ก าลงรบแรงอดและก าลงแรงดดของตวอยางวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพ ดวยซเมนตและสารผสมเพม

นายไพวรรณ เขยวออน

โครงงานนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต การบรหารงานกอสรางและสาธารณปโภค

สาขาวชาวศวกรรมโยธา ส านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ปการศกษา 2556

ก าลงรบแรงอดและก าลงแรงดดของตวอยางวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพ ดวยซเมนตและสารผสมเพม

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร อนมตใหนบโครงงานฉบบนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญามหาบณฑต

คณะกรรมการสอบโครงงาน

(รศ. ดร.วชรภม เบญจโอฬาร) ประธานกรรมการ

(ศ. ดร.สขสนต หอพบลสข) กรรมการ (อาจารยทปรกษาโครงงาน)

(อ. ดร.จระยทธ สบสข) กรรมการ

(รศ. ร.อ. ดร.กนตธร ช านประศาสน) คณบดส านกวชาวศวกรรมศาสตร

ก

ไพวรรณ เขยวออน : ก าลงรบแรงอดและก าลงแรงดดของตวอยางวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพ ดวยซเมนตและสารผสมเพม (COMPRESSIVE AND FLEXURAL STRENGTHS OF RECYCLED PAVEMENT BASE MATERIAL STABILIZED WITH CEMENT AND ADMIXTURES) อาจารยทปรกษา : ศาสตราจารย ดร.สขสนต หอพบลสข

งานวจยนมวตถประสงคหลกเพอศกษาก าลงรบแรงอดและก าลงรบแรงดดของวสดมวลรวมพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด ผลการทดสอบพบวาปรมาณปนซเมนตทเหมาะสมในการปรบปรงก าลงรบแรงอดทปรมาณน าเหมาะสม เทากบรอยละ 3.5 สารโพลเมอรเคมโรดทปรมาณเหมาะสมสามารถเพมก าลงรบแรงอด ก าลงรบแรงดด และคาการโกงตว ความสมพนธระหวางก าลงลงรบแรงอดและปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดแสดงไดดวยฟงกชน Y = -0.957Z + 26.62 เมอ Y คอก าลงรบแรงอด และ Z คอปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด ความสมพนธระหวางก าลงลงรบแรงดดและปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดแสดงไดดวยฟงกชน A = -0.011Z2 + 0.117Z + 1.109 เมอ A คอก าลงรบแรงดด และความสมพนธระหวางการโกงตวและปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดแสดงไดดวยฟงกชน B = -0.010Z2 + 0.101Z + 0.282 เมอ B ปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดทเหมาะสมเทากบรอยละ 5 การเตมสารโพลเมอรเคมโรดในปรมาณทเหมาะสมนชวยเพมก าลงรบแรงอดไดมากขนถงรอยละ 18 เพมก าลงรบแรงดดไดมากขนถงรอยละ 13 และเพมคาการโกงตวไดมากขนถง 176 คณสมบตทไดรบการปรบปรงอยางเหนไดชดคอการโกงตว หรอกลาวอกนยหนงวา สารโพลเมอรเคมโรดชวยเพมความยดหยนและความคนตวของวสด เมอมน าหนกมากระท า

สาขาวชา วศวกรรมโยธา ลายมอชอนกศกษา ปการศกษา 2556 ลายมอชออาจารยทปรกษา

ข

PAIWAN KHEAW-ON : COMPRESSIVE AND FLEXURAL STRENGTHS

OF RECYCLED PAVEMENT BASE MATERIAL STABILIZED WITH

CEMENT AND ADMIXTURES. ADVISOR : PROF.SUKSUN

HORPIBULSUK, Ph.D., P.E.

This research aims to investigate compressive and flexural strengths of

recycled pavement base material stabilized with cement and Polymer Chem Road.

The test results show that the suitable cement content for stabilization of recycled

pavement base material is 3.5%. Polymer Chem Road at optimal content can improve

compressive and flexural strengths and deflection of the recycled pavement base

material. The relationship between compressive strength and Polymer Chem Road

content is represented as Y = -0.957Z + 26.62 where Y is compressive strength.

The relationship between flexural strength and Polymer Chem Road content is

represented as A = -0.011Z2

+ 0.117Z + 1.109 where A is flexural strength. The

relationship between deflection and Polymer Chem Road content is represented as B

= -0.010Z2

+ 0.101Z + 0.282 where B is deflection. The optimal Polymer Chem Road

content is found to be 5%. With this optimal content, the compressive strength,

flexural strength and deflection increase 18%, 13% and 176%, respectively. The

deflection improvement is found to be distinct. In other words, Poly Chem Road

improves compression and swelling characteristics of recycled pavement base

material significantly when loaded.

School of Civil Engineering Student’s Signature

Academic Year 2013 Advisor’s Signature

ค

กตตกรรมประกาศ

งานวจยฉบบนส าเรจดวยด เนองจากผวจยไดรบความอนเคราะหอยางสงจากคณาจารยและเจาหนาทสาขาวชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ผวจยขอกราบขอบคณเปนอยางยง ศาสตราจารย ดร.สขสนต หอพบลสข ทใหขอเสนอแนะ และตรวจทานงานวจยฉบบนเสรจสมบรณ ผวจยขอขอบคณ ผอ านวยการส านกงานทางหลวงชนบทจงหวดนครราชสมา ทใหความอนเคราะหและขอเสนอ แนะน าในการใชพนททงภาคสนามและหองปฏบตการทดสอบคณภาพ และขอขอบคณ เจาหนาทหนวยตรวจสอบคณภาพทาง ส านกงานทางหลวงชนบทจงหวดนครราชสมากรมทางหลวงชนบททกทาน ทใหความรวมมอและใหความชวยเหลอในปฏบตงานการเกบรวบรวมขอมล รวมทงการด าเนนงานในภาคสนามและในหองปฏบตการ ทายน ผวจยขอกราบขอบพระคณมารดาผใหก าเนด อบรม เลยงด และสงเสรมการศกษาดวยดตลอดมาโดยไมหวงสงอนใด และขอบคณครอบครวอนเปนทรกยงโดยเฉพาะนางอมลวรรณ เขยวออน ภรรยาผเปนก าลงใจและอยเคยงขางมาโดยตลอด คณคาและประโยชนอนเกดจากงานวจยฉบบน ผวจยขอมอบบชาพระคณบดา มารดา ตลอดจนผมพระคณทกทานทมสวนรวมในการชวยเหลอ และขอนอมบชาบรพาจารยทกทานทไดประสทธประสาทความรดวยความรกและเมตตา

ไพวรรณ เขยวออน

ง

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ก บทคดยอภาษาองกฤษ ข กตตกรรมประกาศ ค สารบญ ง สารบญตาราง ช สารบญรปภาพ ซ ค าอธบายสญลกษณและค ายอ ฌ บทท

1 บทน า 1 1.1 ความส าคญและทมาของปญหา 1 1.2 วตถประสงค 2 1.3 ขอบเขตของการวจย 2 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 3

2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ 4 2.1 การหมนเวยนมาใชงานใหมแบบในท (Pavement In-Place Recycling) 4 2.2 วสด 4

2.2.1 วสดชนทางเดม 4 2.2.2 วสดผสมเพม 4 2.2.3 ปนซเมนตเปนผลผลตทไดจากการบดเมดปนใหละเอยด 5 2.2.4 สารผสมเพม 6

2.3 มาตรฐานวธการทดลอง 7 2.3.1 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน (Specific Gravity) 7 2.3.2 วธการทดสอบหาขนาดเมดของวสด (SIEVE ANALYSIS) 7 2.3.3 วธการทดสอบเพอหาคาขดพลาสตก (PLASTIC LIMIT : P.L.) 8 2.3.4 วธการทดสอบเพอหาคาขดเหลว (LIQUID LIMIT : L.L.) 8 2.3.5 วธทดลอง Compaction Test แบบสงกวามาตรฐาน

(Modified Poctor Density test) 8

จ

2.3.6 วธการทดสอบเพอหาคา ซ.บ.อาร.(C.B.R.) 8 2.3.7 วธการทดลองหาคา Unconfined Compressive Strength ของดน 8 2.3.8 มาตรฐานการทดสอบการรบแรงดด (Flexural strength) 9

2.4 งานวจยทเกยวของ 9 3 วธด าเนนการการศกษา 13

3.1 การเกบตวอยาง 14 3.2 การเตรยมตวอยางในหองปฏบตการ 14 3.3 การทดสอบในหองปฏบตการ 15 3.4 การทดสอบก าลงอดแกนเดยวและแรงดดของวสดพนทางผสมปนซเมนต

