8
วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ปีที 24 ฉบับที 1 ม.ค. - เม.ย. 2557 The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014 103 การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผลิตคอนกรีต: การวิเคราะห์เชิงสถิติ 1 นักศึกษา ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า พระนครเหนือ 2 อาจารย์ สาขาวิชาวิศวกรรมแมคคาทรอนิกส์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร 3 ผู ้ช่วยศาสตราจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า พระนครเหนือ * ผู้นิพนธ์ประสานงาน โทรศัพท์ 08-9637-5557 อีเมล: [email protected] รับเมื่อ 21 ธันวาคม 2555 ตอบรับเมื่อ 29 พฤศจิกายน 2556 ปริญญา คูณมี 1 วัชร ส่งเสริม 2 * และ ธีรเดช วุฒิพรพันธ์ 3 บทคัดย่อ ตะกรันเหล็กถูกจัดเป็นของเสียอันตรายที่เกิดจาก อุตสาหกรรมการผลิตเหล็กซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการก�าจัดสูง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาปริมาณตะกรันเหล็กทีเหมาะสมมาใช้แทนปูนซิเมนต์ ทราย และหิน ในการผลิต คอนกรีตที่สามารถรับแรงอัดได้ในช่วง 240-260 kg/cm 2 เนื่องจากเป็นการศึกษาเบื้องต้น ผู้วิจัยได้ใช้ตะกรันเหล็ก แทนปูนซิเมนต์ ทราย และหิน ในสัดส่วนร้อยละ 10 โดย ปริมาตรเท่านั้น ผู ้วิจัยได้ใช้การทดลองแบบแฟกทอเรียล โดยท�าการทดลองซ� ้าทั้งหมด 3 ครั้ง และใช้วิธีการวิเคราะห์ ข้อมูลทางสถิติที่ระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ จากผลการทดลองพบว่า ในการผลิตคอนกรีต 1 m 3 สามารถใช้ตะกรันเหล็กแทนส่วนผสมอื่นๆ ได้ถึง 207 kg ซึ่งใช้ผสมแทน ปูนซิเมนต์ ทราย และหิน เท่ากับ 15.7 kg, 37.4 kg และ 153.9 kg ตามล�าดับ โดยใช้เวลาบ่มคอนกรีต ที28 วัน คอนกรีตที่ได้จากส่วนผสมดังกล่าวจะรับก�าลัง อัดเฉลี่ยได้เท่ากับ 250 kg/cm 2 ซึ่งสามารถลดค่าใช้จ่าย ในการก�าจัดตะกรันเหล็กได้ประมาณ 255 บาท และ ลดต้นทุนการผลิตคอนกรีตลงได้ร้อยละ 5 ต่อการผลิต คอนกรีต 1 m 3 ค�ำส�ำคัญ: ตะกรันเหล็ก คอนกรีต การวิเคราะห์เชิงสถิติ

การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

103

การใชตะกรนเหลกเปนสวนผสมในการผลตคอนกรต: การวเคราะหเชงสถต

1 นกศกษา ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลา

พระนครเหนอ2 อาจารยสาขาวชาวศวกรรมแมคคาทรอนกสคณะวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร3 ผชวยศาสตราจารยภาควชาวศวกรรมอตสาหการคณะวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลา

พระนครเหนอ* ผนพนธประสานงานโทรศพท 08-9637-5557 อเมล: [email protected]

รบเมอ 21 ธนวาคม 2555 ตอบรบเมอ 29 พฤศจกายน 2556

ปรญญาคณม1วชรสงเสรม2*และธรเดชวฒพรพนธ3

บทคดยอ

ตะกรนเหลกถกจดเปนของเสยอนตรายทเกดจาก

อตสาหกรรมการผลตเหลกซงมคาใชจายในการก�าจดสง

งานวจยนมวตถประสงคเพอหาปรมาณตะกรนเหลกท

เหมาะสมมาใชแทนปนซเมนตทรายและหนในการผลต

คอนกรตทสามารถรบแรงอดไดในชวง240-260 kg/cm2 เนองจากเปนการศกษาเบองตนผวจยไดใชตะกรนเหลก

