รายงานเรื่อง Cement เสนอ รศ.ดร.สุวิมล สัจจวาณิชย์

1. รายงานการทดสอบซี เมนต์
Term Report
กลุ่มที่ 4
รายงานน้ ีเป็นส่วนหน่ ึงของวชา Civil Eng. Materials Testing Lab
ิ
ภาคปลาย ปี การศึกษา 2555

2. ก
คํานํา
เนื่องจากปั จจุบนปูนซีเมนต์ ซึ่งเป็ นส่ วนประกอบหลักของคอนกรี ตมีความสําคัญกับงานก่ อสร้าง
ั
ซึ่งส่ งผลต่ อการพัฒ นาของประเทศเป็ นอย่างมากเมื่อเปรี ยบเที ยบกับวัสดุ ก่ อสร้ างที่ ใช้งานในประเภท
เดียวกัน เช่น ไม้ เหล็ก ซึ่งเป็ นวัสดุก่อสร้างหลักในสมัยก่อนและปัจจุบนไม้เป็ นทรัพยากรธรรมชาติที่หายาก
ั
และเริ่ มไม่เพียงพอต่อความต้องการใช้ พบว่า คอนกรี ตมีความคงทน แข็งแรง สามารถปรั บปรุ งส่ วนผสม
เพื่อให้ตรงกับการใช้งานได้อย่างเหมาะสมและตอบสนองความต้องการของการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน
ประเทศที่กาลังเติบโตในปัจจุบน และสอดรับกับนโยบายการเปิ ดประชาคมอาเซียนได้เป็ นอย่างดี คอนกรี ต
ํ ั
จึงเป็ นวัสดุที่ใช้งานอย่างแพร่ หลายและมีความต้องการใช้มากในปั จจุบน ั
จากรายงานของสํานักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติการลงทุนใน
ภาครัฐ และภาคเอกชน ขยายตัวร้อยละ 9.1 เพิ่มขึ้นต่อเนื่องทั้งการลงทุนในด้านเครื่ องมือ เครื่ องจักรและ
การก่อสร้าง จากในไตรมาสที่ผานมาที่ขยายตัวร้อยละ 8.6 แสดงให้เห็นว่า คอนกรี ตซึ่งเป็ นวัสดุหลักในการ
่
ก่อสร้างกําลังมีความต้องการใช้ในอัตราที่เพิ่มขึ้นทุกปี และเพื่อความคุมค่าในการลงทุน การผลิต และการ
้
ก่อสร้างด้วยคอนกรี ตนั้น จําเป็ นต้องอาศัยเทคโนโลยีใหม่ ๆ เข้ามาช่วยในกระบวนการตั้งแต่การผลิต การ
ลําเลียงขนส่ง และ การใช้งานมากขึ้น เพื่อประหยัดงบประมาณในการลงทุนของโครงการต่าง ๆ อีกท้งเพื่อ ั
เป็ นการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่ งแวดล้อม ก็จะยิงทําให้เทคโนโลยีต่าง ๆในการพัฒนาคอนกรี ต
่
เข้ามามีบทบาทในการพัฒนาวงการคอนกรี ตของประเทศไทยมากยงข้ ึน ่ิ
โดยได้รวบรวมข้อมูลอ้างอิงรู ปแบบ และวิธีการทดสอบจากสถาบันระดับชาติที่ได้รับการยอมรับ
รวมถึง มาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก.) ของ สํานักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม มาตรฐานของกรม
โยธาธิการและผงเมือง (มยผ.) มาตรฐานเอเอสทีเอ็มนานาชาติ (ASTM International) มาตรฐานสถาบัน
ั
คอนกรี ตอเมริ กน (American Concrete Institute - ACI) และมาตรฐานไอเอสโอ (ISO) จุดประสงค์ของสื่อ
ั
การสอนนี้ ได้มีเป้ าหมายให้นกศึกษาและผูสนใจได้
ั ้
1.เข้าใจคุณสมบัติพ้นฐานของวัสดุที่สาคัญในงานวิศวกรรมโยธา
ื ํ
2.เขาใจกระบวนการทดสอบ และสามารถปฏิบติตามกระบวนการทดสอบวสดุเพื่อหาค่าคุณสมบติ
้ ั ั ั
ต่างๆ ของซีเมนต์
3.วิเคราะห์ผลลัพธ์ของการทดสอบ และสามารถวิจารณ์ผลลัพธ์ได้

3. ข
การทดสอบวัสดุทางวิศวกรรมอาจแบ่งได้เป็ น 4 ประเภทดังนี้
1.การทดสอบตามมาตรฐาน เพื่อเอาผลไปใช้ในงานวิศวกรรม
2.การทดสอบเพื่อเรียนรู้พฤติกรรมของวสดุ
ั
3.การทดสอบเพื่อเรี ยนรู้วิธีทดสอบวัสดุ
4.การทดสอบเพื่อคนควาวิจยพฤติกรรมของวัสดุที่ไม่เคยรู้มาก่อน
้ ้ ั
ทั้งนี้ เพื่อให้นิสิต ที่ซ่ึงจะต้องไปเป็ นวิศวกรควบคุมและดูแลการก่อสร้าง และเป็ นกําลังหลักในการ
พัฒนาวิชาชีพวิศวกรไทยต่อไปในอนาคต มีความเข้าใจถึงคุณสมบัติ พฤติกรรม และความสําคัญของ
ซีเมนต์ และคอนกรี ต ชนิ ดต่าง ๆ มากขึ้นจึงจําเป็ นต้องทําการศึกษา ค้นคว้า ทดลอง และวิเคราะห์ คุณสมบัติ
พฤติกรรม และความสําคัญของคอนกรี ต แต่ละประเภทที่มีใช้กนอยูในงานด้านวิศวกรรม ในปัจจุบน
ั ่ ั
เพื่อใหมีความเขาใจ และสามารถแก้ไขปั ญหาต่าง ๆที่เกิดขึ้นในงานคอนกรี ตได้อย่างถูกต้องตามหลักการ
้ ้
ต่อไป
กลุ่มที่ 4

4. ค
สารบัญ
หนา
้
คานา
ํ ํ ก
สารบญ
ั ค
สารบัญตาราง ฉ
สารบัญภาพ ช
บทที่ 1 บทนํา 1
ความเป็ นมาและความสําคัญของการทดสอบ
วตถุประสงคของการทดสอบ
ั ์
สมมุติฐานการทดสอบ
ขอบเขตของการทดสอบ
ประโยชน์ที่ได้รับจากการทดสอบ
บทที่ 2 ทฤษฏีและเอกสารที่เกียวข้ องกับการทดสอบ
่ 3
ทฤษฎีที่สมพันธ์กบเรื่ องที่ทดสอบ
ั ั
องคประกอบขอบคอนกรีต
์
ประเภทของปูนซีเมนต์
ปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์
สารประกอบที่สาคัญของปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์
ํ
การผลิตปูนซีเมนต์
มวลรวม
คุณสมบติของมวลรวมในงานคอนกรีต
ั
การผสมซีเมนต์

5. ง
เวลาในการผสมคอนกรีต
การบ่มคอนกรี ต
คุณสมบติของคอนกรีตสด
ั
ปั จจัยที่มีผลกระทบโดยตรงกับคุณภาพของซีเมนต์
คุณสมบัติดานกําลังอื่นๆ ของคอนกรี ต
้
การทดสอบคุณสมบัติของปูนซีเมนต์
การควบคุมคุณภาพคอนกรีต
บทที่ 3 วิธีดําเนินการทดสอบ 24
Lab 1 Normal Consistency of Hydraulic Cement
Lab 2 Setting Time of Hydraulic Cement by Vicat Needle
Lab 3 Test for Fineness of Portland cement by Blain Air Permeability Apparatus
Lab 4 Specific Gravity of Hydraulic cement
Lab 5 Tensile Strength of Neat cement and cement mortar
Lab 6 Compressive Strength of Cement Mortar Using 2-in or 50mm. Cube Speciment
บทที่ 4 ผลการทดสอบ ผลการวิเคราะห์ และอภิปรายผล 44
ผลการทดสอบ
Lab 1 Normal Consistency of Hydraulic Cement
Lab 2 Setting Time of Hydraulic Cement by Vicat Needle
Lab 3 Test for Fineness of Portland cement by Blain Air Permeability Apparatus
Lab 4 Specific Gravity of Hydraulic cement
Lab 5 Tensile Strength of Neat cement and cement mortar
Lab 6 Compressive Strength of Cement Mortar Using 2-in or 50mm. Cube Speciment

