What is Marine concrete ?

งานนำเสนอเรื่อง: "What is Marine concrete ?"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 What is Marine concrete ?
คือ คอนกรีตที่มีคุณสมบัติต้านทานต่อการซึมผ่านและการกัดกร่อนจากสภาพของเกลือที่มีอยู่ในน้ำทะเล(เกลือคลอไรด์, ซัลเฟต)เนื่องจากเกลือเหล่านี้จะส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อคอนกรีตจากการกัดกร่อนเนื้อคอนกรีตไปจนถึงเหล็กเสริมเมื่อระยะเวลาผ่านไป ทั้งนี้คอนกรีตประเภทนี้ยังต้องทนทาน ต่อสภาพการขัดสีจากแรงคลื่นและทรายทะเลด้วย

2 How harsh condition can make concrete failure?
การกระทำทางเคมี (Chemical Action) - การกัดกร่อนของเหล็กเสริมจากคลอไรด์ - ความเสียหายของเนื้อคอนกรีตจากซัลเฟต การกระทำทางกายภาพ (Physical Action) - แรงกระแทกจากคลื่นและการขัดสีจากกรวดทราย - แรงตึงผิวตามสภาพเปียกแห้ง และแรงดันน้ำ

3 สารประกอบในเกลือจากน้ำทะเล
ปริมาณร้อยละ(%) เกลือคลอไรด์(Chloride alkalis) 90 เกลือซัลเฟต(Sulfate alkalis) 8 เกลืออื่นๆ(Other alkalis) 2

4 ปริมาณซัลเฟต (SO42-) ในน้ำ
เกณฑ์ในการพิจารณาค่าความรุนแรง ปริมาณซัลเฟต (SO42-) ในน้ำ ปริมาณคลอไรด์ (Cl-) ในน้ำ สภาพแวดล้อมซัลเฟต ซัลเฟต (SO4) ในน้ำ (ppm) สภาพแวดล้อมคลอไรด์ สารคลอไรด์ในน้ำ (ppm) เบาบาง ปานกลาง รุนแรง รุนแรงมาก 150 – 1,500 1,500 – 10,000 > 10,000 เบาบาง ปานกลาง รุนแรง รุนแรงมาก < 1,000 1,000 – 10,000 10,000 – 27,000 > 27,000 ที่มา : มาตรฐาน ACI Committee 201 : Guide for durable concrete

5 กลไกการทำลายของครอไรด์
คลอไรด์อิสระ จะทำให้เหล็กเสริมเกิดสนิมสนิมเหล็กและคอนกรีตสูญเสียแรงยึดเกาะกับเหล็กเสริมแล้วขยายตัวดันให้คอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมหลุดร่อน นอกจากนั้นพื้นที่หน้าตัดเหล็กเสริมก็จะลดลงจนไม่สามารถรับน้ำหนักได้ 13/11/2018

6 What is Sulfate resistance concrete ?
คือ คอนกรีตที่มีคุณสมบัติต้านทานต่อการซึมผ่านและการกัดกร่อนจากสภาพของเกลือซัลเฟต,มักเนเซียมที่มีอยู่ในน้ำทิ้งจากอุตสาหกรรมหรือน้ำใต้ดินบางพื้นที่ เนื่องจากเกลือเหล่านี้จะส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อคอนกรีตจากการกัดกร่อนและแตกร้าวของเนื้อคอนกรีตไปจนถึงเหล็กเสริม เมื่อระยะเวลาผ่านไป Other sources of sulfate which can cause sulfate attack include: Seawater Oxidation of sulfide minerals in clay adjacent to the concrete - this can produce sulfuric acid which reacts with the concrete Bacterial action in sewers - anaerobic bacterial produce sulfur dioxide which dissolves in water and then oxidizes to form sulfuric acid In masonry, sulfates present in bricks and can be gradually released over a long period of time, causing sulfate attack of mortar, especially where sulfates are concentrated due to moisture movement