และสารโพลเมอรเคมโรด 22 3.4.1 วธการทดสอบหาคาก าลงรบแรงอดแกนเดยว 22 3.4.2 วธการทดสอบเพอหาคารบแรงดด (Flexural strength) 24

4 ผลการทดลอง 26 4.1 คณสมบตพนฐานของวสด 26

4.1.1 วสดพนทางเดม 26 4.1.2 คณสมบตพนฐานของสารโพลเมอรเคมโรด 27

4.2 ผลทดสอบ 27 4.2.1 ก าลงรบแรงอดของวสดพนทางปรบปรงดวยปนซเมนต 27 4.2.2 คาก าลงรบแรงอดของวสดพนทางปรบปรงดวยปนซเมนตและ

สารโพลเมอรเคมโรด 29 4.2.3 ก าลงรบแรงดดของวสดพนทางปรบปรงดวยปนซเมนต 31 4.2.4 ก าลงรบแรงดดของวสดพนทางปรบคณภาพดวยซเมนตและ

สารโพลเมอรเคมโรด 34 5 สรปผลการวจย 37

5.1 ขอมลพนฐานทางดานวศวกรรม 37 5.2 ก าลงรบแรงอดของวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยซเมนตและ

สารโพลเมอรเคมโรด 37 5.3 ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของวสดพนทางปรบปรงคณภาพดวยซเมนต

ผสมสารโพล เมอรเคมโรด 37 5.4 อทธพล สารโพลเมอรเคมโรด ตอ ก าลงรบแรงอด ก าลงรบแรงดด และการ

โกงตว ของวสดพ ทางเดมปรบปรงดวยปนซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด 38

ฉ

เอกสารอางอง 39 ภาคผนวก ก 40 ประวตผเขยน 81

ช

สารบญตาราง ตารางท หนา 4.1 คณสมบตพนฐานของวสดพนทางเดม 26 4.2 คณสมบตของสารโพลเมอรเคมโรด 27 4.3 ก าลงรบแรงอดของวสดผวทางปรบปรงดวยปนซเมนต 28 4.4 อตราสวนผสมสารโพลเมอรเคมโรดและก าลงรบแรงอดของวสดมวลรวม 29 4.5 อตราสวนรอยละซเมนต,ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของวสด 31 4.6 อตราสวนผสมสารโพลเมอรเคมโรด,ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของวสด 34

ซ

สารบญรปภาพ รปท หนา 3.1 ลกษณะทางกายภาพของสายทางและต าแหนงโครงการ 13 3.2 การเกบตวอยางในสายทาง นม.1017 แยก ทล.2-บ.เตยกระเตย อ.ประทาย จ.นครราชสมา 14 3.3 การเตรยมตวอยางในหองปฏบตการ 15 3.4 การทดสอบหาคาความถวงจ าเพาะและคาความดดซมน าของมวลรวมหยาบ 16 3.5 การทดสอบหาคาความถวงจ าเพาะและคาความดดซมน าของมวลรวมละเอยด 17 3.6 การทดสอบหาคาขดจ ากดเหลว 17 3.7 การทดสอบหาคาขดจ ากดพลาสตก 18 3.8 การทดสอบเพอหาขนาดของเมดดน 18 3.9 การทดสอบการบดอดแบบสงกวามาตรฐาน 19 3.10 การทดสอบเพอหาคา ซ.บ.อาร. (C.B.R.) 20 3.11 การทดสอบก าลงอดแกนเดยว 22 3.12 การเตรยมตวอยางและการทดสอบก าลงรบแรงอดแกนเดยว 24 3.13 การเตรยมตวอยางและการทดสอบก าลงรบแรงดด 25 4.1 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงอดและอตราสวนผสมของปนซเมนต 28 4.2 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงอดและสารโพลเมอรเคมโรด ทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5 30 4.3 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงดดกบอตราสวนผสมซเมนต 32 4.4 ความสมพนธระหวางการโกงตวกบปรมาณปนชเมนต 33 4.5 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงดดกบปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด 35 4.6 ความสมพนธระหวางการโกงตวกบปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด 36

ฌ

ค าอธบายสญลกษณและค ายอ มทช. = มาตรฐานงานทาง กรมทางหลวงชนบท มทช.(ท) = มาตรฐานวธการทดลอง กรมทางหลวงชนบท A = ก าลงรบแรงดด B = การโกงตวของตวอยางวสด Y = ก าลงรบแรงอด X = ปรมาณปนซเมนต Z = ปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด Cc = คาสมประสทธการกระจายตวของวสดมวลรวม Cu = คาสมประสทธความสม าเสมอของขนาดวสดมวลรวม ASSHTO = American Association of State Highway and Transportation Officials CBR = California bearing ratio HW = Highway LL = ขดจ ากดความเหลว (Liquid limit) M1 = มวลของดนเปยก M2 = มวลของดนอบแหง OMC = ปรมาณความชนท เหมาะสม (OPTIMUM MOISTURE CONTENT) P = แรงกด PI = ดชนสภาพพลาสตก (plasticity index) PL = ขดจ ากดพลาสตก (plasticity limit) R2 = สมประสทธของการตดสนใจ UCS = Unconfined compressive strength V = ปรมาตรของแบบหรอปรมาตรของดนเปยกท บดทบในแบบ w = ปรมาณน าในดน

1

บทท 1 บทน า

1.1 ความส าคญและทมาของปญหา ปจจบนการซอมบ ารงทางโดยวธ การหมนเวยนวสดชนทางเดมมาใชงานใหม ทเรยกวา

Pavement In-Place Recycling เปนทนยมอยางแพรหลาย โดยการน าเอาวสดโครงสรางทางชนพนทางเดมทช ารดเสยหายจากการใชงานมานานมาหมนเวยนเพอใชงานใหมโดยใชเครองจกรขดกดไสท าใหรวนซยเปนวสดมวลรวมหยาบแลวปรบปรงคณภาพดวยซเมนตปอรตแลนดประเภท 1 หรอใสสารผสมเพมอนใดเพอใหไดคณสมบตทดขนในปรมาณน าท เหมาะสมตามความหนาและอตราสวนทไดออกแบบไวแลวปแทนทเดมดวยเครองปแลวบดอดแนนดวยชดเครองจกรชดบดอดและปรบเกลยใหไดระดบและความแนนตามฐานทก าหนด ซงเทคนคการซอมบ ารงดวยวธนมขอดทส าคญคอสามารถท าการปรบปรงพนทางเดม ในสถานทกอสรางไดทนท ท าใหลดเวลาและคาใชจายในการขนสงวสด และสามารถเปดการจราจรไดตลอดเวลามผลกระทบตอผใชเสนทางนอย เปนวธทนยมและไดการยอมรบสะดวก รวดเรว ประหยด และมประสทธภาพ อยางไรกตามการด าเนนการซอมบ ารงดวยวธดงกลาวปนซเมนตเมอน าไปผสมกบวสดมวลรวมหยาบในปรมาณน าทเหมาะสมปนซเมนตกท าปฏกรยากบน าเพมเสถยรภาพยดเกาะกบมวลรวมท าใหพนทางมความมนคงแขงแรง แตวาปญหาทพบโดยสวนใหญ ภายหลงจากการเปดจราจรใชงานไปสกระยะหนง จะเกดรอยแตกราวของชนพนทางของผวจราจรลาดยาง ตามแนวยาวและตามขวางทมขนาดตงแต 0.25 มม.-1.50 มม. มสาเหตมาจากวสดพนทางทปรบปรงดวยซเมนตมคณสมบตแขงคลายคอนกรตแตวาเปราะการรบน าหนกรถบรรทกใชงานแบบช าๆและการขยายและหดตวเนองจากอณหภมของวสดชนพนทาง เกดรอยแตกราวขนท าใหน าซมลงไปในชนโครงสรางทางกอใหเกดความเสยหาย จากสาเหตปญหาดงกลาวขางตน หนวยงานของภาครฐเองท เก ยวของกบงานทางหรอสถาบนการศกษาตาง ๆไดพยายามหาแนวทางและเทคนควธการแกไขลดรอยแตกราวดงกลาวดวยการศกษาและวจยทดลองหาวสดใหมๆหรอสารผสมเพมเพอชวยลดการแตกราวเพมความเสถยรภาพและความยดหยนใหกบโครงสรางชนพนทางเพอเพมความแขงแรง โครงสรางถนนมความทนทาน ลดการซมผานของน า แบกทานน าหนกบรรทกไดมากขนเพมอายการใชงาน ประหยดเวลาลดคาใชจายในการซอมบ ารงรกษา

