Unfired clay brick composite with residual zeolite from the production of liquid nitrogen

Abstract

Clay bricks have been used for centuries and continue to remain a popular building material today. The production of clay bricks involves 7 days to 15 days firing process, which not only contributes to air pollution but also results in inconsistent quality. This research developed non-fired clay bricks using zeolite waste from the liquid nitrogen production process. A mixture ratio of cement to lateritic soil of 1:6 was employed, with zeolite replacing cement at varying percentages of 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, and 60% by weight. The bricks were extruded into pellets, cured, and then tested for compressive strength at 7, 14, and 28 days, along with assessments of water absorption, rupture modulus, and thermal conductivity at 28 days. The results revealed that replacing 10% to 40% of cement with zeolite improved compressive strength, rupture modulus, and water absorption. Recommended ingredients that can use zeolite as much as possible while still having compressive strength and water absorption that pass TIS 77-2022 standards include ingredients that use zeolite in place of 20 percent cement (for bricks Quality class B) and the mixture uses zeolite in place of 60 percent cement (for quality class C bricks).

อิฐมอญเป็นวัสดุก่อผนังที่มีการใช้งานมาเป็นเวลานานและยังนิยมในปัจจุบัน การผลิตอิฐมอญต้องผ่านกระบวนการเผาเป็นระยะเวลา 7 ถึง 15 วัน ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศและอิฐมีคุณภาพไม่สม่ำเสมอ งานวิจัยนี้ทำการพัฒนาอิฐมอญที่ไม่ผ่านกระบวนการเผาที่มีการนำซีโอไลท์เหลือทิ้งจากกระบวนการผลิตไนโตรเจนเหลว โดยใช้อัตราส่วนระหว่างปูนซีเมนต์ต่อดินลูกรังเท่ากับ 1:6 และใช้ซีโอไลท์แทนที่ปูนซีเมนต์ร้อยละ 0, 10, 20, 30, 40, 50 และ 60 โดยน้ำหนัก อัดขึ้นรูปให้เป็นก้อนและบ่ม ทำการทดสอบกำลังรับแรงอัดที่อายุ 7 14 และ 28 วัน การดูดซึมน้ำ และโมดูลัสแตกร้าว ที่อายุ 28 วัน จากการทดสอบพบว่า การใช้ซีโอไลท์แทนที่ปูนซีเมนต์ร้อยละ 10 ถึง 40 ช่วยปรับปรุงกำลังรับแรงอัด โมดูลัสแตกร้าว และการดูดซึมน้ำให้ดีขึ้น ส่วนผสมที่แนะนำที่สามารถใช้ซีโอไลท์ได้มากที่สุดโดยที่ยังมีกำลังรับแรงอัดและการดูดซึมน้ำผ่านมาตรฐาน มอก.77-2565 ได้แก่ ส่วนผสมที่ใช้ซีโอไลท์แทนที่ปูนซีเมนต์ร้อยละ 20 (สำหรับอิฐชั้นคุณภาพ ข) และส่วนผสมใช้ซีโอไลท์แทนที่ปูนซีเมนต์ร้อยละ 60 (สำหรับอิฐชั้นคุณภาพ ค)