) and steel corrosion clearly decreased with replacing palm oil fuel ash is less than 25% by weight of binder including the increased of compressive strength. However, with a high volume of palm oil fuel ash replacement (up to 50% by weight of binder) did not well prevent the chloride resistance and steel corrosion. Moreover, at high water-to-binder ratio effected to increase the chloride diffusion coefficient (Dc) clearly shown in normal concrete than palm oil fuel ash concrete.