การศึกษาผลิตภาพและสมบัติทางวิศวกรรมของมอร์ตาร์ผสมเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์

วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของมอร์ตาร์ปรับระดับ ที่ผสมเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์ ภายใต้เกณฑ์ข้อกำหนดของสมาคมทดสอบและวัสดุอเมริกัน (American Society for Testing and Materials) ASTM C778 - Standard Specification for Standard Sand และศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของมอร์ตาร์ปรับระดับตามมาตรฐาน ASTM C1708 - Standard Test Methods for Self-leveling Mortars Containing Hydraulic Cements โดยทำการศึกษาสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ ขนาดคละของมวลรวมละเอียด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) ทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (K) และทดสอบค่าการต้านทานความร้อน (R) สมบัติทางกล ได้แก่ การทดสอบหาค่าการไหลแผ่ ระยะเวลาก่อตัว ทดสอบกำลังรับแรงอัด ทดสอบกำลังรับแรงดัด และองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่การเรืองรังสีเอกซ์ (XRF) การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD) เทคนิค ICP - OES และเทคนิค ICP - MS ทั้งนี้ขอบเขตของการศึกษาจะนำเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์มาใช้เป็นสารผสมเพิ่ม(Admixture) ในอัตราส่วนที่ต่างกัน และศึกษาปริมาณธาตุโลหะหนักในปูนซีเมนต์ ขยะแผงวงจรพิมพ์ และมอร์ตาร์ นอกจากนี้ ยังศึกษาถึงผลิตภาพ (Productivity) ที่เป็นตัวชี้วัดความสำเร็จทั้งในแง่ปริมาณและคุณภาพ โดยมีปัจจัยอื่นๆ เข้ามาเกี่ยวข้องเพิ่มเติม เช่น คุณภาพของผลผลิต ตลอดจนเวลาในการผลิต ซึ่งจะสามารถสะท้อนได้ถึงต้นทุนการผลิตที่คุ้มค่า ตลอดจนผลกำไรที่เกิดขึ้น จากการทดสอบสมบัติด้านกายภาพของส่วนผสมด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน พบว่าปูนซีเมนต์มีลักษณะเป็นฝุ่นผงละเอียด ขนาดคละของอนุภาคสม่ำเสมอ เส้นใยแปรใช้ใหม่จากเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์เป็นแท่งเรียวยาว ลีบแบน ขนาดคละไม่สม่ำเสมอ การเพิ่มเส้นใยแปรใช้ใหม่จากเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์ลงในส่วนผสมตั้งแต่ 0-100% พบว่า สามารถใช้เส้นใยแปรใช้ใหม่จากเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์ได้ถึง 100% และยังสามารถขึ้นรูปได้ ค่าความต้านทานความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนใกล้เคียงกับฉนวนกันความร้อน มอร์ตาร์ปรับระดับที่มีการผสมเส้นใยแปรใช้ใหม่จากเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์ในปริมาณเพิ่มขึ้น จะมีอัตราส่วนต่อวัสดุประสาน (W/C Ratio) และระยะเวลาการก่อตัวเพิ่มมากขึ้น แต่มีหน่วยน้ำหนักและความหนาแน่นลดลง เมื่อผสมเส้นใยแปรใช้ใหม่จากเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์ในปริมาณร้อยละ 20 จะมีค่ากำลังรับแรงอัดและกำลังรับแรงดัดของมอร์ตาร์สูงที่สุด และการบ่มในอากาศมีค่าสูงกว่าที่บ่มในน้ำ และเมื่อมีอายุการบ่มมากขึ้นกำลังอัดและกำลังดัดจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ และมีค่าสูงกว่า มอก. 3057-2563 กำหนด สามารถนำไปใช้งานได้จริง ทั้งในเทรองพื้น (Underlayment) งานเททับหน้า (Overlayment) และงานโครงสร้าง องค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยแปรใช้ใหม่จากเส้นใยแปรใช้ใหม่จากขยะแผงวงจรพิมพ์ส่วนใหญ่จะเป็นกลุ่มแร่ควอตซ์ (Quartz) และกลุ่มแร่อลูมิเนียมซิลิเกตออกไซด์ (Al - Si - O) ซึ่งเป็นแร่ในกลุ่มดินเหนียวส่วนชนิดเม็ดและชนิดฝุ่นผง ส่วนใหญ่ประกอบด้วยธาตุแคลเซียม (Ca) ซิลิกอน (Si) และอลูมิเนียม (Al) ส่วนแร่องค์ประกอบที่พบจะเป็นแร่ในกลุ่มดินเหนียว ซิลิกา และอลูมินาเช่นเดียวกัน องค์ประกอบทางเคมีของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ประเภทที่ 1 ยี่ห้อ TPI สีแดง ส่วนมากประกอบด้วยธาตุแคลเซียม (Ca) และแร่แคลไซต์ (Calcite) ที่เป็นองค์ประกอบหลักของปูนซีเมนต์ การทดสอบหาธาตุโลหะหนักพบธาตุเหล็ก (Fe) ในปริมาณมากที่สุด รองลงมา คือ ไทเทเนียม (Ti) ทองแดง (Cu) และแมงกานีส (Mn) ส่วนธาตุโลหะหนักอื่นๆ เช่น เงิน (Ag) สารหนู (As) แคดเมียม (Cd) โคบอลต์ (Co) โครเมียม (Cr) นิกเกิล (Ni) ตะกั่ว (Pb) และปรอท (Hg) พบปริมาณน้อยมาก ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ปลอดภัยตามประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 25 (พ.ศ. 2547) เรื่อง กำหนดมาตรฐานคุณภาพดินเพื่อที่อยู่อาศัย