การปรบปรงสมบตของดนทงกงดวยยปซมเทยมผสมเถาใยปาลมนามน

Stabilization of Tungkong Soil with Flue Gas Desulfurization Gypsum Composite Blending Oil Palm Fiber Ash

ภกด บวจนทร Pakdee Bourjan

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญา วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา

มหาวทยาลยสงขลานครนทร A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of

Master of Engineering in Civil Engineering Prince of Songkla University

2555 ลขสทธของมหาวทยาลยสงขลานครนทร

(1)

(2)

ชอวทยานพนธ การปรบปรงสมบตของดนทงกงดวยยปซมเทยมผสมเถาใยปาลมนามน ผเขยน นายภกด บวจนทร สาขาวชา วศวกรรมโยธา อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก คณะกรรมการสอบ ……………………………………...…..... .………………………….ประธานกรรมการ (รองศาสตราจารย ดร.ดนพล ตนนโยภาส) (ผชวยศาสตราจารย ดร.วรพจน ประชาเสร) ……………………………………กรรมการ อาจารยทปรกษาวทยานพนธรวม (รองศาสตราจารย ดร.ดนพล ตนนโยภาส) ……………………………………...…..... ……………………………………กรรมการ (ดร.พพฒน ทองฉม) (ดร.พพฒน ทองฉม) ……………………………………กรรมการ (รองศาสตราจารย ดร.พานช วฒพฤกษ)

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร อนมตใหนบวทยานพนธฉบบน เปนสวนหนงของการศกษา ตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมโยธา (ธรณเทคนค) ………………………………….…………. (ศาสตราจารย ดร.อมรรตน พงศดารา) คณบดบณฑตวทยาลย

(3)

ชอวทยานพนธ การปรบปรงสมบตของดนทงกงดวยยปซมเทยมผสมเถาใยปาลมนามน ผเขยน นายภกด บวจนทร สาขาวชา วศวกรรมโยธา ปการศกษา 2554

บทคดยอ ศกษาทดสอบคณลกษณะของดน ทงกงทมยปซมเทยม และเถาใยปาลมนามน เปนตวปรบปรงในประเดน อตราสวนผสม ความหนาแนนรวม กาลงอด และ การรบแรงแบกทาน ทงสภาวะไมแชนาและแชนา บางอตราสวน ไดดาเนนการวดตอกอนดนทแทนทด นทงกงบางสวนดวยยปซมเทยมในอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 โดยนาหนกแหง รวม นอกจากนทยปซมเทยมอตราสวนรอยละ 50 ไดแทนบางสวนดวยเถาใยปาลมนามนรอยละ 5 10 และ 15 ดวยอตราสวนนาตอ นาหนกแหงรวม ตางกนตงแต 0.30 0.40 และ 0.50 กอนตวอยางยงไดบม ทอณหภมหองเปนเวลา 1 7 และ 28 วน เตรยมกอนตวอยางดนผสมยปซมเทยมรปทรงกระบอกขนาด 39 78 มม. วเคราะหองคประกอบทางเคมของกอนตวอยางดวยเทคนครงสเอกซฟลออเรสเซนต และโครงสรางจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด ผลการ ทดสอบบงวากาลงอด แกนเดยว กาลงแรงแบกทาน สภาพแบบไมแชนาและแบบแชนา ของกอนตวอยางดน ทงกง ผสมยปซมเทยมเพมขน ตามสวนผสม ของยปซมเทยม อตราสวนนา ตอนาหนกแหงรวม ทาใหกาลงอดแกนเดยวและการรบแรงแบกทาน การดดซมนาและความหนาแนนรวม แปรผกผนกบปรมาณความชน สวนการกอตวเพมขน จากมมมองพฤตภาพเชงกลการเตมยปซมเทยมรอยละ 45 และเถาปาลมนามนรอยละ 5 ในดนทงกง บมเปนเวลา 28 วน ใหกาลงอดสงสดทงแบบแชนาและไมแชนาคอ 24.9 และ 29.86 กโลกรมตอตาราง เซนตเมตร ตามลาดบ สวนการรบแรงแบกทานแบบแชนาไดสงสดรอยละ 98.88 การบวมตวอยในชวงรอยละ -0.01 ถง 0.07 ผลวเคราะหการเลยวเบนรงสเอกซ และกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดแสดงวาการปรบปรงดนทงกงสามารถเกยวของกบผลสมบตเชงกล ซงผลทดลองแนะวาเถาใยปาลมนามนสามารถผสมกบยปซมเทยมในปรมาณนอย (รอยละ 5) สาหรบใชทาเปนดนคนทางและดนรองพนทางในโครงสรางถนน

การจดทาสหสมพนธระหวางตวแปรอสระ ไดแก กาลงอดแกนเดยวและโมดลสยดหยนกบตวแปรตามปรมาณยปซมเทยม ปรมาณนา ปรมาณเถาใยปาลมนามน และอายบม

(4)

ผลวเคราะหบงวาการแปรผนของปฏกรยาไฮเดรชนและกาลงอดแกนเดยวของดนทงกงทปรบปรงกบอตราสวนนาตอวสดผสมไดความสมพนธทดสาหรบวสดกอสรางทาง ค าหลก: ดนทงกง ยปซมเทยม เถาใยปาลมนามน การปรบปรงดน วสดกอสรางทาง กาลงอดแกนเดยว

�­�µ�¦�•�´�•

หนา �­�µ�¦�•�´�• (8) �¦�µ�¥�„�µ�¦�˜�µ�¦�µ�Š (11) �¦�µ�¥�„�µ�¦�£�µ�¡�ž�¦�³�„�°�• (12) �•�š�š�¸�É 1. �•�š�œ�Î�µ 1.1 ความสาคญและทมาของงานวจย 1 1.2 วตถประสงคของงานวจย 3 1.3 ขอบเขตของงานวจย 3 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 4 2. �ª�¦�¦�–�„�¦�¦�¤�ž�¦�·�š�´�«�œ�r 5 2.1 การปรบปรงคณภาพดนเพอใชในงานกอสราง 5 2.2 การปรบปรงคณภาพของดนโดยวธทางเคม 8 2.3 การปรบปรงดนโดยเตมสารเคม 9 2.3.1 ปนซเมนตปอรตแลนด 11 2.3.2 ปนขาว 12 2.3.3 เถา 16 2.3.4 ยางมะตอย 19 2.4 สารปอซโซลาน 19 2.4.1 เถาใยปาลมนามน 22

2.4.2 องคประกอบทางเคมของเถาปาลมนามน 23 2.4.3 ปฎกรยาของปอซโซลานในดน 24 2.5 ยปซมเทยม 25

2.6 กระบวนการผลตยปซมเทยมของโรงไฟฟากระบ 28 2.7 สมบตดชนและการจาแนกชนดของดน 30 2.7.1 สมบตดชน 30 2.7.2 การจาแนกชนดของดน 31 2.8 สมบตกาลงของดน 33 2.9 ระเบยบวธสถตทใช 35 (8)

�­�µ�¦�•�´�•(� �n�°)

�®�œ�o�µ �­�µ�¦�•�´�• 2.9.1 สถตพนฐาน 36 2.9.2 การวเคราะหการถดถอย 37 2.9.3 คาสถตทใชในการวเคราะหงานดน 38 3 �ª�·�›�¸�„�µ�¦�—�Î�µ�Á�œ�·�œ�Š�µ�œ�ª�·�‹�´�¥ 41 3.1 วสดทใชในการทดสอบ 41 3.2 การเตรยมตวอยางในการทดสอบ 42 3.3 ขนตอนและวธการทดสอบ 45 3.3.1 การทดสอบทางกายภาพของดนทงกง 45 3.3.2 การวเคราะหองคประกอบทางเคมของดนทงกง 46 3.4 การทดสอบดนทงกงกรณทปรบปรงคณภาพดวยยปซมเทยมและ 46 เถาใยปาลมนามน 3.4.1 การทดสอบกาลงอดแกนเดยวของดนทงกงกรณทปรบปรงคณภาพ 46 3.4.2 การทดสอบ California Bearing Ratio (CBR) ของดนทงกง 46 กรณทปรบปรงคณภาพ 3.4.3 การวเคราะหองคประกอบแรของดนทงกงกรณทปรบปรงคณภาพ 47 3.4.4 การวเคราะหโครงสรางจลภาคของดนทงกงกรณทปรบปรงคณภาพ 47 4. �Ÿ�¨ �„�µ�¦�š�—�­�°�•�Â�¨�³�°�£�·�ž�¦�µ�¥�Ÿ�¨ 48 4.1 สมบตของดนทงกงกรณทยงมไดปรบปรงคณภาพ 48 4.1.1 สมบตทางกายภาพของดนทงกง 48 4.1.2 สมบตทางวศวกรรมของดนทงกง 49 4.1.3 องคประกอบทางเคมของดนทงกง 49 4.2 สมบตของยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน 52 4.2.1 องคประกอบทางเคมของยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน 52 4.2.2 การบาบดยปซมเทยมใชทดลอง 53 4.2.3 การจาแนกยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนตามประเภทสารปอซโซลาน 54 4.2.4 โครงสรางจลภาคของดนทงกงยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน 54

(9)

รายการตาราง หนา

ตารางท 2.1 วธปรบปรงคณภาพของดนทตางชนดกน 2.2 วธปรบปรงคณภาพของดนทแปรผนตามขนาดเมดดน 2.3 แนวทางการเลอกใชสารผสมเพมกบวสดแตละชนด 2.4 องคประกอบทางเคมและกายภาพของเถาปาลมนามนจากหลายคณะวจย 2.5 คาความถวงจาเพาะ (Specific gravity) ของดนประเภทตางๆ 2.6 การจาแนกดนและการใชตามซ บ อาร 2.7 ความแตกตางระหวางการวเคราะหการถดถอยและสหสมพนธ 3.1 สญลกษณทใชในการศกษา 4.1 สมบตทางกายภาพและ สมบตทางวศวกรรมของดนทงกง 4.2 องคประกอบทางเคมของดนทงกง ยปซมเทยม และเถาใยปาลมนามน 4.3 การจาแนกยปซมเทยมและเถาปาลมนามน 4.4 ระยะเวลาการกอตวของดนทงกง 4.5 อณหภมสงสดในขณะเกดปฏกรยาไฮเดรซน ของดนทงกง 4.6 สมบตทางกายภาพและวศวกรรมของดนทงกง ทอายบม 1 วน 4.7 สมบตทางกายภาพและวศวกรรมของดนทงกง ทอายบม 7 วน 4.8 สมบตทางกายภาพและวศวกรรมของดนทงกง ทอายบม 28 วน 4.9 คา CBR และการบวมตวของดนทงกงทปรบปรง 4.10 ความสมพนธของคาหนวยนาหนกแบบแชนากบคาปจจยตางๆ 4.11 ความสมพนธของคาหนวยนาหนกแบบไมแชนากบคาตางๆ 4.12 ความสมพนธของคา UCS แบบแชนากบคาปจจยตางๆ 4.13 ความสมพนธของคา UCS แบบไมแชนากบคาปจจยตางๆ 4.14 ความสมพนธของคาโมดลสยดหยนแบบ Unsoak กบคาปจจยตางๆ 4.15 ความสมพนธของคาโมดลสยดหยนแบบ Soak กบคาปจจยตางๆ 4.16 ความสมพนธของคาความเครยดแบบ Unsoak กบคาปจจยตางๆ 4.17 ความสมพนธของคาความเครยดแบบ Unsoak กบคาปจจยตางๆ

หนา 6

10 11 24 31 35 40 43 50 51 54

57 67 77 78 79 89 94 94 95 95 96 96 97 97

(11)

รายการภาพประกอบ รปท 1.1 การทรดตวของถนนบนชนดนเหนยวออน 1.2 การวบตของถนนบนชนดนเหนยวออน 2.1 การเกาะตวของสาร CSH ในโครงสรางดนเหนยวผสมปนขาว 2.2 ระบบในโรงไฟฟาชวงกาจดยปซมเทยม (ก) สายพานกรอง และ (ข) ยงเกบยปซมเทยม 2.3 แผนภาพระบบการจาแนกดนเอกภาพ 2.4 ภาพแสดงหนาตดมวลดนและการรบแรงของมวลดน 2.5 เครองมอทดสอบแรงอดแกนเดยว 3.1 บอดนยมแหงหนงในตาบลทงกง 3.2 ลกษณะยปซมเทยม (ก) ลกษณะเถาใยปาลมนามน (ข) 3.3 ขนตอนการเตรยมวสด 3.4 ขนตอนการหาสวนผสมยปซมเทยมแทนทดนทงกง 3.5 ขนตอนการแทนทยปซมเทยมดวยเถาใยปาลมนามน 3.6 (ก) แบบหลอตวอยาง (ข) ตวอยางสาหรบการทดสอบกาลงอดแกนเดยว (ค) ตวอยางทหอหมดวยพลาสตก แผนอลมเนยมและบรรจถงพลาสตก (ง) การเกบตวอยางบมในภาชนะทอณหภมหอง 4.1 การกระจายตวของเมดดนดวยวธ Laser particle size analysis 4.2 ลายเสนการเลยวเบนรงสเอกซของยปซมเทยม 4.3 ภาพถายจลภาคอเลกตรอนแบบสองกราด 4.4 ภายถายจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด 4.5 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม รอยละ 20 4.6 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม รอยละ 30 4.7 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม รอยละ 40 4.8 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม รอยละ 50

หนา 2 3 14 30

32 33 34 41 42 42 43 44 45

49 53 56 56 58 58 59 59

(12)

รายการภาพประกอบ (ตอ)

รปท หนา 4.9 อทธพลของยปซมเทยมและอตราสวนนาผสมสงผลกระทบตอระยะเวลาการกอ 60 ตวเรมตนของดนทงกง 4.10 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยม รอยละ 45 61 4.11 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยม รอยละ 40 61 4.12 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยม รอยละ 35 62 4.13 อทธพลของอตราสวนนามตอการกอตวของดนทงกง 62 4.14 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม 63 รอยละ 20 4.15 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม 64 รอยละ 30 4.16 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม 64 รอยละ 40 4.17 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม 65 รอยละ 50 4.18 อณหภมสงสดของการเกดปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวน 65 ดวยยปซมเทยม 4.19 อณหภมสงสดของการเกดปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยม 66 และเถาใยปาลมนามน 4.20 ผลกระทบของอตราสวนยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหง 68

ไมแชนาท อายบม 1 วน 4.21 ผลกระทบของอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมปรบปรงดน 69

ทมตอความหนาแนนแหงไมแชนา ทอายบม 1 วน 4.22 ผลกระทบของอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมปรบปรงดน 69 ทมตอความหนาแนนแหงไมแชนา ทอายบม 7 วน

(13)

รายการภาพประกอบ (ตอ)

รปท 4.23 ผลกระทบของอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมปรบปรงดน ทมตอความหนาแนนแหงไมแชนา ทอายบม 7 วน 4.24 ผลกระทบของอตราสวนยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหง ไมแชนา ทอายบม 28 วน 4.25 ผลกระทบของอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมปรบปรงดน

ทมตอความหนาแนนแหงไมแชนา ทอายบม 28 วน 4.26 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรงไมแชนา 4.27 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรง อายบม 1 วน 4.28 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรง อายบม 7 วน 4.29 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรง อายบม 28 วน 4.30 ผลกระทบของอายบมทมตอความหนาแนนแหงของดนทปรบปรงดวยปรมาณ นา 30% ของนาหนกทงหมด 4.31 ผลกระทบของอายบมทมตอความหนาแนนแหงของดนทปรบปรงดวยปรมาณ นา 40 % ของนาหนกทงหมด 4.32 ผลกระทบของอายบมทมตอความหนาแนนแหงของดนทปรบปรงดวยปรมาณ นา 50 % ของนาหนกทงหมด 4.33 การพฒนากาลงอดของดนทงกงปรบปรงดวยยปซมเทยม ทอายบม (ก) 1 วน (ข) 7 วน และ (ค) 28 วน 4.34 การพฒนากาลงอดของดนทงกงปรบปรงดวยเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยม4.35 พฤตกรรมโมดลสยดหยนของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมแบบแชนาและ แบบไมแชนา

หนา 70

70

71

72 72

73

73

74

74

75

81

82

84

(14)

รายการภาพประกอบ (ตอ) รปท 4.36 พฤตกรรมโมดลสยดหยนของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมแบบแชนา และแบบไมแชนา 4.37 ความสมพนธระหวางคาความเครยดทจดพบตกบอตราสวนยปซมเทยมแบบแชนา และแบบไมแชนา 4.38 ความสมพนธระหวางคาความเครยดทจดพบตกบดนทงกงผสมเถาใยปาลมนามน

แทนทยปซมเทยม 4.39 ความสมพนธระหวางคา CBR กบอตราสวนนาตอวสดประสานของดนทงกง 4.40 ความสมพนธระหวางคา CBR กบอตราสวนนาตอวสดดนทงกง 4.41 ลายเสนการเลยวเบนรงสเอกซของดนทงกง 4.42 โครงสรางจลภาคของเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยม

หนา

85

87

88 90 90 91 92

(15)

บทท 1 บทนา

1.1 ความสาคญและทมาของงานวจย

ถนนเปนสงกอสรางทเปนสาธารณปโภคพนฐานของประเทศ ทมความสาคญตอเศรษฐกจและการพฒนาของประเทศชาต เปนสงกอสรางทสามารถชวยอานวยความสะดวกตางๆทงในการคมนาคมและขนสงของประชาชนคนไทย และเพอนาความเจรญจากชมชนเมองสชมชนทองถนตางๆ นอกจากนถนนยงมความจาเปนตอระบบเศรษฐกจ การขยายตลาดแรงงาน การเพมการกระจายรายได ความมนคงและการพฒนาทองถนใหมความเปนอยทดขน ซงจะชวยทาใหประเทศชาตมความมนคงทางเศรษฐกจและสงคมทย งยน

ถนนจงนบเปนโครงสรางพนฐานทจาเปนตอชมชนอยางมาก ความสาคญในการพฒนาและแกไขปญหาดงกลาวจงมความสาคญตอชมชนและเปนการบรการชมชนทางตรงและทางออมเพอนาไปสการพฒนาศกยภาพและการแกปญหาของชมชนในทกระดบ ตงแตระดบทองถนจนถงระดบประเทศ ถนนทมคณภาพดยอมทาใหการคมนาคมมความคลองตว ทาใหเกดการขยายตวทางเศรษฐกจ การทองเทยว ชวยประหยดพลงงานนามนซงมราคาแพงขนทกวน และยงชวยสนบสนนการขยายตวของสงคมเมองสสงคมชนบท เกดการพฒนาเศรษฐกจแบบยงยน และลดการเกดอบตเหตขณะขบขยานพาหนะเนองจากถนนไมมคณภาพหรอความชารดของถนน

ในการกอสรางถนนนน จาเปนตองมการสารวจสมบตดน เพอหาแหลงวสดทมคณภาพดเพอใชในการกอสราง แหลงวสดทดจงจาเปนอยางยงและเปนสงสาคญมาก ถาแหลงวสดทมคณภาพดอยพนทใกลเสนทางททาการกอสราง จะเปนการสามารถประหยดเงนงบประมาณไปไดมาก เนองดวยจะชวยลดตนทนจากคาใชจายในการขนสง ซงจะเปนการชวยประหยดพลงงานไปดวย ดงนนในการสารวจหาแหลงวสดจงมการพยายามหาแหลงวสดทมคณภาพดทสดและใกลทสดมาใชในการกอสราง แตปจจบนการพฒนาเศรษฐกจและโครงสรางพนฐานของประเทศมการพฒนาอยางรวดเรวมาก เพอรองรบการขยายตวของเศรษฐกจของประเทศ การกอสรางลวนทาใหมการใช วสดจากธรรมชาตมากขน จนหาวสดทไดมาตรฐานในการกอสรางยากหรอหางไกลจากแหลงกอสราง ดนทมคณภาพดเหมาะสมจะตองสามารถรบนาหนกไดด บดอดแนนไดงายและมความแขงแรงทนทาน แตดนคนทางในบางท ทมคณภาพดอยกวามาตรฐานและรบกาลงไดนอย (รปท 1.1) ซงจาเปนจะตองหาวสดจากแหลงอนทมคณภาพมาทดแทนวสดทดอยคณภาพ การวจยนจงเลงเหนความจาเปนทจะตองทาการศกษาอยางจรงจง และเหน

1

2

ความสาคญของวสดทมคณภาพในธรรมชาตซงเรมนอยลง การปรบปรงคณภาพดนทมคณภาพดอยกวามาตรฐานใหสามารถรบกาลงเพมมากขนนน เปนแนวทางหนงในการลดการทาลายแหลงวสดธรรมชาตลงได และเพอเปนฐานขอมลหรอองคความรใหกบวศวกรและผเกยวของไดนาไปใชประโยชนในการศกษาอางองไดอยางถกตองและลดตนทนในการกอสราง

รปท 1.1 การทรดตวของถนนบนชนดนเหนยวออน

3

รปท 1.2 การวบตของถนนบนชนดนเหนยวออน

1.2 วตถประสงคของงานวจย

1. ศกษาสมบตของดนทงกง ยปซมเทยม และเถาใยปาลมนามน 2. เปรยบเทยบกาลงของดนเดมกบดนทปรบปรงดวยยปซมเทยม และเถาใยปาลมนามน 3. ตรวจโครงสรางจลภาคและองคประกอบทางเคมของดนทางทปรบปรงดวยยปซมเทยม 4. วเคราะหหาความสมพนธระหวาง คากาลงอดแกนเดยว คา CBR กบ ปรมาณยปซม

เทยม อายการบม ปรมาณความชนของดนทปรบปรง

1.3 ขอบเขตของงานวจย

1. เกบตวอยางดนจากบอยมในตาบลทงกง อาเภอกาญจนดษฐ จงหวดสราษฎรธาน 2. ตรวจสอบองคประกอบทางเคม ของดนทงกง ยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน 3. ตรวจโครงสรางจลภาคโดยภาพถายจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสอง

กราด (Scanning Electron Microscope) และการตรวจชนดแรดวยวธการเลยวเบนรงสเอกซ (X-Ray Diffraction) หลงการปรบปรงคณภาพเพอศกษาการเปลยนแปลงของโครงสรางดนซเมนต (ดนผสมยปซมเทยมและเถาใยปาลม) ทอตราสวนผสมทใหกาลงอดแกนเดยวสงสด

4

4. ทาการทดสอบหาคากาลงอดแกนเดยว (Unconfined Compression Strength ,UCS) แบบไมแชนา (Unsoak) และแบบแชนา (Soak) ทอาย ทกอตราสวนผสม

5. ทาการทดสอบกาลงแบกทานแบบแคลฟอรเนย (California Bearing Ratio ,CBR) แบบแชนา (Soak) เฉพาะอตราสวนผสมทใหกาลงอดแกนเดยวสงสด

6. วเคราะหเชงสถตดวยสหสมพนธของตวแปร กาลงอดแกนเดยว คา CBR ปรมาณยปซมเทยม เถาใยปาลม อายการบม และปรมาณความชน ในรปสหสมพนธพหคณ (Multiple Variable Regression)

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1. ทราบถงสมบตตางๆของยปซมเทยม 2. ลดของเสยจากการผลตกระแสไฟฟา และเพมมลคาใหกบของเสยจากการผลต

กระแสไฟฟาได 3. เปนการนาเอาเศษวสดทเหลอใชจากอตสาหกรรมการเกษตรซงไมมมลคามาใช

ประโยชนในงานวศวกรรม 4. เปนขอมลพนฐานเพอชวยในการออกแบบในการปรบปรงคณภาพดนทไมไดตาม

มาตรฐานการออกแบบ 5. เปนการเพมวสดทดแทนทางเลอกใหมในงานวศวกรรมการทาง

5

บทท 2

วรรณกรรมปรทศน

บทนไดบรรจเนอหาทเกยวของกบความรทนามาใชในงานวทยานพนธครงน อนประกอบดวยสาระ การปรบปรงคณภาพของดนเพอใชในงานกอสราง การปรบปรงดนโดยวธทางเคม การปรบปรงดนโดยวธการเตมสารเคม สารปอซโซลาน ยปซมเทยม กระบวนการเกดยปซมเทยมของโรงไฟฟากระบ สมบตดชนและการจาแนกดน สมบตกาลงและสถตทใชในงานวจย

2.1 การปรบปรงคณภาพดนเพอใชในงานกอสราง

เมอดนในสถานทกอสรางหลวมหรอบดอดไดสงหรอเมอดนเหลานนมดชนความเหนยวขนไมเหมาะสม สภาพซมผานไดสงมากเกน หรอสมบตอนๆ ไมเปนทพงปรารถนาทาใหดนเหลานนไมเหมาะสาหรบใชในโครงการกอสราง ดนควรไดรบการปรบปรง (Bowles, 1984) เนองจากดนเปนสงทเกดขนเองตามธรรมชาต ดงนนสมบตตางๆ จงมกแปรเปลยนไปตามสภาพพนทและชนดของวตถตนกาเนด (Cernica, 1995) บางครงปญหาเหลานอาจจะหลกเลยงไดโดยการเปลยนสถานทกอสราง แตหากไมสามารถใชวธดงกลาวไดและจาเปนตองเผชญกบปญหาอยางเชนปญหาเกยวกบเสถยรภาพของดนเหลานนแลว วธการปรบปรงดนมดวยกนมากมาย ซงแบงวธการปรบปรงดนไดดงน

- การปรบปรงโดยทางกล (Mechanical Stabilization) - การปรบปรงโดยทางเคม (Chemical Stabilization) - การปรบปรงโดยระบายนา (Hydraulic Stabilization) - การปรบปรงโดยลดหรอเพมอณหภม (Thermal Stabilization) - การปรบปรงโดยทางไฟฟา (Electrical Stabilization)

การปรบปรงทางเคมโดยเฉพาะดวยปนขาว เปนวธการใชกนอยทวไปมากทสดเมอเปรยบเทยบกบวธอนๆ อนเนองจากใชไดอยางมประสทธผลและราคาประหยด พบวางานวจยทผานมาไดแสดงวาเมอเตมปนขาวใหแกดนเหนยวทมนาอย เกดปฏกรยาแลกเปลยนแคตไอออน การจบกนเปนกอน (flocculation) และปฏกรยาปอซโซลาน

United States Air force (1966) ไดเสนอวธการปรบปรงดน โดยแบงตามขนาดและคาดชนพลาสตก (plastic index) ดงตารางท 2.1

6

ตารางท 2.1 วธการปรบปรงดนทตางชนดกน

ชนดดน วธการปรบปรงสวนมากมประสทธภาพ

ดนเมดหยาบ (Coarse Granular)

การผสมเชงกล (Mechanical Blending) ดน-ยางมะตอย (Soil – Asphalt) ดน-ปนซเมนต (Soil – Cement) ปนขาว-เถาลอย (Lime - Fly Ash)

ดนเมดละเอยด (Fine Granular Soils)

การผสมเชงกล การปรบปรงดวยปนซเมนตปอรตแลนด ดน-ยางมะตอย ปนขาว-เถาลอย คลอไรด (Chloride)

ดนเหนยวพลาสตกตา (Clays of Low

Plasticity)

การบดอด (Compaction) การปรบปรงดวยปนซเมนตปอรตแลนด ตวกนนาซมทางเคม (Chemical Water Proofers) การดดแปรดวยปนขาว (Lime Modification)

ดนเหนยวพลาสตกสง Clays of High Plasticity

การปรบปรงดวยปนขาว (Lime Stabilization)

ดดแปลงจาก United States Air Force (1966)

ในเบองตนการปรบปรงสมบตทางวศวกรรมของดนเหนยวดวยปนขาวในปรมาณเพยงเลกนอยไดรบการยอมรบ จากรายงานผลการศกษาในอดต แสดงใหเหนวาเมอผสมปนขาวลงในดนจะทาใหปรมาณความชนทเหมาะสม (optimum moisture content-OMC) พกดหดตว (shrinkage limit) และความแขงแรงเพมขน แตจะทาใหแนวโนมการบวมตว (swelling potential) พกดเหลว (liquid limit) ดชนพลาสตก (plasticity index) และความหนาแนนแหงสงสด (maximum dry density) ของดน ลดลง (Guney et al., 2007) ซง Bell (1996) พบวาปรมาณปนขาวทเหมาะสมเพอปรบปรงดนอยระหวางรอยละ 1 และ 3 ในขณะทนกวจยอนๆ เสนอวาปรมาณปนขาวควรอยระหวางรอยละ 2 กบ 3 โดยนาหนก

ปนขาวมผลทาใหดนเหนยวมสภาพความเปนพลาสตกลดลง (เนองจากลดพกดเหลวเพมพกดพลาสตก) ดนทผสมปนขาวในปรมาณนอยทาใหกาลงสงสดนอยกวาดนทผสมปน

7

ขาวในปรมาณมากกวา (Bell, 1993) ซงกาลงไมไดเพมขนแบบเชงเสนกบปรมาณปนขาว และในขอเทจจรงการเตมปนขวามากเกนไปกลบทาใหกาลงลดลง การลดลงของกาลงเพราะปนขาวเองเปนตวลดการเสยดทานและการยดเกาะ ปรมาณปนขวาทเหมาะสมอยในชวง 4.5 ถง 8 แตหากดนมความเหนยวมากปรมาณปนขาวกเตมมากขนตาม เวลาการบมกเปนอกปจจยทมอทธพลตอกาลงของดนทปรบปรงดวยปนขาว (Bell, 1993) ดนทกชนดมความตองการปรมาณปนขาวทเหมาะสมตางกน จานวนความตองการปรมาณปนขาวขนอยกบระยะเวลาการบมปรมาณปนขาวทเหมาะสมตางกนขนอยกบเงอนไขตางกน ดงนน ระยะเวลาบมแบบแชนาท 7 วน ใชปรมาณปนขาวทเหมาะสมรอยละ 5 ดนชนดเดยวกนหากบมในอากาศใชเวลาบม 28 วน ใชปรมาณปนขาวทเหมาะสมรอยละ 8 (Atanur, 1973) การปรบปรงดวยปนขาวหากใชมากจะชวยลดการบวมตวและการขยายตวในดนเหนยวลง (Dunn et al., 1980) สารปรบปรงการขยายตวของดนชนดอนคอ ปนซเมนต ซงประกอบดวยออกไซดของแคลเซยม ซลกา อะลมนาและเหลก การปรบปรงดวยปนซเมนตกคลายกบการปรบปรงดวยปนขาวและใหผลคลายกน การเตมปนซเมนตลดการบวมตว ดชนพลาสตก และพกดเหลว การปรบปรงเพอตองการเชอมประสานระหวางแคลเซยมซลเกตและอะลมเนตไฮเดรชนและเมดดน (Guney, 2007) การปรบปรงดวยปนซเมนตเพอเพมกาลงดง กาลงดด สภาพความคงทน (durability) และสมบตความแขงแกรง อาทเชน โมดลสและซบอาร การเตมปนซเมนตชวยลดการซมผานไดของทรายและกรวดลงอยางมาก ในขณะททรายแปง ดนเหนยวปนทรายแปง (silty clays) และดนเหนยวลวนแสดงการไหลซมผานไดเพมขน (Lee et al., 1983) ปนซเมนตปอรตแลนด (Portland cement) ถอเปนสารผสมเพมทวไป สวนวสดผสมเพมชนดอนมเปาหมายเพอเปนตวประสานทาใหกาลงสงขน การอดตวคายนาและการซมผานของนาลดลง (hydraulic conductivity) และยงลดการขยายตวในดนเหนยว ปนซเมนตสามารถผสมกบดนไดเกอบทกชนด ผลทไดใกลเคยงกบคอนกรตคณภาพตาและมราคาถก ใหกาลงไดสง โดยทวไปใชปนซเมนตแปรผนระหวางรอยละ 8 ถง 12 โดยปรมาตร (Karol, 1960) สวนดนมาจากหนแกรนตผ (granitic soil) ปรบปรงดวยปนขาว (Nishida et al., 1990) ดนเหนยวปนทรายใชผสมปนซเมนตหรอปนขาวในรปแบบการบดอดและการบม ดงนนทาใหกาลงอดและกาลงดงสงขนดวยการยดเกาะและการทบนาด ดงนนจงเหมาะกบการแกไขเสถยรภาพของดนตามธรรมชาต (Bahar et al., 2004)

ปนซเมนตชวยลดสภาพพลาสตกและเพมความแขงแรงแกดนคลายกบปนขาวโดยปรมาณปนซเมนตทเหมาะสมสาหรบปรบปรงดนปนทรายอยในชวง 6 – 10 โดยปรมาตร สาหรบดนเหนยวและทรายแปงมสภาพพลาสตกตาคอ 8–12 และดนเหนยวมพลาสตกสงอยประมาณ 10–14 (Raj, 1995)

8

การปรบปรงใหประสบความสาเรจสงสาคญคอการบดอด และการบดอดใหความหนาแนนสงสดลดลง เวลาในการผสมทยาวนานทาใหเกดไฮเดรชนของปนซเมนตบางสวนซงเปนผลทาใหสญเสยกาลง ถาการบดอดลาชาปนซเมนตเรมเกดปฏกรยาทาใหดนผสมซเมนต (soil-cement) เรมแขงตวทาใหยากตอการบดอดวสด การบดอดจะตองใหเสรจสมบรณภายใน 2 ชม. กาลงของดนผสมซเมนตเพมขนตามเวลาการบมเพมขน นอกจากนอณหภมสงขนทาใหรบกาลงไดเรวขน หากสวนผสมแหงเกนไปทาใหกาลงเพมขนแตอาจจะเกดรอยราวขนในดนผสมซเมนต (Bell, 1993)

การปรบปรงดนดวยวธทางเคม จงเปนการปรบปรงทเหมาะสมกบดนเหนยวออน เนองจากวตถประสานสามารถทาปฏกรยาทางเคมกบ SiO2 และ Al2O3 ทมอยมากในดนไดด ซงเมอผสมสารเคมในปรมาณและชนดทเหมาะกบจดมงหมายของการปรบปรงคณภาพแลว ดนเหนยวจะมสมบตทางวศวกรรมดขน เชน มกาลงอดสงขน อตราการทรดตวลดลง (อรณ, 2552) สารประสานทนยมนามาใชในการปรบปรงดนเหนยว ไดแก ปนซเมนต (สมมาตร, 2550) ปนขาว (Wild et al., 1998; Khattab, 2007; Yong and Ouhadi, 2007) ของเสยจากอตสาหกรรมตางๆ เชน เถา ไดแก เถาลอย (Temimi et al., 1998; Kaniraj and Havanagi, 1999; Nalbantog˘lu, 2004; Kolias et al., 2005; Senol et al., 2006) เถาปาลมนามนและเถาไมยางพารา (ดษฐพร, 2551) เถาใยผลมะกอก (Attom and Al-Sharif, 1998) ตะกรนเตาถลงเหลก (Poh et al., 2006) ของเสยจากแร ไดแก กากหนนามน (Turner, 1994) และฝนจากโรงโมหนปน (Brooks et al., 2011) หนคลกแกรนต (Osunade, 2002) เปนตน

2.2 การปรบปรงคณภาพของดนโดยวธทางเคม

Hogentogler (1938) กลาววา การปรบปรงดนเปนการทาใหดนธรรมชาตมความสามารถในการรบแรงแบกทานไดดขนและทนทานตอการสกหรอ วธการปรบปรงอาจเปนการบดอดใหแนนหรอการใชสารผสมเพมลงในดน ซงอาจเปนของเหลวหรอเปนผงกได

Circeo et al. (1962) กลาววา การใสปนซเมนตลงในดนจะเปลยนแปลงสมบตและโครงสรางของดน ดนเกอบทกชนดสามารถปรบปรงคณภาพได แตจะใหผลทแตกตางกนถงแมวาดนจะมสมบตทางกายภาพทเหมอนกนกตาม ใชปรมาณปนซเมนตเทากน แตแตกตางกนทสมบตทางเคม ทาใหเกดผลกระทบตอกาลงอดของดนตางชนดกนดวย ซงแสดงใหเหนวาสวนประกอบทางเคมจะมผลตอกาลงอดของดนผสมซเมนต

Mitchell (1981) กลาววา เปาหมายในการนาสารเคมผสมลงในดนกเพอปรบปรงดน ไดแก ควบคมการเปลยนแปลงปรมาตร การปรบปรงคณภาพในการรบนาหนกหรอพฤตกรรม

9

ของหนวยแรง (stress) และความเครยด (strain) ปรบปรงการไหลซมของนาทผานดน และความคงทนตอการกดกรอนของหน

Bahar et al. (2004) ไดแสดงผลการทดลองพบวาวธการดทสดของการปรบปรงดนทศกษานนซงใหกาลงอดดและความคงทนดขนทคาใชจายพอควร สามารถรวมกนระหวางการบดอดเชงกลกบการปรบปรงทางเคมดวยปนซเมนตหรอทรายและปนซเมนตเตมไดจนถงระดบหนง

การเปลยนแปลงปรมาตรของดน ไดแก การบวมหรอหดตวของดนเมอความชนในดนมการเปลยนแปลงเนองจากสภาพของภมอากาศ อนมผลตอการรบแรงแบกทานของดน การควบคมการเปลยนแปลงปรมาตรของดนสามารถทาไดโดยการผสมสารทมแคตไอออนไฮเดรชน (hydration cation) ตาๆ เชน แคลเซยม แมกนเซยม และอะลมเนยมเขาไปแทนทดนทมสารประกอบประเภทโซเดยม หรอการทาใหเกดปฏกรยาทจะทาใหการเชอมประสานเมดดน (cementitious) เกดขน รวมทงอาจทาไดโดยการใชสารเคมชวยปองกนการซมผานของนา

การทจะทาใหความสามารถในการรบแรงแบกทานของดนเพมขนหรอทาใหดนแขงแรงขนกอาจทาไดโดยการลดชองวางระหวางเมดดน การทาใหเมดดนเชอมประสานตดกนหรอการทาใหเกดการจบกนเปนกอน รวมทงการปองกนไมใหเกดการบวมของดนลวนมสวนชวยใหดนมความแขงแรงมากขน นอกจากนการลดการซมผานไดของดนกกระทาได โดยการปรบปรงชองวางในตวเมดดน หรอการทาใหขนาดคละของมวลดนดขน ปฏกรยาทเกดขนในการปรบปรงดนระหวางสารอนทรย (organic matter) โดยทวไปจะแตกตางกนมาก ซงสารอนทรยจะใหกาลงเพมขนอยางรวดเรวและจะหยดหรอสนสดการเพมกาลงรบแรงแบกทานขนเมอเวลาผานไประยะหนง

เมอผสมปนซเมนตลงไปในดนจะเกดปฏกรยาและไดสารสดทายแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (Calcium Silicate Hydrate -CSH) ซงในปนซเมนตจะมแคลเซยมออกไซด (CaO) อยแลวเปนจานวนมาก ปฏกรยาชวงสนๆ ทเกดขนเมอผสมปนซเมนตลงในดน ประกอบดวยการแทนทโดยวธการดดซบแคตไอออน (cation) ของแคลเซยม และเมดดนจะดดซบเอาแคลเซยมไฮ ดรอกไซด (Ca(OH)2) เขาไว กอขนเปนสารประกอบททาใหเกดการยดประสานตดกนของเมดดนและเกดการเพมสภาพความเปนดางขนใหกบสภาวะแวดลอม สวนปฏกรยาทเกดตอเนองในระยะยาวนน เนองจากสภาพความเปนดางจะทาใหเกดการแยกตวของเมดดนเหนยว และการผลตสารประกอบทชวยในการยดประสานเพมขนตอเนองเปนระยะเวลานานหลายป (Mitchell and Soga, 2005)

