การหล่อตัวอย่างมอร์ต้า

Lap 2: Casting and Flown Test of Hydaulic Cement Mortars

ตอนที่  1                 การหล่อตัวอย่างมอร์ต้าลูกบาศก์ (Cube) และการทดสอบการไหล

ตอนที่ 2                  การหล่อตัวอย่างมอร์ต้าแบบบริเคท (Briquet)

ตอนที่  1  การหล่อตัวอย่างมอร์ต้าลูกบาศก์ (Cube) และการทดสอบการไหล

จุดประสงค์

1.      เพื่อให้นักศึกษาทราบถึงวิธีการผสมมอร์ต้า

2.      เพื่อทำการหล่อมอร์ต้า สำหรับใช้ในการทดลองต่อไป

3.      เพื่อให้นักศึษาทราบถึงการทดสอบการไหลแผ่ของมอร์ต้าได้

วัสดุ

1.      ซีเมนต์ที่ต้องการทดสอบคุณภาพประมาณ 2000 กรัม

2.      ทรายมาตรฐานประมาณ 5000 กรัม และจะต้องมีขนาดคละดังนี้

ตะแกรงเบอร์ (ช่องว่าง มม.)	มวลที่ค้างบนตะแกรง %
16 (1.180)	0
30 (0.600)	2 ± 2
50 (0.300)	72 ± 5
100 (0.150 )	98 ± 2

เครื่องมือ

1.      เครื่องชั่งอ่นได้ละเอียดไม่น้อยกว่า 1 กรัม

2.      ตะแกรงมาตรฐานสหรัฐ 100 50 30 และ 16

3.      หลอดแก้วสำหรับตวงขนาด 500 มล. จำนวน 1 ใบ

4.      แบบหล่อตัวอย่างรูปลูกบาศก์ขนาด 50 มม.

5.      แท่นทดลองการไหลแผ (Flow Table) พร้อมอุปกรณ์

6.      เกรียงเหล็กจำนวน 1 อัน

7.      ถุงมือยาง 1 คู่

8.      ถาดสำหรับผสมมอร์ต้าปูนซีเมนต์ 1 ใบ

9.      เครื่องผสมมอร์ต้า

10. แท่งกระทุ้งขนาด 13 + 25 มม. ยาวประมาณ 120 ถึง 150 มม.

วิธีการทดลอง

1.      ทาน้ำมันภายในแบบหล่อตัวอย่างบางๆ

2.      เตรียมวัสดุ คือทราย น้ำ ซีเมนต์

3.      อัตราส่วนของวัสดุคือ ซีเมนต์ 1 ส่วน  ทรายมาตรฐาน 2.75 ส่วน  น้ำสะอาด  0.485 ส่วน

4.      ผสมวัสดุด้วยเครื่องผสมมอร์ต้า ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม มอก. 15 เล่ม 17

5.      เช็ดแท่นให้สะอาด วางแบบลงกึ่งกลางของแท่น จากนั้นใส่มอร์ต้าที่ผสมกแล้วลงในแบบ 1 ชิ้นหนาประมาณ 25 มม. แล้วกระทุ้งด้วยแท่นกระทุ้ง 20 ครั้ง จากนั้นใส่มอร์ต้าให้ล้นอีกชั้นหนึ่งแล้วกระทุ้งเฉือนมอร์ต้าส่วนเกินให้เรียบ ทิ้งไว้ 60 วินาที แล้วยกแท่นขึ้นตรงๆ จากนั้นหมุนให้แท่นตกกระแทกในแนวดิ่งสูง 12.7 มม. จำนวน 25 ครั้งภายใน 15 วินาที เสร็จแล้วให้วัดเส้นผ่าศูนย์กลางของมอร์ต้าที่กระจายบนแท่น โดยหาค่าเฉลี่ยจากการวัด 4 ครั้ง คำนวณการไหลแผ่จากสูตร