7 กลไกการทำลายคอนกรีตของซัลเฟต
คอนกรีตเกิดการบวมตัวแตกร้าวกระเทาะร่อน

8 ประโยชน์ของการใช้คอนกรีตทนการกัดกร่อน
คอนกรีตมีความสามารถในการเทที่ดี (Good in workability) คอนกรีตมีความทึบน้ำสูง(ลดโอกาสการซึมผ่านของสารเคมี :low permeability) คอนกรีตมีความทนทานสูง(More serviceability ,lifetime concrete) ข้อควรระวังของการใช้คอนกรีตทนการกัดกร่อน ห้ามเติมน้ำเพิ่มในคอนกรีตโดยเด็ดขาด (Do not add water into concrete!) คอนกรีตชนิดนี้จำเป็นต้องอาศัยความเข้าใจด้านวิศวกรรมความทนทาน การเตรียมงานคอนกรีตที่ดีร่วมด้วย (Need to inform to customer about the importance of the good preparation in concrete work like concrete covering, proper joint, curing, etc. To make concrete as a durable concrete )

9 Freezing room concrete

10 What is Freezing room concrete ?
คือ คอนกรีตที่ออกแบบให้มีความสามารถสูงในการต้านทานต่อการแตกร้าวซึ่งเกิดจากการแข็งตัว-ละลายตัว(Freezing & thawing)ของน้ำในคอนกรีตในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิที่ติดลบ อีกทั้งยังมีความทนทานต่อการขัดสีจากรถขนถ่ายสินค้า (Forklift) ณ บริเวณผิวหน้าของคอนกรีต ทั้งนี้สำหรับงาน ห้องแช่แข็ง ห้องเย็น ห้องปรับอุณหภูมิ (Anti Room) ที่มีต้องการปรับอุณหภูมิขึ้น-ลงในบางขณะร่วมกับ การที่ต้องมีการใช้รถขนถ่ายสินค้าตลอดเวลา This concrete is designed to be used in structures that are in a sub-zero environment with a continuous change in temperature. In this regard, it is necessary to understand the long-term freeze and thaw degradation behavior of concrete and how to avoid this effect. This concrete is designed in such a way that more air voids are intentionally increased in order to compensate for the expansion of water when it freezes inside the concrete.

11 Mechanism of Freezing and thawing in concrete
น้ำกลายเป็นน้ำแข็งจะขยายตัว 9 เท่า 13/11/2018

12 Principal to design Freezing room concrete
ลดปริมาณน้ำในคอนกรีตให้น้อยที่สุด (Use less amount of water) เพิ่มความทึบน้ำให้มีค่าสูง(Require low permeability) เพิ่มปริมาณฟองอากาศ (Need Entrained Air; Replace a big air bubble in concrete with small dispersal bubble) โดยใช้ AEA. เพิ่มความสามารถในการต้านทานการขัดสี (Require abrasion resistance) ออกแบบคอนกรีตให้มี W/C ที่ต่ำเพียงพอ(Low w/c ratio) กำหนดปริมาณซีเมนต์ขั้นต่ำ(Cement Replacement is limited) ใช้มวลรวมที่ขนาดคละดี และสะอาด (With clean well graded aggregates) ออกแบบค่ายุบตัวโดยคำนึงถึงการทำงาน ซม. สำหรับงาน พื้นคอนกรีตเพื่อลดโอกาสการเยิ้มที่ผิวลง(Bleeding control)

13 WITH NO AEA.(Air Entraining Agent )
Mechanism of Entrained air in use of AEA. WITH NO AEA.(Air Entraining Agent ) FREEZING

14 Mechanism of Entrained air in use of AEA.
ADD AEA FREEZING

15 Before apply AEA. After apply AEA.
Mechanism of Entrained air in use of AEA. Before apply AEA. After apply AEA. 13/11/2018

16 ประโยชน์ของการใช้คอนกรีตสำหรับงานห้องเย็น
คอนกรีตมีเหมาะสมกับการใช้งาน(Match the required function) คอนกรีตมีความทนทานสูง(More serviceability ,lifetime concrete) คอนกรีตที่จัดส่งโดยรถผสมคอนกรีตจะได้เปรียบด้านความสม่ำเสมอและการกระจายฟองอากาศ(Truck Mixer have more advantage than Transit truck in consistency and bubble dispersion of entrained air in delivered concrete, also can redose admixture at site) ข้อควรระวังของการใช้คอนกรีตสำหรับงานห้องเย็น ห้ามเติมน้ำเพิ่มในคอนกรีตโดยเด็ดขาด (Do not add water into concrete!) คอนกรีตชนิดนี้ต้องการความแกร่งดังนั้นต้องมีการจำกัดการใช้วัสดุปอซโซลาน (Cement Replacement is limited in order to gain the more abrasion resistance) คอนกรีตชนิดนี้ต้องให้ความสำคัญต่อการบ่มคอนกรีต ณ อายุเริ่มต้น(Curing process is much more importance )

