1 (portland cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (portland cement)...

27
1 (Portland Cement) 1.1 กกกกก กกกก กกกก กก กก กกกก กก 1.2 ก (Cement) กกก ก, กก กก (Lime) (+ + ) ก กก กก ก (Lime Mortar) ก ก กก ก ( Pozzuoli กก Vesuvius Vesuvius ก) 500 กก .. 1000 กกก () ก (Coliseum) .. 2299 (.. 1756) John Smeaton ก กก

Upload: phunghanh

Post on 07-Apr-2018

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

����� 1

����� � (Portland Cement)

1.1 ����

������������� �������������������������������������ก������ �������!�"# �$%������ก�� ���������'���(%��ก��ก!���%�"� ก$��)��"��%�"�*+�ก�����,�ก-.����� ",������ �������/� ��ก���������ก*�ก��ก!����0,�012"�������ก%��012" ก��ก!����0,�012"���������� ,����ก�3*ก*�*�� /4���(��1�"�!�����ก���������� 0�,������*,*�ก�'��'���$%��,�ก-.��,%����, )��'���/������������������/� ��ก���������,���$,��(�*��5�� ,*��������ก���$��������(�*��!�"#ก�� ������'�� ��ก��'�����/�%����������� �"�(%��"��ก!��*67����� ���� ��ก���������,�����/�%���ก��� ���ก������������ก!���%�"'���(%ก����!�"05�!$,��'�������),ก ����"��ก��.�����*'��012"0�" '�'�� �1%�0��"!�� 0,���������%��!� ���ก�����ก�(%'��"��"��ก!���%�"� ก0,�)��"��%�"���# �(!� 0'2"����� �1��� ��5�� 0,���� ��ก��ก�����"�(%'�����������ก!���%�"���#��ก��� �(!� '!����� ก%���*6 �*6�,2�� 0 !����ก��� 0,��"���������ก���

1.2 � !"# $%&'����� �

������ก������ ����� ������ (Cement) ����������� ��� ก! �"# $�%&" �'�(�)*'��$)+��'�(,�#'��)&%"��$��#%$)+��ก�*ก��ก�-�'�(�+#�.�/ 0������$�%�� ��ก��')/� �)��*$�%&" �'�(1 2*���%�'��,�$)+������ก�,� �"# �3/�����'�(�)*'����ก�)%"�$4�, ,)�% $)+� �46 $)+��'�(ก��')/� �+#�7 ��/��/%ก���8+#�1'ก�-�9��

�)*��4ก�)�3/���������%�� %���� ��9 0��'�%ก���8(,:ก�2 ก2���+��ก�)�3/�;��� (Lime) ,���)��/� (�;���+ ,)�%+�9�� ) '��$)�-ก��')/� �?)�4� 3�ก)�ก 02*3�@)��@-)�A�3/�;��� ,)�% 02*�9��1'ก��ก�-$4�-�$)+��46-� �8+#�,���������ก)�� �"# &+�.�/���������ก)��)(��0)ก 7 �)��/�,�#,����ก�;��� (Lime Mortar) .�'��)&0�F ��.�/���9�� 3�@)���" ����;����1'ก�-�&/��;���.G,�#-�2*���%� ��+#� ��ก���&/��;���.G �*�:��(�424ก� 02*�2;4�� ,�#8)/��*,���H4ก4)4%�ก�-�;��� �"# 12�� �H4ก4)4%��+��;����@�2�� (����� ���@�2�� ����3+#��)�%ก��$;�-/�� Pozzuoli �%;��ก2/ก�-�;���.G Vesuvius �"# -)4�A��9��&/�&���$4��� �;���.G�ก �8)�*�;���.G Vesuvius ��%)*�-4��ก���) �)*�A 500 �R ก���8(,:ก�2��&" �)*�A 8.T. 1000 3�ก)�ก.�/�3/���ก)��)(��@-)�A (�+��;�������'���$V�) ��ก�)')/� @�2����% (Coliseum) �"# �W��(-����9%� �$F��%;� 4�X��ก�)�;�������'�%�$� �)4#�"9����R 8.T. 2299 (�.T. 1756) �+#�3��� ก! 3+#� John Smeaton .�/�3/$4��;�1'ก�-�4��$��% 02*���@�2�� ,���)��/�02*�����3/��ก�)ก��')/� �8+#�

Page 2: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

2

���0��)*����)3+#� Eddystone ,�#��กcWd Cornish 02*��% Smeaton ��#�� ,�#&+���������0)ก,�#��/���&" �(A'-��4,� ����� Hydraulic lime (�+��;���,�#0�F ���+#���9������'��1' 02*'��)&0�F ��.�/���9���/%) �R 8.T. 2367 (�.T. 1824) ��% Joseph Aspdin �"# ����3�� ก��')/� ���+� 2��'� (Leeds) .�/��'4,:4-��)��ก�),�� Portland cement �"9� �"# �;�������3�4���9,����กก�)�1��4�-�2*���%�ก�-$4��;� ��ก)*,�# กl�� CO2 )*�$%��ก.� 0���(A$�;4,�#��% Aspdin �3/�1�%� �#��ก���(A$�;4'��$)�-,���F��;� (Clinker) ���-�ก�)124��;����������W��(-�� �R 8.T. 2388 (�.T. 1845) Isaac Hohnson .�/,���;������� �"# &+�������0--�%�� �� ก�)124��;����������W��(-�� �+�.�/��กก�)�1�'��1'�� �4� ก�-�4�'�8� (chalk) ��ก)*,�# &" �(�'�" �8+#�,�#�H4ก4)4%�,�#�ก4��"9��+#����������.�1'�9���*�ก4��H4ก4)4%�,�#0�F 0) ����� Portland Cement �������,�#�3/�)�%ก������3�4���9 �8)�*��'�02*�(A'-��4�� �;�������,�#.�/�+#�0�F ��02/ ก�-$4� Portland �2�ก A*,�#�2/�%7 ก�� �" .�/�)�%ก�;���������9�� Portland cement ($4� Portland .�/��ก�$+� $4�,�# Dorset ���ก�* Portland) 1.3 ก �"$*�+ก� ,-$ �& � .-/���� �

�-�ก�)124��;���������)��02����'���)*ก�-$2�ก,�#,����ก�'�(8ก Calcareous �3�� 8ก$4��;� $)+��4�'�8� $)+�8ก$4�,)�% $)+��2;4��,�#.�/��ก�4��$��%$)+�$4��4���� �"# �'�(�$2����92/�$�.�/ ��%�ก+�-�*,�#7 .����)*�,T��� 7 ��@2ก

�-�ก�)124��;���������)��02�����'�%�W��(-�� 8�')(�%��7 .�/�� ��9�+� - -�'��1'�� ��&(�4-��/��/%ก�� - �1�������1�0--$(� (Rotry kiln) ,�#�(A$�;4�)*�A 1450 sC - ��&(�4-�*�ก4�ก�)$2�2*2�% (Sinter) 02*0�F ����-��ก������ก/��ก2�2Fก7 ,�#

�)�%ก�� �F��;� (Clinker) - �F��;��*&;ก,���$/�%F�2 02*��4%4-��02*-�������122*���%� - 12,�#.�/�+� �;���������)��02��� '��$)�-4:�ก�)124��;���������)��02��� '��)&���0�ก��ก��2�ก A*�� ��&(�4-,�#

�����3/124���ก���� 2 4:��+� 1. 4:�ก�)124�0--��R%ก (Wet process) 2. 4:�ก�)124�0--0$/ (Dry process) �"# ,�9 2 4:�ก�)124� '��)&0'� .�/�� ��);�,�# 1.1 02* 1.2

Page 3: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

3

����� 1.2 ก�)124��;���������)*--0$/ [1]

����� 1.1 ก�)124��;���������)*--��R%ก [1]

Page 4: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

4

�'�(,�#�3/,���;�������$2�ก7��ก�)124�0--0$/ �+� $4��;� 02*�4���� @�%����'�(�,���$/0$/ ก���ก�)-� 02/�" ���.�-�02*1'ก����'��*,�#0$/ (ก)A�124�0--0$/ ) �����)�'��,�#8��$�* '����ก�)124�0--��R%ก �'�(�4-�"# .�/0ก� �4�'�8� �4��$��% .�/)�-ก�)-�02*1'��R%ก �+#������&(�4-�-�2*���%�02*1'��/�ก��02/ '��1'��9�*&;ก�w����/�,� �/��-��� ����1� ('���$V��*�3/����1�0--$(� (Rotary kiln)) 2�ก A*����1��*����);�,) ก)*-�ก%��)*�A 50-150 ��) ������'/�1���T;�%�ก2� �)*�A 3 ��) ��%��-(�/%�46,�.G�8+#��กF-��)/����%�� $(�)�-����0����% 3/�7 @�%�(A$�;4ก�)�1��)*�A 1250-1900 � T� ��2���%2 ��&(�4-,�#1')ก���*&;ก�1�,�#�(A$�;4'; �*�ก4�ก�)$2�2*2�%02*��-ก�������F��2Fก7�)�%ก���;��F� (Clinker) �;��F�,�#.�/��ก����*)/���ก �/� .�/)�-ก�)2��(A$�;4ก���,�#�*���.�-� ก�)2��(A$�;4ก)*,��@�%ก�)8��2$)+��9����/�.��� Clinker cooler �"# ����*����0--$(� $)+�0--�*0ก) �;��F�,�#�%F���02/�*&;ก���.�-�2*���%���$/�-��;� (Grinding mill) 1'�/%%4-�� �*,���$/�;�������ก����3/�2 �+#�1'ก�-�9�� 1 �;�,�#.�/�*&;ก�Wz@�%2���.��กF-��.�@2�กF-�;� (Cement silo) �8+#����.�-))�(&( 02*���$���%���.� �� 2 4:�ก�)�� ก2�� 8-�� ����1��� )*--0$/ �*�2Fกก��)*--��R%ก 02*82� ��,�#�3/������1��*�#��ก���� )*--��R%ก�ก �" ,���$/)*--0$/ &;กก��)*--��R%ก�ก �8)�*��ก�)�1���&(�4-�$/�����F��;� �*�)���)�)/�%2* 40 { 60 �� )���ก�)124��;�������,�9 $� �� ��9�4:�ก�)124��;�������'�%�$� �" �4%�3/)*--0$/ ก�� 1.4 1234��# $��'/5��1��%&'����� ��& � .-/�

