โครงการวิจัย

การใช้ประโยชน์จากพลาสติกรีไซเคิลเป็นส่วนผสมในคอนกรีต

Utilization of Recycled Plastic as Mixture in Concrete

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2561
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 มกราคม 2560
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 มกราคม 2561
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 1 มกราคม 2560
ประเภททุนวิจัย งบประมาณแผ่นดิน
สถานะโครงการ สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว)
เลขที่สัญญา
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติในสภาวะที่เป็นของเหลวและที่เป็นของแข็งของ มอร์ต้าร์และคอนกรีตที่ผสมด้วยเม็ดพลาสติกรีไซเคิล แต่ละอัตราส่วนผสมของมอร์ต้าร์ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ต แลนด์ชนิดที่ 1 ผสมกับเม็ดพลาสติกชนิดโพลิเอทธิลีนความหนาแน่นสูง (High Density Polyethylene, HDPE) ที่ผ่านการใช้งานแล้วและน ามาหลอมเป็นเม็ดพลาสติกรีไซเคิลที่มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย (D50) 3.20 mm มาแทนที่มวลรวมละเอียดในอัตราส่วนร้อยละ 0 20 40 60 80 และ 100 โดยปริมาตรของมวลรวม ละเอียด ส าหรับอัตราส่วนผสมของคอนกรีตใช้มวลรวมหยาบที่มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย (D50) 10.40 mm ผสม กับมอร์ต้าร์ที่มีการแทนที่ด้วยเม็ดพลาสติกรีไซเคิลร้อยละ 0 5 10 15 และ 20 โดยน้ าหนักของมวลรวม ละเอียด ก่อนน ามาทดสอบคุณสมบัติด้านต่าง ๆ ทุกอัตราส่วนผสมของมอร์ต้าร์และคอนกรีตใช้ระยะเวลา การบ่ม 3 7 14 และ 28 วัน ผลการทดสอบคุณสมบัติของมอร์ต้าร์ผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิลพบว่าการเพิ่มขึ้นของร้อยละ ของเม็ดพลาสติกส่งผลให้มอร์ต้าร์มีการไหลแผ่ได้ดีขึ้นแต่ในทางกลับกันหน่วยน้ าหนัก ก าลังอัด และโมดูลัส ยืดหยุ่นมีค่าลดลงทุกอัตราส่วนผสม ผลการทดสอบคุณสมบัติของคอนกรีตสดผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิลพบว่าเมื่อปริมาณเม็ด พลาสติกรีไซเคิลเพิ่มขึ้นการไหลแผ่ของคอนกรีตที่ใช้ปริมาณซีเมนต์มากกว่า 500 kg/m3ลดลงแต่ในทาง กลับกันค่าความหนืดเพิ่มขึ้น ในขณะที่อัตราส่วนผสมที่มีปริมาณซีเมนต์น้อยกว่า 500 kg/m3การไหลแผ่ และความหนืดไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อเปรียบเทียบกับอัตราส่วนควบคุมเห็นได้ชัดว่าคอนกรีตผสมเม็ดพลาสติก รีไซเคิลมีการสูญเสียค่าการยุบตัวที่เร็วกว่า การสูญเสียค่าการยุบตัวเกิดเร็วขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณ เม็ดพลาสติกรีไซเคิล ส าหรับค่าการไหลผ่านอุปสรรคที่ทดสอบโดยวิธี L-box ไม่พบรูปแบบที่ชัดเจน แต่ผล การวัดค่าการไหลผ่านอุปสรรคโดยวิธี J-ring พบว่าไม่การเปลี่ยนแปลงตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณเม็ด พลาสติก ผลการทดสอบคุณสมบัติของคอนกรีตที่แข็งตัวผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิลพบว่าก าลังอัดและ โมดูลัสยืดหยุ่นลดลงตามการเพิ่มขึ้นของร้อยละของเม็ดพลาสติกรีไซเคิล ทั้งนี้พบรอยร้าวขนาดเล็กรอบเม็ด พลาสติกกระจายอยู่ทั่วหน้าตัดคอนกรีต รอยร้าวนี้เกิดจากการที่เม็ดพลาสติกรีไซเคิลมีผิวลื่นท าให้การยึด เกาะระหว่างซีเมนต์เพลทกับเม็ดพลาสติกลดลง ส าหรับผลการทดสอบความสมบูรณ์ของเนื้อคอนกรีตด้วย คลื่นเสียงความถี่สูงพบว่าเมื่อปริมาณเม็ดพลาสติกมากขึ้นความสมบูรณ์ของเนื้อคอนกรีตลดลง ท าให้ ความเร็วคลื่นเสี่ยงความถี่สูงลดลงสัมพันธ์กับก าลังอัดที่มีค่าลดลงตามไปด้วย ส าหรับผลทดสอบการ ต้านทานไฟฟ้าของคอนกรีตผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิลพบว่าทุกอัตราส่วนผสมมีค่าความต้านทานไฟฟ้าอยู่ ข ระหว่าง 5-10 kΩcm ซึ่งตามมาตรฐาน ASTM C1760 จัดว่าเป็นคอนกรีตที่มีอัตราการกัดกร่อนสูง ดังนั้น จึงไม่เหมาะที่จะน ามาใช้กับงานโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กขนาดใหญ่ ส าหรับความร้อนจากปฏิกริยาไฮเดรชั่นพบว่าอุณหภูมิสูงสุดจะเกิดขึ้นที่เวลา 10-14 ชั่วโมง หลังจากผสมคอนกรีตแล้วเสร็จเช่นเดียวกับอัตราส่วนควบคุม แต่ค่าอุณหภูมิสูงสุดจะลดลงเมื่อปริมาณเม็ด พลาสติกมากขึ้นเนื่องจากเม็ดพลาสติกรีไซเคิลมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่ า สำหรับคุณสมบัติการ ต้านทานการแทรกซึมคลอไรด์ พบว่าค่าความต้านทานการแทรกซึมคลอไรด์ของทุกอัตราส่วนผสมมีค่าอยู่ ระหว่าง 1,000-2,000 ซึ่งตามมาตรฐาน ASTM C1202 จัดว่าเป็นคอนกรีตที่มีการซึมผ่านของคลอไรด์ต่ำในขณะที่อัตราส่วนควบคุมมีค่าต่ ากว่า 1,000 ซึ่งจัดอยู่ในเกณฑ์ต่ ามาก จากการทดสอบหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดของคอนกรีตผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิลโดย วิธีเชิงพันธุกรรม (Genetic algorithms) ที่ทำให้ผลรวมต้นทุนรวมน้อยที่สุด โดยทดสอบหาอัตราส่วนผสมที่ ปริมาณปูนซีเมนต์เท่ากับ 320 kg/m3เพื่อหาค าตอบที่เหมาะสมของร้อยละการแทนที่ซีเมนต์ด้วยเม็ด พลาสติกรีไซเคิลในช่วง 0–20 โดยใช้ค่าหน่วยน้ าหนักเป็นขอบเขตในการค้นหาค าตอบ พบว่าอัตราส่วนผสม เหมาะสมที่สุดของร้อยละการแทนที่ซีเมนต์ด้วยเม็ดพลาสติกรีไซเคิลที่หน่วยน้ าหนัก 1800 kg/m31700 kg/m3และ 1600 kg/m3เท่ากับร้อยละ 3 11 และ 18 ตามล าดับ และให้ค่าผลรวมต้นทุนเท่ากับ 1,476.73 1,641.38 และ 1,785 บาท ตามล าดับ และจากค าตอบดังกล่าวพบว่าการเพิ่มการแทนที่ซีเมนต์ด้วยเม็ด พลาสติกรีไซเคิลร้อยละ 1 จะท าให้ต้นทุนรวมเพิ่มขึ้นเฉลี่ยร้อยละ 1.3 และท าให้ค่าก าลังอัดที่อายุ 28 วัน ลดลงเฉลี่ยร้อยละ 4.5 อย่างไรก็ตามการเพิ่มการแทนที่ท าให้คอนกรีตน้ าหนักเบาลงเฉลี่ยร้อยละ 0.77 จากการออกแบบและสร้างชิ้นส่วนของห้องน้ าส าเร็จรูปขนาดเล็กและบล็อคคอนกรีตประสาน โดยใช้คอนกรีตผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิลที่ทางผู้วิจัยได้จัดท าขึ้น สามารถสรุปได้ว่าคอนกรีตผสมเม็ด พลาสติกรีไซเคิลเหมาะส าหรับงานโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กขนาดเล็กและโครงสร้างชนิดไม่รับแรง เพราะมีข้อจ ากัดด้านแรงยึดเหนี่ยว การใช้ประโยชน์จากคอนกรีตผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิลไม่เพียงแต่เป็น การน าพลาสติกซึ่งเป็นขยะเหลือทิ้งมาใช้ประโยชน์ยังเป็นทางเลือกส าหรับงานก่อสร้างต้นทุนต่ าอีกด้วย คำสำคัญ : เม็ดพลาสติกรีไซเคิล, คอนกรีตผสมเม็ดพลาสติกรีไซเคิล, คอนกรีตสด, คอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว, อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุด
รายละเอียดการนำไปใช้งาน
เอกสาร Final Paper(s)
  • -

ทีมวิจัย

หัวหน้าโครงการ
ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)
1นันทชัย ชูศิลป์คณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาหัวหน้าโครงการ60
2จุฑามาศ ลักษณะกิจคณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาผู้ร่วมวิจัย20
3วิศิษฏ์ศักดิ์ ทับยังคณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลาผู้ร่วมวิจัย20

บทความประชุมวิชาการ

ที่ บทความประชุมวิชาการ ชื่อการประชุม สถานที่จัดการประชุม ปีที่จัดการประชุม (พ.ศ.)
1อิทธิพลของอัตราส่วนการแทนที่มวลรวมละเอียดด้วยเม็ดพลาสติกรีไซเคิล HDPE ต่อคุณสมบัติของคอนกรีตสดไหลอัดแน่นด้วยตัวเองการประชุมวิชาการวิศวกรรมโยธาแห่งชาติ ครั้งที่ 25โรงแรมแอมบาสเดอร์ ซิตี้2563