Civil Engineering CMU

Course Explorer
banner ce 215

C2: Aggregate Properties

การวิเคราะห์หาส่วนขนาดคละของมวลรวมด้วยตะแกรง

Gradation of Aggregates by Sieve Analysis

วัตถุประสงค์

เพื่อหาค่าการกระจายขนาดอนุภาคของมวลรวมหยาบและมวลรวมละเอียด โดยการร่อนด้วยตะแกรงมาตรฐาน

เอกสารอ้างอิง

มาตรฐาน ASTM C 136, C 33

ทฤษฎี

ส่วนขนาดคละที่เหมาะสมของมวลรวมในปฏิภาคส่วนของคอนกรีตจะช่วยให้ได้คอนกรีตมีราคาถูก มีเนื้อแน่นสม่ำเสมอ คุณภาพดี และทำงานง่าย นอกจากนี้ยังมีผลต่อการแยกตัวของคอนกรีต ปริมาณน้ำที่ผสม ความสะอาดในการทำงาน ความยากง่ายในการตบแต่งผิวหน้าคอนกรีต

การวิเคราะห์หาส่วนขนาดคละของมวลรวมโดยการร่อนผ่านตะแกรงโดยทั่ว ๆ ไปใช้ตะแกรงอยู่ 2 ชนิด คือ

1. ตะแกรงมาตรฐานอเมริกัน (U.S. Sieve) เป็นตะแกรงชั่งมีตาเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ตะแกรงที่ใช้วัดขนาดของหินเริ่มจากเบอร์    3/8” , ½” , ¾” , 1” , 1 ½ “ และ 2”  สำหรับตะแกรงคัดขนาดทรายมีขนาดเรียงกันคือเบอร์ 4, 8, 16, 30, 50 และ 100 ตัวเลขเบอร์บอกถึงจำนวนตาของตะแกรงต่อความยาว 1 นิ้ว เช่น ตะแกรงเบอร์ 30 หมายความว่า 1 นิ้ว แบ่งออกเป็น 30 ช่อง ดังนั้นใน 1 ตารางนิ้วจะมีจำนวนช่องทั้งสิ้น 900 ช่อง

2. ตะแกรงมาตรฐานของเทเลอร์ (Tyler Sieve) เป็นตะแกรงซึ่งมีตาเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส เช่นเดียวกับตะแกรงมาตรฐานอเมริกัน แต่มีขนาดแตกต่างไปเล็กน้อย อย่างไรก็ตามตะแกรงมาตรฐานของเทเลอร์ไม่เป็นที่นิยมใช้ในปัจจุบันนี้

รายละเอียดของตะแกรงมาตรฐานทั้ง 2 ชนิด ที่ใช้สำหรับงานคอนกรีตทั่ว ๆ ไป ได้แสดงไว้ในตาราง 1

โมดูลัสความละเอียด (Fineness Modulus)

โมดูลัสความละเอียด เป็นค่าที่แสดงถึงความละเอียดของมวลรวมว่ามีมากน้อยเพียงใด (ค่าที่น้อยกว่าแสดงว่าละเอียดมากกว่า) สามารถหาได้จากการวิเคราะห์มวลรวมด้วยตะแกรงมาตรฐาน โดยนำค่าร้อยละสะสมของน้ำหนักที่ค้างอยู่บนตะแกรงมาตรฐาน แต่ละตะแกรงมารวมกันแล้วหารด้วย 100

ตะแกรงมาตรฐานที่ใช้ในการคำนวณหาโมดูลัสความละเอียดนั้นคือ เบอร์ 100, 50, 30, 16, 8, 4, 3/8”, 1 ½ “ และขนาดใหญ่กว่าในอัตราส่วน 2 ต่อ 1 ทั้งนี้ไม่รวมตะแกรงที่มีขนาดครึ่งหนึ่ง (Half size) ของขนาดมาตรฐาน

ความหมายของโมดูลัสอีกอย่างหนึ่ง หมายถึง “ขนาดตะแกรงเฉลี่ย”ทั้งหมดของรวมนั้น ๆ โดยที่ตะแกรงเบอร์ 100 เป็นตะแกรงที่ 1     ตะแกรงเบอร์ 50 เป็นตะแกรงที่ 2 ตามลำดับ ดังนั้น ถ้าหากว่าทรายชนิดหนึ่งมีค่าโมดูลัสความละเอียดเท่ากับ 3.00 หมายความว่าทรายนั้นมีขนาดตะแกรงเฉลี่ยเป็นตะแกรงที่ 3 ซึ่งหมายถึงตะแกรงเบอร์ 30 นั่นเอง