��&(�4-,�#�3/��ก�)124��;���������)��02���8-���'���)*ก�-$2�ก 7 �+� �;��� (Lime) ,)�% (Silica) �2;4�� 02*�$2Fก :��(��� 7 �$2����9�*,���H4ก4)4%�ก��������1�)*$�� ก�)�1� @�%�'���)*ก�-$2�ก7�� �;��������%;� 4 �%�� �+�

1) Tricalcium Silicate (3CaO.SiO2) $)+� C3 S 2) Dicalcium Silicate (2CaO.SiO2) $)+� C2 S 3) Tricalcium Aluminate (3CaO.Al2O3) $)+� C3 A 4) Tetracalcium Aluminoferrite (4CaO.Al2O3.Fe2O3) $)+� C4 AF @�%,�# CaO = C, CiO2 = S ; Al2 O3 = A, Fe2O3 = F 02*,����-���%ก���$/ H2O = H ��ก��ก��ก.����� '���)*ก�-$2�ก7 ,�9 4 3�4�02/%� ���ก.����� :��(�+#�7 ��ก

�%�� 2*�4��%�� 2*$���%�3�� MgO , TiO2, Mn2 O3 , K2O, Na2O �����/�

Page 5: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

5

� �'��� 1.1 0'� &" ��ก.���,� ����� 0)�:��(��� 7 ���;���������)��02��� [2]

:��( )/�%2* CaO SiO2

Al2 O3 Fe2O3 MgO SO3

K2O + Na2O (��� ) Others

Loss on Ignition In soluble Residue

63 20 6 3

1.5 2

1.0 1 2

0.5

Bogue .�/,��ก�)����A$��� ��ก.����� :��(��� 7 �*���������,��.) �+#�0�2 �������)/�%2*�� C3S C3A 02* C4AF �"# ���.�/�$/��'�8��:�./�� ��9�+�

C3S = 4.07 (CaO) { 7.60 (SiO2 ) { 6.72 (Al2 O3) { 1.43(Fe2O3) { 2.85 (SO3) C2S = 2.87 (SiO2 ) { 0.754 (3CaO. SiO2 ) C3A = 2.65 (Al2 O3) { 1.69 (Fe2O3) C4AF = 3.04 (Fe2O3)

�� ��9�����)� ,�# 1.1 �)��*.�/��

C3S = 4.07 (63) { 7.60 (20 ) { 6.72 (6) { 1.433(3) { 2.85 (2) = 54.1 C2S = 2.87 (20) { 0.754 (54.1) = 16.6 C3A = 2.65 (6) { 1.69 (3) = 10.83 C4AF = 3.04 (3) = 9.12

1.4.1 Tricalcium Silicate (C3S)

C3S �);�)�� �����F��$2�#%�/���,��ก���+#�1'�9���*0�F �� @�%�'ก�)�� ��9�+�

2C3S + 6H → C3S2H3 + 3Ca (OH)2 (1.1)

Page 6: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

6

����� 1.3 ก�)8�X��ก��2� ����� C3S, C2S, C3A 02* C4AF [3]

C3S2H3 �4%�)�%ก�� Calcium silicate hydrates $)+� C-S-H �"# �);�0--$2�%);�0-- 02*����'��,�#�$/ก��2� 0ก��;�������$)+����ก)���%�� )��)F��3� ��%(�/�7 @�%��8�*�%�� %4# ��3� 4 '����$�0)ก 1.4.2 Dicalcium Silicate (C2S)

2C2S + 4H → C3S2H3 + Ca (OH)2 (1.2) C2S �*�$/ก��2� 0ก�������$)+����ก)��3/�ก�� C3S �ก �+� �*�$/ก��2� $2� ��ก 4 '����$�0)ก�"9�.� ��0�ก��� �� C3S ก�- C2S ,�#�$F�.�/3���+�ก�),�2� �8+#�$�ก��2� ����� C3S ก�- C2S 8-��,�#��%( 7 �� ���ก��2� ����� C2S �ก+�-�,��ก�-T;�%��+������/�%�ก 0���� C3S �����)*�A 40 MPa (400 กก./�.2) 02*�+#�,49 ./��&" 18 ��+�� 8-�� C3S ก�- C2S �$/ก��2� �������'; �)*�A 70 MPa (700 ksc) �"# ก�)8�X��ก��2� ����� C3S ก�- C2S '��)&0'� .�/�� ��);�,�# 1.3

1.4.3 Tricalcium Aluminate (C3A) �H4ก4)4%�)*$�� C3A ก�-�9�� �+�

C3A + 6H → C3AH6 (1.3)

0/�� C3A �*��%;��;�������.��ก��ก�+�)�)/�%2* 10 0���H4ก4)4%�)*$�� C3A ก�-�9��

)(�0) �ก02*,���$/�������8'��0�F ��,��,�,�#�)�%ก�� ก�)ก����,��,� (Flash set) �"# 4:�ก�)0ก/�WV$�ก�)�ก4� Flash set �+�ก�)��4%4���# (CaSO4. 2H2O) 2 ���F��;�������ก���ก�)-� C3A

Page 7: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

7

������ก.���,�#.���)*@%3��'��$)�-�;������� �8)�*�$/ก��2� �#���ก (�;);�,�# 1.3) 0ก����ก)��$)+��;������� �+#�0�F ��02/���,���$/�ก4��WV$�ก�)ก��ก)�����+#� ��ก��2�G�.�/ ��%�"# �+#��ก4�ก�)ก��ก)����"9����ก)���*�'�%$�% �/� ,��ก�)���0�

�)4�A�� %4���# (CaSO4.2H2O) ���;������� �*�12ก)*,-�%�� �ก���ก�).���), �� �2;4��� �+�&/�.�1'%4���#���;�������02/ �H4ก4)4%��� C3A ก�-�9�� �*)(�0) �ก �"# �*���.�';�ก�)0�F ���%�� )��)F�� �������8'�� $)+�,�#�)�%ก�� ก�)ก����,��,� (Flash set) �"# ��� ��กก�)ก����2 (False set) ��+#� ��กก�)��%�9���� %4���# �+#��%4���#�%;����;������� %4���#�*,���H4ก4)4%�ก�- C3A ก��� 02*ก2�%����0�2���%.�)��2�G��2;4��� $)+�,�#);/��กก���+� ��,,)4 .�,� (Ettringite)

C3A + 3(CaSO4.2H2O) + 32H → C3A. 3(CaSO4.2H2O).H32 (1.4)

�H4ก4)4%���9�*�ก4��"9��%�� �����+#� ��ก)*,�# .��$2+�%4���#�8�% 8���ก���.� ��ก��9� C3A กF�*,���H4ก4)4%�ก�- Ettringite 02*�9�� ��.�/@@���2�G�.���),

C3A. 3(CaSO4.2S2O).H32 + 2 C3A + 4H → C3A(CaSO4.2H2O)H12 (1.5) 0�����-�ก�)124��;�������%� � C3A ���� (Flux) �"# �*3�%2��(A$�;4��ก�)�1��F�

�;��$/2�2 ,���$/�3/82� ����ก�)�1��F��;�2�2 ����ก�)�)*$%��'��$)�- C4AF กF����'�),�#�3/���� Flux �3�����%ก�- C3A 02*�$/ก��2� 0ก��;�������$)+����ก)���/�%�ก �� 0'� ��);�,�# 1.3

'�)�)*ก�- C4AF กF,���H4ก4)4%�ก�-%4���#��,���� ���%ก�- C3A 0���*3/�ก���ก �*�$F����H4ก4)4%�.���)3�#��� �2;4������'����V�%�� �ก���34 �H4-��4 �8)�*�*��4,:482���ก�)��,���� �;��4���� 1.4.4 =5����%&'>$�#�+����� �

%4���#����0)�,�#�2�ก A*�(� �' @�)� 0' �)*ก�-�/%12"ก�� 0�2���%��2�G� (CaSO4) 8-.�/��:))3��4��3�9��4�,�#,�-&ก�� %4���#&;ก�3/���(�'�$ก)),��1�� �-�, ก)*�� , �;���- 02*�;������� �3/1'�;���������)��02����8+#��$/ก�)ก��������.��%�� �ก�4 4�*��9�02/ก�)ก�����*�ก4��"9��%�� )��)F,��,�,�#�;�������)��ก�-�9�� �)4�A�� %4-�����;��������*0'� ��);��� ��2�G� (SO3) @�%�ก�4�;���������)��02����*�%4-�����%;�)/�%2* 5 $)+��)*�A)/�%2* 2.1 ��);��� SO3 ��ก��ก%4-���*�12ก)*,-���ก�)ก������ �;�������02/ %� �12ก)*,-����(A'-��4�+#�7 �� �;���������ก�/% �(A'-��4,�#���'����V02*�*�/� 84��)A�&" กF�+� ��0�F 0) ก�)

Page 8: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

8

8�X��ก��2� ��� '��8�� �)4��) ��ก��ก��9%4-��กF%� �12ก)*,-���82� ��,�#�3/��ก�)-��/% 1.4.5 ,-ก !��%&'>$�#� @&ก� ก@& #"%&'����� �

ก�)ก������ �;��������"9��%;�ก�-�H4ก4)4%�,� ������;��F�ก�-�9��,�#)������@�) ')/� �� 12"ก��� 7 ,�#%"��$��#%2)��/��/%ก���H4ก4)4%��� .�)0�2���%�2;4��� $)+� C3A �*�����W���%$2�ก��ก�)ก������ ���ก)�� C3A ����'�)�)*ก�-,�#,���H4ก4)4%��)F�ก,�#'(��������'�)�)*ก�- 4 ��$2�ก %4-����9��*��/�.�$�� ก�)ก������ �;������� @�%ก�)��/�.�,��ก4)4%�ก�- C3A ��ก)A�,�#.��%4-�����;������� 8-����4ก)4%�.���)3�#��ก4��"9��)F�ก C3A�*��2�#%�'��8����0�2���%�2;4���.���), (4CaO.Al2O3.19H2O) 12�� �H4ก4)4%��*')/� ก�)%"��$��%)*$�� ��(����� �;������� ก�)')/� ����9�*2���'��)&��ก�)��2+#��,�#�� ��(����;������� 02*�;��������*0�F ������@�) ')/� ,�#%"�0��� ก�)ก�����%�� )��)F��9�)�%ก��ก�)ก�������%-82�� (Flash set) �"# .�'��)&�+�ก2�-.�';�'��8��4.�/�3��ก�)ก����2� (False set) ก�)��4%4-�����������*.�$�� ก�),���H4ก4)4%��� C3A @�%,�#�+#��;�������,���H4ก4)4%�ก�-�9�� %4-���*&;ก2*2�%02*,���H4ก4)4%�ก�- C3A ก��� 02*)��������,,)4 .�,� (3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O) @�%,�#��,,)4 .�,��*�)4#ก������กก�)����12"ก�F��2Fก)�-7 C3A 12"ก�$2����9�*�2Fก�ก��.�'��)&')/� 0) %"��$��#%)*$�� ��(����� �;�������.�/ ,���$/�������8'��'��)&� '��8����82�'�4ก.�/$2� ��ก1����H4ก4)4%�.���)3����3� 0)ก.�02/ �H4ก4)4%��*32���2 ��+#� ��กก�)2�2 �%�� �ก�� .���)3�� ��)*$�� ��912"ก�� ��,,)4 .�,��*8�X���%�� �����+#� 02*��,�#'(�กF�*�$V��8�% 8�,�#�*%�-%� ก�)��2+#������ ��(����;������� ��'��*��9�+�ก�)ก������9��� 8!�4ก))�� ก�).���)3����3� ,�#32�����9%� .������:4-�%,�#3�������ก @�%���ก4��%$2�%7 ,��� ,�#�'��,! ��,�#0�ก��� ก����ก.� 0��@�%,! ��8+9�6��02/�3+#�����,,)4 .�,���9�*.��)�-�2(��(����� �;�������,���$/�9����/�.�,����4ก4)4%�.�/3/�2 �" �ก4�ก�).���)3��3/�2 ��2����- �%�� .)กF��,! ����9กF.�/�ก�)4��%�84#��4,���$/��/�;2,�#,��'�%�ก�"9�,�#�*�:4-�%8!�4ก))�� ก2�� 1.4.6 ,-ก !��%&'1"��4��� B+ก� -!-�>C/5%&'>$�#�

���)�ก�),���H4ก4)4%�)*$�� C3A ก�-%4-���*�)F$)+�3/��"9��%;�ก�-�)4�A%4-��,�#2*2�%.�/���9�� %4-�� (CaSO4.2H2O) @�%�ก�402/&+�������'�)���,�#���'��)&��ก�)2*2�%.�/���ก2� 0��&/�%4-���%;�����)/����)*��-,�#�$�*' %4-���*��%�9��02*ก2�%);������;��2�'���)� (CaSO4 .1/2H2O) 02*����0��.�.�,� (CaSO4 ) �"# '�)�)*ก�-'� �%�� $2� ��9�* 2*2�%�9��.�/�)Fก��%4-���ก ก�))*�$%�� �9����ก%4-���ก4��"9�.�/,�#�(A$�;4.�'; �ก��ก�+��)*�A 100 &" 160 oC �(A$�;4��)*��-��9����*�ก4��"9�.�/��)*$�� ก�)-��;��F� �� ��9�ก�)�;02,�#��F �)*$�� ก�)-��" ����'4# ,�#�������

Page 9: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

9

ก�)�ก4��(A$�;4'; )*��-��9��)*$�� ก�)-��� ,�#ก2��./02/���,���$/��)4�A�� �;��2�'���)�02*0��.�.�,��ก�ก4�.����;������� ��ก)*,�# �ก4�ก�)ก������ '�)�)*ก�-,�9 '� �+#�)ก�-�9��02/�" ก2�%����%4-����ก�)�9 $�"# �-�ก�)��9�)�%ก��ก�)ก����2 �"# 0�ก��� ��กก�������%-82�� �+�ก�)ก����2 �*'��)&�+�'��8��ก��*�� 0�F �������*82�'�4ก .�/�+#��%�%�2�ก�)1'�;���������ก.���ก)*%*$�"# �)4�A%4-��,�#�$�*' �)4�A%4-��,�#�$�*''��$)�-�;��������"9��%;�ก�-�W���%$2�%7�%�� �W���%$2�กกF�+��)4�A C3A (@�%��+#� ���ก�-�ก�)124� '��80�2/� 02*� ���)*ก�-,� ����� ��&(�4- �3�� ��2��.2,� '��2���% 02* �+#�7) ��ก��ก��9%� ��W���%��ก��'��)&��ก�)2*2�% 02*�(A$�;4�A*-�

ก�)�84#�)4�A%4-�����;��������*����ก�)�84#��0�F 0) 02*2�ก�)$����� �������8'�� �%�� .)กF��ก�)�84#%4-���)4�A�ก7 ���;����������,���$/�ก4�ก�)�%�%�����������8'��.�/ �� ��9�����)6���" ก��$�����'; '(��� SO3 ./)*��-�� %4-��,�#�*')/� �WV$� ก�)�%�%����9��"9��%;�ก�-�)4�A C3A 02*��2*���%��� �;������� 1.4.7 ก-Cก.-!E-F�4 �%&'�G$ก$ $>�CH�/ I#�

�,! ��$2�%,! ��,�#8%�%��:4-�%8!�4ก))ก�)0�F �� 02*ก�)��,���� �;������� ,! ��,�#�ก��0ก�,�#'(�����,! ���� Le Chatelier �"# ก2����'�)�)*ก�-���;��������*&;ก2*2�% 02*')/� ������12"ก�"9��$��"# %"��ก�#%ก���%�� ��-�/�� ,! �����/��$2 (Colloidal) �"# �'��@�% W . M i c h h a e l i s .�/84��)A�&" 12ก�)�$��#%ก����กก�)')/� ���� 2�� �/��$2�"# �2�ก A*�$+��(/� @�%,�#1 �;�������%� .�.�/&;ก2*2�%02*�H4ก4)4%�%� �%;���2�ก A*,�#������ 0�F �%;� @�%������.�.�/02/,�9 '� ,! ��'��)&�ก4��"9�.�/ �%�� .)กF���3+#����H4ก4)4%���'��*,�#������ 0�F �*�ก4��"9�����'���$V� ��+#� ��ก��'��)&�3/�:4-�%12�� ��0�F 0) ก�)�%�%�� ก�)$��� ก�)�+- 02*ก�)����(�)�%)/��/%���� 0--��@������%'.�/ ���������8'����%��/'��*�ก�4 �-�ก�)�ก4�.���)3���*.��ก4�@�%'-;)A�&" 0/���2��*1���.�$2�%�R @�%�+#�84��)A�2"ก2 .�&" )*��- Microstructure 02/ �*8-��%� ���(����;�������,�#%� .�,���H4ก4)4%�$2 �$2+��%;� cW ���%;�����+9��� '�)�)*ก�- CSH ,�#�����3����9กF�8)�*��)*$�� ก�)�ก4�.���)3�#���9� �*�12124���ก�H4ก4)4%�-� ����/�.���2+�-14�� ��(����;������� ,���$/�9��.�'��)&��/�.� ,���H4ก4)4%�.�/ �'4# ,�#���'����ก�#%ก�-��(����� �;�������,�#%� .�,���H4ก4)4%��+� &/�����;�������,�#0�F ��02/�-�02*1'ก�-�9����ก�)�9 $�"# �;��������$2����9กF�*'��)&0�F ��.�/��ก�)�9 @�%���0�F 0) ��)*��-$�"# &" 0/���*.�'��)&���0�F 0) .�/&" )*��-,�#,���H4ก4)4%����)�9 0)ก

ก�)�)� $)+�$�� ก�)�ก4��H4ก4)4%�.���)3�#�'��)&,��.�/$2�%4:��� ��9 1. @�%ก�)�3/'�)���1'�8+#��)� $)+�$�� ก�)�ก4��H4ก4)4%� 0�2���%�2�.)�� (CaCl2)

'��)&�)� ก�)ก����.�/@�%ก�)�84#����/�/��� .������ 0�2���% ( C a 2 + ) 02*�84#�� '��)&��ก�)2*2�%�� .������ �2;4��� ก�)$�� ก�)ก����,��.�/@�%ก�)�)� �$/.������

Page 10: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

10

0�2���% (Ca2+) ก2�%����'�)�)*ก�-,�#.�'��)&2*2�%.�/ $)+�2*2�%.�/�%�� 3/�7 �3�� (G�'�G�$)+��+#� 7) @�%�ก�4&/������/�/��� Ca2+ ���9���� )*--�กกF�*,���$/ ���)�ก�).���),�� C3S �)F�"9�.��/% �"# กF�*,���$/���ก)��0�F ���)F�"9�

2. �(A$�;4 �(A$�;4��-�����W���%'����V��,� �H4-��4�����%�� �ก @�%�)*�A02/���)�ก�)�ก4�.���)3���*�84#�"9����� 2 �,�� ���ก�)�84#�"9��� �(A$�;4,(ก 7 1 0 � T���2���%'�� 2*���%��� �;��������;�������,�#���2*���%�'; กF�*�8+9�,�#14,�#,���H4ก4)4%��ก��.��/% ,�� �$/���)�ก�)�ก4�.���)3���)F�"9�

3. � ���)*ก�-,� ��� ��0�ก��� '��)&��.�/��ก��(����� �;��4����,�#,���H4ก4)4%�02*.�,���H4ก4)4%� ก�)�)� �H4ก4)4%�.���)3���*,���$/ก�)8�X����0�F 0) ��3� )*%*�2��)4#�/� �)�ก�ก�)A���9'��)&�:4-�%.�/@�%��(����� ������,�#&;ก�)� �H4ก4)4%��ก������(���,�#$%�- �"# �$/��0�F 0) .�/.��ก��ก ��ก�$�(12$�"# กF�+�ก�)�ก4�.���)3���%�� )��)F�*,���$/�12124���ก�H4ก4)4%�.��2(��(����2Fก 7 �"# �*,���$/��(���,�#�2Fก.�'��)&,���H4ก4)4%�.�/ ��,� �) �/� ก�)$�� ก�)ก�����*,���$/ก�)')/� ���� 12"ก$)+�'�)�)*ก�-�2/�%��2 �8+9�,�#14�ก�"9�02*�12 �$/ก��2� �� ���ก)��'; �"9� 1. 5 1234��# $��'/5�ก�>J�K%&'����� ��& � .-/�

�(A'-��4,� ก�%��8 .�/0ก� ��2*���%� ���%;��� ���/��$2 �2���ก�)ก���� ก��2� ��� ��)/����ก�H4ก4)4%�.���)3�� ก�)';V�'�%�9��$��ก��+#� ��กก�)�1�.$/ 02*��&� ����8�* 1.5.1 1"��-!�&�>/

��2*���%�,�'�-@�%��)+#� �,�)�-4�44���)�����)�6�� ASTM C 115 0�)��8�)�4 �*-424��9���)�6�� ASTM C 204 $)+� �3/�*0ก) �-�)� 325 (45 .�)��) ����)�6�� ASTM C 430 �;�������,�#������2*���%�'; �*8�X��ก��2� ����)F�8)�*���)�ก�)��%��)/���)F02*�H4ก4)4%�.���)3���ก4��"9��)F

ก�)-��F��;��$/2*���%������-�ก�),�#'����V�%�� $�"# ��ก�)124��;������� ����ก�)�ก4��H4ก4)4%�.���)3���"9��%;�ก�-��2*���%��� �;��������/% %4# �;�������2*���%��ก�,��.)���)�ก�)�ก4��H4ก4)4%�.���)3��%4# �ก4�)��)F�ก�,����9� ,���$/ก�)8�X��ก��2� �ก4��"9��%�� )��)F �� 0'� ��);� 1.4 0��ก�)-��;�,�#2*���%��ก�ก4�.���ก��ก�*�'�%����3/���%��ก�)-��ก�"9�02/ %� ���,���$/�;��������+#�0�F ��02/�ก4�ก�)$����ก�"9� �"# �*����12,���$/�ก4�ก�)0�ก)/������ก)�� $)+��;��������8'��.�/ ��%ก�)�84#��2*���%��� �;��������*�/� �84#�)4�A�� %4���#,�#�'���/�.����;��������$/�ก�"9��/% �8+#�������$�� .��$/�ก4�ก�)ก����,�#�)F�ก4�.� 02*ก�)��4%4���#�ก�*,���$/�ก4� C3A �ก�"9��"# ����12,���$/�ก4�ก�)ก��ก)�����+#� ��ก��2�G�.�/ ��%

Page 11: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

11

����� 1.4 ก�)8�X��ก��2� ���ก�-��2*���%��� �;������� [4]

1.5.2 1"��1' #"

��� ��������'��)&�� �4�����8'��,�#0�F ��,�#%� )�ก ��)4��)./$2� ��กก�)ก���� ������ ���#������12��ก �;����4')* $)+�0ก�����%��ก.���,�#�$2+���กก�)�1� ��)�6�� ASTM .�/ก��$���)4�A�� 0ก�����%��ก.����8+#�$2�ก�2�#% �WV$��� ก2�� 1.5.3 1"��%5�=-"

���/��$2�3/�����)�ก�).$2�� �������8'��$)+��)��/�)� ก�),�'�-,��@�%ก�)1'�;�������ก�-�9���$/.�/�������8'��,�#����/��$2�ก�4 ��@�%ก�),�#��F.0�,������)�6���2 110 ± 4224��) �������8'��02*�)��/�)�,�#1'@�%���)�'���9������������ ,�# $)+����ก�).$2,�#%��$/�*�/� �%;���3� ,�#ก��$�� ���ก�).$2,�'�-@�%�3/@�l*ก�).$2����)�6�� ASTM C 230 ,�9 4:�$����/��$2�ก�4 02*������)�ก�).$2 �3/$��)4�A�9�����8'�� $)+��)��/�)� ��2����- ,�9 2 4:�3�%��ก�)��)�%-�,�%-��0�ก��� 02*���$+��ก���� '��1'�+#��/� ก�)���ก�).$2,�#�,��ก�� 1.5.4 �"-�+ก� ก@& #"

ก�)ก����02*0�F ���� �;������� �ก4���ก�H4ก4)4%�.���)3�#� �+�ก�),�#'�)�)*ก�-���;������� (C3S, C2S, C3A , C4AF ) ��%��)/����ก���ก��9� C-S-H �*���%7 0�F ��02*�$/ก��2� 0ก����ก)�� '�� Ca(OH)2 �*���������� '; �"# &/�$�ก,��ก�)���;�*8-������ pH �)*�A 12 &" 13 ก�)�)�'�-�2���ก�)ก������ �;�������ก��$��@�%��)�6�� ASTM C 150 ก�),�'�-,��@�%4:���F.0�,����)�6�� ASTM C 191 $)+� 0--ก42@)�����)�6�� ASTM C 266 ก�)ก����)*%*�/�.��)�ก4��"9��)F�ก4�.�02*ก�)ก����)*%*�2�%.��)�ก4��"9�3/��ก4�.� �)4�A%4������;��4����02*������(����� �;��������12����2���ก�)ก����

Page 12: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

12

1.5.5 ก� ก@& #"� L" !>!. ก ( ก� ก@& #",$/�ก $ .-!ก� #"-"' ) ก�)ก�����)F)*%*0)ก����ก�)8�X����0�F ,�#14��ก�4�� 2�ก A*������82�'�4ก�� �������8'��, �)��/�)�, $)+����ก)�� �"# 2�ก A*ก�)�ก4���9�������.�/,�9 ก�)ก����14��ก�4 02*ก�)ก����2 ก� ก@& #",$/�ก $ (False set) ����ก�)';V�'�%������82�'�4ก@�%�)�T��กก�)��%��)/��$)+���%�/�%�ก$2� ��กก�)1' &/�ก�)ก����14��ก�4�ก4��"9�)*$�� 1' $)+�)*$�� ก�)��'� ก�)0ก/�WV$��*.�%�ก�2%&/��84#)*%*�2�ก�)1'���ก)��@�%.��/� �84#�9��0���%�� .)���ก)��$2� ก�)1'�$�'��)&���.��3/ ��.�/�ก�4 ก�)ก����14��ก�4�ก4���ก�9����@�2ก(2�� %4���#)*�$%��ก.�)*$�� ก�)-��;������� %4���#�$2����9�" ก2�%�����;��2�'���)� ก�)0�F ��กF�*�ก4��"9���กก�)ก2�%����12"ก�� %4���#��ก�)�9 ก�)1'�$��$/����ก�"9�@�%.��/� ��4�9��กF�*,��2�%ก�)�ก12"ก��9 02*�8'���*ก2�-';�'��8,�#�3/ ��.�/ �)4�A�� Ettringite กF�������'��$�(�ก4�ก�)ก����14��ก�4�/% ก� ก@& #"-"'= O&ก� ก@& #"� L" (Flash set) ����ก�)';V�'�%��'��)&��ก�),�� �����8'��, �)��/�)�, $)+����ก)���%�� )��)F @�%�*�ก�)��%��)/����กก�),���H4ก4)4%��� �2;4���,�#�)F�ก4�.� &/��;��������0�2���%��2�G�,�#�/�%.�ก�)�ก4�0�2���%�2;4���.���)��*.�'��)&�-�2(.�/ก�)0�F ��กF�*�ก4��"9��%�� )��)F ก�)ก����2 �*.�'��)&0ก/.�@�%ก�)���ก2�-�1'�$�@�%.���4�9�� ก�)0�F ����9�12���ก��'�(2�� '���)*ก�-�� ��2�G� 02*�2;4��� �(A$�;402*��2*���%��� �'�( ( �"# �-�(�H4ก4)4%�.���)3�� 02*���)�ก�)2*2�% ) ������� '���)*ก�-��2�G���%4���#�*����12ก)*,-,�#'����V ���%�� �3�� �;�������,�#�%4���# 2% �3/�2� 5 3�#@ ��ก�)ก���� ���A*,�#&/���)4�A �� %4���#�8�% 1% �*����'��$�(�$/�ก4�ก�)ก����,��,��"9� 02*&/��%4���#�ก&" 3% กF�������'��$�(�$/�ก4�ก�)ก����14��ก�4.�/ ��)6��,�#�3/,�'�-ก�)ก����)��)F)*%*0)ก �+� ASTM C 45, (Paste method ) 02* ASTM C 359 (Mortar method ) �"# ����ก�)��)*%*�2���� ��F.0�� �%�� .)กF��ก�),�'�-��9�*�3/�/� �4 .�.�/ก�-,(ก7'��1', ,(ก'&��,�#, ,(ก�(A$�;4 02*� +#��.���$�/� ��,�#'��)&,���$/�ก4�ก�)ก����)��)F)*%*0)ก.�/ �"# '��$�(8ก��9����ก4���กก�),����4ก4)4%��� '�)1'�84#�+#�.�/ ���%�� �3�� ���ก)��,�#�3/�2�1',�#�/�%ก�� 1 ��,� กF����*�0�@�/,���$/�ก4�ก�)ก�����%�� )��)F.�/ ( ACI 225 ) 1.5.6 ก��-#'&#/ ก��2� �������)�-�� ASTM C150 .�/��กก�),�'�-ก/��2;ก-�Tก��)��/�)���)�6������ 2 �49 ����)�6�� ASTM C 109 ก/��2;ก-�Tก��)��/�)�1'@���3/,)�%��)�6��02*�ก�)-� �)*��,�� �;��������"9�ก�-� ���)*ก�-02*��2*���%��� �;��������"# '� 12���ก��2�

Page 13: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

13

��� ก��2� ����� �;�������,�#�/� �4 ��กก�),�'�-ก/��2;ก-�Tก��)��/�)�.�'��)&,����%ก��2� ����� ���ก)��.�/��+� ��กก�)��2�#%�0�2 �(A'-��4�� 2) �H4���'��1'�� ���ก)�� 4:�ก�)ก��')/� 02*�(A$�;4�� '&��,�#,�� �� �"# �12���ก��2� ���,�9 '49� 1.5.7 1"�� 5&E�ก�G$ก$ $>�CH�/ I#

