วันพฤหัสบดี

การออกแบบส่วนผสมคอนกรีต(3.ความสัมพันธ์ที่มีประโยชน์ในการออกแบบ)

ความสัมพันธ์ที่มีประโยชน์ในการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต

1.กำลังอัดและอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์
    สำหรับวัสดุผสมคอนกรีตที่กำหนดไว้ ค่ากำลังอัดจะมี ความสัมพันธ์กับอัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ ตาม Ablam's Law  ดังนี้

fcm  คือ ค่ากำลังอัดของคอนกรีต ณ อายุที่กำหนด
A      คือ  ค่าคงที่
B      คือ   ค่าคงที่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของซีเมนต์ และค่า อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์โดยน้ำหนัก



ตามสมการนี้ จะพบว่า กำลังอัดจะเป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ค่าความสัมพันธ์นี้ สามารถแสดงได้ดังกราฟนี้
ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังอัดและอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์
2.คุณสมบัติของมวลรวมกับประมาณน้ำ
คุณสมบัติของมวลรวมที่มีผลต่อปริมาณน้ำ และความสามารถเทได้ของคอนกรีตมีดังนี้
-รูปร่างและลักษณะผิว
-ขนาดและส่วนคละ
           - ขนาดคละของมวลรวม
           - ขนาดใหญ่สุดของมวลรวม
           - อัตราส่วนของมวลรวมละเอียดต่อมวลรวมหยาบ
-ปริมาณความชื้น
           - การดูดซึมของน้ำและความชื้นที่ผิว
           - การเพิ่มขึ้นของปริมาตรของทราย
-ความถ่วงจำเพราะ
-หน่วยน้ำหนักและช่องว่าง ซึ่งสัมพันธ์กับขนาดและส่วนคละของมวลรวม

3.ความสามารถเทได้และปริมาณน้ำ
ความสามารถเทได้ของคอนกรีตจะมีความสัมพันธ์โดยตรงต่อปริมาณน้ำในส่วนผสม กล่าวคือ ความสามารถเทได้ของคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นเมื่อใช้ปริมาณน้ำเพิ่มขึ้น แต่ความสัมพันธ์นี้จะเปลี่ยนแปลงไปบ้าง เมื่อคุณสมบัติของวัสดุผสมเปลี่ยนแปลงไป รวมทั้งจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีการใช้วัสดุผสมพิเศษอื่นๆ ด้วย

การวัดความสามารถเทได้ของคอนกรีตมีหลายวิธี ผู้ออกแบบควรกำหนดวิธีที่เหมาะสมดังแสดงในตาราง
วิธีการวัดค่าความสามารถเทได้ของคอนกรีต
4.ต้นทุนและประสิทธิภาพการใช้งาน
เป้าหมายที่สำคัญที่สุดของการหาสัดส่วนผสมคอนกรีตก็เพื่อที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมตามข้อกำหนดแลการใช้งาน ในราคาที่ถูกที่สุด
          โดยทั่วไปข้อกำหนดของงานคอนกรีต สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
-การกำหนดคุณสมบัติทั่วๆไป
            -ค่ายุบตัวมาตรฐาน
            -ค่ากำลังอัดทั่วๆไป
            -ความทนทานทั่วๆไป
           การที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณสมบัติดังกล่าวทำได้โดยกำหนดสัดส่วนผสมที่มีปริมาณปูนซีเมนต์ต่ำที่สุด และใช้อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่สูงสุด เป็นต้น

-การกำหนดคุณสมบัติพิเศษ
             -มีความสามารถเทได้สูงมากๆ
             -เกิดความร้อนจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นไม่สูงมาก
             -กำลังอัดสูง หรือกำลังอัดสูงในเวลารวดเร็ว
             -ความทนทานพิเศษต่างๆ เช่น ทนต่อซัลเฟต เป็นต้น
   คอนกรีตพวกนี้อาจจำเป็นต้องใช้วัสดุพิเศษประเภทอื่นๆ เป็นส่วนผสมด้วบ เช่น
    ปูนซีเมนต์และวัสดุทดแทนปูนซีเมนต์ เช่น ปูนปอร์ตแลนด์ ประเภท 3 , ปูนปอร์ตแลนด์ต้านทานซัลเฟต (ประเภท 5) , PFA , GGBS , MS
     สารผสมเพื่ม เช่น สารเร่งหรือหน่วงการก่อตัว,สารลดน้ำหรือสารลดนำจำนวนมาก , สารกักกระจายฟองอากาศ
      มวลรวมพิเศษ เช่น มวลรวมหนัก,มวลรวมเบา, มวลรวมที่มีการหดตัวน้อยมาก