การปรับปรุงวัสดุหินคลุกรีไซเคิลและแอสฟัลต์คอนกรีตรีไซเคิลสำหรับการนำไปใช้เป็นชั้นพื้นทางของถนนแบบยืดหยุ่นด้วยจีโอโพลิเมอร์คอมโพสิตจากเถ้าชานอ้อยและเถ้าลอย
คำสำคัญ:
วัสดุจากการรื้อถอนสิ่งก่อสร้าง, จีโอโพลิเมอร์จากเถ้าชานอ้อย, ชั้นพื้นทางบทคัดย่อ
บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการปรับปรุงวัสดุหินคลุกรีไซเคิล (RCR) และแอสฟัลต์คอนกรีตรีไซเคิล (RAP) ด้วยจีโอโพลิเมอร์จากเถ้าชานอ้อย และมีการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยการแทนที่เถ้าชานอ้อยด้วยเถ้าลอยบางส่วน เพื่อหมุนเวียนกลับไปใช้เป็นวัสดุชั้นพื้นทางของถนนแบบยืดหยุ่น ซึ่งเป็นการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ โดยงานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและระยะเวลาในการทำงานได้ของวัสดุ ผลการวิจัยพบว่า จีโอโพลิเมอร์จากเถ้าชานอ้อยสามารถใช้ปรับปรุงวัสดุแทนที่การใช้ปูนซีเมนต์ได้ และการแทนที่เถ้าชานอ้อยด้วยเถ้าลอยบางส่วนช่วยพัฒนาความแข็งแรงของวัสดุได้ดียิ่งขึ้น โดยการผสมด้วยเถ้าลอยส่งผลให้อัตราส่วนซิลิกาต่ออะลูมินา (SiO2/Al2O3) เหมาะสมต่อการเกิดปฏิกิริยาจีโอโพลิเมอร์มากขึ้น อีกทั้งยังช่วยเพิ่มความหนาแน่นและลดความต้องการสารละลายอัลคาร์ไลน์ของวัสดุลงได้ อย่างไรก็ตาม การผสมเถ้าลอยในปริมาณที่มากเกินไปทำให้วัสดุเกิดความเปราะและระยะเวลาในการทำงานได้สั้นเกินไป โดยการปรับปรุงวัสดุ RCR และ RAP ที่อัตราส่วน 50:50 ด้วยจีโอโพลิเมอร์คอมโพสิตจากเถ้าชานอ้อยและเถ้าลอยที่ปริมาณ 5% กระตุ้นปฏิกิริยาด้วยสารละลายโซเดียมซิลิเกต (Na2SiO3) และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ที่ 8 โมลาร์ โดยการแทนที่เถ้าชานอ้อยด้วยเถ้าลอยอยู่ในช่วง 31.5% ถึง 40% เป็นอัตราส่วนผสมที่เหมาะสม
เอกสารอ้างอิง
Akinwumi II. Plasticity, strength and permeability of reclaimed asphalt pavement and lateritic soil blends. Int J Sci Eng Res. 2014;5(6):631–6.
Ansori M, Radam IF. The use of reclaimed asphalt pavement as a foundation for pavements based on the Indonesian national standard. Int J Eng Res Appl. 2015;15(2):14–8.
Poon CS, Chan D. Feasible use of recycled concrete aggregates and crushed clay brick as unbound road sub-base. Constr Build Mater. 2006;20(8):578–85.
Arulrajah A, Piratheepan J, Disfani MM. Reclaimed asphalt pavement and recycled concrete aggregate blends in pavement subbases: laboratory and field evaluation. J Mater Civ Eng. 2013;26(2):349–57.
Zhang Z, Shen B, Ren H, Wang J, Li S, Liu H. The variability and evaluation method of recycled concrete aggregate properties. Adv Mater Sci Eng. 2017;2017(1):1–9.
Miller SA, Habert G, Myers RJ, Harvey JT. Achieving net zero greenhouse gas emissions in the cement industry via value chain mitigation strategies. One Earth. 2021;4(10):1398–411.
Magar JR, Acharya IP. Soft soil stabilization with alkali activated sugarcane bagasse ash. Int J Civ Struct Eng Res. 2019;6(2):65–73.
Saloma, Hanafiah, Pratiwi KI. Effect NaOH concentration on bagasse ash based geopolymerization. In: MATEC Web Conf. 2016;78:1–5.
Pitikhunpongsuk T, Prawerathang S. Potential uses of cement-mixed sugar cane bagasse ash in substitution materials for road construction works. Eng J Res Dev. 2020;31(2):93–103. Thai.
Hawa A. Strength and microstructural of geopolymer mortar from palm oil ash containing alumina powder with palm oil clinker aggregate. Eng Appl Sci Res. 2022;49(6):731–43.
Rattanasak U, Chindaprasirt P, Suwanvitaya P. Development of high volume rice husk ash alumino silicate composites. Int J Miner Metall Mater. 2010;17:654–9.
Songpiriyakij S, Kubprasit T, Jaturapitakkul C, Chindaprasirt P. Compressive strength and degree of reaction of biomass-and fly ash-based geopolymer. Constr Build Mater. 2010;24(3):236–40.