แทนปนซเมนตทรายและหนในสดสวนรอยละ10 โดยปรมาตรเทานน ผวจยไดใชการทดลองแบบแฟกทอเรยล

โดยท�าการทดลองซ�าทงหมด 3 ครงและใชวธการวเคราะหขอมลทางสถตทระดบความเชอมน 95 เปอรเซนต

จากผลการทดลองพบวา ในการผลตคอนกรต 1 m3 สามารถใชตะกรนเหลกแทนสวนผสมอนๆไดถง207 kg

ซงใชผสมแทนปนซเมนตทรายและหนเทากบ15.7 kg, 37.4 kg และ 153.9 kg ตามล�าดบโดยใชเวลาบมคอนกรตท 28 วนคอนกรตทไดจากสวนผสมดงกลาวจะรบก�าลงอดเฉลยไดเทากบ 250 kg/cm2 ซงสามารถลดคาใชจายในการก�าจดตะกรนเหลกไดประมาณ 255 บาท และลดตนทนการผลตคอนกรตลงไดรอยละ 5 ตอการผลตคอนกรต1 m3

ค�ำส�ำคญ: ตะกรนเหลกคอนกรตการวเคราะหเชงสถต

Page 2: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

104

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

The Use of Granular Blast Furnace Slag in Concrete Manufacturing: Statistical Analysis

1 Student, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok.2 Lecturer, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Phra Nakhon.3 Assistant Professor, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok.* Corresponding Author, Tel. 08-9637-5557, E-mail: [email protected]

Received 21 December 2012; Accepted 29 November 2013

Parinya Koonmee1 Watchara Songserm2* and Teeradej Wuttipornpun3

Abstract The granular blast furnace slag from iron industry is classified as hazardous waste with high disposal costs. This research aims to determine an optimal quantity of granular blast furnace slag for the replacement of cement, sand, and rock for producing concrete with the strength between 240-260 kg/cm2. Since this is a pilot study, the granular blast furnace slag was used only 10% by volume for replacing cement, sand, and rock. A factorial experiment was then conducted with three replicates. The result was analyzed at 95% confidence interval. According to the results, the optimal quantity of granular blast furnace slag required

for producing 1 m3 of concrete with the desired strength is 207 kg. This is to use the granular blast slag to replace cement, sand, and rock as 15.7 kg, 37.4 kg, and 153.9 kg, respectively with the concrete at 28 day-age. The average concrete strength obtained from this procedure is 250 kg/cm2 which falls within the expected range. Furthermore, the company can save slag disposal costs at around 255 baht while reducing the production cost by 5% per 1 m3 of the produced concrete.

Keywords: Granular Blast Furnace Slag, Concrete, Statistical Analysis

Page 3: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

105

1. บทน�ำ

ตะกรนเหลก (Granular Blast Slag) ประกอบไปดวยซลกา อะลมนา แคลเซยมออกไซด และเหลกออกไซด

ท�าใหตะกรนเหลกถกจดเปนของเสยอนตรายจากแหลง

ก�าเนดจ�าเพาะประเภทหรอจ�าเพาะชนด จากประกาศ

กระทรวงอตสาหกรรมฉบบท 6 (พ.ศ. 2540) คาดวาในประเทศไทยจะมตะกรนจากเตาหลอมเหลกเกดขนโดย

ประมาณ 500,000 ตนตอป หากตองการก�าจดตะกรนจากเตาหลอมเหลกดวยการท�าใหเปนกอนและน�าไปฝงกลบ

จะตองเสยคาใชจายเทากบ 1,230 บาทตอตนหรอคดเปน

รอยละ 0.75 ของราคาเหลก [1] ตะกรนจากเตาหลอมเหลก

มการน�าไปใชประโยชนบาง เชน ใชในการถมทหรอ

น�าไปยอยใหมขนาดเลกส�าหรบโรยกลบหลมหรอบอของ

ทางเดนทผานมามการน�าตะกรนจากเตาหลอมเหลกมา

เปนวสดผสมในวสดชนพนทาง ชนรองพนทาง และใช

เปนวสดมวลรวมในแอสฟลตคอนกรตส�าหรบงานถนน

งานวจยนมวตถประสงคเพอทจะน�าตะกรนจากเตาหลอม

เหลกทไมใชแลวมาเปนสวนผสมในการผลตคอนกรต

ทก�าลงอด 240-260 kg/cm2 เพอทจะเปนการสงเสรมการน�าของเสยกลบมาใชใหมเปนการประหยดคาใชจาย