ค่าโมดูลัสความละเอียดของทราย ที่ใช้ในงานคอนกรีตมีช่วงระหว่าง 2.20 สำหรับทรายละเอียดถึง 3.20 สำหรับทรายหยาบ

มาตรฐาน ASTM C 33 ได้กำหนดส่วนนาดคละของมวลรวมแต่ละชนิดที่ใช้ในงานคอนกรีตไว้ ดังแสดงในตารางที่ 2

ขนาดใหญ่สุดของมวลรวม (Maximum Size)

ขนาดใหญ่สุดของมวลรวมนั้น มักนิยมใช้เรียกขนาดของมวลรวมหยาบเท่านั้น เช่น หิน ¾” หรือหิน 2” เป็นต้น ความหมายที่แท้จริงขอขนาดใหญ่สุดของมวลรวม จะต้องหาจากการวิเคราะห์มวลรวมด้วยตะแกรง ซึ่งขนาดใหญ่สุดหมายถึงขนาดของตะแกรงที่ใหญ่กว่าถัดขั้นไปจากตะแกรงที่ใหญ่ที่สุดที่มีมวลรวมค้างอยู่ไม่น้อยกว่าร้อยละ 15

ตะแกรงที่ใช้หาขนาดใหญ่สุดของมวลรวมนั้น อาจจะเป็นตะแกรงมาตรฐาน หรือตะแกรงที่ใช้ในอุตสาหกรรม ซึ่งรวมตะแกรงขนาด Half size ด้วยก็ได้

แผนภูมิขนาดคละ (Grading Chart)

ผลของการวิเคราะห์หาส่วนขนาดคละของมวลรวมด้วยตะแกรง มักจะแสดงด้วยแผ่นภูมิขนาดคละ ซึ่งทำให้เห็นถึงการกระจายของขนาดอนุภาคของมวลรวมอย่างละเอียด แกนตั้งของแผนภูมิจะเป็นน้ำหนักร้อยละที่ค้าง (หรือที่ผ่าน) ตะแกรง ส่วนแกนนอน (Los Scale) จะแสดงขนาดของช่องว่างของตะแกรงหรือแสดงขนาดหมายเลขของตะแกรง

วัสดุทดลอง

ทรายและหินโม่ (หรือกรวด) ที่ต้องการทดสอบ

เครื่องมือทดสอบ

  1. ตะแกรงมาตรฐานอเมริกัน (U.S. Sieves) สำหรับร่อนทรายเบอร์ 4, 8, 16, 30, 50, 100
  2. ตะแกรงมาตรฐานอเมริกัน (U.S. Sieves) สำหรับร่อนหิน ขนาด 2”, 1 ½ “, 1”, 3/4” ,1/2”, 3/8” และเบอร์ 4
  3. เครื่องชั่งซึ่งมีความละเอียดไม่น้อยกว่าร้อยละ 0.1 ของน้ำหนักของมวลรวมที่ต้องการทดสอบ
  4. แปรงทำความสะอาดตะแกรง
  5. เกรียง
  6. เครื่องร่อนมวลรวมละเอียดและเครื่องร่อนมวลรวมหยาบ