ดงนนผวจยไดศกษาขอมลเบองตนสารผสมเพมสารโพลเมอรเคมโรด มองคประกอบของสารลดน า เหมาะกบการใชงานน ามาผสมกบดนซเมนต ซงคณสมบตตามผผลตทกลาวอางเมอผสมกบปนซเมนต เพอปรบปรงคณภาพดน หรอวสดมวลรวมจะมคณสมบตความแขงคลายคอนกรต

2

โดยPolymer ท าหนาทเปนสารเพมความยดหยนระหวางดนใน Soil cement & film former เชอมประสาน (Binder) และ เปนการหนวงการใชน า (water retention agent) และม Acrylic Resin ท าหนาทเปนสารเชอมประสาน (binder) และชวยยดเกาะ (bonding) เมอ chem road ผสมกบดนซเมนตแลวสามารถปรบปรงปองกนความพรนยดเกาะการซมผานของน า (water Penetration) และการเพมความตานทานการแตกของดน – ซเมนต (fracture toughness) จากสาเหตปจจยขอดอยของวสดมวลรวมทปรบปรงคณภาพดวยซเมนตและคณสมบตทดของสารผสมเพมโพลเมอรเคมโรด ขางตน ผวจยตองการทราบคณสมบตเบองตนทางดานวศวกรรม ของตวอยาง วสดมวลรวมหยาบพนทางเดม ปรบปรงคณสมบตดวยซเมนตกอนและหลงผสม สารโพลเมอรเคมโรด เพอเปรยบเทยบคณสมบตทางดานวศวกรรมและหาความสมพนธก าลงของกอนตวอยางวสดในหองปฏบตการ 1.2 วตถประสงค 1.2.1 เพอหาคณสมบตตานทานการรบแรงกดโดยตรงของตวอยางวสดมวลรวมหยาบ

(วสดพนทางเดม) ปรบปรงคณภาพดวยซเมนตกอนและหลงผสมสารโพลเมอรเคมโรด

1.2.2 เพอศกษาหาคณสมบตโมดลสการแตกราวของคานตวอยางวสดมวลรวมหยาบ (พนทางเดม) ปรบปรงดวยซเมนตกอนและหลงผสมสารเพมสารโพลเมอรเคมโรด

1.2.3 เพอศกษาพฤตกรรมในการรบแรงทกระท าตางๆ แลววดคาการแอนตวของคานตวอยางวสดมวลรวมหยาบ (พนทางเดม) ปรบปรงดวยซเมนตกอนและหลงผสมสารเพม สารโพลเมอรเคมโรด

1.2.4 เพอศกษาเปรยบเทยบคาก าลงรบแรงอดโมดลสการแตกราว และคาการแอนตวของคานตวอยางวสดมวลรวมหยาบ (พนทางเดม) ปรบปรงดวยซเมนตกอนและหลงผสมสารเพม สารโพลเมอรเคมโรด

1.3 ขอบเขตของการวจย ศกษาคณสมบตทางวศวกรรมก าลงรบแรงอด,ก าลงรบแรงดดตานทานการแตกราว (Flexural Strength) วามคณสมบตสามารถรบแรงอดรบแรงดด ดงกลาว (Flexural Strength) และมความยดหยนการคนตวดขน (Elastic Modulus) ของคานตวอยางวสด มวลรวมหยาบปรบปรงดวยซเมนตกบคานตวอยางวสดมวลรวมหยาบปรบปรงดวยซเมนตผสมสารโพลเมอรเคมโรดเนองจากการหาก าลงรบแรงดงของคานตวอยางโดยตรงอาจท าไดยาก จงหาก าลงดงของคอนกรตจากการ

3

ทดสอบตวอยางวสดภายใตแรงอดโดยหนวยคาแรงดงสงสดจะอยทบรเวณทองคานทเรยกวาโมดลสการแตกราว (Modulus of Rupture) และวดคาการแอนตว (Deflection) ของตวอยางภายใตสภาวการณรบน าหนกทกระท าตาง ๆ ตอคานตวอยางวสดดงกลาว 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 1.4.1 ทราบถงคณสมบตทางดานวศวกรรมของก าลงรบแรงอด, คาโมดลสแตกราวการ

แอนตวของคานตวอยางมวลรวมหยาบ (พนทางเดม) ปรบปรงคณภาพดวยซเมนตผสมสารโพลเมอรเคมโรด

1.4.2 เปรยบเทยบคณสมบตเบองตนทางดานวศวกรรมคาก าลงรบแรงอดก าลงตานทานแรงดดและการแอนตวของวสดมวลรวมหยาบ (พนทางเดม) ปรบปรงดวยซเมนตกบคานตวอยางวสดมวลรวมหยาบ (พนทางเดม) ปรบปรงคณภาพดวยซเมนตผสมสารโพลเมอรเคมโรด

1.4.3 น าผลการทดลองไปปรบใช ส าหรบการออกแบบสวนผสมเพมวสดชนงานทางหรอพนสนามบนเพราะมลกษณะการรบน าหนกในรปแบบการรบแรงดด และการควบคมคณภาพการซอมบ ารงทางโดยวธการหมนเวยนวสดชนทางเดมมาใชงานใหม (Pavement in – Place Recycling)

4

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

ทฤษฎ การเพมประสทธภาพคณสมบตทางดานวศวกรรมของวสดพนทางเดมทปรบปรงคณภาพ

ดวยซเมนตและสารผสมเพมเพอใหไดวสดทมคณสมบตทดยงขนและมความเสถยรเพมขนสามารถรบน าหนกบรรทกไดมากขนมอายการใชงานไดยาวนานการน าสารผสมเพมมาเปนสวนผสมของวสดมวลรวมทตองการปรบปรงคณภาพลดขอดอยคณสมบตบางอยาง ดงนน การทดสอบหาคณสมบตทเปลยนไปของวสดดงกลาวกอนและหลงผสมสารเพมมวตถประสงคเพอทดสอบหาคณสมบตทางวศวกรรมและหาความสมพนธระหวางก าลงรบแรงอด,กบลงรบแรงดดและคาการแอนตวของวสดวามอทธพลตอคณสมบตทางวศวกรรมอยางไรเพอเปนประโยชนในการพจารณาเลอกสดสวนวสดหรอสารผสมเพมและเทคนคในการใชงานไดอยางถกตองและเหมาะสม 2.1 การหมนเวยนมาใชงานใหมแบบในท (Pavement In-Place Recycling)

งานหมนเวยนวสดชนทางเดมมาใชใหมแบบในท (Pavement In-Place Recycling) หมายถง การน าวสดชนทางเดมมาปรบปรงคณภาพใหไดคณสมบตทางวศวกรรมตามตองการแลวน ากลบไปใชงานใหมแบบแทนท โดยการปรบปรงคณภาพท าในสายทางทจะด าเนนการบรณะผวทางใหม เพอใหมคณภาพตามรปแบบและขอก าหนด 2.2 วสด

2.2.1 วสดชนทางเดม หมายถง วสดทไดจากการขดรอขดไสจากชนทางเดมแลวท าใหรวมถงความลกตามรปแบบทก าหนด ซงอาจจะประกอบดวยผวลาดยาง หนคลก ลกรง แลวแตสภาพของสายทางทไดด าเนนการกอสราง ในกรณวสดชนทางเดมมขนาดคละทไมเหมาะสม หรอคณสมบตอนไมไดตามรปแบบและขอก าหนด ใหแกไขปรบปรงหรอน าวสดผสมเพมมาผสม เพอใหใหไดตามรปแบบและขอก าหนด

2.2.2 วสดผสมเพม จะตองมสมบตทเหมาะสม และเขากนไดดกบวดสชนทางเดมหรอวสดผสมเพมชนดอนทน ามาใชงาน เพอใหคณสมบตทางวศวกรรมของสวนผสมมความแขงแรงเปนไปตามรปและขอก าหนดไดแก

5

2.2.2.1 ปนขาว หมายถง ไฮเดรตเตดไลม [Hydrated Lime : Ca(OH) หรอ ควกไลม

[Quick Lime : CaO] ทมคณสมบตดงน ปรมาณแคลเซยมออกไซด

[Calcium Oxide : CaO] และแมกนเซยมออกไซด [Magnesium Oxide :