ในการก�าจดของเสย และเพอเปนการลดตนทนในการ

ผลตคอนกรต เนองจากเปนทดลองเบองตนงานวจยน

จะใชตะกรนเหลกเปนสวนผสมในการผลตคอนกรตแทน

ปนซเมนตทรายและหนในสดสวนเพยง 10 เปอรเซนตโดยปรมาตรเทานน

2. งำนวจยทเกยวของ

จากการศกษางานวจยทเกยวของพบวาในป 2003 Pal et al. [2] ไดศกษาการใชตะกรนเหลกเปนสวนผสมคอนกรตแทนปนซเมนต โดยใชตะกรนเหลกจาก

หลายๆ แหลง ผลการศกษาพบวาการใชตะกรนเหลก

ในปรมาณเทากนแตมาจากสถานทตางกนจะท�าใหการรบ

แรงอดของคอนกรตไมเทากนในป2005 Larforest and Duchesne [3] ไดท�าการศกษาสารโครเมยมในคอนกรตหลงจากการใชตะกนเหลกเปนสวนผสมของคอนกรตแทน

ปนพอรตแลนดแบบธรรมดา ผลการศกษาพบวาการใช

ตะกรนเหลกมผลตอสารโครเมยมในทศทางทดกวาการใช

ปนซเมนตเพยงอยางเดยว และในปเดยวกน Kwon [4] ไดทดลองใชตะกรนเหลกเปนสวนผสมคอนกรตแทน

ปนซเมนตผลการทดลองพบวาการใชตะกรนเหลกแทน

ปนซเมนต30%จะสามารถลดการขยายตวของคอนกรต

ชนดทนแรงอดสงไดดในป1999 Chatsanguthai [1]ไดศกษาความเสถยรของกากตะกรนเหลกโดยใชวสดประสาน

ชนดตางๆผลการศกษาพบวาปนซเมนตพอรตแลนดจะ

เปนวสดประสานทเหมาะสมทสด ประหยดคาใชจายทสด

และใหก�าลงอดดทสดตอมาในป 2000 Thai-Usa [5] ไดท�า การศกษาคณสมบตของปนซเมนตพอรตแลนดชนดท1และชนดท 5 ผสมกบตะกรนเหลกพบวาปนซเมนตพอรตแลนด

ทมสวนผสมของตะกรนเหลกไมเกนรอยละ30และมความละเอยดระหวาง 5,000 – 8,000 cm2/g สามารถน�าไปใช ทดแทนปนซเมนตพอรตแลนดชนดท1ไดตอมาในป2002

Pasunttaviroj [6] ไดศกษาการใชเทคนคการปรบปรง คณภาพซเมนตมาปรบปรงคณภาพตะกรนเหลกเทยบกบ

มาตรฐานซเมนตทก�าหนดโดยกรมทางหลวง ซงใชคา

ก�าลงอด (Unconfined Compressive Strength: UCS) เปน

หลกเกณฑในการพจารณาพบวาตวอยางตะกรนเหลกผสม

ปนซเมนตพอรตแลนดใหคา UCS และใหคาCalifornia Bearing Ratio (CBR)สงขนตามปรมาณของซเมนตและ

อายการบมทเพมขนนอกจากนในป 2010 Ngenprom [7] ไดท�าการศกษาคณสมบตของชนทางดนลกรงบดอดผสม

