วันพฤหัสบดีที่ 18 มิถุนายน พ.ศ. 2552

นวัตกรรมคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำ


คณะผู้วิจัยประกอบด้วยดร.บวร อิศรางกูล ณ อยุธยา อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพหัวหน้าคณะวิจัยดร.โยธิน อึ่งกูลและนางสาววันวิสาข์เจดีย์-ภัทรนาทฝ่ายวิจัยพัฒนาบริษัทซุปเปอร์บล็อกจำกัด(มหาชน)
ได้รับการสนับสนุนจากศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ(นาโนเทค)และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี
ราชมงคลกรุงเทพเพื่อนำคุณสมบัติการยืดหยุ่นของเส้นใยธรรมชาติและเส้นใยสังเคราะห์มา
ประยุกต์ใช้ในการเสริมแรงคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำแทนโลหะโดยมีเป้าหมายคือการนำเส้น
ใยธรรมชาติหรือเส้นใยสังเคราะมาใช้ในการเสริมแรงของคอน กรีตมวลเบาอบไอน้ำ
(Aerated autoclaved concrete,AAC)แทนเหล็กเส้นโดยอาศัยทฤษฏีการสร้างพันธะระหว่างกัน
ด้วยพันธะอิออนิกที่มีความแข็งแรงเนื่องจากคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำมีโครงสร้างของผลึก
เทอเบอเมอร์ไรท์(Tobermerite)ที่เกิดจากการนำเข้าวัสดุเช่นเดียวกับคอนกรีตโครงสร้างอาคาร
นำมาบดละเอียดให้มีขนาดโมเลกุล60–90ไมครอนหรือ60,000–90,000นาโนเมตรทำให้โครงสร้าง
เกิดฟองอากาศจากการทำปฏิกิริยาของปูนขาวและผงปูนมิเนี่ยมเป็นฟองอากาศ
ขนาดเล็กแบบปิดใน
ลักษณะของช่องว่างขนาดเล็ก(Micro Pore)สังเคราะห์ด้วยกระบวนการอบ
ไอน้ำที่อุณหภูมิ180
องศาเซลเซียสแรงดัน 12 บาร์ จึงเกิดคุณสมบัติใหม่ขึ้นมาคือผลึกคริสตัล
ของแคลเซี่ยมซิลิเกตมี
โมเลกุลเล็กกว่า 100 นาโนเมตร โดยวัสดุคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำนี้มี คุณสมบัติเป็นอิออนบวก
ในขณะเดียวกันก็มีเส้นใยธรรมชาติและเส้นใยสังเคราะห์หลายชนิดที่
สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดอิออนลบ ได้ทำให้โครงสร้างมีความเป็นเนื้อเดียวกันแข็งแรงตามมาตรฐานคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำชนิดเสริมใย
เหล็กลดต้นทุนการผลิตลดค่าการนำความร้อนน้ำหนักเบา
โครงสร้างทางเคมีของเส้นใยประเภทพาราอารามิค
(Para-aramid)ที่ใช้เป็นสารเสริมแรงแทน
เหล็กเสริมตัวอย่างเช่นตาข่ายแบบเส้นทอเคลือบอารามิคสีขาว
ความทนต่อแรงดึงนิวตัน
ต่อ 25 มิลลิเมตรCarbon fiber reinforced rods ซึ่งมีค่ารับแรงดึงต่ำสุด
(Minimum Tenseil
strength)ประมาณ 30,000 กิโลกรัมนิวตันและค่าโมดูลัสของการยือหยุ่น
(Young’s Modulus)
อยู่ที่ประมาณ 156.8 กิโลนิวตันต่อตารางเซนติเมตร วัสดุประเภทนี้มีคุณสมบัติ
ต้านทานแรงดึง
ได้สูงและยังมีน้ำหนักเบาเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กเสริมที่มีขนาดเดียวกันปัจจุบันได้มีการ
นำมา
ใช้ในงานก่อสร้างโดยมีวัตถุประสงค์คือเพื่อต้องการเสริมความแข็งแรงโครงสร้างอาคารที่ไม่