การไหลแผ่,  %  =  (D₁- D₀) / (D₀ x 100)

D₀ = เส้นผ่าศูนย์กลางที่ฐานของแบบ

D₁  = เส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยของมอร์ต้าที่กระจายบนแท่น

6.      จากข้อ 5 ให้ทิ้งไว้อ่างอีก 90 วินาที แล้วผสมอีกครั้งด้วยความเร็วปานกลาง 15 วินาที

7.      เทมอร์ต้าใส่แบบหล่อ ชั้นแรกหนา 25 มม. เมื่อเทเสร็จกระทุ้ง 32 ครั้ง ภายในเวลา 10  นาที การกระทุ้งให้กระทุ้งเป็น 4 รอบในแต่ละช่อง ก่อนที่จะไปกระทุ้งช่องอื่นต่อไป

จากนั้นใส่มอร์ต้าส่วนที่เหลือให้เต็ม แล้วกระทุ้งเช่นเดียวกันกับชั้นแรก แล้วใช้เกรียงแต่งให้เรียบร้อย

8.      หลังจากหล่อเสร็จเรียบร้อยแล้ว ให้เก็บตัวอย่างไว้ในห้องเก็บความชื้น หรือคลุมผ้าใบไว้เป็นเวลา 24 ชั่วโมง  ถอดแบบออกแล้วแช่ในน้ำสะอาด

ตัวอย่างการคำนวณ และผลการทดสอบ

ð การไหลแผ่ของมอร์ต้า, %  = 

ð โดย  D₀  = เส้นผ่านศูนย์กลางที่ฐานของแบบ

         D₁  = เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของมอร์ต้าที่กระจายบนแท่น

ð จะได้ค่า      D₀  =  10.15  cm.

              D₁(1)  =  10.92  cm.

              D₁(2)  =  10.94  cm.

              D₁(3)  =  10.89  cm.

              D₁(4)  =  11.04  cm.

              D₁    =  10.95  cm.

          ∴  การไหลแผ่ของมอร์ต้า,  %  =     

                                            =   7.9  %

ตอนที่ 2  การหล่อตัวอย่างมอร์ต้าแบบบริเคท (Briquat)

จุดประสงค์

1.      เพื่อให้นักศึกษาทราบถึวิธีการผสมและหล่อมอร์ต้า ในตัวอย่างบริเคทมาตรฐาน

2.      เพื่อทำการหล่อมอร์ต้า สำหรับใช้ในการทดลองต่อไป

วัสดุ

1.      ซีเมนต์ที่ต้องการทดสอบประมาณ 300 กรัม

2.      ทรายมาตรฐานประมาณ 900 กรัม โดยทรายมาตรฐานจะต้องเป็นทรายธรรมชาติ ซึ่งได้จากออตตาวา มลรัฐอิลินอยส์ ซึ่งผ่านตะแกรงเบอร์ 20 และค้างบนตะแกรงเบอร์ 30

เครื่องมือ

1.แบบหล่อบริเคท ส่วนยาวสุด 3 นิ้ว , ส่วนแคบสุดและลึกสุด 1 นิ้ว

2.เครื่องชั่งละเอียด  1  กรัม

3.ตะแกรงมาตรฐาน เบอร์ 20 (0.85 มม.) และเบอร์ 30 (0.600 มม.)

4.หลอดแก้วสำหรับตวง (Glass Graduate) ซึ่งอ่านละเอียดถึง 1 มล.