ปนซเมนตพอรตแลนดและตะกรนเหลก เพอหาปรมาณ

สวนผสมส�าหรบใชปรบปรงดนชนทาง พบวาปรมาณ

สวนผสมทประกอบดวยดนลกรง 95% ผสมปนซเมนตพอรตแลนด3.5% และตะกรนเหลก1.5%เปนสวนผสมท

เหมาะสมทสดซงมผลใหคา CBRสงขนและอยในเกณฑ

มาตรฐานของชนทางดนซเมนตทก�าหนดโดยกรมทาง

จากการศกษาเอกสารและงานวจยทเกยวของขางตน

สรปไดวามความเปนไปไดทจะน�าตะกรนเหลกมาใชเปน

สวนผสมของคอนกรตโดยในงานวจยนไมเพยงแตจะใช

ตะกรนแทนปนซเมนตแตตองการจะใชตะกรนทดแทนหน

Page 4: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

106

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

และทรายอกดวยและเนองจากมหลายปจจยทเกยวของ

ผวจยจงมแนวคดทจะน�าวธการออกแบบและวเคราะห

การทดลองมาใชเพอทจะก�าหนดปรมาณทเหมาะสมของ

ตะกรนเหลกในคอนกรตซงจะไดอธบายในหวขอถดไป

3. กำรออกแบบกำรทดลอง

ในการออกแบบการทดลองนผวจยไดแบงตวแปร

ออกเปน 2 ชนด ไดแก ตวแปรอสระ และตวแปรตาม ซงมรายละเอยดดงตอไปน

3.1 ตวแปรอสระ

ในการออกแบบการทดลองครงนผ วจยไดศกษา

และวเคราะหรวมกบทมวศวกร เพอทจะก�าหนดปจจย

และระดบทมผลกระทบตอก�าลงรบแรงอดของคอนกรต

เมอมตะกรนเหลกเปนสวนหนงของสวนผสมคอนกรต

น�าหนกทก�าหนดใหกบระดบของปจจยตางๆเปนน�าหนก

ทค�านวณจากปรมาตรการผสมคอนกรต 1 m3 โดยใชสวน

ผสมมาตรฐานยกตวอยางเชนสตรมาตรฐานในการผสม

คอนกรต1 m3 จะใชปนซเมนต305 kgถาตองการผสมตะกรนเหลก 10% โดยปรมาตร จะตองใชตะกนเหลกเทากบ 38.1 kg และลดปรมาณปนซเมนตลงเหลอ

274.5 kg (ค�านวณโดยใชความถวงจ�าเพาะของปนซเมนต

และตะกรน) ผลทไดแสดงดงตารางท 1

ตำรำงท 1ปจจยและระดบทใชในการทดลองปจจย รหส ระดบของปจจย

ปนซเมนต(A)

-1 ปนซเมนต 305 kg

+1 ปนซเมนต 274.5 kg ผสมตะกรนเหลก 38.1 kg

ทราย(B)

-1 ทราย 635 kg

+1 ทราย 571.5 kg ผสมตะกรนเหลก76.6 kg

หน(C)

-1 หน 1275 kg

+1 หน 1147.5 kg ผสมตะกรนเหลก153.9 kg

อายของคอนกรต(D)

-1 อาย 7 วน

+1 อาย 28 วน

*ปจจย A, B, C ทระดบ -1 เปนสตรมาตรฐานในการผสมคอนกรต

3.2 ตวแปรตำม

ตวแปรตามในงานวจยน คอ คาการรบแรงอดของ

คอนกรต ผ วจยจะใชวธการออกแบบการทดลองเชง

แฟกทอเรยลเพอศกษาผลกระทบหลกและผลกระทบรวม

ของปจจยตางๆพรอมกนและทดสอบซ�า3 ครงรวมเปน

การทดลองทงสน 48 การทดลอง ชนงานทใชทดสอบ

การรบแรงอดคอนกรตมลกษณะเปนสเหลยมทรงลกบาศก

ขนาด 15 เซนตเมตร เทากนทกดาน และมหนวยวด

แรงอดคอกโลกรมตอตารางเซนตเมตร

4. ก�ำลงในกำรทดสอบ (Power of Test) การตรวจสอบคาก�าลงการทดสอบขอมลเพอหา

จ�านวนการทดลองซ�าทเหมาะสม ผลการค�านวณแสดง

ไดดงรปท1 จากการก�าหนดคาความละเอยดของการทดลอง

ท 5 kg/cm2 พบวาทการทดลองซ�าทงหมด3ครงจะใหคา อ�านาจการทดสอบขอมลเทากบ 0.825 หรอหมายถงการมโอกาสในการเกดความผดพลาดแบบท 2 (β) เพยง17.5% ซงถอไดวาเปนจ�านวนการทดลองซ�าทเพยงพอแลว [8]

