Influence of Powerplant Biomass Ash on Hydration Heat and Shrinkage of Self-Compacting Concrete

Main Article Content

Mongkhon Narmluk
Thanatorn Kumpeeyingcharoen

Abstract

This paper presents an experimental study aiming to investigate the influence of unprocessed biomass ash on heat of hydration and autogenous shrinkage of self-compacting concrete. In the experiment, ordinary Portland cement was replaced by the unprocessed biomass ash at the ratio of 0, 10, and 20 percent by weight of total binder (500 kg/m3). The investigated concrete properties included mixing water demand (w/p), time to reach slump flow of 500 mm (t500), temperature increase due to heat of hydration, and autogenous shrinkage of the concrete. Test results revealed that, when keeping the same slump flow spread, the replacement of Portland cement by unprocessed biomass ash increases the mixing water demand (w/p) linearly and decreases the t500, the maximum concrete temperature, and the autogenous shrinkage strain of concrete. These results indicate that the use of unprocessed biomass ash in self-compacting concrete can help reducing the internal temperature due to heat of hydration and the autogenous shrinkage, which are the cause of early age cracking, effectively.

Article Details

How to Cite
Narmluk, M., & Kumpeeyingcharoen, T. . (2020). Influence of Powerplant Biomass Ash on Hydration Heat and Shrinkage of Self-Compacting Concrete. Vocational Education Innovation and Research Journal, 4(2), 14–22. retrieved from https://so06.tci-thaijo.org/index.php/ve-irj/article/view/243557
Section
Research Articles

References

มงคล นามลักษณ์, จักรกฤษ ไพศาลโสภณ และ สมพงษ์ รุจิรเสนีย์, “อิทธิพลของเถ้าลอยต่อสมรรถนะการไหลและการหดตัว แบบออโตจีนัสของคอนกรีตชนิดอัดตัวแน่นได้เอง”, การประชุมวิชาการคอนกรีต ประจำปี ครั้งที่ 13, พ.ศ.2561 หน้า MAT55-62.

ชนานนท์ สิงห์คศิริ และ มงคล นามลักษณ์, "ผลกระทบของระยะเวลาบดเถ้าแกลบที่มีต่อการหดตัวแบบออโตจีนัสและกำลังอัด ของคอนกรีตผสมเถ้าแกลบ",วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, ปีที่ 25, พ.ศ.2561, หน้า 232-241.

กฤษดา เสือเอี่ยม และ ณัฏฐ์ มากุล, “การประยุกต์ใช้ผลผลิตพลอยได้จากเกษตรกรรมและอุตสาหกรรมในคอนกรีตชนิดไหลอัด แน่นได้ด้วยตัวเอง”, วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ. ปีที่ 36, พ.ศ.2556, หน้า 517-552.

ศศิธร ปราสาทหินพิมาย, ชุติมาสก์ เมืองเมืองพุทธ, อโนชา ปาลคะเชนทร์ และมงคล นามลักษณ์, “ผลของการใช้เถ้าเชื้อเพลิงชีวมวลซึ่งบดละเอียดด้วยเวลาแตกต่างกันที่มีต่อสมบัติของคอนกรีตชนิดไหลอัดตัวได้เอง”, การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลรัตนโกสินทร์ ครั้งที่ 2, พ.ศ.2560 หน้า 87-99.

ชัยภักดิ์ สุวาชาติ, ธิดารัตน์ สิทธิ, พัชญาพร พีระพันธ์ และ มงคล นามลักษณ์, “ผลกระทบของเถ้าชีวมวลที่ไม่ปรับปรุง คุณภาพต่อสมรรถนะการไหล อุณหภูมิภายใน และกำลังอัดของคอนกรีตชนิดอัดตัวแน่นได้เอง”, การประชุมวิชาการคอนกรีต ประจำปี ครั้งที่ 15, พ.ศ.2563 หน้า ENV01.

Thai Industrial Standard Institute. "TIS 15 : 2555 Thai standard for Portland Cement : Part I specification". TISI, 2012.

EFNARC. “Specification and guidelines for self-compacting concrete”. European Federation for Specialist Construction Chemicals and Concrete Systems, Londres, 2002.

ASTM C157/C157M-17. "Standard Test Method for Length Change of Hardened Hydraulic-Cement Mortar and Concrete". ASTM International, 2017.

R. Rajamma, L. Senff, M.J. Ribeiro, J.A. Labrincha, R.J. Ball, G.C. Allen, and V.M. Ferreira. “Biomass fly ash effect on fresh and hardened state properties of cement-based materials”. Composites Part B, 77, pp. 1-9, 2015.

G. Sua-iam and N. Makul. “Utilization of limestone powder to improve the properties of self-compacting concrete incorporating high volumes of untreated rice husk ash as fine aggregate”. Construction and Building Materials, 38, pp.455-464, 2013.

Md. Safiuddin, J.S. West, and K.A. Soudki. “Properties of freshly mixed self-consolidating concretes incorporating rice husk ash as a supplementary cementing material”. Construction and Building Materials, 30, pp.833–842, 2012.

B.H. Nagaratnam, M.E. Rahman, A.K. Mirasa, M.A. Mannan, and S.O. Lame. “Workability and heat of hydration of self-compacting concrete incorporating agro-industrial waste”. Journal of Cleaner Production, 112, pp.882-894, 2016.

G.R. De Sensale, A.B. Ribeiro, and A. Gonçalves. “Effects of RHA on autogenous shrinkage of Portland cement astes”. Cement and Concrete Composites, 30, pp.892–897, 2008.

G. Ye, N.V. Tuan, and H. Huang, “Rice Hush Ash as smart material to mitigate autogenous shrinkage in high (ultra-high) performance concrete”, 3rd International Conference on Sustainable Construction Materials and Technology, pp.1-9, 2013.

V.T.A. Van, C. Rößler, D.D. Bui, and H.M. Ludwig. “Rice husk ash as both pozzolanic admixture and internal curing agent in ultra-high performance concrete”. Cement and Concrete Composites, 53, pp. 270–278, 2014.