Mgo] รวมกนไมนอยกวารอยละ 85 ขนาดของเมดปนขาวตองผานตะแกรง

ขนาด 0.425 มลลเมตร (เบอร 40) รอยละ 100

2.2.2.2 เถาลอยทน ามาใชจะตองมคณสมบตสม าเสมอ ขนาดของเมดเถาลอยตอง

ผานตะแกรงขนาด 0.600 มลลเมตร (เบอร 30) ไมนอยกวารอยละ 95 และ

ตองผานตะแกรงขนาด 0.075 มลลเมตร (เบอร 200) ไมนอยกวารอยละ 70

2.2.3 ปนซเมนตเปนผลผลตทไดจากการบดเมดปนใหละเอยดซงมสวนประกอบทส าคญเปนออกไซดของธาตคลเซยม– ซลกอนและอลมเนยม โดยมอตราสวนผสมทพอเหมาะเพอใหไดคณสมบตตามตองการ วตถดบทผลตแบงออกเปน 2 ประเภท คอ ธาตคลเซยม ไดแก หนปน (Limestone) ดนสอพอง (Chalk) ดน มารล (Marl) สวนประเภททใหธาตซลกอนและอลมเนยม ไดแก หนเชลส (Shale) ดนเหนยว (Clay) และหน ชนวน (Slate) นอกจากนยงมการใสวสดอนๆ เชน แรเหลก (Lron Ore) ใชเพอเพมปรมาณเหลกใหไดตามตองการ ในกรณทหนเชลสหรอดนเหนยวทใชมปรมาณของเหลกต าและมการใสวตถดบอยางอนเชน ยปซม (Gypsum) ใชเพอเปนสารหนวงการกอตวอยางฉบพลนของซเมนต การเกดปฏกรยา Pozzolanic เปนปฏกรยาระหวางปนซเมนตและ Soil Silica หรอ Alumina เพอกอใหเกดการประสานตวซงกนและกน ซงเปนสวนประกอบส าคญทท าใหก าลงของสวนผสม ดน – ปนซเมนตเพมมากขนเปนสวนหนงของปฏกรยา Pozzolanic และทสภาวะ PH ทสง การสลายตว (Solubility) ของ Silica และ Alumina จะเพมมากขนดวย ซง PH สงนนๆ Silica ทสลายตวออกจากโครงสรางของอนภาคดนเหนยวมาท าปฏกรยากบ Ca2+ แลวเกดเปนสารประกอบใหมซงเปนผลกของ CalciumSilicate Hydrate (CSH) Dimond, White และ Dolch [5]พบวานอกจากจะไดสารประกอบประเภท CSH แลวยงไดสารประกอบประเภท CalciumAluminate Hydrate (CAH) อกดวย ดงสมการ

Ca2+ +2 (OH)- + Sio2 ® CSH Ca2+ +2 (OH)- + AL203 ® CSH

6

ปฏกรยา Aluminate โดยพนฐานแลวจะเกดทนทและจะเกดทจดตอระหวางขอบและผวหนาของดนเดม ส าหรบสารประกอบ Silicate จะเกดปฏกรยาทชากวาและแรงยดเกาะซงเกดจากสารประกอบ Aluminate จะไมมความแขงแรงเหมอนกบแรงยดเกาะทเกดขนอยางชา ๆ ของสารประกอบ Silicate

ปฏกรยา Hydration การท าปฏกรยาระหวางปนซเมนตกบน าจะหยดเมอน าระเหยหนออกจากเพสทหมดแลวดงนนการบมเปนวธการปองกนการสญเสยน าเปนสงทส าคญอยางยงเวลาทใชในการท าปฏกรยาระหวางปนซเมนตกบน าใหเปนไปอยางสมบรณขนอยกบปรมาณ, ชนด, อณหภม,ความละเอยดและอตราสวนของปนซเมนตชวงการท าปฏกรยา Hydration มดงน

- DomantPeriod ปนซเมนตเมอผสมกบน าจะกอเกดใหเกดซเมนตเพสททอยในสภาพเหลวและสามารถลนไถลไดชวงนคณสมบตยงคงไมมการเปลยนแปลงหลงจากนนจะเรมจบตวมลกษณะนมไมสามารถรนไถลตวไดอก

- Initial setting time ระยะเวลาตงแตปนชเมนตผสมกบน าจนถงจดเวลากอตวเรมตนหรอจดแขงตวเรมตนการกอตวของชเมนตเพสทจะยงคงด าเนนตอไปเรอย ๆ จนถงจดทเปนของแขงคงสภาพ(Rigid solid)ชงจะเรยกจดแขงตวสดทาย (Final set) ชวงเวลานเรยกวาเวลาการกอตวสดทาย

- Final setting Time ระยะเวการกอตวสดทายชเมนตเพสทจะยงคงกอตวไปเรอยๆจนกระทงสามารถรบน าหนกไดชงเรยกกระบวนการนวาการกอตวและแขงตว

2.2.4 สารผสมเพม (Admixture) เปนชนดทมคณสมบตเหมาะสมกบวสดชนทางเดมทจะ

ปรบปรง โดยใชสารโพลเมอรเคมโรด เปนสารผสมของน า Acrylic Resin, CalciumSalt, Minerai Oil และ Cellulose มวตถประสงคทจะน าไปใชในการปรบปรงคณภาพของดนซเมนต (Soil Cement) ในงานกอสราง/ปรบปรงถนน โดยจะท าหนาทเปนสารเพมความหนดเคลอบอนภาคและเชอมผสารเมดดน หนวยการใชน ามนและชวยลดการซมผานของน า เพอลดการแตกราว (Fracture Touhriss) ของผวจราจรดนซเมนต

คณสมบตของน ายาโพลเมอรส าหรบปรบปรงคณสมบตดนซเมนต มดงตอไปน คณสมบตทางเคม - จดเดอด (Boiling Point) 100 °c - ความหนด (Viscosity) 900-1,600 cps - ความเปนกรด – ดาง (pH Value) 9.00-12.00 @ 25 °c

7

- ความถวงจ าเพาะ (Specific Gravity) 1.00-1.02 - Solid Content 7% คณสมบตทางกายภาพ

- สารสามารถระลายน าไดทงหมดอยางรวดเรวโดยไมมกากเหลออยในลกษณะแขงเปนกอน

- กระบวนการผสมและน าไปใชงานงายไมยงยาก สามารถใชเครองมออปกรณการกอสรางทมใชอยทวไป ไมตองใชเครองมอหรออปกรณพเศษเฉพาะ

- สามารถเกบรกษาไวทอณหภมปกตไดโดยไมท าใหคณสมบตเปลยนแปลงในระยะเวลาไมนอยกวา 1 ป

- ไมเปนสารอนตราย/ไมเปนสารพษ/ไมเปนอนตรายตอสงมชวตและพชพนธไม/ไมมคณสมบตในการกดกรอนท าลาย/ไมเปนสารกอสนม/ไมเปนสารตดไฟ/ไมมกลนเหมนทรนแรง/ปลอดภยตอผใชและสงแวดลอม

2.5 น า ทจะน ามาผสมหรอบมชนทางเดมทปรบปรงคณภาพ ตองเปนน าสะอาด ปราศจาก สารทสงผลกระทบตอคณภาพของชนทางและสวนผสมเพมทปรบปรง

2.3 มาตรฐานวธการทดลอง

2.3.1 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน (Specific Gravity) ดนตามธรรมชาตจะประกอบดวย อากาศ น า และเมดดนโดยเมดดนจะเกดจากการรวมตว

กนของแรธาตทแตกตางกนออกไปดงนนจงเปนผลใหดนในแตละพนท มความถวงจ าเพาะตางกนในขณะทน า จะมความถวงจ า เพาะใกลเคยงกน แตกจะเปลยนแปลงไปตามอณหภม ความถวงจ าเพาะของดนคอ อตราสวนของน า หนกดนตอน าหนกของน า ทมปรมาตรเทากบดนในอณหภมหนง ซงเปนคณสมบตทแสดงใหทราบถงลกษณะทวไปของดน ตามวธการทดลองท มทช.(ท) 101.4 –2545 และตามวธการทดลองท มทช.(ท) 101.5-2545

2.3.2 วธการทดสอบหาขนาดเมดของวสด (SIEVE ANALYSIS) การกระจายของขนาดเมดดน หมายถงการทมวลดนประกอบดวยเมดดนหลายขนาด