5. ผลกำรทดลอง

ผ วจยไดแบงการวเคราะหผลทดลองออกเปน 2 หวขอไดแก การตรวจสอบความถกตองของรปแบบ

การทดลอง และการวเคราะหผลกระทบของปจจยตางๆ

ซงมรายละเอยดดงตอไปน

รปท 1 ผลลพธการหาคาก�าลงของการทดสอบ

Page 5: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

107

5.1 กำรตรวจสอบควำมถกตองของรปแบบกำรทดลอง

กอนการวเคราะหความแปรปรวนของขอมลผวจย

ไดท�าการตรวจสอบความเหมาะสมและความถกตองของ

ขอมลทไดจากการทดลองใน 3 หวขอตามล�าดบดงน [9] 1) ตรวจสอบการกระจายตวของสวนตกคางในรปท2

พบวาคาสวนตกคางมการกระจายตวเปนปกต(p-value = 0.346) ซงถกตองตามทฤษฎการออกแบบการทดลอง 2) ตรวจสอบความเสถยรของความแปรปรวน จากรปท3พบวาคาสวนตกคางมความเสถยรของความแปรปรวนอยในระดบทนาพอใจ ไมมความแปรปรวน

ของสวนตกคางทมากหรอนอยเกนไป

3)ตรวจสอบความเปนอสระของสวนตกคาง จาก

รปท 4 พบวาการกระจายตวของสวนตกคางไมเปนแนวโนม ซงแสดงใหเหนวาการทดลองเปนอสระตอกน

จากผลการตรวจสอบทง 3 หวขอ จะเหนไดวา รปแบบของการทดลองมความถกตอง ดงนนผวจยจง

น�าผลการทดลองไปวเคราะหความแปรปรวนของแตละ

ปจจย ซงจะไดแสดงผลการวเคราะหความแปรปรวนใน

หวขอถดไป

5.2 กำรวเครำะหผลกระทบของปจจยทท�ำกำรทดลอง

งานวจยนใชผลการวเคราะหเชงสถตดวยโปรแกรม

Minitab 16 จากรปท 5 พบวาทกปจจยหลกลวนสงผล

กระทบตอความสามารถในการรบแรงอดของคอนกรต

เมอพจารณาผลกระทบรวมตงแต 2 ปจจยขนไปพบวาผลกระทบรวมของแทบทกปจจยลวนสงผลตอก�าลงอด

ของคอนกรตอยางมนยส�าคญเชนกน

รปท 2การทดสอบกระจายตวแบบปกตของสวนตกคาง

รปท 3 การทดสอบความเสถยรของความแปรปรวน

รปท 4การทดสอบความเปนอสระของสวนตกคาง

รปท 5ผลการวเคราะหความแปรปรวนของการทดลอง

Page 6: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

108

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

จากการวเคราะหความแปรปรวน สามารถเขยน

สมการการท�านายคาก�าลงรบแรงอดของคอนกรต(Y) ในรปของปจจยทมนยส�าคญเพอทจะน�าไปหาคาทเหมาะสม

ทสดของปจจยไดดงน

Y = 223.04 – 17.63A – 5.00B + 4.71C + 13.50D + 6.50AB – 3.87AC - 3.00AD - 3.42BC + 2.37BD + 4.25CD – 3.50ABC + 2.62ABCD จากรปท 6 พบวาการใชตะกรนเหลกผสมเพอทดแทนปนซเมนต จะมผลท�าใหการรบแรงอดลดลง

สวนการใชตะกรนเหลกผสมทดแทนทรายและหนจะสงผล

ใหการรบแรงอดสงขน ในขณะทถาบมคอนกรตทระยะ

เวลานานขนจะท�าใหไดการรบแรงอดทดขนไมวาจะม

ตะกรนเหลกผสมอยหรอไมกตาม

6. กำรหำคำทเหมำะสมของปจจยส�ำหรบคอนกรต

ทมก�ำลงรบแรงอดระหวำง 240-260 kg/cm2

การตงคาทใชในการค�านวณคาทเหมาะสม จะใช

หลกการดงตอไปน

1) ค�านวณโดยใชคาการรบแรงอดท240และ260

kg/cm2 เปนขอบเขตลางและขอบเขตบนตามล�าดบ 2) ตงคาทตองการไวท 250 kg/cm2 เนองจากตองการเผอความคลาดเคลอนของตวเลขจากการทดลอง