6. จ
วิเคราะห์ผลการทดสอบ
อภิปรายผล
บทที่ 5 สรุปและวจารณ์ผลการทดสอบ
ิ 54
สรุปผลการการทดสอบ
บรรณานุกรม 55
ภาคผนวก ก มาตรฐานที่ใชในการทดสอบ
้
ภาคผนวก ข มาตรฐานปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์
ภาคผนวก ค มาตรฐานการทดสอบนํ้าสําหรับผสมคอนกรี ต
ภาคผนวก ง รายชื่อสมาชิกกลุ่ม
ภาคผนวก จ รายชื่ออาจารย์ที่ปรึ กษา/ครู และช่างเทคนิค

7. ฉ
สารบัญตาราง
ตารางที่ 2.1 ตารางแสดงสารประกอบที่สาคัญของปูนซีเมนต์
ํ
ตารางที่ 2.2 ตารางแสดงคุณสมบัติของสารประกอบของซีเมนต์
ตารางที่ 3.1 ตารางค่าความหนื ด ความหนาแน่น ที่อุณหภูมต่าง ๆ
ิ
ตารางที่ 3.2 ตารางค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของตัวอย่าง
ตารางที่ 3.3 เกณฑ์กาหนดกําลังอัดของก้อนลูกบาศก์มอร์ตามาตรฐาน
ํ
ตารางที่ 3.4 ความคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของตุมนํ้าหนักที่ใช้อยู่
้

8. ช
สารบญภาพ
ั
รูปที่ 2.1 รู ปแสดง Diagram องค์ประกอบของคอนกรี ต
รูปที่ 2.2 กราฟแสดงระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวกับจํานวนสารประกอบ
รูปที่ 2.3 รู ปแสดงกระบวนการผลิตปูนซี เมนต์
รูปที่ 2.4 เครื่องคดแยกขนาดหิน ทราย
ั
รูปที่ 2.5 รู ปแสดงการบ่มคอนกรี ตด้วยกระสอบเปี ยก
รูปที่2.6 ผลกระทบของซีเมนต์และอุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ และความเร็ วลมต่ออัตรา
การระเหยของความชื้นบนผิวซี เมนต์

9. 1
บทที่ 1
บทนํา
ความเป็นมาและความสําคญของการทดสอบ
ั
ในยุคปัจจุบนนิยมใช้คอนกรี ต หรื อ ซีเมนต์ เป็ นวัสดุหลักในการก่อสร้ างอย่างแพร่ หลาย เนื่ องจาก
ั
เป็นว สดุที่หาง่ายมีร าคาไม่แพง แต่ มีค วามแข็งแรงทนทานค่ อนข ้างมาก สามารถรั บก าลงอด ได ้สูง ซ่ึ ง
ั ํ ั ั
คอนกรี ตปกติจะรับกําลังอัดได้สูงสุ ดหลังจากการผสมไปแล้ว 28 วัน เนื่องจากสิ่งก่อสร้างทุกชนิดตองสร้าง
้
ตามมาตรฐานกําหนด คอนกรี ตที่นามาใช้ก็ตองมีการตรวจสอบคุณภาพและการรับกําลังอัด ซึ่ งการทดสอบ
ํ ้
โดยทัวไปจะใช้เวลาอย่างน้อย 3 – 7 วัน แต่ในการปฏิบติงานจริ ง วิศวกรไม่สามารถที่ จะทราบถึงคุ ณสมบัติ
่ ั
ต่าง ๆของคอนกรี ตที่ กําลังใช้งานอยูได้ ทั้งนี้เนื่องจากการผสมคอนกรีตในแต่ละคร้ ังมีความแตกต่างกนไป
่ ั
ทั้งเวลา สถานที่ อุณหภูมิ และสัดส่ วนการผสม เพื่อความมันใจและเพื่อความถูกต้องวิศวกรจึงจําเป็ นต้อง
่
เรี ยนรู้และทําความเข้าใจในวิ ธีการตรวจสอบคุ ณสมบัติ ของคอนกรี ตที่ ใช้งานอยู่ในสนามหรื อโครงการ
ก่อสร้างต่าง ๆ ว่ามีกาลังรับแรงอัดแรงดึง ค่าแรงเฉือน เป็ นไปตามที่วิศวกรผูออกแบบได้ทาการออกแบบไว้
ํ ้ ํ
หรื อไม่ และถ้าไม่เป็ นไปตามค่าที่ตองการ หรื อออกแบบไว้ จะมีวิธีการในการปรับปรุ ง หรื อเพิ่มค่าต่าง ๆ
้
นั้นๆได้อย่างไรบ้าง ทั้งหมดเป็ นสิ่งที่วิศวกรจะต้องมีความรู้ความเข้าใจ เพื่อที่จะสามารถไปทํางานภายนอก
ได้อย่างถูกต้องตามมาตรฐานที่ตองการ
้
คุณสมบัติของคอนกรี ตที่แข็งตัวแล้ว ขึ้นอยูกบคุณสมบัติของส่วนประกอบ ต่างๆ เช่น นํ้า ส่วนผสม
่ ั
มวลรวม และคุณสมบัติของคอนกรี ตสด หรื อบางครั้ งอาจจะใช้เป็ นคอนกรี ตผสมเสร็ จ เพื่อประหยัดเวลา
และเพื่อความสะดวกในกรณี ไม่มีสถานที่เอ้ืออานวยต่อการผสมคอนกรีตสดท้งน้ ี คุณสมบติของคอนกรีตสด
ํ ั ั
ที่ตองการและมีความสําคัญกับโครงสร้ างได้แก่ ความสมํ่าเสมอของเนื้ อคอนกรี ต ความง่ายในการลําเลียง
้
และขนส่ง การทํางานได้สะดวกโดยที่สามารถเทลงแบบและเขยาหรื อสามารถอัดแน่นได้ง่ายโดยไม่เกิดการ
่
แยกตัว และค่ากําลังรับแรงดึงแรงอัดของคอนกรี ตเมื่อแข็งตัวแล้วว่ามีกาลังสามารถแรงได้ตามที่ออกแบบไว้
ํ
หรื อไม่ และเพื่อที่ จะให้เข้าใจถึงคุณ สมบัติและความสําคัญของคอนกรี ตสด วิ ศวกรจึ งจําเป็ นต้องทราบ
คุณ สมบัติ และความสําคัญ นั้น ตลอดจนวิธีก ารทดสอบคุ ณ สมบัติ ข องคอนกรี ต สดด้านต่ างๆ เพื่อที่จ ะ
สามารถนํามาทดสอบ ตรวจสอบ คอนกรี ตสด ที่จะนํามาใช้งานได้

10. 2
วตถุประสงค์ของการทดสอบ
ั
1) เพื่อทดสอบหาปริ มาณนํ้าที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ความข้นเหลวของปูนซีเมนต์ไฮโดรลิก
2) เพื่อทดสอบหาระยะเวลาการก่อตัวของปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกโดยใช้เข็มไวแคต
3) เพื่อทดสอบความละเอียดของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ โดยใช้เครื่ องแอมเพอร์มีอะบิลิต้ ีแบบ
เบลนโดยใช้วดค่าพื้นที่ผวจําเพาะ ซึ่งหมายถึงพื้นที่ผวภายนอกทั้งหมด ต่อหน่วยนํ้าหนักของ
ั ิ ิ
ปูนซีเมนต์ คิดเป็ นตารางเซนติเมตรต่อปูนซีเมนต์ 1 กรัม
4) เพื่อทดสอบหาความถ่วงจําเพาะ ของปูนซีเมนต์ไฮดรอลิก เพื่อประโยชน์ในการกําหนดและ
ควบคุมส่วนผสมของคอนกรี ต
5) เพื่อทดสอบหาความแข็งแรงดึงของปูนซีเมนต์ลวน ๆและมอร์ตาซีเมนต์
้
6) เพื่อหากําลังอัดของมอร์ ตาซีเมนต์ไฮดรอลิก โดยใช้กอนทดสอบรู ปลูกบาศก์ขนาด 5x5x5 ซม.3
้
ขอบเขตของการทดสอบ
ทําการทดสอบกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 3 เท่านั้นซึ่งเป็ นปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์ ที่
สามารถให้กาลังได้รวดเร็ วในเวลาอันสั้น หลังจากเทแล้วสามารถใช้งานได้ภายใน 3-7 วัน เหมาะกับงานที่
ํ
เร่ งด่วน เช่น คอนกรี ตอัดแรง เสาเข็ม พื้นถนนที่จราจรคับคัง
่
ประโยชน์ที่ได้รับจากการทดสอบ
นิสิตมีความรู ้ความเข้าใจถึงความสําคัญของซีเมนต์ คุณสมบัติของซีเมนต์ และสามารถทดสอบ
คุณสมบัติของซีเมนต์เบื้องต้นได้ สามารถเลือกซีเมนต์ได้ถกต้อง และตรงกับลักษณะงาน
ู

