น้ำสำหรับงานคอนกรีต

1. น้ำสำหรับงานคอนกรีต

2. โดยนายพงศ์เทพ มณีสะอาด 52101103743EnE

3. ปริมาณและคุณภาพของน้ำเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลอย่างมากต่อกำลังของคอนกรีต เรามาพิจารณาถึงเรื่องคุณภาพของน้ำ ซึ่งมีความสำคัญมากเพราะสิ่งเจือปนต่างๆในน้ำอาจจะมีผลต่อคุณสมบัติของคอนกรีต

4. น้ำสำหรับงานคอนกรีตทำหน้าที่ • 3 ประการ คือ........................ • 1) ผสมคอนกรีต • 2) ใช้บ่มคอนกรีตให้มีกำลังเพิ่มขึ้น • 3) ใช้ล้างมวลรวม

5. เราต้องการน้ำคุณภาพดี และปริมาณที่เหมาะสมในการผลิตคอนกรีต กฎเกณฑ์ทั่วไปของน้ำที่จะใช้ผสมคอนกรีต คือ น้ำที่ดื่มได้นับเป็นน้ำที่ใช้ในงานคอนกรีตได้เสมอ ส่วนปริมาณน้ำผสม นอกจากจะมีผลต่อความสามารถในการใช้งานของคอนกรีตแล้วยังมีผลต่อกำลังและความทนทานของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วด้วย

6. ผสมคอนกรีต • - ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับปูนซีเมนต์ เชื่อมประสานหิน/ทรายเข้าด้วยกัน เกิดเป็นคอนกรีตที่มีความแข็งแรงคล้ายหิน สามารถรับน้ำหนักได้ • - ทำให้คอนกรีตสดมีความเหลว สามารถไหลลงแบบหล่อได้ง่าย • - เคลือบหิน/ทรายให้เปียก เพื่อปูนซีเมนต์สามารถยึดเกาะได้ดีและติดแน่น

7. สิ่งเจือปน • ถ้าในน้ำมีสิ่งเจือปนอยู่มากเกินระดับหนึ่งอาจก่อปัญหาทางด้านคุณภาพ ได้แก่ • 1) กำลังและความทนทานของคอนกรีตลดลง • 2) เวลาการก่อตัวเปลี่ยนแปลงไป • 3) คอนกรีตหดตัวมากกว่าปกติ • 4) อาจมีการละลายของสารประกอบภายใน คอนกรีตออกมาแข็งตัวบนผิวภายนอก (Efflorescence)

8. สิ่งเจือปนในน้ำสำหรับงานคอนกรีต แบ่งเป็น • 1) สารแขวนลอยหรือจำพวกตะกอน • (Suspended matters) • 2) สารละลายได้ในน้ำ(Dissoluble matters) • - สารละลายอินทรีย์ • - สารละลายอนินทรีย์

9. สารแขวนลอยหรือจำพวกตะกอน(Suspended matters) • - หากมีตะกอนเกินกว่า 2000 ppm(2 กรัม/ลิตร) อาจทำให้ต้องใช้น้ำมากกว่าปกติ • - การหดตัวของคอนกรีตจะเพิ่มขึ้น • - ทำให้เกิดขี้เกลือบริเวณผิวคอนกรีต • - อาจทำให้เกิดฟองอากาศปริมาณมาก • - ทำให้กำลังของคอนกรีตลดลง • - การยึดเกาะระหว่างซีเมนต์เพสต์กับมวลรวมลดลง • - ถ้าใช้น้ำขุ่นมากควรปล่อยให้ตกตะกอนเสียก่อน

10. สารละลายได้ในน้ำ (Dissoluble matters) • น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดีชนิดหนึ่ง จึงมีสารต่างๆ มากมายละลายในน้ำที่ไม่สามารถมองเห็นได้ น้ำในแม่น้ำลำคลองไหลผ่านป่าเขาที่มีแร่ธาตุ สารต่างๆ จำนวนมาก ย่อมจะละลายอยู่ในน้ำ • สารที่ละสายในน้ำแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ • - สารละลายอนินทรีย์ • - สารละลายอินทรีย์

