การผลิตคอนกรีต (Concrete Manufacture)
1 ส่วนผสมของคอนกรีต (Concrete Mixtures) คอนกรีตประกอบด้วยวัสดุต่าง ๆ ผสมกันดังกล่าวแล้วข้างต้น กำลังของคอนกรีตขึ้นอยู่กับตัวประกอบหลายอย่าง เช่น อัตราส่วนการผสม การผสม การบ่ม การเท ตลอดจนคุณภาพของปูนซีเมนต์ น้ำ และวัสดุผสม ส่วนผสมของคอนกรีตประกอบด้วยสิ่งต่าง ๆ ดังนี้
- ปูนซีเมนต์ ปูนซีเมนต์เป็นส่วนผสมสำคัญในการผลิตคอนกรีต เป็นวัสดุที่ใช้ในการเคลือบวัสดุละเอียด และวัสดุหยาบ ให้เป็นเนื้อเดียวกัน คอนกรีตยังแบ่งตามประเภทของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทั้ง 5 ประเภท ดังนี้
. ประเภทที่หนึ่ง ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดา สำหรับทำคอนกรีตที่ไม่ต้องการคุณภาพพิเศษกว่าธรรมดา ใช้สำหรับการก่อสร้างตามปกติทั่วไป ได้แก่ ปูนตราช้าง ตราพญานาคสีเขียว ตราเพชรเม็ดเดียว
. ประเภทที่สอง ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์สำหรับทำคอนกรีต ที่เกิดความร้อนและทนซัลเฟตได้ปานกลาง ได้แก่ ปูนตราพญานาคเจ็ดเศียร
. ประเภทที่สาม ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์แข็งเร็ว ให้กำลังสูงในระยะแรก ได้แก่ ปูนตราเอราวัณ ตราพญานาคสีแดง ตราสามเพชร
. ประเภทที่สี่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เกิดความร้อนต่ำ ใช้มากในการก่อสร้างคอนกรีตหลา
. ประเภทที่ห้า ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทนซัลเฟตได้สูง มีระยะการแข็งตัวช้ากว่าปูนซีเมนต์ประเภทที่หนึ่ง
- วัสดุผสมหยาบ วัสดุหยาบโดยมากเป็นหินย่อย กรวด หินเป็นส่วนช่วยในการประหยัดปูนซีเมนต์ เพราะปูนแพงกว่าหิน สามารถแบ่งประเภทของงานตามลักษณะของหินได้ดังนี้
. หินหนึ่ง มีขนาด 1/2" - 3/4" ใช้สำหรับงานเทคอนกรีตในที่แคบ ๆ หรือบริเวณที่เหล็กเรียงถี่ ๆ เช่น ครีบ พื้น เสา และคาน
. หินสอง มีขนาด 3/4" - 1 1/2" ใช้สำหรับคอนกรีตทั่ว ๆ ไป
- วัสดุผสมละเอียด วัสดุละเอียดจะใช้ทราย ทรายจะต้องเป็นทรายน้ำจืด เม็ดคมและสะอาด ทรายที่ใช้ในงานคอนกรีตเป็นทรายหยาบ คือส่วนที่ลอดผ่านตะแกรงเบอร์ 4 ทั้งวัสดุผสมหยาบ และละเอียดนั้นต้องสะอาด ปราศจากสารอินทรีย์
- น้ำ น้ำเป็นสารที่ทำปฏิกิริยาเคมีกับปูนซีเมนต์ทำให้เกิดความร้อน ทำให้ผงปูนกลายเป็นวุ้นเข้ายึดเกาะวัสดุหยาบและละเอียด ทำให้เกิดความเหลวสามารถเท และกระทุ้งได้ น้ำที่ใช้ควรเป็นน้ำสะอาดหรืออาจถึงสามารถดื่มได้ จำนวนน้ำที่ใช้ขึ้นอยู่กับส่วนผสม และคุณสมบัติของปูนซีเมนต์ และวัสดุผสมอื่น ทั้งนี้ควรให้มีความเหมาะสม ไม่ข้น และเหลวจนเกินไป จำนวนน้ำที่ใช้จะบอกเป็นอัตราส่วนของน้ำต่อซีเมนต์โดยน้ำหนัก โดยจะต้องไม่น้อยกว่า 0.35 ของน้ำหนังปูนซีเมนต์ หรือใช้น้ำประมาณ 14 - 21 % ของปริมาตรคอนกรีตทั้งหมด