ต้องการให้เกิดการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้าผ่านเหล็กเสริมเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือฟ้าผ่าโดยเฉพาะอาคาร หรือห้องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่หรือแม้แต่เสาไฟฟ้าในการก่อสร้างมีการนำKevlar49มาใช้แทนเหล็กเสริม เนื่องจากคณสมบัติที่มีความสามารถต้านทานแรงดัดได้ดีมีน้ำหนักเบาอีกทั้งยังทนทานต่อการกัดกร่อนของ
สารประเภทซัลเฟตได้เป็นอย่างดี
อย่างไรก็ตามKevlar49ยังมีราคาค่อนข้างสูงและโรงงานที่สามารถผลิต
ได้ยังมีจำนวนน้อยเมื่อเปรียบเที่ยมกับเหล็กทั่วไปจึงเป็นผลทำให้ยังไม่ได้รับความนิยมนักจากการนำเส้นใย
ที่มีความต่อเนื่องและสามารถควบคุมการจัดเรียงตัวของเส้นใยนาโนได้อย่างแม่นยำมาใช้ในการเสริมแรง
จะได้ คอนกรีตมวลเบาที่มีแนวเส้นใย อยู่ในโครงสร้างคล้ายกับคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำปกติที่อุณหภูมิ
180 – 195 องศาเซลเซียส ไม่ทำให้ โครงสร้างของอารามิดแตกสลาย เพราะอารามิดจะเริ่มสลายตัวที่
อุณหภูมิ500องศาเซลเซียสจึงไม่มีผลกระทบในการเชื่อมต่อพันธะระหว่างFiberglasses-Aramid-
Tobermcriteการรับแรงดัดที่มี
แนวโน้มที่สูงขึ้นตามระยะที่เพิ่มขึ้นการทดสอบแรงดัดกำลังการรับน้ำหนัก
ที่จุดกึ่งกลางจะทำให้มีการ
กระจายกำลังไปที่เส้นใยส่วนหนึ่งและเนื้อคอนกรีตมวลเบาอีกส่วนหนึ่ง ซึ่งเป็น
คุณสมบัตืของเส้นที่มีความ
ยืดหยุ่นการกระจายแรง ประโยชน์ที่ได้รับจากโครงการวิจัยนี้คือ ทำให้วัสดุมี
อายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า
การเสริมด้วยเหล็กเสริมลดต้นทุนการผลิตเนื่องจากการใช้เหล็กเส้นในการ
เสริมแรงนั้นตอนที่ยุ่งยากและ
ใช้วัสดุหลายชนิดเช่นเหล็กเส้น,สารกันสนิม และวัสดุประกอบอื่นต่างจาก
การใช้เส้นใยเพียงอย่างเดียวการเสริมแรงด้วยเส้ยใยจะทำให้คอนกรีตมีน้ำหนักเบาขึ้นกว่าการเสริมแรง
ด้วยเหล็กเส้นส่งเสริมการ
อนุรักษ์พลังงานเนื่องจากผนังที่เสริมแรงด้วยเส้นใยนั้นจะเป็นฉนวนกันความ
ร้อนดีกว่าเหล็กเส้น จึงช่วยในการประหยัดพลังงานในการลดอุณหภูมิอาคารและจะเป็นสิทธิบัตรที่เกิด
จากการคิดค้นของ
นักวิจัยไทยที่เป็นการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุก่อสร้างด้วยการผลิตระบบนาโนเมตร
การนำไปก่อสร้าง
อาคารเช่นการเสริมแรงผนังตำแหน่งช่องเปิดประตูหน้าต่างแทนการหล่อคอนกรีตเสริม
เหล็ก แผ่นคอนกรีตสำเร็จสำหรับผนังบังแสงภายนอกอาคารโครงสร้างคอนกรีตมวลเบาขนาดแผ่นใหญ่

ที่นำไปประยุกต์ใช้งานแทนการก่อสร้างด้วยไม้เนื่องจากน้ำหนักเบาและแข็งแรงเช่นเดียวกับไม้สักสามารถ ติดตั้งได้ในลักษณะเดียวกับงานไม้

ที่มา: www.thaicontractors.com

1 ความคิดเห็น:

mug0990 กล่าวว่า...

ค้นหาเสียงใหม่พิเศษอื่นที่นำนาโนเทคโนโลยีไทย \ 'm จากบราซิล