11. สารละลายอนินทรีย์ • ควรมีความเข้มข้นไม่เกิน 2000 ppm จึงจะนำไปผสมคอนกรีตได้อย่างปลอดภัย ยกเว้นสารละลายบางชนิด มีผลต่อคอนกรีตมากแม้จะมีปริมาณน้อย เช่น เกลือคาร์บอเนต เกลือไบคาร์บอเนต เกลือคลอไรด์ เกลือซัลเฟต และ เกลือซัลไฟด์ของโปตัสเซียม โซเดียม แมกนีเซียม แคลเซียม เป็นต้น

12. เกลือคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตเกลือคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต • (Carbonate and bicarbonate) • น้ำที่มีเกลือของคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตปนอยู่ปริมาณมาก • จะทำให้คอนกรีตก่อตัวและแข็งตัวเร็ว • ข้อแนะนำปริมาณของเกลือเหล่านี้ละลายอยู่ในน้ำ • เกลือโซเดียมคาร์บอเนตและโซเดียมไบคาร์บอเนต • ไม่เกิน 1,000 ppm หรือ 1 กรัมต่อลิตร • เกลือคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตของแคลเซียมและแมกนีเซียม • ไม่เกิน 400 ppm หรือ 0.4 กรัมต่อลิตร

13. เกลือคลอไรด์ของแคลเซียม โซเดียม และแมกนีเซียม • (Salt Chloride of Calcium Sodium and Magnesium) • - มีผลให้คอนกรีตก่อตัวและแข็งตัวเร็ว • - กำลังของคอนกรีตในช่วงต้นสูง แต่กำลังช่วงปลายลดต่ำลง • - แต่ก่อนมีการใช้เกลือคลอไรด์เป็นสารผสมเพิ่มในการเร่งให้คอนกรีตแข็งตัวเร็ว แต่เลิกใช้ เพราะเกลือคลอไรด์ทำให้เหล็กเสริมเป็นสนิม • ปริมาณเกลือเหล่านี้ละลายอยู่ในน้ำ • ต้องไม่เกิน 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร

14. อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กเสียหายอย่างรุนแรง สาเหตุจากการใช้น้ำหรือทรายซึ่งมีคลอไรด์เจือปนอยู่มากมาผสมทำคอนกรีต ทำให้เหล็กเสริมเป็นสนิม

15. เกลือซัลเฟต เกลือซัลเฟตของโซเดียมและ • เเมกนีเซียม • (Sulfate ,Salt Sulfate of Sodium and Magnesium) • มีผลทำให้กำลังของคอนกรีตลดลงอย่างมาก • น้ำที่มีโซเดียมซัลเฟตปนอยู่ 5,000 ppm หรือ 5 กรัมต่อลิตร จะทำให้กำลังคอนกรีตลดลง 4 % • ถ้าปนอยู่ 10,000 ppm หรือ 10 กรัมต่อลิตร จะทำให้กำลังลดลง 10 % • ปริมาณเกลือเหล่านี้ละลายอยู่ในน้ำต้องไม่เกิน 1,000 ppm หรือ 1 กรัมต่อลิตร

16. เกลือฟอสเฟต อาร์ซีเนต บอเรต • (Phosphate Borates) • น้ำที่มีสารเหล่านี้เจือปนอยู่ในปริมาณเกินกว่า 500 ppmหรือ 0.5 กรัมต่อลิตร จะหน่วงการก่อตัวของซีเมนต์เพสต์ ทำให้คอนกรีตแข็งตัวช้าลง

17. เกลือของแมงกานีส ดีบุก สังกะสี ตะกั่ว และทองแดง • (Manganese Tin Zinc LeadCopper) • ทำให้ระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวช้าลง • ยอมให้มีละลายปนอยู่ในน้ำได้ • ไม่เกิน 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร

18. กรด(Acid) • น้ำที่มีกรดอนินทรีย์ละลายปนอยู่ เช่น กรดไฮโดรคลอริค • กรดซัลฟูริค ในระดับความเข้มข้น 3 • ในปริมาณไม่เกิน 10,000 ppm • หรือ 10 กรัมต่อลิตร • สามารถนำไปผสมคอนกรีตได้ • โดยไม่มีผลต่อกำลังของคอนกรีต

19. ด่าง(Alkali) • น้ำที่มีด่างผสม เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) • และ โปตัสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) • ในปริมาณเกินกว่า 500 ppm หรือ 0.5 กรัมต่อลิตร • อาจจะมีปฏิกิริยากับมวลรวมที่เป็น Reactive aggregate ได้ • ซึ่งจะทำให้คอนกรีตแตกร้าวเสียหาย

20. น้ำตาล(Sugar) • ถ้ามีน้ำตาลละลายในน้ำปนอยู่มากกว่า 0.5 กรัมต่อลิตร จะทำให้การก่อตัวและการแข็งตัวของคอนกรีตช้าลง

21. น้ำทะเล (SeaWater) • น้ำทะเลไม่ควรนำมาใช้สำหรับงานคอนกรีต แต่ก็มีการใช้น้ำทะเลบ้างในงานคอนกรีตหยาบหรือแม้แต่คอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งมีรายงานในช่วง 40 ถึง 50 ปี ถึงผล เสียหาย ของเหล็กเสริม ในโครงสร้างที่ใช้ทรายทะเลหรือน้ำทะเลมาใช้ในงานคอนกรีต

22. น้ำทะเลประกอบด้วย เกลือคลอไรด์ประมาณ 3.5% ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งให้คอนกรีตแข็งตัวเร็วและมีความ แข็งแรงในช่วงแรก แต่ค่าความแข็งแรงที่อายุคอนกรีต 28 วัน หรือหลังจากนั้นจะลดลงนอกจากนี้การใช้น้ำทะเลยังเป็น การเสี่ยงต่อการผุกร่อนของเหล็กเสริม • แต่ถ้าหากจำเป็นที่จะต้องใช้น้ำทะเลโดยหลีกเลี่ยงไม่ได้ก็อาจทำได้โดยใช้เหล็กเสริมชุบสังกะสีและผสม คอนกรีต โดยลดอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ให้ต่ำกว่า 0.45

23. ปริมาณสารต่างๆ ในน้ำทะเลโดยเฉลี่ย

25. สารละลายอินทรีย์ • สารอินทรีย์ทำให้น้ำมีสี และทำให้ปฏิกิริยา • ไฮเดรชั่นของซีเมนต์ช้าลง ก่อให้เกิดฟองอากาศในปริมาณที่สูง จึงไม่ควรใช้น้ำจากโรงงานอุตสาหกรรมยกเว้นกรณีน้ำที่ได้ผ่านการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งจะลดสารละลายอินทรีย์ลงในระดับที่ปลอดภัย

26. วิธีสังเกตอย่างง่ายว่าน้ำนั้นใช้ผสมคอนกรีตได้หรือไม่วิธีสังเกตอย่างง่ายว่าน้ำนั้นใช้ผสมคอนกรีตได้หรือไม่ • ความสะอาด น้ำต้องไม่มีสารเน่าเปื่อย สิ่งปฏิกูล ตะไคร่น้ำ • สี ใส น้ำที่มีสีแสดงว่ามีสารอินทรีย์ อนินทรีย์ หรือตะกอน แขวนลอยปนเปื้อน • กลิ่น ต้องไม่มีกลิ่นเน่า ถ้ามีมักจะมีสารอินทรีย์ปะปนอยู่ • รส ต้องไม่มีรส • ถ้ากร่อยหรือเค็ม แสดงว่ามีเกลือแร่อยู่มาก • ถ้าเปรี้ยว แสดงว่าเป็นกรด • ถ้าฝาด แสดงว่าเป็นด่าง • ถ้าหวาน แสดงว่ามีน้ำตาลเจือปน