ใหสามารถรองรบความคลาดเคลอนไดถง+/- 10 kg/cm2

จากผลลพธไดแสดงในรปท 7 เมอเปลยนคารหส

ใหเปนคาจรงโดยใชคาความถวงจ�าเพาะของแตละสวนผสม

จะไดปรมาณของแตละสวนผสมแสดงดงตารางท 2

ตำรำงท 2 คาของปจจยทเหมาะสมส�าหรบคอนกรต 1 m3

ปจจย รหส ระดบของปจจย

ปนซเมนต -0.1761 ปนซเมนต 292.4 kgผสมตะกรนเหลก15.7 kg

ทราย -0.0224 ทราย 604 kg ผสมตะกรนเหลก37.4 kg

หน +1 หน 1,147.5 kg ผสมตะกรนเหลก153.9 kg

อายคอนกรต +1 อาย 28 วน

7. กำรหำคำทเหมำะสมของปจจยส�ำหรบคอนกรต

ทมก�ำลงรบแรงอดสงสด

เมอก�าหนดคาเปาหมายของก�าลงรบแรงอดเปน

คาสงสดจะไดคาทเหมาะสมของปจจยดงแสดงในรปท8

จากผลลพธดงกลาวพบวาก�าลงรบแรงอดสงสดจะมคา 287 kg/cm2 ซงมคาสงกวาคอนกรตปกตทไมมสวนผสมของตะกรนเหลกประมาณรอยละ 15 และเมอเปลยนคารหสใหเปนคาจรง พบวาปจจยทเหมาะสมส�าหรบ

คอนกรตทใหก�าลงรบแรงอดสงทสดคอการใชปนซเมนต

ทรายหน และอายการบมคอนกรต โดยมสวนผสมของ

แตละปจจยดงแสดงในตารางท 3

รปท 6กราฟแสดงอทธพลรวมแตละคของปจจย รปท 7 คาทเหมาะสมในการผลตคอนกรตทสามารถ

รบแรงอดระหวาง 240-260 kg/cm2

Page 7: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

109

รปท 8 คาทเหมาะสมในการผลตคอนกรตรบแรงอดสงสด

ตำรำงท 3 คาของปจจยทเหมาะสมส�าหรบคอนกรต 1 m3 ทใหการรบแรงอด 287 kg/cm2

ปจจยทควบคม

รหส ระดบของปจจย

ปนซเมนต -1 ปนซเมนต 305 kg

ทราย -1 ทราย 635 kg

หน +1 หน 1,147.5 kg ผสมตะกรนเหลก153.9 kg

อายคอนกรต +1 อาย 28 วน

8. สรป

งานวจยนมวตถประสงคเพอหาปรมาณทเหมาะสม

ของการใชตะกรนเหลกทดแทนปนซเมนตทรายและหน

ในการผลตคอนกรต เพอเปนแนวทางในการน�าของเสย

ทเกดขนจากอตสาหกรรมเหลกทไมมมลคาไปใชใหเกด

ประโยชน ลดคาใชจายในการก�าจดของเสย และเพอลด

ตนทนในการผลตคอนกรตโดยยงคงไดคอนกรตทมการ

รบแรงอดไดไมนอยไปกวาเดมส�าหรบสวนผสมทเหมาะสม

ของคอนกรตทไดจากงานวจยนแบงออกเปน2กรณดงน

1) สวนผสมทเหมาะสมส�าหรบคอนกรตทมก�าลง รบแรงอดระหวาง240-260 kg/cm2 จะใชตะกรนเหลกรวม207 kg ตอการผลตคอนกรต 1 m3 ซงสวนผสมดงกลาวจะท�าใหสามารถลดคาใชจายในการก�าจดตะกรนเหลกลง