ตางๆกน เชน ตงแต 10 ซม. ลงมาจนกระทง 0.0002 มม. ซงคณสมบตทางฟสกสของมวลดนจะขนอยกบขนาดของเมดดนการกระจายของขนาดเมดดนแสดงดวยกราฟความสมพนธระหวางขนาดเมดดนในลอการทม (LOGARITHM) อยบนแกนนอน และรอยละโดยน าหนกของเมดทมขนาดเลกกวาทระบ (PERCENT FINER) อยบนแกนตง ซงเรยกวากราฟการกระจายของขนาดเมดดน (GRAINSIZE DISTRIBUTION CURVE) วธการทดสอบน เปนการหาการกระจายของขนาดเมด

8

ดน (PARTICLE SIZE DISTRIBUTION) ทงชนดเมดละเอยดและหยาบ โดยใหผานตะแกรงจากขนาดใหญ จนถงขนาดเลกทมขนาดชองผาน 0.075 มม. (เบอร 200) แลว เปรยบเทยบน าหนกทผานหรอคางตะแกรงขนาดตาง ๆ กบน าหนกทงหมดของตวอยางตามวธการทดลองท มทช. (ท) 501.8-2545

2.3.3 วธการทดสอบเพอหาคาขดพลาสตก (PLASTIC LIMIT : P.L.) ขดพลาสตกของดน หมายถง ปรมาณน าจ านวนนอยทสด ทวดโดยกรรมวธทดสอบทจะกลาวตอไป ซงยงคงท าใหดนมสภาพเปนพลาสตก โดยมคาเปนรอยละของน าตอน าหนกดนอบแหงคาดชนความเปนพลาสตก (PLASTICITY INDEX : P.I.) ของดน หมายถง ปรมาณน าในดนชวงหนง ซงดนนนยงคงสภาพเปนพลาสตก มคาเปนผลตางระหวางคาขดเหลว และขดพลาสตกของดนนนวธการทดสอบนเปนการหาคาขดพลาสตกของดนตามวธการทดลองท มทช.(ท) 501.6-2545

2.3.4 วธการทดสอบเพอหาคาขดเหลว (LIQUID LIMIT : L.L.) ขดเหลวของดนคอ ปรมาณนาเปนรอยละทผสมอยในดน ซงพอเหมาะททาใหดนเปลยน

จากภาวะพลาสตก(PLASTIC) มาเปนภาวะเหลว (LIQUID) โดยเปรยบเทยบกบนาหนกของเนอดนนนเมออบแหง วธการทดลองท มทช.(ท) 501.5-2545

2.3.5 วธทดลอง Compaction Test แบบสงกวามาตรฐาน (Modified Poctor Density test) การทดลอง Compaction Test วธนเปนการทดลองโดยวธ Dynamic Compactionเพอหา

ความสมพนธระหวางความแนนแหงสงสดของดนกบปรมาณน าทเหมาะสมใชในการบดอดเพอใหไดความแนนสงสดตามวธการทดลองท มทช.501.1 – 2545

2.3.6 วธการทดสอบเพอหาคา ซ.บ.อาร. (C.B.R.) วธการทดสอบนเปนการหาคาเปรยบเทยบ คาความสามารถในการรบน าหนก (BEARING VALUE) กบวสดหนมาตรฐานเพอทดสอบวสดมวลรวมดน (SOIL AGGREGATE) หนคลกหรอวสดอนใดเมอท าการบดอดวสดนนโดยใชตมบดอดในแบบ (MOLD) เมอมความชนทความแนนแหงสงสด (OPTIMUMMOISTURE CONTENT) หรอปรมาณอนใด เพอน ามาใชออกแบบโครงสรางของถนน และเพอใชควบคมงาน เมอบดอดใหไดความแนนและความชนตามตองการตามวธการทดลองทมทช.(ท) 501.3-2545

2.3.7 วธการทดลองหาคา Unconfined Compressive Strength ของดน ขอบขาย Unconfined Compressive Strength คอ คาแรงอด (Compressive Load) สงสดตอหนวยพนท ซงแทงตวอยางดนรปทรงกระบอกหรอรป Prismatic จะรบได ถาในกรณทคาแรงอดตอหนวยพนทยงไมถงคาสงสดเมอ ความเครยด (Strain) ในแนวดงเกนรอยละ 20 ใหใชคาแรงอดตอ

9

หนวยพนททความเครยดรอยละ 20 นน เปนคา Unconfined Compressive Strength การทดลองนไดปรบปรงจาก AASHTO 208-70 อธบายถงการหาคา Unconfined Compressive Strength ของดน ในสภาพ Unconfined Compressive Strength อตราการเพมแรงอดในระหวางการทดลอง จะควบคมโดย ความเครยด (Strain) หรอควบคมโดยความเคน (Stress)

2.3.8 มาตรฐานการทดสอบการรบแรงดด (Flexural strength) โครงสรางทมลกษณะเปนแผนพน เชน ถนน สะพาน ทางวงของสนามบน ตองมการ

ทดสอบหาคาหนวยแรงดดของแผนพน เนองดวยหนวยแรงดดทเกดขนในแผนพนม 4 ประเภท คอ น าหนกบรรทก อณหภมของแผนพน การขยายตวและการบวมตวของดนเดม แตหนวยแรงดดทมความส าคญตอการออกแบบโครงสรางทมลกษณะเปนแผนพน คอหนวยแรงดดเนองจากน าหนกบรรทกมต าแหนงวฤต 3 จด คอ น าหนกกระท าทมมแผนพนหางจากขอบ น าหนกกระท าทขอบของแผนพนหางจากมม น าหนกทกระท าทง 3 จด กอใหเกดหนวยแรงดดซงหนวยแรงเนองจากอณหภมแผนพน เนองจากการรบอณหภมทแตกตางกบระหวางกลางวน และกลางคน กอใหเกดการขยายตวและหดตวดานบน และดานลางของแผนพนในทศตรงขามกน ท าใหแผนพนโกงงอ กอใหเกดหนวยแรงดด

ขอบขายวธการทดสอบ ครอบคลมถงการทดลองหาการรบแรงดดของแผนพน โดยสามารถท าได 2 วธ คอ วธใชแรงกดหนงจดทจดกงกลางคาน (center-Point loading) และวธใชแรงกดคาน 2 จด โดยใหต าแหนงของจดทงสองเปนต าแหนงทแบงคานออกเปน 3 สวนเทาๆกน (Third-point loading)ตามวธการทดลอง ASTM – C 1609-10

2.4. งานวจยทเกยวของ Terrel Et al. (1979) กลาวถงปฏกรยาของดนซเมนตวา การผสมซเมนตกบดนเมดหยาบซเมนตเพส จะท าหนาทยดอนภาค สวนดนเมดละเอยด แรดนเหนยวทสลายออกมาในสภาวะแวดลอมทมคา pH สง จะท าปฏกรยา กบ Free lime หรอ Hydrate lime ทไดจากปฏกรยาไฮเดรชน ท าใหเกด CSH และ CAH Felt (1995) และ Silty Clay loam มาทดลองผสมซเมนตตงแตรอยละ 6 ถง 30 โดยปรมาตรทอายการบม ตงแต 2 วน จนถง 1 ป และผานสภาพภมอากาศ 2 แบบ คอ Wet -dry และ Freeze-thaw ตงแต 12 รอบ ถง 96 รอบ ผลการศกษาสรปไดวา ก าลงอดของดนซเมนตจะเพมขนตามปรมาณซเมนตทใช ดนทมขนาดเมดใหญจะมก าลงรบแรงอดสงกวาดนทมขนาดเมดเลก ดนทมปรมาณดนเหนยวผสมอยสงจะมก าลงอดนอยกวาดนทมปรมาณดนเหน ยวต า และมความคงทนของดนซเมนตจะเพมขนตามปรมาณซเมนตทใช

10

Ruenkrairergsa (1982) อธบายวาปรมาณซเมนตเปนปจจยหลกทมอทธพลตอก าลงอดของดนซเมนต อตราการเพมก าลงอดของดนซเมนต ขนอยกบชนดของดน พนธะเชอมประสานในดนเมดหยาบจะแขงแรงกวาในดนเมดละเอยด ดนทมดนเหนยวมากจะใหก าลงอดต า ดงนน ปรมาณซเมนตทเหมาะสมจงควรหาจากการทดลองในหองทดลอง

Ade and Overton (1989) ไดศกษาผลของพนธะเชอมประสาน (cementation) ในดนหยาบ ภายใตความหนาแนนทเทากน ปรมาณน าทผสมเทากนและแรงดนรอบขางต า แตแตกตางกนทปรมาณซเมนตทใช ผสม พบวาเมอปรมาณซเมนตเพมขน คาก าลงและคามมของแรงเสยดทาน ภายใน (internal friction angle) จะเพมขน

