วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM C642 สำหรับความหนาแน่น การดูดซับ และช่องว่างในคอนกรีตที่แข็งตัว

มาตรฐาน "ASTM C642 Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete" ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบสำหรับหาค่าความหนาแน่น เปอร์เซ็นต์การดูดซับ และเปอร์เซ็นต์ของช่องว่างในคอนกรีตที่แข็งตัว วิธีทดสอบนี้มีประโยชน์ในการพัฒนาข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการแปลงค่าระหว่างมวลและปริมาตรของคอนกรีต สามารถใช้ในการกำหนดความสอดคล้องของคอนกรีตตามข้อกำหนด และเพื่อแสดงให้เห็นถึงความแปรผันของตำแหน่งภายในมวลคอนกรีต

หากเป็นไปได้ ตัวอย่างควรประกอบด้วยคอนกรีตหลายชิ้นแยกกัน โดยแต่ละชิ้นควรทดสอบแยกกัน คอนกรีตแต่ละชิ้นอาจเป็นทรงกระบอก แกน หรือคานที่มีรูปร่างหรือขนาดตามต้องการ แต่แต่ละชิ้นควรมีปริมาตรไม่น้อยกว่า 350 ลูกบาศก์เซนติเมตร (หรือประมาณ 800 กรัมสำหรับคอนกรีตน้ำหนักปกติ) และแต่ละชิ้นต้องไม่มีรอยแตก รอยแยก หรือขอบที่แตกหักที่มองเห็นได้

ขั้นตอนมาตรฐานกำหนดไว้ดังนี้

• มวลอบแห้ง: มวลของชิ้นส่วนจะถูกกำหนดและอบให้แห้งในเตาอบที่อุณหภูมิ 100-110 องศาเซลเซียส เป็นเวลาอย่างน้อย 24 ชั่วโมง หลังจากนำตัวอย่างแต่ละชิ้นออกจากเตาอบแล้ว ให้ปล่อยให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 20-25 องศาเซลเซียสในอากาศแห้ง (ควรใช้ในเดซิกเคเตอร์) แล้วจึงคำนวณหามวล หากตัวอย่างแห้งเมื่อคำนวณหามวลครั้งแรก และมวลที่สองใกล้เคียงกับมวลแรกมาก ถือว่าตัวอย่างแห้ง

หากตัวอย่างเปียกในขณะที่คำนวณมวลครั้งแรก ให้นำตัวอย่างเข้าเตาอบเป็นเวลา 24 ชั่วโมงเพื่ออบอีกครั้ง จากนั้นจึงคำนวณมวลอีกครั้ง หากค่าที่สามควบคุมค่าที่สอง ให้ถือว่าตัวอย่างแห้ง หากมีข้อสงสัย ให้อบตัวอย่างอีกครั้งทุก ๆ 24 ชั่วโมงจนกว่าจะได้ค่าควบคุมมวล หากความแตกต่างระหว่างค่าที่ได้จากค่ามวลสองค่าติดต่อกันเกิน 0,5 เปอร์เซ็นต์ของค่าที่ต่ำกว่า ให้นำตัวอย่างกลับเข้าเตาอบเพื่ออบต่ออีก 24 ชั่วโมง และทำซ้ำขั้นตอนนี้จนกว่าความแตกต่างระหว่างค่ามวลสองค่าติดต่อกันใดๆ จะน้อยกว่า 0,5 เปอร์เซ็นต์ของค่าต่ำสุดที่ได้

