340 likes | 455 Views
น้ำ ( water ). โดย นายวศกร เก้าเอี้ยน รหัสนักศึกษา 5110110781. น้ำ.
E N D
น้ำ ( water) โดย นายวศกร เก้าเอี้ยน รหัสนักศึกษา 5110110781
น้ำ • น้ำ เป็นของเหลวชนิดหนึ่ง ที่มีอยู่มากที่สุดบนผิวโลก และเป็นปัจจัยสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มนุษย์รู้จัก เราสามารถพบน้ำได้ในหลายๆ สถานที่ อาทิ ทะเล ทะเลสาบ แม่น้ำ ห้วย หนอง คลอง บึง และในหลายๆ รูปแบบ เช่น น้ำแข็ง หิมะ ฝน ลูกเห็บ เมฆ และไอน้ำ
ความสำคัญของน้ำ • ปริมาณและคุณภาพของน้ำเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อกำลังอัดของคอนกรีต คุณภาพของน้ำมีความสำคัญมากเพราะสิ่งเจือปนต่างๆในน้ำอาจมีผลต่อคุณสมบัติของคอนกรีต เช่นเวลาการแข็งตัว กำลังอัดทำให้สีของคอนกรีตไม่สม่ำเสมอ และอาจก่อให้เกิดการกัดกร่อนเหล็กเสริม ด้วยเหตุนี้การเลือกน้ำที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำรับผสมหรือบ่มคอนกรีตจึงจำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ
น้ำสำหรับงานคอนกรีต • น้ำสำหรับงานคอนกรีต แบ่งตามสภาพการใช้งานได้ดังนี้ 1. น้ำสำหรับผสมคอนกรีต (Mixing Water) 2. น้ำสำหรับล้างมวลรวม (Washing Water) 3. น้ำสำหรับบ่มคอนกรีต (Curing Water)
หน้าที่หลักของน้ำสำหรับผสมคอนกรีต (Mixing Water) • ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับปูนซีเมนต์ เชื่อมประสานหิน-ทรายเข้าด้วยกัน เกิดเป็นคอนกรีตที่มีความแข็งแรงคล้ายหิน สามารถรับน้ำหนักได้ • ทำให้คอนกรีตสดมีความเหลว สามารถไหลลงแบบหล่อได้งาย • ที่เคลือบหิน-ทรายให้เปียก เพื่อปูนซีเมนต์สามารถยึดเกาะได้ดีและติดแน่น โดยหลักทั่วไป ถ้าน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีตปราศจาก รส กลิ่น และสี จะถือว่ามีความสะอาดเพียงพอสำหรับใช้ผสมคอนกรีต
สิ่งเจือปน • ถ้าในน้ำท่าผสมคอนกรีตมีสิ่งเจือปนอยู่มากเกินระดับหนึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหาด้านคุณภาพ อันได้แก่ 1)กำลังและความทนทานของคอนกรีตลดลง 2)เวลาการก่อตัวเปลี่ยนแปลงไป 3)คอนกรีตเกิดการหดตัวมากกว่าปกติ 4)อาจมีการละลายของสารประกอบภายใน สิ่งเจือปนที่ส่งผลเสียต่อคุณภาพของคอนกรีตมี 3 ประเภท คือ ตะกอน สารละลาย อนินทรีย์ และสารละลายอินทรีย์ หากมีสิ่งเจือปนเหล่านี้ในปริมาณน้อย ก็จะไม่ก่อให้เกิดผลเสียร้ายแรง
สิ่งเจือปน น้ำเป็นของเหลว จึงมีสารปนเปื้อนได้ง่าย สารปนเปื้อนเหล่านี้ได้แก่ • สารแขวนลอย (Suspended matters) • สารที่ละลายได้ในน้ำ (Dissoluble matters)
สิ่งเจือปน • สารแขวนลอย (Suspended matters) ได้แก่ ตะกอนดินเหนียว ฝุ่นผง สนิมเหล็ก ตะไคร่น้ำ และสารอินทรีย์ต่างๆ 1 ทำให้การยึดเกาะระหว่างซีเมนต์เพสต์กับมวลรวมลดลง 2 คอนกรีตมีการหดตัวมากขึ้น 3 ทำให้เกิดรอยด่างหรือขี้เกลือ (Efflorescence) สารแขวนลอยในน้ำ ไม่ควรเกิน 2000 ppm หรือ 2 กรัม/ลิตร กำจัดได้ โดยการปล่อยให้น้ำตกตะกอนหรือกรองด้วยเครื่องกรองทราย (Sand filter)
