Page Header

Analysis and Testing of Muddy Soil from the Sediment Pond of The Mae Moh Mine for Portland Pozzolan Cement Production

Sucheewan Inthung, Pirat Jaroonpattanapong, Anucha Wannagon


ดินเลนในบ่อดักตะกอนของเหมืองแม่เมาะถูกนำมาทดสอบและผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ปอซโซลาน จากการวิเคราะห์ด้วยเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD) พบว่า ดินเลนมีแร่เคโอลิไนต์เป็นส่วนประกอบ เมื่อทดลองเผาตัวอย่างดินเลนที่อุณหภูมิในช่วง 700-900 oC เป็นเวลา 3 ชั่วโมง และนำดินเลนเผามาผสมกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดาในอัตราส่วนร้อยละ 0,10 และ 20 โดยน้ำหนัก แล้วบ่มในน้ำปูนใสเป็นเวลา 3, 7 และ 28 วัน ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ XRD ของตัวอย่างจากกระบวนการพบเฟสของสารปอซโซลานิคในรูปของ Tobermorite (Ca5(Si6O16)(OH)2.4H2O) และ Foshagite (Ca4(Si3O9)(OH)2) หรือโครงสร้าง (CSH) จากนั้น นำดินเลนเผาที่ 100 และ 700-900 oC ผสมกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดา โดยผสมดินเลนเผาร้อยละ 0, 10 และ 20 โดยน้ำหนัก และทรายละเอียดในสัดส่วนตามมาตรฐานการขึ้นรูปเป็นมอร์ต้าร์ในแบบพิมพ์ทองเหลือง ขนาด 5 x 5 x 5 ซม. จากนั้นบ่มในน้ำปูนใสเป็นเวลา 3, 7 และ 28 วัน ตามลำดับ ทำการทดสอบสมบัติของปูนซีเมนต์ปอซโซลานตามมาตรฐาน มอก.849 พบว่า ตัวอย่างที่มีการผสมดินเลนเผาในช่วง 700-900 oC ผสมร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก มีกำลังอัดที่เป็นไปตามมาตรฐาน ตัวอย่างที่ผ่านการเผา 800 oC ผสมร้อยละ10 โดยน้ำหนักบ่ม 28 วัน มีกำลังอัดที่สูงที่สุด จากการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าดินเลนจากบ่อดักตะกอนในเหมืองแม่เมาะมีความเป็นไปได้ที่จะนำมาผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ปอซโซลาน

The clayed soil from the sediment-trapping sump of the Mae Moh mine was examined to produce Portland pozzolan cement. The X-ray diffusion (XRD) analysis showed that the clayed soil consisted of kaolinite. After heat-treated at temperatures in the range of 700-900 oC for 3 h, the clayed soil samples were mixed with ordinary Portland cement at the ratio of 0, 10 and 20 wt.%, and then cured in lime water for 3, 7 and 28 days, respectively. XRD results of the cement samples from the process revealed pozzolanic phases as Tobermorite (Ca5(Si6O16)(OH)2.4H2O) and Foshagite (Ca4(Si3O9)(OH)2) or CSH structure. Consequently, the 100 and 700-900 oC of heat-treated clayed soils were mixed with ordinary Portland cement and sand to form the mortar in the proportions of 0, 10 and 20 wt.% according to the mortar forming standard. The mortar sample was formed in a brass mold of size 5 x 5 x 5 cm., then cured in lime water for 3, 7 and 28 days respectively. The properties of the samples were tested according to the TIS 849 standard. The results showed that the samples with 10 wt.% of 700 - 900 oC heat-treated clayed soils achieved compressive strength according to standard. The samples with 10 wt.% of 800 oC heat-treated clayed soil after being cured for 28 days have maximum compressive strength. This study shows the potential of clayed soil from the sediment-trapping sump of the Mae Moh mine for use in Portland pozzolan cement production.

Keywords: ดินเลน; ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ปอซโซลาน; กำลังรับแรงอัด; Clayed soil; Portland pozzolan cement; compressive strength

[1] A. Pompasit, Pozzolan, Department of Science Service, Review Article, 2002, 1-2.

[2] H. Yanguatin, J.Tobón and J. Ramírez, Pozzolanic reactivity of kaolin clays, a review, Revista Ingenierta de Construction, 2017, 32(2), 13-24.

[3] TIS 849-2556, Portland Pozzolan Cement, 2013. (inThai)

[4] J. Sangsuwan and P. Yoddamrong, Mechanical properties of pozzolans material lightweight concrete by binary blend system, Rajamangala University of Technology Phra Nakhon, Thesis, Thailand, 2017. (inThai)

[5] J.A. Becerra-Duitama and D. Rojas-Avellaneda, Pozzolans: A review, Journal of Engineering and Applied Science Research, 2022, 49(4) 495-504.

[6] A. Leeanansaksiri, W. Phochan and T. Pongnum, Development of interlocking lightweight cement block from sludge ash mixed pozzolan material, Engineering Journal of Research and Development, 2020, 31(1), 135-143.

[7] P. Satiman, P. Punrattanasin, S. Pattanapairoj and T. Kongsomboon, Behavior of adsorption and desorption of heavy metals on bentonite clay mixed with cement and pozzolanic materials by column leaching test, Engineering Journal of Research and Development, 2020, 31(2), 57-59.

[8] A. Shukla, N. Gupta, A. Gupta, R. Goel and S. Kumar, Natural pozzolans a comparative study: A review, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, 804, 012040.

[9] T. Cheewaket, N. Tonglom, A. Tessoongnren and W. Chalee, Effect of calcium hydroxide solution on compressive strength of mortar using high volume fly ash as a binder, The Journal of King Mongkut's University of Technology North Bangkok, 2021, 31(2), 278-287. (inThai)

[10] TIS 15 (12)-2525, Portland Cement, 1982. (inThai)

[11] ASTM C109/C109M-02, Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2-in. or [50-mm] Cube Specimens), 2020.

[12] S. Boonjaeng, Pozzolanic reaction and geopolymerization reaction of various kinds of clays and combustion ashes, Thesis, Chiang Mai University, Thailand, 2016.

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/


  • There are currently no refbacks.