• มวลอิ่มตัวหลังการแช่: หลังจากการอบแห้งขั้นสุดท้าย การทำให้เย็นลง และการหามวลตัวอย่าง แช่ตัวอย่างในน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 21°C เป็นเวลาอย่างน้อย 48 ชั่วโมง จนกระทั่งค่ามวลของตัวอย่างที่แห้งผิวดินสองครั้งติดต่อกันในช่วงเวลา 24 ชั่วโมง พบว่ามวลเพิ่มขึ้นน้อยกว่า 0,5 เปอร์เซ็นต์ของค่าที่มากกว่า เช็ดพื้นผิวของตัวอย่างให้แห้งโดยเช็ดความชื้นออกด้วยผ้าขนหนู จากนั้นจึงหามวล
• มวลอิ่มตัวหลังการต้ม: ตัวอย่างที่ผ่านกระบวนการตามที่อธิบายไว้ข้างต้นจะถูกวางลงในภาชนะที่เหมาะสม ปิดฝาให้สนิทด้วยน้ำประปา และต้มเป็นเวลา 5 ชั่วโมง ปล่อยให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิสุดท้ายที่ 20-25°C โดยสูญเสียความร้อนตามธรรมชาติเป็นเวลาอย่างน้อย 14 ชั่วโมง เช็ดความชื้นที่ผิวด้วยผ้าขนหนู และวัดมวลของตัวอย่าง
• มวลปรากฏที่จมอยู่ใต้น้ำ: หลังจากการจุ่มและต้ม ตัวอย่างจะถูกแขวนด้วยลวด และกำหนดมวลปรากฏในน้ำ

การใช้ค่ามวลที่กำหนดจะทำการคำนวณต่อไปนี้ตามสูตรที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน:

• เปอร์เซ็นต์การดูดซึมหลังการแช่
• เปอร์เซ็นต์การดูดซึมหลังจากการแช่และต้ม
• ความหนาแน่นของแห้งจำนวนมาก
• ความหนาแน่นรวมหลังจากการแช่
• ความหนาแน่นรวมหลังจากการแช่และการต้ม
• ความหนาแน่นที่เห็นได้ชัด
• เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรรูพรุนที่สามารถซึมผ่านได้ (ช่องว่าง)

กล่าวโดยสรุป ASTM C642 เป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งกำหนดขั้นตอนมาตรฐานสำหรับการพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว เช่น ความหนาแน่น ความสามารถในการดูดซับ และปริมาตรช่องว่างที่ซึมผ่านได้ คุณสมบัติเหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของคุณภาพ ความทนทาน และความต้านทานต่อความเสียหายจากสภาพแวดล้อม เช่น วงจรการแข็งตัว-ละลาย การซึมของน้ำ และการกัดกร่อนทางเคมี

มาตรฐานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินระดับการดูดซับน้ำของตัวอย่างคอนกรีต ซึ่งสะท้อนถึงความพรุนและความทนทานที่อาจเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง วิธีทดสอบนี้ใช้ได้กับตัวอย่างคอนกรีตที่แข็งตัวแล้วซึ่งมีรูปร่างและขนาดมาตรฐาน เช่น ทรงกระบอกหรือแกน และมักใช้ในการควบคุมคุณภาพและการประเมินความทนทาน

พารามิเตอร์การทดสอบพื้นฐานของมาตรฐานนี้มีดังนี้:

• ความหนาแน่น (จำนวนมาก ชัดเจน และแห้งในเตาอบ): วัดมวลต่อหน่วยปริมาตรของคอนกรีต รวมถึงและไม่รวมรูพรุนที่มีความสามารถในการซึมผ่านได้
• การดูดซึม: บ่งชี้ถึงเปอร์เซ็นต์การเพิ่มขึ้นของน้ำหนักเมื่อคอนกรีตแช่อยู่ในน้ำ และแสดงถึงการดูดซึมน้ำผ่านรูพรุนของเส้นเลือดฝอย
• ปริมาตรของช่องว่างที่สามารถซึมผ่านได้: หมายถึงส่วนของคอนกรีตที่ประกอบด้วยช่องว่างที่เชื่อมต่อกันซึ่งสามารถดูดซับน้ำหรือของเหลวอื่นๆ ได้

