Prediction of Compressive Strength of Roller Compacted Concrete with Rice Husk Ash and Bagasse Ash

Abstract

The objective of this research was to study the compressive strength and to predict the compressive strength of compacted concrete mixed with ground rice husk ash and ground bagasse ash. Rice husk ash from the rice mill and bagasse ash from the sugar factory were pulverized until the particles remained on the standard sieve No. 325 less than 15% by weight, and then used to replace cement at the rates of 10, 20, and 30 by weight of cement. The compacted concrete were cast to determine the compressive strength at 3, 7, 28, and 60 days and used the binder at 10%, 12%, and 14% by weight in the mixture. The data was utilized to create a nonlinear multiple regression model for predicting the compressive strength of compacted concrete containing ground rice husk and ground bagasse ash. According to the results, it was found that replacing cement with ground rice husk ash and ground bagasse ash tended to provide similar effects. In other words, the higher cement displacement reduced the compacted compressive strength of concrete. At the 10% replacement, it produced a strength near to the control concrete. The compressive strength of the 20% replacement concrete was higher than 75% of the control concrete after 28 days. In roller compacted concrete, ground rice husk ash and ground bagasse ash can be employed as pozzolanic materials. The nonlinear multiple regression model was found to be useful in predicting the compressive strength of compacted concrete mixed with ground rice husk ash and ground bagasse ash. The training data set and testing data set of the ground rice husk ash roller compacted concrete were R2, MAPE, and RMSE statistical values of 0.969, 7.754, 17.528 and 0.956, 9.060, 20.559, respectively, while the training data set and testing data set of the ground bagasse ash roller compacted concrete were R2, MAPE, and RMSE statistical values of 0.960, 8.963, 19.646 and 0.982, 6.253, 14.596, respectively

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากำลังอัดและทำนายกำลังอัดของคอนกรีตบดอัดผสมเถ้าแกลบและเถ้าชานอ้อยบดละเอียด โดยนำเถ้าแกลบจากโรงสีข้าวและเถ้าชานอ้อยจากโรงงานน้ำตาลมาบดให้ละเอียดจนมีอนุภาคค้างบนตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 325 ไม่เกินร้อยละ 15 โดยน้ำหนัก แล้วใช้แทนที่ปูนซีเมนต์ในอัตราส่วนร้อยละ 10, 20 และ 30 โดยน้ำหนักของวัสดุประสาน เพื่อหล่อตัวอย่างคอนกรีตบดอัดที่มีปริมาณของวัสดุประสานในส่วนผสมร้อยละ 10, 12 และ 14 โดยน้ำหนัก สำหรับทดสอบกำลังอัดที่อายุ 3, 7, 28 และ 60 วัน แล้วนำผลที่ได้ไปใช้พัฒนาแบบจำลองการถดถอยพหุคูณแบบไม่เชิงเส้นเพื่อทำนายกำลังอัดของคอนกรีตบดอัดผสมเถ้าแกลบและเถ้าชานอ้อย จากผลการทดสอบพบว่าการแทนที่ปูนซีเมนต์ด้วยเถ้าแกลบและเถ้าชานอ้อยบดละเอียดมีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกัน กล่าวคือการแทนที่ปูนซีเมนต์ที่เพิ่มขึ้นจะทำให้กำลังอัดของคอนกรีตบดอัดลดลงโดยการแทนที่ร้อยละ 10 ให้กำลังอัดของคอนกรีตใกล้เคียงกับคอนกรีตควบคุมมากที่สุด ส่วนการแทนที่ร้อยละ 20 ที่อายุ 28 วัน นั้นให้ค่ากำลังอัดสูงกว่าร้อยละ 75 ของคอนกรีตควบคุม แสดงให้เห็นว่าเถ้าแกลบและเถ้าชานอ้อยบดละเอียดสามารถใช้เป็นวัสดุปอซโซลานในงานคอนกรีตบดอัดได้ สำหรับผลการทำนายกำลังอัดของคอนกรีต พบว่า แบบจำลองการถดถอยพหุคูณแบบไม่เชิงเส้น สามารถทำนายกำลังอัดของคอนกรีตบดอัดผสมเถ้าแกลบและเถ้าชานอ้อยได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีค่าทางสถิติ R2, MAPE และ RMSE ของชุดข้อมูลการฝึกฝนและชุดข้อมูลการทดสอบคอนกรีตบดอัดผสมเถ้าแกลบเท่ากับ 0.969, 7.754, 17.528 และ 0.956, 9.060, 20.559 ตามลำดับ และค่าทางสถิติ R2, MAPE และ RMSE ของชุดข้อมูลการฝึกฝนและชุดข้อมูลการทดสอบคอนกรีตบดอัดผสมเถ้าชานอ้อยเท่ากับ 0.960, 8.963, 19.646 และ 0.982, 6.253, 14.596 ตามลำดับ