5.เกรียงเหล็ก

6.ถุงมือยาง

7.ถาดผสมมอร์ต้า

วิธีการทดลอง

1.      ส่วนผสมของมอร์ต้าประกอบด้วยซีเมนต์ 1 ส่วน, ทรายมาตรฐาน 3 ส่วน

2.      คำนวณปริมาณน้ำที่ใช้ผสมมอร์ต้าจาก

Y  =   + 6.5

          เมื่อ  Y เป็นปริมาณน้ำที่ต้องการโดยน้ำหนักเป็นร้อยของน้ำหนักรวมของซีเมนต์และทราย

                 P  เป็นร้อยละของน้ำ ที่ทำให้ซีเมนต์มีความข้นเหลวปกติ 

3.      เทซีเมนต์ และทรายตามจำนวนที่ต้องการบนถาดผสม

4.      เทน้ำตามปริมาณที่คำนวณ

5.      ทิ้งให้มอร์ต้าดูดซึมน้ำอีก 30 วินาที

6.      ผสมให้ส่วนผสมเป็นเนื้อเดียวกัน

7.      เทมอร์ต้าลงในบริเคทที่ชโลมน้ำมันไว้แล้ว กดมอร์ต้าให้ทั่วอย่างละ 12 ครั้ง

8.      ตักมอร์ต้าใส่ให้พูน แล้วเกลี่ยออกให้เรียบ

9.      กลับแบบโดยใช้แผ่นแก้วช่วย แล้วทำซ้ำตามข้อ 7 และข้อ 8

10. เก็บตัวอย่างไว้ 24 ชั่วโมง โดยให้ผิวบนของตัวอย่างสัมผัสกับความชื้น โดยใช้ผ้าใบคลุม จากนั้นจึงเอาตัวอย่างไปแช่น้ำสะอาด

ตัวอย่างการคำนวณ และผลการทดลอง

          Y  =   + 6.5

          เมื่อ  Y เป็นปริมาณน้ำที่ต้องการโดยน้ำหนักเป็นร้อยของน้ำหนักรวมของซีเมนต์และทราย

                 P  เป็นร้อยละของน้ำ ที่ทำให้ซีเมนต์มีความข้นเหลวปกติ

∴       Y  =   + 6.5  = 11.3

วิเคราะห์ผลการทดลอง

การทดสอบหากำลังของมอร์ต้าซีเมนต์ หากได้ค่าต่ำกว่ามาตรฐานแล้วก็ไม่สมควรที่นำซีเมนต์นั้นไปใช้งานอีกต่อไป การที่ได้ชิ้นงานต่ำกว่ามาตรฐาน อาจเกิดจากหลายสาเหตุดังนี้:-

1.      ปูนซีเมนต์ที่ทำไม่ใช่ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1

2.      การเก็บรักษาไม่ดีพอ ปูนซีเมนต์ได้รับความชื้น

3.      การกระทุ้งไม่ทั่ว และไม่สม่ำเสมอ

จากตอนที่ 1

เมื่อหมุนแท่นกระแทก และวัดค่าจากการทดลอง 4 ครั้ง จะพบว่าค่าที่ได้มีความใกล้เคียงกันมาก จึงสรุปได้ว่า ซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่ไช้ทำการทดสอบมีมาตรฐาน

จากตอนที่ 2

เมื่อหล่อชิ้นงานเสร็จผิวกตรงกลางของชิ้นงานมีลักษณะเป็นรอย ซึ่งสาเหตุมาจากการกระทุ้ง

สรุปผลการทดลอง

จากการทดลองที่ 1 การไหลแผ่ของมอร์ต้ามีค่า เท่ากับ 7.9  % ซึ่งมีค่าน้อยมากเมื่อเทียบกับกลุ่มอื่น และปริมาณน้ำที่ใช้จากการทดลองที่ 2 เท่ากับ 11.3

การทดลองทั้งสองการทดลองสามารถนำไปทดสอบค่ากำลังรับแรงในการทดลองต่อไปได้ และมีมาตรฐาน

อ้างอิง

-        ASTM C109 Standard Test Method for Compressive Strength of Hydaulic Cement Mortar

-        ASTM C230 Standard Specification for Flow Table for Use in Test of Hydraulic Cement

-        ASTM C1437 Standard Test Method for Flow of Hydraulic  Cemen Mortar