Horpibulsuk (2001) } Miura et (2001) แสดงใหเหนวา ปรมาณน าและปรมาณซเมนต สามารถรวบรวมผสมไวในตวแปรนเรยกวา Clay-water/cement Ratio Ng (1966) พบวาก าลงอดของดนลกรงผสมซเมนตจะแปรผนกบอณหภมทใชบมกลาวอณหภมการบมเพมขนจาก 70F เปน 100 F ก าลงอดของดนซเมนตจะเพมขนอกรอยละ 20 Wang and Huston (1974) รายงานวาการลดอณหภมในการบมจะท าก าลงอดลงลดแตจะเพมความเครยดทจดวบต ไมวาจะทดลองแรงดง หรอแรงอด Shacsel and Lee (1974) ท าการศกษาเรองการบมดนซเมนตโดยใชตวอยาง Artificial Soilซงไดจากการน า Uniform sand จากเมอง Botany รฐ new South Wales ประเทศออสเตรเลย มาผสมกบ Comercial Air-floated China Clay (kaolin) ในอตราสวน 60-40 โดยน าหนก และผสมซเมนตในอตรารอยละ 0.3 และ 8 ท าการบม 2 ลกษณะ คอบมในอากาศทอณหภมทคงท 20 องศาเซลเซยส และบมในถงพลาสตก ทอณหภมคงท 20 องศาเซลเซยส โดยมระยะบม 0,1,3,9,23,44 และ 81 วน จากนนทดลองหาคาการหดตวหรอหาคาขยายตวคาก าลงอด คาก าลงดง และวดการกระจายตวของโพรง (PoreSize distribution) ของดน ซเมนตและอายการบมจะท าใหก าลงอด และก าลงดงเพมขน การบมในอากาศจะท าใหเกดการหดตวมากกวาการบมแบบชน และยงเพมขนาดโพรง (Pore size) และปรมาตร (pore volume) เมออายการบมแบบชน สวนการบมแบบชน เมออายบมมาก จ าท าใหขนาดโพรงลงลด Wang and Huaston (1972) ท าการทดลองหาก าลงดง และก าลงของวสดผสมระหวางปนซเมนต ปอรตแลนดประเภทหนงกบดนตะกอนทไดจาก Glacial deposit ในRhode island พบวาการเสยรปทจดวบตจากการทดสอบทงแบบรบแรงดง จะมคาทเสมอ ถาหากคาความหนาแนนแหง ปรมาณความชน และสภาพการบมเหมอนกน คาก าลงคาเสยรปทไดจากทดสอบแบบรงแรงดงจะมความต ากวาทไดจากทดสอบแบบรงแรงอด คาก าลงรบแรงดง จะมความอยระหวางรอยละ 10-20

11

ของคาก าลงรบแรงอด สวนคาการเสยรปทจดวบตเนองจากแรงดง จะมคาระหวาง 1.0 -2.5 ของคาเสยรปทจดวบตเนองจากแรงอดส าหรบทกอายการบมและปรมาณซเมนตทศกษา และยงพบวาคาโมดสลยดหยนของแรงอดกบคาโมดสลของแรงดง เปนสดสวนโดยตรงกบก าลงอด Clare and Pollard (1951) ท าการศกษาเกยวกบสารผสมเพม โดยท าการทดสอบดนทรายทมสารอนทรผสมอยรอยละ 0.3 พบวาสารผสมเพมจ าพวกปนขาว (Lime) มสวนชวยใหดนซเมนตแขงตวเรวในระยะแรก ดนชนดนเมอผสมดวยปอรตแลนดซเมนตอยางเดยวจะกอตวเมออาย 7 วน แตเมอเพมปนขาว ประมาณรอยละ 2 จะชวยใหปนซเมนตดงกลาวแขงตวเรวขน2 วน Fullcr and Dabney (1952) ไดอธบายวาการใสปนขาวกบดนทมคาดชนพลาสตกสงจะท าใหการผสม และการบดอดงายขน นอกจากนยงท าใหก าลงอดเพมขน Maclean et al. (1952) ไดน าดนทมคาขดจ ากดเหลวระหวาง 70-75 และมคาดชนพลาสตกประมาณ 45-53 มาท าการทดลอง โดยใชปรมาณซเมนตทรอยละ 15-30 โดยทเพมปนขาวลงไปรอยละ 2 พบวา ก าลงอดของดนซเมนตจะเพมขน และมความตานทานการเสยก าลงเมอแชน าไดดยงขนแตถาผสมปนขาว (lime) เกนกวารอยละ 2 ผลการทดลองอาจไมเปนตามทกลาวมาขางตน Lambe and Moh (1957) ไดรายงานผลการทดสอบการใชสารผสมเพมจ านวน 29 ชนดในกลม Dispcrsants,Synthetic resins Waterproofing ageng, Alkalis และเกลอ ในดนซเมนตทปรมาณซเมนตรอยละ 5 และปรมาณสารผสมเพมรอยละ 0.5-1.0 ดนทใชท าการทดสอบไดแกดนตะกอนจากรฐ New Hamshireดนเหนยวปนดนตะกอนจากรฐ Massachusetts และดนฝนแขงพรนจากเมอง Vicksburg พบวามสารผสมเพม 4 ชนด ทเพมความแขงแรงถงรอยละ 100-150 ไดแก โซเดยมคารบอเนต,โซเดยมไฮดรอกไซด,โปแตสเซยมเปอรแมงกาเนต และโซเดยมซบเฟต Davidson et al. (1958) ไดศกษาการใชปอรตแลนดซเมนตกบเถาลอยลกไนต (Fly ash) ในการปรบปรงคณภาพของดนพบวา การผสมเถาลอยลกไนตลงในดนจะท าใหก าลงรบน าหนกของทรายผสมซเมนตเพมขน และยงพบวาในดนเหนยวผสมซเมนตถาใสเถาลอยลกไนตลงไป จะท าใหรอยแตกเนองจากการหดตวลดลง แตไมชวยเพมความคงทน Pinto et at. (1962) ไดท าการศกษาดนทมแรมอนโมรลโอไนทผสมอย 5 ชนด โดยแปรผนปรมาณปนขาว ซเมนตทผสม และอายการบม 7, 14 และ 28 วน โดยท าการแชน า 1 วน กอนท าการทดแรงอดแกนเดยว พบวาการผสมปนขาวจะชวยใหความแขงแรงเพมขนในกรณทดนตวอยางมปรมาณดนเหนยวสง และถาดนไมมหนปนหรอแคลเซยมคารบอเนตผสมอยจะยงท าใหความแรงเพมสงขนอก Wilmot (1995) กลาววาตงแต ป 1950 ในประเทศออสเตเลยวสดผสมเพม ทใชในงาน Pavement rccycling มเพยง Cement, Cement/fly-ash, Bitumen และ Hydrate lime เทานน ตอมาใน

12

ป 1980 มการน าซเมนตผสมมาใชเพมระยะเวลาการใชงานใหนานขน โดยทความแขงแรงในระยะยาวยงคงเทาเดอม ซเมนตผสมดงกลาวไดแก Cement + Slag, Cement + fly-ash, Cement+ Limeและไดใหแนวทางการเลอกใชสารผสมเพมกบวสดแตละชนด