วิธีทดสอบ

การวิเคราะห์หาส่วนขนาดคละของมวลรวมละเอียดด้วยตะแกรง

  1. แบ่งทรายที่ต้องการทดสอบจากที่เก็บมาประมาณ 500 กรัม โดยวิธีการแบ่งสี่ (Quartering Method) ให้ระมัดระวังอย่าให้ฝุ่นที่มีอยู่สูญเสียไปด้วย โดยอาจทำทรายให้เปียกชื้นเสียก่อนก็ได้
  2. นำตะแกรงเบอร์ 4, 8, 16, 30, 50, 100 และถาดมาวางซ้อนกันเป็นชุด โดยตะแกรงขนาดใหญ่อยู่ข้างบนสุด วางเรียงกันลงตามลำดับ เททรายลงบนตะแกรงเบอร์ 4 ซึ่งอยู่ข้างบนสุดปิดฝาให้แน่น นำเข้าเครื่องร่อน (Mechanical Shaker)
  3. เปิดสวิชท์ เครื่องร่อนจะทำการร่อนทราย ใช้เวลาประมาณ 10 นาที แล้วปิดสวิชท์
  4. ชั่งน้ำหนักของทรายที่ค้างบนตะแกรงแต่ละเบอร์ รวมทั้งน้ำหนักทรายบน pan ด้วยไม่ควรเททรายจากตะแกรงลงบนจานตาชั่งโดยตรง ควรจะเททรายลงกระดาษก่อนที่จะนำไปชั่งเพื่อป้องกันการตกหล่นของเม็ดทราย
  5. ทำความสะอาดตะแกรงแต่ละอันด้วยแปรงโดยความระมัดระวัง
  6. คำนวณหาร้อยละสะสมที่ค้างบนตะแกรงแต่ละขนาด
  7. คำนวณหาค่าโมดูลัสความละเอียด (Fineness Modulus) โดยการรวมค่าร้อยละน้ำหนักสะสมที่ค้างบนแต่ละตะแกรง ตั้งแต่เบอร์ 4 ถึง 100 แล้วหารด้วย 100
  8. นำเอาค่าร้อยละสะสมที่ค้างบนตะแกรงแต่ละขนาดและขนาดตะแกรงมาตรฐาน มาเขียนกราฟจะได้ “แผนภูมิขนาดคละของทราย”(Grading Chart of Sand)

**หมายเหตุ**:

ในกรณีที่การร่อนด้วยเครื่องร่อนไม่สามารถจะทำได้ การร่อนด้วยมือก็สามารถจะใช้แทนได้ โดยวิธีการเดียวกันกับการใช้เครื่องร่อน

 

การวิเคราะห์หาส่วนขนาดคละของมวลรวมหยาบด้วยตะแกรง

  1. นำเอามวลรวมหยาบ (แห้ง) ที่ต้องการทดสอบจากที่เก็บมาประมาณเท่าที่กำหนด โดยวิธีแบ่งสี่ (Quartering Method)
  2. ใช้เครื่องร่อนทำการร่อนมวลรวมหยาบแต่ละชนิด โดยใช้วิธีการเดียวกับการวิเคราะห์หาส่วนขนาดคละของมวลรวมละเอียด
  3. นำเอาค่าร้อยละสะสมที่ค้างบนตะแกรงแต่ละขนาดของตะแกรงมาตรฐานมาเขียนกราฟจะได้ “แผนภูมิขนาดคละของหิน”(Grading chart of Coarse Aggregates)

ข้อมูลและผลการทดสอบ

 

การทดสอบหาค่าความถ่วงจำเพาะและการดูดซึมของมวลรวม

Test of Specific Gravity and Absorption of Aggregate

วัตถุประสงค์

เพื่อหาค่าความถ่วงจำเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity) และความถ่วงจำเพาะปรากฏ (Apparent Specific Gravity) รวมทั้งค่าการดูดซึมของมวลรวมละเอียด และมวลรวมหยาบ

เอกสารอ้างอิง

มาตรฐาน ASTM C 127 และ C 128

ทฤษฎี

ความถ่วงจำเพาะของมวลรวม หมายถึงอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของปริมาตรเนื้อแท้ของมวลรวมต่อน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน โดยที่มวลรวมมีรูพรุน  ดังนั้นความถ่วงจำเพาะของมวลรวมจึงอาจแยกออกได้เป็น 3 ลักษณะ คือ

1. ความถ่วงจำเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของปริมาตรของมวลรวม (ที่รวมทั้งรูพรุนทั้งหมดและช่องว่างภายในของมวลรวม) ต่อน้ำหนักน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน

2. ความถ่วงจำเพาะปรากฏ (Apparent Specific Gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของปริมาตรเนื้อแท้มวลรวม (ที่รวมรูพรุนที่น้ำเข้าไม่ได้ (Impermeable porous) และช่องว่างภายในของมวลรวม) ต่อน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน

3. ความถ่วงจำเพาะสมบูรณ์ (Absolute or True Specific Gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของปริมาตรเนื้อแท้ของมวลรวม (ที่รวมรูพรุนและช่องว่าง) ต่อน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน ความถ่วงจำเพาะสัมบูรณ์อาจหาได้โดยทำเป็นผงละเอียดที่ไม่มีช่องว่างอยู่เลย อย่างไรก็ตามความถ่วงจำเพาะสัมบูรณ์มิได้ประโยชน์ในงานคอนกรีต