27. ข้อกำหนดใหม่สำหรับน้ำที่ใช้ผสมคอนกรีต • ASTM C 1602 ซึ่งเป็นข้อกำหนดเกี่ยวกับน้ำที่ใช้ผลิตคอนกรีตได้ระบุถึงแหล่งที่มาของน้ำที่ใช้ไว้ดังนี้     • 1. น้ำที่ใช้ผสมหลักซึ่งอาจเป็นน้ำประปาหรือน้ำจากแหล่งน้ำอื่นๆ หรือน้ำจากกระบวนการผลิตคอนกรีต •     2. น้ำแข็งสำหรับลดอุณหภูมิของคอนกรีตสามารถใช้ผสมคอนกรีตได้และน้ำแข็งจะต้องละลายหมดเมื่อทำการผสมคอนกรีตเสร็จ •     3. ASTM C49 ยินยอมให้มีการเติมน้ำภายหลังโดยพนักงานขับรถเพื่อเพิ่มค่ายุบตัวคอนกรีตให้ได้ตามที่ระบุแต่ทั้งนี้ W/C จะต้องไม่เกินค่าที่กำหนดไว้ •     4. น้ำส่วนเกินจากมวลรวม (Free Water) ถือเป็นส่วนหนึ่งของน้ำผสมคอนกรีต จะต้องปราศจากสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย •     5. น้ำที่ผสมอยู่ในสารผสมเพิ่มโดยจะถือเป็นส่วนหนึ่งของน้ำผสมคอนกรีต ถ้าน้ำมีปริมาณมากพอที่จะส่งผลค่า W/C เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ 0.01 ขึ้นไป

28. การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ • น้ำที่จะนำกลับมาใช้ผสมคอนกรีตใหม่ได้ก็จะมาจากแหล่งต่างดังนี้ •     1. น้ำที่ใช้ล้างเครื่องผสมคอนกรีตหรือน้ำจากส่วนผสมคอนกรีต •     2. น้ำจากบ่อกักเก็บที่รองรับน้ำฝนจากพื้นที่การผลิต •     3. น้ำอื่นๆ ที่มีส่วนผสมของ คอนกรีตผสมอยู่ โดยน้ำที่จะนำมาใช้ใหม่นี้จะต้องมีค่า Solids Content ไม่เกิน 5 % ของปริมาณน้ำทั้งหมด และควรทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 1603

29. การทดสอบทางเคมี • กรณีจำเป็นต้องใช้น้ำที่ไม่แน่ใจว่าจะสะอาดเพียงพอหรือไม่ ให้เก็บตัวอย่างน้ำไปวิเคราะห์ทางเคมี เพื่อตรวจหาสารที่ปนเปื้อนในน้ำเทียบกับตาราง

31. 2) ใช้บ่มคอนกรีตให้มีกำลังเพิ่มขึ้น • น้ำสำหรับบ่มคอนกรีต ไม่ควรมีสิ่งเจือปนที่จะทำปฏิกิริยากับคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว เช่น สารพวกซัลเฟตหรือสารที่ทำให้เกิดคราบสกปรก อันจะส่งผลให้ ผิวคอนกรีตเกิดรอยเปื้อนหรือเป็นตัวการทำให้สีจับผิวคอนกรีตได้ไม่ดี และหลุดร่อนในภายหลัง

32. 3) ใช้ล้างมวลรวม • น้ำที่ใช้ล้างจึงควรเป็นน้ำที่ใช้สำหรับผสมคอนกรีต • เพราะน้ำนี้จะเคลือบอยู่บนผิวของมวลรวม • และสามารถเข้าไปทำอันตรายต่อคอนกรีตเหมือนกับน้ำที่ใช้ผสม

33. จบการนำเสนอ