- ตัวเติมคอนกรีต เป็นสารที่ใช้ผสมลงไปในคอนกรีต เพื่อให้คอนกรีตใช้งานได้ดีขึ้น (workability) ตามประเภทหรือคุณสมบัติของสารที่เติมลงไป ดังนี้
. แคลเซียมคลอไรด์ (calcium chloride) เป็นตัวต้านทานอากาศหนาวเย็น ทำให้เกิดการก่อตัวได้เร็วขึ้น ทั้งเป็นตัวช่วยบ่มในระยะต้นด้วย ควรใช้แคลเซียมคลอไรด์จำนวน 2% โดยน้ำหนักของปูนซีเมนต์ ในอากาศหนาวจัดอาจเพิ่มเป็น 4%
. สารผสมที่จะทำให้เกิดการทำงานที่ดี (Workability admixtures) เป็นผงประกอบขึ้นด้วย hydrated lime, diatomaceous earth, bentonite, และ fly ash นำผสมในโม่ หรือผสมกับปูนซีเมนต์แห้ง
. ตัวเติมดูดอากาศ (air - entraining agent) เป็นตัวทำให้เกิดปฏิกิริยาเป็นแก็ส โดยดึงอากาศเข้าไปในส่วนนั้นประมาณ 30 - 60% ใช้ประโยชน์ในการเป็นฉนวนกันความร้อน แต่ไม่เหมาะเป็นวัสดุโครงสร้าง ตัวเติมนี้ได้แก่ ยางธรรมชาติ ไขสัตว์ สบู่ซัลฟอเนท น้ำมัน ผงอลูมิเนียม สังกะสี เป็นต้น
. ตัวหน่วง (retarders) ใช้ในช่วงการทำงานที่มีอากาศร้อน ช่วยให้คอนกรีตเกิดความร้อนขึ้นช้า ๆ เพื่อไม่ให้คอนกรีตที่เทในช่วงแรกแข็งตัวก่อนการเทครั้งต่อไป โดยเฉพาะงานคอนกรีตหลา (mass - concrete) บางประเทศใช้ขี้เถ้าจากถ่านหินบดละเอียด หรือใช้หินหรือทรายบดละเอียดผสมในปูนซีเมนต์
2 อัตราส่วนผสมของงานประเภทต่าง ๆ ปกติส่วนผสมคอนกรีตจะบอกเป็น อัตราส่วนของซีเมนต์ : ทราย : หิน เป็นต้นว่า อัตราส่วน 1 : 2 : 3 หมายถึงคอนกรีตมีส่วนผสมของ ซีเมนต์ 1 ส่วน ทราย 2 ส่วน และหิน 3 ส่วน อัตราส่วนนี้เป็นอัตราส่วนโดยน้ำหนัก หรือปริมาตรก็ได้ คอนกรีตมีส่วนผสมวัสดุต่าง ๆ มากน้อยขึ้นอยู่กับประเภทของงานที่จะใช้ ต่อไปนี้เป็นตารางแสดงอัตราส่วนผสมสำหรับงานประเภทต่าง ๆ ดังนี้
อัตราส่วนผสมโดยปริมาตร ประเภทของงาน1 : 1.5 : 3 สำหรับเสาและส่วนของโครงสร้างที่ต้องการความทึบน้ำ หรือที่อยู่ในภาวะอากาศรุนแรง
1 : 2 : 4 สำหรับงาน คสล. ทั่วไป ได้แก่ พื้น คาน เสา
1 : 2.5 : 4 สำหรับงานพื้นถนน เขื่อนกั้นดิน ตอม่อ ผนังตึก ฐานราก ทางเท้า
1 : 3 : 5 สำหรับงานคอนกรีตขนาดใหญ่ ผนังหนัก ฐานรากใหญ่
CivilClub เว็บบอร์ดองค์ความรู้ทางด้านวิศวกรรมโยธา วิศวกรโยธาและสำหรับผู้สนใจ