10

2.3 การปรบปรงดนโดยเตมสารเคม

Gordon (1984) กลาววา สารผสมเพมเพอปรบปรงคณภาพของวสดในงานทางมหลายชนด ดงนนในการเลอกใชสารผสมเพม จงตองพจารณาสมบตตามธรรมชาตของวสดทจะทาการปรบปรง วตถประสงคหรอเปาหมายของการปรบปรง สมบตทตองการของวสดภายหลงจากการปรบปรง สมรรถนะของเครองมอทใช และราคาทประหยดอยางเหมาะสมทสด และยงไดรายงานวาดนในรฐควนสแลนด (Queensland) ควรใชปนซเมนตเปนสารผสมเพมจะดทสด แตในบางครงอาจใชปนขาวเปนสารผสมรวมเพอใหเกดการปรบปรงเบองตน โดยเฉพาะดนทมคาดชนพลาสตกสงเปนพเศษ โดยทวไปในออสเตรเลยนยมใชปนซเมนต ปนขาว ปนขาวกบเถาลอย และปนขาวกบปนซเมนตกบสารบทเมน (Bitumen) Metcalf (1977) ไดเสนอการเลอกวธการปรบปรงดน ดงตารางท 2.2 ซงจะตองเลอกใหเหมาะสมทสดในแตละชนดของดน โดยคานงถงอทธพลของขนาดเมดดนเปนหลก

ตารางท 2.2 วธการปรบปรงคณภาพของดนทแปรผนตามขนาดของเมดดน

ทมา : Metcalf (1977)

Wilmot (1995) กลาววาการปรบปรง ณ ทเดม (in situ stabilization) ใชไดกบงานสรางทางและนากลบมาใชใหม (Recycling) ในประเทศออสเตรเลย ตงแตป 1950 ซงใชสารผสมเพมคอ ปนซเมนต ปนซเมนตกบเถาลอย สารบทเมน และปนสก (hydrate lime) ซงใชแตเฉพาะงานนากลบมาใชสาหรบผวทาง ตอมาในป 1980 กมการนาปนซเมนตผสมมาใชกนอยางแพรหลาย

11

เพราะเพมอายการใชงานใหนานขน โดยในระยะยาวใหความแขงแรงเทากน ปนซเมนตผสมดงกลาว ไดแก ปนซเมนตกบตะกรน (cement – slage) ปนซเมนตกบเถาลอย และปนซเมนตกบปนขาว ซงใชกนอยางแพรหลายในรฐนวเซาทเวลส (New South Wales) เซาทออสเตรเลย (South Australia) และควนสแลนด ซงไดมการเสนอแนวทางเลอกใชสารผสมเพม ดงตารางท 2.3 ตารางท 2.3 แนวทางการเลอกใชสารผสมเพมกบวสดแตละชนด

สารผสมเพม หนยอย กรวดไดสวนขนาด

คละ

กรวดปนทรายแปงดนเหนยว

* ทราย

ดนเหนยวปนทรายและทรายแปง

ดนเหนยวสวนใหญ

ปนซเมนต A A A B B N วสดประสาน A A A A A N ปนขาว (Hydrate Lime) B B A N B A ปนขาว + ปนซเมนต N N B N B A สารพอลเมอร (Polymeric) B A A B A B สารบทเมน (ยางมะตอย) A A B B B N

หมายเหต: A = ปกตเหมาะสมมาก; B = พอใช; N = ปกตไมเหมาะสม * ขนกบขนาดคละ (ทรายขนาดเดยวกาหนดมสารผสมเพมมากขน) ดดแปร: Wilmot (1995) ปจจบนสารเคมทใชเปนสารผสมเพมทไดรบความนยมอยางแพรหลายดงตอไปน

2.3.1 ปนซเมนตปอรตแลนด

ปฏกรยาเชอมประสานทสาคญของปนซเมนต คอ ปฏกรยาไฮเดรชนของปนซเมนต (cement hydration) ซงเปนปฏกรยาทเกดขนอยางรวดเรว โดยปฏกรยาทเกดขนระหวางปนซเมนตกบนาและเกดเปนสารเชอมประสาน เรยกวา วนปนซเมนต (cement gel) ซงจะจบตวแขงเมอมอายเพมขนและปนซเมนตแตละชนดจะประกอบดวย สารแคลเซยมซลเกต (calcium silicate) ชนดตางๆ ในปรมาณทแตกตางกน สงผลใหมความแตกตางในสมบตการแขงตวทงดานระยะเวลาและความแขงแรง

Basha et al. (2005) ไดศกษาการปรบปรงดนคงคางดวยปนซเมนตและเถาแกลบ การทดสอบประกอบดวย การประเมนสมบตของดนเชน การบดอด กาลง และการเลยวเบนรงส

12

เอกซ (X-ray Diffraction -XRD) ผลการทดสอบพบวาทงปนซเมนตและเถาแกลบลดสภาพพลาสตกของดนลง ในประเดนความสามารถอดตวได การเตมเถาแกลบและปนซเมนตลดความหนาแนนแหงสงสดและเพมปรมาณความชนทเหมาะสม จากลกษณะสภาพพลาสตก การบดอดและกาลง และเศรษฐศาสตร ไดเสนอแนะวาปรมาณทเหมาะสมเตมปนซเมนตคอรอยละ 6-8 และเถาแกลบรอยละ 10-15

สมมาตรและคณะ (2551) ศกษาการปรบปรงดนคนทาง 8 แหง ในจงหวดสงขลาและสตล ดวยการผสมปนซเมนตปอรตแลนด ประเภทท 1 ในอตราสวนรอยละ 0 5 10 และ 20 ของนาหนกดนแหง ทาการบดอดตวอยางโดยใชพลงงานเทากบการบดอดแบบสงกวามาตรฐาน โดยยดปรมาณนาทพกดเหลว (LL) ความชนตามธรรมชาต (NWC) และ OMC บมทอาย 1 7 14 และ 28 วน ตามลาดบ จากนนศกษากาลงของดนทปรบปรงดวยการทดสอบแรงอดแกนเดยว และการทรดตวของดนทปรบปรงดวยวธการอดตวคายนา ตรวจโครงสรางจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope -SEM) ตรวจองคประกอบทางเคมดวยวธรงสเอกซฟลออเรสเซนซ (X-ray Fluorescence -XRF) และตรวจชนดแรดวยวธ XRD ผลการศกษาพบวาดนทปรบปรงดวยการผสมปนซเมนตรอยละ 20 อายบม 28 วน ทปรมาณนา LL, NWC และ OMC มคากาลงอดแกนเดยวในชวง 1.71 – 35.37 กก./ซม.2 6.24 –39.62 กก./ซม.2 และ 21.72 – 65.35 กก./ซม.2 ตามลาดบ และคาโมดลสยดหยนมคาเทากบ 106.93 – 3,843.88 กก./ซม.2, 618.05– 4,436.66 กก./ซม.2 และ 1,826.51 – 12,752.40 กก./ซม.2 ตามลาดบ ผลการทดสอบการอดตวคายนาทปรมาณนา NWC พบวาคาดชนอดตวมคาลดลงคอ มคาเทากบ 0.03 – 0.55 แสดงวาคาการทรดตวของดนทปรบปรงคณภาพมคาลดลงเชนกน และผลการตรวจองคประกอบทางเคมและโครงสรางจลภาคของตวอยางดนหลงปรบปรงดงกลาว พบวามวฎภาคแรเปลยนแปลงไปเปนแรเคโอลไนต พอรตแลนไดต แอตตรงไกต และมปฏกรยาปอซโซลาน ซงมสวนทาใหดนปรบปรงคณภาพมการพฒนากาลงและเนอเหนยวแนนขน เมอปรมาณปนซเมนตและอายบมเพมมากขน ดนคนทางทปรบปรงคณภาพดวยปนซเมนตสามารถเพมกาลงและลดการทรดตวได

Rahman (1987a) ไดใชวสดผสมระหวางปนซเมนต ปนขาวและดนลกรงเพอใชในการกอสรางทางหลวง

2.3.2 ปนขาว (Lime)

Hausmann (1990) กลาววา ปฏกรยาทางเคมขนพนฐานของดนเมอถกปรบปรงดวยปนขาวม 4 ลกษณะคอ

1) ไฮเดรชนปนขาวชนด ปนสก (Quicklime) จะทาปฏกรยากบนาในดนทนทเมอ

13

ผสมและทาใหเกดความรอนขน สงผลใหปรมาณนาในดนลดลง ซงการเกดปฏกรยาในลกษณะเชนนจะมประโยชนตอการปรบปรงดนทมความชนสง เนองจากจะชวยลดนาในดนลง

2) การจบตวเปนกอน เปนการแลกเปลยนไอออน (ion exchange) เมอปนขาวผสมกบดนเหนยวทมความชนจะทาใหดนเหนยวรวนขน สามารถแยกเปนเมดไดงาย เนองจากเกดการแทนทหรอแลกเปลยนกนของแคตไอออนตางๆ ทมอยในดนกบ Ca2+ จากปนขาว โดย Ca2+ จะเขาไปแทนทของธาตโลหะในดน เชน Na+, H+ ซงปฏกรยานจะเกดขนทผวของดนเหนยว

Ruenkrairergsa (1982) กลาววา การเกดปฏกรยาระหวางปนขาวกบดน ความแขงแรงทเพมขนอาจจะเพมขนไดไมเตมท ถามสารประกอบชนดอนอยในดนดวย เชน ปรมาณสสารอนทรยและซลเฟต (sulphate) ซงจะทาใหความแขงแรงของดนผสมปนขาวลดลง โดยจะแบง Ca2+ มาจากปฏกรยาปอซโซลาน ทาใหอตราการเพมความแขงแรงของดนผสมปนขาวลดลง สารประกอบของเหลก เชน Fe2O3 ทเคลอบอยในโครงสรางของดนกสามารถหนวงการเกดปฏกรยาใหชาลงไดเชนกน

Pedarla et al. (2010) พบวาการปรบปรงดนเหนยวทมแรมอนตมอรลโลไนตดวยปนขาวมประสทธผลเดน Singh et al. (2010) ไดประเมนพฤตภาพในหองปฏบตการของดนทมซลเฟตดวยการปรบปรงดวยปนขาวและเถาลอยชนด C

3) การประสาน (Cementation) หรอปฏกรยาปอซโซลาน (Pozzolanic Reaction) เปนปฏกรยาระหวางปนขาวกบซลกาดนหรออะลมนาดน (soil alumina) ซงกอใหเกดสารทมสมบตการประสานตวซงกนและกน โดยเปนสวนประกอบสาคญททาใหกาลงของดนเหนยวผสมปนขาวเพมมากขน สารทจะเกดปฏกรยากบปนขาวแลวจะไดสารประกอบชนดใหมทมสมบตในการยดเหนยวเมดดนนรจกกนในชอ สารปอซโซลาน (Pozzolans) ดงนนชนดและปรมาณของสารปอซโซลานจะเปนตวควบคมปฏกรยาดงกลาว สารปอซโซลานทพบ ไดแก เถาลอยและเถาภเขาไฟ เปนตน

Prabakar et al. (2004) ไดกลาววาโครงการกอสรางใดๆ กตาม หากวาดนบรเวณใตฐานรากเปนดนออนมาก กาลงรบแรงแบกทานตา การเลอกใชชนดของฐานรากขนอยกบดนบรเวณใตฐานรากซงชนดของฐานรากมผลตอคาใชจายดวย บางครงมความจาเปนทจะตองกอสรางอาคารสงบนชนดนออนการปรบปรงการรบแรงแบกทานของดนมความสาคญมาก การปรบปรงดนดวยการใชเทคนคตางๆ เพอปรบปรงคณภาพดนใหสามารถรบกาลงได โดยทวไปการเพมประสทธภาพการรบกาลงของดนโดยเทคนคการเตมสาร ซงเปนวธทงายและสะดวกและมผวจยหลายคนไดทาการศกษาการรบแรงแบกทานของดนโดยใชเถาลอยปรบปรงดน พจารณาดนสามชนดตางกนใชเถาลอยจานวนรอยละในชวงจากรอยละ 9 ถง 46 โดยนาหนกของดน ผลการปรบปรงสมบตทาง

14

วศวกรรมของดนทาใหดนสามารถรบนาหนกกดของโครงสรางฐานรากไดมากขน ยงไดหาปรมาณการใชเถาลอยทใหกาลงอดสงสดและราคาทใชในการแกไขสมบตดน

Ingles (1970) กลาววา สารละลายแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (Calcium Aluminate Hydrate - CSH) จะทาหนาทหอหมเมดดนและประสานเมดดนใหเกาะกน ดงรปท 2.1

รปท 2.1 การเกาะตวของสาร CSH ในโครงสรางดนเหนยวผสมปนขาว ทมา: Ingles (1970)

สารแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH) ทเกดขนจากดนผสมปนขาวเปนสารชนดเดยวกนกบสารทเกดในดนผสมปนซเมนต แตตางกนทสาร CSH ในดนผสมปนขาวเกดจากปฏกรยาปอซโซลานระหวาง CaO กบซลกาดน (soil silica) สวนสาร CSH ในดนผสมปนซเมนตเกดจากปฏกรยาไฮเดรชน (hydration reaction) ของปนซเมนตกบนา

ปฏกรยาททาใหเกดสารแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH) โดยชนพนทางแลวจะเกดขนทนท โดยจะเกดทรอยตอระหวางขอบและผวหนาของดนเดม สาหรบสารประกอบ CSH จะเกดปฏกรยาทชากวา แรงยดเกาะทเกดขนจากสารประกอบ CAH จะไมแขงแรงเหมอนกบแรงยดเกาะทเกดขนอยางชาๆ ของสารประกอบ CSH (Sherwood, 1971)

Cuisinier et al. (2011) ไดทบทวนขอมลในวรรณกรรม สมมตฐานไดวาสารประกอบทางเคมสามารถลดผลกระทบทมตอการปรบปรงดนดวยปนขาวและปนซเมนต (อาทเชน ไนเตรต ฟอสเฟต และคลอไรด) จงไดศกษาเนนประเมนอทธพลมตอการปรบปรงดนเชงปรมาณ โดยเลอกดนผสมกบสารประกอบมศกยภาพทาใหลดลงทความเขมขนเทากนไดในภาคสนาม แลวประเมนพฤตภาพของสวนผสมตางกนในการปรบปรงดน โดยทดสอบเชงกลแกตวอยางทอายบมแตกตางกน (อณหภมและความชน) ผลทดสอบพบวาสารประกอบททดสอบแนวโนมแปรเปลยนกระบวนการปรบปรงดน ดงนนสมบตเชงกลของดนทปรบปรงลดลง

15

ผลทดสอบยงแสดงวาไมสามารถทจะหาคาเกณฑกาหนดเดยวสาหรบสารประกอบทพจารณา เพราะวาอทธพลของสารประกอบทมตอการปรบปรงดนยงขนกบสมบตพนฐานของดน (ทรายแปงหรอทรายละเอยด) ชนดของปนซเมนต และสภาวะบม Mitchell (1976) พบวาปฏกรยาปอซโซลาน ซงเปนปฏกรยาหลกททาใหเกดกาลงอดแกดนเหนยวผสมปนขาวเพมขน แตจากปรมาณของซลกาดนทมอยจากดปรมาณหนง ถามการเพมปนขาวจนมากเกนความตองการทาปฏกรยากบซลกาดน ปนขาวทเพมขนอาจสงผลเสยใหกาลงลดลงดวย ซงตางจากดนเหนยวผสมปนซเมนต

ดนพลและคณะ (2554) ศกษาประเมนประสทธผลของปรมาณฝนเมดปนบด (cement kiln dust) ในอตราสวนรอยละ 10 20 และ 30 เปนตวปรบสภาพดนลกรงคอหงสในหองปฎบตการ เตรยมตวอยางทดสอบทบดอดรปทรงกระบอกเสนผาศนยกลาง 38.5 มม. สง 85 มม. แลวบมภายในอณหภมหองทคงทและควบคมความชนเปนเวลา 1 7 และ 28 วน ตวอยางดนทบมนาไปทดสอบความหนาแนน การดดซมนา ความแขงกระดอน (rebound hardness) และกาลงอด ผลการศกษาพบวาคาความหนาแนน ความแขงกระดอน และกาลงอดของดนเตมเมดปนบดเพมขนตามปรมาณผงฝนเมดปน ผลจากตวอยางปฏกรยาเนองจากปฏกรยาทางเคมสงเกตไดชดจากแรและโพรงดนจากวเคราะหดวยวธการเลยวเบนรงสเอกซและกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดตามลาดบ สงเหลานเปนตนเหตใหโมดลสยดหยนและกาลงอดเพมขน นอกจากนตวอยางทปรบปรงไดแสดงความคงทนในการชะละลายของนาอกดวย

4) การเกดคารบอเนตจากปนขาว (Lime Carbonation) ปฏกรยาการเกดคารบอเนตจากปนขาว เกดจากแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ในปนขาวทาปฏกรยากบกาซคารบอนได ออกไซด (CO2) แลวเกดเปนแคลเซยมคารบอเนต (CaCO3) กบนา

แคลเซยมคารบอเนตทเกดขนจะทาใหปฏกรยาปอซโซลานลดลง ซงจะทาใหเกดสารประกอบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) ชาลง อนเปนผลใหการพฒนากาลงอดของดนเหนยวผสมปนขาวชาลงกวาปกตได นอกจากนยงพบวาในตวอยางของดนทปองกนไมใหปนขาวเกดปฏกรยาคารบอเนตกบอากาศนน เมอระยะเวลาในการบมนานๆ จะใหกาลงสงกวาตวอยางดนทบมแลวปลอยใหปนขาวทาปฏกรยากบอากาศได ดงนนจงไมเปนทพงประสงคใหเกดปฏกรยาคารบอเนตขนในกระบวนการปรบปรงของดนดวยปนขาว โดยตองเกบปนขาวอยางมดชดไมใหสมผสกบอากาศกอนการนาไปใชงาน

16

2.3.3 เถา (Ash)

เปนวสดทไดจากการผานกระบวนการทางความรอน เชน หนเถาภเขาไฟ (volcanic tuff) หนพมมซละเอยด หนดนดาน (shale) หรอการเผาวตถดบทไดจากธรรมชาต มสมบตเปนสารปอซโซลานทสามารถทาปฏกรยากบปนขาวและเกดเปนสารเชอมประสานได

คณคาในการอดตวคายนา (consolidation) ของดนเหนยวไดประโยชนสองเทาคอ ประการแรกเปนการคลคลายแงเศรษฐกจแกการอดตวคายนาแกดน และทาใหลดทฝงกลบขยะและปญหาทางสงแวดลอม ปรากฏวาการผสมดวยเถาลอยในวสดดนเหนยวไดกอใหมคณประโยชนตอสมบตเชงกลของดนเหนยว ในทานองเดยวกนความสามารถอดตวคายนา (Temimi et al., 1998)

Kolias et al. (2005) ไดแสดงถงศกยภาพประโยชนของการปรบปรงดนปนดนเหนยวดวยเถาลอยทมแคลเซยมสงแตกขนกบชนดของดน ปรมาณสารใชปรบปรงและอายบมดวย

Rahman (1986) ไดวจยพบวาศกยภาพของการปรบปรงดนลกรงดวยเถาแกลบเปรยบเทยบกบปนขาวและปนซเมนต สาหรบการสรางถนนไดแนะนาวาใหใสปนซเมนตรอยละ 7 สาหรบวสดพนทาง (base materials) ปนขาวรอยละ 5 สาหรบวสดรองพนทาง (sub-base materials) และเถาแกลบรอยละ 18 สาหรบวสดรองพนทาง

Raman (1987b) ไดศกษาผลกระทบของเถาแกลบมผลตอสมบตธรณเทคนคตางๆของดนเหนยว (กลม A-7-6) และทราย (กลม A-1-b) และเปรยบเทยบคาพกดแอตเทอรเบรก ความหนาแนนแหง ปรมาณความชนเหมาะสม กาลงอดแกนเดยว อตราสวน การรบแรงแบกทานแบบ แคลฟอรเนย การยดเกาะและมมเสยดทานภายในของดนทศกษากลม A-1-b และ A-7-6 ดวยเถาแกลบจานวนรอยละตางกน (0 4 8 12 16 20 และ 24) ปรมาณความชนเหมาะสม กาลงอดแกนเดยว อตราสวนการรบแรงแบกทานแบบแคลฟอรเนย และการยดเกาะของดนเพมขนพรอมกบเพมเถาแกลบ ความหนาแนนแหงสงสดลดลงเมอมปรมาณเถาแกลบ มมเสยดทานภายในของดน A-7-6 เพมขนในขณะทดน A-1-b ลดลงดวยปรมาณเถาแกลบ จากมมมองเศรษฐศาสตรและคาซบอาร ดน A-1-b แนะนาวาเถาแกลบรอยละ 16 สาหรบวสดพนทางในภาคสนาม ขณะทดน A-7-6 อาจแนะนาวาใสเถาแกลบเพยงรอยละ 17 สาหรบวสดรองพนทาง

Thomas (2002) ไดประเมนการเตมเถาลอยแกดนในการทดสอบดนทวไป เมอเถาลอยและดนผสมกนแลวบดอดทนท เถาลอยเปนสาเหตใหสวนผสมมหนวยนาหนกแหงสงขน จากการทอนภาคเถาอดรพรน หากสวนผสมดนกบเถาลอยไมบดอด เกดการจบตวเปนกอนและการพอกตวของอนภาคดนเมอเถาลอยกอตว เวลาชะลอในการบดอดนเปนสาเหตใหหนวยนาหนกทบดอดและกาลงทไดลดลง โดยเฉพาะหลงจากเถาลอยกอตว การเตมเถาลอยยงสามารถเพมความคงทนของดนตอการผจากความเยนและละลาย กาลงทไดรบของสวนผสมดนกบเถาลอยยงมผลกระทบ

17

จากอณหภมบมดวย หากตากวาเยอกแขง 32°F (0°C) สวนผสมทไดไมมกาลง ขณะทกาลงทไดเพมขนเมออณหภมบมสงขน เถาลอยทมปรมาณกามะถนสงทาปฏกรยากบแรและนาในดน ซงทาใหดนเกดการขยายตว ทาใหเกดการแตกราวในสวนผสมขน สงผลใหในระยะยาวรบกาลงไมได แตเถาทมกามะถนนอยพบวารบกาลงไดมากในระยะบมเกนกวาสองป ซงเถาลอยยงสามารถเตมไดในดนเปยกแฉะจนถงแหงสนท และมสวนเพมกาลงใหแกดน สมบตทางวศวกรรมของเถาลอยทไดปรบปรงดนซงพสจนไดวาเถาลอยสามารถมประโยชนเปนตวปรบปรงดนได

Cristelo et al. (2012) ไดศกษาบทบาทของปรมาณแคลเซยมในเถาลอยทใชปรบปรงดนออนโดยผานการกอกมมนตแอลคาไลนกบตวกอกมมนตแอลคาไลนเนนใชโซเดยม สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด 10 โมแลล ใชในการกอกมมนตเถาลอยทอตราสวนสารละลายตอเถาเทากบ 2:1 และ 4:1 และทอตราสวนสารละลายตอดนผสมเถา 0.4 ไดใชเถาลอยชนด C มปรมาณแคลเซยมสง (FAC) และชนด F ทมปรมาณแคลเซยมตา (FAF) แยกกน และยงไดทดสอบดนผสมปนซเมนต (SC) และดนผสมปนขาว (SL) ดวย เปรยบเทยบกาลงของสวนผสมดนกบเถาลอยชนด C และ F พบวากาลงอดชวงสนสาหรบดนผสมเถาลอยชนด C สงกวา อยางไรกตามภายหลงสวนผสมดนกบเถาลอย F เมอบมนานขนไดกาลงสงกวาดนผสมปนซเมนต หรอดนผสมปนขาว ซงมแนวโนมคอนขางเหมอนกนพบวาเมอกาลง FAF เปรยบเทยบกบสวนผสมดนกบปนซเมนตและดนกบปนขาวชดเกาในชวงอายสนตากวา แตในคาบบมนานขนกาลง FAF สงกวาอยางมนยสาคญ การวเคราะหการเลยวเบนรงสเอกซ กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดและสเปกโทรสโกปกระจายพลงงาน (Energy Dispersive Spectroscopy -EDS) แสดงวาการดดแปลงวสดสามารถเกยวของกบผลกาลง สรปคอ เถาลอยมแคลเซยมตาเปนวสดตงตนดกวาสาหรบการปรบปรงดนออนในชวงนานมการกอกมมนตแอลคาไลนมากกวาเถาลอยทมแคลเซยมสง

Tastan et al. (2011) ไดศกษาประสทธผลของเถาลอยทใชในการปรบปรงดนอนทรยและปจจยทมผลตอการปรบปรง โดยทดสอบกาลงอดและโมดลสการคนตว (resilient modulus) ของดนอนทรยผสมกบเถาลอยและตวอยางดนทไมปรบปรง กาลงอดของดนอนทรยสามารถเพมขนโดยใชเถาลอย แตปรมาณทเพมขนนนขนอยกบชนดของดนและคณลกษณะของเถาลอย การเพมขนของกาลงและความแขงแกรงในชวงแรก เกดจากการเชอมประสานจากปฏกรยาปอซโซลาน การเตมเถาลอยเปนผลทาใหปรมาณลดลงและสงผลตอการรบกาลง เชน ปรมาณนาลดลงมผลทาใหคากาลงอดแกนเดยวและคาโมดลสการคนตวเพมขน ยงขนกบปรมาณ CaO และอตราสวน CaO/SiO2 (หรออตราสวน CaO/(SiO2 + Al2O3) ปรมาณอนทรยในดนเปนผลทางลบในการปรบปรง ปรมาณสารอนทรยของดนสงพบวากาลงของวสดผสมดนกบเถาลอยลดลงแบบรป

18

โคง สาหรบวสดผสมดนกบเถาลอยททดสอบ สวนมากกาลงอดแกนเดยวและโมดลสการคนตวเพมขนเมอจานวนรอยละเถาลอยเพมขน

Edil et al. (2006). ไดประเมนประสทธผลของเถาลอย ทไดจากการเผาไหมของถานหนชนดกงบทมนส (subbituminous coal) ของโรงผลตไฟฟา เพอปรบปรงดนเมดละเอยดออน ดาเนนการทดสอบแคลฟอรเนยแบรงเรโช (CBR) และโมดลสการคนตว สวนผสมซงเตรยมจากดนเมดละเอยดออน ไดแก ดนอนนทรยหกชนดและดนอนทรยหนงชนดและเถาลอยสแหลง เลอกดนทเปนตวแทนชวงของสภาพพลาสตก มดชนพลาสตกอยระหวาง 15 กบ 38 เถาลอยชนดทสองเปนเถาชนด C คณภาพสง ตาม ASTM C 618 ปกตใชในคอนกรตปนซเมนตปอรตแลนด สวนเถาอนเปนเถานอกเกณฑกาหนด ไมไดอยในเกณฑ ASTM C 618 ชนด C หรอชนด F ไดทาการทดสอบดนและวสดผสมเถาลอยกบดนทเตรยมไว ทปรมาณความชนเหมาะสม ทภาวะมาตรฐานเปยกรอยละ 7 ของปรมาณความชนเหมาะสม เปนดนในรฐวสคอนซน (Wisconsin) และเปยกรอยละ 9–18 ของปรมาณความชนเหมาะสม การเตมเถาลอยสงผลตอการเพมคาซบอารมากพอควร โมดลสการคนตวของดนอนนทรย สาหรบปรมาณนารอยละ 7 ของนาเหมาะสม คาซบอารของดนลวนอยในชวงระหวาง 1 และ 5 การเตมเถาลอยรอยละ 10 ยงผลใหคาซบอารอยในชวงระหวาง 8 และ 17 และเถาลอยรอยละ18 สงผลใหคาซบอารอยระหวาง 15 และ 31 ในทานองเดยวกนโมดลสการคนตวของดนลวนอยในชวงระหวาง 3 และ 15 เมกะพาสคล ทเปยกรอยละ 7 ของนาเหมาะสม ในขณะทการเตมเถาลอยรอยละ 10 ยงผลใหโมดลสการคนตวอยในระหวาง 12 และ 60 เมกะพาสคล และเถาลอยรอยละ 18 ใหผลคาโมดลสการคนตวอยระหวาง 51 และ 106 เมกะพาสคล ในแงกลบกนยกเวนเถาลอยชนดหนง การเตมเถาลอยโดยทวไปมผลกระทบเลกนอยตอคาซบอารหรอโมดลสการคนตวของดนอนทรย

Nalbantog˘lu (2004) ไดกลาววาการแลกเปลยนแคตไอออนเปนปฏกรยาทสาคญประการหนงทใชในการแกไขคณลกษณะดน คาความสามารถแลกเปลยนแคตไออออน (cation exchange capacity) ใชระบการเปลยนแปลงในวทยาแรของดนทปรบปรงดวยเถาลอยและอธบายถงสภาพพลาสตกและคาการดดซมนาลดลง

Hossain (2011) ไดพฒนาและประเมนดนเหนยวทปรบปรงดวยการใชฝนเมดปน เถาแกลบ และการผสมทงสองเปนตวปรบปรงในจานวนรอยละตางกน (สงสดรอยละ 20) อทธพลของวสดทงสองชนดเปนวสดตวปรบปรงและปรมาณมตอสมบตเบองตนและสมบตเชงกลไดทาการทดสอบพกดแอตเทอรเบรก การบดอดแบบมาตรฐาน กาลงอดแกนเดยว กาลงดงแบบผาซก (splitting tensile strength) โมดลสยดหยน และอตราสวนแบกทานแบบแคลฟอรเนย (CBR) และยงไดทดสอบคณลกษณะความคงทนของวสดผสมดนทปรบปรงทง 19 ชดดวย โดยการศกษาอทธพล

19

ของนาทดดซมเขาไปมผลตอกาลง การดดซบและการหดตวแบบแหง (drying shrinkage) ยงไดจดสรางสหสมพนธระหวางกาลง โมดลสยดหยน และซบอาร วสดผสมดนทปรบปรงพฒนาแสดงกาลงและคณลกษณะความคงทนเปนทนาพอใจ และสามารถนาดนในทองถน เถาแกลบและฝนเมดปน (ของเสยจากอตสาหกรรมปนซเมนต) มาประยกตใชปรบปรงดนใหสามารถใชสาหรบการกอสรางและโครงสรางถนน ทาใหประหยดคากอสรางและสามารถเพมมลคาของเสยจากอตสาหกรรมได

2.3.4 ยางมะตอย (Bitumen)

เปนสารทไดจากการกลนนามนดบ ซงมความหนดทขนกบความเขมขนของนายาง การใชยางมะตอยในการปรบปรงคณภาพของดนจะชวยปองกนหรอลดการเปลยนแปลงความชนในดน ทงนเปนเพราะยางมะตอยมสมบตทบนา เมอไปเคลอบรอบเมดดนกจะทาใหความชนเขาไปไมได แตมขอเสยคอยางมความแขงแรงตา ถาใชในปรมาณมากอาจเกดผลเสยดานกาลงได

2.4 สารปอซโซลาน

ตามมาตรฐาน ASTM ไดใหคาจากดความของคาวา ปอซโซลานา (Pozzolona) ไวดงน สารปอซโซลาน คอ วสดทมซลกาและอะลมนาเปนองคประกอบหลก

ชยและไกรวฒ (2549) กลาววา โดยทวไปแลววสดปอซโซลานมสมบตของวสดประสานนอยมากหรอไมมเลย แตเมอมความละเอยดทเหมาะสมและมความชนทพอเพยงจะสามารถทาปฏกรยากบแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ทอณหภมหอง ทาใหไดสารประกอบทมสมบตในการยดประสานไดดคลายกบปนซเมนต เรยกวา ปฏกรยาปอซโซลาน

การนาสารปอซโซลานมาใชเปนวสดปนซเมนตไดมมาตงแตสมยโบราณ โดยเปนทยอมรบกนวา เมอนาวสดทไดจากการระเบดของภเขาไฟมาใชรวมกบหนปนซงมแคลเซยมเปนองคประกอบแลวสามารถทจะใชปรบปรงคณภาพของมอรตารใหดขน โดยทาใหมอรตารนนสามารถแขงตวไดในนา นอกจากนยงไดมการนาเอาวตถทมสมบตในการปรบปรงคณภาพของมอรตารมาใช เชน หนเถาธลภเขาไฟ ไรโอไลต (rhyolite tuff) จากเมองซานโตรน (Santorin) และหนเถาธลภเขาไฟโพโนไลต (phonolitic tuff) จากเมองวซเวยส (Vesuvius) ในประเทศอตาล เปนตน และเมอมการพบวสดซงเกดจากการตกตะกอนทบถมของดนในตาบลใกลเคยงกบเมองปอซซโอล (Pozzuoli) สามารถนามาใชในการปรบปรงมอรตารได ดงนนในยคตอมาจงเรยกวสดทนามาปรบปรงนวา ปอซโซลาน (Pozzolonas) นอกจากนยงพบวาไดมการใชสารปอซโซลานมา

20

ผสมกบปนซเมนตและใชงานจรงในงานกอสรางตางๆ ทงในประเทศรสเซยและประเทศญปนเปนเวลานานแลว ในปจจบนสารปอซโซลานทเหนโดยทวไปและใชกนมากทสด คอ เถาลอย

ในอเมรกา เถาลอยเปนสารปอซโซลานตวแรกทใชในงานกอสรางคอนกรตมาตงแตป ค.ศ. 1930 เถาลอยคอผลผลตทไดจากการเผาไหมของเชอเพลงในเตาเผาจากโรงงานผลตไฟฟา ซงเปนวสดทเหลอจากการเผาไหมในเตา ในงานการกอสรางคอนกรตทประสบความสาเรจในการใชเถาลอย เปนสวนผสมทาคอนกรตกคอ การสรางเขอน Hungry Horse ในประเทศอเมรกาโดยเรมกอสรางในป ค.ศ. 1948 โดยการใชเถาลอยประมาณรอยละ 30 แทนปนซเมนตหลงจากนนมาเถาลอยจงเปนสวนประกอบสาคญในการสรางเขอนคอนกรต

สารปอซโซลานอาจแบงออกไดเปน 2 กลม ตามลกษณะการนามาใชงาน คอ 1) สารปอซโซลานธรรมชาต (Natural Pozzlanas) โดยทวไปคอ วสดซงเกดจาก

การประทของภเขาไฟ เชน หนเถาภเขาไฟ และหนพมมซ (pumicite) เปนตน 2) สารปอซโซลานสงเคราะห (Artificial Pozzlanas) สวนใหญคอ วสดทไดจาก

การผานกระบวนการทางความรอน โดยการเผาวตถดบทไดจากธรรมชาต ไดแก ดนเหนยว หนดนดาน (shale) หนซงมซลกาเปนองคประกอบ เถาลอย และเถาจากการเกษตรกรรม เปนตน

Saltan and Fındık (2008) ไดตรวจสอบการใชหนพมมซของแหลง Isparta-Karakaya ซงจดเปนมวลรวมเบาในการปรบปรงวสดรองพนทางพจารณาหนวยนาหนกเชงปรมาตร เรมตนวเคราะหเบองตนถงสมบตทางกายภาพของวสดมวลรวมเบา (lightweight aggregate material) ยงไดวจยตอถงความเปนไปไดนามาใชในชนรองพนทางไดหรอไม ดาเนนการทดสอบ CBR สงเกตการเปลยนแปลงของกาลงและไดวาหนพมมซสามารถใชเปนวสดรองพนทางของทางหลวงและวสดปรบปรงเมอสรางทางหลวงและถนนทกชนดและยงสงเกตและหาคากาลงเพมขนของวสดผสมนน

สมชย (2535) กลาววา ประเทศไทยมการนาเถาลอยลกไนตมาใชชนพนทาง เถาลอยลกไนตแมเมาะเมอผสมกบนาในปรมาณทพอเหมาะแลวบมทงไวจะเรมแขงตวภายใน 1 วน เนองจากมสมบตทแขงตวไดดวยตวเอง ทงนเปนเพราะเถาลอยลกไนตแมเมาะสวนใหญจะมปรมาณ CaO อสระปนอยมากพอทจะทาปฏกรยากบนาจนกลายเปน Ca(OH)2 ซงจะเกดปฏกรยา ปอซโซลานตอไปกบซลกาและอะลมนา ซงอยในรปของแกวไรเนอผลก (Non – Crystalline Glass) จนเกดเปนสารเชอมประสานทแขงตวขนได เชน แคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH) การนาเถาลอยลกไนตแมเมาะไปใชเปนวสดกอสรางงานดนสวนใหญกระทาใน 2 ลกษณะ คอเถาลอยผสมนาเทเหลวและเถาลอยบดอด

21

Arora and Aydilek (2005) กลาววาการประยกตเถาลอยชนด F ไมสามารถใชไดโดยลาพง เปนเพราะเถาไมเชอมประสานดวยตวเอง ตวกอกมมนต อาทเชน ปนซเมนตปอรตแลนด หรอปนขาวตองเตมใหจงเกดผลตผลเชอมประสาน มกเรยกวา วสดผสมทปรบปรงปอซโซลาน (pozzolan stabilized mixtures) วสดผสมทพฒนาตองไดกาลงและความคงทนเพยงพอ ชวยใหการบดอดงายขน และควรเปนมตรกบสงแวดลอม ทางจราจรมศกยภาพสงสาหรบใชดนทปรบปรงดวยเถาลอยปรมาณมาก จงไดศกษาใชเถาลอยชนด F คลกกบดนผสมซเมนตหรอดนผสมปนขาวเปนชนพนทางในทางหลวง ปฏบตการทดสอบตอวสดผสมดนกบเถาลอยดวยการจดปนซเมนตและปนขาวเปนตวกอกมมนต ไดทาการทดสอบการอดแกนเดยว แคลฟอรเนยแบรงเรโชและโมดลสการคนตว คานวณความหนาของชนพนทางโดยใชปจจยกาลงเนนจากหองปฏบตการ ผลการศกษาแสดงวากาลงของวสดผสมคาสงขนกบอายการบม พลงงานบดอด ปรมาณปนซเมนต และปรมาณนาทการบดอด การปรบปรงดวยปนขาวไมสามารถใชเปนวสดชนพนทางได การทดลองทอณหภมเยอกแขงและละลาย (freeze–thaw cycles) ไมมผลแตกตางกบวสดทผสมดวยปนซเมนต

อรณและคณะ (2552) ศกษาการปรบสภาพดนเหนยวสงขลาทางเคมดวยการใชเถาแกลบและเถาไมยางพาราแทนทในอตราสวนรอยละ 0 5 10 20 30 40 และ 50 โดยนาหนก และบมทอาย 1 7 14 28 และ 56 วน ทดสอบประเมนสมบตทงของดนบาบดและไมบาบด ไดแก การทดสอบพกดแอตเทอรเบรก การบดอดแบบมาตรฐาน กาลงอดแกนเดยว อตราสวนรบแรงแบกทาน การอดตวคายนา และวเคราะหดวยการเลยวเบนรงสเอกซและกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด ผลทดลองแสดงวาทงเถาแกลบและเถาไมยางพารา ลดสภาพพลาสตกดนลง ในแงความสามารถอดตวได การเตมเถาทงสองไดลดความหนาแนนแหงสงสดลงและเพมปรมาณนาทเหมาะสมขน จากมมมองแงสภาพพลาสตก คณลกษณะการบดอดและพฤตภาพสาหรบวสดคนทาง เสนอแนะวาปรมาณเหมาะสมในการเตมเถาแกลบรอยละ 20 และเถาไมยางพารารอยละ 30