สิ่งเจือปน • สารที่ละลายได้ในน้ำ (Dissoluble matters) น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดี ดังนั้น จึงมีสารต่างๆ มากมายละลายในน้ำโดยที่เราไม่สามารถมองเห็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำในแม่น้ำลำคลองซึ่งไหลผ่านป่าเขาที่มีแร่ธาตุ สารต่างๆ จำนวนมากจะละลายอยู่ในน้ำ สารที่ละสายในน้ำแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ
สิ่งเจือปน สารที่ละลายได้ในน้ำ (Dissoluble matters) 1.สารละลายอนินทรีย์ โดยทั่วไป สารอนินทรีย์ที่ละลายในน้ำปริมาณไม่เกิน 2000 ppm หรือ 2 กรัมต่อลิตร สามารถนำไปใช้ผสมคอนกรีตได้อย่างปลอดภัย แต่สารบางชนิดมีผลต่อคอนกรีตมากแม้จะมีปริมาณเล็กน้อย เช่น เกลือคาร์บอเนต เกลือไบคาร์บอเนต เกลือคลอไรด์ เกลือซัลเฟต และเกลือซัลไฟด์ ของโปตัสเซียม โซเดียม แมกนีเซียม แคลเซียม เป็นต้น
สิ่งเจือปน • เกลือคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต น้ำที่มีเกลือของคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตปนอยู่ปริมาณมาก จะทำให้คอนกรีตก่อตัวและแข็งตัวเร็วมาก ข้อแนะนำปริมาณของเกลือละลายอยู่ในน้ำ • เกลือโซเดียมคาร์บอเนตและโซเดียมไบคาร์บอเนต • ไม่เกิน 1,000 ppm หรือ 1 กรัมต่อลิตร • เกลือคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตของแคลเซียมและแมกนีเซียม • ไม่เกิน 400 ppm หรือ 0.4 กรัมต่อลิตร
สิ่งเจือปน • เกลือคลอไรด์ ของแคลเซียม โซเดียม และแมกนีเซียม มีผลให้คอนกรีตก่อตัวและแข็งตัวเร็ว กำลังของคอนกรีตในช่วงต้นสูง แต่กำลังช่วงปลายลดต่ำลง สมัยก่อนเคยมีการใช้เกลือคลอไรด์เป็นสารผสมเพิ่มในการเร่งให้คอนกรีตแข็งตัวเร็ว แต่ปัจจุบันเลิกใช้แล้ว เนื่องจากเกลือคลอไรด์จะทำให้เหล็กเสริมในคอนกรีตเป็นสนิมได้ ข้อแนะนำคือ ปริมาณของเกลือเหล่านี้ที่ละลายในน้ำต้องไม่เกิน 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร
สิ่งเจือปน • เกลือซัลเฟต เกลือซัลเฟตของโซเดียมและเเมกนีเซียม มีผลทำให้กำลังของคอนกรีตลดลงอย่างมาก 1.น้ำที่มีโซเดียมซัลเฟตปนอยู่ 5,000 ppm หรือ 5 กรัมต่อลิตร จะทำให้กำลังคอนกรีตลดลง 4 % 2.ถ้ามีปนอยู่ 10,000 ppm หรือ 10 กรัมต่อลิตร จะทำให้กำลังคอนกรีตลดลง 10 % ข้อแนะนำ ปริมาณของเกลือเหล่านี้ที่ละลายในน้ำต้องไม่เกิน 1,000 ppm หรือ 1 กรัมต่อลิตร
สิ่งเจือปน • เกลือฟอสเฟต อาร์ซีเนต บอเรต น้ำที่มีสารเหล่านี้เจือปนอยู่ในปริมาณเกินกว่า 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร จะหน่วงการก่อตัวของซีเมนต์เพสต์ ทำให้คอนกรีตแข็งตัวช้าลง • เกลือของแมงกานีส ดีบุก สังกะสี ตะกั่ว และทองแดง ทำให้ระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวช้าลง ยอมให้ละลายปนอยู่ในน้ำได้ไม่เกิน 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร
สิ่งเจือปน • กรด น้ำที่มีกรดอนินทรีย์ละลายปนอยู่ เช่น กรดไฮโดรคลอริค กรดซัลฟูริค ในระดับความเข้มข้นไม่ต่ำกว่า 3 ในปริมาณไม่เกิน 10,000 ppm หรือ 10 กรัมต่อลิตร สามารถนำไปผสมคอนกรีตได้ โดยไม่มีผลต่อกำลังของคอนกรีต • ด่าง น้ำที่มีด่างผสม เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และ โปตัสเซียม ไฮดรอกไซด์ (KOH) ใน ปริมาณเกินกว่า 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร อาจจะมีปฏิกิริยากับมวลรวมที่เป็น Reactive aggregateได้ ซึ่งจะทำให้คอนกรีตแตกร้าวเสียหาย
สิ่งเจือปน • น้ำตาล ถ้ามีน้ำตาลละลายในน้ำปนอยู่มาก 0.5 กรัมต่อลิตร จะทำให้การก่อตัวและการแข็งตัวของคอนกรีตช้าลง • น้ำทะเล น้ำทะเลจะมีโซเดียมคลอไรด์ประมาณ 79 % นอกนั้นเป็น แคลเซียมคลอไรด์ แมกนีเซียมคลอไรด์ แมกนีเซียมซัลเฟต และแคลเซียมซัลเฟต น้ำทะเลประกอบด้วยสารที่มีผลต่อกำลังและความทนทานของคอนกรีต ดังนั้น จึงไม่ควรใช้น้ำทะเลผสมคอนกรีต ปริมาณสารต่างๆในน้ำทะเลโดยเฉลี่ย
ตารางที่เกลือต่างๆที่ละลายอยู่ในน้ำทะเลตารางที่เกลือต่างๆที่ละลายอยู่ในน้ำทะเล
ตารางที่เกลือต่างๆที่ละลายอยู่ในน้ำทะเลตารางที่เกลือต่างๆที่ละลายอยู่ในน้ำทะเล • ผลการใช้น้ำทะเลผสมคอนกรีตพบว่า คอนกรีตสดจะมีการก่อตัวเร็วและกำลังอัดในระยะต้นจะเพิ่มสูงขึ้นเนื่องจากคลอไรด์ไอออน แต่กำลังที่อายุ 28 วันจะต่ำกว่าคอนกรีตที่ใช้น้ำจืดผสม นอกจากนี้ สารคลอไรด์จะทำให้เหล็กเสริมในคอนกรีตเป็นสนิมได้ สนิมเหล็กจะค่อยๆ ขยายตัวดันให้คอนกรีตแตกร้าว ส่วนสารซัลเฟตนั้นจะทำปฏิกิริยากับ C3A เป็นผลให้คอนกรีตแตกร้าวได้เช่นกัน
สิ่งเจือปน • สารละลายอินทรีย์ มักจะเป็นน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม หรือที่อยู่อาศัยไหลลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ น้ำที่ปนเปื้อนสารละลายอินทรีย์เหล่านี้จะทำให้กำลังคอนกรีตลดลง หรือก่อให้เกิดฟองอากาศในคอนกรีตปริมาณสูง
วิธีสังเกตอย่างง่ายว่าน้ำนั้นใช้ผสมคอนกรีตได้หรือไม่วิธีสังเกตอย่างง่ายว่าน้ำนั้นใช้ผสมคอนกรีตได้หรือไม่ • ความสะอาด น้ำต้องไม่มีสารเน่าเปื่อย ปฏิกูลหรือตะไคร่น้ำ • สี น้ำต้องใส ถ้ามีสีแสดงว่ามีสารแขวนลอยต่างๆมาก • กลิ่น น้ำต้องไม่มีกลิ่นเน่า ถ้ามีกลิ่นก็มักจะมีสารอินทรีย์ปนอยู่มาก • รส น้ำต้องไม่มีรส ถ้ามีรสกร่อยหรือเค็ม แสดงว่ามีเกลือแร่อยู่มาก ถ้ามีรสเปรี้ยวแสดงว่าเป็นกรด ถ้าฝาดแสดงว่าเป็นด่าง แต่โดยทั่วไปความเป็นกรดหรือด่างของน้ำมักไม่มากจนสามารถชิมรสแล้วรู้ • ความกระด้างน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีตควรเป็นน้ำอ่อน