ไดประมาณ 255 บาทและสามารถลดตนทนในการผลตคอนกรตลงประมาณ5%

2) สวนผสมทเหมาะสมส�าหรบคอนกรตทมการรบแรงอดไดสงสดพบวาถาใชตะกรนเหลก 153.9 kg ในการผลตคอนกรต1 m3 จะท�าใหมการรบแรงอดไดสงถง287 kg/cm2 ซงมคาสงกวาคอนกรตทไมมสวนผสมของตะกรนเหลกถง 15% จากสวนผสมนจะท�าใหสามารถลดคาใชจายในการก�าจดตะกรนเหลกลงไดประมาณ 125 บาท และสามารถลดตนทนในการผลตคอนกรตลงประมาณ 2.8% งานวจยฉบบนเปนการศกษาเบองตนในการหา

สดสวนทเหมาะสมของการใชตะกรนเหลกเปนสวนผสม

ในการผลตคอนกรต เพอทจะลดคาใชจายในการก�าจด

ตะกรนเหลกและลดตนทนของการผลตคอนกรตอยางไร

กตามควรมการศกษาถงการเพมปรมาณตะกรนเหลก

และคณสมบตอนๆของคอนกรตทมสวนผสมของตะกรน

เหลก เชน คณสมบตในแงการใชงานระยะยาว (Long-term Properties) โดยพจารณาถงการหดหรอขยายตว

ของคอนกรตเปนตน

9. กตตกรรมประกำศ

ขอขอบพระคณบรษทไทยโรตารจ�ากด(มหาชน)ทใหการสนบสนนในการจดท�าตวอยางคอนกรตและบรษท

โบลเตอรสจวตจ�ากดทใหความชวยเหลอในการทดสอบ

ตวอยางคอนกรตและขอขอบคณสาขาวศวกรรมแมคคา-

ทรอนกสคณะวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยเทคโนโลย

ราชมงคลพระนคร ทมสวนชวยใหงานวจยนส�าเรจได

สดทายนขอขอบพระคณภาควชาวศวกรรมอตสาหการ

มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

ทใหการอนเคราะหโปรแกรม MINITAB 16 ส�าหรบวเคราะหขอมลการทดลองจนท�าใหงานวจยนส�าเรจลลวง

ตามวตถประสงคทกประการ

เอกสำรอำงอง

[1] P. Chatsanguthai, “Stabilization of arc furnace slag using portland cement and/or lime,” Thesis, Chulalongkorn University, 1999.[2] S. C. Pal, A. Mukherjee, and S. R. Pathak,

Page 8: การใช้ตะกรันเหล็กเป็นส่วนผสมในการผล ิตคอนกรีต: การ ... · the strength between 240-260

110

วารสารวชาการพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปท 24 ฉบบท 1 ม.ค. - เม.ย. 2557The Journal of KMUTNB., Vol. 24, No. 1, Jan. - Apr. 2014

“Investigation of hydraulic activity of ground granulated blast furnace slag in concrete,” Cement and Concrete Research, 2003, vol. 33, Issue 9, pp. 1481-1486.[3] G. Laforest and J. Duchesne, “Immobilization of chromium (VI) evaluated by binding isotherms for ground granulated blast furnace slag and ordinary Portland cement,” Cement and Concrete Research, 2005, vol. 35, Issue 12, pp. 2322-2332.[4] Y. J. Kwon, “A study on the alkali-aggregate reaction in high-strength concrete with particular respect to the ground granulated blast-furnace slag effect,” Cement and Concrete Research,

2005, vol. 35, Issue 7, pp. 1305-1313.[5] V. Thai-Usa, “Effect of Granular Blast Furnance Slag on Morts Proprety,” in The 6th National Convention on Civil Engineering, vol. 1, 2000.[6] C. Pasunttaviroj, “Cement Stabilization of Steel Slag,” Thesis, King Mongkut’s University of Technology Thonburi, 2002.[7] N. Ngenprom, “Study on Properties of Laterite Soil Portland Cement and Slag Mix as aPavement Materials,” RMUTP Research Journal, vol. 4, no. 1, 2010.[8] D. C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 5th edition, The United States of America: Johnson Wiley & Sons, Inc., 2001.