11. 3
บทที่ 2
ทฤษฏีและคุณสมบัตทเี่ กียวข้ องกับการทดสอบซีเมนต์
ิ ่
มีสิ่งก่อสร้างในปัจจุบนเป็ นจํานวนมากที่ทาขึ้นด้วยส่วนผสมของซี เมนต์ หิ น ทราย และ
ั ํ
น้ า เราเรียกส่วนผสมน้ ีว่า คอนกรีต คอนกรีตเป็นวสดุก่อสร้างที่มีปริมาณการใชงานเพิ่มข้ ึนทุกที
ํ ั ้
ท้งน้ ีเพราะไมซ่ ึ งเป็นวสดุก่อสร้างที่เคยใชมาแต่เดิมหายากข้ ึนราคาแพง ไม่ทนทาน รับน้ าหนก
ั ้ ั ้ ํ ั
ไดนอยไม่เหมาะสาหรับการก่อสร้างอาคารหรือส่ิ งก่อสร้างใหญ่ๆ และคอนกรีตสามารถหล่อ
้ ้ ํ
เป็นรูปร่างต่างๆ ตามตองการได้ จึงสะดวกตองานก่อสร้าง โดยเฉพาะอยางยงอาคารหลายๆ ช้น
้ ่ ่ ิ่ ั
สะพาน โรงงาน ท่อระบายน้ าเขื่อนก้ นน้ า เป็นตน คอนกรีตจะแขงแรงมากข้ ึนถาใส่เหลกไว ้
ํ ั ํ ้ ็ ้ ็
ภายใน เราเรียกคอนกรีตชนิดน้ ีว่า "คอนกรีตเสริมเหลก" (Reinforced concrete)
็
ในสมัยโบราณเมื่อยังไม่มีการค้นพบซี เมนต์วสดุก่อสร้างที่ใช้กบงานก่อสร้างใหญ่ๆ เป็ น
ั ั
ส่วนผสมของปูนขาว ทราย และน้ า อาจมีวสดุอื่นผสม เช่น น้ าออย เป็นตน เพื่อให้ปูนขาวและ
ํ ั ํ ้ ้
ทรายยึดตัวกันดี ขึ้น เราเรี ยกส่วนผสมนี้ว่า "ปูนสอ" (Mortar) ในทางปฏิบติคนสมยก่อนมกจะ
ั ั ั
เรียกปูนสอว่า ซีเมนต์ คาว่าซีเมนต์มาจากภาษาละติน ซ่ ึ งแปลว่า "ตด" โดยใชเ้ รียกหินปูนที่ตด
ํ ั ั
เป็ นชิ้นๆ เพื่อจะนํามาเผาเป็ นปูนขาวแต่ซีเมนต์ในปัจจุบนหมายถึงตัวประสานวัสดุสองชนิด
ั
หรื อหลายๆ ชนิดให้ติดแน่น ในกรณี ของคอนกรี ตหรื อคอนกรี ตเสริ มเหล็ก ซี เมนต์เป็ นตัวทําให้
ทรายหิ น และเหล็ก ยึดติดกันแน่นเมื่อแห้งและแข็งตัวดีแล้ว
องค์ประกอบของคอนกรีต
จากอดีตจนถึงปัจจบนน้ ีเราพบวา “คอนกรี ต” ยังคงเป็ นวัสดุก่อสร้างที่มีความนิยมใช้
ุ ั ่
งาน ท้งน้ ีเพราะคอนกรีตมีความเหมาะสมกว่าวสดุก่อสร้างอื่นๆ ท้งดานราคาและดานคุณสมบติ
ั ั ั ้ ้ ั
ตางๆ และอาจแยกพิจารณาคอนกรีตออกเป็น 2 ส่วน คือ
่
1. ส่วนที่เป็นตวประสาน ไดแก่ ปูนซี เมนต์กบนํ้าและนํ้ายาผสมคอนกรี ต
ั ้ ั
2. ส่วนที่เป็นมวลรวม ไดแก่ ทราย หิน หรือ กรวด
้
เมื่อนําวัสดุต่างๆ ของคอนกรี ตมาผสมกัน คอนกรี ตจะเป็ นของเหลวมีความหนืดเวลาหนึ่งซึ่ ง
สามารถนําไปเทลงแบบหล่อตามต้องการได้ เมื่ออายุมากขึ้นคอนกรี ตก็จะเปลี่ยนสถานะจาก

12. 4
ของเหลวมาเป็ นกึ่งเหลวกึ่งแข็ง และในเวลาต่อมาก็จะเป็ นของแข็งในที่สุดซึ่ งสามารถรับกําลัง
อัดได้มากขึ้นเรื่ อยๆ ตามอายุของคอนกรี ตที่เพิ่มขึ้นจนถึงช่วงเวลาหนึ่งความสามารถรับกําลังอัด
ก็จะเริ่ มคงที่
การเรี ยกชื่อองค์ประกอบของคอนกรี ตโดยทัวๆ ไปวัสดุสาหรับใช้ผสมทําคอนกรี ต
่ ํ
ประกอบไปด้วย ปูนซีเมนต์ หิน ทราย น้ าและน้ ายาผสมคอนกรีตเมื่อผสมวสดุต่างๆเขาดวยกน
ํ ํ ั ้ ้ ั
เราจะเรียกชื่อของวสดุต่างๆ ที่ผสมกนดงน้ ี ปูนซีเมนตผสมน้ าและน้ ายาผสมคอนกรีต เรียกวา
ั ั ั ์ ํ ํ ่
ซี เมนต์เพสต์ (Cement Paste) ซีเมนตเ์ พสตผสมกบทราย เรียกว่า มอร์ตาร์ (Mortar) มอร์ตาร์ผสม
์ ั ้ ้
กบหินหรือกรวด เรียกว่า คอนกรีต (Concrete) ดงแสดงตามรูปที่ 2.1 ดานล่างน้ ี
ั ั ้
รู ปที่ 2.1 รู ปแสดง Diagram องคประกอบของคอนกรีต
์
ประเภทของปนซีเมนต์
ู
ปูนซีเมนตที่มีใชกนอยในโลก สามารถแบ่งตามมาตรฐานการผลิตได้ 2 ประเภท ไดแก่
์ ้ ั ู่ ้
1.ปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์ ผลิตตาม มาตรฐานอุตสาหกรรม.15 แบ่งเป็ น 5 ประเภท
ประเภทที่ 1 Ordinary Portland Cement สาหรับใชในการทาคอนกรีตหรือ
ํ ้ ํ
ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมใดที่ไม่ตองการคุณภาพพิเศษกว่าธรรมดา และสําหรับใช้ในการก่อสร้าง
้
ตามปกติทวไป ที่ไม่อยในภาวะอากาศรุนแรง หรือในที่มีอนตรายจากซัลเฟตเป็ นพิเศษ หรื อที่มี
ั่ ู่ ั
ความร้อนที่เกิดจากการรวมตัวกับนํ้า จะไม่ทาให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึงขั้นอันตราย เป็ นปูนซี เมนต์
ํ

