การศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของจีโอพอลิเมอร์จากตะกอนดินประปาและเถ้าถ่านหินบิทูมินัสผสมเส้นใยสังเคราะห์

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของจีโอพอลิเมอร์เสริมเส้นใยที่สังเคราะห์จากดินตะกอนประปาผสมฝุ่นกระจก และเถ้าลอยโดยมีอัตราส่วน SiO2/Ai2O3 คือ 2 และ 2.13 ตามลาดับ จากนั้นทาการกระตุ้นด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่อัตราส่วน Na2O/SiO2 เท่ากับ 0.25 โดยทาการผสมเส้นใยพอลิเอทิลีน และเส้นใยแก้วที่ปริมาณ ร้อยละ 1 2 และ 3 โดยน้าหนักแห้ง และความยาวเส้นใยที่ใช้ คือ 2.5 และ 5 เซนติเมตร จากนั้นนาตัวอย่างไปทาการทดสอบกาลังอัด และดัด โดยบ่มตัวอย่างเป็นระยะเวลา 7 14 28 วันที่อุณหภูมิห้อง ผลการศึกษา พบว่าจีโอพอลิเมอร์สังเคราะห์จากดินตะกอนประปาผสมฝุ่นกระจก และเถ้าลอยที่ไม่มีการเสริมเส้นใยมีค่ากาลังอัดสูงที่สุดเท่ากับ 77.34 และ 199.34 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ที่อายุการบ่ม 28 วัน ตามลาดับ ส่วนผลการทดสอบกาลังดัดนั้น จีโอพอลิเมอร์จากดินตะกอนประปาผสมฝุ่นกระจกสามารถสร้างกาลังดัดได้สูงสุดที่การผสมเส้นใย พอลิเอทิลีนในอัตราส่วนร้อยละ 2 โดยน้าหนัก ที่ความยาวเส้นใย 5 เซนติเมตร มีค่ากาลังดัดเท่ากับ 61.97 ส่วนจีโอพอลิเมอร์จากเถ้าลอยค่ากาลังดัดเกิดขึ้นสูงสุดที่การผสมเส้นใยพอลิเอทิลีน อัตราส่วนผสมร้อยละ 2 โดยน้าหนัก ความยาวเส้นใย 2.5 เซนติเมตร มีค่ากาลังดัดเท่ากับ 166 เมื่อทาการวิเคราะห์โครงสร้างระดับจุลภาคด้วยเทคนิค Scanning Electron Microscope (SEM) พบผลึกของ Sodium aluminum silicate hydrate ซึ่งมีลักษณะคล้ายเจลทั่วทั้งชิ้นงาน ดังนั้นวัสดุจีโอพอลิเมอร์สังเคราะห์จากตะกอนประปาผสมฝุ่นกระจก หรือเถ้าลอย สามารถใช้ทดแทนวัสดุก่อสร้าง เช่น กาแพง งานซ่อมแซม หรืองานที่รับกาลังดัดไม่สูงมากนัก