Seco et al. (2011) กลาววา การขยายตวของดนเหนยวเปนตนเหตทาใหเกดความเสยหายแกโครงสรางพนฐานและอาคาร ดนเหลานเปนสาเหตตองเสยคาใชจายในการปรบปรงและเสยงตอการเกดความเสยหายตออาคาร จงไดทดลองปรบปรงดนขยายตว อนประกอบดวยการลดการบวมตวและปรบปรงโดยวธเชงกลของดนโดยการเตมวสดพลอยไดและวสดของเสยจากอตสาหกรรม เพอวตถประสงคสองประการคอ การลดปญหาของดนชนดน โดยนาวสดของเสยจากอตสาหกรรมมาปรบปรงใชประโยชน เปนการลดคาใชจายและการจดการสงแวดลอม จากสภาพการขยายตวของดนลดลงตากวาขอกาหนดของประเทศสเปน ดงนน การปรบปรงเชงกลของดนโดยการทดสอบปรบปรงดนใหกาลงอดเปนสองและสเทาของดนทไมไดปรบปรง สาหรบวสด

22

ของเสยนนทเหมาะสมทสดคอ เถาลอยแกลบ (rice husk fly ash) มประสทธผลสงในการปรบปรงดนจากประเดนพจารณาทงสองในการทดลองน

Brooks et al. (2011) ประเมนศกยภาพของฝนหนปนและเถาลอยมาปรบปรงดนมปญหาทางตะวนออกเฉยงใตในรฐเพนซลวาเนย ไดศกษาคณลกษณะทางธรณเทคนคของดนอนประกอบดวย พกดแอตเทอรเบรก การบดอด อตราสวนแบกทานแบบแคลฟอรเนย (ซบอาร) การบวม และกาลงอดแกนเดยว ทดสอบความแปรปรวน (ANOVA) ดวยวเคราะหทางเดยวกระทาตอขอมลเกดขนมา ยนยนวาปรมาณฝนหนปนและเถาลอยมอทธพลอยางนยสาคญแกคณลกษณะการบดอดและกาลงของดนฟลาเดลเฟย (Philadelphia) ทปรบปรงดวยสารผสมเพม (additives) เหลานน ผลศกษาครงนแสดงวาสภาพพลาสตกและการบวมของดนลดลงรอยละ 40 และระหวางรอยละ 40 และ 70 ตามลาดบ พบวาคาการรบกาลงแรงแบกทานของดนแบบแคลฟอรเนยและกาลงอดเพมเปนสองเทาจากการปรบปรงดวยสารผสมเพม

2.4.1 เถาใยปาลมนามน

เถาใยปาลมนามนเปนวสดพลอยไดจากโรงงานผลตนามนปาลม ทไดจากกากเสนใยของผลปาลมเผาเปนเชอเพลงใหกบหมอกาเนดไอนาเพอผลตกระแสไฟฟา มอณหภมในการเผาไหมประมาณ 800 – 1000oC เถาใยปาลมนามนทเกดขนมการนามาใชประโยชนนอยมากเมอเทยบกบปรมาณทเกดขนในแตละป สวนใหญตองนาไปทงทาใหเกดปญหาในเรองการกาจดทงตามมาและเปนการสญเสยพนทในการฝงกลบโดยสญเปลา นอกจากนนยงทาใหเกดมลภาวะเนองจากการฟงกระจายของเถาใยปาลมนามนอกดวย

ในป ค.ศ. 1990 เรมมการศกษาวจยเกยวกบการใชประโยชนเถาปาลมนามนในงานคอนกรต (Tay and Show, 1995) ดวยการใชเถาปาลมนามนแทนทในปนซเมนตในอตราสวนรอยละ 10 ถง 50 โดยนาหนกของวสดประสาน พบวาเถาปาลมนามนเปนวสดปอซโซลานตาและคอนกรตทผสมเถาปาลมนามนมากกวารอยละ 10 มกาลงอดตากวาคอนกรตทไมมสวนผสมเถาปาลมนามน ทงนเนองจากเถาปาลมนามนทใชมอนภาคขนาดใหญ นอกจากนคอนกรตทผสมเถาปาลมนามนยงมความหนาแนนนอยกวาและการดดซมนามมากกวาคอนกรตทไมมเถาปาลมนามนเปนสวนผสม

Hussin and Awal (1997) ไดศกษานาเถาปาลมนามนมาใชเปนวสดปอซโซลาน โดยบดเถาใหมความละเอยดมากกวาปนซเมนตและแทนทในอตราสวนรอยละ 10 ถง 60 พบวาคอนกรตทผสมเถาปาลมนามนรอยละ 30 ใหกาลงอดสงสดทอาย 28 วน โดยกาลงอดในชวงอายกอน 28 วน มคากาลงอดทตาแตหลงจากนนกาลงอดมการพฒนาสงกวาคอนกรตทไมมเถาปาลม

23

นามนเปนสวนผสม นอกจากนคอนกรตทผสมเถาปาลมนามนยงมสมบตตานทานการกดกรอนเนองจากการละลายกรดไฮดรอคลอรกไดดกวาคอนกรตทมปนซเมนตเปนวสดประสานเพยงอยางเดยว

ดษฐพรและคณะ (2551) ไดศกษาศกยภาพของเถาใยปาลมนามนและเถาไมยางพาราปรบปรงดนเหนยวปากพนงผสมในอตราสวนผสมของปรมาณเถาทงสองแปรผนจากรอยละ 0 5 10 และ 15 โดยทาการบมเปนเวลา 0 7 14 28 และ 56 วน สมบตทางธรณเทคนคของตวอยางดนเหนยวปากพนงทไดปรบปรงดขนอยางมาก ไดแก คาดชนพลาสตก ความหนาแนนแหงสงสด และสมประสทธการอดตวซาลดลงเปนรอยละ 33.93 3.88 และ 107 ตามลาดบ และกาลงอด โมดลสยดหยน กาลงรบแรงแบกทานเพมขนถงรอยละ 207 1,424 และ 110-770 ตามลาดบ เชนกน คากาลงอดสงสดของดนทปรบปรงอยทสวนผสมเถาใยปาลมนามนรอยละ 10 และเถาไมยางพารารอยละ 10 ผลทดสอบยงแสดงถงการบมมอทธพลทาใหกาลงอด โมดลสยดหยน และกาลงแรงแบกทานดขน

2.4.2 องคประกอบทางเคมของเถาปาลมนามน

Tay (1995) ใชเถาจากการเผาของเสยปาลมนามนเปนวสดแทนทปนซเมนต ตรวจองคประกอบทางเคมพบวามปรมาณ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 เทากบรอยละ 21.3, 36.2 และ 4.9 ตามลาดบ ซงมคาแตกตางจากงานศกษาทผานมาของ Hussin and Awal (1997) ไดศกษาประสทธผลของเถาเชอเพลงนามนปาลมในการปองกนการขยายตว อนเนองมาจากปฏกรยาแอลคาไลซลกา ดวยเถาปาลมทมปรมาณ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 เทากบรอยละ 43.6 11.4 และ 4.7 ตามลาดบ ดนพลและธนภทร (2551) ไดใชเถาใยปาลมนามนในการทดลองเชนกน พบวาองคประกอบทางเคมของเถาปาลมนามนมปรมาณ SiO2 เปนองคประกอบหลกเทากบรอยละ 33.99 มปรมาณ Al2O3 และ Fe2O3 เทากบ รอยละ 2.24 และ 1.65 ตามลาดบ ดงตารางท 2.4

อภรกษและดนพล (2551) ศกษาอทธพลของการแทนทรายดวยหนฝนแกรนตทผสมดวยเถาปาลมนามนทมตอกาลงอดและกาลงดงของมอรตาร ซงองคประกอบทางเคมของเถาปาลมนามนทใช มปรมาณ SiO2 เปนองคประกอบหลกเทากบรอยละ 50.52 ม Al2O3 และ Fe2O3 เทากบรอยละ 1.82 และรอยละ 4.27 ตามลาดบ นอกจากทกลาวมาแลว ยงมงานวจยอกหลายคณะทใชเถาปาลมนามน เชน Tonnayopas and Laopreechakul (2006), Tonnayopas et al. (2006), พรนรายณและดนพล (2551), ดนพลและสรเดช (2551) และ Tonnayopas et al. (2009) จะเหนวาเถาปาลมนามนของแตละคณะวจยมองคประกอบทางเคมแปรปรวนสง ทงนเนองจากอณหภมและ

24

กรรมวธการหบนามนปาลมทใชวตถมชฌมาทตางกน กอนนาไปใชเปนเชอเพลงในกระบวนหมอตมไอนา ดงนนเถาของเสยไดออกมาจงมองคประกอบทางเคมตางกน

ตารางท 2.4 องคประกอบทางเคมและกายภาพของเถาปาลมนามนจากหลายคณะวจย

องคประกอบ (%)

Tay (1995)

Awal and Hussin (1997)

ดนพลและธนภทร (2551)

ดษฐพรและดนพล (2551)

อภรกษและดนพล

(2551) SiO2 21.3 43.60 33.99 58.14 50.52 Al2O3 36.2 11.40 2.24 1.54 1.82 Fe2O3 4.90 4.70 1.65 3.16 4.27 CaO 16.43 8.40 16.43 12.04 10.84 P2O5 1.23 - 3.88 3.32 5.19 K2O 24.7 3.50 11.30 11.49 5.93 Na2O 2.0 0.39 - - 0.42 MgO 5.90 4.80 7.50 3.22 3.42 TiO 2 - - - 0.26 0.22 SO3 - 2.80 1.23 1.86 0.42 LOI 13.59 18.0 1.02 3.73 0.72

พนทผวจาเพาะ (ม2/กรม)

- 520 110.50 - 72.48

ความพรน (ม2/กรม)

- - 48.38 - 36.62

2.4.3 ปฏกรยาทางเคมของปอซโซลานในดน

อภสทธ (2547) กลาววา ปฏกรยาเคมของสารปอซโซลานททาใหเกดการเชอม ประสานเพอปรบปรงคณภาพของดนสามารถแบงออกเปน 3 ปฏกรยาดงน

1) ปฏกรยาการแลกเปลยนประจไฟฟา (Ion Exchange) เปนปฏกรยาการแทนทของแคตไอออนซงมวาเลนซสงกวาหรอมขนาดใหญกวาแคตไอออนทมวาเลนซตากวาหรอมขนาดเลกกวา เชน Ca2+ แทนท Na+ ทมอยในดน ทาใหอนภาคของเมดดนสามารถจบตวกนดขนเปนผล

25

ใหดนมเสถยรภาพดขน โดยมากมกเกดจาก CaOในสารปอซโซลานทาใหม Ca2+ ไปแทนทไอออนทมวาเลนซตากวาได

2) ปฏกรยาการจบตวของเมดดน (Flocculation Agglomeration) เปนปฏกรยาซงทาใหอนภาคดนเหนยวเกดการรวมตวเกาะกลมกนเปนกอนและมขนาดใหญขน โดยแคตไอออนจากเถาลอยทเขาไปในมวลดนจะเขาไปจบตวบนผวอนภาคของดนเหนยว และเมอความเขมขนของไอออนสงขนจะเกดการแลกเปลยนประจไฟฟาของแรดน ซงจะทาใหชนค (Double Layer) หดตวแคบเขา ทาใหอนภาคดนเหนยวจะเคลอนตวเขาหากนและเกดการดงดดอนภาคของเมดดนรวมตวกนเปนกลมกอน ทาใหโครงสรางของดนมนคงขน

3) ปฏกรยาปอซโซลานก (Pozzolanic) เปนปฏกรยาทเกดจากสาร SiO2 และ Al2O3 ซงเปนองคประกอบหลกของสารปอซโซลานทาปฏกรยากบ Ca(OH)2 ซงทาปฏกรยากบนา ทาใหเกดการแตกตวเปนไอออนและไปทาปฏกรยาทาใหเกดเชอมประสานขน เรยกวา ปฏกรยาปอซโซลาน (Pozzolanic) ดงสมการท 2.1 – 2.3 (Tastan et al., 2011)

CaO+H2O ----------> Ca(OH)2 ........................... (2.1) 3 Ca(OH)2+2SiO2 ----------> 3CaO.2SiO2.3H2O ........................... (2.2) 3 Ca(OH)2+2Al2O3 ----------> 3CaO. 2Al2O3.3H2O ........................... (2.3)

จากสมการทางเคมขางตนจะทาใหไดสารประสานทด จะตองม CaO ปรมาณหนงทาปฏกรยาทางเคมกบ SiO2 และ Al2O3 ในการเกดปฎกรยาปอซโซลาน

2.5 ยปซมเทยม

ยปซมเทยมเปนยปซมทเกดจากการสงเคราะห ไดจากกระบวนการดกจบกาซไอเสยซลเฟอรไดออกไซด ออกมาจากกระบวนเผาไหมของเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟา โดยใชนาหนปนเปนวตถดบตงตนทาปฏกรยากบกาซซลเฟอรไดออกไซดและกาซออกซเจน (Flue Gas Desulpherization-FGD) ดงสมการท 2.4 และ 2.5 ของ Li and Sadakata (1999) CaCO3 + SO2 + 0.5H2O ------> CaSO3.0.5H2O + CO2 ......................... (2.4) CaSO3.0.5H2O + 0.5O2 + 1.5 H2O ------> CaSO4.2H2O ......................... (2.5)

ยปซมเทยมมลกษณะเปนผลกขนาดเลก มสขาวปนเทาซงเกดจากเขมาทเผาไหมนามนเตาเปนมลทนเกาะอยทผวยปซมเทยม คาความถวงจาเพาะประมาณ 2.24 หากนายปซมเทยมมาเผาทอณหภม 150 องศา เปนเวลา 1 ชวโมง จนทาใหโมเลกลของนาแยกตวออก เกดเปนแคลเซยมซลเฟตเฮมไฮเดรต (CaSO4.0.5H2O) ยปซมเทยมในยงเกบยปซมจะมความชนอยเพราะ

26

สายพานกรอง (belt filter) ไมสามารถแยกนาออกจากยปซมไดหมด ยปซมเทยมจากโรงไฟฟากระบจะขายใหในราคาถกแกโรงงานผลตปนซเมนตทงสง เพอนาไปเปนวตถดบในการผลตปนซเมนต แตเนองจากจงหวดกระบไมมโรงงานอตสาหกรรมทใชยปซมเปนวตถดบในการผลต จงทาใหตองขนสงไปยงจงหวดอน ทาใหเกดคาใชจายในการกาจดเนองจากคาขนสงเพมขน

แตการนายปซมมาใชประโยชนสวนใหญจะใชยปซมธรรมชาตเปนหลกเพราะมความบรสทธสง ในอตสาหกรรมกอสรางโดยเฉพาะอยางยงในการผลตปนซเมนต ยปซมจะถกเตมลงไปในปนเมดประมาณรอยละ 3–5 ของนาหนกปน กอนจะนาไปบดและบรรจถง หนาทของยปซม คอ เปนตวหนวงเพอชะลอการแขงตวของปนซเมนต และทาใหปนจบตวกบวสดกอสรางอน ๆ ไดด เชน กรวด ทาใหมกาลงอดสง ใชเปนตวเพมออกซเจน (oxidizing agent) ในอตสาหกรรมเครองแกว เปนวตถดบหลกในการผลตชอลก กระเบองยปซม ดนสอส และหวไมขดไฟ นอกจากนยปซมทมความบรสทธสง สามารถนาไปใชในการทารปแกะสลก และการตกแตงภายใน

สวฒนาและดนพล (2552) ไดศกษาคณลกษณะของสมบตบางประการของวสดยปซมเทยมจากการกาจดกาซซลเฟอรผสมเถาลอยไมยางพารา ทาการวดวสดผสมทใสเถาลอยไมยางพาราแทนทยปซมเทยมบางสวนทอตราสวนรอยละ 10 20 และ 30 ของนาหนกยปซมเทยม ดวยอตราสวนนาตอยปซมเทยม 1.0 0.9 0.8 และ 0.7 และผงลมเปนเวลา 7 และ 28 วน กอนตวอยางมขนาด 50×50×50 มม. หาคาสมบตอน ไดแก ระยะเวลาการกอตว ความหนาแนนรวม การดดซมนา กาลงอด และสมประสทธการนาความรอน ผลทดลองพบวาการเตมเถาลอยไมยางพาราทาใหวสดมการดดซมนาเพมขน นอกจากนระยะเวลาการกอตว ความหนาแนนรวม และกาลงอดลดลง การเปนฉนวนความรอนมผลกระทบจากอตราสวนนาตอยปซมเทยมอยางมากและบงวามศกยภาพสงและสอเคาสาหรบการพฒนาวสดกอสรางมวลเบา

ดนพลและคณะ (2554) ไดประเมนอทธพลของสตรเนอและความยาวของเสนปอกระจดตางกนตอสมบตทางกายภาพและพฤตภาพเชงกลของเพสตยปซมเทยม ใชเถาใยปาลมนามนเปนสารปอซโซลานเตมในอตราสวนรอยละ 0 10 20 และ 30 ของนาหนกยปซมเทยม เตรยมกอนตวอยางรปทรงกระเบองขนาด 100×100×10 มม. ดวยอตราสวนนาตอวสดประสาน 0.7 ตลอดการศกษา และนาไปผงอากาศเปนเวลา 7 วน ในบรรยากาศหอง เสนกระจดนาหนกประมาณรอยละ 1 ของนาหนกแตแผน และเสนยาว 3 5 และ 7 ซม. ไดวดเวลากอตว ความหนาแนนรวม การดดซมนา ความแขงกระดอนและกาลงอด ผลทดสอบแสดงวาเถาใยปาลมนามนอยในทกอตราสวนทาใหกระเบองยปซมเทยมดดซมนาเพมขน ความหนาแนนรวม ความแขงกระดอนและกาลงดดลดลง ผล

27

การทดสอบบงถงความเปนไปไดในการผลตกระเบองกระเบองมวลเบาโดยใชยปซมเทยมกบเถาใยปาลมนามนและเสนปอกระจดธรรมชาต

ภาณวฒนและสาราญ (2547) ไดทาการปรบปรงสมบตของดนเหนยวออนบางกอก จากการกอสรางทางโครงการท สป.4100 สายบานคลองสวนถงบานคลองกระออม จงหวดสมทรปราการ โดยใชแรยปซมจากอาเภอดงเจรญ จงหวดพจตร ซงใชยปซมแทนทในอตราสวนรอยละ 0 5 10 15 และ 20 โดยนาหนก นามาทดสอบหาคาแคลฟอรเนยแบรงเรโช พบวา หากแทนทยปซมเกนรอยละ 10 ขนไป คาแคลฟอรเนยแบรงเรโชจะสงขนตามอตราสวนยปซมทเพมขน นอกจากนการบวม กาลงเฉอน และกาลงอดแกนเดยวมแนวโนมลดลงตามยปซมทเพมขน

Yilmaz and Civelekoglu (2009) กลาววาอาคารชนเดยวเกดความเสยหายไดจากการเคลอนตวของพนสาเหตมาจากการบวมพองและหดตวของดนเหนยวขยายตว นกวศวกรธรณเทคนครจกการบวมของดนเหนยวขยายตวมานาน สาเหตมาจากการแปรปรวนของความชน อาจ ยงผลใหโครงสรางวางอยขางบนเสยหายได และวศวกรควรตระหนกอยเสมอ ในวรรณกรรมประกอบดวยเทคนคการปรบปรงจานวนมาก อาทเชน ปนขาว ปนซเมนต และเถาลอยสาหรบบาบดดนเหนยวขยายตว อยางไรกตามการใชยปซมเปนสารปรบปรงนนในปจจบนยงไมกระจาง จงไดทดสอบยปซมเปนสารเตมสาหรบบาบดดนเหนยวขยายตวดวย ศกยการบวมและกาลง อนดบแรกหาปรมาณความชนทเหมาะสมสาหรบการบดอดดทสดของเบนโทไนตโดยการทดสอบบดอดแบบมาตรฐาน เตมปรมาณยปซมตางกน ไดแก รอยละ 2.5 5 7.5 และ 10 แทนทเบนโทไนตและบดอดไดปรมาณความชนทเหมาะสม ดาเนนการทดสอบพกดแอตเทอรเบรก การบวมอสระและกาลงอดแกนเดยวแกตวอยางทบาบดและไมบาบด หลงจากบมไวเปนเวลา 7 วน ไดการเปลยนแปลงสภาพพลาสตก จานวนรอยละการบวมและปจจยกาลงของตวอยางทบาบดและไมบาบดบงวายปซมสามารถใชเปนสารปรบปรงสาหรบดนเหนยวขยายตวอยางประสทธผล

Degirmenci et al. (2007) ไดอธบายการประยกตฟอสโฟยปซม (phosphogypsum) ดวยปนซเมนตและเถาลอยสาหรบการปรบปรงดน ไดดาเนนการทดสอบพกดแอตเทอรเบรก การบดอดแบบมาตรฐาน และกาลงอดแกนเดยวแกตวอยางดนทปรบปรงดวยปนซเมนต เถาลอยและฟอสโฟยปซม การบาบดดวยปนซเมนต เถาลอยและฟอสโฟยปซมโดยทวไปลดดชนพลาสตก หนวยนาหนกแหงสงสดเพมขนเมอปรมาณปนซเมนตและฟอสโฟยปซมเพม โดยทวไปปรมาณนาเหมาะสมทสดของตวอยางดนทปรบปรงลดลงเมอเพมปนซเมนต เถาลอย และฟอสโฟยปซม สวนกาลงอดของดนไมบาบดในทกกรณตากวาดนทบาบด ปรมาณของปนซเมนตมอทธพลอยางนยสาคญสงกวาปรมาณเถาลอย การใชของเสยผลพลอยไดทงสองฟอสโฟยปซมและเถาลอยไดใหผลการกอสรางราคาถกลงและไดประโยชน

28

ดนพลและคณะ (2554) ศกษาความเปนไปไดในการนายปซมจากการกาจด ซลเฟอรและฝนเตาเผาปนผสมกบดนลกรงและหางแรดนขาวมาผลตอฐดนประสาน มดวยกน 2 สตร คอยปซมเทยมแทนทรอยละ 11 26 36 และ 46 โดยนาหนกดนลกรง และฝนเตาเผาปนแทนทดนลกรงดวยอตราสวนรอยละ 15 25 และ 35 ในทกอตราสวนมหางแรดนขาวรอยละ 15 และยปซมเทยมรอยละ 11 ผสมคงท ปรมาณนาทเหมาะสมในการอดขนรปอฐหาโดยวธบดอดแบบมาตรฐาน กอนอฐมขนาด 149×69×80 มลลเมตร และผงลมเปนเวลา 7 วน กอนนาอฐตวอยางมาทดสอบ ไดแก ความหนาแนนรวม การดดซมนา และกาลงอด พบวาอฐดนประสานชนดผสมยปซมเทยมตากวาเกณฑ มอก. ในทางกลบกนอฐดนประสานชนดผสมฝนเตาเผาปนมคากาลงอด 17.48 เมกะพาสคล ทผสมฝนเตาเผาปนรอยละ 35 ซงผานเกณฑคอนกรตบลอกชนดรบนาหนก ตามมาตรฐาน มอก. 57-2545

2.6 กระบวนการเกดยปซมเทยมของโรงไฟฟากระบ

โรงไฟฟากระบเปนโรงไฟฟาหลงงานความรอน ซงใชนามนเตาเปนเชอเพลงในการผลตกระแสไฟฟา โดยในกระบวนการผลตกระแสไฟฟาจะมกาซของเสยเกดขนสวนหนงคอกาซซลเฟอรไดออกไซด (SO2) ซงเกดจากสารกามะถนทเจอปนอยในนามนเตารวมตวกบกาซออกซเจนระหวางการเผาไหม ทางโรงไฟฟากระบไดใชกระบวนการยปซมจากหนปน (limestone gypsum process) ในการกาจดกาซซลเฟอรไดออกไซด ซงเปนระบบการกาจดกาซแบบเปยก (wet type fuel gas) เพราะมตนทนตาและใชพนทนอย อกทงยงใชหนปนทมอยในบรเวณใกลเคยงมาใชในกระบวนการ ซงขนตอนในการกาจดกาซซลเฟอรไดออกไซดสามารถแบงไดเปน 3 ขนตอนดงน 1. ระบบเตรยมนาหนปน (slurry preparation system) จะใชหนปนจากเหมองแรหนปนเขาววพลด อาเภอเขาพนม จงหวดกระบ โดยหนปนดงกลาวจะถกชงนาหนกและลาเลยงไปเกบไวในอาคารเกบหนปน (limestone unloading) หลงจากนนนาหนปนมาบดและผสมกบนาในอตราสวนทเหมาะสมเกบไวในถงพก (slurry tank) นาหนปนจะถกปมจากถงพกไปยงเครองแยกขนาด (hydro cyclone) เพอแยกหนปนขนาดใหญกลบไปบดซาอกครง สวนหนปนทผานเครองแยกขนาดจะนาไปเกบไวทถงปอนนาหนปน (limestone slurry storage tank) เพอปมนาหนปนไปใชในระบบอนตอไป ระบบดงกลาวไดถกออกแบบใหมการไหลวนของนาหนปน เพอปองกนหนปนตกตะกอนและอดตนภายในทอ 2. ระบบจบกาซซลเฟอรไดออกไซด (absorber system) อปกรณทใชในการดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซดจะมลกษณะคลายหอคอย โดยภายในจะฉาบดวยสารทนกรดเพอปองกนการกดกรอน ดานลางจะเปนอางบรรจนาหนปน สวนดานบนจะมชดอปกรณแลกเปลยนความรอน

29

ตดตงอยบรเวณทางเขาและทางออกของอปกรณดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซด ภายในเปนอปกรณแลกเปลยนความรอนนมลกษณะเปนรวงผง ดงนนเมอกาซไอเสยทมอณหภมสงผานเขามา จะถายเทความรอนใหนาภายในทอมอณหภมสงขน สวนกาซไอเสยทออกมาจะมอณหภมลดลง นารอนภายในทอจะไหลไปยงอปกรณแรก เปลยนความรอนอกชดหนงทตดตงบรเวณทางออกของอปกรณดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซด เพอถายเทความรอนใหกาซไอเสยรอนขน ทสวนกลางของอปกรณดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซดจะมหวฉดสเปรยนาหนปนใหกระจายเปนละอองเลกๆเพอใหนาหนปนผสมกบกาซซลเฟอรไดออกไซดไดดยงขน

การทางานของระบบดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซดจะเรมตนจากกาซไอเสยจากหมอไอนาผานพดลมดดอากาศ (induce draft fan) กาซไอเสยจะมอณหภมประมาณ 160 องศาเซลเซยส ไหลผานชดแลกเปลยนความรอนเขามาในอปกรณดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซด อณหภมของกาซซลเฟอรไดออกไซดจะลดลงเหลอ 117 องศาเซลเซยส กาซไอเสยดงกลาวจะเขาผสมกบละอองนาหนปน นาสวนหนงจะระเหยกลายเปนไอปนกบกาซไอเสย อณหภมกาซไอเสยจะเยนลงจนถงจดอมตวประมาณ 75 องศาเซลเซยส แตเนองจากปรมาณนาทพนออกจากหวฉดไดถกออกแบบไวใหมปรมาณสงกวาอตราการระเหยมาก จงทาใหมนาผสมหนปนบางสวนตกลงมายงอางดานลางของอปกรณดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซด และนาหนปนเหลานจะละลายเอากาซซลเฟอรไดออกไซดออกจากกาซไอเสยโดยอดอากาศเขาไปเพอใหเกดปฏกรยาออกซเดชนขนจนไดผลกยปซมออกมาดงสมการท 2.6

CaCO3 + SO2 + 0.5O2 + H2O ------> CaSO4.2H2O + CO2 ...................... (2.6)

จากปฏกรยาดงกลาวกาซไอเสยทไหลออกจากอปกรณดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซด จะมปรมาณกาซซลเฟอรไดออกไซดปนอยนอยมาก กาซไอเสยจะผานตะแกรงขนาดเลกเพอดกละอองนาทออกและเพมอณหภมเกาซไอเสยปน 89 องศาเซลเซยส กอนปลอยออกสบรรยากาศ

3. ระบบแยกนาออกจากยปซม (gypsum dewatering system) ยปซมเหลวจากอปกรณดกจบกาซซลเฟอรไดออกไซด จะถกดดโดยปมตวดดซบเปาลงลาง (Absorber blow down pump) ไปยงเครองแยกยปซม โดยสวนทเปนนาจะไหลไปยงถงกรอง (filtrate tank) สวนทเปนผลกจะถกลาเลยงไปกรองทสายพานกรอง (belt filter) ซงมลกษณะเปนสายพานทมรพรน (รปท 2.3 ก) ทสวนใตของสายพานจะตดอยกบระบบปมสญญากาศ (vacuum pump) เพอดดนาออกจาก ยปซม นาทแยกออกมาจะนาไปเกบไวในถงผาใบ (cloth wash tank) เพอนากลบไปใชซา สวนผลกยปซม

30

ไดลาเลยงไปตามสายพานเพอนาไปเกบไวในยงเกบยปซมดงรปท 2.3 ข) โดยเฉลยแลวจะมปรมาณยปซมเทยมเกดขน 12 ตนตอชวโมง

ก) ข)

รปท 2.2 ระบบในโรงไฟฟาชวงกาจดยปซมเทยม (ก) สายพานกรอง และ (ข) ยงเกบยปซมเทยม

2.7 สมบตดชนและการจาแนกดน

2.7.1 สมบตดชน

ดนในแตละสถานทมสมบตเฉพาะตวและเปนเอกลกษณของตวเอง โดยจะแตกตางกนไปตามลกษณะการกาเนดของดน ซงสมบตของมวลดนมผลตองานทางดานวศวกรรม ดงนนในการออกแบบโครงสรางทใชดนเปนวสดรองรบฐานราก จงจาเปนตองทราบถงลกษณะของสมบตของดนชนดนนๆ ซงสมบตของมวลดนสามารถแบงไดดงน

ปรมาณความชนตามธรรมชาต (Natural Water Content) คอ อตราสวนระหวางนาหนกของนาในดนกบนาหนกของมวลดนแหง (คดเปนรอยละ)

พกดแอตเทอรเบรก (Atterberg’s Limits) เปนวธการบงบอกถงสถานะของดนเหนยวตามปรมาณความชนในมวลดนนน ประกอบดวยหลายสถานะคอ

พกดเหลว (Liquid Limit, LL) คอ ปรมาณความชนททาใหดนเปลยนจากสถานะยดหยนเปนของเหลว โดยสามารถหาคา LL โดยใชวธทดสอบตาม ASTM D-4318

พกดพลาสตก (Plastic Limit, PL) คอปรมาณความชนททาใหดนเปลยนสถานะกงของแขง (Semi-Solid) เปนสถานะพลาสตก ซงคา PL นนหาโดยตามวธทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D - 4318

ดชนพลาสตก (Plastic Index, PI) คอผลตางระหวางพกดเหลวกบพกดพลาสตก (PI = LL - PL) ซงคา PI แสดงถงปรมาณความชนในมวลดนทยงทาใหดนคงสภาพพลาสตกอยและ

31

แสดงถงปรมาณของอนภาคของมวลดนเหนยวในดนนน เชน ถาคา PI สงแสดงวามอนภาคของดนเหนยวอยมาก

หนวยนาหนกรวม (Total Unit Weight) คอ อตราสวนระหวางนาหนกทงหมดของมวลดนกบปรมาตรทงหมดของมวลดน

ความถวงจาเพาะ (Specific Gravity) คอ อตราสวนระหวางหนวยนาหนกของดนในอากาศกบหนวยนาหนกของนาบรสทธทอณหภม 4 องศาเซลเซยส โดยสามารถหาคา GS โดยใชวธทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D - 854

ตารางท 2.5 คาความถวงจาเพาะของดนประเภทตางๆ

ชนดของดน ความถวงจาเพาะ กรวด (Gravel) 2.65 – 2.68 ทราย (Sand) 2.65 – 2.68 ทรายแปง (Silt) พวกอนนทรย (Inorganic) 2.62 – 2.68 ดนเหนยว (Clay) พวกอนนทรย (Inorganic) 2.68 – 2.75 ดนเหนยว (Clay) พวกอนทรย (Organic) 2.58 – 2.65

ทมา: สถาพร (2542)

2.7.2 การจาแนกดน

การจาแนกดน (soil classification) ออกเปนกลมยอยๆ โดยอาศยสมบตของ พกดของแอตเทอรเบรก (Atterberg's limits) และขนาดอนภาค (เมดดน) ซงการจาแนกทนยมใชในปจจบนม 2 ระบบ คอ ระบบการจาแนกดนแบบเอกภาพ (Unified soil classification system) และ AASHTO ในทนจะกลาวเฉพาะ ระบบการจาแนกดนแบบเอกภาพ โดยทการจาแนกจะแบงเปน 2 กลมใหญๆ คอ ดนเมดหยาบ (coarse grained soil) และดนเมดละเอยด (fine grained soil) ซงหลกในการจดแบงดนระบบนดไดจากรปท 2.4 โดยทจะใชสญลกษณเปนอกษรภาษาองกฤษแทนชอกลมของดนแตละกลมซงจะมอกษรตงแต 2 ตวขนไปตวหนาเปนกลมหลกและตวทสองจะเปนกลมยอยลงไปตวอกษรแตละตวจะมความหมายในตวเองดงน

32

รปท 2.3 แผนภาพระบบการจาแนกดนเอกภาพ ทมา: http://matrix.vtrc.virginia.edu/DATA/GINT/vdotusc.PDF ดนมวลหยาบแบงไดเปน 2 กลมใหญคอ G หมายถงพวกกรวด (ยอมาจาก gravel) และ S หมายถงพวกทราย (ยอมาจาก sand) นอกจากนยงแบงเปนกลมยอย (อกษรตวท 2) ได 4 กลมยอย คอ W หมายถง ดนคละขนาดด (ยอมาจาก well graded) P หมายถง ดนคละขนาดเลว (ยอมาจาก poorly graded) M หมายถง ทรายแปง (ยอมาจาก Mjala = Silt) C หมายถง ดนเหนยว(ยอมาจาก Clay) ดงนนจงเขยนสญลกษณชอของดนเมดหยาบไดดงนคอ GW, GP, GM, GC, SW, SP, SM และ SC

33

ดนเมดละเอยดแบงเปน 4 กลมใหญ คอ M หมายถง ทรายแปง (Silt) C หมายถงดนเหนยว (Clay) O หมายถง ดนพวกสารอนทรย (Organic) Pt หมายถงดนพวกพต (Peat) นอกจากนยงแบงยอยไดอก 2 กลมยอย คอ H หมายถง ขดจากดเหลวสง (high liquid limit) (LL > 50%) และ L หมายถง ขดจากดเหลวตา (low liquid limit) (LL < 50%) ดงนนสามารถเขยนตวอยางชอดนเมดละเอยดไดแก MH, ML, CH, CL, OH, OL และ Pt

2.8 สมบตกาลงของดน

มวลดนในระดบตางๆ ใตผวดนยอมจะมแรงดนอนเกดจากนาหนกของดนเองโดยรอบซง เรยกวา ความเคนธรณสถต (geostatic stress) และเมอมแรงกระทาหรอนาหนกภายนอกอนจะเปนสาเหตใหเกดการเคลอนพงของมวลดนนนขนภายหลง หนวยของแรงสวนนอาจจะเรยกวา หนวยแรงทให (applied stress) ซงอาจเกดจากนาหนกของอาคารทถายลงบนฐานรากหรอนาหนกของเขอนดนลงบนผวดน เมอมหนวยแรงทใหนมากเกนไปจนเกนกวากาลงทมวลดนจะรบไหวกจะเกดการเคลอนพง (ดงในรปท 2.5)

ดนเหมอนกบวสดตางๆ คอสามารถรบแรงกระทาไดจนถงจดพบต สาหรบดนคอ คากาลงเฉอน (shear strength) ซงขนอยกบตวประกอบตางๆ มากมายตามสภาพและชนดของดน โดยตวประกอบนคอ แรงยดเหนยวหรอการเชอมประสานระหวางเมดดน

รปท 2.4 หนาตดมวลดนและการรบแรงของมวลดน ทมา : http://www.gerd.eng.ku.ac.th

34

คากาลงเฉอนและมมเสยดทานภายในระหวางเมดดน เปนคาตางๆ ทไดมาจากการทดสอบทงในสนามและหองปฏบตการ เชน การทดสอบเฉอนแบบแวน (field Vane shear test -FV-Test) การทดสอบแรงอดแกนเดยว (unconfined compression test) การทดสอบแรงเฉอนแบบโดยตรง (direct shear test) และการทดสอบแรงอดสามแกน (Triaxial compression test)

การทดสอบแรงอดแบบแกนเดยว และการทดสอบแรงเฉอนแบบโดยตรงเปนการทดสอบทยงไมไดควบคมสภาวะความดนตามความเปนจรงในธรรมชาต ทมคาหนวยแรงแนวนอน (horizontal stress, σh ) เปนสดสวนกบคาหนวยแรงในแนวดง (vertical stress, σv) ตามคานาหนกแชนาตอหนวยปรมาตร (submerged unit weight) ของดนทกดทบอยเหนอขนไป ตามคาสมประสทธความดนของดน (earth pressure coefficient, K)

การทดสอบแรงเฉอนของดนททาการทดลองมาแลว ยงไมไดคานงถงความแตกตางของคาความดนในแนวทง 2 ดงกลาว และไมสามารถอดความดนนาใหตวอยางดนอมตวดวยนา (saturate) เพอวดความดนนาในโพรง (pore water pressure measurement) ได สวนการทดสอบแรงเฉอนแบบโดยตรง สามารถอดตวอยางดน (consolidate) ได สวนการทดสอบแรงอดแบบแกนเดยวไมสามารถอดตวอยางดนได และวธการทดสอบทง 2 วธ ไมสามารถวความดนนาในโพรงได จงไมสามารถหาคาปจจยความเคนประสทธผล (effective stress parameters) ได ยกเวนการทดสอบกระทาแรงเฉอนแบบระบายนา (drained) ดวยการเดนเครองทดสอบแรงเฉอนชามากๆ ทคาความดนนาในโพรงระบายไดทน จงไมมความดนนากลองเฉอนโดยตรง การทดสอบกาลงเฉอนของดนดงกลาวทงหมดจงยงไมสมบรณ เพยงแตสามารถใชผลการทดสอบในงานออกแบบพนฐานเทานน

รปท 2.5 เครองมอทดสอบแรงอดแกนเดยว ทมา: http://www.thaipilingrig.co.th/unconfined.html

35

การทดสอบซบอารใชการวดความตานทานการเลอนไถลของดนทมปรมาณนาสามารถควบคมไดและความหนาแนน ภายหลงการทดสอบไดตวเลขระบอตราการรบแรงแบกทาน (ซบอาร) คาซบอารเปนตวเลขไมคงทและแปรผนตามความชนและความหนาแนนของดน ภายหลงการหาคาของตวเลขซบอารของดนนาไปใชเปนชนพนทางหรอตากวาชนพนฐานในงานถนนหรอสนามบน ซงชนพนทาง ตากวาชนพนทางและแมกระทงการโกงของความหนาคลมผวทางสามารถหาโดยการใชกราฟตามมอยในการถายโอนคลมถงถนนมอยมากมาย กราฟถายโอนโยงไปถงคาอธบายและการใชดนตามตวเลขซบอารไดใหไวในตารางท 2.6 (Aytekin, 2004)