13. 5
ที่มีคุณภาพรับแรงอดสูง สาหรับงานคอนกรีตขนาดใหญ่ เช่น อาคารขนาดสูงใหญ่ สนามบิน
ั ํ
สะพาน ถนนได้แก่ ปูนซี เมนต์ตรา TPI สีแดง , ตราชาง , ตราอินทรี ยเ์ พชร
้
ประเภทที่ 2 Modified Portland Cement สาหรับใชในการทาคอนกรีตที่ตองการลด
ํ ้ ํ ้
อุณหภูมิเนื่องจากสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิสูง งานคอนกรีตเหลว หรื อผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่
เกิดความร้อนและทนซลเฟตไดปานกลาง เช่น งานสร้างเขื่อนคอนกรีต กาแพงดินหนา ๆ หรือ
ั ้ ํ
ท่อคอนกรีตขนาดใหญ่ ๆ ตอม่อ ไดแก่ ปูนซีเมนตตราพญานาคเจ็ดเศียร ปัจจุบนไม่มีการผลิต
้ ์ ั
ในประเทศไทย
ประเภทที่ 3 High Early Strength Portland Cement ให้ค่าความต้านทานแรงอัดช่วงต้น
สูงกว่า ปูนซี เมนต์ TPI (สี แดง)เม็ดปูนมีความละเอียดมากกว่า เป็ นปูนซี เมนต์ที่เหมาะสมสําหรับ
งานคอนกรี ตที่ตองการรับนํ้าหนักได้เร็วหรื อต้องการถอดแบบได้เร็วรวมทั้งใช้ทาผลิตภัณฑ์
้ ํ
คอนกรี ตอัดแรงทุกชนิด เช่นงานเสาเข็ม งานตอม่อสะพานคอนกรี ต งานพื้นสําเร็ จรู ป โรงหล่อ
เสาเข็ม, พื้นสําเร็ จรู ปได้แก่ ปูนซี เมนต์ตรา TPI สีดา , ตราเอราวัณ , ตราอินทรี ยดา
ํ ์ ํ
ประเภทที่ 4 Low Heat Portland Cement ใช้กบงานที่ตองการคอนกรี ตความร้อนตํ่า
ั ้
ั
สามารถลดปริ มาณความร้อนเนื่องจากการรวมตัวของปูนซี เมนต์กบนํ้าซึ่ งจะสามารถลดการ
ขยายตัวและหดตัวของคอนกรี ตภายหลังการแข็งตัว ใช้มากในการสร้างเขื่อน เนื่องจากอุณหภูมิ
ของคอนกรี ตตํ่ากว่างานชนิดอื่นไม่เหมาะสําหรับโครงสร้างทัวไปเพราะแข็งตัวช้า ปัจจุบนไม่มี
่ ั
ผลิตในประเทศไทย
ประเภทที่ 5 Sulfate Resistant Portland cement ใช้ในบริ เวณที่ดินหรื อบริ เวณใต้น้ าที่มี
ํ
ปริ มาณซัลเฟตสูง มีระยะการแข็งตัวช้า และมีการกระทําของซัลเฟตอย่างรุ นแรงได้แก่
ปูนซี เมนต์ตรา TPI สีฟ้า, ตราชางสีฟ้า, ตราอินทรี ยฟ้า
้ ์
2. ปูนซีเมนต์ผสม ผลิตตาม มาตรฐานอุตสาหกรรม.80ผลิตโดยเป็ นปูนซี เมนต์ที่ได้จากการบด
ปูนเม็ดของปูนซี เมนต์ปอร์ ตแลนด์ธรรมดากับทรายประมาณ 25-30% จึงมีราคาถูกลง มีลกษณะ
ั
แขงตวชาไม่ยืดหรือหดตวมากเหมาะสาหรับงานก่ออิฐ ฉาบปูน ทาถนน เทพ้ืน ตอม่อ หล่อ
็ ั ้ ั ํ ํ
ภาชนะคอนกรีต หล่อทอกระเบ้องมุงหลงคา งานอาคาร 2 ถึง 3 ชั้น ตึกแถวหรื องานที่ไม่
่ ื ั

14. 6
ตองการกาลงอดมาก ไม่เหมาะสาหรับงานก่อสร้างที่ตองการกาลงสูงไดแก่ ปูนซีเมนตตรา TPI
้ ํ ั ั ํ ้ ํ ั ้ ์
สีเขียว, ตราเสื อ, ตราอินทรี ยแดง
์
นอกจากนี้ยงมีปูนซี เมนต์ชนิดอื่น ๆ อีก เช่น Portland pozzolana cement ซ่ ึ งเหมาะ
ั
สําหรับงานอาคารคอนกรี ตในทะเล ปูนซี เมนต์ผสมซึ่ งเป็ นปูนซี เมนต์ซิลิกา (ปูนซี เมนต์ปอร์ ต
แลนด์ธรรมดากบทราย 25 – 30%) ไดแก่ ปูนซีเมนต์ตราเสือ ตรางูเห่า และตรานกอินทรีย ์ มี
ั ้
ราคาถูกแขงตวขา ไม่ยึดหรือหดตวเหมากบงานก่ออิฐ ทาถนน เทพ้ืน ตอม่อ หล่อท่อ เทภาชนะ
็ ั ้ ั ั ํ
คอนกรี ต กระเบื้องมุงหลังคา และตึกแถว เป็ นต้น
ปฏิกิริยาของปูนซีเมนต์
เราทราบแล้วว่าปูนซี เมนต์เป็ นองค์ประกอบหลักที่สาคัญตัวหนึ่งในคอนกรี ตเมื่อ
ํ
ปูนซี เมนต์รวมตัวกับนํ้าจะเป็ นของเหลวมีความหนื ดเรี ยกว่า “เพสต์” เพสต์จะทําหน้าที่เสมือน
กาวประสานมวลรวมเข้าไว้ดวยกัน เมื่ออายุมากขึ้นเพสต์ก็จะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวมาเป็ น
้
กึ่งเหลวกึ่งแข็งและในเวลาต่อมาก็จะกลายเป็ นของแข็งในที่สุด ซึ่ งจะสามารถรับกําลังอัดได้มาก
ขึ้นเรื่ อยๆ ตามอายุที่เพิ่มขึ้นจนถึงช่วงเวลาหนึ่งความสามารถรับกําลังอัดก็จะเริ่ มคงที่การที่
ปูนซี เมนต์รวมตัวกับนํ้าแล้วเกิดการก่อตัวและแข็งตัวของปูนซี เมนต์ข้ ึน เราเรี ยกลักษณะเช่นนี้
ว่า “การเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น” ซึ่ งเกิดจากสารประกอบในซี เมนต์ทาปฏิกิริยาทางเคมีกบนํ้าเป็ น
ํ ั
ปฏิกิริยาคายความร้อน ดังนั้นเราจึงรู้สึกว่าร้อนขึ้นเมื่อสัมผัสกับปูนซี เมนต์ที่ทาปฏิกิริยากับนํ้า
ํ
เราสามารถเขียนเป็ นสมการแสดงความสัมพันธ์ง่ายๆ ได้ดงนี้
ั
Cement + Water C-S-H gel + Ca (OH)2 + heat
สารประกอบที่สําคัญของปูนซีเมนต์ปอร์ ตแลนด์
ปูนซี เมนต์ปอร์ตแลนด์ประกอบด้วย หิ นปูน (Limestone) และดินเหนียว (clay) เป็นส่วน
ใหญ่นอกจากนี้ก็มีเหล็กออกไซด์ (Fe2O3) และโคโลไมต์ (MgCo3) เป็ นจํานวนเล็กน้อย
ั ่
ปูนซี เมนต์ปอร์ ตแลนด์ธรรมดาในบ้านเราที่ใช้กนทัวไป (ตราเสื อ ตราช้าง ตรางูเห่า) ปกติจะมีสี
เทาแกมเขียว (greenish gray) และมีน้ าหนักประมาณ 92 ปอนด์/ฟุต3 เมื่อเผาวัตถุดิบของ
ํ