โดยทั่วไปแล้ว การดูดซับและปริมาณช่องว่างที่สูงขึ้นจะส่งผลให้ความทนทานลดลง มาตรฐานนี้ใช้ในการเปรียบเทียบส่วนผสมคอนกรีตหรือวิธีการบ่มคอนกรีตที่แตกต่างกัน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุเป็นไปตามระดับประสิทธิภาพเฉพาะโครงการหรือตามข้อกำหนดของมาตรฐาน วิธีการต่างๆ ที่อธิบายไว้มีประโยชน์ในการปรับปรุงส่วนผสมคอนกรีตและสารผสมเพิ่มให้เหมาะสมที่สุดเพื่อความทนทานและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

มาตรฐาน ASTM C642 มีความสำคัญด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

• ความทนทานของคอนกรีตบ่งชี้ได้จาก: ความสามารถในการดูดซับและปริมาณช่องว่างมีความสัมพันธ์โดยตรงกับประสิทธิภาพของคอนกรีตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น บริเวณที่มีการแข็งตัวและละลาย น้ำทะเล หรือบริเวณที่สัมผัสกับสารเคมี) โดยทั่วไปแล้ว การดูดซึมน้ำที่สูงบ่งชี้ถึงความสามารถในการซึมผ่านที่สูงขึ้น ซึ่งอาจทำให้สารอันตราย เช่น คลอไรด์หรือซัลเฟต ซึมผ่านเข้าไปได้ ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนหรือการเสื่อมสภาพ
• ช่วยในการเลือกวัสดุและการออกแบบส่วนผสม: มาตรฐานนี้ช่วยให้วิศวกรสามารถปรับปรุงการออกแบบส่วนผสมให้เหมาะสมที่สุดสำหรับข้อกำหนดด้านความทนทานที่เฉพาะเจาะจง โดยการเปรียบเทียบผลการทดสอบของส่วนผสมคอนกรีตที่แตกต่างกัน มีประโยชน์อย่างยิ่งในโครงการที่ต้องการคอนกรีตที่มีค่าการซึมผ่านต่ำ (เช่น เขื่อน สะพาน อ่างเก็บน้ำ)
• ช่วยคาดการณ์ประสิทธิภาพในระยะยาว: ปริมาณและความหนาแน่นของช่องว่างที่ได้จากการทดสอบนี้มีประโยชน์ในการทำนายอายุการใช้งานและความต้องการในการบำรุงรักษา ช่วยคาดการณ์ปัญหาต่างๆ เช่น การแตกร้าว การหดตัว หรือการสูญเสียความแข็งแรงอันเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ของน้ำภายใน
• รองรับการควบคุมและรับรองคุณภาพ: ใช้ในการทดสอบการผลิตตามปกติเพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอและเป็นไปตามข้อกำหนด เป็นเกณฑ์มาตรฐานที่วัดผลได้สำหรับการยอมรับหรือปฏิเสธชุดคอนกรีต
• ประเมินผลของการบ่มและการอัดแน่น: การบ่มและการอัดแน่นที่เหมาะสมจะช่วยลดช่องว่างและเพิ่มความหนาแน่น
• สำคัญสำหรับโครงสร้างพื้นฐานที่สัมผัสกับน้ำ: ในอุโมงค์ โครงสร้างทางทะเล สิ่งอำนวยความสะดวกด้านน้ำเสีย และลานจอดรถ คอนกรีตจะสัมผัสกับความชื้นอยู่ตลอดเวลา มาตรฐานนี้รับประกันว่าวัสดุนี้มีคุณสมบัติซึมผ่านได้ต่ำและทนทานต่อความเสียหายที่เกิดจากน้ำ
• ข้อกำหนดในมาตรฐาน: กฎหมายอาคารระดับชาติและระดับนานาชาติหลายแห่งรวมถึงข้อกำหนดด้านคอนกรีตอ้างอิงมาตรฐานนี้สำหรับการประเมินความทนทาน

องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิดและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C642 สำหรับวิธีทดสอบความหนาแน่น การดูดซับ และช่องว่างในคอนกรีตที่แข็งตัว