ตารางท 2.6 การจาแนกดนและการใชตามซบอาร

การจาแนกดน CBR นยามดน การใชในถนน

USCS ASSHO 0–3 Very bad Subgrade OH,CH,MH,OL A5, A6, A7 3–7 Bad-middle Subgrade OH,CH,MH,OL A4, A5, A6, A7 7–20 Middle Subbase OL,CL,ML,SC,SM,SP A2, A4, A6, A7 20–50 Well Base and subbase GM,GC,SW,SM,SP,GP A1b, A2–5, A3, A2–6 >50 Very well Base GW,GM A1a, A2–4, A3

ทมา Aytekin (2004)

2.9 ระเบยบวธทางสถตทใช

ระเบยบวธทางสถต คอ กระบวนการในการเกบรวบรวม จดระเบยบ วเคราะหแปลความหมายและนาเสนอขอมลในรปแบบทเขาใจไดงาย เพอใหสามารถใชประโยชนในการตดสนใจโดยอาศยขอมลนนเปนพนฐาน ระเบยบวธทางสถตประกอบไปดวย 4 ขนตอน ดงน

1. การวางแผนและเกบรวบรวมขอมล หมายถง กระบวนการและเทคนคทใชในการแสวงหาขอมลทตองการเพอจะนาไปดาเนนการตามหลกการของวชาสถต

2. การจดระเบยบขอมล หมายถง การนาขอมลทรวบรวมไดนนมาจดระเบยบใหมใหเปนกลมเพอสะดวกแกการวเคราะหหรอการนาเสนอขอมลนน และใหผทสนใจสามารถเขาใจสมบตและความหมายของขอมลนนๆ ไดอยางสะดวก

36

3. การวเคราะหขอมลในขนน ขอมลทไดรบการจดระเบยบแลวจะถกนามาวเคราะหโดยวธการทางสถตตางๆ เพอสรปหรอหาคาของสมบตตางๆ ของขอมลนนตามตองการ

4. การแปลความหมายขอมล เปนการนาขอมลทวเคราะหหาคาสมบตของสงนนๆ แลวนามาแปลความหมายซงจะทาใหเขาใจยงขน

2.9.1 สถตพนฐาน

คาสถตพนฐานทใชในการวจยครงน ไดแก คากลางของขอมล (Measure of central tendency) และคาการวดการกระจายของขอมล (Measure of dispersion) ซงมรายละเอยดดงน

การหาคากลางของขอมล เปนการหาตวแทนของขอมลทงหมด ตวสถตทนยมใชวดคากลางของขอมล ไดแก คาเฉลยเลขคณต (Mean, x ) สามารถหาไดดงสมการท 2.7

n

X

n

iix∑

== 1 ………………………. (2.7)

โดยท X คอ คาเฉลยเลขคณต

xi คอ คาของขอมลตวท i n คอ จานวนขอมลทงหมด

การวดการกระจายของขอมล เปนคาทแสดงการกระจายหรอความแปรปรวนของขอมล ถาเปนการวดการกระจายขอมลเพยงชดเดยว ไดแก ความแปรปรวน (Variance, SD2) หรอสวนเบยงเบนมาตรฐาน (Standard deviation, SD) ซงเปนวธทนยมใชกน ดงแสดงในสมการท 2.8 และ 2.9

1

)(1

2

−

−=∑=

n

xxSD

n

ii

………………… (2.8)

1

)(1

2

2

−

−=∑=

n

xxSD

n

ii

…………………. (2.9)

โดยท SD คอ สวนเบยงเบนมาตรฐาน

37

SD2 คอ ความแปรปรวน X – X i คอ สวนเบยงเบน n คอ จานวนขอมล

2.9.2 การวเคราะหการถดถอย (Regression Analysis)

คอการศกษาความสมพนธระหวางขอมลตงแตสองชดขนไป โดยขอมลชดหนง เรยกวา ตวแปรตาม (Dependent variable) นยมเขยนแทนดวย Y และขอมลอกชดหนงเรยกวา ตวแปรอสระ (Independent variable) นยมเขยนแทนดวย X มวตถประสงคทจะประมาณหรอพยากรณคาตวแปรตามซงเปนตวแปรสมจากตวแปรอสระ โดยการวเคราะหการถดถอยสามารถแบงไดดงน

1. การถดถอยอยางงาย (Simple regression) เปนการศกษาหาความสมพนธระหวางตวแปร 2 ตว โดยตวแปรหนงคอ ตวแปรตาม (Y) อกตวแปรหนงคอ ตวแปรอสระ (X) หรอกลาวงายๆ คอเปนการหาความสมพนธของขอมลทพจารณาใหมตวแปรอสระเพยงตวเดยวเทานน เขยนในรปฟงกชนไดดงสมการท 2.10

Y = f (X) …………………. (2.10) โดยท X คอ ตวแปรอสระ (Independent variables)

Y คอ ตวแปรตาม (Dependent variables)

2. การถดถอยพหคณ (Multiple regression) เปนการศกษาความสมพนธระหวางตวแปรตงแต 3 ตวขนไป โดยทตวแปรหนงคอตวแปรตาม ตวแปรอนๆ เปนตวแปรอสระ ซงมจานวนตงแต 2 ตวขนไป เขยนในรปฟงกชนทวไปของการถดถอยพหคณกรณมตวแปรอสระ k ตว แสดงไดดงสมการท 2.11

Y = f (X1,X2,X3,…,Xk) …………………. (2.11)

โดยท X1 , X2 ,X3 คอ ตวแปรอสระตวท 1, 2, 3 ตามลาดบ

Xk คอ ตวแปรอสระตวท k Y คอ ตวแปรตาม

38

3. การถดถอยไมเปนเชงเสน (Nonlinear regression) ในการศกษาหาความสมพนธของตวแปรไมวาจะเปนแบบการถดถอยอยางงายหรอการถดถอยพหคณ ลกษณะของความสมพนธเปนไดทงเชงเสนและไมเปนเชงเสน ในกรณทสมการถดถอยทประมาณไดมกราฟแสดงความสมพนธของตวแปร 2 ตวแปรเปนเสนตรง เรยกวา การถดถอยเชงเสนอยางงาย (Simple linear Regression) และในกรณทตวแปรอสระตงแต 2 ตวขนไปมความสมพนธกบตวแปรตามเปนเสนตรง เรยกวา การถดถอยเชงเสนพหคณ (Multiple linear regression) แตลกษณะของขอมลบางประเภทอาจไมเปนเสนตรง ซงเรยกวา การถดถอยไมเปนเชงเสน ดงนนการศกษาการถดถอยไมเปนเชงเสนจงมการศกษาทงทเปนแบบการถดถอยอยางงายและการถดถอยพหคณ 4. การวเคราะหการถดถอยเชงเสนอยางงาย (Simple linear regression analysis) ในการวเคราะหหาความสมพนธของตวแปร สงทนามาใชเปนหลกในการศกษาคอ ขอมลทแสดงความสมพนธเกยวกบตวแปรนนนนเอง เมอไดขอมลแลวตองนาขอมลมาพจารณาวาตวแปรเหลานมความสมพนธกนหรอไม และสมพนธกนในรปแบบเชงเสนหรอไมเปนเชงเสน ในการพจารณาความสมพนธของตวแปรอยางงายนยมนาขอมลมาพลอทกราฟ โดยแกนตงแทนคาดวยตวแปรตาม Y แกนนอนแทนคาดวยตวแปรอสระ X เรยกวา แผนภาพการกระจาย (Scatter diagram) ซงแผนภาพการกระจายทาใหมองเหนลกษณะความสมพนธระหวางจดทพลอตถาลากเสนผานจดเหลาน จะไดเสนซงถอวาเปนตวแทนทแสดงลกษณะหรอแนวโนมของความสมพนธ เสนนเรยกวา เสนการถดถอย (Regression line) เสนการถดถอยจะเปนเสนตรงหรอไมเปนเสนตรง ขนอยกบลกษณะของจดทพลอตบนแผนภาพการกระจาย ซงวธทนยมในการหาเสนแทนลกษณะของความสมพนธคอ วธกาลงสองนอยทสดอยางธรรมดา (Ordinary least square method)

5. การประมาณคาพารามเตอรโดยวธกาลงสองนอยทสด (Ordinary least square : OLS) เปนวธหาคาประมาณพารามเตอรของสมการถดถอยทใหสมบต 3 ประการ คอ มความเปนเชงเสน (Linear) เปนตวประมาณคาทไมเบ (Unbiased estimator) และมความแปรปรวนตาทสด (Minimum variance)

2.9.3 คาสถตทใชในการวเคราะหงานดน

เสนสมการถดถอยทจะมความนาเชอถอจะตองมการใชคาทางสถตทมาทาการวเคราะหถงความถกตองและเหมะสมของสมการ โดยมคาสถตทจาเปนดงน

1. สมประสทธตวกาหนด (Coefficient of determination, r2) เปนคาอตราสวนระหวางผลบวกกาลงสองทอธบายได โดยสมการถดถอยกบผลบวกกาลงสองทงหมด ดงสมการท 2.12 และสมการท 2.13

39

( ) ( )2

1

2

1

2 /ˆ ∑∑==

−−=n

i

n

iYYiYiYr ……….………. (2.12)

∑

∑

=

== n

ii

n

iii

y

yxbr

1

2

12 หรอ∑

∑

=

=−= n

ii

n

ii

y

er

1

2

1

2

2 1 ………….…….. (2.13)

โดยท (Yi – ⎯Y )2 คอ ผลรวมกาลงสองทงหมด (Sum of square total)

(Ŷi - ⎯Y )2 คอ ผลรวมกาลงสองทอธบายโดยการถดถอย (Sum- of Square explained by regression) (Y I -Ŷi)2 คอ ผลรวมกาลงสองเนองจากความคลาดเคลอน (Sum of

square due to error) ei คอ คาความคลาดเคลอน (Error term)

สมบตของคาสมประสทธตวกาหนด คอ r2 มคาเปนบวกเสมอและ r2 มคาตงแต

0 ถง 1 หรอมคาตงแต 0% ถง 100% นนคอ 0 ≤ r2 ≤ 1 หรอ 0% ≤ r2 ≤ 100% โดยทความหมายของสมประสทธตวกาหนด คอเปนตววดความใกลชดระหวางเสนถดถอยกบคา Y บนแผนภาพการกระจายดงนคอ

r2 เทากบ 1 คา Y จะอยบนเสนถดถอยทกจด r2 มคามาก คา Y จะอยใกลกบเสนถดถอย r2 มคานอย คา Y จะอยหางจากเสนถดถอย r2 เทากบ 0 คา Y จะกระจายหางกนกบเสนถดถอยมากไมพบแนวโนมทควรเปน คา r2 เปนตวแสดงอทธพลของตวแปรอสระ X ทมตอตวแปรตาม Y เนองจากคา r2

ทคานวณไดบอกใหทราบวาการกระจายทงหมดของคา Y นนสามารถอธบายไดจากเสนการถดถอยกเปอรเซนต หรอกลาวไดวา X มอทธพลตอ Y กเปอรเซนต เชน ถา r2 เทากบ 0.7958 หมายความวา สมการถดถอยนสามารถอธบายการกระจายของ Y ได 79.58 % หรอคา X ทกาลงพจารณาอยมอทธพลตอ Y เทากบ 79.58% สวนตวแปรอสระอนๆ นอกเหนอไปจาก X รวมแลวจะมอทธพลตอ Y เทากบ 100 – 79.58 เทากบ 20.42%

40

2. การวเคราะหสหสมพนธ (Multi Correlation analysis) เปนการศกษาถงระดบความสมพนธระหวางตวแปรตงแต 2 ตวขนไปวามความสมพนธกนมากหรอนอย ในการวเคราะหจะพจารณาเฉพาะคาสมประสทธสหสมพนธ (Coefficient of correlation) สาหรบขอมลตวอยางใชสญลกษณ r ซงหาไดจากสมการ 2.14

∑

∑

=

=±= n

ii

n

iii

y

yxbr

1

2

11

หรอ ∑

∑

=

=±= n

ii

n

ii

y

xbr

1

2

1

221

………………. (2.14)

โดยท b1 คอ สมประสทธการถดถอยของขอมลตวอยาง คาสมประสทธสหสมพนธเปนการวดทศทางและระดบความสมพนธเชงเสน

ระหวางตวแปรสมสองตว โดย r (มเครองหมายเหมอนกบคา b1) มคาอยระหวาง –1 ถง +1 ซงมความหมายดงน

ถา r มคาเทากบ_1 แสดงวาขอมลทงหมดไมมความเบยงเบน สามารถลากเสนตรงผานได ยงถาคา r มคาใกลเคยงกบ 1 มากเทาใดแสดงวาขอมลนนมความสมพนธกนมาก

ถา r เทากบ 0 แสดงวาตวแปรสมนนไมมความสมพนธกน

ถา r มคาใกลเคยงศนย แสดงวามความสมพนธนอยมาก เครองหมายบวกลบแสดงถงลกษณะของความสมพนธ ถามเครองหมายบวกแสดงวาลกษณะความสมพนธไปในทางเดยวกนแตถาเครองหมายลบแสดงวามลกษณะความสมพนธแบบผกผน โดยความแตกตางระหวางการวเคราะหการถดถอยและสหสมพนธแสดงไดดงตารางท 2.6

ตารางท 2.7 ความแตกตางระหวางการวเคราะหการถดถอยและสหสมพนธ

การถดถอย สหสมพนธ เปนการกาหนดความสมพนธของตวแปร (X,Y) วามความสมพนธกนอยางไร

เปนการศกษาถงระดบความสมพนธ ของตวแปร (X,Y) วาสมพนธกนมากนอยแคไหน

ศกษาความสมพนธของตวแปรตงแต 2 ตวขนไป ซงลกษณะของความสมพนธจะเปนเชงเสนหรอไมใชเชงเสนกได

ใชหาความสมพนธระหวางตวแปรตางๆ ในกรณทเปนเชงเสน (Linear relation)

41

�•�š�š�¸�É 3

�ª�·�›�¸�„�µ�¦�—�Î�µ�Á�œ�·�œ�Š�µ�œ�ª�·�‹�´�¥

3.1 �ª�´�­�—�»�š�¸�É�Ä�•�o�Ä�œ�„�µ�¦�«�¹�„�¬�µ

�—�·�œ�‹�µ�„�•�n�°�—�·�œ�¥�º�¤�Ä�œ�˜�Î�µ�•�¨�š�»�n�Š�„�Š �°�Î�µ�Á�£�°�„�µ�•�‹�œ�—�·�¬�“�r �‹�´�Š�®�ª�´�—�­�»�¦�µ�¬�‘�¦�r�›�µ�œ� �™�¼�„�œ�Î�µ�¤�µ�Ä�•�o�Ä�œ�„�µ�¦�„�n�°�­�¦�o�µ�Š�Á�ž�È�œ�‹�Î�µ�œ�ª�œ�¤�µ�„�Á�®�È�œ�‹�µ�„�Â�®�¨�n�Š�•�n�°�—�·�œ�Â�˜�n�¨�³�•�n�°�¤�¸�„�µ�¦�…�»�—�—�·�œ�Á�ž�È�œ�¡�º�Ê�œ�š�¸�É�•�¦�·�Á�ª�–�„�ª�o�µ�Š�Â�¨�³�¨�¹�„�¤�µ�„ �—�´�Š�¦�¼�ž�š�¸�É 3.1 �Ÿ�¼�o�ª�·�‹�´�¥�¤�¸�Â�œ�ª�‡�·�—�š�¸�É�‹�³�œ�Î�µ�—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š�¤�µ�Ä�•�o�Ä�œ�„�µ�¦�„�n�°�­�¦�o�µ�Š�™�œ�œ�Ä�œ�•�´�Ê�œ�—�·�œ�™�¤�Â�˜�n�Á�¤�º�É�°�š�Î�µ�„�µ�¦�š�—�­�°�•�­�¤�•�´� �·�Á�•�º�Ê�°�Š�˜�o�œ�ž�¦�µ�„�’�ª�n�µ�„�µ�¦�¦�´�•�Â�¦�Š�Â�•�„�š�µ�œ (CBR) �Â�•�•�Â�•�n�œ�Î�Ê�µ�Å�¤�n�Å�—�o�˜�µ�¤�…�o�°�„�Î�µ�®�œ�—�Ä�œ�Š�µ�œ�™�œ�œ �‹�¹�Š�¤�¸�Â�œ�ª�‡�·�—�Ä�œ�„�µ�¦�š�¸�É�‹�³�ž�¦�´�•�ž�¦�»�Š�—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š�Á�¡�º�É�°�Ä�®�o�Ä�•�o�„�n�°�­�¦�o�µ�Š�™�œ�œ�Å�—�o

� �´�ª�°�¥�n�µ�Š�š�¸�É�Ä�•�o�Ä�œ�„�µ�¦�ª�·�‹�´�¥�Á�„�È�•�‹�µ�„�•�n�°�—�·�œ�¥�º�¤�Â�®�¨�n�Š�®�œ�¹�É�Š�Ä�œ�˜�Î�µ�•�¨�š�»�n�Š�„�Š�Ã�—�¥�Á�„�È�•��´�ª�°�¥�n�µ�Š�Â�•�•�Á�ž�¨�¸�É�¥�œ�­�£�µ�¡(Disturbed Sample) �š�¸�É�‡�ª�µ�¤�¨�¹�„�‹�µ�„�¦�³�—�´�•�Ÿ�·�ª�—�·�œ 2-3 �Á�¤�˜�¦ �œ�Î�µ�¤�µ�°�•�Â�®�o�Š�Â�¨�o�ª�¦�n�°�œ�Ÿ�n�µ�œ�˜�³�Â�„�¦�Š�Á�•�°�¦�r 200

�¦�¼�ž�š�¸�É 3.1 �•�n�°�—�·�œ�¥�º�¤�Â�®�n�Š�®�œ�¹�É�Š�Ä�œ�˜�Î�µ�•�¨�š�»�n�Š�„�Š �¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤�Å�—�o�¦�´�•�„�µ�¦�­�œ�´�•�­�œ�»�œ�‹�µ�„�„�µ�¦�Å�¢�¢�o�µ� �n�µ�¥�Ÿ�¨�·� �Ã�¦�Š�Å�¢�¢�o�µ�„�¦�³�•�¸�É �Ã�—�¥�œ�Î�µ�¤�µ

�°�•�š�¸�É 100 �°�Š�«�µ�Á�Ž�¨�Á�Ž�¸�¥�­�Á�ž�È�œ�Á�ª�¨�µ 24 �•�´�É�ª�Ã�¤�Š �Â�¨�o�ª�œ�Î�µ�¤�µ�¦�n�°�œ�Ÿ�n�µ�œ�˜�³�Â�„�¦�Š�Á�•�°�¦�r 200 (�Š�µ�œ�ª�·�‹�´�¥�œ�¸�Ê�Á�¦��¥�„�ª�n�µ FGD)

42

�Á�™�o�µ�Ä�¥�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ �Å�—�o�¦�´�•�„�µ�¦�­�œ�´�•�­�œ�»�œ�‹�µ�„�Ã�¦�Š�Š�µ�œ�Ÿ�¨�·�˜�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ�ž�µ�¨�r�¤�‹�µ�„�Ã�¦�Š�Š�µ�œ�š�´�„�¬�·�–�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ �œ�Î�µ�¤�µ�¦�n�°�œ�Ÿ�n�µ�œ�˜�³�Â�„�¦�Š�Á�•�°�¦�r 200 (�Ä�œ�Š�µ�œ�ª�·�‹�´�¥�œ�¸�Ê�Á�¦��¥�„�ª�n�µ OPFA) �˜�µ�¤�¦�¼�ž�š�¸�É 3.2

(�„) (�…)

�¦�¼�ž�š�¸�É 3.2 (�„) � �´�„�¬�–�³�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤ (FGD) (�…) � �´�„�¬�–�³�Á�™�o�µ�Ä�¥�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ (PPFA)

3.2 �„�µ�¦�Á�˜�¦�¸�¥�¤�˜�´�ª�°�¥�n�µ�Š�Ä�œ�„�µ�¦�š�—�­�°�•

�¦�¼�ž�š�¸�É 3.3 �…�´�Ê�œ�˜�°�œ�„�µ�¦�Á�˜�¦��¥�¤�ª�´�­�—�»

�„�µ�¦�Á�˜�¦��¥�¤�˜�´�ª�°�¥�n�µ�Š�¤�¸�„�µ�¦�°�°�„�Â�•�•�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤�¦�³�®�ª�n�µ�Š�—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š �¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤�Â�¨�³�Á�™�o�µ�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ�Ž�¹�É�Š�‹�³�Â�•�n�Š�Á�ž�È�œ�­�°�Š�…�´�Ê�œ�˜�°�œ�‡�º�° �…�´�Ê�œ�˜�°�œ�Â�¦�„�‹�³�š�—�­�°�•�Á�¡�º�É�°�®�µ�„�µ�¦�¦�´�•�„�Î�µ�¨�´�Š�­�¼�Š�­�»�—�…�°�Š�—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š�š�¸�É�Â�š�œ�š�¸�É�—�o�ª�¥�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤�¦�o�°�¥�¨�³ 20 30 40 �Â�¨�³ 50 �Ã�—�¥�Ä�•�o�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�œ�Î�Ê�µ�š�¸�É 0.3 0.4 �Â�¨�³ 0.5

�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤ (FGD) �—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š (TKS)

�°�• 100 �°�Š�«�µ�Á�Ž�¨�Á�Ž�¸�¥�­�Á�ž�È�œ�Á�ª�¨�µ 24 �•�´�É�ª�Ã�¤�Š

�‡�´�—�…�œ�µ�—�Ÿ�n�µ�œ�˜�³�Â�„�¦�Š �Á�•�°�¦�r 10

�Á�™�o�µ�Ä�¥�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ (OPFA)

�‡�´�—�…�œ�µ�—�Ÿ�n�µ�œ�˜�³�Â�„�¦�Š �Á�•�°�¦�r 200 

�‡�´�—�…�œ�µ�—�Ÿ�n�µ�œ�˜�³�Â�„�¦�Š �Á�•�°�¦�r 200

�š�—�­�°�•�­�¤�•�´� �·�š�µ�Š�ª�·�«�ª�„�¦�¦�¤

�ª�·�Á�‡�¦�µ�³�®�r XRF �Â�¨�³ XRD

43

�…�°�Š�œ�Î�Ê�µ�®�œ�´�„�Â�®�o�Š�¦�ª�¤ �Á�¡�º�É�°�œ�Î�µ�¤�µ�š�—�­�°�•�‡�n�µ�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�Â�„�œ�Á�—�¸�¥�ª (Unconfined Compression Test)�­�¼�Š�­�»�— �˜�µ�¤�¦�¼�ž�š�¸�É 3.4 �®�¨�´�Š�‹�µ�„�Å�—�o�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤�š�¸�É�Ä�®�o�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�Â�„�œ�Á�—�¸�¥�ª�­�¼�Š�­�»�—�…�´�Ê�œ�š�¸�É�­�°�Š�„�È�‹�³�Ä�•�o�Á�™�o�µ�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ�Â�š�œ�š�¸�É�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤�•�µ�Š�­�n�ª�œ�š�¸�É�¦�o�°�¥�¨�³ 5 10 �Â�¨�³ 15 �Ã�—�¥�Ä�•�o�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�œ�Î�Ê�µ�š�¸�É 0.3 0.4 �Â�¨�³ 0.5 �…�°�Š�œ�Î�Ê�µ�®�œ�´�„�Â�®�o�Š�¦�ª�¤�˜�µ�¤�¦�¼�ž�š�¸�É 3.5 �Ã�—�¥�Ä�•�o�­�´�•� �´�„�¬�–�r�—�´�Š�˜�µ�¦�µ�Š�š�¸�É 3.1

�˜�µ�¦�µ�Š�š�¸�É 3.1 �­�´�•� �´�„�¬�–�r�š�¸�É�Ä�•�o�Ä�œ�„�µ�¦�«�¹�„�¬�µ�Ã�—�¥�Ä�•�o�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�œ�Î�Ê�µ�˜�n�°�œ�Î�Ê�µ�®�œ�´�„�Â�®�o�Š�¦�ª�¤ 0.3 0.4 �Â�¨�³ 0.5 �…�°�Š�š�»�„�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ

�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤ (�Ã�—�¥�œ�Î�Ê�µ�®�œ�´�„�Â�®�o�Š�¦�ª�¤) �­�´�•� �´�„�¬�–�r

OPFA FGD 0 20 OPFA 0 FGD 20 0 30 OPFA 0 FGD 30 0 40 OPFA 0 FGD 40 0 50 OPFA 0 FGD 50 5 45 OPFA 5 FGD 45 10 40 OPFA 10 FGD 40 15 35 OPFA 15 FGD 35

�¦�¼�ž�š�¸�É 3.4 �…�´�Ê�œ�˜�°�œ�„�µ�¦�®�µ�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤�Â�š�œ�š�¸�É�—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š�š�¸�É�Ä�®�o�‡�n�µ�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�Â�„�œ�Á�—�¸�¥�ª�­�¼�Š�­�»�—

�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤ (FGD) �¦�o�°�¥�¨�³ 20 30 40 �Â�¨�³ 50

�—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š (TKS) �¦�o�°�¥�¨�³ 80 70 60 �Â�¨�³ 50

�¦�³�¥�³�Á�ª�¨�µ�„�µ�¦�„�n�°��´�ª

�š�—�­�°�•�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�Â�„�œ�Á�—�¸�¥�ª�Á�¡�º�É�°�®�µ�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤�š�¸�É�Ä�®�o�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�­�¼�Š�­�»�—

�•�n�¤�š�¸�É 1 7 �Â�¨�³ 28 �ª�´�œ

�Ÿ�­�¤�œ�Î�Ê�µ�Ä�œ�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�œ�Î�Ê�µ � �n�°�œ�Î�Ê�µ�®�œ�´�„�Â�®�o�Š�¦�ª�¤ 0.3 0.4 �Â�¨�³ 0.5

44

�¦�¼�ž�š�¸�É 3.5 �…�´�Ê�œ�˜�°�œ�„�µ�¦�Â�š�œ�š�¸�É�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤�—�o�ª�¥�Á�™�o�µ�Ä�¥�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ

�„�µ�¦�Á�˜�¦��¥�¤�˜�´�ª�°�¥�n�µ�Š�Á�¡�º�É�°�š�—�­�°�•�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�Â�„�œ�Á�—�¸�¥�ª�Ä�œ�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�˜�n�µ�Š�Ç�Ã�—�¥�œ�Î�µ�Å�ž�®�¨�n�°�Ä�œ�Â�•�•�…�œ�µ�—�Á�­�o�œ�Ÿ�n�µ�«�¼�œ�¥�r�„�¨�µ�Š 3.9 cm. �­�¼�Š 7.8 cm. �˜�µ�¤�Â�•�•�¤�µ�˜�¦�“�µ�œ(ASTM D2166)�Ã�—�¥�Ä�•�o�Á�‡�¦�º�É�°�Š�Á�…�¥�n�µ�‡�°�œ�„�¦��˜�Á�¡�º�É�°�Å�¨�n�¢�°�Š�°�µ�„�µ�« �Â�¨�o�ª�š�·�Ê�Š�Å�ª�o�Ä�®�o�Â�…�È�Š�˜�´�ª�™�°�—�°�°�„�‹�µ�„�Â�•�•�®�n�°�—�o�ª�¥�Â�Ÿ�n�œ�¡�¨�µ�­�˜�·�„�•�œ�·�—�•�µ�Š�Â�¨�³�®�n�°�®�»�o�¤�Â�Ÿ�n�œ�°�¨�¼�¤�·�Á�œ�¸�¥�¤�°�¸�„�•�´�Ê�œ�®�œ�¹�É�Š�œ�Î�µ�Å�ž�•�¦�¦�‹�»�¨�Š�Ä�œ�™�»�Š�¡�¨�µ�­�˜�·�„�Á�„�È�•�Å�ª�o�Ä�œ�£�µ�•�œ�³�ž�·�—� �µ�°�¥�n�µ�Š�¤�·�—�•�·�—�Á�¡�º�É�°�ž�o�°�Š�„�´�œ�„�µ�¦�­�¼�•�Á�­��¥�‡�ª�µ�¤�•�º�Ê�œ�Ä�­�n�œ�Î�Ê�µ�Ä�œ�£�µ�•�œ�³�Ã�—�¥�¦�°�•�…�°�Š�„�o�°�œ�˜�´�ª�°�¥�n�µ�Š�Á�¡�º�É�°�‡�ª�•�‡�»�¤�‡�ª�µ�¤�•�º�Ê�œ�Ä�œ�°�µ�„�µ�« �Â�¨�o�ª�•�n�¤��´�ª�°�¥�n�µ�Š�Á�ž�È�œ�Á�ª�¨�µ 0 7 �Â�¨�³ 28 �ª�´�œ �˜�µ�¤�¨�Î�µ�—�´�•

�—�·�œ�š�»�n�Š�„�Š (TKS) �¦�o�°�¥�¨�³ 50

�Ÿ�­�¤�œ�Î�Ê�µ�Ä�œ�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�œ�Î�Ê�µ�˜�n�°�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤ 0.3 0.4 �Â�¨�³ 0.5

�®�µ�¦�³�¥�³�Á�ª�¨�µ�„�µ�¦�„�n�°��´�ª

�š�—�­�°�•�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�Â�„�œ�Á�—�¸�¥�ª�Á�¡�º�É�°�®�µ�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤�š�¸�É�Ä�®�o�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�­�¼�Š�­�»�—

�•�n�¤�š�¸�É 1 7 �Â�¨�³ 28 �ª�´�œ

�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤ (FGD) �¦�o�°�¥�¨�³ 45 40 �Â�¨�³ 35

�Á�™�o�µ�ž�µ�¨�r�¤�œ�Î�Ê�µ�¤�´�œ�Â�š�œ�š�¸�É�Ä�œ�¥�·�ž�Ž�´�¤�Á�š�¸�¥�¤�¦�o�°�¥�¨�³ 5 10 �Â�¨�³ 15

�ª�·�Á�‡�¦�µ�³�®�r�Ã�‡�¦�Š�­�¦�o�µ�Š�š�µ�Š�‹�»�¨�£�µ�‡�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤�š�¸�É�Ä�®�o�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�Â�„�œ�Á�—�¸�¥�ª�­�¼�Š�­�»�—

�°�´�˜�¦�µ�­�n�ª�œ�Ÿ�­�¤�š�¸�É�Ä�®�o�„�Î�µ�¨�´�Š�°�´�—�­�¼�Š�­�»�—�š�—�­�°�•�„�µ�¦�¦�´�•�Â�¦�Š�Â�•�„�š�µ�œ

48

บทท 4

ผลทดสอบและอภปรายผล

ผลการวเคราะหตวอยางดนจากบอดนยม ในตาบลทงกง อาเภอกาญจนดษฐ จงหวดสราษฎรธาน ทาการทดสอบในหองปฏบตการ ประกอบดวยการทดสอบสมบตทางกายภาพ ไดแก ขนาดเมดดน พกดแอตเทอรเบรก สวนสมบตทางวศวกรรม ไดแก กาลงอดแกนเดยวท งแบบแชน าและไมแชน า การรบแรงแบกทานแบบแคลฟอรเนย องคประกอบทางเคมโครงสรางจลภาค และการวเคราะหความสมพนธของตวแปรสมบตตางๆ ของดนทงกงทปรบปรง ซงมรายละเอยดดงตอไปน 4.1 สมบตของดนทงกงกรณทยงมไดปรบปรงคณภาพ

4.1.1 สมบตทางกายภาพของดนทงกง

ดนทใชในการทดลองเกบตวอยางบรเวณบอดนยมทความลก 1–2 เมตร จากผวดน โดยเกบตวอยางแบบเปลยนสภาพ เพอนามาทดสอบสมบตของดนเบองตน ลกษณะของดนทงกงจะมสน าตาลแดง เมดดนมความละเอยด ทเปนเชนนนเพราะดนทงกงเกดจากการสลายตวของแรธาตในดนเปนเวลานาน สวนมากประกอบไปดวย ซลกาออกไซด อะลมนาออกไซด และเหลกออกไซด ซงเหลกออกไซดนเปนสาเหตทาใหดนทงกงมสน าตาลแดง มคาความถวงจาเพาะ 2.69 เมอจาแนกดนทงกงตามขนาดของเมดดนตามระบบ MIT ตรวจขนาดดวยวธวเคราะหขนาดอนภาคดวยแสงเลเซอร (Laser particle size analysis) พบวาทรายแปง (Silt) ขนาด 0.002 – 0.06 มม. เทากบรอยละ 79.10 ปรมาณดนเหนยว (Clay) ขนาด < 0.002 มม. เทากบรอยละ 20.90 ดงรปท 4.1 และจากการวเคราะหคดขนาด (Sieve analysis) พบวาดนผานตะแกรงเบอร 200 คดเปนรอยละ 80.1 ซงจดวาเปนดนเมดละเอยด คาพกดเหลว (Liquid Limit) คาพกดพลาสตก (Plastic Limit) และคาดชนพลาสตก (Plastic Index) เทากบรอยละ 23.1 15.4 และ 7.7 ตามลาดบ เมอพจารณาจากแผนภมสภาพความเหนยว (Plasticity chart) พกดทไดจะอยเหนอเสน A-line ในบรเวณแรเงาโดยจาแนกตามระบบ Unified Soil Classification ไดเปนชนด ML - CL จดเปนตะกอนปนดนเหนยวมพลาสตกตา

49

รปท 4.1 การกระจายตวของเมดดนทงกงดวยวธ Laser particle size analysis

4.1.2 สมบตทางวศวกรรมของดนทงกง

จากผลทดสอบสมบตทางวศวกรรมของดนทงกงพบวา คากาลงอดแกนเดยวของดนทงกงมคากาลงอดแบบไมแชนาเทากบ 8.32 ksc. สวนการทดสอบกาลงอดแกนเดยวแบบแชน าไมสามารถทดสอบได เนองจากกอนตวอยางสลายในน า สาหรบผลการทดสอบคาอตราสวนรบแรงแบกทานแบบแคลฟอรเนย (California Bearing Ratio Test) เมอบดอดแบบสงกวามาตรฐานทความชนเหมาะสม OMC แบบไมแชนาและแบบแชน ามคาเทากบรอยละ 116.9 และ 2 ตามลาดบ จะเหนไดวาดนทงกงมแรงแบกทานไดดในสภาวะทมความชนนอย ในทางกลบกนเมอมความชนสงทาใหกาลงลดลงเปนอยางมาก ดงตารางท 4.1

4.1.3 องคประกอบทางเคมของดนทงกง

ผลวเคราะหองคประกอบเคมของดนทงกงโดยวธ (X - Ray Fluorescence XRF) พบวาม Al2O3 และ SiO2 เปนองคประกอบหลก มคารวมกนไดสงถงรอยละ 84.46 ซงเปนการบงชวาดนทงกงมแนวโนมความเหมาะสมกบการปรบปรงคณภาพดนดวยวธทางเคม เนองจากวสดประสานยปซมเทยมเมออบทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนเวลา 24 ชวโมง มองคประกอบทางเคม CaO มคาสงถงรอยละ 70.43 ซงมคาใกลเคยงกบ CaO ในปนซเมนตสามารถทาปฏกรยาทาง

0

20

40

60

80

100

0.00010.0010.010.1Particale Diameter (mm)

Finer

by W

eigth

(%)

50

เคมกบซลกาและอะลมนาทมอยมากในดนไดด สวนองคประกอบรองของดนทงกงเชน Fe2O3 เทากบรอยละ 6.72

ตารางท 4.1 สมบตทางกายภาพและสมบตทางวศวกรรม ของดนทงกง

สมบตทางกายภาพ ผลทดสอบ

พกดเหลว (Liquid Limit -L.L.) 23.1%

พกดพลาสตก (Plastic Limit -P.L.) 15.4%

ดชนพลาสตก (Plastic Index -P.I.) 7.7%

ผานตะแกรงเบอร 200 80.12%

การกระจายขนาด (ตามระบบ MIT) ทราย (Sand) ขนาด 0.06 – 2 มม. -

ดนตะกอน (Silt) ขนาด 0.002 - 0.06 มม. 79.10%

ดนเหนยว (Clay) ขนาด < 0.002 มม. 20.90%

ประเภทของดนตามระบบ Unified Soil Classification ML-CL

ปรมาณนาทเหมาะสม (OMC) 7.03%

ความหนาแนนแหงสงสด (Maximum dry density) 2.10 g/cm3

ความถวงจาเพาะ (Specific Gravity) 2.69

สมบตทางวศวกรรม

กาลงอดแกนเดยว ไมแชนา Unsoak ( ความชนท OMC ) 8.32 ksc

กาลงอดแกนเดยว แชนา Soak ( ความชนท OMC ) ไมสามารถทดสอบได

CBR แบบเกนมาตรฐาน ไมแชนา 116.9%

CBR แบบเกนมาตรฐาน แชนา 2.0%

K2O เทากบ 1.99%, TiO2 เทากบ 0.98 %, P2O5 เทากบ 0.51 %, CaO เทากบ 0.41 % , ZrO2 เทากบ 0.08% และ ZnO เทากบ 0.99 % สาหรบคาการสญเสยนาหนกหลงการเผา (LOI) เทากบ 4.37% ดงตารางท 4.2

51

ตารางท 4.2 องคประกอบทางเคมของดนทงกง ยปซมเทยม และเถาใยปาลมนามน

องคประกอบทางเคม ดนทงกง (%) FGD (%) OPFA (%)

SiO2 70.12 14.41 59.01

Al2O3 14.34 2.66 1.16

CaO 0.41 70.43 11.08

P2O5 0.51 - 5.45

SO3 - 3.78 -

Cl - - 2.97

K2O 1.99 0.97 5.37

MgO - 1.38 3.56

TiO2 0.98 0.22 0.10

MnO2 - - -

Fe2O3 6.72 3.63 7.44

SrO - 0.08 0.05

CuO - - 0.09

Na2O - - 0.06

ZnO 0.99 - 0.04

ZrO2 0.08 - 0.01

LOI 4.37 2.44 3.61

52

4.2 สมบตของยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

การพจารณาคดเลอกสารปอซโซลานทใชในการศกษาวจยนไดพจารณาจากงานวจยในอดตทางดานสมบตทางวศวกรรมและองคประกอบทางเคมเปนหลก โดยสารปอซโซลานทใชในการศกษาครงนไดคดเลอกจากวสดเหลอใชจากโรงงานอตสาหกรรมน ามนปาลม และยปซมเทยมของโรงไฟฟากระบ ซงเปนของเสยทเกดขนในทองถนภาคใต การนาไปประยกตเพอใชในงานกอสรางใหเกดประโยชนพฒนาประเทศและยงเปนการจดการปญหาทางสงแวดลอมอกดวย วสดทเลอกใชในการปรบปรงดนไดนามาเตรยมดงน

1) ยปซมเทยม ไดจากโรงผลตไฟฟา จ.กระบ มลกษณะเปนผงสเทาดา โดยนามาอบทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนเวลา 24 ชวโมง รอนคดขนาดดวยตะแกรงเบอร 200 (74 ไมครอน) 2) เถาใยปาลมน ามน จากโรงงานผลตน ามนปาลมทกษณปาลม จ.สราษฎรธาน มลกษณะเปนผงละเอยดมสเทาปนดาเขม อบและนามารอนคดขนาดผานตะแกรงมาตรฐานเบอร 200

4.2.1 องคประกอบทางเคมของยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

จากการวเคราะหองคประกอบเคมของยปซมเทยมโดยวธ X - Ray Fluorescence ตามมาตรฐานการปฏบตการวเคราะหแรในดน พบวามองคประกอบของ CaO เทากบ 70.43 %, SiO2 เทากบ 14.41 %, Fe2O3 เทากบ 3.63 %, MgO เทากบ 1.38 %, SO3 เทากบ 3.78 %, Al2O3 เทากบ 2.66 %, SrO เทากบ 0.08 %, TiO2 เทากบ 0.22%, และK2O เทากบ 0.97%, สาหรบการทดสอบ Loss On Ignition (LOI) พบวามคาสญเสยจากการเผาไหมเทากบ 2.44 % ดงตารางท 4.2

จากการวเคราะหองคประกอบเคมของเถาใยปาลมน ามนโดยวธ X - Ray Fluorescence พบวามองคประกอบของ SiO2 เทากบ 59.01 %, CaO เทากบ 11.08 %, K2O เทากบ 5.37 %, P2O5 เทากบ 5.45 %, MgO เทากบ 3.56 %, Fe2O3 เทากบ 7.44 %, SrO เทากบ 0.05 %, Al2O3 เทากบ 1.16 %, Cl เทากบ 2.97 %, TiO2 เทากบ 0.10 %, นอกนนสารประกอบอน ซงมปรมาณนอยไมคอยมผลตอการทาปฏกรยาปอซโซลานและอาจเปนการปนเปอนมาจากภาชนะทบรรจตวอยางในการทดสอบ (MoO3 เทากบ 0.05 % , CuO เทากบ 0.09%, Na2O เทากบ 0.06%, ZnO เทากบ 0.04%, ZrO2 เทากบ 0.01%, ) สาหรบนาหนกสญหายหลงเผา (LOI) พบวามคาเทากบรอยละ 3.61 ดงตารางท 4.2 ซงผลทไดมความสอดคลองกบ

53

ดษฐพรและคณะ (2551) ไดวเคราะหองคประกอบเคมของเถาใยปาลมน ามนพบวาม SiO2 เปนองคประกอบหลกเทากบรอยละ 58.14 รองลงมาคอ CaO เทากบรอยละ 12.04 และจากการวเคราะหองคประกอบเคมพบวาสอดคลองกบงานวจยของดนพลและธนภทร (2551) ซงองคประกอบหลกในเถาใยปาลมน ามน ม SiO2 เปนองคประกอบหลกเทากบรอยละ 33.99 รองลงมาคอ CaO เทากบรอยละ 16.43 และผลการวเคราะหองคประกอบทางเคมสอดคลองกบ ชยและไกรวฒ (2549) ไดวเคราะหองคประกอบเคมของเถาปาลมน ามนมปรมาณ SiO2 เปนองคประกอบหลกเทากบ 65.30 % รองลงมาคอ CaO เทากบ 6.42 %

4.2.2 การบาบดยปซมเทยมใชทดลอง

ผลวเคราะหยปซมเทยมดวย X-Ray Diffraction พบวาไดเปลยนโครงสรางทางเคมจาก CaSO4.2H2O เปน CaSO4.0.6H2O เกอบทงหมดหลงจากทาการอบทอณหภม 100 องศาเซลเซยสเปนเวลา 24 ชวโมง แตยงมบางสวนยงคงสภาพเปนยปซมเทยมอยดงรปท 4.2 ซงดวยการเกดวฎภาคไปสสถานะอสณฐาน จงทาให CaSO4.0.6H2O รวมตวกบน าเกดปฏกรยาไฮเดรชนยอนกลบ ขณะเดยวกนกคายความรอนออกมา โดยอนภาค CaSO4.0.6H2O ซงจะรวมตวกลบไปเปนผลกรปแทงแบนสเหลยมของ CaSO4.2H2O อกครง ซงผลกดงกลาวชวยปรบสภาพความเปนกรดใหแกดนทปรบปรงและในขณะทบางสวนรวมกบดน มโอกาสเกด CSH ได

รปท 4.2 ลายเสนการเลยวเบนรงสเอกซของยปซมเทยมหลงผานการอบทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนเวลา 24 ชวโมง

G

C

G C C

C

C

G G G

G C

C C

G=Gypsum

C=Calcium SulFate Hydrate

54

4.2.3 การจาแนกยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนตามประเภทสารปอซโซลาน

มาตรฐาน ASTM C 618 ไดแบงประเภทของสารปอซโซลานออกเปน 2 ประเภทคอ Class F และ Class C ยปซมเทยมมองคประกอบของ CaO, SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 สงถง 91.13 % เมอพจารณาองคประกอบทางเคมตามมาตรฐาน ASTM C 618 พบวาไมสามารถจดเปนสารปอซโซลานได แต มองคประกอบหลกทางเคมใกลเคยงกบปนซเมนตปอรตแลนด เมอผสมกบน าจะ เกดการกอตวและแขงตวขน เกดปฏกรยาไฮเดรชนกบนาจะกอใหเกดการคายความรอนไฮเดรชนและมกาลงอดเพมขนอยางรวดเรว สวนเถาใยปาลมน ามนองคประกอบของ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 เทากบ 67.61% มปรมาณ Na2O เทากบ 0.06%, MgO เทากบ 3.50% โดยไมพบ SO3 และคาน าหนกสญหายหลงเผา (LOI) เทากบ 2.79% เมอพจารณาองคประกอบทางเคมตามมาตรฐาน ASTM C 618 พบวาสามารถจดเปนสารปอซโซลาน Class C ดงตารางท 4.3 ตารางท 4.3 การจาแนกยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน ตามประเภทสารปอซโซลานของเกณฑ ASTM C 618

องคประกอบ Class F Class C FGD OPFA ปน

ซเมนต

SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 ไมนอยกวา (%) 70 50 20.70 67.61 27.05

SO3 ไมเกน (%) 5.0 5.0 3.78 - 2.0 MgO ไมเกน (%) 5.0 5.0 1.38 3.50 2.8

Na2O ไมเกน (%) 1.5 1.5 - 0.06 0.8

LOI ไมเกน (%) 12 6 2.44 3.61 2

4.2.4 โครงสรางจลภาคของดนทงกง ยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

ดษฐพรและคณะ (2551) ไดถายภาพจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) พบวาอนภาคของเถาใยปาลมนามนมลกษณะสวนใหญเปนเมดกลมผวเรยบ แตบางสวนพบวามรปรางภายนอกไมแนนอนหรอเปนรปเหลยม ดวยลกษณะสวนใหญเปนเมดกลมผวเรยบจะชวยหลอลนทาใหการบดอดงายขน ดนพลและธนภทร (2551) กลาววา โครงสราง

55

จลภาคของเถาใยปาลมน ามนเปนเมดกลมมลกษณะผวคอนขางเรยบ ภายในมรพรนกระจายอยทวไป สามารถเขาทาปฏกรยาไดทกทศทาง

จากการวเคราะหตวอยางดนแทนทดวยยปซมเทยมทอตราสวนรอยละ 50 พบวาในเนอดนทปรบปรงเตมไปดวยผลกของยปซม (G) สวนใหญเปนรปสเหลยมขนมเปยกปนแทงยาว สวนแอตตรงไกต (E) รปเขมเลกนอยปนกบเมดดน (S) รปกอนไมสมาเสมอ (รปท 4.4 ก) และเมอแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมน ามนทรอยละ 5 พบวามผลกยปซมบางสวน และมอนภาคซลกอน (Si) ลกษณะกลมจากเถาใยปาลมน ามนฝงตวอยในเนอดนปรบปรง (รปท 4.4 ข) จากการเตมเถาปาลมเขาไปทาใหมโอกาสเกดปฏกรยาปอซโซลานขนได แตเนองจากปฏกรยาดงกลาวตองอาศยเวลาในการเกด ซงสอดคลองกบ ดนพลและคณะ (2547) จงยงตรวจไมพบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH) นอกจากนปรมาณนาผสมในดนทปรบปรงไดใหวสดประสานแคลเซยมซลเฟตเฮมไฮเดรต (calcium sulfate hemi hydrate) กลบคนสสภาพผลกยปซมเปนสวนใหญ รวมถงมรเลกๆอยทวไปหมดจากการระเหยของกาซคารบอนไดออกไซดจากปฏกรยาไฮเดรชนระหวางนากบยปซมเทยม

4.3 ระยะเวลาการกอตว

4.3.1 ระยะเวลาการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยม

จากการทดลองระยะเวลาการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยมโดยวธไวแคต พบวาเมอแทนทยปซมเทยมรอยละ 50 และอตราสวนน าตอน าหนกแหงรวม 0.3w ดนจะสามารถเรมรบกาลงไดหลงจากเวลาผานไป 4.42 นาท และเมอเวลาผานไป 6 นาท เครองกดไวแคทไมสามารถจมลงในเนอดน ในทางกลบกนหากลดปรมาณการแทนทยปซมเทยมลดลง เปนรอยละ 40, 30 และ 20 ดนสามารถเรมกอตวขนไดหลงจากเวลาผานไป 7.11, 9.66 และ 15 นาท ตามลาดบ และเมอเวลาผานไป 9, 11 และ 20 นาท ดงรปท 4.5 -4.8 เขมของอปกรณไวแคต กไมสามารถจมลงในเนอดนได แสดงใหเหนวาปฏกรยาไฮเดรชนของยปซมเทยมททาใหดนแขงตว ขนอยกบปรมาณยปซมเทยมทแทนทในดน

เมอพจารณาระยะเวลาการกอตวเรมตนมคาอยระหวาง 4.42 – 37.50 นาท ดงรปท 4.9 จะเหนไดวาระยะเวลาการกอตวเรมตนจะลดลงตามปรมาณการแทนทยปซมเทยมในดนทงกงทเพมขน แตทอตราสวนผสมเดยวกนระยะเวลาการกอตวเรมตนมแนวโนมลดลงตามอตราสวนน าทลดลง และเปนทนาสงเกตวาจากการแทนทยปซมเทยมรอยละ 50 และอตราสวนน าตอน าหนกแหง 0.3 มคา

56

ระยะเวลาการกอตวเรมตนนอยทสดท 4.42 นาท และการแทนทยปซมเทยมในดนทงกงรอยละ 20 และอตราสวนนาตอนาหนกแหง 0.5 มคาระยะเวลาการกอตวเรมตนมากทสดท 37.5 นาท

(ก)

(ข) รปท 4.3 ภาพถายจลภาคอเลกตรอนแบบสองกราดของโครงสรางผลกยปซมเทยมกาลงขยาย (ก) 3,500 เทา และ (ข) 5,000 เทา

(ก) (ข)

รปท 4.4 ภาพถายจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดของตวอยางทดสอบ (ก) เตมยปซมเทยมรอยละ 50 และ (ข) เถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมรอยละ 5

G

S S

E

Si

G

S

S

57

ตารางท 4.4 ระยะเวลาการกอตวของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนท อตราสวนนาตางกน

สญลกษณ อตราสวนนา

(%) ระยะเวลาเรมกอตว(นาท)

ระยะเวลากอตวสนสด

(นาท)

ผลตางระยะเวลาการกอตว(นาท)

FGD20OPFA0

30 15 20 5

40 24.05 39 14.95

50 37.5 60 22.50

FGD30OPFA0

30 9.66 11 1.34

40 16.50 20.25 3.75

50 17.75 27 11.25

FGD40OPFA0

30 7.11 9 1.89

40 12.45 21 8.55

50 14.25 18 3.75

FGD50OPFA0

30 4.42 6 1.58

40 13.43 15 1.57

50 14.40 16 3.14

FGD45OPFA5

30 2.57 4 1.43

40 6.91 10 3.09

50 9.76 14 4.24

FGD40OPFA10

30 3.07 4 0.93

40 4.5 6 1.50

50 7.83 11 3.17

FGD35OPFA15

30 2.51 4 1.49

40 5.42 7 1.58

50 7.33 12 4.69

58

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40 50 60 70

ระยะเขมจ

มลก

(มม.

)

เวลาการกอตว (นาท)

FGD20-0.3wFGD20-0.4wFGD20-0.5w

รปท 4.5 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 20

0

10

20

30

40

50

0 5 10 15 20 25 30

ระยะเขมจ

มลก

(มม.

)

เวลาการกอตว (นาท)

FGD30-0.3wFGD30-0.4wFGD30-0.5w

รปท 4.6 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 30

59

0

10

20

30

40

50

0 5 10 15 20 25

ระยะเขมจ

มลก

(มม.

)

เวลาการกอตว (นาท)

FGD40-0.3wFGD40-0.4wFGD40-0.5w

รปท 4.7 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 40

0

10

20

30

40

50

0 5 10 15 20

ระยะเขมจ

มลก

(มม.

)

เวลาการกอตว (นาท)

FGD50-0.3wFGD50-0.4wFGD50-0.5w

รปท 4.8 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 50

60

รปท 4.9 อทธพลของยปซมเทยมและอตราสวนนาผสมสงผลกระทบตอระยะเวลาการกอตวเรมตนของดนทงกง 4.3.2 ระยะเวลาการกอตวของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

จากการทดลองระยะเวลาการกอตวของดนทงกงกรณปรบปรงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมน ามน พบวาเถาใยปาลมน ามนแปรผกผนกบระยะเวลาการกอตว โดยเมอเพมปรมาณเถาใยปาลมนามนมผลทาใหระยะเวลาการกอตวเรมตนลดลง ดงรปท 4.13 ทปรมาณยปซมตอเถาใยปาลมนามน 50:0 45:5 40:10 และ 35:15 ทปรมาณนารอยละ 30 ของนาหนกแหงรวม ระยะกอตวเรมตนเทากบ 4.42 2.57 3.07 และ 2.51 นาท ตามลาดบ และทอตราสวนผสมเดยวกน แตลดอตราสวนน ากจะเหนไดวาระยะเวลากอตวมแนวโนมลดลง และนอกจากนปรมาณเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมยงมอทธพลตอระยะเวลาการกอตวสนสด จากรป 4.10 – 4.12 ดนสามารถเรมกอตวขนหลงจากเวลาผานไป 4 นาท เขมของเครองกดไวแคท กไมสามารถจมลงในเนอดนได แสดงใหเหนวา เถาใยปาลมนามนมสวนชวยเสรมยปซมเทยมในพฤตกรรมของระยะการกอตวเบองตนและระยะการกอตวสดทาย

61

0

10

20

30

40

50

0 2 4 6 8 10 12 14 16

ระยะเขมจ

มลก

(มม.

)

เวลาการกอตว (นาท)

FGD45 OPFA5-0.3wFGD45 OPFA5-0.4wFGD45 OPFA5-0.5w

รปท 4.10 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยมรอยละ 45 และเถาใยปาลมนามนรอยละ 5

0

10

20

30

40

50

0 2 4 6 8 10 12

ระยะเขมจ

มลก

(มม.

)

เวลาการกอตว (นาท)

FGD40 OPFA10-0.3wFGD40 OPFA10-0.4wFGD40 OPFA10-0.5w

รปท 4.11 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยมรอยละ 40 และเถาใยปาลมนามนรอยละ 10

62

0

10

20

30

40

50

0 2 4 6 8 10 12 14

ระยะเขมจ

มลก

(มม.

)

เวลาการกอตว (นาท)

FGD35 OPFA15-0.3wFGD35 OPFA15-0.4wFGD35 OPFA15-0.5w

รปท 4.12 พฤตกรรมการกอตวของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยมรอยละ 35 และเถาใยปาลมนามนรอยละ 15

รปท 4.13 อทธพลของอตราสวนนามตอการกอตวของดนทงกงปรบปรงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

63

4.3.3 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงผสมยปซมเทยม

อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนของดนทแทนทดวยยปซมเทยมหลงจากทาการผสมนา (รปท 4.14 – 4.17) พบวาปฏกรยาไฮเดรชนจะเกดขนอยางรวดเรว โดยสงเกตจากอณหภมทเพมขนทนทภายหลงจากผสมน า เมอพจารณาอณหภมสงสดของแตละสวนผสมของดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยม ดงรปท 4.18 ปรมาณยปซมเทยมทแทนทในดนทงกงทเพมขนสงผลใหอณหภมสงขนขณะเกดปฏกรยาไฮเดรชน จากตาราง 4.5 พบวาการแทนทยปซมเทยมทรอยละ 50 จะทาใหเกดอณหภมสงสดท 38.5 องศาเซลเซยส แตถาทาการลดปรมาณยปซมเทยมลงเปนรอยละ 40 30 และ 20 ตามลาดบ แลวอณหภมสงสดขณะเกดปฏกรยาไฮเดรชนจะลดลงเปน 34.9 31.5 และ 29.3 องศาเซลเซยส ตามลาดบ นอกจากนปรมาณเถาใยปาลมนามนทแทนทยปซมเทยมในอตราสวนทเพมขนยงสงผลใหอณหภมสงสดขณะเกดปฏกรยาไฮเดรชนมแนวโนมลดลงดงตารางท 4.5 ทงนเนองจากเถาใยปาลมน ามนจดเปนวสดปอซโซลาน ทาใหการเกดปฏกรยาไฮเดรชนคอนขางชา จงทาใหความรอนเนองจากปฏกรยามแนวโนมลดลงตามปรมาณของเถาใยปาลมน ามน ทาใหรพรนในเนอตวอยางดนปรบปรงลดลงไปดวย

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40เวลา (นาท)

อณหภ

ม(องศาเซลเซย

ส)

0.3w 0.4w 0.5w

รปท 4.14 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 20

64

รปท 4.15 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 30

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40เวลา (นาท)

อณหภ

ม(องศาเซลเซ

ยส)

0.3w 0.4w 0.5w

รปท 4.16 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 40

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40เวลา (นาท)

อณหภ

ม(องศาเซลเซย

ส)0.3w 0.4w 0.5w

65

25

30

35

40

0 10 20 30 40เวลา (นาท)

อณหภ

ม(องศาเซลเซย

ส)0.3w 0.4w 0.5w

รปท 4.17 อณหภมของปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยมรอยละ 50

0

10

20

30

40

FGD 20 OPFA 0 FGD 30 OPFA 0 FGD 40 OPFA 0 FGD 50 OPFA 0

อณหภ

มสงส

ด(องศาเซลเซ

ยส)

ปรมาณยปซมเทยม (%)

0.3w 0.4w 0.5w

รปท 4.18 อณหภมสงสดของการเกดปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทบางสวนดวยยปซมเทยม

66

0

10

20

30

40

50

FGD 50 OPFA 0 FGD 45 OPFA 5 FGD 40 OPFA 10 FGD 35 OPFA 15อณหภ

มสงส

ด(องศาเซลเซ

ยส)

0.3w 0.4w 0.5w

รปท 4.19 อณหภมสงสดของการเกดปฏกรยาไฮเดรชนในดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

แตหากเพมอตราสวนน าตอน าหนกแหงแลว กพบวา อณหภมสงสดขณะเกดปฏกรยาไฮเดรชนของดนทงกงในแตละสตรนนไดแปรผกผนตามอตราสวนน าตอวสดดนทผสมทเพมขน ดงแสดงในตารางท 4.5 โดยอณหภมเกดปฏกรยาสงสดแตกตางกน (6.3 องศาเซลเซยส) ในยปซมเทยมเตมปรมาณนอย (20%) ในขณะทปรมาณยปซมเทยมมาก (50%) อณหภมสงสดตางกน (7.8 องศาเซลเซยส) แสดงวาอทธพลของปรมาณยปซมเทยมมากกวาอตราสวนนาตอวสดผสมดนกบยปซม

ผลกระทบดงกลาวจากการชะลอการแขงตวลงเลกนอย อาจกลาวไดวาเปนผลดตอการทางานกอสรางพนถนน โดยเฉพาะการทดสอบสมบตทางวศวกรรมสะดวกขน เชน การบดอด และการรบแรงแบกทาน

ปรมาณเถาใยปาลมนามนแทนท (%)

67

ตารางท 4.5 อณหภมสงสดในขณะเกดปฏกรยาไฮเดรชนของดนทงกงกรณปรบปรงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนทอตราสวนนาตางๆ

สญลกษณของตวอยาง อตราสวนนา

(%) อณหภมสงสด

(องศาเซลเซยส)

FGD20 OPFA0

30 29.3

40 25.0

50 23.0

FGD30 OPFA0

30 31.5

40 28.4

50 27.0

FGD40 OPFA0

30 34.9

40 33.5

50 29.4

FGD50 OPFA0

30 38.5

40 32.0

50 30.7

FGD45 OPFA5

30 36.1

40 35.5

50 34.4

FGD40 OPFA10

30 35.2

40 34.7

50 30.7

FGD35 OPFA15

30 36.1

40 35.6

50 34.6

68

4.4 ความหนาแนนแหงของดนทงกงทปรบปรง

ผลการทดสอบความหนาแนนแหงดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมทอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 พบวาความหนาแนนแหงมแนวโนมลดลงตามปรมาณของยปซมเทยมทเพมขน สวนดนทงกงปรบปรงดวยเถาปาลมนามนแทนทยปซมเทยมในสดสวน 0:50 5:45 10:40 และ 15:35 ความหนาแนนแหงมแนวโนมลดลงเลกนอย ในสวนระยะเวลาการบมมผลนอยมากดงรปท 4.20 - 4.25.

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

20 30 40 50

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

ปรมาณยปซมเทยม แทนทดนทงกง (%)

30 w 40 w 50 wทอาย 1 วน

รปท 4.20 ผลกระทบของอตราสวนยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหงไมแชนาทอายบม 1 วน

69

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

0 5 10 15

ความหน

าแนน

แหง(กก

./ ม.3 )

ปรมาณเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยม (%)

w 30 w 40'! w 50"ทอาย 1 วนทอาย 1 วน

รปท 4.21 ผลกระทบของอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหงไมแชนา ทอายบม 1 วน

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

20 30 40 50

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

ปรมาณยปซมเทยมแทนทดนทงกง (%)

30 w 40 w 50 wทอาย 7 วน

รปท 4.22 ผลกระทบของอตราสวนยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหงไมแชนาทอายบม 7 วน

70

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

0 5 10 15

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

ปรมาณเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยม (%)

w 30 w 40'! w 50"ทอาย 7 วน

รปท 4.23 ผลกระทบของอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหงไมแชนา ทอายบม 7 วน

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

20 30 40 50

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

ปรมาณยปซมเทยมแทนทดนทงกง (%)

30 w 40 w 50 wทอาย 28 วน

รปท 4.24 ผลกระทบของอตราสวนยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหงไมแชนาทอายบม 28 วน

71

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

0 5 10 15

ความหน

าแนน

แหง (กก

./ ม.3 )

ปรมาณเถาปาลมนามนแทนทยปซมเทยม (%)

w 30 w 40 w 50ทอาย 28 วน

รปท 4.25 ผลกระทบของอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมปรบปรงดนทมตอความหนาแนนแหงไมแชนา ทอายบม 28 วน

4.4.1 ผลกระทบของอตราสวนนามตอความหนาแนนแหง

ความหนาแนนแหงของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนทอตราสวนนารอยละ 30 40 และ 50 ของน าหนกแหง ความหนาแนนแหงทกอตราสวนของปรมาณนามแนวโนมลดลงอยางเหนไดชดเจน ดงรปท(4.26 – 4.29) ทงนเนองจากปรมาณนาทเหลอจากการทาปฏกรยาไฮเดรชนยงคงเหลอในอตราสวนผสมเมอปรมาณน าระเหยออกจากสวนผสมทาใหเกดชองวาง จงเปนผลทาใหน าหนกลดลง ซงสอดคลองกบสวฒนาและดนพล(2552) นายปซมเทยม เถาไมยางพาราและดนขาวแปรนามาทาคอนกรตพรน ปรมาณนาเปนปจจยสาคญตอความหนาแนนรวม ความหนาแนนกบอายการบมมผลคอนขางนอย เนองจากการบมมการควบคมการสญนา ดงรปท ( 4.30 – 4.32 )

72

1000

1100

1200

1300

1400

1500

30 40 50

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ม3 )

ปรมาณนา (%) ของนาหนกแหงรวม

FGD 50 OPF 0

FGD 45 OPF 5

FGD 40 OPF 10

FGD 35 OPF 15

รปท 4.26 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรงไมแชนา

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

30 40 50

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

ปรมาณนา (%) ของนาหนกรวมแหง

FGD 20:OPF 0 FGD 30:OPF 0

FGD 40:OPF 0 FGD 50:OPF 0

FGD 45:OPF 5 FGD 40:OPF 10

FGD 35:OPF 15

รปท 4.27 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรง อายบม 1 วน

73

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

30 40 50

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

ปรมาณนา (%) ของน าหนกรวมแหง

FGD 20:OPF 0 FGD 30:OPF 0

FGD 40:OPF 0 FGD 50:OPF 0

FGD 45:OPF 5 FGD 40:OPF 10

FGD 35:OPF 15

รปท 4.28 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรง อายบม 7 วน

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

30 40 50

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

ปรมาณนา (%) ของนาหนกรวมแหง

FGD 20:OPF 0 FGD 30:OPF 0

FGD 40:OPF 0 FGD 50:OPF 0

FGD 45:OPF 5 FGD 40:OPF 10

FGD 35:OPF 15

รปท 4.29 ผลกระทบของอตราสวนนาทมตอความหนาแนนแหงของดนปรบปรง อายบม 28 วน

74

1300

1400

1500

1600

1700

0 7 14 21 28

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

อายการบม (วน)

FGD 20:OPF 0:w 30 FGD 30:OPF 0:w 30FGD 40:OPF 0:w 30 FGD 50:OPF 0 :w 30FGD 45:OPF 5:w 30 FGD 40:OPF 10:w 40FGD 35:OPF 15 :w 30

รปท 4.30 ผลกระทบของอายบมทมตอความหนาแนนแหงของดนทปรบปรงดวยปรมาณนา 30% ของนาหนกทงหมด

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

0 7 14 21 28

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

อายการบม (วน)

FGD 20:OPF 0:w 40 FGD 30:OPF 0:w 40FGD 40:OPF 0:w 40 FGD 50:OPF 0 :w 40FGD 45:OPF 5:w 40 FGD 40:OPF 10:w 40FGD 35:OPF 15 :w 40

รปท 4.31 ผลกระทบของอายบมทมตอความหนาแนนแหงของดนทปรบปรงดวยปรมาณนา 40% ของนาหนกทงหมด

75

1000

1100

1200

1300

1400

0 7 14 21 28

ความหน

าแนน

แหง(ก

ก./ ม

.3 )

อายการบม (วน)

FGD 20:OPF 0:w 50 FGD 30:OPF 0:w 50

FGD 40:OPF 0:w 50 FGD 50:OPF 0 :w 50

FGD 45:OPF 5:w 50 FGD 40:OPF 10:w 50

FGD 35:OPF 15 :w 50

รปท 4.32 ผลกระทบของอายบมทมตอความหนาแนนแหงของดนทปรบปรงดวยปรมาณนา 50% ของนาหนกทงหมด 4.5 กาลงอดแกนเดยวของดนทงกงทปรบปรง

ผลการทดสอบกาลงอดแกนเดยวดวยวธพลงงานในการบดอดสงกวามาตรฐาน (Modified Procter) โดยใชปรมาณความชนทเหมาะสม (OMC) พบวาคากาลงอดแบบไมแชน า (Unsoak) ไดคากาลงอด 8.32 กโลกรม/ตารางนว สวนแบบแชในนา (Soak) กอนทาการทดสอบ 2 ชวโมง ปรากฏวาภายใน 10 นาท กอนตวอยางละลายน าหมดไมสามารถดาเนนการทดสอบได เนองจากกอนตวอยาง ดงดดนาเขาไปทาปฏกรยาแลวมลกษณะเหมอนนาเดอดจากนนจะมการแตกตวและละลายนาไปอยางรวดเรว จากปญหาดงกลาวไดปรบเปลยนการเตรยมตวอยางใหม โดยการเพมปรมาณนาทรอยละ 30 40 และ 50 ของนาหนกแหงรวม แลวทดสอบกาลงอดแกนเดยวทอายบม 1 14 และ 28 วน พบวาปรมาณยปซมเทยมทเพมขนสงผลใหคากาลงอดแกนเดยวเพมขนตามปรมาณยปซมเทยม ในทางกลบกนกาลงอดแกนเดยวมแนวโนมลดลงตามปรมาณนาทเพมขน ซงยงพบวาอายการบมในชวงแรก 0 - 1 วน กาลงอดแกนเดยวเพมขนอยางรวดเรว สวนในชวงทสองจาก 7 – 28 วน กาลงอดมแนวโนมกระเตองเพมขนเลกนอย นอกจากนตวอยางแชน ากไมเกดการแตกสลายตวลงเหมอนกบการเตรยมตวอยางแบบบดอด

76

4.5.1 ผลกระทบของยปซมเทยมและปรมาณความชนมตอกาลงอดแกนเดยว

คากาลงอดแกนเดยวกรณของดนทงกงเมอปรบปรงดวยยปซมเทยมพจารณาถงปรมาณของยปซมเทยมกรณปรบปรงโดยแทนทดนทงกงในอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 ของนาหนกแหงรวม คากาลงอดแกนเดยวทอตราสวนนารอยละ 30 ของนาแหงรวมทอายบม 1 วน แบบไมแชนา (Unsoak) มคา 4.70 11.17 18.30 และ 21.22 ksc. ตามลาดบ และ คากาลงอดแกนเดยวแบบแชนา(Soak) กอนทดสอบ 2 ชวโมง ไดคา 1.95 7.20 14.7 และ 19.48 ksc. ตามลาดบดงรปท 4.33 (ก) จะเหนไดวาคากาลงอดแกนเดยวแปรผนตามกบปรมาณยปซมเทยม เมอเพมปรมาณยปซมเทยมในทกอตราสวนผสม คากาลงอดแกนเดยวเพมขนตามลาดบ แสดงใหเหนวายปซมเทยมสามารถยดประสานเมดดนใหเชอมเขาไวดวยกนได ทงนเนองจากองคประกอบทางเคมของยปซมเทยมใกลเคยงกบปนซเมนต โดยเฉพาะแคลเซยมออกไซด ทาใหมศกยภาพในการเกดกระบวนการปฎกรยาไฮเดรชน กอใหเกดการประสานแนนระหวางเมดดนสงผลใหสมบตกาลงอดแกนเดยวไดด จากผลการทดลองกาลงอดแกนเดยวแบบไมแชนา กาลงอดไดดกวาแชนา ทงนเนองจากปรมาณน าทตวอยางมน าดดซมเขาไปตามรเลก (capillary water) ทาใหแรงยดเกาะระหวางเมดลดลง ในขณะเดยวกนกไปกอใหเกดความดนในรโพรงดน (pore water pressure ) ปจจยทสงผลตอกาลงแกนเดยวทเดนชดอกประการหนงคอ อตราสวนน าตอวสดดนผสม สงเกตเหนวาทกอตราสวนเมออตราสวนนาตอวสดผสมดนลดลง คากาลงอดแกนเดยวมแนวโนมเพมขนอยางเดนชด ทเปนเชนนเพราะน าสวนเหลอเกนจากปฏกรยาไฮเดรชน จะทาใหเกดโพรงอากาศในรเลกๆ โพรงอากาศรเลกๆ เหลานจะทาใหเกดความดนในรเลก (capillary pressure) ระหวางเมดดนในทกสวนของกอนตวอยาง จงเกดความดนไปตานแรงยดเกาะกน สงผลใหคากาลงอดลดลง ดงตารางท 4.6 – 4.8

77

ตารางท 4.6 สมบตทางกายภาพและวศวกรรมของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนทอายบม 1 วน

สญลกษณ

อตราสวนนาตอนาหนกแหงรวม

(%)

ความหนาแนนทงหมด (kg/m3)

กาลงอดแกนเดยว (ksc)

โมดลสยดหยน, E50 (ksc)

ความเครยดทจด

พบต, εf (%)

แชน า ไมแชน า

แชน า ไมแชน า

แชน า ไมแชนา แชน า ไมแชนา

FGD20:OPFA0 30 1853 1893 1.95 4.7 99.66 293 2.27 2.27 40 1803 1797 1.52 1.92 90.96 127.67 1.94 1.94 50 1667 1690 0.85 0.96 48.57 45.73 1.29 1.29

FGD30:OPFA0 30 1853 1837 7.20 11.17 437.53 464.33 1.71 2.05 40 1783 1757 4.71 5.99 211.65 235.5 1.52 1.85 50 1697 1700 2.77 3.1 151.08 127.09 1.28 1.61

FGD40:OPFA0 30 1853 1810 14.7 18.3 542.27 915.4 1.58 1.87 40 1773 1750 9.87 11.44 442.25 436.41 1.36 1.66 50 1677 1633 5.75 9.00 265.11 288.54 1.26 1.46

FGD50:OPFA0 30 1837 1817 19.48 21.22 942.64 1344.4 1.60 1.65 40 1730 1717 12.68 14.15 779.15 898.24 1.40 1.50 50 1647 1633 7.70 8.42 401.88 564 1.40 1.34

FGD45:OPFA5 30 1813 1800 20.1 22.02 1245.6 1677.04 2.58 1.92 40 1773 1740 15.3 17.87 914.11 1158.00 2.81 1.25 50 1663 1637 10.3 11.08 569.6 740.51 3.25 3.25

FGD40:OPFA10 30 1813 1783 14.61 19.23 670.75 923.78 2.26 2.26 40 1720 1677 8.62 10.72 470.46 732.38 2.26 1.93 50 1638 1623 5.37 6.23 210.36 378.45 2.26 2.26

FGD35:OPFA 15 30 1754 1740 10.52 10.44 630.98 736.09 1.94 2.93 40 1802 1698 6.63 7.07 308.14 553.87 1.94 1.94 50 1625 1604 2.90 3.38 200.53 203.85 1.67 2.27

หมายเหต ดนทงกงกรณไมปรบปรงกาลงอดแกนเดยว 8.32 ksc.

78

ตารางท 4.7 สมบตทางกายภาพและวศวกรรมของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมลวนทอายบม 7 วน

สญลกษณ

อตราสวนของนาแหงรวม

(%)

หนวยนาหนกทงหมด (kg/m3)

กาลงอดแกนเดยว (ksc)

โมดลสยดหยน, E50 (ksc)

ความเครยดท

จดพบต, εf (%)

แชน า ไมแชน า

แชน า ไมแชนา

แชน า ไมแชนา แชน า ไมแชน า

FGD20:OPFA0 30 1880 1880 2.58 5.91 128.47 268.78 1.29 2.62 40 1807 1800 1.51 2.36 89.6 161.09 1.95 1.95 50 1603 1723 0.68 0.86 31.55 67.51 1.29 1.95

FGD30:OPFA0 30 1853 1870 9.74 14.68 301.14 382.55 1.62 1.62 40 1793 1713 4.88 6.70 218.34 283.55 1.62 1.62 50 1717 1783 2.9 3.91 116.61 220.48 1.95 1.62

FGD40:OPFA0 30 1853 1830 16.62 19.58 815.98 1089.12 1.27 1.60 40 1767 1777 8.67 10.95 470.35 554.81 1.60 1.60 50 1680 1660 4.87 5.16 210.36 270.63 1.60 1.27

FGD50:OPFA0 30 1837 1813 20.76 21.50 879.87 1140.4 1.6 1.93 40 1727 1710 14.1 15.77 482.352 773.5 1.6 1.6 50 1640 1637 8.03 9.06 342.95 499.33 1.6 1.6

FGD45:OPFA5 30 1757 1737 22.5 25.26 934.21 1383.32 1.28 1.61 40 1730 1707 18.2 20.96 513.47 880.51 1.61 1.61 50 1653 1640 12 11.07 496.46 495.25 1.61 1.61

FGD40:OPFA10 30 1790 1773 16.05 20.23 592.89 837.18 1.61 2.27 40 1723 1697 11.18 11.39 455.43 573.84 1.94 1.94 50 1667 1587 6.09 7.35 338.86 414.83 1.61 1.94

FGD35:OPFA15 30 1760 1750 11.96 15.23 504.69 359.70 1.94 1.61 40 1710 1710 7.72 8.62 328.05 258.48 1.61 1.94 50 1670 1650 3.49 3.68 129.52 152.78 1.94 1.94

หมายเหต ดนทงกงกรณไมปรบปรงกาลงอดแกนเดยว 8.32 ksc.

79

ตารางท 4.8 สมบตทางกายภาพและวศวกรรมของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมลวนทอายบม 28 วน

สญลกษณ

อตราสวนของนาแหงรวม (%)

หนวยนาหนกทงหมด (kg/m3)

กาลงอดแกนเดยว (ksc)

โมดลสยดหยน, E50 (ksc)

ความเครยดท

จดพบต, εf (%)

แชน า ไมแชน า

แชน า ไมแชน า แชน า ไมแชนา แชน า ไมแชนา

FGD20:OPFA0 30 1877 1867 2.56 3.99 124.49 207.73 2.29 2.29 40 1783 1783 1.27 1.79 62.96 97.59 1.95 1.95 50 1747 1703 0.44 0.64 24.80 37.08 1.29 1.29

FGD30:OPFA0 30 1880 1860 8.25 13.19 372.27 525.02 1.94 2.27 40 1767 1707 3.60 4.25 202.37 284.76 1.94 1.94 50 1707 1667 2.19 2.32 134.84 132.59 1.61 2.32

FGD40:OPFA0 30 1813 1797 16.13 16.14 497.33 846.26 1.28 1.94 40 1740 1733 9.46 7.61 243.18 396.98 1.61 1.61 50 1667 1633 4.60 4.79 197.35 169.15 1.94 1.94

FGD50:OPFA0 30 1833 1823 20.9 23.85 743.82 872.54 1.59 1.92 40 1753 1757 15.35 17.26 599.80 705.99 1.27 1.29 50 1667 1647 8.76 9.93 518.47 508.04 1.27 1.27

FGD45:OPFA5 30 1790 1763 24.9 29.86 1253.12 1274.94 0.96 1.28 40 1720 1710 18.87 22.58 911.71 1065.41 1.28 1.28 50 1647 1607 12.01 15.86 551.51 853.3 1.93 1.60

FGD40:OPFA10

30 1780 1750 17.8 21.5 985.47 842.76 1.61 1.61 40 1723 1710 12.62 15.06 735.62 704.13 1.28 1.28 50 1657 1650 8.96 12.29 489.77 490.88 1.28 1.28

FGD35:OPFA15

30 1767 1743 15.68 17.82 819.56 804.42 1.93 1.93 40 1707 1690 13,00 13.92 650.06 592.33 1.93 2.26 50 1660 1633 7.00 6.98 507.39 434.05 1.28 1.61

หมายเหต ดนทงกงกรณไมปรบปรงกาลงอดแกนเดยว 8.32 ksc.

