การประยุกต์ใช้จีโอพอลิเมอร์จากเถ้าแกลบในคอนกรีตบล็อกชนิดรับน้ำหนักUtilization of Rice Husk Ash-based Geopolymer in Hollow Load-bearing Concrete Masonry Block

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของปริมาณมวลรวมความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และอุณหภูมิบ่มต่อกำลังอัด และการดูดซึมน้ำในคอนกรีตบล็อกชนิดรับน้ำหนักจากจีโอพอลิเมอร์จากเถ้าแกลบจากโรงงานโดยตรง เตรียมจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อกจากจากเถ้าแกลบที่ไม่ผ่านการบดและเถ้าถ่านหิน (เถ้าแกลบ : เถ้าถ่านหิน เท่ากับ 50 : 50 โดยน้ำหนัก) สารละลายโซเดียมซิลิเกต (Na2SiO3) และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) โดยใช้ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ เท่ากับ 12, 14, 16 และ 18 โมลาร์ และใช้ปริมาณหินฝุ่นเป็นมวลรวมแทนที่ในอัตราส่วน (เถ้าแกลบผสมเถ้าถ่านหิน) : หินฝุ่น เท่ากับ 1 : 4, 1 : 6 และ 1 : 8 โดยน้ำหนัก หลังจากนั้นทำการอัดจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อกในเครื่องอัดคอนกรีตบล็อก โดยบ่มจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อกในอากาศที่อุณหภูมห้อง (25°C) และบ่มในตู้อบที่อุณหภูมิ 65°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นบ่มในอากาศที่อุณหภูมิห้องจนถึงอายุทดสอบ โดยทดสอบกำลังอัดที่อายุ 7, 14, และ 28 วัน ตลอดจนทดสอบการดูดซึมน้ำที่อายุ 28 วัน ผลการศึกษาพบว่า การใช้ความเข้มข้นของสารละลาย NaOH ที่สูงขึ้น ส่งผลให้จีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อกมีกำลังอัดสูงขึ้นและการดูดซึมน้ำมีค่าลดลง โดยเห็นผลชัดเจนในจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อกที่ใช้มวลรวมปริมาณต่ำมากกว่าปริมาณสูง การใช้มวลรวมผสมในจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อกในปริมาณที่มากขึ้น ส่งผลให้กำลังอัดของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อกลดลง ตลอดจนการใช้อุณหภูมิในการบ่ม 65°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมงส่งผลให้กำลังอัดของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตบล็อก สูงกว่ากลุ่มที่บ่มในอุณหภูมิห้อง 25°C อย่างชัดเจน โดยอุณหภูมิบ่มที่สูงขึ้นมีประสิทธิภาพต่อการเพิ่มกำลังอัดในกลุ่มที่ใช้ความเข้มข้นของสารละลาย NaOH ต่ำมากกว่าความเข้มข้นของสารละลาย NaOH สูง

This research aims to study the effects of aggregate content, sodium hydroxide (NaOH) concentration and curing temperature on compressive strength and water absorption of load-bearing geopolymer concrete block. Original coarse rice husk ash blended with fly ash at the percentage by weight of 50 : 50 was used as a binder. Sodium silicate (Na2SiO3) and sodium hydroxide (NaOH) solutions were also mixed with the binder to produce geopolymer concrete block. NaOH solution concentrations were varied at 12, 14, 16, and 18 molars. Dust limestone was also used as an aggregate in the mixture at various weight ratios between the binder (rice husk ash blended with fly ash) to aggregate of 1 : 4, 1 : 6 and 1 : 8. The geopolymer concrete blocks were produced by using the Cinva-Ram machine. The specimens were then arranged into two groups at the temperatures of 25°C (room temperature) and 65°C for the first 24-hour curing and then all the specimens were cured in room temperature until the testing ages. The geopolymer concrete block specimens were tested for compressive strength at 7, 14, and 28 days and its water absorption was tested at 28 days. The results showed that higher NaOH solution concentration led to higher compressive strength and lower water absorption of geopolymer concrete block. These effects were evidently found in geopolymer concrete blocks with low aggregate content than in those with high aggregate content. Increase of aggregate content in the mixture also decrease compressive strength of geopolymer concrete block. In addition, geopolymer concrete blocks, which were cured at 65°C for 24 hours apparently yielded higher compressive strength than those cured at 25°C (room temperature). Besides, high curing temperature has a greatter effect to increase compressive strength of geopolymer concrete block with lower NaOH concentration than that with higher NaOH concentration.