�+#��;�������,���H4ก4)4%�ก�-�9���*�ก4���)/���"9���+#� ��ก�H4ก4)4%�.���)3�� �)4�A��)/��,�#�ก4��"9��"9��%;�ก�-� ���)*ก�-,� ����� �;������� '�)�)*ก�-.�)0�2���%�2;4��� ( C3A) 02*.�)0�2���%��2�G� (C3S) ����'���)*ก�-,�#'����V��ก�)��%��)/�� ���)�'���9����������� ��2*���%��� �;������� 02*ก�)-��/%�(A$�;4 �*�84#��)/����+#� ��ก�H4ก4)4%�.���)3�� ���)�ก�)��%��)/��02*�)4�A��)/�����'����V�%�� %4# ก�-@�) ')/� �����$V� &/���)/��.�'��)&&��%�,.�/�(A$�;4��%�����ก)���*�84#'; �"9� ,���$/�ก4�0) ��/�,+#.�8" �)*' ���"9���%�����ก)�� ��,� �) �/�&/��(A$�;4��%�����ก)���84#�"9���+#� ��ก��)/���� �H4ก4)4%�.���)3�#��*����12������ก�T�%F��8)�*�*3�%)�ก ��(A$�;4�� ก�)-�

�+#��;�������1'ก�-�9�� �*,���H4ก4)4%�,� ����"9�02*��%��)/����ก�ก �"# �������'; &" 500 �;2���ก)� ( 120 ��2�)�/ก)� ) 0�����ก�)�����)/���� ���ก)�������/� �#�� ( 1.4 &" 3.6 �;2/2. 4��,� sC / . ) ,���$/�(A$�;4��%�����ก)������'; �ก@�%��8�*��ก)A�,�#���ก)��������$V��ก7 0�����A*���%ก�� ,�#-)4�A14�� ���ก)���*��(A$�;4'; ก���(A$�;4�� $/� �8�% �2Fก�/�% �� ��9��" �ก4���0�ก��� �� �(A$�;4)*$�� ,�#14�� ���ก)��ก�-,�#ก"# ก2� �� ���ก)�������$V���9�122�8:�,�#.�/��ก)A���9กF�+� ก�)0�ก)/��� ���ก)����%$2� ,�#���ก)���)4#0�F �� ��)/���� �H4ก4)4%�.���)3���)*ก�-�/%��)/��,�#�ก4���ก�H4ก4)4%�.���)3���� -กก�-��)/��,�#�ก4���กก�)�;��9��-�14�� ��2 (Gel) �"# �ก4���ก�-�ก�).���)3��@�%��)/�� ,�#�ก4���กก�)�;��9��-�14�� ��2�*�����)*�A)/�%2* 25 �� ��)/��,�9 $�,�#�ก4��"9���ก�H4ก4)4%�.���)3�� ��)/���� �H4ก4)4%�.���)3���*�ก4��"9��)*�A)/�%2* 50 �+#��;�������,���H4ก4)4%�ก�-�9��.�/ 1 &" 3 �� �84#����)/�%2* 75 �+#�,���H4ก4)4%�.� 7 �� 02*�84#�"9�����)/�%2* 83 &" 91 �+#�,���H4ก4)4%�.�/ 6 ��+�� ��'��8�����)4 ��)/���� �H4ก4)4%�.���)3���ก4��"9���+#� ��ก� ���)*ก�-0��2*3�4����;�������,���H4ก4)4%�ก�-�9��02*��%��)/����ก� �"# 0��2*� ���)*ก�-�*��%��)/����ก�.��,��ก�� ��)� ,�# 1.2 0'� &" �)4�Aก�)��%��)/���� � ���)*ก�-�� ��ก.���$2�ก7 ���;�������

Page 14: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

14

� �'��� 1.2 ��)/��,�#��%��ก��� ��ก.���$2�ก 7 ���;������� [5]

��)/���� �H4ก4)4%�.���)3�� ��ก.���

j/g cal/g C3S 502 120 C2S 260 62 C3A 867 207

C4AF 419 100

1.5.8 ก� 4�R�4�>S��=#ก�O�&'E�กก� �,�

ก�)';V�'�%�9��$��ก��+#� ��กก�)�1��� �;������� �)�'�-@�%ก�)�1��;������������$�"# ,�#,)�-�9��$��ก0�����,�#�(A$�;4 900 { 1000 � T���2���%' ��ก)*,�# .�/�9��$��ก� ,�#��ก��9����9��$��ก,�#$�%.��� �;������� @�%,�#.�ก�)';V�'�%�9��$��ก��+#� ��กก�)�1�0'� ���ก�)�ก4��H4ก4)4%�.���)3�� 02*��)�-���3��.�-� '����+#� ��กก�)�กF-)�ก �$)+�ก�)��'� �;�������.���8� ก�)�)�'�-ก�)';V�'�%�9��$��ก��+#� ��กก�)�1�ก��$��@�%��)6�� ASTM C 114 1.5.9 1"��B@"'E���K�!

��&� ����8�*�� �;�������ก��$��@�%��)�6�� ASTM C 188 �����&� ����8�*.�.�/-�&" �(A��8�� �;�������0���3/��ก�)��ก0--�H4���'��1'�� ���ก)�� @�%,�#.���&� ����8�*�� �;������������)*�A 3.15 �;���������)��02���ก��*ก)�����&2( 02*�;���������)��02������@�2���������&� ����8�*�)*�A 2.9 1.5.10 1"��=�.@ .-!1"��=�.@4#�K#�*�

��$��0����� �;������� �+� 2����)4��) 1 $��%�� �� 0�F $)+���(���@�%.�)��ก�T)*$�� ��(��� ��$��0����*ก2������������2;ก-�Tก���) $)+�ก)����2;ก-�Tก���F��4��)กF.�/ (������2���9�*��w�������%ก��) �����$��0����� ��)��02����������%;���3� 3.10 { 3.25 �"# ������2�#% 3.15 g/cm3 ��)��02���������,�#1'�*ก)��&2( �$2Fก02*�'�(���@�2�����$��0����%;���3� 2.90 { 3.15 �"# ������2�#% 3.05 g/cm3 ��$��0����� �;�������,�#,�'�-@�% ASTM C 188 .�.�/������-�ก�(A��8�� ������0���*�3/��ก�)����A'��'��1' '��$)�-ก�)��ก0--'��'��1'�)��ก�*�3/�����$��0���'�8�,:�$)+���&� ����8�*�กก�� ��&� ����8�*�������2�.)/$��% @�%�����$��0����� ������$�)@�%��$��0����� �9��,�# 4 � T���2���%' ��$��0����� �9��,�# 4 � T���2���%' �+� 1 Mg/m3 (1 g/cm3 $)+� kg/m3) ��#���

Page 15: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

15

�)�����3/�����&� ����8�*�� ��)��02����������,��ก�- 3.15 ��ก�)����A�)4��)�� ก�)1'���ก)�� �%�� .)กF���)4�A�� '��'��1'�� ���ก)���*����ก4@2ก)�$)+������ ��&� ����8�*�/� �;A�/%��$��0����� �9��,�# 4 � T���2���%' �3�� 1000 kg/m3 $)+� (62.4 lb/ft3) @�%�$��%��$��0������� kg/m3 $)+� lb/ft3 ��'�8��:���9�*�3/0-� 2$)+��9��$��ก�� �������8+#�$��)4��),�#0,/�)4 �� �������� 1 2;ก-�Tก���) $)+� 1 2;ก-�Tก�G(� 1.5.11 1"��=�.@ "�

��$��0���) (Bulk density) �� ������ �+� 2�� ��(���������,�#)��ก�T)*$�� ��(������$��%�)4��) ��$��0���,�9 $��� �������"9��%;�ก�-ก�)�-�(02*)�ก � ��)��02�����������9��2�ก A*�-������9��$��ก�8�% 830 kg/m3 (52 pcf) �"# �+#�����)ก���/%ก�)��%���*��9��$��ก�ก&" 1650 kg/m3 (103 pcf) �/%�$�(12��9��,� �H4-��4�;��������/� .�/)�-ก�)3�# �9��$��ก'��$)�-0��2*'��1'�� ���ก)�� @�%�*.��3/���)4��) 1.5.12 ก� "$�1 �!=�1"�� 5& �,��4�ก�)4��)�*$�@�%��)/����9���$2�%�R�8+#�ก�)4��)�*$��H4ก4)4%�.���)3�� 02*�H4ก4)4%�)*$�� �;�������ก�-0)�:��(02*'�)1'����84# @�%�ก�402/ก�)4��)�*$�@�%��)/���� �;�������.�.�/�%;���@�)0ก),�'�-�;������� �%�� .)กF�� ก�)4��)�*$�@�%��)/���� �(A'-��4,� ���02*G?'4ก'��� �'�(�)*'��02*��&(�4-,�#�3/124�����������,�#�4%�ก�"9� ก�)4��)�*$�@�%��)/��,��@�%ก�)�$/�����)/��0ก����%�� �;������� ,�#�-�(���)�ก�)�84#�"9��� �(A$�;4 (�กก�� 1000oC �"9�.�) ��ก��9��)��*'� �ก�ก�)�ก4��H4ก4)4%�$)+�'2�%���� '�)�)*ก�- ���2�$)+��(A$�;4,�#-��,"ก./ �+#����%�� �ก4�ก�)��2�#%�0�2 �(A$�;4, �H4ก4)4%���� 7 ,�#�ก4��"9��*����'��$�(�$/�ก�)��2�#%�0�2 �9��$��ก, �(A$�;4, 82� �� $)+�'��*�� ���%�� �� 0�F '��)&$2��$2ก2�%����.� ('2�%�� 02*)��) ก���$/�ก4��� 0�F 3�4��+#����.�

ก� "$�1 �!=�V/>1"�� 5& 4��� B+I5+ก� "$�1 �!=�

- �)4�A02*'�)�)*ก�-�� 12��ก�H4ก4)4%�,�#�ก4��"9� - �WV$�ก�)ก����)��)F)*%*0)ก - )*-('4# ��+�������&(�4- - $��)4�A�� ��3+9����F��;�$)+������� - �)*�4��H4ก4)4%��� ���@�2��02*�*ก)���$2Fก'��$)�-�3/��������1' - )*-('���)*ก�-�� '�)�4�,)�%� 02*'�)3�4��+#�����&(�4- - �)4�A�� ��-���3��,�#�ก4��"9������%�� - 4��)�*$��WV$���� ,��� ���ก)��

�,��4�ก�)4��)�*$�@�%��)/����/%ก��$2�%4:��"# 8��:4-�%.�/�� ��9

Page 16: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

16

1. ก� "$�1 �!=�/5"> Thermogravimetric (TGA) ก�)4��)�*$��/%��)+#� Thermogravimetric (TGA) �����,��4���ก�)��2 (�9��$��ก) �� ���%�� ,�#�ก�)�-�(���)�ก�)�$/��)/�� ($)+����%F�) ก�)��2�#%�0�2 �9��$��ก�� ���%�� �*�"9��%;�ก�-'���)*ก�-�� ���%�� , �(A$�;4, ���)�ก�)�$/��)/��, 02*3�4��� กl��������1� (��ก�T, ��ก�4���, .�@�)���, ��)�ก�� $)+�กl���+#� 7) ก�)��2�#%�0�2 �� 2��%��3� �(A$�;4��7 �*-�ก&" � ���)*ก�-,� ���,�#$�%.�@�%�9��$��ก,�#$�%.� �+� �9��$��ก�� '���)*ก�-�����%�� ,�#$�%.���9��� �9���4')*�����%�� �*)*�$%����.�, �9��$��ก�� ���%�� �*�����#��2 , ,�#�(A$�;4$/� &" 100o C �%�� .)กF���9��-� '��,�#&;ก��-0����%;�'�)�)*ก�-,�#�ก4���ก�H4ก4)4%�.���)3��กF���)*�$%.��3��ก�� @�%��8�*�9��,�#�%;����2;4���%.���)� ��3� �(A$�;4)*$�� 100oC 02* 400oC �9��,�#�%;���12124���ก�H4ก4)4%�.���)3�� �3�� C-S-H ��2�*$�%.� )&" �9��,�#�$2+��%;����2;4���.���)�02*��)*$�� �(A$�;4 400o C 02* 500o C 0�2���%.��)�ก.����*'2�%������0�2���%��ก.��� (�� 0�F ) 02*.��9�� �9��$��ก,�#$�%.�'��)&�3/��ก�)�)�$�0�2���%.��)�ก.��������%�� ,�#�(A$�;4'; ก�� 500o C ������� �9��,�#$�%.���ก12124��� .���)3���*��8�% �2Fก�/�% 02*,�#�)*�A 800o C ����3� �� ��)�-���� ��)�-��.���ก.����*&;ก�1���ก.� TGA '��)&����'-;)A��� �H4ก4)4%�.���)3��,�#�%;������%�� @�%��T�%�9��$��ก,�#$�%.��� �)4�A�� 0�2���%.��)�ก.��� ��ก��ก��9��'-;)A��� �H4ก4)4%����@�2��กF'��)&��.�/��กก�)'� �ก�(ก�)'2�%���� 0�2���%.��)�ก.����8+#��3/��ก�),���H4ก4)4%� ���@�2��

2. ก� "$�1 �!=�V/>"$*� DIFFERENTIAL Thermal Analysis (DTA) ก�)4��)�*$�@�%4:� (DTA) ����4:�ก�)4��)�*$���0�ก��� �� �(A$�;4)*$�� ���%�� ,�#,�'�-02*���%�� �-�(�+#��$/��)/�� ���%�� �-�(�ก�*�����'�(��+#�% �3�� �2/�%1 �2;4�� �"# �*.��ก4��H4ก4)4%���3� )*$�� �(A$�;4,�#T"ก � @�%�+#����%�� .�/)�-�(A$�;4��&" )*��-$�"# 02/���%�� �*,���H4ก4)4%�@�%�(A$�;4�*�84#�"9�$)+���กก�)�2�%��)/�� (Exothermic) $)+��;���)/�� (Endothermic) ���A*,�#�(A$�;4�� ���-�(�*� ,�# �,�)�@������)��*���(A$�;4�� 0��2*���%�� �"# �*�$/��0�ก��� �� �(A$�;4&;ก-��,"ก./ DTA �*-�กก�)��2�#%�0�2 �� '���)*ก�-��������)*$�� ก�)�ก4��H4ก4)4%�.���)3�� ���2����%ก�� ��ก��ก��9 DTA '��)&,��.�8)/�7 ก�- ก�),�'�-0-- TGA

3. ก� "$�1 �!=�V/>"$*� Differential Scanning Calorimetry (DSC)

4:� DSC �*����)/��,�#&;ก�;�$)+���%��GW ก�3���� �(A$�;4$)+��2�02*��)�%-�,�%-ก�-���/� �4 02*�9��$��ก.���2�#%�0�2 4:� DTA 02* DSC �*.��ก�)��ก�)��2�#%�0�2 ��

Page 17: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

17

2 ,���$/���%�� ,�#$2��$2.��ก�))*�$%'��)&,��ก�)��.�/ DSC '��)&�3/4��)�*$�'���)*ก�-�� �������8'��,�#�)*��-�� �H4ก4)4%�.���)3����� ก�� 1.5.13 ก� %4@'.-!ก� � E2

�;��������)*�A 100 2/����)4ก�������R&;ก��'� .�,�#�)*�,T��)4ก� ��)��02���������'���$V��*&;ก'� @�%)&.G, )&-)),(ก, �)+�,/� 0-�, $)+��)+� ก�)�3/0) 2�����ก�T����4:�,�#�4%�3/��)*$�� ก�)'� �;������� �%�� .)กF�� �+#��)F7 ��9.�/�ก�)�3/ก)*'�--))�( 1 { 12 ����� �������8+#��3/��ก�)��'� ������2F���$V�7 $��%���� �;�������@�%�9��$��ก �+� ��)4ก��� (1000kg) �%�� .)กF���;�������-))�(&( �8+#��$/�-�'*�ก��ก�)ก��')/� 02* �������2Fก ����)4ก� &( �� ��)��02�����������9��$��ก 42 ก4@2ก)� (92.6 �����) 02*��)4��) 28 24�) �+#�ก���ก�)-))�(&( ����)4ก��*�����-))�( 94 ����� (42.6kg) 02*��)4��) 1 2;ก-�Tก�G(� �9��$��ก�� �;�������,�#�3/ก���46 02*�)��/�)����������&( �+� 36 กก. '��$)�-3�4� M 02*&( 2* 34 kg '��$)�-3�4� S 02* 32 kg '��$)�-3�4� N �9��$��ก�� �;�������,�9 $��*�"9��%;�ก�-����&( ��)6���"# ��)4�A 28 24�) )�%2*���%�02*�(A'-��4�� ������'��)&����.�/��ก-�&( ����-))�(�+#�7 ���8-.�/��-� 8+9�,�# ��0������, ��)��02�����������9��$��ก 40 kg ���&( 02*���)*�,T�+#�&( �� ��������9��$��ก 25 kg $)+� 50 kg �+#������� &( �ก�)��2�#%�0�2 ��8+9�,�# 02*��+#� ��ก�'�(1'�84#��������������0�ก��� ก�� �)��" .��)%"��4�ก�-���8;�,�#���3/ 6 &( ���2;ก-�Tก���) ���R 1800 02*3� �/��R 1900 , ������&;ก'� ,� �)+���&� );�,) ก)*-�ก; @�% 1 &� );�,) ก)*-�ก�*-))�(������ 4 &( (171 kg $)+� 376 lbs $)+� 4 cuft ) );�,) ก)*-�ก����'4# ,�#2/�'�%02*.��)�3/ 1.5.14 ก� �กL� #กa���� �

�;������������'�(,�#.�����3+9� &/��กF-./��,�#0$/ �*'��)&���ก2�-��3/�$� ก�)�กF-��������,�#��ก�T3+9��*�ก��2� �/�%ก��������,�#�กF-��,�#0$/ ,�#@) ��������02*@) �����ก)��1'�')F�, �������*�กF-./��.�@2 ��3+9�'�8�,:���@ก�� ,�#�กF-&( �������)�����#�� )�%)/�02*3�� ��?���ก��08 .��)� &( ������.��)�กF--�8+9�,�#���3+9�0���)� ./-�0,��� &( �)� ก� ก���%�� 0���34��8+#�2�ก�)08)�ก)*��%�� ��ก�T0��.��)� �/� ��กก��08 &( ,�#�กF-./���7 �)�2(�/%1/��2($)+�,�#ก���9���"1��� 0,��� ,�#��R%ก�9��c�'��)&,��2�%ก/�&( �� ������ ��,�# �������2Fก&( �)� -�,�#� ,�#����./ (0,��� ) �$�+�8+9� �)�2(�������/%,�#ก���9���$�+���-�� 0,��� �8+#��w� ก��c� ������,�#�กF-./�����2��������ก�)8�X��@ก�� �8+#��กF-)�ก � @�%'��)&� $)+��)�% &( -�8+9�.�/�%�� &;ก�/� �2����.��3/�������)�2�ก A*,�#.$2 ��%02*.�����ก/�� &/�����ก/��,�#.�

Page 18: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

18

'��)&,���$/0�ก.�/ ��%�������),�'�-ก������.��3/ �� ก�),�'�-ก��2� ����)6��$)+�ก�)';V�'�%��+#� ��กก�)�1��),���8+#��(A��8�� ������ @�%�ก�4������.��)�$2+���,�#�กF-�����2���� 0��'��)&�กF-�����2����@�%�)�T��ก���'+#�'��8 ������,�9 $��)�กF-./�����ก)��,�#ก���9��c� $)+�&� �$2Fก $)+�.�@2 ��&� $)+�.�@2,�#�กF-������,�#�ก�).$2�)�3/������#��02*�2�ก A*0$/ $)+�ก�)'�#�02*.��)�$2� �� ������,�#�2�ก A*�-�.�@2�����ก��-.�/�)*�A 80% �� ���)����(

��)/���� ������ �+#��F��;��� ������&;ก-���@) ��������, 0) �'�%�'�,���$/�ก4���)/�� ������,�#-�02/�*���)/���+#��กF-./��.�@2�� @) �������� ��)/����9�*ก)*��%�%�� 3/�7 @�%��8�*��3� ��+��,�#)/����)/���*�ก4�'; , ���������%� )/���%;��+#�'� .�@) �����ก)��1'�')F�$)+�,�#$�/� �� ก�),�'�-12ก)*,-�� ��)/���������ก�#%ก�-��'��)&,�� ��02*ก�)8�X��ก��2� �� ���ก)��.��3�'4# '����V �(A$�;4�� �9��,�#1'02*2)�*�12�กก�����ก�)�84#�"9��� �(A$�;4���ก)���A*,�#1'