Gordon (1984) กลาวถงการใชสารผสมเพมเพอสราง Modified materials และ Bound Materals Modified โดยท Materials คอวสดทเกดจากการเตมสารผสมเพมพอประมาณ เพอปรบปรงคณสมบตทางวศวกรรมใหดขน วสดประเภทนจะมความตานทานแรงดงต า Bound Materials เปนวสดทเกดจากการใสสารผสมเพมลงไปอยางมาก เพอเพมความแขงแรงและสามารถตานทานน าหนกบรรทกได คาโมดลสยดหยนจะมคาสง และอาจตานทานหนวยแรงดงได Kuhlman (1989) กลาวไดวา ไดมการปรบปรงถนนเกาใน 12 รฐ ของประเทศสหรฐอเมรกา ซงมผวจราจรท าจากยางมะตอย โดยการน าผวจราจรมาผสมกบซเมนต แลวใชเปนพนทางใหมในชวงป 1942 – 1958 ตอมาในป 1970 การปรบปรงวสดเกานถกเรยกวา Recycling ในเวลาตอมาวธการดงกลาวถกน ามาใชงาน ทงผวจราจรยดหยนทช ารดเสยหาย และผวจราจรคอนกรตเกาซงพบวาไดผลด Thanawarath (2010)ไดท าการศกษาการเพมคณสมบตทางวศวกรรมของดนลกรงดวยซเมนตปอรตแลนดประเภท1และน ายาโพลเมอรเคมโรดโดยการทดสอบตวอยางดนลกรงทปรบปรงดวย 0 % ซเมนตและ 0% เคมโรด, 5% ซเมนตและ 0% เคมโรด, 5% ซเมนตและ 5% เคมโรด ตามล าดบในหองปฏบตชงท าการทดสอบแรงอดแบบไมจ ากดเพอหาคาก าลงรบแรงอดของตวอยางดนลกรงแตละวธการปรบปรงดนจากผลการทดสอบพบวาคาก าลงรบแรงอดของตวอยางดนลกรงทปรบปรงดวยซเมนตปอรตแลนดประเภท1ท5และปอรตแลนดประเภท 1 กบน ายาโพลเมอรเคมโรด ท 5 จะมคามากวาตวอยางดนลกรงทไมมการปรบปรงคนภาพอยไมต ากวา 1,200, 1,300 เปอรเซนตตามล าดบและคาโมดลสความยดหยนของตวอยางดนลกรงทปรบปรงดวยปนซเมนตปอรตแลนดประเภท 1 ท 5% และปนซเมนตปอรตแลนดประเภท 1 ท 5% กบน ายาโพลเมอรเคมโรด ท 5% จะมคามากวามากกวาตวอยางดนลกรงทไมมการปรบปรงคณภาพอย 3,000 และ 4,900 เปอรเซนตตามล าดบดงนนการปรบปรงดวยปนซเมนตปอรตแลนดประเภท 1 ท 5 % กบน ายาโพลเมอรเคมโรดจะใหคาทสงทสด

13

บทท 3 วธด าเนนการการศกษา

โครงงานท าการศกษาความเหมาะสมของก าลงอดและก าลงดดของวสดหนคลกมวลรวมหยาบทปรบปรงดวยซเมนตปอรตแลนดประเภท I และสารโพลเมอรเคมโรด เพอใชเปนวสดชนทางเชอมประสาน (Bound pavement) ในโครงสรางทาง ตวอยางหนคลกเกบจากสายทาง นม.1017 แยก ทล.2-บ.เตยกระเตย อ.ประทาย จ.นครราชสมา ชงอยในโครงขายทางหลวงชนบทในเขตพนทจงหวดนครราชสมา (รปท 3.1) ขนตอนการด าเนนการประกอบดวย

รปท 3.1 ลกษณะทางกายภาพของสายทางและต าแหนงโครงการ

14

3.1 การเกบตวอยาง

ผวจยเกบตวอยางวสดพนทางเดมจากสายทางทกระยะ 500 เมตร ดานชายและขวาของสายทาง ดวยเครองมอชดขดตดซอมบ ารงในสนาม ทระดบความลกประมาณ 20 เซนตเมตร และน าตวอยางดงกลาวมาผงใหแหงตามปรมาณทตองการทดสอบ

รปท 3.2 การเกบตวอยางในสายทาง นม.1017 แยก ทล.2-บ.เตยกระเตย อ.ประทาย จ.นครราชสมา

3.2 การเตรยมตวอยางในหองปฏบตการ

ผวจยน าตวอยางวสดทไดเตรยมไวมาผสมคลกเคลาใหเขากนแลวกองเปนรปกรวยคว า จากนนเกลยใหแบนลงและปรบเปนรปวงกลมใหสม าเสมอ (รปท 3.3) และวสดออกแบงเปนสสวน เอาสวนหนงมารอนผานตะแกรงขนาด 3/4 และน าสวนทผานตะแกรงเขาเตาอบทอณหภม 100oC

15

รปท 3.3 การเตรยมตวอยางในหองปฏบตการ

3.3 การทดสอบในหองปฏบตการ

ตวอยางทไดเตรยมไวตามขอ 3.2 จะน ามาทดสอบหาคณสมบตเบองตนทางดานวศวกรรม

ปฐพ ดงน

3.3.1 การทดสอบหาคาความถวงจาเพาะและคาความดดซมน าของวสดมวลรวมหยาบ ตามมาตรฐานวธการทดลองท มทช.(ท) 101.4-2545 (COARSE AGGREGATE) (รปท 3.4)

16

รปท 3.4 การทดสอบหาคาความถวงจ าเพาะและคาความดดซมน าของมวลรวมหยาบ

3.3.2 วธการทดสอบหาคาความถวงจาเพาะ และคาความดดซมน าของวสดมวลรวมละเ อยด ตามมาตรฐานวธการทดลองท มทช. (ท) 101.5-2545 (FINE AGGREGATE) (รปท 3.5)

17

รปท 3.5 การทดสอบหาคาความถวงจ าเพาะและคาความดดซมน าของมวลรวมละเอยด

3.3.3 วธการทดสอบเพอหาคาขดเหลว (LIQUID LIMIT : LL) ตามมาตรฐานวธการทดลองท มทช. (ท) 501.5-2545 (รปท 3.6)

รปท 3.6 การทดสอบหาคาขดจ ากดเหลว

18

3.3.4 วธการทดสอบเพอหาคาขดจ ากดพลาสตก (PLASTIC LIMIT: PL) ตามมาตรฐานวธการทดลองท มทช.(ท) 501.6-2545 (รปท 3.7)

รปท 3.7 การทดสอบหาคาขดจ ากดพลาสตก

3.3.5 วธการทดสอบหาขนาดคละเมดของวสด (SIEVE ANALYSIS) ตามมาตรฐานASTM T 27-70) (รปท3.8)

รปท 3.8 การทดสอบเพอหาขนาดของเมดดน

3.3.6 วธการทดสอบการบดอดแบบสงกวามาตรฐาน ตามมาตรฐานวธการทดลองท

มทช.(ท) 501.2-2545 (รปท3.9)

19

รปท 3.9 การทดสอบการบดอดแบบสงกวามาตรฐาน

3.3.7 วธการทดสอบเพอหาคา ซ.บ.อาร. (C.B.R.) ตามมาตรฐานวธการทดลองท มทช.(ท) 501.2-254

20

รปท 3.10 การทดสอบเพอหาคา ซ.บ.อาร. (C.B.R.)

21

3.3.8 การออกแบบสวนผสมของปนซเมนตปอรตแลนด ด าเนนการโดยน าวสดพนทางเดมผสมปนซเมนต ในปรมาณรอยละ 1, 2, 3, และ4 และบดอดผวจยเตรยมตวอยางดนซเมนตบดอดอยางนอย 3 กอนตวอยางตอหนงสดสวนผสม หลงจากนน หอตวอยางในถงพลาสตกและบมเปนเวลา 7 วน กอนทดสอบก าลงรบแรงอด ผว จยน าตวอยางไปแชน าเปนเวลา 2 ชวโมง และผงใหแหงทอณหภมหอง ผลทดสอบทไดจะน ามาสรางความสมพนธระหวางปรมาณปนซเมนตกบก าลงรบแรงอด เพอใชหาอตราสวนของปนซเมนตทเหมาะสมส าหรบใชเปนวสดผวทางเชอมประสาน และใชเปนคาเปรยบเทยบกบผลทดสอบของหนคลกผสมปนซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด เพอศกษาอทธพลของการเตมสารโพลเมอรเคมโรดตอก าลงอดและก าลงดด

22

รปท 3.11 การทดสอบก าลงอดแกนเดยว

23

3.4 การทดสอบก าลงอดแกนเดยวและแรงดดของวสดพนทางผสมปนซเมนตและสารโพลเมอร

เคมโรด

3.4.1 วธการทดสอบหาคาก าลงรบแรงอดแกนเดยว ผวจยน าตวอยางวสดพนทางเดมมาปรบปรงคณภาพดวยซเมนต รอยละ 3.5 ของน าหนก

มวลรวมพนทางเดม แลวผสมสารโพลเมอรเคมโรดในปรมาณรอยละ 2, 4, 6 และ 8 ของน าหนกปนชเมนต โดยการผสมสารโพลเมอรเคมโรด รวมกบน าใหไดเทากบปรมาณน าทความแนนแหงสง (OMC.) ทรอยละ 5.90 ของน าหนกมวลรวม ตามการทดลองการบดอดแบบสงกวามาตราฐาน(ขอ 3.3.6) ผสมคลกเคลาใหเขากน ตอมา ผวจยน าสวนผสมระหวางวสดพนทางเดมผสมปนซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรดอดแนนเขาแบบหลอรปทรงกระบอกขนาดเสนผานศนยกลาง 10.00 ชม. และสง 11.80 ชม. ดวยเครองอดไฮดรอลค จนไดความหนาแนนแหงสงสด ผวจยเตรยมตวอยางทดสอบจ านวน3 ตวอยางตอสดสวนของสารผสมเพมเคมโรด ตวอยางถกบม ในถงพลาสตกเปนเวลา 7 วน และถกน าไปแชน าเปนเวลา 2 ชวโมง แลวผงใหแหงประมาณ 10 นาท กอนถกน ามาทดสอบหาคาก าลงรบแรงอดแบบไมจ ากด ตามวธการทดลอง มทช.(ท) 501.2-2545 (รปท 3.12)