15. 7
ปูนซี เมนต์ซ่ ึ งได้แก่สารออกไซด์ของธาตุแคลเซี ยมซิ ลิกอน อลูมิเนียม และ เหล็ก สารเหล่านี้จะ
ทําปฏิกิริยากันทางเคมีและรวมตัวกันเป็ นสารประกอบอยูในปูนเม็ด ในรู ปของผลึกที่ละเอียด
่
่
มาก ซึ่ งจํานวนสารประกอบที่อยูในปูนซี เมนต์ทาให้คุณสมบัติของปูนซี เมนต์เปลี่ยนไป เช่น ทํา
ํ
ํ
ให้ปูนซี เมนต์มีกาลังรับแรงเร็วหรื อช้า ระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวอาจเร็ วขึ้นหรื อช้าลง
ความร้อนทีไดจากการปฏิกิริยาระหว่างน้ ากบปูนซีเมนตอาจสูงหรือต่า เป็นตน ดงแสดงใน
้ ํ ั ์ ํ ้ ั
ตาราง 2.2
ตารางที่ 2.1 ตารางแสดงสารประกอบที่สาคัญของปูนซีเมนต์
ํ
ชื่อของสารประกอบ ส่วนประกอบทางเคมี ชื่อย่อ
ไตรแคลเซี ยม ซิ ลิเกต 3 CaO. SiO2 C3S
ไดแคลเซี ยม ซิ ลิเกต 2 CaO. SiO2 C2S
ไตรแคลเซี ยม อะลูมิเนต 3 CaO. Al2O3 C3A
เตตตราแคลเซี ยม อะลูมิโน เฟอไรต์ 4 CaO. Al2O3. Fe2O3 C4AF
ตารางที่ 2.2 ตารางแสดงคุณสมบัติของสารประกอบของซีเมนต์
สารประกอบ คุณสมบัติ
C3S ํ
ทําให้ปูนซี เมนต์มีกาลังรับแรงได้เร็วภายใน 14 วน ั
C2S ํ
ทําให้ปูนซี เมนต์มีกาลังรับแรงได้ชา ความร้อนเกิดขึ้นบ่อย
้
C3A ทําให้ปูนซี เมนต์เกิดปฏิกิริยาเริ่ มแข็งตัวเกิดความร้อนสูง มีกาลังรับแรงเร็ ว
ํ
C4AF มีผลน้อย ให้ความแข็งแรงเล็กน้อยเติมเข้าไปเพื่อลดความร้อนที่เกิดขึ้น

16. 8
รู ปที่ 2.2 กราฟแสดงระยะเวลาการก่อตัวและแข็งตัวกับจํานวนสารประกอบ
การผลิตปนซีเมนต์
ู
การผลิตปูนซี เมนต์มีท้งแบบเผาแห้ง (Semi – dry process) และแบบเผาเปียก (wet
ั
process) ซึ่ งกรรมวิธีในการผลิตโดยรวม ๆ จะเหมือนกัน แต่จะต่างกันในขั้นที่ 2 ดังที่จะแสดง
ในรู ปต่อไปซึ่ งการผลิตจะมีกรรมวิธีดงต่อไปนี้
ั
ในการผลิตปูนซี เมนต์เผาแห้งมีกรรมวิธีเป็ นขั้น ๆ คือ นําวัตถุดิบที่มีธาตุอะลูมินาและ
ู่ ํ ั ็ ู่
ธาตุซิลิกาซ่ ึ งมีอยมากในดินดา กบเหลกซ่ ึ งมีอยมากในศิลาแลง มาผสมกันตามสัดส่วน บดให้
ั
ละเอียดและนํามาตีกบนํ้าจะเป็ นนํ้าดินแล้วนําไปเผาในหม้อเผา (Cement kiln) จนกระทั้ง
เกิดปฏิกิริยาทางเคมีจบกนเป็นเมดเลก ๆ ที่เรียกว่า ปนเมด (clinker) เมื่อนําปูนเม็ดไปบดรวมกับ
ั ั ็ ็ ู ็
ยิปซัมก็จะได้ปูนซี เมนต์ตามที่ตองการ
้

17. 9
ในการเตรี ยมวัตถุดิบตามวิธีน้ ี จะตองนาวตถุดิบที่จะใชการผลิตปูนซีเมนต์ ไดแก่ ดิน
้ ํ ั ้ ้
ขาว ดินดา และศิลาแลง มาวิเคราะห์หาส่วนประกอบเพื่อคานวณหามาตราส่วนที่จะใช้ในการ
ํ ํ
ผลิตปูนซี เมนต์ผสมวัตถุดิบดังกล่าวแล้วนําไปตีรวมกันกับนํ้าในบ่อเตรี ยมดิน (Wash mill) ให้
ละเอียดจนเป็ นนํ้าดิน (slurry) วัตถุประสงค์ของกรรมวิธีข้นนี้ก็เพื่อที่จะย่อยดินขาวส่วนที่แข็ง
ั
มากให้แหลกลงแล้วกรองผลิตผลที่ดีแล้วเพื่อกันเอาส่วนละเอียดไปใช้และควบคุมปริ มาณของ
นํ้าไม่ให้มีมากเกินไป เพราะจะทําให้หมดเปลืองเชื้อเพลิงโดยเปล่าประโยชน์ ส่วนกากของดิน
นําไปบดให้ละเอียดใหม่ในหม้อบดดิน (tube mill) แล้วนํามากรองใหม่อีกครั้งหนึ่ง
อย่างไรก็ตาม ในการเตรี ยมวัตถุดิบดังกล่าวมาแล้วนี้ส่วนผสมของวัตถุดิบก็อาจจะ
คลาดเคลื่อนไปได้บาง เพราะความชื้นในดินตลอดจนความเปลี่ยนแปลงในส่วนผสมของดินอีก
้
เล็กน้อยจึงต้องกวนนํ้าดินที่ได้บรรจุไว้ในถัง (Slurry silo) โดยวิธีอดลมลงไปเป่ าให้เดือดพล่าน
ั
เป็ นเวลา 1 คืน แล้วจึงนํามาวิเคราะห์ทางเคมีเป็ นครั้งที่สอง ถ้าจําเป็ นก็จะได้จดการผสมนํ้าดินนี้
ั
ให้ถูกส่วนตามที่ตองการต่อไป แล้วสูบนํ้าดินนี้ไปลงถังพัก (slurry agit tank) ซึ่ งมีพายและลม
้
สําหรับกวนและเป่ านํ้าดิน เพื่อป้ องกันไม่ให้ตกตะกอน และเพื่อให้เกิดความสมํ่าเสมอใน
ส่วนผสมให้มากที่สุดที่จะทําได้
ขั้นต่อมาให้เตรี ยมดินผงโดยเอาหิ นปูนแห้งมาบดกับดินดําแห้งให้ละเอียดและมี
ส่วนผสมทางเคมีกวนเข้ากับนํ้าดิน เอานํ้าดินและดินผงผสมกันแล้วมาปั้นเม็ดแบบขนมบัวลอย
เม็ดดินนี้จะมีความชื้นประมาณ 25 เปอร์ เซ็นต์ ถ้าผลิตโดยกรรมวิธีเผาเปี ยก (wet process) นํ้าดิน
จะต้องมีความชื้นถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ก่อนที่จะป้อนเขาหมอเผา ดวยความช้ืนต่าของน้ าดินและ
้ ้ ้ ํ ํ
โดยการเพิ่มตระกรันเผาเม็ดดินเข้าอีกชุดหนึ่ง การใช้ความร้อนจากเชื้อเพลิงจะเป็ นไปในอัตรา
ต่า และมีประสิทธิภาพดีกว่าแบบเผาเปียก ทาให้เช้ือเพลิงที่ป้อนเขาไปในหมอเผาปริมาณ
ํ ํ ้ ้
เดียวกันสามารถเผาปูนเม็ดได้เพิ่มขึ้นอีก 50 เปอร์ เซ็นต์ หรื อถ้าจะกล่าวอีกนัยหนึ่งว่าวิธีเผาเปี ยก
ใช้ความร้อนประมาณ 1,500 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม เมื่อใช้วิธีเผาแห้งใช้ความร้อนลดลงเหลือ
ประมาณ 1,000 กิโลแคลอรีต่อกิโลกรัม สูบน้ าดงกลาวไปเผาในหมอเผา (cement rotary kiln)
ํ ั ่ ้