ความถ่วงจำเพาะของมวลรวมขึ้นอยู่กับสมบัติของแร่ธาตุที่เป็นส่วนผสมและความพรุนของก้อนมวลรวม ความชื้นอาจทำให้ความถ่วงจำเพาะของมวลรวมเปลี่ยนแปลงไปได้ ความถ่วงจำเพาะนี้ใช้ประโยชน์ในการคำนวณหาปฏิภาคส่นผสมของหินและทรายในคอนกรีตโดยใช้เป็นตัวเปลี่ยนน้ำหนักที่กำหนดให้ของมวลรวมเป็นปริมาตรเนื้อแท้ หรือเปลี่ยนปริมาตรเนื้อแท้ให้เป็นน้ำหนัก เพื่อหาปริมาตรมวลรวมสำหรับการผสมนั้น ๆ

ตามปกติในการคำนวณปฏิภาคส่วนผสมของคอนกรีตจะใช้ความถ่วงจำเพาะทั้งหมด (Bulk specific Gravity) ของมวลรวมที่สภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง (Saturated Surface Dry) ความถ่วงจำเพาะของมวลรวมโดยทั่ว ๆ ไปจะมีค่าอยู่ระหว่าง 2.40 –2.90

การดูดซึมของมวลรวม (Absorption of Aggregates) โครงสร้างภายในก้อนวัสดุผสม ประกอบด้วยเนื้อของแข็งและช่องว่าง ช่องว่างเหล่านั้นจะดูดความชื้นเข้าไปเก็บไว้ได้ การผสมคอนกรีตจึงต้องคำนึงถึงคุณสมบัติข้อนี้ด้วย เพื่อควบคุมปริมาณน้ำในส่วนผสมให้ได้ความข้นเหลวคงที่อันจะทำให้คอนกรีตมีเนื้อสม่ำเสมอ

ปริมาณน้ำในมวลรวมอาจอยู่ในสภาวะใดสภาวะหนึ่งใน 4 อย่าง ดังแสดงในรูปที่ 1

  1. แห้งด้วยเตาอบ (Oven Dry) ในสภาวะนี้มวลรวมสามารถดูดซึมความชื้นได้เต็มที่
  2. แห้งในอากาศ (Air Dry) หรือแห้งที่ผิวแต่มีความชื้นอยู่ภายในช่องว่างข้างใน ในปริมาณที่น้อยกว่าสภาวะอิ่มตัวและผิวแห้ง ดังนั้นมวลรวมจึงอาจดูดซึมความชื้นได้บ้าง
  3. อิ่มตัวและผิวแห้ง (Saturated Surface-Dry) เป็นสภาวะที่ดีที่สุด โดยที่มวลรวมไม่คายน้ำออกหรือดูดน้ำจากคอนกรีต
  4. ชื้นหรือเปียก (Damp or Wet) เป็นสภาวะที่ปริมาณความชื้นสูงมากเกินไป โดยมีน้ำหุ้มก้อนมวลรวมอยู่ด้วย

ดังนั้น การทดสอบหาการดูดซึมของมวลรวมจึงมีประโยชน์ในการหาปริมาณของน้ำที่มวลรวมคายออกมาหรือดูดซึมเข้าไปจากส่วนผสมของคอนกรีต ซึ่งทำให้เราสามารถปรับปริมาณน้ำในส่วนผสมของคอนกรีตให้เหมาะสมตามสภาวะของมวลรวมที่แท้จริง

รูปที่ 1 :สภาวะความชื้นของมวลรวม

วัสดุทดสอบ

มวลรวมละเอียดที่ต้องการทดสอบน้ำหนักประมาณ 1,000 กรัม

เครื่องมือทดสอบ

  1. เครื่องชั่งที่สามารถชั่งได้ละเอียด 0.1 กรัม
  2. กระบอกตวง ขนาดความจุ 500มล.
  3. กรวยโลหะ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.75 ซม.  เส้นผ่านศูนย์กลางส่วนล่าง 8.9 ซม. ความสูง 7.4 ซม. ทำด้วยแผ่นโลหะหนาประมาณ 0.9 มิลลิเมตร
  4. เหล็กกระทุ้ง ปลายเรียบเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 ซม. น้ำหนัก 340 กรัม
  5. ตะกร้าลวดเหล็ก
  6. เครื่องเป่าผม
  7. ถาดโลหะ
  8. ผ้าแห้ง
  9. เตาอบ