1.6 V1 '4 5�' !/#�E2-J�1%&'��� ��K4 �+4J�K.%L' );�,�# 1.5 0'� 01��;4ก�)8�X��@�) ')/� �� �������8'�� �)4#�/���ก�F��;�������

1'ก�-�9���ก4��H4ก4)4%�.���)3���"# �*�%�%����/�.���@8) $)+�3�� �� 124�12.���)3���)�%ก)7 ����������2 (Cement gel) @�%�H4ก4)4%�)*$�� �;�������02*�9�� ����.�/�� 'ก�)�� ��9

2C3S+ 6H C3S2H3 + 3CH (1.6) 2C2S + 4H C3S2H3 + CH (1.7) C3A + 6H C3AH6 (1.8) C3A + 3CSH2 + 26H C6AS3H32 (1.9)

);�,�# 1.6 0'� 12ก)*,-�� ���)�'���9������;������� (w/c) ���@�) ')/� )*��-��(���

�� �������8'�� @�%84��)A�,�#�)4��)�,��ก�� 8-��,�# w/c = 0.65 ��(����� �;��������*�%;�$�� ก�� �+#� w/c 2�2 �,��ก�- 0.25 ��(����;��������*�%;��ก2/ก�� �+#��ก4��H4ก4)4%�.���)3��124�12�� �H4ก4)4%��*�(�3�� �� )*$�� ��(����� �;�������,���$/@�) ')/� )*��-��(����� �������8'��0����"9� ,�#)*%*�2��,��ก�� 84��)A� w/c = 0.65 ก�)8�X��124�12��ก�H4ก4)4%��$/�3+#�@% &" ก���/� �3/�2���� ��)4�A�9���ก4������������ก�),���H4ก4)4%��� �;������� '���)*ก�-�� �9��,�#�$2+��*������ก2� ��ก�)���'�)����)�%��/��,������)�%������ก)�� 02*&/��9��'���ก4�0$/ กF,���$/�ก4�@8) �����ก)�� ,���$/�� �$2$)+�กl��,�#'��)&,������)�%ก�-���ก)���"��/����@8)

Page 19: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

19

�� ���ก)�� 02*,���H4ก4)4%�ก�-'�)�)*ก�-�����ก)�� '� 12�$/���ก)���'+#�'��802*��,�,��2�2

����� 1.5 01��;4ก�)8�X��@�) ')/� �� �������8'�� [6] (a) �)4#1'; (b) ��%( 7 ��; (c) ��%( 28 ��; (d) ��%( 90 ��

����� 1.6 12ก)*,-�� w/c ���@�) ')/� )*��-�(2����� �������8'�� [7]

Page 20: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

20

@�) ')/� �� �������8'���'���)*ก�- 3 '�� �+� '��,�#������ 0�F , 3�� �� ���������8'�� (Voids) 02*�9�����������8'��,�#,���H4ก4)4%�02/ [8]

1. �� 0�F .�/0ก� 0�2���%�424�ก�.���)� (C-S-H) ����'�),�#�$/ก��2� ก�-���ก)�� ��)4�A�ก,�#'(����������8'�� �+� ��%;��)*�A)/�%2* 50-70, 0�2���%��2@G�2;4���02*��2@G�G�)�.)�� ��%;��)*�A)/�%2* 10-15, 0�2���%.��)�ก.�������'�),�#�$2+� �"# 0,)ก���%;���3�� �� �� �������8'����%;��)*�A)/�%2* 20-25 @�%�)4��)�� �������8'�� 02*��(����;�������,�#,���H4ก4)4%�.�$�กF%� � ��%;����������8'���/%

2. 3�� �� ���������8'�� .�/0ก� 3�� �� ���?22�)� (Capillary voids) �+� 3�� �� ,�#.�&;ก�(��/%'��,�#������ 0�F 02*@8) ��ก�T (Air voids) �+� 3�� �� ��ก�T

3. �9�����������8'��,�#,���H4ก4)4%�02/ (Hydrate cement paste, HCP) �9��,�#�%;��� HCP '��)&�%;�.�/$2�%);�0-- ก�)0-� 0%ก);�0--�� �9��,�#�%;��� HCP 0-� @�%�;,�#��%�ก ��%��ก�)��2+#���9����ก��ก HCP �"# �9��'��)&��ก��ก HCP �+#�.�/)�-��)/�� �������8'��,�#�%;���'��*0�F �)*ก�-.��/%'�)��� 7 ,�#��9������'���)*ก�- ก�)';V�'�%�9�����������8'���*'� 12,���$/�������8'���ก�)$��� (Shrinkage) �9�����������8'��,�#,���H4ก4)4%�02/'��)&0-� ��ก���� 5 �)*��,����%�ก ��%��ก�)ก�������ก.� �� ��9

3.1 �9��,�#'��)&)*�$%.�/ ��% (Water vapour) �����9��,�#�%;���3�� �� �����$V��� �������8'�� �9���)*��,��9�"9��%;�ก�-'��80�2/� �3�� ��3+9�����ก�T 02*�(A$�;4

3.2 �9�����?22�)� (Capillary water) �+� �9��,�#�%;���3�� �� �����$V�ก�� 5 ��@���) �"# �����9���4')*��ก�4,:482�� 0) �" �;� (Attractive force) �� �� 0�F ,�#�%;����8'�� ��ก8!�4ก))�� ก2��'��)&0-� �9�����?22�)�.�/ 2 3�4� 3�4�,�# 1 �9����3�� �� ,�#������$V�ก�� 50 ��@���) �)�%ก�9���� ก2�����9���4')* (Free water) �+#�����9���4')*��ก��ก�8'��02/�*.�,���$/�)4��)��2�#%�0�2 '���9��3�4�,�# 2 �����9��,�#�ก4���ก0) �" ���?22�)� (Capillary tension) ��3�� �� ���� 5-50 ��@���) �"# �+#��9��3�4���9)*�$%��ก.��*'� 12,���$/�������ก4�ก�)$���.�/

3.3 �9��,�#&;ก�;���- (Adsorbed water) �+� �9��,�#�%;��ก2/ก�-14'�1�'�� �� 0�F �"# &;ก%"�./�/%0) �" �;� (Attractive force) �� �� 0�F ,�#�%;����8'�� @�%@�2ก(2�� �9���*&;ก�;���-�%;�)�-714'�1�'�� �� 0�F ���8'�� �)�%ก0) %"��$��#%��9��0) %"��$��#%.�@�)��� (Hydrogen Bonding) �9����'����9�*�)�% ��ก��.��ก4� 5 @�2ก(2 (��$��).��ก4� 1.3 ��@���)) �9��'����9&;ก��-��ก@�%,���$/�8'��0$/ �+#���3+9�'�8�,:�����ก�T�����)*�A)/�%2* 30 ก�)';V�'�%�9����'����9����'��$�($2�ก,�#,���$/�������8'���ก4�ก�)$���

3.4 �9��)*$�� 3�9� (Interlayer water) �����9��,�#�%;���@�) ')/� �� C-S-H ��+#� ��ก@�) ')/� �� C-S-H �2�ก A*����3�9�7 @�%0) �" �;�0��2*3�9�����0) %"��$��#%.�@�)��� �9��'����9�%;��� Gel Pore �� �������8'�� (������2Fกก�� 2.6 ��@���)) �9��'����9&;ก%"�./�%�� 0�F 0) @�%14

Page 21: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

21

�� �� 0�F ��3�� �� ก�)ก������9����'����9�/� �3/��)/��'; 02*��3+9�'�8�,:��#��ก��)/�%2* 11% @�) ')/� �� C-S-H �*$����+#�';V�'�%�9���� ก2��.�

3.5 �9��,�#�3/��ก�),���H4ก4)4%�,� ��� (Chemically combined water) �����9��,�# ����'���)*ก�-�� 12��ก�H4ก4)4%�.���)3�� (Hydration Product) �9����'����9���.��3/��ก�),���H4ก4)4%�,� ��� ก�)ก������9����'����9�/� �3/�(A$�;4'; ก�� 1,000oC �8+#��$/�������8'��02*�9��'2�%��.�����'�)�+#�$)+�,�#�)�%ก��ก�)'2�%���� '�) (Decomposition) �3�� ก�)'2�%���� 0�2���%.�)�)�ก.���.�/ CaO ก�-�9�� (H2O)

�+#��1��������8'��,�#�(A$�;4)*$�� 100-400oC �)4�A�9���)*��,��� 7 ���������8'���*)*�$%.� 0���+#��1��������8'��,�#�(A$�;4'; �"9�)*$�� 400-1,000oC '�)�)*ก�-��� 7���������8'���*'2�%��.�����'�)�)*ก�-�+#�,�#��9��$��ก@�2ก(2,�#�#��2 $)+�����:��(�� 0'� ����)� ,�# 1.3 � �'��� 1.3 �(A$�;4,�#,���$/�ก4��H4ก4)4%�ก�)'2�%���� '�)��� 7 ���������8'�� [8]

2����-,�# �(A$�;4 (oC) �H4ก4)4%� 1 100 �9����3�� �� )*�$% 2 180 ก�)'2�%���� C-S-H

3 350 ก�)'2�%���� C-S-H 4 400 ก�)'2�%���� C-S-H

5 600 ก�)'2�%���� Ca(OH)2 6 700 ก�)'2�%���� CaCO3

2����-,�# 1 0'� &" �H4ก4)4%�ก�)����9����ก��ก3�� �� (Pore) �"# �����9���4')* (Free water) ,�#

�%;���3�� �� �����$V�'��)&)*�$%.�/�(A$�;4�)*�A 100 oC �"# �����(A$�;4,�#�9��ก2�%����.� 2����-,�# 2 0'� &" �H4ก4)4%�ก�)����9����ก3�� �� ���?22�)���ก �"# �����9��,�#�ก4���ก0) �"

���?22�)� (Capillary tension) ��3�� �� �����2Fก��@�) ')/� �� C-S-H 2����-,�# 3 0'� &" �H4ก4)4%�ก�)����9��,�#&;ก�;���- (Adsorbed water) ��ก�"# �����9��,�#�%;��ก2/

ก�-14'�1�'�� �� 0�F ��@�) ')/� �� C-S-H 2����-,�# 4 0'� &" �H4ก4)4%�ก�)����9��)*$�� 3�9� (Interlayer water) ��ก�"# �����9��,�#�%;���

0��2*3�9���@�) ')/� �� C-S-H �����+#� ���ก��@�) ')/� �� C-S-H �2�ก A*����3�9�7 2����-,�# 5 0'� &" �H4ก4)4%�ก�)'2�%���� 0�2���%.��)�ก.��� @�%'2�%��.�/

0�2���%��ก.���02*�9���� 'ก�)

Page 22: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

22

Ca(OH)2 CaO + H2O (1.10) 2����-,�# 6 0'� &" �H4ก4)4%�ก�)'2�%���� 0�2���%��)�-���� (CaCO3) @�%'2�%��.�/

0�2���%��ก.���02*��)�-��.���ก.����� 'ก�) CaCO3 CaO + CO2 (1.11) ก�)T"ก �@�) ')/� ,�#0,/�)4 �� C-S-H �����)+#� %�ก @�%.�/�ก�)����'��0--���2� ��

C-S-H �"9�$2�%0--�8+#��:4-�%�(A'-��4�� �������8'��0'� ��);�,�# 1.7 0--���2� �� Powers-Brunauer 0'� ./��);�,�# 1.7a 0'� @�) ')/� �� C-S-H �)*ก�-�/%��(����2Fก7�"# %"��4�ก���%�� .�����)*�-�%- �)*ก�-�/%01�� C-S-H ����� 2 $)+� 3 01���ก�*ก���%;� 0--���2� �� Feldman-Sereda 0'� ./��);�,�# 1.7b �3+#���@�) ')/� �� C-S-H �)*ก�-�/%01�� C-S-H ���#%,�#�ก�*ก���%;�

);�,�# 1.8 0'� ��8&��%�%�%@�% SEM �� �������8'��,�#��%( 7, 28, 02* 90 �� ��2����- 8-��,�#��%( 7 �� ();�,�# 1.8a) @�) ')/� )*��-�(2����� �������8'���3�� �� $)+�@8) �ก 8- ��,,)4 .ก���2�ก A*������F%��ก4��"9�)�-�F��;�02*�%�%��/�.���3�� �� ,�#��%( 28 �� ();�,�# 1.8b) 124�12.���)3�#��)*ก�-�/%0�2���%�424�ก�.���)�, 0�2���%.��)�ก.���, 0�2���%��2@G�2;4���02*��2@G�G�)�.)�� 02*'���)*ก�-%��%�+#���ก.��ก �%�%��/�.���@8) $)+�3�� �� �ก�"9�,���$/�������8'�����0����"9� @�%��8�*,�#��%( 90 �� ();�,�# 1.8c) �������8'���@�) ')/� ,�#0���%4# �"9�

1.7 V1 '4 5�'VK '+��� ��K4 ����.%L' #".-5" @�%,�#.��������8'���)*ก�-�/%@8) ��ก�T (Air voids) @8) ���?22�)� (Capillary

pores) 02*@8) ��2 (Gel pores) );�,�# 1.9 02* 1.10 0'� @�) ')/� 02*����@8) ��� 7 1. @8) ��ก�T (Air voids) @�%,�#.�@8) ��ก�T�);�)�� �����/� ก2��)*$�� ก�)

1'���ก)��,���$/�ก4�@8) ��ก�T (Entrapped air voids) �"# ���������$V�&" 3 4224��) 02*&/��'�'�)1'�84#3�4�'�)ก�กก)*��%G� ��ก�T (Air-entraining admixture) ��/�.������ก)��,���$/�ก4�@8) ��ก�T�����2Fกก)*��%���������8'��)*$�� ก�)1'�)�%ก@8) ��ก�T3�4���9�� Entrained Air Voids ������%;���3� 50-200 .@�)��) @8) ��ก�T,�#�$V�02*������ก ,���$/ก��2� )�-0) 2�2 02*,���$/ก�)�"1����)F02* ��%�"9�

Page 23: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

23

10 µµµµm 10 µµµµm 10 µµµµm

����� 1.7 0--���2� @�) ')/� �� 0�2���%�424�ก�.���)� [6] (a) Powers-Brunauer (b) Feldman-Sereda (c) Munich

(a) ��%( 7 �� (b) ��%( 28 �� (c) ��%( 90 �� ����� 1.8 ��8&��%�%�%@�% SEM �� �������8'��

2. @8) ���?22�)� (Capillary pores) ����'���� 3�� �� �� �9��,�#�$2+���กก�),��

�H4ก4)4%�.���)3�#��� �;������� �);�)�� �����$2�#%.�0����� (Irregular shape) �)4��)02*������ @8) ���?22�)��"9��%;�ก�-���)�'���9������;�������02*ก�)�ก4��H4ก4)4%� �����)�'��)*$�� �9������;�������,�#�#�� (w/c<0.35) @8) ���?22�)�������%;���3� 10-50 ��@���) ���A*,�#�+#����)�'��)*$�� �9������;�����������'; (w/c>0.50) @8) ���?22�)�������$V�&" 3-5 .@�)��)

Page 24: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

24

@8) ���?22�)�,�#������$V�ก�� 50 ��@��)�12���ก��2� 02*ก�)�"1����� ���ก)�� '��@8) ���?22�)�,�#������2Fกก�� 50 ��@���) '� 12���ก�)$���02*ก�)�+-�� ���ก)��

3. @8) ��2 (Gel Pores) ����'��$�"# �� @�) ')/� �� ��������2 ����@8) ,�#������2Fก�ก �+� ������#��ก�� 10 ��@��) @�% Powers ����A��@8) ��2)*$�� @�) ')/� �� C-S-H �������2�#% 18oA (1oA = 10-10 ��)) Feldman and Seredar 8-��3�� �� )*$�� @�) ')/� �� C-S-H �������9 0�� 5 &" 25oA @8) ��2�12�/�%�ก���ก��2� 02*ก�)�"1��� 0���*�12���ก�)$���02*ก�)�+-�� ���ก)��

����� 1.9 @�) ')/� @8) [8]

����� 1.10 ����@8) [9]

);�,�# 1.11a 0'� �)4��)�� '���)*ก�-�������8'��,�#���)�'��)*$�� �9�����

�;�������� ,�#�,��ก�- 0.50 8-���)4��)@8) ���?22�)�2�2 02*@8) ��2�84#�"9��+#��H4ก4)4%�.���)3�#��84#�"9� ���A*,�#�+#�84��)A�);�,�# 1.11b 8-�����)�'��)*$�� �9������;��������84#�"9� ,�#)*%*�2�,���H4ก4)4%��,��ก�� �)4��)@8) ���?22�)��84#�"9� '��@8) ��2�*�,��ก�� );�,�# 1.12 ��)�%-�,�%-������ �� 0�F 02*@8) ���������8'��

Page 25: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

25

����� 1.11 �)4��)�� '���)*ก�-�������8'�� [6]

(a) ���)�'��)*$�� �9������;�������� ,�#�,��ก�- 0.50 (b) ���)�'��)*$�� �9������;��������ก�)��2�#%�0�2

����� 1.12 ������ �� 0�F 02*@8) ���������8'�� [9]

Page 26: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

26

�&ก4� &5�'&$' 1. A. M. Nevil le, 1995, Properties of Concrete, 4rd Edition, Addison Wesley Longman Limited,

England. 2. W. Czenrin, Cement Chemistry and Physics for Civil Engineering, London, Crosby

Lockwood, 1962. 3. R. H. Bogue, The Chemistry of Portland Cement, New York, Reinhold Pub. Corp., 1955. 4. W. H. Price, Factors Influence Concrete Strength, J. Amer. Concr. Inst., 47, pp. 417-432, Feb

1951. 5. W. Lerch and R. H. Bogue, Heat of Hydration of Portland Cement Paste, J. Res. Nat. Bur.

Stand., 12, No. 5, pp.645-664, May 1934. 6. S. Mindess, J. F. Young and D. Darwin, Concrete, Second Edition, Prentice-Hall Inc.,

Englewood Cliffs, N.J. 2003. 7. P. C. Aitcin and M. Baalbaki, 1994, Concrete Admixtures-Key Components of Modern

Concrete, In: Aguado, A., et al., Editor. Concrete Technology: New Trends, Industrial Application, Proceeding of the International RILEM Workshop on Technology Transfer of the New Trends in Concrete, Barcelona, November, pp. 33-47

8. P. K. Mehta and P. J. M. Monteiro, 1993, Concrete: Microstructure, Properties and Materials, Prentice Hall, Second Edition.

9. M. G. Richardson, 2002, Fundamentals of Durable Reinforced Concrete, Spon Press, London and New York.

1��B���5�>��

1) '���)*ก�-$2�ก�� Portland cement ��*.)-/� 8)/�,�9 �:4-�%��'��)&��ก�)8�X�� ก��2� �� '���)*ก�-$2�ก�$2����9�

3) 12,�#.�/$2�ก7��ก�H4ก4)4%�)*$�� Portland cement 02*�9���+��*.) 4) �8)�*�$�(�����)*�,T.,%�" �4%�3/���ก)���� ��@�) ')/� 5) � �:4-�%ก�)�ก4� Flash set 02* False set 8)�/,�9 4:�ก�)0ก/.� 6)��ก)*-�ก�)124��;��������*�ก�)��4%4�����)*$�� ก�)-��F��;��)*�A)/�%

2* 2 &" 3 @�%�9��$��ก�� �;��������8+#��)*@%3���*.) 6) 124�12�� .���)3�� �"# �4%�)�%ก)7�� ��������2 ��*.)-/� �:4-�%)�%2*���%�0��

2*124�12�$/��/���

Page 27: 1 (Portland Cement) 1.1 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/ce/ccbm/book/chapter5.pdf1 (Portland Cement) 1.1 ˛˚ ˘ˇ ˆ ˇ˙˝ก ˇ ˚˜ ˘! "# ˝$%ˇ ก ' ˝(%˝ก ˇก! ˇ% " ก$ˇ

27

7) '�)�)*ก�-���.���9 '�)�)*ก�-���$/��)/���/�%,�#'(� 02*'�)�)*ก�-���$/��)/��'; ,�#'(�: C2S, C3A, C4AF 02* C3S

8) ��,,)4 .ก�� (ettringite) �+��*.) 02*�);�)�� �%�� .) 9) @8) �� ��2 (Gel Pore) 0�ก��� ��ก@8) ���?2�)� (Capillary Pore) �%�� .)