18. 10
่ ่
ซึ่ งวางนอนอยูบนแท่นคอนกรี ตและหมุนรอบตัวเองอยูบนลูกกลิ้งประมาณนาทีละ 1 รอบ และ
นํ้ามันเตาเป็ นเชื้อเพลิง
ภายในหมอเผาจะมีอิฐทนไฟ (refractory lining bricks) เพื่อเก็บความร้อนไว้ภายในและ
้
มีโซ่เป็ นชุด ๆ แขวนไวทาหนาที่ต่าง ๆ กนเช่น ชุบน้ าดินที่ไหลผานมา แลวให้ปะทะกบลมร้อน
้ ํ ้ ั ํ ่ ้ ั
่ ่ ํ ํ
ที่จะผาออกทางปลอง ทาให้น้ าระเหยออกจากน้ าดิน ป้ ันดินที่น้ าระเหยออกไปบางแลวให้เป็น
ํ ํ ้ ้
่
เม็ดกลม ๆ มีขนาดเท่าปลายนิ้วมือหรื อใกล้เคียงกัน เม็ดดินที่ผานโซ่เป็ นชุด ๆ มานั้นจะถูกเผาให้
ร้อนขึ้นเรื่ อย ๆ และเมื่อร้อนถึง 800 – 1000 องศาเซลเซี ยส เม็ดดินก็จะเริ่ มคาย
คาร์ บอนไดออกไซด์ออก เมื่อเม็ดดินนี้ร้อนถึงประมาณ 1,450 องศาเซลเซี ยส ก็จะเกิดปฏิกิริยา
ทางเคมีคือเม็ดดินเปลี่ยนเป็ นปูนเม็ดโดยฉับพลัน ปูนเม็ดซึ่ งร้อนถึง 1,450 องศาเซลเซี ยสจะถูก
ปล่อยลงไปในยุงลดความเย็น (cooler) อันเป็ นทําเล ที่จะพ่นลมเข้าไปในปูนเม็ดเย็นตัวลง
้
เพื่อให้เกิดไตรแคลเซี ยมซิ ลิเกต (C3S) มากที่สุดในขณะที่ปูนเม็ดเริ่ มแข็งตัวแล้วจึงเก็บปูนเม็ดนี้
ไวในยง (storage)
้ ุ้
ต่อไปก็นาปูนเม็ดนี้ไปบดให้เป็ นปูนซี เมนต์ผงในหม้อบดปูนซี เมนต์ (Cement mill) โดย
ํ
ใส่ยิปซัมผสมลงไปด้วยหม้อบดนี้มีเครื่ องสามารถตั้งให้จานวนปูนเม็ดที่บดเป็ นปูนซี เมนต์แล้วมี
ํ
ความละเอียดและมีความแข็งตัวตามที่ตองการด้วยในทุก ๆ ชัวโมง ซึ่ งจะนําตัวอย่างปูนซี เมนต์
้ ่
ที่บดนี้ไปทดลองหาเวลาแข็งตัวและความละเอียดตลอดจนเก็บไว้ส่วนหนึ่งเพื่อรวมกันประกอบ
เป็ นตัวอย่างสําหรับทดลองกําลังการยึดตัวและส่วนผสมทางเคมีของปูนซี เมนต์ที่บดแต่ละตัว
ํ ้ ั ํ ั
ด้วย ปูนซี เมนต์ที่บดแล้วนี้นาไปเก็บไว้ในยุงเก็บปูนซี เมนต์ (cement silo) โดยอาศยกาลงลมอด
ั
ไป แลวจะนามาบรรจุถงจาหน่ายไดต่อไป
้ ํ ุ ํ ้
่
การอุนดินผงให้ร้อนใช้วิธีโปรยดินผงลงทางยอดหอคอยมีถงดักแบบไซโคลนขนาด
ั
ใหญ่เรี ยงอยูเ่ ป็ นชั้น ๆ เพื่อนําลมร้อนที่ออกจากหม้อเผามาอุ่นดินผงให้ร้อนจัด เป็ นการประหยัด
ความร้อนอย่างดีที่สุด ในกรรมวิธีการผาปูนในปัจจุบนนี้ ความร้อยที่ออกจากไซโคลนนี้ยงจะ
ั ั
ถูกจัดส่งโดยท่อขนาดใหญ่ ไปอุ่นวัตถุดิบที่มีความชื้นให้แห้งเสี ยก่อนนําไปเก็บไว้ในยุงแบบ
้
ไซโลอีกด้วย

19. 11
รู ป 2.3 รู ปแสดงกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์
มวลรวม
มวลรวมเป็ นส่วนประกอบที่สาคัญอย่างหนึ่งที่จะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของคอนกรี ต
ํ
และส่งผลถึงประสิทธิภาพในการยึดเกาะของซีเมนต์ดวย โดยที่มวลรวมหรื อวัสดุผสมคือวัสดุ
้
เฉื่อย ไดแก่ หิน ทราย กรวด มวลรวมมีปริมาตร 70-80%ของปริ มาณของส่วนผสมทั้งหมด จึงมี
้
ความสําคัญต่อคุณสมบัติของคอนกรี ตมากหิ นที่ใช้ผสมคอนกรี ต ได้แก่ หิ นปูน หิ นแกรนิต หรื อ
กรวดทราย ไดแก่ ทรายแม่น้ า ทรายบก หรือ หินบดละเอียด
้ ํ
คุณสมบัตของมวลรวมในงานคอนกรีต
ิ
1. ความแขงแรง (STRENGTH)
็
2. รูปร่างและลกษณะผว (PARTICLE SHAPE AND SURFACE TEXTURE)
ั ิ
3. ความคงทนต่อปฏิกิริยาเคมี (CHEMICAL STABILITY)
4. ขนาดใหญ่สุด (MAXIMUM SIZE)
5. ขนาดคละ (GRADATION)

20. 12
6. ค่าความละเอียด (FINENESS MODULUS, F.M.)
7. ความชื้นและการดูดซึ ม (MOISTURE AND ABSORPTION)
8. ความถ่วงจาเพาะ , ถ.พ. (SPECIFIC GRAVITY)
ํ
9. หน่วยน้ าหนกและช่องว่าง (UNIT WEIGHT AND VOID)
ํ ั
สาหรับช้นนี้จะขอยกมาเพียงส่วนที่สาคัญและเกี่ยวข้องกับการทดสอบ ซี เมนต์ เท่านั้น
ํ ั ํ
1. ขนาดใหญ่สุดของมวลรวม (MAXIMUM SIZE OF AGGREGATE)
ขนาดโตสุดของมวลรวม วัดจากขนาดตะแกรงอันที่ใหญ่กว่าถัดไปจากตะแกรงที่มี
เปอร์เซ็นต์ของมวลรวมที่คางมากกว่าหรื อเท่ากับ 15%มวลรวมขนาดใหญ่ตองการปริ มาณนํ้า
้ ้
น้อยกว่ามวลรวมที่มีขนาดเล็ก เพื่อให้การเทได้(WORKABILITY) เท่ากัน เนื่องจากมีพ้ืนที่
ผิวสัมผัสโดยรอบน้อยกว่าเมื่อนํ้าหนักของมวลรวมเท่ากันดังนั้นถ้าให้ปริ มาณซี เมนต์และค่า
ยบตว (SLUMP) เท่ากัน คอนกรี ตที่มีส่วนผสมของมวลรวมขนาดใหญ่ก็จะให้ค่ากําลังอัดที่สูง
ุ ั
กว่ามวลรวมขนาดเล็กแต่ท้งนี้คุณภาพของหิ นต้องเป็ นไปตามข้อกําหนดควรระวังเรื่ องของ
ั
MICRO CRACKINGซ่ ึ งมีลกษณะเป็ นรอยร้าวขนาดเล็กๆ เกิดจากกรรมวิธีการผลิตหิ นมักจะ
ั
เกิดขึ้นกับหิ นที่มีขนาดใหญ่หินที่มี MICRO CRACKING เมื่อนํามาผสมทําคอนกรี ตก็จะทําให้
กําลังของคอนกรี ตตํ่าลงได้ขนาดใหญ่สุดของมวลรวมที่ใช้ในงานก่อสร้างทัวไปมักจะมีขนาด
่
้ ํ
ไม่เกิน 40 มิลลิเมตร โดยในการทดสอบนี้ ไดมีการกาหนดขนาดของ ทราย โดยจะตองเป็น
้
ทรายที่ผานตระแกรงเบอร์ 30 และคางบนตระแกรงเบอร์ 50 เท่าน้ น ที่จะนามาทาการทดสอบ
่ ้ ั ํ ํ
2.ขนาดคละ (GRADATION)
ขนาดคละ คือ การกระจายของขนาดต่างๆ ของอนุภาคมวลรวมในคอนกรีต
ประกอบด้วย มวลรวมหยาบ มวลรวมละเอียด ซึ่ งจะต้องมีขนาดใหญ่ เล็กคละกันไปคอนกรี ตที่
ใช้มวลรวมที่มีขนาดคละดีจะมีส่วนผสมที่เข้ากันสมํ่าเสมอ เทเข้าแบบได้ง่ายไม่ออกหิ นออก
ทราย ทาให้แน่นไดง่าย การปาดแต่งผิวหน้า กาลงอดและความทนทานยงเป็นไปตามขอกาหนด
ํ ้ ํ ั ั ั ้ ํ