การคำนวณ

ค่าความถ่วงจำเพาะของมวลรวมละเอียด

1. คำนวณหาความถ่วงจำเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity) ที่สภาวะแห้งด้วยเตาอบ ได้จาก

ความถ่วงจำเพาะทั้งหมด = 

 

โดยที่ 

A = น้ำหนักของมวลรวมละเอียดที่แห้งด้วยเตาอบ, กรัม

B = น้ำหนักของกระบอกตวงและน้ำที่ระดับ 500 มิลลิลิตร, กรัม

C = น้ำหนักของกระบอกตวงที่มีมวลรวมละเอียดและน้ำที่ระดับ 500 มิลลิลิตร, กรัม

 

2. คำนวณหาความถ่วงจำเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity) ที่สภาวะอิ่มตัว ผิวแห้ง (Saturated Surface Dry Basis) ได้จาก

ถ่วงจำเพาะทั้งหมด (อิ่มตัวผิวแห้ง) = 

 

3. คำนวณหาร้อยละของการดูดซึม ได้จาก

การดูดซึม, %        =       

 

ค่าความถ่วงจำเพาะของมวลรวมหยาบ

1. คำนวณหาความถ่วงจำเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity) ในสภาวะแห้งด้วยเตาอบได้จาก

ความถ่วงจำเพาะทั้งหมด =

 

โดยที่ 

A = น้ำหนักของมวลรวมที่แห้งด้วยเตาอบ, กรัม

B = น้ำหนักของมวลรวมที่สภาวะอิ่มตัวผิวแห้งที่ชั่งในอากาศ, กรัม

C = น้ำหนักของมวลรวมที่สภาวะอิ่มตัวผิวแห้งที่ชั่งในน้ำ, กรัม

 

2. คำนวณหาความถ่วงจำเพาะทั้งหมด (Bulk Specific Gravity) ในสภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง (Saturated Surface-Dry) ได้จาก

ความถ่วงจำเพาะทั้งหมด  =       

 

3. คำนวณหาความถ่วงจำเพาะปรากฏ (Apparent Specific Gravity) ได้จาก

ความถ่วงจำเพาะทั้งหมด  =       

 

4. คำนวณหาร้อยละของการดูดซึม (Percentage of Absorption) ได้จาก

การดูดซึม, %    =       

 

 

วิธีทดสอบ

การทดสอบหาค่าความถ่วงจำเพาะและการดูดซึมของมวลรวมละเอียด

  1. นำเอามวลรวมละเอียดจากที่เก็บมาประมาณ 1000 กรัม โดยใช้วิธีการของการแบ่งสี่ (Method of Quartering)
  2. จากนั้นนำมวลรวมละเอียดมาทำให้แห้งโดยใช้เครื่องเป่าผมเป่ามวลรวมละเอียดให้ทั่ว จนมวลรวมละเอียดนั้นแห้งสม่ำเสมอและอยู่ในสภาวะของการไหลอิสระ (Free Flowing)
  3. การทดสอบว่ามวลรวมละเอียดอยู่ในสภาวะของการไหลอิสระทำได้โดยเทมวลรวมละเอียดนั้นลงในกรวยโลหะจนเต็ม แล้วกระทุ้งเบา ๆ ด้วยเหล็กกระทุ้ง เป็นจำนวน 25 ครั้ง จากนั้นยกกรวยขึ้นตรง ๆ ในแนวดิ่ง ถ้าหากว่ามวลรวมละเอียดยังมีความชื้นที่ผิว (Surface Moisture) อยู่ มวลรวมละเอียดนั้นจะยังคงรูปร่างเป็นรูปกรวยอยู่
  4. ในกรณีที่ยังมีความชื้นที่ผิวอยู่ ให้ใช้เครื่องเป่าผมไล่ความชื้นที่ผิวต่อไปอีก แล้วนำมวลรวมละเอียดไปทดสอบในกรวยโลหะอีกเช่นเดิม ทำเช่นนี้เป็นช่วง ๆ จนกระทั่งเห็นว่า เมื่อยกกรวยขึ้นแล้วมวลรวมละเอียดยุบตัวลงเล็กน้อย ซึ่งแสดงว่ามวลรวมละเอียดนั้นมีการไหลตัวอิสระ ไม่มีความชื้นที่ผิว เราเรียกว่าอยู่ในสภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง (Saturated Surface Dry)
  5. จากนั้นให้เทมวลรวมละเอียดจำนวน 500 กรัม ลงไปในกระบอกตวง แล้วเติมน้ำจนถึงขีดระดับประมาณ 450 มล.
  6. เขย่ากระบอกตวงเพื่อไล่ฟองอากาศออก เติมน้ำจนถึงระดับ 500 มิลลิลิตร
  7. ชั่งหาน้ำหนักของกระบอกตวง มวลรวมและน้ำทั้งหมด
  8. เทมวลรวมละเอียดออกจากกระบอกตวงใส่ในถาดโลหะ แล้วนำไปอบในเตาอบที่อุณหภูมิ 100-110  เซลเซียส จนกระทั่งได้น้ำหนักคงที่ (อบประมาณ 24 ชั่วโมง) จากนั้นทิ้งไว้ให้เย็นประมาณ 1 – 1 ½ชั่วโมง แล้วชั่งหาน้ำหนักของมวลรวมละเอียดที่แห้ง
  9. ชั่งหาน้ำหนักของกระบอกตวงที่มีน้ำที่ระดับ 500 มิลลิลิตร ที่อุณหภูมิประมาณ 23 oซ.

