การศึกษาองค์ประกอบและกำลังรับแรงอัดของคอนกรีตเปลือกหอยนางรม

บทคัดย่อ

      งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาองค์ประกอบธาตุในเปลือกหอยนางรม อนุภาคพื้นผิวของผงเปลือกหอยนางรม และกำลังรับแรงอัดของคอนกรีตผสมผงเปลือกหอยนางรมซึ่งนำมาเป็นวัสดุทดแทนปูนซีเมนต์ 
 โดยดำเนินการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุของเปลือกหอยนางรมด้วยวิธี 
 X-ray Fluorescence และเปรียบเทียบพื้นผิวอนุภาคระหว่างผงปูนซีเมนต์ ผงเปลือกหอยนางรมที่ไม่ผ่านการเผา และผงเปลือกหอยนางรมที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 ชั่วโมง จากนั้นทดสอบกำลังรับแรงอัดในการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยผงเปลือกหอยนางรมในอัตราส่วนร้อยละ 25 และ 50 โดยน้ำหนัก ที่อายุการบ่ม 7 14 และ 28 วัน ตามมาตรฐาน 
 BS 1881 จากการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุในเปลือกหอยนางรม พบว่า เปลือกหอยนางรม มีองค์ประกอบของธาตุหลักเหมือนกับปูนซีเมนต์ 
 ซึ่งประกอบไปด้วย แคลเซียม (Ca) ร้อยละ 87.3 ซิลิกอน (Si) ร้อยละ 5.7 เหล็ก (Fe) ร้อยละ 3.7 และอะลูมิเนียม (Al) ร้อยละ 1.0 ตามลำดับ 
 เมื่อเปรียบเทียบปริมาณแคลเซียมในปูนซีเมนต์และเปลือกหอยนางรม พบว่า เปลือกหอยนางรมมีปริมาณแคลเซียมมากกว่าปูนซีเมนต์ ร้อยละ 8.4 และจากการวิเคราะห์พื้นผิวอนุภาค พบว่า ผงเปลือกหอยนางรมหลังผ่านกระบวนการเผา โครงสร้างผลึกของผงเปลือกหอยนางรมมีการเปลี่ยนแปลงจากแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) เป็นแคลเซียมออกไซด์ (CaO) ซึ่งมีการจัดเรียงอนุภาคคล้ายคลึงกับปูนซีเมนต์มากขึ้นแต่ยังคงมีช่องว่างระหว่างอนุภาคที่มากกว่า ซึ่งจากการทดสอบกำลังรับแรงอัดของคอนกรีตผสม
 ผงเปลือกหอยนางรมในอัตราส่วนร้อยละ 25 และร้อยละ 50 เทียบกับคอนกรีตปกติ พบว่า คอนกรีตผสมผงเปลือกหอยนางรมที่ผ่านการเผา (BOC) ให้กำลังรับแรงอัดลดลงร้อยละ 14 และ ร้อยละ 65 ตามลำดับ 
 และคอนกรีตผสมผงเปลือกหอยนางรมที่ไม่ผ่านการเผา (NOC) ให้ค่ากำลังรับแรงอัดลดลงร้อยละ 40 และร้อยละ 79 ตามลำดับ แสดงให้เห็นว่า
 เมื่อทดแทนปูนซีเมนต์พอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ด้วยผงเปลือกหอยนางรมที่ผ่านการเผาให้ผลกำลังรับแรงอัดสูงกว่าแบบไม่เผา โดยในปริมาณร้อยละ 25 (BOC25) ยังคงสามารถรับกำลังแรงอัดในระดับที่ยอมรับได้ ทั้งนี้หากวิเคราะห์ในเชิงสิ่งแวดล้อมการทดแทนปูนซีเมนต์ด้วยผงเปลือกหอยนางรมเป็นการลดใช้ปริมาณปูนซีเมนต์และขจัดปัญหาขยะอินทรีย์ได้อีกด้วย