21. 13
มวลรวมที่มีขนาดใหญ่กว่าตะแกรงเบอร์ 4 ประมาณ 95-100% เราเรียกวา “มวลรวมหยาบ” ซ่ ึ ง
่
ไดแก่ หิน กรวด เป็นตนมวลรวมที่มีขนาดเลกกว่าตะแกรงเบอร์ 4 ประมาณ 95-100% เรา
้ ้ ็
เรียกว่า “มวลรวมละเอียด” ซ่ ึ งไดแก่ ทราย หินบดละเอียด เป็นตน
้ ้
มวลรวมที่มีขนาดคละดีจะทําให้ช่องว่างเหลือน้อยที่สุดทําให้ใช้ปริ มาณซี เมนต์เพสต์
น้อยที่สุดซึ่ งช่วยให้คอนกรี ตมีราคาตํ่าลงได้คอนกรี ตที่มีมวลรวมละเอียดมากเกินไป จะทํา ให้
ความสามารถในการเทได(้ WORKABILITY) น้อยลง จึงต้องเพิ่มนํ้าและเพสต์ให้มากขึ้นแต่ก็
ส่งผลต่อกําลังของคอนกรี ตคอนกรี ตที่มีมวลรวมหยาบมากเกินไปแม้ว่าความสามารถในการเท
ได้ (WORKABILITY)จะดีแต่ก็อาจก่อให้เกิดปัญหาการแยกตัว (SEGREGATE) ของคอนกรี ต
มวลรวมที่มีขนาดคละดีก็จะส่งผลให้คอนกรี ตมี WORKABILITY ดี , STRENGTH ดี และราคา
ตํ่าด้วยมวลรวมที่มีขนาดคละดี หมายถึง มวลรวมที่มีมวลรวมหยาบและละเอียดขนาดต่างๆกัน
คละเคล้ากันให้เหลือช่องว่างน้อยที่สุดอัตราส่วนของทรายต่อมวลรวม (S/A) อยในช่วง 0.40-
ู่
0.50 โดยน้ าหนกหินที่ใชมีSIZE NUMBER 6 (หินกลาง) และ SIZE NUMBER 7 (หินเลก)
ํ ั ้ ็
นํามารวมกันในอัตราส่วน SIZE NO.6 /SIZE NO.7 เท่ากบ 50-65% โดยน้ าหนก
ั ํ ั
3.ค่าความละเอียด (FINENESS MODULUS), (F.M.)
โมดูลสความละเอียดเป็ นค่าที่บอกความละเอียดของทรายหาได้โดยการรวมค่า
ั
เปอร์เซ็นต์คางสะสม (CUMULATIVE PERCENTAGES RETAINED) บนตะแกรงเบอร์4, 8,
้
16, 30, 50 และ 100 แล้วหารด้วย 100
- ทรายสาหรับผลิตคอนกรีต ควรมีค่าโมดูลสความละเอียดต้งแต่ 2.2 - 3.2
ํ ั ั
่
- ค่า F.M. น้อย (F.M. 2.2) แสดงวา ทรายละเอียด
- ค่า F.M. มาก (F.M. 3.2) แสดงว่า ทรายหยาบ
ั
- ค่า F.M. ที่เหมาะกบงานคอนกรีต = 2.7
ทรายที่มีความละเอียด (F.M. 2.2) จาเป็นตองใชน้ ามากเพื่อให้ไดความสามารถเทได้
ํ ้ ้ ํ ้
(WORKABILITY) ที่เท่ากนเนื่องจากพ้ืนที่ผิวสมผสมากกว่า เมื่อน้ าหนกเท่ากนถาทรายมีความ
ั ั ั ํ ั ั ้

22. 14
หยาบมากเกินไป (F.M. 3.2) ก็จะทาให้ความสามารถในการแทรกประสานเขาไปในชอง
ํ ้ ่
ระหว่างมวลรวมหยาบไม่ดีพอ ต้องใช้ปริ มาณเพสต์เพื่อเข้าไปแทนที่ช่องว่างมากขึ้นอันทําให้
คอนกรี ตที่ได้มีราคาสูงขึ้นด้วย
รู ปที่ 2.4 เครื่ องคัดแยกขนาดหิน ทราย
ข้อควรระวง ทรายที่นามาใชในการทดสอบน้ นตองมีความช้ืนนอยมาก เพราะ ทรายที่มี
ั ํ ้ ั ้ ้
ความช้ืนมากจะจบตวกนแน่น ทาให้ไม่สามารถร่อนผานตระแกรงได้ และไมสามารถชงน้ าหนก
ั ั ั ํ ่ ่ ั่ ํ ั
ปริ มาตรเนื้อแท้ของทรายได้

23. 15
4.ความถ่วงจาเพาะ (SPECIFIC GRAVITY)
ํ
ความถ่วงจาเพาะของมวลรวมคือ อตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของมวลรวมต่อ
ํ ั
ความหนาแน่นของน้ าหรือ ถ.พ. ของมวลรวม = น้ าหนกมวลรวม / น้ าหนกของน้ าที่มีปริมาตร
ํ ํ ั ํ ั ํ
่
เท่ากัน ถ.พ. ทราย = 2.65 ถ.พ. หิน = 2.70 ถ.พ. ซีเมนต์ = 3.15 คา ถ.พ. ใชในการแปลงน้ าหนก
้ ํ ั
ของวตถุน้ นให้เป็นปริมาตรเช่น ซีเมนตหนก 315 ก.ก. = 315 / 3.15 = 100 ลิตร
ั ั ์ ั
การผสมซีเมนต์
การวดส่วนผสมอาจทาได้ 2 วิธี คือ การตวงส่วนผสมโดยปริมาตรและการชงส่วนผสม
ั ํ ่ั
โดยน้ าหนกการชงน้ าหนกจะให้คาที่ถูกตองแม่นยากว่าการตวงปริมาตรมาก จึงเหมาะสาหรับ
ํ ั ั่ ํ ั ่ ้ ํ ํ
งานก่อสร้างขนาดใหญ่ งานคอนกรีตกาลงอดปานกลาง – สูงในกรณี ที่หินทรายมีความชื้นเราก็
ํ ั ั
สามารถปรับน้ าหนกส่วนผสมให้ถูกต้อง เนื่องจากความชื้นได้แต่วิธีการตวงทําไม่ได้
ํ ั
เวลาในการผสมคอนกรีต
เวลาที่เหมาะสมที่สุดในการผสม คือ เวลาพอดีที่ทาให้ได้คอนกรี ตที่มีเนื้อสมํ่าเสมอทุกๆ ครั้งที่
ํ
ผสมซึ่ งจะได้จากการทดลองผสมก่อนใช้งานจริ ง ได้ขอสรุ ปดังนี้
้
1. ถ้าส่วนผสมแห้ง ปูนซี เมนต์นอย จะต้องผสมเป็ นเวลานาน
้
2. ถ้ามวลรวมมีความเป็ นเหลี่ยมมุม จะต้องใช้เวลาผสมนานกว่ามวลรวมที่มีรูปร่ างกลม
ในกรณี ที่คอนกรี ตถูกผสมเป็ นเวลานานนํ้าจะระเหยออกจากคอนกรี ตนั้น ส่งผลให้คอนกรี ตมี
ํ
ความสามารถลื่นไหลเข้าแบบลดลงและจะเริ่ มก่อตัวขึ้น จะส่งผลดังนี้คือ มวลรวมที่มีกาลังตํ่าจะ
แตกทําให้ส่วนละเอียดเพิ่มขึ้น ความสามารถเทได้ลดลง และผลของแรงเสี ยดทานจะก่อให้
อุณหภูมิของส่วนผสมเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยงทําให้ปริ มาณฟองอากาศลดลงอีกด้วย
ั
การบ่มคอนกรีต
คอนกรี ตจําเป็ นต้องได้รับการบ่มทันทีหลังจากเสร็จสิ้ นการเทและควรบ่มต่อไป
่ ํ
จนกระทังคอนกรี ตมีกาลังตามต้องการ หลักการทัวไปของการบ่มที่ดีจะต้องสามารถป้ องกัน
่