De Silva P, Sagoe-Crenstil K, Sirivivatnanon V. Kinetics of geopolymerization: Role of Al2O3 and SiO2. Cem Concr Res. 2007;37(4):512–8.
De Silva P, Sagoe-Crenstil K. Medium-term phase stability of Na2O–Al2O3–SiO2–H2O geopolymer systems. Cem Concr Res. 2008;38(6):870–6.
Chindaprasirt P, De Silva P, Sagoe-Crentsil K, Hanjitsuwan S. Effect of SiO2 and Al2O3 on the setting and hardening of high calcium fly ash-based geopolymer systems. J Mater Sci. 2012;47:4876–83.
Nazari A, Sanjayan JG. Synthesis of geopolymer from industrial wastes. J Clean Prod. 2015;99:297–304.
Ochepo J. Stabilization of laterite soil using reclaimed asphalt pavement and sugarcane bagasse ash for pavement construction. J Eng Res. 2014;4(2):1–13.
Osinubi KJ, Bafyau V, Eberemu AO. Bagasse ash stabilization of lateritic soil. In: Appropriate Technologies for Environmental Protection in the Developing World. Ghana: Springer; 2009. p. 271–80.
Rattanasak U, Chindaprasirt P. Influence of NaOH solution on the synthesis of fly ash geopolymer. Miner Eng. 2009;22(12):1073–8.
Chindaprasirt P, Chalee W. Effect of sodium hydroxide concentration on chloride penetration and steel corrosion of fly ash-based geopolymer concrete under marine site. Constr Build Mater. 2014;63:303–10.
Chindaprasirt P, Chareerat T, Sirivivatnanon V. Workability and strength of coarse high calcium fly ash geopolymer. Cem Concr Compos. 2007;29(3):224–9.
Hardjito D, Wallah SE, Sumajouw DM, Rangan BV. On the development of fly ash-based geopolymer concrete. Mater J. 2004;101(6):467–72.
Kampala A, Suebsuk J, Daprom P, Arngbunta A, Chindaprasirt P. Strength characteristics and mix design of full-depth reclamation of asphalt pavement with cement. Constr Build Mater. 2024;438:136901.
Suebsuk J, Horpibulsuk S, Suksan A, Suksiripattanapong C, Phoo-ngernkham T, Arulrajah A. Strength prediction of cement-stabilised reclaimed asphalt pavement and lateritic soil blends. Int J Pavement Eng. 2019;20(3):332–8.
Mohammadinia A, Arulrajah A, Horpibulsuk S, Chinkulkijniwat A. Effect of fly ash on properties of crushed brick and reclaimed asphalt in pavement base/subbase applications. J Hazard Mater. 2017;321:547–56.
Poltue T, Suddeepong A, Horpibulsuk S, Samingthong W, Arulrajah A, Rashid ASA. Strength development of recycled concrete aggregate stabilized with fly ash-rice husk ash based geopolymer as pavement base material. Road Mater Pavement Des. 2020;21(8):2344–55.
Hoy M, Horpibulsuk S, Arulrajah A. Strength development of recycled asphalt pavement–fly ash geopolymer as a road construction material. Constr Build Mater. 2016;117:209–19.
Davidovits J. Geopolymer chemistry and applications. 2nd ed. Saint-Quentin: Inst Geopolymer; 2008.
Fletcher RA, MacKenzie KJ, Nicholson CL, Shimada S. The composition range of aluminosilicate geopolymers. J Eur Ceram Soc. 2005;25(9):1471–7.
Wijaya AL, Ekaputri JJ. Factors influencing strength and setting time of fly ash based-geopolymer paste. In: MATEC Web Conf. 2017;138:1–6.
Chindaprasirt P, Thaiwitcharoen S, Kaewpirom S, Rattanasak U. Controlling ettringite formation in FBC fly ash geopolymer concrete. Cem Concr Compos. 2013;41:24–8.
Chindaprasirt P, Paisitsrisawat P, Rattanasak U. Strength and resistance to sulfate and sulfuric acid of ground fluidized bed combustion fly ash–silica fume alkali-activated composite. Adv Powder Technol. 2014;25(3):1087–93.
Rattanasak U, Pankhet K, Chindaprasirt P. Effect of chemical admixtures on properties of high-calcium fly ash geopolymer. Int J Miner Metall Mater. 2011;18(3):364–9.
Singh NB, Singh VD, Rai S. Hydration of bagasse ash-blended Portland cement. Cem Concr Res. 2000;30(9):1485–8.
Billong N, Kinuthia J, Oti J, Melo UC. Performance of sodium silicate free geopolymers from metakaolin and rice husk ash: Effect on tensile strength and microstructure. Constr Build Mater. 2018;189:307–13.
Buyondo KA, Olupot PW, Kirabira JB, Yusuf AA. Optimization of production parameters for rice husk ash-based geopolymer cement using response surface methodology. Case Stud Constr Mater. 2020;13:e00461.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิจัย มข. (ฉบับบัณฑิตศึกษา)
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