17 What is Low heat concrete ?
คือ คอนกรีตที่พัฒนาขึ้นเพื่อควบคุมปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นโดยตรง ด้วยการควบคุมปริมาณแคลเซียมออกไซด์ ที่เป็นสาเหตุหลักของการเกิดความร้อนในคอนกรีต โดยการเพิ่มวัสดุปอซโซลาน ประเภท PFA (Pulverized Fuel Ash) เข้าไปในส่วนผสมคอนกรีต นับเป็นวิธีการแก้ปัญหาการแตกร้าวจากความร้อนที่ต้นเหตุอย่างแท้จริง 

18 กระบวนการเกิดการแตกร้าวเนื่องจากอุณหภูมิ

19 กระบวนการเกิดการแตกร้าวเนื่องจากอุณหภูมิ
Restraint 20 ‘C 13/11/2018

20 = + = + Normal Concrete Water CaO Low Heat Concrete Water
ออกแบบให้เกิดความร้อนจากปฏิกิกริยาไฮเดรชั่นที่ต่ำลงโดย ควบคุมปริมาณของ CaO จากซีเมนต์ คือทดแทนด้วย PFA Normal Concrete Water Cementitious materials = + CaO Low Heat Concrete HEAT OF HYDRATION Cementitious materials Water = + Cement PFA CaO

21 Principal to design Low heat concrete
Use high volume of Pozzolanic materials for replace cement materials With clean well graded aggregates With proper in chemical admixture dosage With designed w/c to gain a best fit in workability-strength Sometime customers may request to test the differentiate in temperature in concrete by special apparatus.

22 Benefits in use of Low heat concrete
เพิ่มความรวดเร็ว และสะดวกในการเท( Increase work performance ) ประหยัดค่าใช้จ่ายในการควบคุมความร้อน( Save cost in thermal control ) ลดความยุ่งยาก และค่าใช้จ่ายในการแก้ปัญหาทางเทคนิค( Solution for technical problem; concrete structural repairing ) คุณภาพของคอนกรีตในโครงสร้างที่เหนือกว่า( Superior in concrete performance and quality profiles) ช่วยลดโอกาสในการเกิดความเสียหายจากการกัดกร่อนจากสารเคมีต่างๆได้มากขึ้น(Durable concrete) Th e strength of HVPC with 50% pozzolanCem is comparable to concrete made of ordinary portland cement, the setting time is similar, with improvements to alkali-silica reactivity mitigation and drying shrinkage. Concretes produced with pozzolanCem also have much higher sulfate resistance, very low permeability to chloride ions and are characterized by a signifi cantly reduced cracking.

23 High in replacement; PFA
Benefits in use of Low heat concrete Long term strength Low in difference temperature with ambient ลด CaO POZZOLANNIC REACTION High in replacement; PFA

24 การเปิดใช้งานโครงสร้าง(ต้องไม่เร็วเกินกว่าที่ออกแบบ)
เนื่องจากคอนกรีตมีการใช้ PFA ในปริมาณสูงดังนั้นควรให้ความสำคัญกับเรื่องของ การเปิดใช้งานโครงสร้าง(ต้องไม่เร็วเกินกว่าที่ออกแบบ) การบ่มคอนกรีต(บ่มต่อเนื่องอย่างน้อย 14 วัน; Temperature peak period) การเติมน้ำเพิ่มเติม(ห้ามเติมเด็ดขาด) กระบวนการผลิตโดยรวมเนื่องจากเป็นการผลิตที่มักมี Volume สูง There are three environmental benefits with the EMC-based HVPC: (i) You can activate a fl y ash that otherwise would not be suitable for high replacement of PC in concrete, (ii) You can reduce the CO 2 footprint by using a much less amount of clinker as concrete binder, and (iii) You can reduce the energy consumption associated with the binder. Calculations show that as much as 45% can be saved in energy with 45% less CO2 emissions when 50% fl y ash of cement mass is used with the EMC technology.