80

4.5.2 ผลกระทบของยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนตอคากาลงอดแกนเดยว

จากผลการวเคราะหคากาลงอดแกนเดยวกรณของดนทงกงเมอปรบปรงดวยเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมทอตราสวน 0:50 5:45 10:40 และ 15:35 อตราสวนนารอยละ 30 40 และ 50 ของนาหนกแหงรวม พบวาปรมาณของเถาใยปาลมน ามนทรอยละ 5 ของทกอตราสวนน าสงผลใหคากาลงอดแกนเดยวสงสด และคากาลงอดแกนเดยวมแนวโนมลดลงไปเรอยเมอเพมปรมาณเถาใยปาลมนามนเปนรอยละ 10 และ 15 ตามลาดบ สาเหตทคากาลงอดแกนเดยวมแนวโนมลดลงเมอเพมอตราสวนเถาใยปาลมนามน อาจเนองมาจากในเถาใยปาลมนามนม CaO อยนอย แตม SiO2 เปนสวนใหญ ซงในดนทงกงกประกอบดวย SiO2 มากอยทนเดม ในขณะทการเกดปฏกรยาไฮเดรชนปนซเมนต องคประกอบหลกทสาคญในการเกดปฏกรยาทางเคมคอ CaO เปนปจจยทาใหมสมบตกาลงอดไดด เมอเพมปรมาณเถาใยปาลมน ามนทาใหปรมาณ SiO2 มมากเกนความจาเปน จงเปนผลทาใหกาลงลดลงเมอเพอปรมาณเถาใยปาลมเกนรอยละ 5 ดงรปท 4.34 ซงสอดคลองกบดษฐพรและคณะ (2551) ไดวเคราะหคากาลงอดกรณของดนเหนยวปากพนง กรณปรบปรงคณภาพดวยเถาใยปาลมนามนและเถาไมยางพารา พบวา การผสมเถาใยปาลมนามนสงผลใหคากาลงอดเพมขนวาปรมาณการผสมเถาปาลมน ามน 5% ใหคากาลงอดสงสดทปรมาณผสมเถาใยปาลมนามนท 10% แตเมอปรมาณการผสมเถาใยปาลมนามน 15% คากาลงอดลดลง

81

0

10

20

30

20 30 40 50

Unco

nfine

d Com

pressi

ve St

renfth

(ks

c)

FGD Content(% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

10

20

30

20 30 40 50

Unco

nfine

d Com

pressi

ve St

renfth

(ks

c)

FGD Content(% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ก)

0

5

10

15

20

25

30

20 30 40 50

Unc

onfin

ed C

ompr

essi

ve S

treng

th

(ksc

.)

FGD Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

5

10

15

20

25

30

20 30 40 50

Unc

onfin

ed C

ompr

essi

ve S

treng

th

(ksc

.)

FGD Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ข)

0

5

10

15

20

25

30

20 30 40 50

Unc

onfin

ed C

ompr

essi

ve S

treng

th

(ksc

.)

FGD Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

5

10

15

20

25

30

20 30 40 50

Unc

onfin

ed C

ompr

essi

ve S

treng

th

(ksc

.)

FGD Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ค)

รปท 4.33 การพฒนากาลงอดของดนทงกงปรบปรงดวยยปซมเทยมทอายบม (ก) 1 วน (ข) 7 วน และ (ค) 28 วน

82

(ก)

(ข)

(ค)

รปท 4.34 การพฒนากาลงอดของดนทงกงปรบปรงดวยเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมอตราสวนตางกนโดยนาหนกแหงรวมทอายบม (ก) 1วน (ข) 7วน และ (ค) 28 วน

83

4.5.3 ผลกระทบของปรมาณยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนตอคาโมดลสยดหยน

ผลจากการทดสอบการอดแกนเดยวนามาคานวณคาโมดลสยดหยน (E50) พบวาดนทงกงเมอปรบปรงดวยยปซมเทยมลวนในอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 ของนาหนกแหงรวม โดยใชอตราสวนน ารอยละ 30 ของนาแหงรวมทอายบม 1 วน คาโมดลสยดหยนมแนวโนมสงขนอยางชดเจน ทงแบบไมแชนาและแบบแชนากอนทดสอบ 2 ชวโมง ดงรปท 4.35 (ก) จะเหนไดวาคาโมดลสยดหยนแปรผนตามปรมาณยปซมเทยม โดยเมอเพมปรมาณยปซมเทยมในทกอตราสวนผสม คาโมดลสยดหยน (E50) เพมขนตามลาดบ แสดงใหเหนวายปซมเทยมสามารถเชอมประสานเมดดนใหยดเขาไวดวยกนทานองเดยวกบปนซเมนต (สมมาตร, 2550) และเถาไมยางพารา (อรณและคณะ 2552) ทงนเนองจากองคประกอบทางเคมหลก (CaO) ของยปซมเทยมใกลเคยงกบของปนซเมนต โดยเฉพาะแคลเซยมออกไซด การเกดกระบวนการเกดปฎกรยาไฮเดรชน ทาใหมสมบตกาลงไดดดงรปท 4.35 จากการวเคราะหคาโมดลสยดหยน กรณของดนทงกงกรณทปรบปรงคณภาพดวยเถาใยปาลมน ามนแทนทบางสวนในยปซมเทยม เมอพจารณาถงผลกระทบของเถาใยปาลมน ามน พบวาการผสมเถาใยปาลมน ามนสงผลใหคาโมดลสยดหยนเพมขนสงสดทปรมาณการผสมเถาใยปาลมนามนรอยละ 5 แตเมอเพมปรมาณการผสมเถาใยปาลมนามนทรอยละ 10 และ15 สงผลใหคาโมดลสยดหยนมแนวโนมทเหมอนกนในทกอตราสวนผสมและอายการบม ดงรปท 4.36 การเพมขนของคาโมดลสยดหยน แสดงถงความแขงแกรง (stiffness) ของสวนผสมดนทงกงทปรบปรง การผสมเถาใยปาลมน ามนสงผลใหดนทงกงมความแขงแกรงเพมขน แตหากผสมเถาใยปาลมนามนมากกวารอยละ 5 จะสงผลใหความแขงลดลง ซงคอนขางสอดคลองกบผลงานของดษฐพรและคณะ (2551)

84

0

500

1000

1500

20 30 40 50

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

FGD Content(% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

500

1000

1500

20 30 40 50

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

FGD Content(% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ก)

0

500

1000

1500

20 30 40 50

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

FGD Content(% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

500

1000

1500

20 30 40 50

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

FGD Content(% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ข)

0

500

1000

1500

20 30 40 50

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

FGD Content(% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

500

1000

1500

20 30 40 50

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

FGD Content(% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ค)

รปท 4.35 พฤตกรรมโมดลสยดหยนของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมแบบแชนาและแบบไมแชนาทอายบม (ก) 1 วน (ข) 7 วน และ (ค) 28 วน

85

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

OPFA Content(% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

OPFA Content(% by total wt. UN soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ก)

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

OPFA Content(% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

OPFA Content(% by total wt. UN soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ข)

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

OPFA Content(% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

500

1000

1500

2000

0 5 10 15

Mod

ulus o

f Elas

ticity

(ksc)

OPFA Content(% by total wt. UN soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ค) รปท 4.36 พฤตกรรมโมดลสยดหยนของดนทงกงทปรบปรงดวยยปซมเทยมแบบแชนาและแบบไมแชนา ทอายบม (ก) 1 วน (ข) 7 วน และ (ค) 28 วน

86

4. 5.4 ผลกระทบของปรมาณยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนตอคาความเครยดทจดพบต

จากผลการทดสอบการอดแกนเดยว พบวากรณเมอปรบปรงดนทงกงดวยยปซมเทยมในอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 ของนาหนกแหงทงหมด ทอตราสวนนารอยละ 30 ของนาแหงรวม ทอายบม 1 วน มคาความเครยดทจดพบต (Strain at Failure) มแนวโนมลดลง ทงแบบไมแชนาและแบบแชน ากอนทดสอบ 2 ชวโมง ดงรปท 4.37 (ก) จะเหนไดวาคาความเครยดทจดพบต แปรผกผนกบปรมาณยปซมเทยมเพมขน โดยเมอเพมปรมาณยปซมเทยมในทกอตราสวนผสม คาความเครยดทจดพบตลดลงตามลาดบ ดงรปท 4.37 การลดลงของความเครยดทจดพบต มความหมายเปนนยวาดนทงกงเมอปรบปรงดวยยปซมเทยมทาใหดนมความแขงแกรงเพมขนตามปรมาณวสดประสาน ซงเปนผลทาใหกาลงสงขนตามวสดประสาน ทานองเดยวกบการเตมเถาไมยางพารา (อรณและคณะ, 2552) จากการวเคราะหความเครยดทจดพบต ถงกรณของดนทงกงกรณทปรบปรงดวยเถาใยปาลมน ามนแทนทบางสวนในยปซมเทยม เมอพจารณาอทธพลของเถาใยปาลมนามน พบวาการผสมเถาใยปาลมน ามนสงผลใหคาความเครยดทจดพบต มแนวโนมคอนขางคงทปรมาณการผสมเถาใยปาลมน ามนไมคอยมผลตอความเครยดทจดพบต ทงแบบไมแชนาและแบบแชนากอนทดสอบ 2 ชวโมง ดงรปท 4.38 จงสรปไดวาเถาใยปาลมน ามนมผลกระทบคอนขางนอยตอคาความเครยดทจดพบต

87

0

1

2

3

20 30 40 50

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

1

2

3

20 30 40 50

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ก)

0

1

2

3

20 30 40 50

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

1

2

3

20 30 40 50

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ข)

0

1

2

3

20 30 40 50

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

1

2

3

20 30 40 50

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ค) รปท 4.37 ความสมพนธระหวางคาความเครยดทจดพบต กบอตราสวนยปซมเทยม แบบแชนาและแบบไมแชนาทอายบม (ก) 1 วน (ข) 7 วน และ (ค) 28 วน

88

0

1

2

3

4

0 5 10 15

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

OPDF Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ก)

0

1

2

3

4

0 5 10 15

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

OPDF Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

FGD Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ข)

0

1

2

3

4

0 5 10 15

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

OPFA Content (% by total wt. soak)

0.3w

0.4w

0.5w

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15

Stai

n at

Fai

lure

, εf(%

)

OPFA Content (% by total wt. Un soak)

0.3w

0.4w

0.5w

(ค)

รปท 4.38 ความสมพนธระหวางคาความเครยดทจดพบตกบดนทงกงผสมเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยม ในอตราสวนรอยละ 0 5 10 และ 15 แบบแชนาและแบบไมแชนาทอายบม (ก) 1 วน (ข) 7 วน และ (ค) 28 วน

89

4.6 แคลฟอรเนย แบรง เรโชของดนทงกงกรณทปรบปรงคณภาพ

จากการทดสอบแคลฟอรเนย แบรง เรโช ของตวอยางทอตราสวนเถาใยปาลมนามนแทนทบางสวนของยปซมเทยมเปน 5:45 ซงเปนอตราสวนทใหกาลงอดแกนเดยวสงสด จากอตราสวนดงกลาวเมอนามาขนรปโดยหลอในแบบ ขาดตามมาตรฐาน ASTM D 1883 ใชเครองเขยาคอนกรตไลฟองอาการ พบวากรณทอตราสวนนาตอวสดประสานทรอยละ 30 40 และ 50 โดยนาหนกแหงทงหมด และทระยะเวลาการบม 1 7 และ 28 วน ไดคาการรบแรงแบกทานสงสดเทากบรอยละ 98.87 ดงแสดงในตารางท 4.9 ซงอตราการพฒนาการรบแรงแบกทานในชวงแรกทอาย 1 วน สามารถรบกาลงดอยางชดเจน ดงแสดงใหเหนในรปท 4.39 และเมอสงเกตจากกราฟระยะเวลาการบม พบวาเมอระยะเวลาการบมเพมขนคากาลงแบกทานมแนวโนมขนเลกนอยไป คากาลงรบแรงแบกทานเกดจากปฏกรยาปอซโซลานและปฏกรยาไฮเดรชน ซงเปนปฏกรยาหลกของการเพมกาลงทตองอาศยเวลาในการเกด ดงรปท 4.40 จากกการพจารณาคา CBR ของดนทไดปรบปรง (ตารางท 4.9) พบวาทกอตราสวนนาตอวสดดนผสม (รปท 4.39) และทกอายบม (รปท 4.40) มคาเกนกวารอยละ 30 ดงนนจงสามารถทใชในงานทางเปน วสดชนรองพนทาง (Subbase) ชนพนทาง (Base) นอกจากนการบวมมคานอยมาก จงมประโยชนหลายประการเนองจากวสดทนามาปรบปรงเปนวสดในทองถน ชวยประหยดคาใชจาย และการพฒนารบแรงแบกทานในชวงส นหรออายบมนอย (รปท 4.40) ดงนนสามารถผสมทางานในสนามมสภาวะฝนตกชกไดสะดวก ตารางท 4.9 คา CBR และการบวมตวของดนทงกงทปรบปรง

อตราสวนนา (%) ระยะเวลาการบม CBR (%) Swelling (%)

30

1 day 96.71 0.07 7 days 97.41 0.01- 28 days 98.87 0.01-

40

1 day 50.80 0.01- 7 days 50.42 0.01- 28 days 53.27 0.01-

50

1 day 31.62 0.01- 7 days 36.89 0.01- 28 days 44.72 0.01-

90

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

30 40 50

Water to Cementitious Material Ratio (%)

CBR

Value

in So

aking

(%)

อายบม 1 วน อายบม 7 วน อายบม 28วน

รปท 4.39 ความสมพนธระหวางคา CBR กบอตราสวนน าตอวสดประสานของดนทงกงปรบปรงดวยเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยม 5:45

0

20

40

60

80

100

120

0 7 14 21 28

Curing Time (day)

CBR

Value

in So

aking

(%)

30% 40% 50%

รปท 4.40 ความสมพนธระหวางคา CBR กบอตราสวนนาตอวสดดนทงกงปรบปรงดวยเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมรอยละ 5

91

วสดใชเปนชนรองพนทางตองถกเลอกเปนรบแรงกดของยวดยานจราจรขนสงและนาหนกของชนบน คาคณลกษณะความคงทน การสกหรอ พกดความเหนยวขน และซบอาร เปนขดจากดตาของมวลรวมรองพนทาง จากผลทดสอบสมบตดนกอนปรบปรง (ตารางท 4.2) พบวาคาความคงทนแชนา กาลงอดและซบอารอยนอกขอบเขตจากด ดงนนดวยตวดนทงกงเดมนจงไมเหมาะแกการทาเปนชนพนทางและรองพนทาง แตสามารถใชยปซมเทยมทนากลบมาใชใหมและเถาปาลมนามนเปนวสดปรบปรงทาเปนชนรองพนทางได

4.7 แรประกอบขนในดนทงกงทปรบปรง

จากการวเคราะหองคประกอบแรดวยการเลยวเบนรงสเอกซ (XRD) แกดนทงกงทปรบปรงดวยเถาใยปาลมนามนรอยละ 5 และยปซมเทยมรอยละ 45 ทอายการบม 28 วน พบวาแร Calcium Silicate Hydrate (CSH) เกดขนดนทปรบปรงมปรมาณคอนขางนอยหรอไมพบ CSH เนองจากตวอยางทใชวเคราะหนอยมาก หากปรมาณCSH มปรมาณนอยอาจวเคราะหไมได ในการวเคราะห XRD นทาใหเฝาตดตามถงความเปนไปไดทเกดการพบตแกตวอยางดน ทานองเดยวกบท Yong R.N. and Ouhadi (2007) ไดกลาววาการตรวจดวย XRD ชวยเตมเตมในการวเคราะหใหมแนวทางปฏบตถงสภาพการพบตทเกดขน

รปท 4.41 ลายเสนการเลยวเบนรงสเอกซของดนทงกงปรบปรงยปซมเทยม 45% และเถาใยปาลมนามน5% ทอายบม 28 วน

G

Q G

K K

Q

G G Q K K Q C K K C C

92

4.8 โครงสรางทางจลภาคของดนทงกงทปรบปรง

จากการวเคราะหโครงสรางจลภาคของดนทงกงทปรบปรงดวยเถาใยปาลมนามนรอยละ 5 และยปซมเทยมรอยละ 45 ทอายการบม 28 วน โดยภาพถายจลทรรศนจากกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) พบวาดนมโครงสรางทยดแนนและชวยเพมกาลงอด ซงเกดจากปฏกรยาปอซโซลานและปฏกรยาไฮเดรชน ดงรปท 4.42 ทอายการบม 28 วน ดนมโครงสรางทยดตดกนแนนกบยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน และทาใหสามารถสนบสนนวาบรรดารเลกไดลดลง ชวยใหความกระจางถงกระบวนการทางเคมทไดเกดขนในดนทงกงทปรบปรง

(ก) (ข)

(ค)

รปท 4.42 โครงสรางจลภาคของเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยมในรอยละ 5 กาลงขยาย (ก) 1,500 เทา (ข) 3,500 เทา และ (ค) 5,000 เทา

93

4.9 การวเคราะหทางสถตดวยสหสมพนธของตวแปร

การวเคราะหทางสถตของคาสมบตทางวศวกรรมจากผลการทดสอบกาลงอดแกนเดยว และ แคลฟอเนยร แบรง เรโช ดวยสหสมพนธพหคณ (Multiple Variable Regression) เพอสรางสมการการถดถอย (Regression Equation) ทแสดงความสมพนธของตวแปร การวเคราะหใชโปรแกรม SPSS รน 16.0 (Statistical Package for Social Science) ซงคาความนาเชอถอของสมการถดถอยแสดงในรปของคา Multiple Coefficient of Determination (R2) ในทานองเดยวกบงานวจยของ Kaniraj and Havanagi (1999)

ซงคาของตวแปรนามาพจารณาประกอบดวย 1) กาลงอดแกนเดยว (Unconfined Compressive Strength, ksc), UCS 2) โมดลสยดหยน (Modulus of Elasticity, ksc.), E50

3) ความเครยดทจดพบต (Strain at Failure, %), εf 4) หนวยนาหนก (Total Unit Weight (kg/m3), t 5) ปรมาณนา (Water Content, %), W 6) อายบม (Age of Curing, days), T 7) ปรมาณของเถาใยปาลมนามน (% by wt.), OPFA 8) ปรมาณของยปซมเทยม (% by wt.), FGD สาหรบการวเคราะหหาความสมพนธของคาตวแปรทาการจาแนกคา R2 แนะนา

โดย Draper and Smith (1966) R2 < 0.25 มความสมพนธกนนอย R2 = 0.25 - 0.55 มความสมพนธกนปานกลาง R2 = 0.55 - 0.80 มความสมพนธกนด R2 > 0.80 มความสมพนธกนดมาก

เมอทาการวเคราะหคาสถต สามารถแสดงคากาลงอดแกนเดยว คา Modulus of

Elasticity และคา Strain at Failure โดยเปรยบเทยบกบคาตางๆ ไดดงตารางตอไปน

94

ตารางท 4.10 ความสมพนธของคาหนวยนาหนกแบบแชนากบคาปจจยตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 1811.505 – 1.730FGD 0.048 Liner 1762.484 – l.557OPFA 0.076 Liner 1748.146 – 0.076Day 0.010 Liner 2056.762 – 7.738W 0.761 Liner 1818.285 – 1.531FGD – 3.310OPFA 0.114 Liner 1819.193 – 1.531FGD – 3.310OPFA – 0.076Day 0.114 Liner 2128.717 – 1.531FGD – 3.310OPFA – 0.076Day – 7.738W 0.875

ตารางท 4.11 ความสมพนธของคาหนวยนาหนกแบบไมแชนากบคาตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 1828.083 – 2.630FGD 0.103 Liner 1751.351 – 4.886OPFA 0.133 Liner 1733.544 – 0.261Day 0.002 Liner 2034.794 – 7.610W 0.679 Liner 1837.311 – 2.358FGD – 4.505OPFA 0.215 Liner 1840.442 – 2.358FGD – 4.505OPFA – 0.261Day 0.216 Liner 2144.823 – 2.358FGD – 4.505OPFA – 0.261Day – 7.610W 0.896

จากตารางท 4.10 และ 4.11 เมอทาการพจารณาคาของตวแปรทนามาสราง

ความสมพนธระหวาคาหนวยนาหนก (Unit Weight) แบบไมแชนาและแบบแชน า พบวาตวแปรทมผลตอคาหนวยนาหนกมากทสดคอคา W (อตราสวนน า) ซงมคา R2 เทากบ 0.761 และ 0.679 และตวแปรทมความสาคญนอยทสดคอ คาเวลาในการบม ซงทาใหสรปไดวา ตวแปร W มความสาคญมากทสดตอคาหนวยนาหนก โดยทเวลาในการบมมความสาคญนอยทสด

95

ตารางท 4.12 ความสมพนธของคา UCS แบบแชนากบคาปจจยตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 0.486FGD – 8.739 0.523 Liner 0.204OPFA + 8.446 0.034 Liner 0.014Day + 9.152 0.011 Liner 24.918 – 0.39W 0.265 Liner 0.479FGD + 0.127OPFA – 8.998 0.536 Liner 0.479FGD + 0.127OPFA + 0.014Day – 9.165 0.537 Liner 0.479FGD + 0.127OPFA + 0.014Day – 0.39W + 6.433 0.801

ตารางท 4.13 ความสมพนธของคา UCS แบบไมแชนากบคาปจจยตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 0.506FGD - 7.445 0.448 Liner 0.189OPFA + 10.546 0.023 Liner 0.60Day + 10.643 0.010 Liner 31.549 – 0.505W 0.339 Liner 0.50FGD + 0.109OPFA – 7.668 0.455 Liner 0.50FGD + 0.109OPFA + 0.06Day – 8.383 0.465 Liner 0.50FGD + 0.109OPFA + 0.06Day – 0.505W – 11.809 0.815

จากตารางท 4.12 และตารางท 4.13 แสดงใหเหนถงตวแปรทมผลตอความสมพนธ ของคากาลงอดแกนเดยว พบวาตวแปรทมผลมากทสดตอคา USC คอคา FGD และคาทมผลนอยทสดคอคา คา Day และเมอนาคาทงหมดมาวเคราะหถงความสมพนธ สามารถทาใหคา R2 มคามากทสด และตวแปรอกตวทมคาความสาคญรองลงมากคอ อตราสวนนา ซงเปนคาทสาคญในการพฒนากาลง โดยตวแปรเวลาหรอจานวนวนทใชบมมความสาคญนอยทสด

96

ตารางท 4.14 ความสมพนธของคาโมดลสยดหยนแบบแชนา กบคาปจจยตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 20.656FGD – 337.029 0.466 Liner 11.595OPFA + 380.159 0.055 Liner 4.336Day + 378.174 0.032 Liner 1014.795 – 14.615W 0.184 Liner 20.154FGD + 8.344OPFA – 354.119 0.494 Liner 20.154FGD + 8.344OPFA + 4.336Day – 406.156 0.527 Liner 20.154FGD + 8.344OPFA + 4.336Day – 14.615W + 178.428 0.711

ตารางท 4.15 ความสมพนธของคาโมดลสยดหยนแบบ ไมแชนา กบคาปจจยตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 26.076FGD – 416.601 0.455 Liner 7.828OPFA + 518.404 0.015 Liner 0.008Day + 551.837 0.011 Liner 1452.945 – 22.525W 0.267 Liner 25.865FGD + 3.652OPFA – 424.082 0.458 Liner 25.865FGD + 3.652OPFA + 0.008Day – 424.175 0.458 Liner 25.865FGD + 3.652OPFA + 0.008Day – 22.525W + 476.893 0.852

ตารางท 4.14 และ 4.15 เมอทาการพจารณาคาของตวแปรทนามาสรางความสมพนธระหวาคาโมดลสยดหยน แบบไมแชน าและแบบแชน า พบวาตวแปรทมผลตอคาโมดลสยดหยนมากทสดคอ คา FGD ซงมคา R2 เทากบ 0.466 และ 0.455 และตวแปรทมความสาคญนอยทสดคอ คาเวลาในการบม ซงทาใหสรปไดวา คาตวแปร FGD มความสาคญมากทสดตอคาโมดลสยดหยน โดยทคาอตราสวนนามคาทมความสาคญรองลงมา โดยทเวลาในการบมมความสาคญนอยทสด

97

ตารางท 4.16 ความสมพนธของคาความเครยดแบบแชนา กบคาปจจยตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 1.775 – 0.002FGD 0.002 Liner 0.016OPFA + 1.634 0.046 Liner 1.801 – 0.008Day 0.055 Liner 1.819 – 0.003W 0.003 Liner 1.742 – 0.003FGD + 0.016OPFA 0.050 Liner 1.842 – 0.003FGD + 0.016OPFA – 0.008Day 0.105 Liner 1.960 - 0.003FGD + 0.016OPFA – 0.008Day – 0.003W 0.119

ตารางท 4.17 ความสมพนธของคาความเครยดแบบ Unsoak กบคาปจจยตางๆ

Equation Model

สมการการถดถอย R2

Liner 2.259 – 0.012FGD 0.077 Liner 1.728 + 0.017OPFA 0.057 Liner 1.871 – 0.006Day 0.026 Liner 2.198 – 0.010W 0.039 Liner 2.219 – 0.013FGD + 0.020OPFA 0.149 Liner 2.287 – 0.013FGD + 0.020OPFA – 0.006Day 0.175 Liner 2.682 – 0.013FGD + 0.020OPFA – 0.006Day – 0.010W 0.214

จากตารางท 4.16 และ 4.17 เมอทาการพจารณาคาของตวแปรทนามาสรางความสมพนธระหวางคาความเครยดแบบไมแชน าและแบบแชน า พบวาตวแปรทมผลตอคาความเครยดมากทสดคอ คา OPFA ซงมคา R2 เทากบ 0.046 และ 0.057 และตวแปรทมความสาคญนอยทสดคอ คาเวลาในการบม ซงทาใหสรปไดวา ตวแปร OPFA มความสาคญมากทสดตอคา Modulus of Elasticity โดยทคา OPFA มความสาคญทสด และคา FGD ทมความสาคญรองลงมา โดยทเวลาในการบมมความสาคญนอยทสด

98

จากผลการวเคราะหความสมพนธของตวแปรตางๆ พบวาตวแปรทนามาวเคราะหความสมพนธระหวางตวอยางดนทนามาทดสอบคากาลงอดแกนเดยวท งตวอยางทแชน าและตวอยางทไมไดแชนา พบวาคา USC และ Modulus of Elasticity ของตวอยางทงสองสภาวะ คาตวแปรทมผลตอการพฒนาของกาลงอด คาโมดลสยดหยนตวของตวอยางคอตวแปร คา FGD (ปรมาณยปซมเทยม) และคา W (อตราสวนของนา) ซงเมอทาการวเคราะหและนามาเปนตวแปรในการสรางสมการพบวา คา R2 ทไดจะมคาเขาใกล 1.000 มากกวาตวแปรอนๆ และตวแปรทมผลตอความสมพนธนอยทสดคอ ตวแปร T (ระยะเวลาในการบม) ซงจะสามารถสงเกตไดจากคา R2 ของสมการ ซงจะมคานอยมาก จากสมการทงหมดทไดทาการวเคราะหทางสถต จงทาใหสามารถสรปถงความสาคญของตวแปรเมอเปรยบเทยบกบขอแนะนาของ Draper and Smith (1966) พบวาตวแปรทมความสมพนธกนด คอ FGD และ W เพราะฉะนนจงเปนปจจยสาคญททาใหตวแปรอนๆมความสมพนธกนดวย

99

บทท 5

สรปผลการศกษาและขอเสนอแนะ 5.1 สรปผลการศกษา

จากผลการศกษาดนทงกงทนามาปรบปรงคณภาพดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามนในหองทดลองสามารถสรปไดดงน 1) ดนทงกงมความเหมาะสมในการปรบปรงโดยวธทางเคมไดเนองจากองคประกอบหลกประกอบดวยซลกา (SiO2) และ อะลมนา ( Al2O3) และเนอดนละเอยดงายตอการทาปฏกรยาเคมกบวสดประสานไดด 2) ยปซมเทยมเมอนาไปอบ ทอณหภม 100 องศาเซลเซยสเปนเวลา 24 ชวโมง มองคประกอบหลกทางเคม (CaO) ใกลเคยงกบปนซเมนตปอรตแลนด เมอผสมกบนาเกดการกอตวและแขงตว เกดปฏกรยากบ น า ซลกา (SiO2) และ อะลมนา ( Al2O3) จะกอใหเกดความรอน Hydration ทาใหโครงสรางดนยดแนนขนและชวยเพมกาลงอดไดด 3) เถาใยปาลมนามนมองคประกอบทางเคมจดเปนสารปอซโซลาน Class C ตามมาตรฐาน ASTM C 618 สามารถเกดปฏกรยาปอซโซลาน Pozzolanic Reaction 4) การปรบปรงดวยยปซมเทยมในอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 ทาใหดนรบกาลงไดเพมตามปรมาณยปซมเทยมและกาลงอดจะเพมขนอยางรวดเรวในชวงแรกทอายบม 1วน หลงจากนนกาลงจะคอยๆเพมขนทงแบบแชนาและแบบไมแชนา 5) การปรบปรงดวยเถาใยปาลมแทนทยปซมเทยมในอตราสวน 5 : 45 เมอนาไปแชนากอนทดสอบพบวากอนตวอยางยงคงสภาพอยไดและยงรบกาลงอด (UCS) และ รบแรงแบกทาน (CBR) สามารถใชเปนวสดชนรองพนทาง(Subbase)และชนพนทาง (Base) ตามมาตรฐานงานทางได 6) ปรมาณน าในสวนผสมพบวามผลตอการปรบปรงดนทกอตราสวน ปรมาณน าท OMC. สงผลใหการรบกาลงอดแบบไมแชนาไดดมาก แตเมอนาไปแชนากอนกอนตวอยางละลายนาหมดและอตราสวนนารอยละ 30 40 และ 50 การรบกาลงอดแปรผกผนกบปรมาณนา

7) ระยะเวลาการบมพบวาสงผลตอการรบกาลงอดของดนทปรบปรงใหสงขนมากๆ

100

5.2 ขอเสนอแนะ

1) การศกษาวจยดนทงกงปรบปรงคณภาพดวยยปซมเทยมเถาใยเถาปาลมน ามนเปนการศกษาในระดบในหองปฏบตการเทานน เพอเปนขอมลและแนวทางในการพจารณาเพอปรบปรงคณภาพดนจากบอยม ซงหากนาไปใชงานจรงจะตองพจารณาถงวธการดาเนนงาน การบดอด สภาพหนางาน ดงนนอาจจะตองสรางแปลงทดลองในสนามจรง เพอทาการศกษาโดยอาศยขอมลการทางานจรงในสนามเปนตวเปรยบเทยบกบการศกษาในหองปฏบตการ แลวหาคาปรบแกเพอทาใหคาในหองปฏบตการสอดคลองกบคางานจรงในสนาม

2) การศกษานไดทาการเกบตวอยางจากบอดนยมในตาบลทงกง อาเภอกาญจนดษฐ จงหวดสราษฎรธาน เพอใหไดขอมลทสามารถในไปใชไดกบดนตวอยางอนๆ จงควรมการทดสอบการนายปซมเทยมไปใชในการปรบปรง ดนจากแหลงอนๆ เชน ดนเหนยวออนปากพนง ดนเหนยวออนระโนด ดนเหนยวออนปตตาน เปนตน

3) สมการสหสมพนธพหคณ ของคาตางๆของคณสมบตวศวกรรมกบคาตางๆของคณสมบตดชนทไดจากงานวจยน เปนสมการของดนทงกง จงหวดสราษฎรธานเทาน น เพอใหไดขอมลทหลากหลายและมากยงขน ควรศกษาบรเวณดนของจงหวดอนๆ เชน จงหวดสงขลา จงหวดสตล จงหวดพทลง จงหวดปตตาน เปนตน

4) คากาลงอดของการปรบปรงคณภาพดนทงกงดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมน ามน หากตองการใหคากาลงอดสงขนกวาเดมควรหาปรมาณน าทใชในการผสมทใหกาลงอดทสงสดแบบแชนาโดยเพมปรมาณนาระหวาง OMC. ถง 30% ของนาหนกแหงรวม

5.2.5 ควรมการทาการปรบปรงสมบตของดนทงกงดวยปนซเมนตปอรตแลนด ควบคกนไปดวย เพอเปรยบเทยบคากาลงทพฒนาขนระหวางปนซเมนตกบยปซมเทยม ในดานตางๆ ดวย

101

บรรณานกรม ชย จาตรพทกษกล และ ไกรวฒ เกยรตโกมล (2549). การศกษาเถาแกลบ-เปลอกไมและเถาปาลม

เทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร. กรงเทพมหานคร ดนพล ตนนโยภาส กลยทธ หนเมอง และธรพฒน นวลประดษ (2554). ผลกระทบของฝนเมดปนม

ตอดนลกรงทปรบปรง. การประชมวชาการดานเหมองแรโลหการและปโตรเลยม ครงท 9เรอง การสารวจและใชประโยชนจากทรพยากรธรณเพอสงแวดลอมทด 13-14 ม.ค. 2554 รร.มณเทยร รเวอรไซต กทม หนา 183-190.

ดนพล ตนนโยภาส และ จรชาต เจาสนเจรญ (2543). ปนสอผสมเถาลอยและเถาขเลอยไมยางพารา. วารสารสงขลานครนทร. มหาวทยาลยสงขลานครนทร. ปท 22 ฉบบท 4, หนา 489–500.

ดนพล ตนนโยภาส จานาญ ยมเสง และสชาต จนทรมณย. (2554). อทธพลของการเตมเถาใยปาลมนามนและเสรมเสนปอกระจดตอสมบตของยปซมเทยมททาเปนกระเบองซเมนต. การประชมวชาการดานเหมองแรโลหการและปโตรเลยม ครงท 9 เรองการสารวจและใชประโยชนจากทรพยากรธรณเพอสงแวดลอมทด รร.มณเฑยร รเวอรไซต กทม. 13-14 มกราคม 2554 หนา 113-120. (CD-ROM)

ดนพล ตนนโยภาส พงศนจ ศรสข และธรพฒน นวลประดษ. (2554). การพฒนาอฐดนประสานหางแรดนขาวผสมฝนเตาเผาปนและยปซมเทยม การประชมวชาการดานเหมองแรโลหการและปโตรเลยม ครงท 9 เรองการสารวจและใชประโยชนจากทรพยากรธรณเพอสงแวดลอมทด รร.มณเฑยร รเวอรไซต กทม. 13-14 มกราคม 2554 หนา 63-69. (CD-ROM)

ดนพล ตนนโยภาส และธนภทร พดบร. (2551). ผลกระทบของนาเนอหมากทมผลตอมอรตารปนซเมนตปอรตแลนดเตมผงเหมองหนคารบอเนตผสมเถาเชอเพลงใยปาลมนามนบด การประชมวชาการทางวศวกรรมศาสตร ครงท 6 มหาวทยาลยสงขลานครนทร 8-9 พฤษภาคม 2551 หนา 19-24.

ดนพล ตนนโยภาส และสรเดช อตระชล. (2551). อทธพลของเถาเชอเพลงปาลมนามนทมตอสมบตคอนกรตมวลรวมนาหนกเบาหนพมมซ การประชมวชาการทางวศวกรรมศาสตร ครงท 6 มหาวทยาลยสงขลานครนทร 8-9 พฤษภาคม 2551 หนา 13-18. (CD-Rom)

ดษฐพร แกวมนโชค (2551). การปรบปรงสมบตของดนเหนยวปากพนงดวยเถาใยปาลมนามนและเถาไมยางพารา . วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

102

ดษฐพร แกวมนโชค ดนพล ตนนโยภาส และพพฒน ทองฉม. (2551). คณลกษณะพฤตภาพของดนเหนยวปากพนงทปรบปรงสมบตดวยเถาใยปาลมนามนและเถาไมยางพาราบดอด การประชมใหญสามญประจาป 2550 สมาคมทางหลวงแหงประเทศไทย กรมทางหลวง 1 เมษายน 2551 7 หนา (ไดรบรางวลรองชนะเลศ อนดบ 1)

ทรงพล บญมาด (2529). ความสมพนธระหวาง Unconfined Compressive Strength and Unsoaked CBR ของดนลกรงผสมซเมนต. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร กรงเทพมหานคร.หนา 100 - 128

พรนรายณ บญราศร และดนพล ตนนโยภาส. 2551. อทธพลปอซโซลานของเถาใยปาลมนามนทมตอสมบตทางกายภาพและเชงกลของคอนกรตมวลรวมกะลาปาลมนามน การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 13 รร.จอมเทยน ปาลมบช พทยา จ.ชลบร 14-16 พฤษภาคม 2551 หนา (MAT) Page 7 – (MAT) Page 12. (CD-ROM)

ภาณวฒน สรยฉตร และสาราญ มลอง (2547). คณสมบตธรณเทคนคของดนเหนยวบางกอกผสมแรยปซม. วารสารวจยและพฒนา มจธ. ปท 27 ฉบบท 1. หนา 3-16

วจตรอจฉรา สรรพกจจานง, ธนศกด ใฝกระโทก และบญเลศ พดฉว (2536). เถาลอยในงานทาง. รายงานฉบบท วพ. 131 ศนยวจยและพฒนางานทาง กรมทางหลวง

สถาพร ควจตรจาร (2542). ปฐพกลศาสตร ไลบราร นาย พบลชชง, กรงเทพฯ, 592 หนา สมชย กกกาแหง (2535). การนาเถาลอยลกไนตมาใชประโยชนเปนวสดกอสรางงานดน. การ

ประชมใหญวชาการทางวศวกรรมประจาป 2535. วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย. กรงเทพมหานคร

สมมาตร สวสด (2550). การปรบปรงดนคนทางดวยปนซเมนตปอรตแลนดในจงหวดสงขลาและสตล . วทยานพนธ ว ศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาว ศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร

สมมาตร สวสด สราวธ จรตงาม ดนพล ตนนโยภาส และพพฒน ทองฉม. 2551. การปรบปรงดนคนทางดวยปนซเมนตปอรตแลนดในจงหวดสงขลาและสตล การประชมวชาการทางวศวกรรมศาสตร ครงท 6 มหาวทยาลยสงขลานครนทร 8-9 พฤษภาคม 2551 หนา 74-79.

สวฒนา นคม และดนพล ตนนโยภาส (2552). คณลกษณะของสมบตบางประการของวสดยปซมเทยมผสมเถาลอยไมยางพารา การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 14 สรสมมนาคาร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จ.นครราชสมา 13-15 พฤษภาคม 2552 เลมท 5 หนา 1793-1799.

103

สรพนธ สคนปรย, ชรนทร นมรกษ และ ชย จาตรพทกษกล (2545). การใชกากแคลเซยมคารไบดและเถาปาลมนามนในงานคอนกรต. การประชมใหญทางวศวกรรม ประจาป 2545. 20-23 มถนายน. กรงเทพฯ. หนา 191-199

อภรกษ นพรตน และดนพล ตนนโยภาส (2551). ผลกระทบของหนฝนแกรนตและเถาปาลมนามนทมตอกาลงอดและความคงทนตอกรดของมอรตาร การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 13 รร.จอมเทยนปาลมบช พทยา จ.ชลบร 14-16 พฤษภาคม 2551 หนา (MAT) Page 19-(MAT) Page 24. (CD-ROM)

อภสทธ กลาเหมง (2547). พฤตกรรมการรบแรงอดแกนเดยวของดนแกรนตทปรบเสถยรภาพดวยเถาลอยผสมซเมนตสาหรบเปนวสดกอสรางทาง. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม

อรณ สวรรณสนทร ดนพล ตนนโยภาส และพพฒน ทองฉม (2552). ผลกระทบของการผสมตวปรบสภาพเถาแกลบและเถาไมยางพารามตอดนเหนยวสงขลาสาหรบวสดคนทาง การประชมวชาการทางวศวกรรมศาสตร ครงท 7 มหาวทยาลยสงขลานครนทร 21-22 พฤษภาคม 2552 หนา 21- 26. (CD-ROM)

Arora, S. and Aydilek, A.H. (2005). Class F Fly-Ash-Amended Soils as Highway Base Materials. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 17, No. 6, pp. 640-649.