การทดสอบทางกายภาพ วิธีง่ายๆ ในการตรวจสอบคุณภาพของน้ำว่าเหมาะสำหรับการผสมคอนกรีตหรือไม่ BS 3148 : 1980 ให้นำตัวอย่างน้ำมาผสมกับปูนซีเมนต์ เพื่อทำการตรวจสอบคุณสมบัติ 2 ประการ คือ • เวลาของการก่อตัวเบื้องต้น (Initial setting time) ต่างจากตัวอย่างที่ผสมด้วยน้ำกลั่นไม่เกิน 30 นาที • ค่าเฉลี่ยกำลังอัดของแท่งตัวอย่างมอร์ตาร์ (Mortar cube) จะต้องไม่แตกต่างจากค่าที่ได้จากการใช้น้ำกลั่นมาผสม เกินกว่า 10 % วิธีดังกล่าวนี้อาจจะไม่เหมาะสมกับน้ำที่มีเกลือซัลเฟต หรือน้ำที่มีเกลือคาร์บอเนต หรือเกลือไบคาร์บอเนตของโซเดียมและโปตัสเซียม เนื่องจากสารดังกล่าวจะมีผลต่อคอนกรีตในระยะยาว
การทดสอบทางเคมี • ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้น้ำที่ไม่แน่ใจว่าสะอาดเพียงพอหรือไม่ ให้เก็บตัวอย่างน้ำไปวิเคราะห์ทางเคมี เพื่อตรวจหาสารที่ปนเปื้อนในน้ำตามตารางที่ 4.2
ข้อกำหนดของน้ำผสมคอนกรีตข้อกำหนดของน้ำผสมคอนกรีต • ข้อกำหนดโดยทั่วไปที่เกี่ยวกับน้ำผสมคอนกรีต จะต้องมีขอบเขตระดับความเข้มข้นไม่เกินค่าดังต่อไปนี้ ปริมาณของแข็ง ไม่มากกว่า 2000 ppm ค่าความเป็นกรดด่าง(PH) อยู่ในช่วง 6-8 ปริมาณซัลเฟต ไม่มากกว่า 1000 ppm ปริมาณคลอไรด์ ไม่มากกว่า 500 ppm
ข้อกำหนดของเขตความเข้มข้นของสิ่งเจือปนข้อกำหนดของเขตความเข้มข้นของสิ่งเจือปน
ข้อกำหนดของเขตความเข้มข้นของสิ่งเจือปนข้อกำหนดของเขตความเข้มข้นของสิ่งเจือปน
การทดสอบคุณสมบัติ • การทดสอบน้ำผสมคอนกรีตนี้ จะทำการทดสอบเปรียบเทียบการก่อตัวและกำลังอัดกับน้ำกลั่น ปริมาณที่จะนำมาทดสอบจะต้องไม่น้อยกว่า 5 ลิตร น้ำที่เหมาะสำหรับผสมคอนกรีตควรมีคุณสมบัติดังนี้ 1) ค่าการก่อตัวเริ่มต้น (Initial setting time) ต่างจากตัวอย่างที่ทำจากน้ำกลั่นไม่เกิน 30 นาที 2) ค่าเฉลี่ยของกำลังอัดของตัวอย่างที่ใช้น้ำที่นำมาทดสอบต้องได้ค่าไม่น้อยกว่า 90%ของกำลังอัดของตัวอย่างที่ใช้น้ำกลั่น ถ้าผลการทดสอบที่ได้ออกนอกค่าที่กำหนด แสดงว่าน้ำนั้นมีผลต่อคอนกรีต อาจแก้ไขโดยการเปลี่ยนแหล่งน้ำที่จะนำมาผสมคอนกรีต หรือถ้าผลการทดสอบแสดงว่าค่ากำลังอัดของตัวอย่างไม่ต่ำกว่า 80% ของค่ากำลังอัดเฉลี่ยของตัวอย่างที่ใช้น้ำกลั่น อาจใช้น้ำนี้แต่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงส่วนผสมคอนกรีต
คุณภาพของน้ำที่ใช้ล้างมวลรวมและบ่มคอนกรีต • น้ำสำหรับล้างคอนกรีต ควรมีคุณสมบัติเหมือนน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีต เพราะน้ำนี้จะเคลือบอยู่บนผิวของมวลรวมและสามารถเข้าไปทำอันตรายต่อคอนกรีตเหมือนกับน้ำที่ใช้ผสม ข้อที่ควรระวังคือ ต้องคอยเปลี่ยนน้ำที่ใช้ล้างมวลรวมสม่ำเสมอ เพราะเมื่อล้างไปช่วงเวลาหนึ่ง น้ำจะขุ่น การใช้ต่อไปจะไม่เกิดผลดีอย่างไร กลับอาจทำให้เกิดความสกปรกขึ้นด้วย ส่วนน้ำสำหรับบ่มคอนกรีต ไม่ควรมีสิ่งเจือปนที่จะทำปฏิกิริยากับคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว
น้ำสำหรับบ่มคอนกรีต • น้ำสำหรับบ่มคอนกรีต (Water for Curing Concrete) การบ่มคอนกรีตทำเพื่อให้คอนกรีตมีน้ำเพียงพอสำหรับการทำปฏิกิริยา Hydration กับปูนซีเมนต์ การบ่มโดยทั่วไปจะใช้น้ำพรมบนคอนกรีต ทำให้คอนกรีตเปียกชื้น ดังนั้น น้ำสำหรับบ่มคอนกรีต ควรเป็นน้ำจืดสะอาดพอสมควร น้ำทะเลจะทำให้ผิวคอนกรีตเป็นรอยด่าง หรือรอยขี้เกลือ (Efflorescence) นอกจากนี้ จะทำให้เหล็กเสริมเป็นสนิมได้ง่าย ส่วนน้ำที่มีฤทธิ์เป็นกรดค่า pH ต่ำกว่า 6.5 จะสามารถกัดกร่อนคอนกรีตได้
น้ำสำหรับล้างมวลรวม • น้ำสำหรับล้างมวลรวม (Aggregate Washing Water) มวลรวมที่สกปรก มีฝุ่นผงหรือดินเหนียวเกาะติดผิว ควรต้องล้างทำความสะอาดก่อนที่จะนำไปผสมคอนกรีต ดังนั้น น้ำที่ใช้ล้างจึงควรเป็นน้ำที่ใช้สำหรับผสมคอนกรีต เพราะน้ำนี้จะเคลือบอยู่บนผิวของมวลรวม และสามารถเข้าไปทำอันตรายต่อคอนกรีตเหมือนกับน้ำที่ใช้ผสม การล้างโดยทั่วไปให้ใช้น้ำฉีดผ่านมวลรวมแล้วปล่อยให้น้ำล้างทิ้งไป วิธีนี้ดีที่สุดแต่จะเปลืองน้ำมาก วิธีที่นิยมใช้กันมักจะใส่น้ำในถัง 200 ลิตร ใช้บุ้งกี๋ใส่หินแล้วจุ่มลงไปล้างในถัง ซึ่งจะสะดวกและประหยัดกว่าวิธีแรก ข้อที่ควรระวังคือ ต้องหมั่นเปลี่ยนน้ำที่ใช้ล้างเมื่อน้ำขุ่นมากแล้ว
ข้อกำหนดใหม่สำหรับน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีต • ASTM C 1602 ซึ่งเป็นข้อกำหนดเกี่ยวกับน้ำที่ใช้ผลิตคอนกรีตได้ระบุถึงแหล่งที่มาของน้ำที่ใช้ไว้ดังนี้ 1. น้ำที่ใช้ผสมหลักซึ่งอาจเป็นน้ำประปาหรือน้ำจากแหล่งน้ำอื่นๆ หรือน้ำจากกระบวนการผลิตคอนกรีต 2. น้ำแข็งสำหรับลดอุณหภูมิของคอนกรีตสามารถใช้ผสมคอนกรีตได้และน้ำแข็งจะต้องละลายหมดเมื่อทำการผสมคอนกรีตเสร็จ 3. ASTM C49 ยินยอมให้มีการเติมน้ำภายหลังโดยพนักงานขับรถเพื่อเพิ่มค่ายุบตัวคอนกรีตให้ได้ตามที่ระบุแต่ทั้งนี้ W/C จะต้องไม่เกินค่าที่กำหนดไว้
ข้อกำหนดใหม่สำหรับน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีตข้อกำหนดใหม่สำหรับน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีต • 4. น้ำส่วนเกินจากมวลรวม (Free Water) ถือเป็นส่วนหนึ่งของน้ำผสมคอนกรีต จะต้องปราศจากสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย 5. น้ำที่ผสมอยู่ในสารผสมเพิ่มโดยจะถือเป็นส่วนหนึ่งของน้ำผสมคอนกรีต ถ้าน้ำมีปริมาณมากพอที่จะส่งผลค่า W/C เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ 0.01 ขึ้นไป
ข้อกำหนดใหม่สำหรับน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีตข้อกำหนดใหม่สำหรับน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีต • การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ น้ำที่จะนำกลับมาใช้ผสมคอนกรีตใหม่ได้ก็จะมาจากแหล่งต่างดังนี้ 1. น้ำที่ใช้ล้างเครื่องผสมคอนกรีตหรือน้ำจากส่วนผสมคอนกรีต 2. น้ำจากบ่อกักเก็บที่รองรับน้ำฝนจากพื้นที่การผลิต 3. น้ำอื่นๆ ที่มีส่วนผสมของ คอนกรีตผสมอยู่ โดยน้ำที่จะนำมาใช้ใหม่นี้จะต้องมีค่า Solids Content ไม่เกิน 5 % ของปริมาณน้ำทั้งหมด และควรทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 1603