กำลังอัดและการนำความร้อนของคอนกรีตผสมถ่านชีวภาพและมวลรวมดินเหนียวขยายตัว
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้มุ่งตรวจสอบกำลังอัดและการนำความร้อนของคอนกรีตที่ผสมถ่านชีวภาพและมวลรวมดินเหนียวขยายตัว ส่วนผสมคอนกรีตใช้ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกชนิดใช้งานทั่วไปเป็นวัสดุประสานหลัก ใช้ถ่านชีวภาพผลิตจากแกลบที่ผ่านการเผาโดยกระบวนการไพโรไลซิสแทนที่ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิกบางส่วนที่ร้อยละ 1 และ 3 โดยน้ำหนักของวัสดุประสาน และใช้มวลรวมดินเหนียวขยายตัวแทนที่มวลรวมหยาบธรรมชาติบางส่วนที่ร้อยละ 25 และ 50 โดยปริมาตรของมวลรวมหยาบ ทุกส่วนผสมคอนกรีตควบคุมอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน เท่ากับ 0.50 จากผลการทดลองพบว่า คอนกรีตที่ใช้ถ่านชีวภาพมีกำลังอัดสูงกว่าคอนกรีตควบคุมและคอนกรีตที่ใช้มวลรวมดินเหนียวขยายตัว คอนกรีตที่ใช้ถ่านชีวภาพที่ร้อยละ 1 มีกำลังอัดสูงกว่าคอนกรีตที่ใช้ถ่านชีวภาพที่ร้อยละ 3 ขณะที่คอนกรีตที่ใช้มวลรวมดินเหนียวขยายตัวมีการนำความร้อนต่ำกว่าคอนกรีตควบคุมและคอนกรีตที่ใช้ถ่านชีวภาพ โดยการนำความร้อนมีค่าลดลงเมื่อเพิ่มร้อยละการแทนที่มวลรวมหยาบด้วยมวลรวมดินเหนียวขยายตัว นอกจากนี้ คอนกรีตที่ใช้ถ่านชีวภาพร่วมกับมวลรวมดินเหนียวขยายตัวมีการนำความร้อนต่ำกว่าคอนกรีตที่ใช้มวลรวมดินเหนียวขยายตัวเพียงอย่างเดียว เนื่องจากถ่านชีวภาพและมวลรวมดินเหนียวขยายตัวเป็นวัสดุที่มีความพรุนสูง จึงสามารถช่วยลดการถ่ายเทความร้อนภายในเนื้อคอนกรีตได้
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Semieniuk G, Yakovenko VM. Historical evolution of global inequality in carbon emissions and footprints versus redistributive scenarios. Journal of Cleaner Production. 2020;264: 121420. DOI:10.1016/j.jclepro.2020.121420.
Weilnhammer V, Schmid J, Mittermeier I, Schreiber F, Jiang L, Pastuhovic V, et al. Extreme weather events in Europe and their health consequences: a systematic review. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 2021;233: 113688. DOI:10.1016/j.ijheh.2021.113688.
Habert G, Miller SA, John VM, Provis JL, Favier A, Horvath A, et al. Environmental impacts and decarbonization strategies in the cement and concrete industries. Nature Reviews Earth and Environment. 2020;1(11):559–573.
Mona S, Malyan SK, Saini N, Deepak B, Pugazhendhi A, Kumar SS. Towards sustainable agriculture with carbon sequestration and greenhouse gas mitigation using algal biochar. Chemosphere. 2021;275:129856. DOI:10.1016/j. chemosphere.2021.129856.
Park JH, Kim YU, Jeon J, Yun BY, Kang Y, Kim S. Analysis of biochar–mortar composite as a humidity control material to improve the building energy and hygrothermal performance. Science of the Total Environment. 2021;775: 145552. DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.145552.
Gupta S, Kua HW, Pang SD. Effect of biochar on mechanical and permeability properties of concrete exposed to elevated temperature. Construction and Building Materials. 2020; 234:117338. DOI:10.1016/j.conbuildmat. 2019. 117338.
Tan K, Qin Y, Wang J. Evaluation of the properties and carbon sequestration potential of biochar-modified pervious concrete. Construction and Building Materials. 2022;314:125648. DOI:10. 1016/j.conbuildmat.2021.125648.
Nahhab AH, Ketab AK. Influence of content and maximum size of light expanded clay aggregate on fresh, strength, and durability properties of self-compacting lightweight concrete reinforced with micro steel fibers. Construction and Building Materials. 2020;233:117922. DOI:10.1016/j. conbuildmat. 2019.117922.
Real S, Gomes MG, Moret Rodrigues A, Bogas JA. Contribution of structural lightweight aggregate concrete to the reduction of thermal bridging effect in buildings. Construction and Building Materials. 2016;121:460–470.
สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ปูนซีเมนต์ไฮดรอลิก มอก. 2594-2556. กรุงเทพ: กระทรวงอุตสาหกรรม; 2556.
British Standards Institution. BS 1881-116:1983 Method for determination of compressive strength of concrete cubes. London: British Standards Institution; 1983.
ASTM International. ASTM D5334-22 Standard test method for determination of thermal conductivity of soil and soft rock by thermal needle probe procedure. West Conshohocken (PA): ASTM International; 2022.
Haris Javed M, Ali Sikandar M, Ahmad W, Tariq Bashir M, Alrowais R, Bilal Wadud M. Effect of various biochar on physical, mechanical, and microstructural characteristics of cement pastes and mortars. Journal of Building Engineering. 2022;57:104850. DOI:10.1016/j.jobe.2022.104850.
Asadi Zeidabadi Z, Bakhtiari S, Abbaslou H, Ghanizadeh AR. Synthesis, characterization and evaluation of biochar from agricultural waste biomass for use in building materials. Construction and Building Materials. 2018;181:301–308.
Ahmadi SF, Reisi M, Sajadi SM. Comparing properties of foamed concrete and lightweight expanded clay aggregate concrete at the same densities. Case Studies in Construction Materials. 2023;19:e02539. DOI:10.1016/j.cscm.2023.e02539.
Xiong T, Ok YS, Dissanayake PD, Tsang DC, Kim S, Kua HW, et al. Preparation and thermal conductivity enhancement of a paraffin wax-based composite phase change material doped with garlic stem biochar microparticles. Science of the Total Environment. 2022;827:154341. DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.154341.
Jiang D, Qin J, Zhou X, Li Q, Yi D, Wang B. Improvement of thermal insulation and compressive performance of Al₂O₃–SiO₂ aerogel by doping carbon nanotubes. Ceramics International. 2022;48(11):16290–16299.
Singh S, Shekaran KR, Agarwal R, Kalpana VG, Athar H, Kumar R, et al. Enhancing the strength and durability of mixed biochar-blended mortars after accelerated carbonation curing. Journal of Building Engineering. 2025;100:111743. DOI:10.1016/j.jobe.2024.111743.
Demirboğa R, Gül R. The effects of expanded perlite aggregate, silica fume and fly ash on the thermal conductivity of lightweight concrete. Cement and Concrete Research. 2003;33(5):723–727.
Abdullah AH, Mohammed SD. Effect of lightweight expanded clay aggregate as partial replacement of coarse aggregate on the mechanical properties of fire-exposed concrete. Journal of the Mechanical Behavior of Materials. 2023;32:20220299. DOI:10.1515/ jmbm-2022-0299.