ASTM D3282 (2004). Standard practice for classification of soils and soil aggregate mixtures for highway construction purposes,

Atanur, A. (1973). Lime Stabilization and its Application in Road Construction. Ege University Library of the Faculty of Civil Engineering, Ankara.

Attom, M.F. and Al-Sharif, M.M. (1998). Soil Stabilization with Burned Olive Waste. Applied Clay Science, Vol. 13, pp. 219–230.

Awal, A.S.M.A. and Hussin, M.W. (2009). Strength, Modulus of Elasticity and Shrinkage Behaviour of POFA Concrete. Malaysian Journal of Civil Engineering. Vol. 21, No. 2, pp. 125-134.

Aytekin, M. (2004). Experimental Soil Mechanics. Teknik Publishing Company, Ankara, Expanded 2nd ed., 634 pages.

Basha, E.A., Hashim, R., Mahmud, H.B. and Muntohar, A.S. (2005). Stabilization of Residual Soil with Rice Husk Ash and Cement. Construction and Building Materials, Vol. 19, Isuue 6, pp. 448-453.

104

Bahar, R., Benazzoug, M. and Kenai, S. (2004). Performance of Compacted Cement-Stabilised Soil. Cement & Concrete Composites, Vol. 26, Issue 7, pp. 811–820.

Bell, F.G. (1996). Lime stabilization of Clay Minerals and Soils. Engineering Geology, Vol. 42, Issue 4, pp. 223–37.

Bell, F.G. (1993). Engineering Treatment of Soils. 1st ed., E. & F.N. Spon, London. Bowles, J.E. (1984). Physical and Geotechnical Properties of Soils. McGraw-Hill Book

Company; Brooks, R., Udoeyo, F.F. and Takkalapelli, K.V. (2011). Geotechnical Properties of Problem

Soils Stabilized with Fly Ash and Limestone Dust in Philadelphia, Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 23, No. 5, pp.711-716.

Cernica, J.N. (1995). Geotechnical Engineering Soil Mechanics, John Wiley & Sons, USA. Circeo, L.T., Davidson, D.T. and David, H.T. (1962). Strength Naturity Relation of Soil-Cement

Mixture. Iowa State University for 41th Annual Meeting of the Highway Research Board. pp. 35-45.

Collins, R.J. and Ciesielski, S.K. (1994). Recycling and Use of Waste Materials and By-Products in Highway Construction. Synthesis of Highway Practice 199, National Cooperative Research Program (NCHRP), Transportation Research Board, Washington, DC.

Cristelo, N., Glendinning, S., Fernandes, L. and Pinto, A.T. (2012). Effect of Calcium Content on Soil Stabilisation with Alkaline Activation. Construction and Building Materials, Vol. 29, pp. 167-174.

Cuisinier, O., Le Borgne, T., Deneele, D. and Masrouri, F. (2011). Quantification of the Effects of Nitrates, Phosphates and Chlorides on Soil Stabilization with Lime and Cement. Engineering Geology, Vol. 117, Issues 3-4, pp. 229-235.

Degirmenci, N., Okucu, A. and Turabi, A. (2007). Application of Phosphogypsum in Soil Stabilization. Building and Environment, Vol. 42, Issue 9, pp. 3393-3398.

Dunn, I.S., Anderson, L.R. and Kiefer, F.W. (1980). Fundamentals of Geotechnical Analysis. John Wiley & Sons, USA.

Edil, T.B., Acosta, H.A. and Benson, C.H. (2006). Stabilizing Soft Fine-Grained Soils with Fly Ash. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 18, No. 2, pp. 283-294.

105

Gordon, R.G. (1984). Recent Experiences and Developments in Design and Construction of Cement Stabilized Pavement. Australian Road Research Board Symposium. 12 p.

Guney, Y, Sari, D, Cetin, M. and Tuncan, M. (2007). Impact of Cyclic Wetting–Drying on Swelling Behavior of Lime-Stabilized Soil. Building and Environment. Vol. 42, Issue 2, pp. 681–688.

Hausmann, M.R. (1990). Engineering Principles of Ground Modification. Mcgraw-Hill College, Sydney. 632 p.

Hogentogler, C.A. (1938). Engineering Properties of the Soils. New York. pp. 1-24. Hossain, K.M.A. 2011. Stabilized Soils Incorporating Combinations of Rice Husk Ash and

Cement Kiln Dust. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 23, No. 9, pp. 1320-1327.

Hussin, MW and Awal, A.S.M.A. (1997). Palm Oil Fuel Ash - a Potential Pozzolanic Material in Concrete Construction, Journal of Ferrocement. 27(4), pp.321-327.

Ingles, O.G. (1970). Mechanism of Clay Stabilization with Inorganic Acids and Alkalis. Butterworth. Sydney. Australia. 374 p.

Ishida, T., Hussin, M.W. and Awal, A.S.M.A. (1999). A Study on Shrinkage of Concrete Containing Palm Oil Fuel Ash. Proceedings of the Seventh East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction. Vol. 2. 27-29 August 1999. Kochi. Japan. pp. 1378-1383

Kaniraj, S.R. and Havanagi, V.G. (1999). Compressive Strength of Cement Stabilized Fly Ash-Soil Mixtures. Cement and Concrete Research, Vol. 29, Issue 5, pp. 673–677.

Karol, R.H. (1960). Soils and Soil Engineering. New Jersey. Khattab, S.A.A., Al-Mukhtar, M. and Fleureau, J.-M. (2007). Long-Term Stability

Characteristics of a Lime-Treated Plastic Soil. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 19, No. 4, pp. 358-366.

Kolias, S., Kasselouri-Rigopoulou, V. and Karahalios, A. (2005). Stabilisation of Clayey Soils with High Calcium Fly Ash and Cement. Cement & Concrete Composites, Vol. 27, Issue 2, pp. 301–313.

Lee, K.I., White, W. and Ingles, O.G. (1983). Geotechnical Engineering. The University of New South Woles, Australia.

106

Li, Y. and Sadakata, M. (1999). Study of Gypsum Formation for Appropriate Dry Desulfurization Process of Flue Gas. Fuel, Vol. 78, Issue 9, pp. 1089-1095.

Lovering, W.R. (1951). Uniformity of Class C Cement Treated Base Subject of Tests. California Highways and Public Works. pp. 43-45

Maner, A.W. (1952). Curing Soil-Cement Base. Highway Research Board Proceeding. Vol. 31. pp. 540-558

Metcalf, J.B. (1977). Principle and Application of Cement and Lime Stabilization. Australian Road Research Board. ARR No. 49. 20 p

Mitchell, J.K. (1976). The Properties of Cement-Stabilized Soils. Sydney. 632 p Mitchell, J.K. and Soga, K. (2005). Fundamentals of Soil Behavior, John Wiley & Sons Inc., Mitchell, J.K. (1981). Soil Improvement: State-of-the-Art Report, Proceedings of the 10th

International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering (XICSMFE), Stockholm, Vol. 4. , Sweden, pp. 509-565.

Mousa, F., Attom, M. and Al-Sharif, M. (1998). Soil Stabilization with Burned Olive Waste, Applied Clay Science, Vol. 13, Issue 3, pp. 219-230.

Nalbantog˘lu, Z. (2004). Effectiveness of Class C Fly Ash as an Expansive Soil Stabilizer. Construction and Building Materials, Vol. 18, Issue 6, pp. 377–381.

Nishida, K., Sasaki, S. and Kuboi, Y. (1987). Amorphous Materials of Decomposed Granite Soil and their Influence on Lime Stabilization : Proc Ninth Southeast Asian Geotechnical Conference, Bangkok, 7–11 December 1987 V2, P8.47–8.56. Publ Bangkok: Southeast Asian Geotechnical Society, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Volume 27, Issue 3, June 1990, Page A145

Osunade, J.A. (2002). Effect of Replacement of Lateritic Soils with Granite Fines on the Compressive and Tensile Strengths of Laterized Concrete. Building and Environment, Vol. 37, Issue 5, Ppp. 491-496.

Pedarla, A., Chittoori, S., Puppala, A.J., Hoyos, L.R. and Saride, S. (2010). Influence of Lime Dosage on Stabilization Effectiveness of Montmorillonite Dominant Clays. Proceedings of the Conference GeoFlorida 2010: Advances in Analysis, Modeling, & Design.

Poh, H.Y., Ghataora, G.S. and Ghazireh, N. 2006. Soil Stabilization Using Basic Oxygen Steel Slag Fines. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 18, No. 2, pp. 229-240.

107

Prabakara, J., Dendorkarb, N. and Morchhalec, R.K. (2004). Influence of Fly Ash on Strength Behavior of Typical Soils. Construction and Building Materials, Vol. 18, pp. 263–267.

Raj, P.P. (1995). Geotechnical Engineering. New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited.

Rahman, M.A. (1987a). Effects of Cement-Lime Mixes on Lateritic Soils for Use in Highway Construction. Building and Environment, Vol. 22, Issue 2, pp. 141-145.

Rahman, M.A. (1987b). A Comparative Study of the Potentials of Rice Husk Ash on Cohesive and Cohesionless Soils. Building and Environment, Vol. 22, Issue 4, pp. 331-337.

Rahman, M.D.A. (1986). The Potentials of Some Stabilizers for the Use of Lateritic Soil in Construction. Building and Environment, Vol. 21, Issue 1, pp. 57-61.

Rodriguez, A.R., Castillo, H. and Sowers, G.F. (1988). Soil Mechanics in Highway Engineering. Germany: Trans Tech Publications.

Ruenkrairergsa, T. (1982). Principle of Soil Stabilization. Department of Highways. Bangkok. Thailand. 132 p

Saltan, M. And Findik, F.S. (2008). Stabilization of Subbase Layer Materials with Waste Pumice in Flexible Pavement. Building and Environment, Vol. 43, Issue , pp. 415–421.

Seco, A., Ramírez, F., Miqueleiz, L. and Garcia, B. (2011). Stabilization of Expansive Soils for Use in Construction. Applied Clay Science, Vol. 51, Issue 3, pp. 348-352.

Senol, A., Edil, T.B., Bin-Shafique, Md.S., Acosta, H.A. and Benson, C.H. (2006). Soft Subgrades’ Stabilization by Using Various Fly Ashes. Resources, Conservation and Recycling. Vol. 46, Issue 4, pp. 365–376.

Sherwood, P.T. (1971). The Properties of Cement Stabilized Materials, Report LR 205, Road Research Laboratory, UK

Singh, D., Ghabchi, R., Laguros, J.G. and Zaman, M. (2010). Laboratory Performance Evaluation of Stabilized Sulfate Containing Soil with Lime and Class C Fly Ash. Proceedings of the Conference GeoFlorida 2010: Advances in Analysis, Modeling, & Design.

Tastan, E.O., Edil, T.B., Benson, C.H. and Aydilek, A.H. (2011). Stabilization of Organic Soils with Fly Ash. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 137, No. 9, pp. 819-833.

108

Tay, J.H. and Show, K.Y. (1995). Use of ash Derived from Oil-Palm Waste Incineration as a Cement Replacement Material. Resources, Conservation and Recycling. Vol. 13, Issue 1, pp. 27-36.

Temimi, M., Rahal, M.A., Yahiaoui, M. and Jauberthie R. (1998). Recycling of Fly Ash in the Consolidation of Clay Soils. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 24, Issue 1, pp. 1–6.

Thomas, Z.G. (2002). Engineering Properties of Soil-Fly Ash Subgrade Mixtures. Tonnayopas D. and Laopreechakul S., 2006. Utilization of Oil Palm Shell Ash as Mineral

Admixture in Portland Cement Mortar, Proc. 1st Inter. Conf. Hazardous Waste Manage-ment for a Sustainable Future, Century Park Hotel, Bangkok, 10-12 Jan 2006, 7p.

Tonnayopas D., Nilrat F., Putto K. and Tantiwitayawanich J., 2006. Effect of Oil Palm Fiber Fuel Ash on Compressive Strength of Hardening Concrete, Proc. 4th Thailand Materials Science and Technology Conf., Thailand Science Park Convention Center, Pathumthani, March 31 –April 1, 2006, pp. 64-66.

Tonnayopas, D., Kooptarnond, K. and Masae, M. 2008. Use of Oil Palm Fiber Fuel Ash as Addictive in Quarry Granite Waste for Floor Tiles Body. 2nd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology: Stepping towards Sustainable Mining, Metallurgical, and Petroleum Technology Development. April 3-4, 2008, Faculty of Engineering, Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand, pp. 25-30.

Tonnayopas, D. and Phoodburi, T. 2008. Effects of Areca Nut Solution on Mortar Blended Quarry Carbonate Dust and Oil Palm Fiber Fuel Ash. 2nd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology: Stepping towards Sustainable Mining, Metallurgical, and Petroleum Technology Development. April 3-4, 2008, Faculty of Engineering, Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand, pp. 151-155.

Tonnayopas, D., Kooptarnond, K. and Masae, M. 2009. Novel Ecological Tiles Made with Granite Fine Quarry Waste and Oil Palm Fiber Ash, Thammasat International Journal of Science and Technology (TIJSAT), Vol. 14, No. 1, Jan.-Mar 2009, pp. 10-20.

TS 9581. (1991). Making Specification of Base and Subbase Layers of Flexible Pavement, Turkey,

109

Turner, J.P. (1994). Soil Stabilization Using Oil-Shale Solid Waste. Journal of Geoteehnical Engineering, Vol. 120, No. 4, pp. 646-660.

United States Air Force (1966). Manual AFM 88-51 Materials Testing. Department of the Air Force. New York. 185 p.

Weiping, M. and Brown, P.W. (1997). Hydrothermal Reaction of Fly Ash with Ca (OH2) and CaSO4.2H2O. Cement and Concrete Research. Vol. 27, Issue 8, pp. 1237-1248.

Wild, S., Kinuthia, J.M., Jones, G.I. and Higgins, D.D. (1998). Effects of Partial Substitution of Lime with Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS) on the Strength Properties of Lime-Stabilised Sulphate-Bearing Clay Soils. Engineering Geology, Vol. 51, Issue 4, pp. 37–53.

Wilmot, T.D. (1995). Selection of Additive for Stabilization and Recycling of Road Pavement. Pavement Rehabilitation Workshop. 24-25 August 1995. Queensland. pp. 1-14.

Winterkorn, H.F. (1955). The Science of Soil Stabilization. Highway Research Board. Bulletin 108. pp. 1-24

Yilmaz, S. and Civelekoglu, B. (2009). Gypsum: An Additive for Stabilization of Swelling Clay Soils, Applied Clay Science, Vol. 44, Issues 1-2, pp. 166-172.

Yong, R.N. and Ouhadi, V.R. (2007). Experimental Study on Instability of Bases on Natural and Lime/Cement-Stabilized Clayey Soils. Applied Clay Science, Vol. 35. Issue 3-4, pp. 238–249.

http://www.cement.org/pavements/ สบคนเมอ 27 ธ.ค. 2554 http://matrix.vtrc.virginia.edu/DATA/GINT/vdotusc.PDF สบคนเมอ 28 ธ.ค. 2554

110

ภาคผนวก

กราฟ Axial Stress กบ Axial Strain

111

รปท ก -1 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak

รปท ก -2 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Unsoak

รปท ก - 3 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายบม 1 วน แบบ Soak และ Unsoak

 

112

  

รปท ก – 4 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak

 

รปท ก - 5 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Unsoak

 

รปท ก - 6 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak และ Unsoak

113

รปท ก – 7 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak

รปท ก – 8 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Unsoak

114 รปท ก - 9 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก -10 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak

รปท ก -11 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Unsoak

115 รปท ก -12 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก - 13 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak

รปท ก - 14 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Unsoak

116 รปท ก - 15 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก – 16 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak

รปท ก – 17 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Unsoak

117

รปท ก - 18 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก - 19 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak

รปท ก - 20 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Unsoak

118 รปท ก - 21 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก - 22 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak

รปท ก - 23 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Unsoak

119 รปท ก - 24 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก - 25 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak

รปท ก - 26 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Unsoak

120 รปท ก – 27 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก - 28 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak

รปท ก - 29 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Unsoak

121 รปท ก - 30 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak และ Unsoak  

 

รปท ก - 31 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak

 

รปท ก - 32 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Unsoak

 

122 รปท ก - 33 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak และ Unsoak

 

 

รปท ก - 34 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak

 

 

รปท ก - 35 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Unsoak

 

123 รปท ก - 36 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก -37 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak

รปท ก - 38 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Unsoak

124

รปท ก - 39 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก – 40 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak

รปท ก - 41 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Unsoak

125 รปท ก - 42 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak และ Unsoak

รปท ก - 43 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak

รปท ก - 44 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Unsoak

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Stress (k

sc.)

Strain (%)

GFD 35 : OPFA 15 1 day

w40 Un soak

w50 Un soak

w30 soak

w40 soak

w50 soak

w30 Un soak

รปท ก - 45 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 1 วน แบบ Soak และ Unsoak

126

รปท ก - 46 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak

รปท ก - 47 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Unsoak

รปท ก - 48 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak และ Unsoak

127

รปท ก - 49 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak

รปท ก - 50 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Unsoak

รปท ก - 51 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak และ Unsoak

128

รปท ก - 52 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak

รปท ก - 53 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Unsoak

รปท ก - 54 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 7 วน แบบ Soak และ Unsoak

129

รปท ก - 55 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak

รปท ก -56 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Unsoak

รปท ก -57 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak และ Unsoak

130

รปท ก - 58 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak

รปท ก - 59 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Unsoak

รปท ก - 60 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak และ

Unsoak

131

รปท ก - 61 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak

รปท ก - 62 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Unsoak

รปท ก - 63 ความสมพนธระหวาง Axial Stress กบ Axial Strain ทอายการบม 28 วน แบบ Soak และ Unsoak

การเผยแพรวทยานพนธ ก

การประชมวชาการการจดการของเสยและพลงงานทางเลอกในสภาวะโลกรอน โอกาสและความทาทาย

11 – 12 กมภาพนธ 2553 โรงแรมเจ บ อาเภอหาดใหญ จงหวดสงขลา

132

การประชมวชาการการจดการของเสยและพลงงานทางเลอกในสภาวะโลกรอน: โอกาสและความทาทาย 11 -12 กมภาพนธ 2553

การปรบปรงดนคนทางดวยตะกอนจากดกจบกาซซลเฟอรผสม เถาปาลมนามนปาลม

Flue Gas Desulphurization Sludge and Oil Palm Ash Improved Subgrade

ภกด บวจนทร1, 2 ดนพล ตนนโยภาส1, 2* พพฒน ทองฉม2

1คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร อ.หาดใหญ จ.สงขลา 90112 2หนวยวจยธรณเทคนคและวสดกอสรางนวตกรรม

E-mail: danupon.t@psu.ac.th*

Pakdee Bourjan1, 2 Danupon Tonnayopas 1, 2* Pipat Tongchim2 1Faculty of Engineering, Prince of Songkla University, Hat Yai, Songkhla 90112 2Geotechnical and Innovative Construction Materials Unit Research (GICMRU)

E-mail: danupon.t@psu.ac.th*

บทคดยอ ศกษาทดสอบคณลกษณะของดนปนทรายแปงทมยปซมเทยมเปนตวปรบปรงในประเดน อตราสวนผสม ความหนาแนนรวมและกาลงอด ไดดาเนนการวดตอกอนดนทแทนดนปนทรายแปงบางสวนดวยยปซมเทยมในอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 โดยนาหนกแหง นอกจากนทยปซมเทยมอตราสวนรอยละ 50 ไดแทนบางสวนดวยเถาใยปาลมนามนรอยละ 5 10 และ 15 ดวยอตราสวนนาตอวสดประสานตางกนตงแต 0.30, 0.40 และ 0.50 กอนตวอยางยงไดบมในบรรยากาศหองเปนเวลา 1 7 และ 28 วน เตรยมกอนตวอยางดนผสมยปซมเทยม รปทรงกระบอกขนาด

39×78 มม. วเคราะหองคประกอบทางเคมของกอนตวอยางดวยเทคนครงสเอกซฟลออเรสเซนต และ โครงสรางจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด ผลการทดสอบบงวากาลงอดของกอนตวอยางดนปนทรายแปงผสมยปซมเทยมเพมขนกบอตราสวนผสมโดยเฉพาะอตราสวนนาตอวสดประสาน ทาใหการกอตว การดดซมนาและความหนาแนนรวมลดลง จากมมมองพฤตภาพเชงกลการเตมยปซมเทยมรอยละ 45 และเถาปาลมนามนรอยละ 5 ในดนทรายแปงบมท 28 วน ใหกาลงอดสงสดทงแบบแชนาและไมแชนาคอ 22.53และ 29.86 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ตามลาดบ

1. บทนา ในงานกอสรางถนนซงประกอบดวยชนโครงสรางตางๆ เชน ผวทาง พนทาง รองพนทาง วสดคดเลอก งานถม ทงนเพอใหถนนมความมนคงแขงแรงสามารถรบกาลงไดตามทออกแบบ ดงนนวสดทนามาใชตองมสมบตทางวศวกรรมทด มคณภาพตามมาตรฐานกาหนด แตในขอเทจจรงนนวสดตามธรรมชาตทมสมบตตามมาตรฐานกาหนดในงานโครงสรางถนนหาไดไมคอยม หรอมแตอยหางไกลจากทาการโครงการ ทาใหตองเสยคาใชจายในการขนสงสงมากหรออยในเขตปาสงวน จงเปนขอจากดทไมสามารถนาวสดเหลานนมาใชกอสรางได ซงปญหาดงกลาวไดเกดขนกบ

หลายพนทในจงหวดสราษฎรธาน และจงหวดใกลเคยงและนบวนทวความรนแรงขน ดงนนงานวจยนจงมงเนนปรบปรงดนทองถนทมอยนนดวยวธทางเคม ไดนาดนในตาบลทงกงอาเภอกาญจนดษฐ จงหวดสราษฎรธาน ซงเปนดนทรายแปงทกาลงอดไมสงในกรณมความชนนอย และยงมความชนสงแทบไมมกาลงอดเพยงพอแกงานทางโครงสรางวศวกรรมธรณเทคนค ทผานมาไดมการศกษาความเปนไปไดในการใชวสดทเหลอจากอตสาหกรรมตางๆ นามา ใชเปนแรผสมเพมปรบปรงดนในงานทางธรณเทคนค เชน เถาปาลมนามน (ดษฐพรและคณะ, 2551) เถาแกลบ (อรณและคณะ, 2552) พบวาหากผสมเถาปาลมนามนในดนเหนยวออนสามารถเพมคากาลงอดแกนเดยวและคารบแรงแบกทานแคลฟอรเนย (CBR) ใหสงขน นอกจากนยปซมธรรมชาตกไดนามาปรบปรงดนเหนยวบางกอกได (ภาณวฒนและสาราญ, 2547) ซงพบวายปซมเทยมทเปนของเสยจากกระบวนการดกจบกาซซลเฟอรจากการเผาไหมนามนเตาเมอนามาอบท 100 องศา เกดเปนแคลเซยมซลเฟตไฮเดรตหากผสมกบนาจะเกดปฏกรยาไฮเดรชน เมอแขงตวสามารถรบกาลงอดไดเชนกน (สวฒนาและดนพล, 2552) ในตาบลทงกงมบอดนยมอยหลายแหง เพอเปนแนวทางทจะปรบปรงสมบตนามาใชในชนรองพนทาง จงไดนาเถาใยปาลมนามนและยปซมเทยมมาใชในปรบปรงสมบตในแงกาลงอด และใหดนทปรบปรงยงคงมกาลงเหลออยอกหากอยในสภาวะแชนาเปนเวลานาน 2 ชวโมงตามมาตรฐานของกรมทางหลวง

ทผานมาไดมการศกษาความเปนไปไดในการใชวสดทเหล อจากอตสาหกรรมมาปรบปรงด นเพอในงานสรางถนน (Degirmenci et al., 2007; Hossan et al., 2005; Sing and Tripathy, 2007) โดยเฉพาะเถาใยปาลมนามน พบวาหากผสมเถาใยปาลมนามนในดนเหนยวสามารถเพมคากาล งอดแกนเดยวและคา CBR ใหสงขน (ดษฐพรและคณะ, 2551) จากทกลาวมาขางตนคณะวจยจงไดทาการศกษาอทธผลของการใชยปซมเทยมโดยแทนทดนทงกงจานวนรอยละ 20 30 40 และ 50 โดยใชย ปซมเทยมเปนว สดประสานระหวางอนภาคเมด

133

ดน รวมถงเตมเถาใยปาลมนามนทมคณลกษณะเปนสารปอซโซลาน (ดนพลและคณะ, 2547) แทนทยปซมเทยมบางสวนท

รอยละ 5 10 และ 15 เพอประเมนพฤตกรรมกาลงอดของดนทงกงทปรบปรง

2. วสดและวธการวจย 2.1 วสดทใชในการทดสอบ ด นท งกง ส เหล องแดง เก บต วอยางบร เวณบอด นทความลก 1–2 เมตร จากผวดน โดยเกบตวอยางแบบเปลยน

สภาพ (Disturbed Sample)

ย ปซ มเท ยมนามาจากโรงไฟฟากระบ การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย นามาอบทอณหภม 100 องศา แลวคดขนาดละเอยดกวา 75 ไมครอน ดวยตะแกรงมาตรฐานเบอร

200 (เรยกวา FGD)

เถาใยปาลมนามน จากโรงงานผลตนามนปาลม จงหวดสราษฎรธาน นามารอนผานตะแกรงมาตรฐานเบอร 200 (เรยกวา OPFA) 2.2 การออกแบบสวนผสมและเตรยมตวอยาง

การออกแบบจะแบงเปนสองขนตอนคอ ขนตอนแรกจะทดสอบเพอหาคากาลงสงสด โดยแทนทด นทงกงดวยยปซมเทยมรอย 20 30 40 และ 50 ดวยอตราสวนนาท 0.3 0.4

และ 0.5 ของนาหนกแหงรวม ดงตารางท 1 หลงจากได

อ ตราสวนผสมทใหกาล งอดสงสดแลว ขนถ ดมากเตมเถาใยปาลมนามนแทนทบางสวนของยปซมเทยมทอ ตราสวนรอยละ 5 10 และ 15 ลงไปตามอตราสวนทกาหนด ผสมใหเขา

กนเทลงในแบบหลอพลาสตกทม ขนาดเสนผาศนยกลาง 3.9

ซม. และสง 7.8 ซม. ใชเครองจคอนกรตสงพลงงานบรเวณ

ขางแบบหลอในการอด ตวอยางทเตรยมไดมาทาการหอหมดวยแผนพลาสตกในชนแรก สวนชนทสองหมดวยแผนตะกวบางปองกนความชนไมใหระเหยออกและเกบไวในภาชนะทมฝาปดและควบคมอณหภม บมเปนเวลา 1 7 และ 28 วน

ตารางท 1. สญลกษณตวอยางทใชในการศกษาครงน อตราสวนผสม (โดยนาหนก)

สญลกษณ OPFA FGD

0 20 OPF0FGD20

0 30 OPF0FGD30

0 40 OPF0FGD40

0 50 OPF0FGD50

5 45 OPF5FGD45

10 40 OPF10FGD40

15 35 OPF15FGD35

ตามลาด บ เมอครบกาหนดต วอยางชดหน ง นาไปทดสอบกาลงอดแกนเดยว ขนาดตามมาตรฐาน ASTM D 2166 สวน

อกชดแชนาเปนเวลา 2 ชม. กอนทดสอบกาลงอดเชนกน การ

วเคราะหองคประกอบทางเคมประกอบดวยการวเคราะหดวยวธ X–Ray Fluorescence (XRF) และองคประกอบแรดวย

วธการเลยวเบนรงสเอกซ (X–Ray Diffraction -XRD) เพอ

ศกษาการเกดปฏกรยาทางเคมแกดนภายหลงการผสม

3. ผลการวจยและการอภปรายผล 3.1 สมบตเบองตนและการจาแนกชนดของดน

เมอพจารณาคาการกระจายตวของดน (รปท 1) จดเปนดนจาพวกตะกอนทรายเมดละเอยด ซงผานตะแกรงเบอร 200 มากกวารอยละ 35 นอกจากนมคา L.L. และ P.I.ท 23.1 และ 7.7 ตามลาดบ เมอจาแนกดนโดยระบบ AASHTO จดเปนประเภท A - 4 (0) เมอบดอดแบบปรบปรง (Modified) ท OMC ดนมคา CBR แบบไมแชนา (unsoaked) และคากาลงอดแกนเดยวสงถงรอยละ 116.9 และ 8.32 ksc แตเมอนาดนบดอดแบบปรบปรงท OMC ไปแชนา (soak) พบวาคา CBR ไมเหลอกาลงมการสลายแยกตวออก

0

20

40

60

80

100

0.000010.00010.0010.010.11Particale Diameter (mm)

Finer

by W

eigth

(%)

รปท 1 การคละขนาดของดนทงกง

ตารางท 2. สมบตพนฐานทางวศวกรรมของดนทงกง สมบตทางกายภาพของดนทงกง คาได พกดเหลว (Liquid Limit -L.L., %) 23.1 พกดพลาสตก (Plastic Limit -P.L., %) 15.4 ดชนพลาสตก (Plastic Index -P.I.) % 7.7 ละเอยดกวาตะแกรงเบอร 200 % 80.12 ปรมาณนาเหมาะสมทสด (OMC, %) 7.03 ความหนาแนนแหงสงสด (กรม/ลบ.ซม.) 2.10 ความถวงจาเพาะแหง 2.69 กาลงอดแกนเดยวไมแชนา (OMC), กก./ตร.ซม. 8.32 กาลงอดแกนเดยวแชนา (OMC), กก./ตร.ซม. 0 CBR แบบปรบปรง ไมแชนา (%) 116.9 CBR (ปรบปรง) แชนา (%) 2.0

133

134

3.2 องคประกอบของแร จากตารางท 3พบวาดนทงกงมสารประกอบของ SiO2,

Al2O3 และ Fe2O3 รวมกนสงถงรอยละ 91.2% เปนองคประกอบหลกซงมความเหมาะสมกบการปรบปรงสมบตทางเคม ในสวนของเถาใยปาลมนามนมแนวโนมจะเปนตวเชอมประสานทด เพราะผลรวมของ SiO2,Al2O3 และ Fe2O3 รวมกนรอยละ 67.6 และปรมาณ SO3 นอยกวารอยละ 5 จดเปนสารปอซโซลาน Class C

ถงแมวาย ปซมเทยมจากโรงไฟฟากระบไมจ ดเปนสารปอซโซลาน แตปรมาณ CaO ทสงถงรอยละ 70.43 ซงเปนต วบงชว าย ปซ มนา นามาใชเปนว ตถด บเพอเชอมประสานอนภาคเม ดด นทานองเด ยวก บปนซ เมนตได ผลว เคราะหองค ประกอบย ปซ ม เท ยมด วยว ธ การ เล ยว เบนร งส เอกซ พบว า ย ป ซ ม เ ท ย ม ไ ด เ ป ล ย น โ ค ร ง ส ร า ง ท า ง เ ค ม จ า ก CaSO4.2H2O เปน CaSO4.0.6H2O เกอบทงหมดหลงจากทา

การอบทอณหภม 100ºซ . เปนเวลา 24 ชวโมง แตย งม

บางสวนคงสภาพเปนยปซมเทยมอย (รปท 2)

ตารางท 3. องคประกอบทางเคม สารประกอบ ดนทงกง ยปซมเทยม เถาปาลมนามน

CaO 0.41 70.43 11.08 SiO2 70.12 14.41 59.01 Al2O3 14.34 2.66 1.15 Fe2O3 6.72 3.63 7.44 MgO 0 1.38 3.55 TiO2 0.98 0.22 0.1 SO3 0 3.78 2.59 LOI 3.94 2.44 0.89

0

5000

10000

15000

5 15 25 35 45 55 65 75

Position(2Theta)

Coun

ts/s

รปท 2 ลายเสนผลวเคราะหการเบยงเบนรงสเอกซของยปซมเทยม

3.3 กาลงอดแกนเดยวของดนผสมยปซมเทยม ผลการเปรยบเทยบคากาล งอดแกนเดยวของการแทน

ทดนทงกงทรอยละ 20 30 40 และ 50 พบวาทรอยละ 50 ให

คากาล งอดสงสด (รปท 3) ชใหเหนวาปรมาณยปซมเทยมท

เพ มข นสงผลให กาล งอ ดแกนเด ยวส งขน แสดงให เห นว าย ปซ ม เท ยมสามารถเชอมประสานอนภาคเม ดด น เข าไวดวยกน ทาใหดนเกดความแขงแรงและพฒนากาลงอดไดด

อกปจจยทสาคญทมผลใหกาลงอดเพมขนคอ ปรมาณนา เพราะทอตราสวนผสมเดยวกนหากลดอตราสวนนาตอนาหนกแหงรวมลง คากาลงอดแกนเดยวไดสงขนในทกอตราสวนผสม (รปท 3 4 และ 5) ทเปนเชนนนเพราะวาหากมนา

สวนเกนจากปฏกรยาไฮเดรชนอยมาก นาสวนเกนนจะไปกอใหเกดโพรงขนภายใน และสงผลใหเกดการแยกสวนระหวางดนและยปซมเทยม นอกจากนขณะยปซมเทยมยงกอตวไมแขง นาสวนเกนนจะเกดกาซคารบอนไดออกไซดดนตวขนสดานบนเกดเปนโพรงรเลก (Capillary pores) บรเวณ

ผวหนากอนตวอยาง ดนทปร บปรงดวยยปซมเท ยมเมออายบมมากขน คา

กาลงอดแกนเดยวโดยสวนใหญมแนวโนมลดลงและมคากาลงอดแกนเดยวสงสดทอายบม 7 วน ซงตางจากพฤตกรรมของการปรบปรงดนดวยปนซเมนต (แสงทองและคณะ 2552) เมออายบมมากขนกาลงของดนกสงขนตามไปดวย

0

5

10

15

20

25

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลงอด

แกนเดย

วไมแ

ชนา

(กก.

/ซม.

2 )

OPF0FGD20 OPF0FGD30OPF0FGD40 OPF0FGD50

รปท 3 อทธพลของอายบมทมผลตอคากาลงอดแกนเดยวท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.3

0

5

10

15

20

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลงอด

แกนเดย

วไมแ

ชนา

(กก.

/ซม.

2 )

OPF0FGD20 OPF0FGD30OPF0FGD40 OPF0FGD50

รปท 4 อทธพลของอายบมทมตอคากาลงอดแกนเดยว ท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.4

เมอพ จารณากาล งอ ดแกนเดยวระหวางต วอยางด นทไมไดแชนาก บต วอยางด นทแชนา เปนเวลา 2 ชวโมงกอน

ทดสอบ พบวาค ากาล งอ ดแกนเด ยวลดลงท เ ปน เช นน น

C=CaSO4.06H2O G=Gypsum

C

G C G

C C

C

G C

C G G G C

135

เพราะวานาบางสวนดดซมเข าอยภายในกอนตวอยางดวยแรงรเลก โดยเขาไปบนทอนแรงยดประสานระหวางอนภาคเมดดน ซงตามปรกตแลวดนชนดทรายแปง หากมนาอมตวอยมากจะไมคงกาลงไว จากรปท 6-8 บงใหเหนวาการแทนท

ย ปซ มเท ยมในด นกอ ให เก ดพฒนาการกาล งอ ดข น ในด น แมวาด นอยในสภาวะอ มต วของนาอยตลอดเวลา แตด นทปรบปรงนย งคงมคากาลงอดอยในเกณฑวสดคนทาง

0

2

4

6

8

10

12

14

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลงอด

แกนเดย

วไมแ

ชนา (กก

./ซม.

2 )

OPF0FGD20 OPF0FGD30

OPF0FGD40 OPF0FGD50

รปท 5 อทธพลของอายบมทมผลตอคากาลงอดแกนเดยวท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.5

0

5

10

15

20

25

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลงอด

แกนเดย

วแชน

า (กก.

/ซม.

2 )

OPF0FGD20 OPF0FGD30 OPF0FGD40 OPF0FGD50

รปท 6 อทธพลของอายบมทมผลตอคากาลงอดแกนเดยว ท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.3 หลงแชนา 2 ชวโมงกอนทดสอบ

0

5

10

15

20

25

0 7 14 21 28อายบม(วน)

กาลงอด

แกนเดย

วแชน

า (กก

/ซม2 )

OPF 0 FGD 20 OPF 0 FGD 30OPF 0 FGD 40 OPF 0 FGD 50

รปท 7 อทธพลของอายบมทมตอคากาลงอดแกนเดยว ท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.4 หลงแชนา 2 ชวโมงกอนทดสอบ

0

2

4

6

8

10

0 7 14 21 28อายบม(วน)

กาลงอด

แกนเดยวแชน

า (กก

/ซม2 )

OPF 0 FGD 20 OPF 0 FGD 30OPF 0 FGD 40 OPF 0 FGD 50

รปท 8 อทธพลของอายบมทมผลตอคากาลงอดแกนเดยว ท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.5 หลงแชนา 2 ชวโมง กอนทดสอบ

3.4 กาลงอดของดนผสมยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

เมอแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมนามนทรอยละ 5 10 และ 15 ทสามอตราสวนนาตอดนปรบปรง (รปท 8 9 และ 10) พบวามแนวโนมกาลงอดสงขนตามอายบม นอกจากนพบวาทบม 28 วน กาลงอดแกนเดยวของดนมคาสงสด

หากพจารณาการแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมนามนทรอยละ 5 10 และ 15 พบวาการแทนทดวยเถาใยปาลมนามนทรอยละ 5 ทาใหดนพฒนากาลงอดแกนเดยวสงขนกวาดนทไมไดแทนทดวยเถาใยปาลมนามน (รปท 8 9 และ 10) ทเปนเชนนนาเนองจากในยปซมเทยมม CaO อยมาก เมอทาปฏกรยากบนากลายเปน Ca(OH)2 ซงเขาไปทาปฏกรยาปอซโซลานตอกบซลกาและอะลมนาจากเถาใยปาลมนามนและดนจนเกดการเชอมประสานทสมบรณขน สอดคลองกบทดษฐพรและคณะ (2551) ไดกลาวไววาเถาปาลมนามนบางสวนมปรมาณซลกาอสระในรปแกวไรเนอผลก (Non – Crystalline Glass) ปนอยไดทาปฏกรยาปอซโซลานกบซลกาและอะลมนาของดนปากพนง เกดเปนวสดประสานแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH)

0

5

10

15

20

25

30

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลง

อดแก

นเดย

วไมแ

ชนา

(กก.

/ซม.

2 )

OPF15FGD35 OPF10FGD40

OPF5FGD45 OPF0FGD50

รปท 9 อทธพลของอายบมทมผลตอคากาลงอดแกนเดยว ท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.3

136

0

5

10

15

20

25

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลงอด

แกนเดย

วไมแ

ชนา

(กก.

/ซม.

2 )

OPF15FGD35 OPF10FGD40

OPF5FGD45 OPF0FGD50

รปท 10 อทธพลของอายบมทมตอผลคากาลงอดแกนเดยว ท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.4

0

5

10

15

20

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลงอด

แกนเดย

วไมแ

ชนา

(กก.

/ซม.