24. 16
คอนกรี ตไม่ให้เกิดการสูญเสี ยความชื้นไม่ว่าจะด้วยความร้อนหรื อลม ไม่ให้คอนกรี ตร้อนหรื อ
เย็นมากเกินไปไม่ให้สมผัสกับสารเคมีที่จะเป็ นอันตรายต่อคอนกรี ต และไม่ถกชะล้างโดยนํ้าฝน
ั ู
หลังจากเทคอนกรี ตเสร็จใหม่ๆ เป็ นต้น
การบ่มเปี ยก
ในกรณี ทวไปคอนกรี ตต้องได้รับการป้ องกันจากการสูญเสี ยความชื้นจากแสงแดดและ
ั่
ลมหลังจากเสร็ จสิ้ นการเทจนกระทังคอนกรี ตเริ่ มแข็งแรง และหลังจากที่คอนกรี ตเริ่ มแข็งแรง
่
แลวผิวหนาของคอนกรีตที่สมผสกบบรรยากาศยงตองคงความเปียกช้ืนอยู่ ซ่ ึ งอาจทาไดดวยการ
้ ้ ั ั ั ั ้ ํ ้ ้
ปกคลุมด้วยกระสอบเปี ยกนํ้า ผ้าเปี ยกนํ้า หรื อฉี ดนํ้าให้ชุ่ม เป็ นต้น คอนกรี ตที่ใช้ปูนซี เมนต์
ปอร์ ตแลนด์ประเภทที่ 1 ควรบ่มเปี ยกติดต่อกันอย่างน้อย 7 วน ส่วนคอนกรี ตที่ใช้ปูนซี เมนต์
ั
ปอร์ ตแลนด์ประเภทที่ 3 ควรบ่มอย่างน้อย 3 วัน ในกรณี ของคอนกรี ตที่มีวสดุปอซโซลานผสม
ั
่ ั
ควรบ่มมากกว่า 7 วัน ทั้งนี้ข้ ึนอยูกบชนิดและปริ มาณของวัสดุปอซโซลานที่ใช้คอนกรี ตที่ไม่ได้
รับการบ่มอย่างถูกต้องจะไม่มีการพัฒนากําลังเท่าที่ควรเนื่องจากปฏิกิริยาไฮเดรชันต้องการนํ้า
่
นอกจากน้ นการสูญเสียความช้ืนจากผิวหนาของคอนกรีตที่ไม่ไดรับการบ่มจะทาให้เกิดการ
ั ้ ้ ํ
แตกร้าวด้วยกรณี ใช้กระสอบหรื อผ้าในการบ่มคอนกรี ต กระสอบหรื อผ้าที่ใช้ควรเป็ นวัสดุที่มี
ความหนาพอสมควรเพื่อไม่ให้แห้งเร็ วเกินไป และต้องรดนํ้าให้เปี ยกชุ่มอยูตลอดเวลาการบ่ม
่
ด้วย
รูปที่ 2.5 รู ปแสดงการบ่มคอนกรี ตด้วยกระสอบเปี ยก

25. 17
รูปที่2.6 ผลกระทบของซีเมนตและอุณหภูมิอากาศ ความช้ืนสมพทธ์ และความเร็วลมต่ออตรา
์ ั ั ั
การระเหยของความช้ืนบนผวซีเมนต์
ิ

26. 18
คุณสมบัตของคอนกรีตสด
ิ
คอนกรี ตสดที่ดีตองมีคุณสมบัติดงต่อไปนี้ ซ่ ึ งคุณสมบัติต่างๆ ของคอนกรี ตสด จะส่งผล
้ ั
โดยตรงต่อกําลังและความทนทานของคอนกรี ตเมื่อคอนกรี ตแข็งตัวแล้ว
1. ความสามารถเทได้ (WORKABILITY) คือ ความสามารถในการที่จะเทคอนกรีตเขาสู่
้
แบบให้แน่น และไม่เกิดการแยกตวของส่วนผสม
ั
2. การยึดเกาะ (COHESION) คือ การที่เนื้อคอนกรี ตสามารถจับรวมตัวกันเป็ นกลุ่ม หรื อ
แยกออกจากกันได้ยาก
่ ั
3. ความข้นเหลว (CONSISTENCY) คือ สภาพความเหลวของคอนกรี ต ซึ่ งขึ้นอยูกบ
ปริมาณน้ าเป็นส่วนใหญ่โดยการทดสอบต่างๆ เช่น ค่ายุบตัว, การไหล เป็ นต้น
ํ
4. การแยกตัว (SEGREGATION) คือ การแยกออกของส่วนประกอบต่างๆ ในเนื้อ
คอนกรีต ทําให้คอนกรี ตมีเนื้อไม่สมํ่าเสมอ
5. การเย้ม (BLEEDING) คือ การแยกตัวชนิดหนึ่ง เป็ นการแยกตัวในแนวดิ่งโดยที่วสดุ
ิ ั
ผสมที่หนักจะจมลงด้านล่างและวัสดุผสมที่เบาจะลอยขึ้นด้านบนสู่ผิวของคอนกรี ต
ปัจจยที่มีผลกระทบโดยตรงกับคุณภาพของซีเมนต์
ั
1. อัตราส่วนนํ้าต่อซี เมนต์ จากการทดสอบพบว่ากําลังอัดของคอนกรี ตจะแปรผกผันกับ
อัตราส่วนของนํ้าต่อซี เมนต์นนคือกําลังอัดของคอนกรี ตจะมากขึ้นถ้าอัตราส่วนนํ้าต่อซี เมนต์
ั่
ลดลง อัตราส่วนของนํ้าต่อซี เมนต์นอยที่สุดและเหมาะสมประมาณ 0.30 (WC = 0.3) เนื่องจาก
้
ปูนซี เมนต์ตองใช้น้ าในการทาปฏิกิริยาไฮเดรชน
้ ํ ํ ่ั
่ ั
2. ชนิดของปูนซี เมนต์ข้ ึนอยูกบสารประกอบในปูนซี เมนต์และขนาดเม็ดปูนซี เมนต์
ปูนซีเมนตที่มีการบดละเอียดเมดเลก พ้ืนที่ผิวสมผสจะมาก ทาปฏิกิริยาไดเ้ ร็ว ทาให้สามารถรับ
์ ็ ็ ั ั ํ ํ
กําลังอัดได้สูงในระยะเวลาเร็ ว
คุณสมบัตด้านกําลังอืนๆ ของคอนกรีต
ิ ่

27. 19
1. TENSILE STRENGTH. ความต้านทานในด้านรับแรงดึงของคอนกรี ตมีค่าตํ่ามากประมาณ
10 % ของกําลังอัดประลัยความต้านทานในการรับแรงดึงของคอนกรี ตจะช่วยในการควบคุมการ
แตกร้าวของคอนกรี ตเนื่องจากผลกระทบต่างๆ เช่น อุณหภูมิ การหดตัว งานคอนกรี ตอัดแรง
งานก่อสร้างเก็บของเหลว เป็ นต้น
่
2. BOND STRENGTH. ความต้านทานต่อการลื่นไถลของเหล็กเสริ มที่หล่ออยูภายในเนื้อ
่ ั
คอนกรี ตขึ้นอยูกบชนิดของซี เมนต์ สารผสมเพิ่ม w/c ซึ่ งมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของเพสต์ แรง
ยึดเหนี่ยวกับเหล็กเสริ มในแนวนอนจะน้อยกว่าแนวตั้ง เพราะนํ้าที่เกิดจากการเยิ้มอาจไปเกาะอยู่
ใต้เหล็กเสริ มตามแนวนอนได้ เมื่อคอนกรี ตแข็งตัวจึงเกิดเป็ นรู โพรงใต้เหล็กเสริ มนั้น ทําให้ลด
กําลังยึดเหนี่ยวลง
3. SHEAR STRENGTH.
4. IMPACT STRENGTH.
ั
5. การตานทานการเสียดสีข้ ึนกบ
้
ํ ั ั
- w/c (กาลงอด) สูงจะมีความตานทานสูง
้
- Agg/C (มวลรวม/ซีเมนต์) สูงจะมีความต้านทานสู ง
- ความต้านทานตํ่าเมื่อใช้มวลรวมเบา
- ความต้านทานเพิ่มขึ้นถ้าเกิดการเยิ้มขึ้นเพียงเล็กน้อย
- ประการที่สาคัญที่สุด คือ การบ่มคอนกรี ตอย่างถูกต้องและเพียงพอ
ํ
การทดสอบคุณสมบัตของปูนซีเมนต์
ิ
1. คุณสมบัตทางกายภาพ
ิ