การทดสอบหาค่าความถ่วงจำเพาะและการดูดซึมของมวลรวมหยาบ

  1. นำมวลรวมหยาบจากที่เก็บมาประมาณเท่าที่ต้องการ โดยวิธีการของการแบ่งสี่ (Method of Quartering) ร่อนเอาส่วนที่ผ่านตะแกรงเบอร์ 4 ทิ้งไป
  2. ล้างมวลรวมหยาบด้วยน้ำ เพื่อขจัดฝุ่นและสิ่งสกปรกที่ติดตามผิวของมวลรวมหยาบนั้น
  3. นำเอามวลรวมหยาบแต่ละก้อนมาเช็ดถูด้วยผ้า ให้น้ำที่เกาะตามผิวของมวลรวมหยาบถูกดูดซับไป โดยที่ผิวของมวลรวมหยาบยังขึ้นอยู่ หลีกเลี่ยงอย่าให้มีการระเหยของความชื้นในขณะเช็ดถู มวลรวมหยาบจะอยู่ในสภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง
  4. ชั่งน้ำหนักของมวลรวมหยาบในสภาวะอิ่มตัวผิวแห้ง
  5. เทมวลรวมหยาบในสภาวะอิ่มตัวผิวห้างนี้ลงในตะกร้าลวดเหล็กแล้วชั่งหาน้ำหนักในน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 23 o ซ.
  6. จากนั้นนำเอามวลรวมหยาบนั้นไปอบในเตาอบอุณหภูมิประมาณ 100–110 o ซ. จนได้น้ำหนักคงที่แล้วทิ้งไว้ให้เย็นที่อุณหภูมิห้องประมาณ 1-3 ชั่วโมง จากนั้นจึงนำไปชั่ง

ข้อมูลและผลการทดสอบ

การทดสอบหาหน่วยน้ำหนักของมวลรวม

(Test for Unit Weight of Concrete Aggregate)

วัตถุประสงค์

เพื่อทดสอบหาค่าหน่วยน้ำหนักของมวลรวมละเอียด และมวลรวมหยาบ

เอกสารอ้างอิง

มาตรฐาน ASTM C 29

วัสดุทดสอบ

มวลรวมละเอียดและมวลรวมหยาบที่ต้องการทดสอบ

เครื่องมือ

  1. เครื่องชั่ง
  2. เหล็กกระทุ้ง ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.6 ซม. ยาวประมาณ 60 ซม. และมีปลายมนด้านหนึ่ง
  3. กระบอกตวงโลหะรูปทรงกระบอก ซึ่งใช้สำหรับตวงมวลรวม ความจุและขนาดของกระบอกตวงสำหรับมวลรวมแต่ละชนิดที่ต้องการทดสอบ ควรเป็นไปตามตารางที่ 1
  4. เตาอบ
  5. แผ่นกระจก