2 )

OPF15FGD35 OPF10FGD40

OPF5FGD45 OPF0FGD50

รปท 11 อทธพลของอายบมทมผลตอคากาลงอดแกนเดยว ท

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.5

เมอเปรยบเทยบกาลงอดแกนเดยวท 28 วน อตราสวนนา

0.3 ระหวางดนทปรบปรงดวยยปซมเทยมผสมเถาปาลมนามนทแชนาเปนเวลา 2 ชวโมงกอนทดสอบมคา 22.53 กก./ซม.2 กบดนทไมแชนามคา 29.86 กก./ซม.2 พบวาคากาลงอดแกนเดยวลดลงรอยละ 25 แตดนยงมกาลงไดด นอกจากนการแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาปาลมนามนทรอยละ 5 ทาใหคากาลงอดแกนเดยวสงสดเชนเดยวกบดนทไมไดแชนา ซงสามารถนาไปใชเปนวสดรองพนทาง (กาลงอดไมนอย 6 กก./ซม2.) และวสดหนคลก (ไมนอยกวา 17.5 กก./ซม.2) ตามเกณฑกาหนดของกรมทางหลวง

0

5

10

15

20

25

0 7 14 21 28อายบม (วน)

กาลง

อดแก

นเดย

วแชน

า (กก.

/ซม.

2 )

OPF15FGD35 OPF10FGD40

OPF5FGD45 OPF0FGD50

รปท 12 อทธพลของอายบมทมผลตอคากาลงอดแกนเดยวโดย

อตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.3 หลงแชในนา 2 ชวโมง กอนทดสอบ

0

5

10

15

20

0 7 14 21 28อายบม(วน)

กาลง

อดแก

นเดย

วแชน

า (กก.

/ซม.

2 )

OPF15FGD35 OPF10FGD40

OPF5FGD45 OPF0FGD50

รปท 13 อทธพลของอายบมทสงผลตอคากาลงอดแกนเดยวโดยใชอตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.4 ภายหลงแชในนา 2 ชวโมง กอน

ทดสอบ

0

5

10

15

0 7 14 21 28

อายบม (วน)

กาลงอด

แกนเดย

วแชน

า (กก.

/ซม.

2 )OPF15FGD35 OPF10FGD40

OPF5FGD45 OPF0FGD50

รปท 14 อทธพลของอายบมทสงผลตอคากาลงอดแกนเดยว ทอตราสวนนาตอดนปรบปรง 0.5 ภายหลงแชในนา 2 ชวโมงกอน

ทดสอบ

3.5 โครงสรางจลภาค จากการวเคราะหตวอยางดนแทนทดวยยปซมเทยมท

อตราสวนรอยละ 50 พบวาในเนอดนทปรบปรงเตมไปดวยผลกของยปซม (G) สวนใหญเปนรปสเหลยมขนมเปยกปนแทงยาว สวนแอตตรงไกต (E) รปเขมเลกนอยปนกบเมดดน (S) รปกอนไมสมาเสมอ (รปท 14 ก) และเมอแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมนามนทรอยละ 5 พบวามผลกยปซมบางสวน และมอนภาคซลกอน (Si) ลกษณะกลมจากเถาใยปาลมนามนฝงตวอยในเนอดนปรบปรง (รปท 15 ข) จากการเตมเถาปาลมเขาไปทาใหมโอกาสเกดปฏกรยาปอซโซลานขนได แตเนองจากปฏกรยาดงกลาวตองอาศยเวลาในการเกด (ดนพลและคณะ, 2547) จงยงตรวจไมพบแคลเซยมซลเกตไฮเดรต (CSH) และแคลเซยมอะลมเนตไฮเดรต (CAH) นอกจากนปรมาณนาผสมในดนทปรบปรงไดใหวสดประสานแคลเซยมซลเฟตเฮมไฮเดรต (calcium sulfate hemi hydrate) กลบคนสสภาพผลกยปซมเปนสวนใหญ รวมถงมรเลกทวไปหมดจากการระเหยของกาซคารบอนไดออก ไซดทมาจากปฏกรยาวสดประสานกบนา คลายกบการหลอดวยปนขาวและปนซเมนต

137

ก)

ข)

รปท 15 ภาพถายจลทรรศนแบบสองกราดของตวอยางดน ก) เตมยปซมเทยมรอยละ 50 และ ข) เตมยปซมเทยมรอยละ 45 และเถา

ใยปาลมนามนรอยละ 5

4. สรปผลการวจย

จากการทดลองครงน พอสามารถสรปแนวทางไดดงน คอ 1. ของเสยยปซมเทยมจากโรงไฟฟากระบและเถาปาลม

นามนจากโรงงานนามนปาลมสามารถนามาใชปรบปรงดนทงกงทมลกษณะเปนดนตะกอนทรายใหพฒนากาลงได อนเหมาะสมกบสภาพหนางานดนในภาคใต

2. ปรมาณยปซมเทยมทเพมขนในดนทงกงสงผลใหคากาลงอดแกนเดยวสงขน ในแงกลบกนอตราสวนนาตอดนปรบปรงลดลง มผลใหคากาลงอดแกนเดยวสงขน

3.การแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมนามนรอยละ 5 ทาใหดนทงกงพฒนากาลงอดสงสด

การปรบปรงดวยวสดของเสยจากโรงไฟฟาพลงความรอนและอตสาหกรรมนามนปาลมสามารถนามาปรบปรงดนรวนทออนกาลงไดด ถงขนระดบนามาใชเปนวสดรองพนทางและหนคลกในงานการทางได

กตตกรรมประกาศ คณะผวจยขอขอบคณ ภาควชาวศวกรรมโยธาและหนวยวจย

ธรณเทคนคและวสดกอสรางนวตกรรม ทไดใหการสนบสนน

รวมทงโรงไฟฟากระบและโรงานปาลมนามนทกษณสราษฎรธาน ทใหความอนเคราะหวสดดบ

เอกสารอางอง ดนพล ตนนโยภาส มนญ มาศนยม และสทธชย เหลาปรชากล.

2547. อทธพลของเถาเชอเพลงกะลาปาลมทมผลตอกาลงและความคงทนของมอรตาร การประชมวชาการดานวศวกรรมศาสตร มอ ครงท 3 มหาวทยาลยสงขลา นครนทร 8-9 ธนวาคม 2547 หนา MN1-MN6. CD-ROM

ดษฐพร แกวมนโชค ดนพล ตนนโยภาส และพพฒน ทองฉม. 2551. พฤตกรรมทางกายภาพ – เชงกลของสวนผสมดนเหนยวปากพนงกบเถาใยปาลมนามนและเถาไมยางพาราทยดประสานดวยตนเอง การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 13 รร.จอมเทยนปาลมบช พทยา จ.ชลบร 14-16 พฤษภาคม 2551 6 หนา หนา (MAT) Page 387-(MAT) Page 392. (CD-ROM)

ภานวฒน สรยฉตร และสาราญ มลอง 2547. คณสมบตธรณเทคนคของดนเหนยวบางกอกผสมแรยปซม วารสารวจยและพฒนา มจธ. ปท 27 ฉบบท 1 หนา 3-16.

แสงทอง อนธแสง, สมชาย อนทะตา, เรองรชด ชระโรจน และอลงกรณ ละมอม. 2552. ผลกระทบของการใชเอฟจดยปซมในปนซเมนตตอการกอตวและกาลงอด. การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 14

สวฒนา นคม และดนพล ตนนโยภาส. 2552. คณลกษณะของสมบตบางประการของวสดยปซมเทยมผสมเถาลอยไมยางพารา การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 14 มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จ.นครราชสมา 13-15 พฤษภาคม 2552 เลมท 5 หนา 1793-1799.

อรณ สวรรณสนทร ดนพล ตนนโยภาส และพพฒน ทองฉม. 2552. การปรบปรงสมบตทางธรณเทคนคของดนเหนยวสงขลาดวยเถาจากของเสยอตสาหกรรมเกษตร การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 14 มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จ.นครราชสมา 13-15 พฤษภาคม 2552 เลมท 1 หนา 273-279.

Degirmenci, N., Okucu, A. and Turabi, A. 2007. Application of phosphogypsum in soil stabilization, Building and Environment. Sept. 42(9): 3393 – 3398.

Hossan, H.F., Taha, R., Rawas, A.Al., Shandoudi, B.Al., Ghaithi, K.Al. and Barami, A.M.Al. 2005. Potential uses of petroleum – contaminated soil in highway construction, Construction and Building Materials. 19(8): 646-652.

Sing, S.P., Tripathy, D.P. and Ranjit, P.G. 2008. Performance evaluation of cement stabilized fly ash – GBFS mixes as a highway construction material, Waste Management, 28(8): 1331-1337.

G

S

Si

G

S

S

S

E

138

การเผยแพรวทยานพนธ ข

การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 15

12 – 14 พฤษภาคม 2553โรงแรมสนย แกรนดแอนดคอนเวนชนเซนเตอร จงหวดอบลราชธาน

131 139

การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาตครงท 15 มหาวทยาลยอบลราชธาน 12-14 พฤษภาคม 2553

IMPROVEMENT OF SUB-BASE MATERIAL PROPERTIES WITH FLNE GAS DESULPHURIZATION SLUDGE AND OIL PALM ASH

การปรบปรงสมบตของวสดรองพนทางดวยยปซมเทยมและเถาใยปาลมนามน

ภกด บวจนทร (Pakdee Bourjan)1

ดนพล ตนนโยภาส (Danupon Tonnayopas)2

พพฒน ทองฉม (Pipat Tongchim)3

1นกศกษาปรญญาโท ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร pakdee_2550@hotmail.com 2รศ.ดร.หนวยวจยธรณเทคนคและวสดกอสราง คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร danupon.t@psu.ac.th

3ดร.หนวยวจยธรณเทคนคและวสดกอสราง คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร pipat_tongchim.@yahoo.com

บทคดยอ : ศกษาทดสอบคณลกษณะของดนปนทรายแปงทงกงทมยปซมเทยมเปนตวปรบปรงในประเดน อตราสวนผสม ความหนาแนนรวม กาลงอด และอตราสวนรบแรงแบกทาน แบบแชน าบางอตราสวน ไดดาเนนการวดตวอยางดนทงกงทแทนบางสวนดวยยปซมเทยมในอตราสวนรอยละ 20 30 40 และ 50 โดยนาหนกแหง นอกจากนทยปซมเทยมอตราสวนรอยละ 50 ไดแทนบางสวนดวยเถาใยปาลมนามนรอยละ 5 10 และ 15 ดวยอตราสวนน าตอวสดประสานตางกนตงแต 0.30, 0.40 และ 0.50 กอนตวอยางยงไดบมในบรรยากาศหองเปนเวลา 1 7 และ 28 วน เตรยมกอนตวอยางดนผสมยปซมเทยมรปทรงกระบอกขนาด 135×35 มม. วเคราะหองคประกอบทางเคมของกอนตวอยางดวยเทคนครงสเอกซฟลออเรสเซนตและโครงสรางจลภาคดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด ผลการทดสอบบงวากาลงอด การรบแรงแบกทานแบบแชน าของกอนตวอยางดนปนทรายแปงผสมยปซมเทยมเพมขนตามอตราสวนผสมโดยเฉพาะอตราสวนน าตอวสดประสาน ทาใหความหนาแนนรวมลดลง จากมมมองพฤตภาพเชงกลการเตมยปซมเทยมรอยละ 45 และเถาปาลมนามนรอยละ 5 ในดนทรายแปงบมท 28 วน ใหกาลงอดสงสดทงแบบแชน าและไมแชนาคอ 22.53 และ 29.86กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ตามลาดบ สวนคาอตราสวนรบแรงแบกทานแบบแชนาไดสงสด 98.88% ซงบงวาการผสมวตถดบเหลานเหมาะสมสาหรบใชในงานโครงสรางถนนชนรองพนทางและพนทางได

ABSTRACT : An experimental characteristic of Tung Kong silty soil (TKSS) with flue gas desulphurization composite (FGDC) as the stabilizer were investigated in terms of mix proportions, bulk density unconfined compressive strength (UCS) and California bearing ratio (CBR). Measurements were carried out in a TKSS-FGDC ratios of 20%, 30%, 40% and 50% by dry weight were replaced partially TKSS. Moreover, at 50% FGDC was replaced partially of 5, 10 and 15%OPA with different water-binder ratios (w/b) of 0.30, 0.40, and 0.50. The specimens were also cured in ambient temperature for 1, 7 and 28 days. To prepare soil-FGDC cylindrical specimens in size of 135×35 mm. Chemical analysis of the specimens using X-Ray Florescence (XRF) technique and microstructure through Scanning Electron Microscope (SEM) was determined. Based on the test result revealed that the UCS of TKSS-FGDC specimens were increased depend upon the mix proportions of FGDC, especially w/b ratio, that bulk density has been decreased. From the point of view in mechanical performance, adding 45%FGDS and 5% OPA in TKSS cured at 28-d was given highest UCS

140

in soaked and unsoaked conditions of 29.86 and 22.53 ksc, respectively. The maximum CBR value of compacted OPA-FGDC-TKSS in soaked was obtained 98.88%, indicating its suitability for use in base and sub-base course in highway pavement with proper combination of raw materials. Keywords: Flue gas desulphurization composite, Oil palm ash, Highway construction material, Tung Kong silty soil, Unconfined compressive strength

1. บทนา ในงานกอสรางถนนซงประกอบดวยชนโครงสรางตางๆ เชน ผวทาง พนทาง รองพนทาง วสดคดเลอก งานดนถม ทงนเพอใหถนนมความมนคงแขงแรงสามารถรบกาลงไดตามทออกแบบ ดงนนวสดทนามาใชตองมสมบตทางวศวกรรมทด มคณภาพตามมาตรฐานกาหนด แตในขอเทจจรงน นวสดตามธรรมชาตทมสมบตตามมาตรฐานกาหนดในงานโครงสรางถนนคอนขางอตคดหรอมแตอยหางไกลจากทาการโครงการ ทาใหตองเสยคาใชจายในการขนสงสงมากหรออยในเขตปาสงวน จงเปนขอจากดทไมสามารถนาวสดเหลานนมาใชกอสรางได ซงปญหาดงกลาวไดเกดขนกบหลายพนทในจงหวดสราษฎรธาน และจงหวดใกลเคยงและนบวนทวความรนแรงขน ดงน นงานวจยนจงมงเนนปรบปรงดนทองถนทมอยนนดวยวธทางเคม ไดนาดนในตาบลทงกงอาเภอกาญจนดษฐ จงหวดสราษฎรธาน ซงเปนดนทรายแปงทมกาลงอดไมสงและหากมความชนสงแทบไมมกาลงอดเพยงพอแกงานทางโครงสรางวศวกรรมธรณเทคนค [1] ทผานมาไดมการศกษาความเปนไปไดในการใชวสดทเหลอจากอตสาหกรรมตางๆ นามา ใชเปนแรผสมเพมปรบปรงดนในงานทางธรณเทคนค เชน เถาลอย [2] ฟอสโฟยปซม [3] เถาปาลมน ามน [4] เถาแกลบ [5] พบวาหากผสมเถาปาลมน ามนในดนเหนยวออนสามารถเพมคากาลงอดแกนเดยวและคารบแรงแบกทานแคลฟอรเนย (CBR) ใหสงขน นอกจากนยปซมธรรมชาตกไดนามาปรบปรงดนเหนยวบางกอกได [4] ซงพบวายปซมเทยมทเปนของเสยจากกระบวนการดกจบกาซซลเฟอรจากการเผาไหมน ามนเตาเมอนามาอบท 100 องศา เกดเปนแคลเซยมซลเฟตไฮเดรตหากผสมกบน าจะเกดปฏกรยาไฮเดรชน เมอแขงตวพฒนากาลงอดไดเชนกน [6] ในตาบลทงกงมบอดนยมอยหลายแหง เพอเปนแนวทางทจะปรบปรงสมบตนามาใชในชนรองพนทาง จงไดนายปซมเทยมและเถาใยปาลมน ามนมาใชในปรบปรงสมบตในแงกาลงอดและใหดนทปรบปรงยงคงมกาลงเหลออยอกหากอยในสภาวะแชน าเปนเวลานาน 2 ชวโมงตามมาตรฐาน

ของกรมทางหลวง ทผานมาไดมการศกษาความเปนไปไดในการใชวสดทเหลอ

จากอตสาหกรรมหรอของเสยมาปรบปรงดนเพอใชในงานสรางถนน [7, 8, 9] โดยเฉพาะเถาใยปาลมน ามน พบวาหากผสมเถาใยปาลมน ามนในดนเหนยวสามารถเพมกาลงอดแกนเดยวและคา CBR ใหสงขนมาก [4] ดงนนคณะวจยจงไดทาการศกษาอทธผลของการใชยปซมเทยมโดยแทนทดนทงกงจานวนรอยละ 20 30 40 และ 50 โดยใชยปซมเทยมเปนวสดประสานระหวางอนภาคเมดดน รวมถงเตมเถาใยปาลมน ามนทมคณลกษณะเปนสารปอซโซลาน [10] แทนทยปซมเทยมบางสวนทรอยละ 5 10 และ 15 เพอประเมนพฤตกรรมกาลงอดของดนทงกงทปรบปรง

2. วสดและวธการวจย 2.1 วสดทใชในการทดสอบ ดนทงกง สเหลองแดง เกบตวอยางบรเวณบอดนทความลก 1–2 เมตร จากผวดน โดยเกบตวอยางแบบเป ลยนสภาพ (Disturbed Sample) ยปซมเทยมนามาจากโรงไฟฟากระบ การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย นามาอบทอณหภม 100 องศา แลวคดขนาดละเอยดกวา 75 ไมครอน (เรยกวา FGD) เถาใยปาลมน ามนนามาจากโรงงานผลตน ามนปาลม จงหวดสราษฎรธาน นามาคดขนาด 75 ไมครอน (เรยกวา OPFA) เชนกน

2.2 การออกแบบสวนผสมและเตรยมตวอยาง การออกแบบจะแบงเปนสองขนตอนคอ ขนตอนแรกจะ

ทดสอบเพอหาคากาลงสงสด โดยแทนทดนทงกงดวยยปซมเทยมรอย 20 30 40 และ 50 ดวยอตราสวนน าท 0.3 0.4 และ 0.5 ของน าหนกแหงรวม ดงตารางท 1 หลงจากไดอตราสวนผสมทใหกาลงอดสงสดแลว ข นถดมากเตมเถาใยปาลมน ามนแทนทบางสวนของยปซมเทยมทอตราสวนรอยละ 5 10 และ 15 ลงไปตามทกาหนดไว ผสมใหเขากนเทลงในแบบหลอพลาสตกทมขนาดเสนผาศนยกลาง 3.9 ซม. และสง 7.8 ซม. ใชเครองจ

141

คอนกรตสงพลงงานบรเวณขางแบบหลอในการอด ตวอยางทเตรยมไวมาทาการหอหมดวยแผนพลาสตกในชนแรก สวนชนทสองหมดวยแผนตะกวบางปองกนความชนไมใหระเหยออกและเกบไวในภาชนะทมฝาปดและควบคมอณหภม บมเปนเวลา 1 7 และ 28 วน ตามลาดบ

ตารางท 1 สญลกษณตวอยางทใชในการศกษาครงน

อตราสวนผสม (โดยนาหนก)

สญลกษณ ความหนาแนนรวม ท 28 วน (T/m3)

OPFA FGD w30% w40% w50% 0 20 OPF0FGD20 1.46 1.30 1.18 0 30 OPF0FGD30 1.46 1.28 1.17 0 40 OPF0FGD40 1.41 1.26 1.14 0 50 OPF0FGD50 1.42 1.27 1.13 5 45 OPF5FGD45 1.37 1.23 1.11

10 40 OPF10FGD40 1.37 1.23 1.11 15 35 OPF15FGD35 1.37 1.22 1.11

2.3 วธการทดสอบ ทาการทดสอบสมบตทางกายภาพ ประกอบดวยการตรวจ

สารประกอบทางเคมดวยวธ X – Ray Fluorescence (XRF) และตรวจหาองคประกอบของแรดวยวธ X–Ray Diffraction (XRD) เพอศกษาโอกาสการเกดปฏกรยาจากองคประกอบทางเคม

การทดสอบกาลงอดแกนเดยว (UCS) ตามมาตรฐาน ASTM D 2166 กบทกอตราสวนการผสม เมอครบกาหนดตวอยางชดหนงนาไปทดสอบกาลงอดแกนเดยว สวนอกชดแชน าเปนเวลา 2 ชม. กอนทดสอบกาลงอดเชนกน นาตวอยางสตรผสมดสดไปทดสอบการรบแรงแบกทานและวเคราะหองคประกอบทางเคม

3. ผลการวจยและการอภปรายผล 3.1 สมบตเบองตนและการจาแนกชนดของดน

เมอพจารณาคาการกระจายตวของดนจากภาพท 1 จดเปนดนจาพวกตะกอนทรายเมดละเอยดซงผานตะแกรงเบอร 200 มากกวารอยละ 35 นอกจากนคา L.L. และ P.I. ได 23.1 และ 7.7 เมอจาแนกดนโดยระบบ AASHTO จดเปนประเภท A-4 (0) เมอบดอดแบบสงกวามาตรฐาน (Modified) ท OMC ดนมคา CBR แบบไมแชน า 116.9% และคากาลงอดแกนเดยว 8.32 ksc แตเมอ

นาดนบดอดแบบสงกวามาตรฐานท OMC ไปแชน าพบวาคา CBR แทบจะไมสามารถรบกาลงได

0

20

40

60

80

100

0.000010.00010.0010.010.11Particale Diameter (mm)

Finer

by W

eigth

(%)

ภาพท 1 คาการกระจายตวของดนทงกง

ตารางท 2 สมบตทางวศวกรรมดนทงกง

สมบตทางกายภาพของดนทงกง คาแสดง Liquid Limit (L.L.) 23.1 % Plastic Limit (P.L.) 15.4 % Plastic Index (P.I.) 7.7 % PASSING # No 200 80.12 % Grain Size Distribution(ตามระบบ MIT) ทราย(Sand)ขนาด 0.06 – 2 mm - ดนตะกอน (Silt)ขนาด 0.002 - 0.06 mm 79.10 % ดนเหนยว(Clay) ขนาด < 0.002 mm 20.90 % ประเภทของดนตามระบบ AASHTO A - 4 ( 0 )

OMC 7.03 % Maximum dry density 2.10 g/cm3 Spefic Gravity 2.69 Gs Unconfined Compressive Strength, Un soak ( Water Content at OMC )

8.32 ksc

Unconfined Compressive Strength , soak ( Water Content at OMC )

0 ksc

3.2 สารประกอบทางเคม

จากตารางท 3 พบวาดนทงกงมสารประกอบของ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 รวมกนสงถงรอยละ 91.2% เปนองคประกอบหลกซงมความเหมาะสมกบการปรบปรงสมบตทางเคม ในสวนของเถาใยปาลมน ามนมแนวโนมจะเปนตวเชอมประสานทด

142

เพราะผลรวมของ SiO2, Al2O3 และ Fe2O3 รวมกนรอยละ 67.6 และปรมาณ SO3 นอยกวารอยละ 5 จดเปนสารปอซโซลาน Class C ถงแมวายปซมเทยมจากโรงไฟฟากระบไมจดเปนสารปอซโซลาน แตปรมาณ CaO ทสงถงรอยละ 70.43 ซงเปนตวบงชวา ตารางท 3 องคประกอบทางเคมของวสดดบทใชศกษา

สารประกอบ ดนทงกง ยปซมเทยม เถาปาลมน ามน CaO 0.41 70.43 11.08 SiO2 70.12 14.41 59.01 Al2O3 14.34 2.66 1.15 Fe2O3 6.72 3.63 7.44 MgO 0 1.38 3.55 TiO2 0.98 0.22 0.1 SO3 0 3.78 2.59 LOI 3.94 2.44 0.89

ยปซมเทยมสามารถใชเปนวตถดบหลกเพอเชอมประสานอนภาคเมดดนคลายกบปนซเมนต 3.3 องคประกอบของแร

ผลวเคราะหยปซมเทยมดวย X-Ray Diffraction พบวาไดเปลยนโครงสรางทางเคมจาก CaSO4.2H2O เปน CaSO4.0.6H2O เกอบทงหมดหลงจากทาการอบทอณหภม 100 ◌C. เปนเวลา 24 ชวโมง แตยงมบางสวนยงคงสภาพเปนยปซมเทยมอยดงภาพท 2

การเชอมประสานเกดขนเมอ CaSO4.0.6H2O รวมตวกบน าเกดปฏกรยาไฮเดรชนยอนกลบ ขณะเดยวกนกคายความรอนออกมา โดยอนภาค CaSO4.0.6H2O จะรวมตวกลบไปเปนผลกรปเขม CaSO4.2H2O อกครง ซงผลกทเกดนจะกลายเปนกอนแขงมความสามารถในการเชอมประสานทด

ภาพท 2 ผลตรวจการเลยวเบนรงสเอกซของยปซมเทยม

3.4. กาลงอดแกนเดยวของดนผสมยปซมเทยม ผลทดสอบกาลงอดแกนเดยวของดนทงกงแทนดวยยปซม

เทยมทรอยละ 20 30 40 และ 50 พบวาทรอยละ 50 ใหคากาลงสงสดทกอตราสวนดงภาพท 3 โดยทอตราสวนน าตอน าหนกแหงรวม 0.3 0.4 และ 0.5 มคากาลงอดแกนเดยวเทากบ 21.2, 17.3 และ 11.1 ksc ตามลาดบ ชใหเหนวาปรมาณยปซมเทยมทเพมขนสงผลใหกาลงอดแกนเดยวสงขน แสดงใหเหนวายปซมเทยมสามารถเชอมประสานอนภาคเมดดนยดเขาไวดวยกน สงผลใหดนเกดความแขงตวและใหกาลงไดด

อกปจจยทสาคญททาใหกาลงอดเพมขนคอปรมาณน าตอน าหนกแหงรวม เพราะทอตราสวนผสมเดยวกนหากลดอตราสวนน าตอน าหนกแหงรวมลง กาลงอดแกนเดยวจะสงขนทกอตราสวนผสม ทเปนเชนนนเพราะวาหากมน าสวนเกนจากปฏกรยาไฮเดรชนอยมาก น าสวนเกนนจะไปทาใหเกดโพรงขนภายใน และสงผลใหเกดการแยกสวนระหวางดนและยปซมเทยม นอกจากนในขณะยปซมเทยมกาลงกอตว น าสวนเกนนจะดนฟองอากาศขนสผวดานบนเกดเปนโพรงรเลก (Capillary pores) บรเวณผวหนากอนตวอยางดน

การแทนทดนดวยยปซมเทยมเมออายบมมากขนคากาลงแกนเดยวโดยสวนใหญมแนวโนมลดลงและมคากาลงอดแกนเดยวสงสดทอายบม 7 วน ตางกบพฤตกรรมของการปรบปรงดนดวยปนซเมนต เมออายบมมากขนคากาลงของดนกสงขน [11]

0

5

10

15

20

25

30

20 30 40 50ปรมาณยปซมเทยม (%)

กาลงอดแกนเดยวแบบไมแชนา(กก.

W30%1 วน W30%-7วน w 30%-28วน

w40%-1วน w40%-7วน w40%-28วน

w 50%-1วน w 50%-7วน w 50%-28วน

ภาพท 3 อทธพลของยปซมเทยมทมตอคากาลงอดแกนเดยวทไมแชนา

เมอพจารณากาลงอดแกนเดยวระหวางดนทแชน าเปนเวลา 2

ชวโมงกอนทดสอบกบดนทไมไดแชน าพบวาคากาลงอดแกนเดยวลดลง ทเปนเชนนนเพราะวานาบางสวนจะซมเขาภายใน กอนตวอยาง โดยเขาไปทาลายแรงเสยดทานระหวางอนภาคเมด

0

5000

10000

15000

5 15 25 35 45 55 65 75

Position(2Theta)

Coun

ts/s

G=Gypsum

C=CaSO4.06H2O

C

G C G

C C

C

G C

C G G G C

143

ดน ซงตามปกตแลวดนประเภททรายแปงหากมน าอมตวอยมากจะใหกาลงเลกนอย จากภาพท 4 ชใหเหนวาการแทนทยปซมเทยมในดนชวยเพมกาลงอดแกดน แมวาจะอยในสภาวะอมตวของน าอยตลอดเวลา ดนทปรบปรงนยงมกาลงพอ

0

5

10

15

20

25

30

20 30 40 50ปรมาณยปซมเทยม (%)

กาลงอด

แกนเดย

วแบบ

แชน า

(กก.

/ซม2 ) w30%-1วน w30%-7วน w30%-28วน

w40%-1วน w40%-7วน w40%-28วนw50%-1วน w50%-7วน w50%-28วน

ภาพท 4 อทธพลของยปซมเทยมทมตอคากาลงอดแกนเดยวของดนทแชนา

3.5 กาลงอดแกนเดยวของดนทผสมเถาใยปาลมนามน

พบวาทอตราสวนการแทนทดวยยปซมเทยมรอยละ 50 ทาใหดนมกาลงอดสงสด จงนามาแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมน ามนทรอยละ 5 10 และ 15 พบวาการแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมน ามน มแนวโนมทาใหกาลงอดสงขนตามอายบม พบวาท 28 วน กาลงอดแกนเดยวของดนมคาสงสด ตางกบดนทผสมดวยยปซมเทยมลวนกาลงอดแกนเดยวจะสงสดท 7 วน และกาลงอดแกนเดยวมแนวโนมตกลงทอายบม 28 วน ในการแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมน ามน พบวาการแทนทดวยเถาปาลมน ามนทรอยละ 5 ทาใหดนมคากาลงอดแกนเดยวสงขนกวาอตราสวนอน โดยทอตราสวนน าตอน าหนกแหงรวม 0.3 0.4 และ 0.5 มคากาลงอดแกนเดยวเทากบ 29.9, 22.6 และ 15.7 ksc ตามลาดบดงภาพท 5 ทเปนเชนนเพราะในยปซมเทยมม CaO ปนอยเมอทาปฏกรยากบน ากลายเปน Ca(OH)2 ซงจะเขาไปทาปฏกรยาปอซโซลานตอกบซลกาและอะลมนาจากเถาใยปาลมน ามนจนเกดการเชอมประสานทสมบรณขนสอดคลองกบ สมชย[3]ไดกลาวไววาเถาลอยลกไนตแ ม เม าะสวนใหญจะมป รมาณ CaO อสระปนอยม ากจะเกดปฏกรยาปอซโซลานตอกบซลกาและอลมนาซงอยในรปของ Non – Crystalline Glass จนเกดเปนสารเชอมประสานทแขงตวขนได เชน Calcium Silicate Hydrate (CSH) และ Calcium Aluminate Hydrate (CAH)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15ปรมาณเถาใยปาลมนามนแทนทยปซมเทยม (%)

กาลงอด

แกนเดย

วแบบ

ไมแช

น า (ก

ก./ซม.

2 ) w30%-1วน w30%-7วน w30%-28วนw40%-1วน w40%-7วน w40%-28วนw50%-1วน w50%-7วน w50%-28วน

ภาพท 5 อทธพลของเถาใยปาลมนามนทมตอคากาลงอดแกนเดยวของดน

ทไมแชนา

เมอพจารณากาลงอดแกนเดยวระหวางดนทปรบปรงดวยยปซมเทยมผสมเถาใยปาลมน ามนทแชนาเปนเวลา 2 ชวโมงกอนทดสอบกบดนทไมไดแชน า พบวาคากาลงอดแกนเดยวลดลงเลกนอยและดนยงมกาลงไดด นอกจากนการแทนทยปซมเทยมบางสวนดวยเถาใยปาลมน ามนทรอยละ 5 ดงภาพท 6 ทาใหคากาลงอดแกนเดยวสงสดเชนเดยวกบของดนทไมแชนา

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15ปรมาณเถาใยปาลมน ามนแทนทยปซมเทยม (%)

กาลงอด

แกนเดยวแบบ

แชน า

(กก./

ซม.2 ) w30%-1วน w30%-7วน w30%-28วน

w40%-1วน w40%-7วน w40%-28วนw50%-1วน w50%-7วน w50%-28วน

ภาพท 6 อทธพลของเถาใยปาลมนามนทมตอคากาลงอดแกนเดยวของดนทแชน า

3.6 คา California Baring Ratio (CBR) อตราสวน FGD45:OPF5 มคาCBR แบบแชน า สงถง 98.75% ท 28 วน ซงมากกวาดนกอนปรบปรงทมคาแค 2% ซงสอดคลองกบดษฐพรและคณะ [4] และจากผลการทดสอบพบวา

มอายการบมใหคา CBR ใกลเคยงกนดงภาพท 7 แตอตราสวนนาทใชในการผสมจะมผลแปรผกผนกบคา CBR ซงอตราสวนนาตอนาหนกแหงรวม 0.30 0.40 และ 0.50 ไดคา CBR เทากบ 98.88 53.27 และ 44.72 % ตามลาดบ (ภาพท 8)

144

20

40

60

80

100

120

30 40 50

อตราสวนน าตอวสดประสาน (%น าหนก)

การรบแ

รงแบ

กทานแบ

บแชน

า (%)

อายบม 1 วน อายบม 7 วน อายบม 28วน

ภาพท 7 การรบแรงแบกทานของดนทงกงทปรบปรงทอายบมตางกน

0

20

40

60

80

100

120

0 7 14 21 28

ระยะเวลาการบม (วน)

การรบแ

รงแบ

กทาน

แบบแ

ชน า (

%)

30% by wt 40% by wt 50%% by wt

ภาพท 8 การรบแรงแบกทานแบบแชนาและอายบม

4. สรปผลการวจย

จากการทดลองสามารถสรปไดดงน คอ 1. ยปซมเทยมจากโรงไฟฟากระบสามารถนามาใชปรบปรงดนทงกงทมลกษณะเปนดนทรายแปงใหกาลงเพมขนไดแมวาดนจะอยในสภาวะอมตวดวยนา 2. อตราสวนยปซมเทยมทเพมขนในดนทงกง สงผลใหคากาลงอดแกนเดยวสงขน ขณะทอตราสวนน าตอยปซมเทยมลดลงสงผลใหคากาลงอดแกนเดยวสงขน 3. ดนทงกงแทนทดวยยปซมเทยมบางสวนและเถาปาลมน ามนรอยละ 5 พฒนากาลงอดเพมขนและอตราสวนรบแรงแบกทานแบบแชน าไดสงสดและการบวมตวเลกนอยตามอายบมทเพมขน

กตตกรรมประกาศ คณะผวจยขอขอบคณหนวยวจยธรณเทคนคและวสดกอสราง

นวตกรรม ภาควชาวศวกรรมเหมองแรและวสด ภาควชาวศวกรรมโยธา ทไดใหการสนบสนนเปนอยางด รวมท ง

โรงไฟฟากระบ ทใหความอนเคราะหยปซมเทยม โรงปาลมทกษณ สราษฎรธาน นอกจากนกขอขอบคณศนยเครองมอวทยาศาสตรทไดวเคราะหตวอยางดวยวธ XRF และXRD และสานกงานทางหลวงชนบทจงหวดสราษฎรธาน รวมทงสานกทางหลวงชนบทท 11 (สราษฎรธาน)

บรรณานกรม [1] Zhu, Z,-D. and Liu, S.-Y. (2008).Utilization of a new soil stabilizer

for silt subgrade, Engineering Geology, Vol. 97, Issue 3-4, 192–198. [2] Arora, S. and Aydilek, A. H. (2005). Class F fly-ash-amended soils as

highway base materials, Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 7, No. 6, 640-649.

[3] Foxworthy, P.T., Nadimpalli, R.S. and Seals, R.K. (1996). Phosphogypsum slage aggregate-based asphaltic concrete mixes. Journal of Transportation Engineering, Vol. 122, No. 4, 300-307.

[4] ดษฐพร แกวมนโชค, ดนพล ตนนโยภาส และพพฒน ทองฉม. (2551). พฤตกรรมทางกายภาพ – เชงกลของสวนผสมดนเหนยวปากพนงกบเถาใยปาลมน ามนและเถาไมยางพาราทยดประสานดวยตนเอง. การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 13

[5] อรณ สวรรณสนทร ดนพล ตนนโยภาส และพพฒน ทองฉม. (2552). การปรบปรงสมบตทางธรณเทคนคของดนเหนยวสงขลาดวยเถาจากของเสยอตสาหกรรมเกษตร การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 14 มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จ.นครราชสมา 13-15 พฤษภาคม 2552 เลมท 1 หนา 273-279.

[6] ภาณวฒน สรยฉตร และสาราญ มลอง (2547). คณสมบตธรณเทคนคของดนเหนยวบางกอกผสมแรยปซม.วารสารวจยและพฒนา มจธ. ปท 27 ฉบบท 1. หนา 3-16.

[7] สมชย กกกาแหง (2535). การนาเถาลอยลกไนตมาใชประโยชนเปน วสดกอส7างงานดน. การประชมใหญวชาการทางวศวกรรมประจาป 2535. วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย. กรงเทพมหานคร [8] Degirmenci, N., 8Okucu, A. and Turabi, A. (2007). Application of

Phosphogypsum in Soil Stabilization, Building and Environment, Vol. 42, Issue 9, 3393–3398.

[9] Hossan, H.F., Taha, R., Rawas, A.Al., Shandoudi, B.Al., Ghaithi, K.Al. and Barami, A.M.Al. (2005). Potential uses of petroleum – contaminated soil in highway construction, Construction and Building Materials. Vol. 19, Issue 8, 646-652.

[10] Sing, S.P., Tripathy, D.P. and Ranjit, P.G. 2008. Performance evaluation of cement stabilized fly ash – GBFS mixes as a highway construction material, Waste Management, Vol. 28, Issue 8, 1331-1337.

145

[11] ดนพล ตนนโยภาส มนญ มาศนยม และสทธชย เหลาปรชากล. 2547. อทธพลของเถาเชอเพลงกะลาปาลมทมผลตอกาลงและความคงทนของมอรตาร การประชมวชาการดานวศวกรรมศาสตร มอ ครงท 3 มหาวทยาลยสงขลานครนทร 8-9 ธนวาคม 2547 หนา MN1-MN6. CD-ROM

[12] Shihata S.A. and Baghdadi Z.A. 2001. Long-term strength and durability of soil cement. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 13, Issue 3, 161-165.

146

147

ประวตผเขยน

ชอ สกล นายภกด บวจนทร

รหสประจาตวนกศกษา 5010120109

วฒการศกษา วฒ ชอสถาบน ปทสาเรจการศกษา

วศวกรรมศาสตรบณฑต สถาบนเทคโนโลยราชมงคล 2542 (วศวกรรมโยธา) ตาแหนงและสถานททางาน

วศวกรโยธาชานาญการ ผอานวยการสวนบรณะ สานกทางหลวงชนบทท 11 (สราษฎรธาน) การตพมพเผยแพรผลงาน

ภกด บวจนทร, ดนพล ตนนโยภาส และ พพฒน ทองฉม (2553). การปรบปรงดนคนทางดวยตะกอนจากดกจบกาซซลเฟอรผสมเถาปาลมน ามนปาลม. การประชมวชาการการจดการของเสยและพลงงานทางเลอกในสภาวะโลกรอน: โอกาสและความทาทาย 11 - 12 กมภาพนธ 2553 โรงแรม เจ บ อาเภอหาดใหญ จงหวดสงขลา.

ภกด บวจนทร, ดนพล ตนนโยภาส และ พพฒน ทองฉม (2553). การปรบปรงสมบตของดนทงกงดวยยปซมเทยมผสมเถาปาลมนามน. การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 15, 12 - 14 พฤษภาคม 2553 โรงแรมสนย แกรนด แอนด คอนเวนชนเซนเตอร จงหวดอบลราชธาน