ตารางที่ 1

ขนาดของกระบอกตวงโลหะรูปทรงกระบอก

ทฤษฎี

หน่วยน้ำหนักของมวลรวมหมายถึงน้ำหนักของมวลรวมต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร ซึ่งโดยทั่ว ๆ ไปนิยมใช้หน่วยเป็น กก./ลบ.ม. หน่วยน้ำหนักมีความสำคัญสำหรับประมาณการหาปริมาณของวัสดุที่ใช้ และใช้สำหรับในการคำนวณหาปฏิภาคส่วนผสม โดยที่การหาปฏิภาคส่วนผสมนั้นใช้วิธีการตวงปริมาตร (Volumetric Basis)

หน่วยน้ำหนักของมวลรวมเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพความชื้นที่มีอยู่ในมวลรวม เช่น หลวมหรืออัดแน่น เป็นต้น  อย่างไรก็ตามการทดสอบหาหน่วยน้ำหนักของมวลรวมตามมาตรฐานน้นจะหาในสภาพที่แห้งและอัดแน่น

มวลรวมโดยทั่ว ๆ ไปจะมีค่าหน่วยน้ำหนักดังแสดงไว้ในตารางที่ 2

 

ตารางที่ 2

หน่วยน้ำหนักของมวลรวมตามธรรมชาติโดยทั่ว ๆ ไป

 


 


วิธีทดสอบ

  1. นำมวลรวมที่ต้องการทดสอบไปอบในเตาอบให้ได้น้ำหนักคงที่ที่อุณหภูมิ 100 - 110oซ. แล้วทิ้งไว้ให้เย็น
     
  2. ใส่น้ำที่อุณหภูมิห้องลงในกระบอกตวงให้เต็ม ไล่ฟองอากาศและน้ำที่มีอยู่เกินโดยใช้แผ่นกระจกปิด
     
  3. คำนวณหาน้ำหนักของน้ำในกระบอกตวงโดยการชั่ง
     
  4. วัดอุณหภูมิของน้ำ แล้วคำนวณหาหน่วยน้ำหนักของน้ำจากตารางข้างล่างนี้

 

หน่วยน้ำหนักของน้ำ

 

  1. เทมวลรวมลงในกระบอกตวงให้สูงประมาณ 1/3 ของความสูง ใช้มือปาดผิวให้เรียบ แล้วกระทุ้งด้วยเหล็กกระทุ้งให้ทั่วจำนวน 25 ครั้ง
     
  2. เทมวลรวมเพิ่มลงไปในกระบอกตวงให้ได้ความสูงประมาณ 2/3 ของความสูงใช้มือปาดผิวน้าให้เรียบ แล้วกระทุ้งให้ทั่วอีก 25 ครั้ง
     
  3. เทมวลรวมเพิ่มลงไปในกระบอกตวงอีกจนล้นกระบอกตวง แล้วกระทุ้งให้ทั่วอีก 25 ครั้ง

หมายเหตุ :  ในการกระทุ้งขั้นแรกพยายามอย่าให้เหล็กกระแทกฐานกระบอกตวงแรงเกินไปและในการกระทุ้งชั้นที่ 2 และชั้นที่ 3 ให้ใช้แรงกระทุ้งที่พอเหมาะที่ทำให้เหล็กกระทุ้งถึงชั้นก่อนของมวลรวมเท่านั้น

  1. ปาดผิวหน้าของมวลรวมให้เรียบร้อยด้วยมือหรือด้วยเหล็กกระทุ้ง (สำหรับมวลรวมหยาบให้ปาดให้เรียบในลักษณะที่ประมาณว่าส่วนที่โผล่ออกมาของมวลรวมหยาบเท่า ๆ กับช่องว่างที่ผิวหน้าของกระบอกตวง
     
  2. ชั่งหาน้ำหนักของมวลรวมในกระบอกตวง แล้วคำนวณหาหน่วยน้ำหนักของมวลรวม

 

ความละเอียดของผลการทดสอบ

ผลการทดสอบจากมวลรวมชนิดเดียวกัน ควรผิดพลาดไม่เกิน 1%



ข้อมูลและผลการทดลอง

ชนิดและแหล่งของมวลรวมหมายเลข I        …………………………………………….

ชนิดและแหล่งของมวลรวมหมายเลข II       …………………………………………….