24

รปท 3.12 การเตรยมตวอยางและการทดสอบก าลงรบแรงอดแกนเดยว

25

3.4.2 วธการทดสอบเพอหาคารบแรงดด (Flexural strength) การเตรยมตวอยางทดลองไมผสมสารเพมโดยเตรยมตวอยางวสดพนทางผสมปนซเมนต ท

รอยละ 2,3.5,4 และ6 ผสมน าตามจ านวนปรมาณน าทความแนนแหงสงสดทรอยละ 5.90 ของน าหนกมวลรวมคลกเคลาใหทวและการเตรยมตวอยางทดลองผสมสารเพมโดยเตรยมตวอยางวสดพนทางผสมปนซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรดด าเนนการเชนเดยวกบหวขอ 3.4.1 ตวอยางถกน ามาอดแนนในแบบหลอรปทรงลกบาศกขนาดหนาตด 10x10 ซม. ความยาว 35 ซม. ดวยเครองอดไฮดรอลก จนน าหนกมวลรวมเทากบความหนาแนนแหงสงสด ทปรมาณน าท เหมาะสม ตวอยางถกบมในถงพลาสตก เปนเวลา 7 วน แลวน าไปแชน าเปนเวลา 2 ชวโมง และ ผงใหแหงประมาณครงชวโมง กอนท าการทดสอบหาคาโมดลสการแตกราวและวดคาการแอนตว ตามวธการทดลอง ASTM C1609-1 ตามรปท 3.13

รปท 3.13 การเตรยมตวอยางและการทดสอบก าลงรบแรงดด

26

บทท 4 ผลการทดลอง

4.1 คณสมบตพนฐานของวสด

4.1.1 วสดพนทางเดม วสดพนทางเดมเปนมวลรวมหยาบ และมคณสมบตพนฐานแสดงดงตารางท 4.1 วสดพน

ทางเดมจดเปนวสดทมการกระจายตวทด (มคาCu > 4 และคา Cc ระหวาง 1 และ 3) คาดชนความเปนพลาสตก(PI) นอยกวา 6 จากการจ าแนกดนตามระบบเอกภาพ (Unified Soil Classification System, USCS) วสดพนทางเดมจดเปนกรวดทมความคละด (Well-graded Gravel, GW) คาความถวงจ าเพาะของมวลรวมหยาบเทากบ 2.817 และมวลรวมละเอยดเทากบ 2.464 ความหนาแนนแหงสงสดเทากบ 2.240 กรมตอลกบาศกเชนตเมตร ปรมาณความชนทความแนนแหงสงสด (OMC) เทากบรอยละ 5.90 รอยละการสกหรอ (Percentage of wear) เทากบรอยละ 32.10 และคา CBR (Compaction Bearing Ratio) ทความแนนรอยละ 95 ของความแนนสงสดเทากบรอยละ 26.30 ซงไมเหมาะสมกบการใชเปนวสดชนทาง และจ าเปนตองไดรบการปรบปรงดวยปนซเมนต

ตารางท 4.1 คณสมบตพนฐานของวสดพนทางเดม

27

ตอตารางท 4.1 (ตอ)

4.1.2 คณสมบตพนฐานของสารโพลเมอรเคมโรด สารโพลเมอรเคมโรดมลกษณะเปนสารของเหลวสขาวขนมรายละเอยดคณสมบตพนฐาน

ดงตารางท 4.2 ตารางท 4.2 คณสมบตของสารโพลเมอรเคมโรด

4.2 ผลทดสอบ

4.2.1 ก าลงรบแรงอดของวสดพนทางปรบปรงดวยปนซเมนต ก าลงรบแรงอดของตวอยางวสดปรบปรงคณภาพดวยซเมนต ทความหนาแนนแหงสงสด

และปรมาณน าเหมาะสม ส าหรบปรมาณปนซเมนตตาง ๆ ทอายบม 7 วน สรปไดดงตารางท 4.3 และรปท 4.1

28

ตารางท 4.3 ก าลงรบแรงอดของวสดผวทางปรบปรงดวยปนซเมนต

รปท 4.1 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงอดและอตราสวนผสมของปนซเมนต

จากรปท 4.1 (ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงอดและอตราสวนผสมของปนซเมนตของ

ตวอยางวสดวสดพนทาง) พบวาการพฒนาก าลงรบแรงอดของกอนตวอยางเพมขนตามจ านวน

29

ปรมาณปนซเมนตทเพมขน ก าลงรบแรงอดแปรผนโดยตรงกบปรมาณปนซเมนต และสามารถแทนไดดวยสมการ Y = 5.441X + 1.653 เมอ Y คอก าลงรบแรงอด และ X คอปรมาณปนซเมนต ดงนน ปรมาณปนซเมนตทก าลงอดเทากบ 17.50 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร (ตามขอก าหนดของกรมทางหลวงชนบท) ประมาณไดเทากบรอยละ 2.9 และปรมาณปนซเมนตทก าลงอดเทากบ 21 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร (เผออตราสวนปลอดภยส าหรบการกอสรางในสนาม) ไดเทากบรอยละ 3.5 ปรมาณปนซเมนตทจะผสมในตวอยางทดสอบของงานวจยนจงเทากบรอยละ 3.5

4.2.2 คาก าลงรบแรงอดของวสดพนทางปรบปรงดวยปนซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด ผลการทดสอบก าลงรบแรงอดของตวอยางวสดปรบปรงคณภาพดวยซเมนตทปรมาณรอย

ละ 3.5 (คงท) ของน าหนกมวลรวม และปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดทปรมาณรอยละ 2, 4, 6 และ 8 ของน าหนกปนซเมนต ทอายการบม 7 วน แสดงดงตารางท 4.4 ก าลงรบแรงอดมคาเทากบ 24.75, 23.06, 20.25, และ19.30 ส าหรบปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดทรอยละ 2, 4, 6 และ 8 ตามล าดบ

ตารางท 4.4 อตราสวนผสมสารโพลเมอรเคมโรดและก าลงรบแรงอดของวสดมวลรวม

30

รปท 4.2 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงอดและสารโพลเมอรเคมโรด ทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5

รปท 4.2 แสดงความสมพนธระหวางก าลงรบแรงอดกบอตราสวนผสมของสารโพลเมอร

เคมโรด ก าลงรบแรงอดมคาลดลงตามการเพมขนของสารโพลเมอรเคมโรด แปรผนกลบระหวางก าลงอดกบปรมาณสารทเพมขน ในฟงกชนเชงเสนตรง ตามสมการ Y = -0.957Z + 26.62 เมอ Y คอคาก าลงรบแรงอด และ Z คอปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด และ R2 = 0.969 (ความเชอมนเทากบรอยละ 96.90) สมการดงกลาวใหคาก าลงรบแรงอดสงสดทอายการบม 7 วน เทากบ 24.706 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5 สารโพลเมอรเคมโรดรอยละ 2

31

4.2.3 ก าลงรบแรงดดของวสดพนทางปรบปรงดวยปนซเมนต ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของคานตวอยางวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวย

ซเมนตทปรมาณรอยละ 2, 3.5, 4 และ 6 ของน าหนกวสดมวลรวม ทอายการบม 7 วน แสดงดงตารางท 4.5 ผลการทดสอบแสดงใหเหนวาก าลงรบแรงดดและการโกงตวมคาเพมขนตามปรมาณปนซเมนต ก าลงรบแรงดดมคาเทากบ 0.90, 1.14, 1.74 และ 4.56 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร และการโกงตวมเทากบ 0.24, 0.29, 0.32 และ 0.47 มลลเมตร ส าหรบปรมาณปนซเมนตรอยละ 2, 3.5, 4 และ 6 ตามล าดบ ตารางท 4.5 อตราสวนรอยละซเมนต,ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของวสด

32

รปท 4.3 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงดดกบอตราสวนผสมซเมนต

เมอน าผลทดสอบมาสรางความสมพนธระหวางก าลงรบแรงดดและปรมาณปนซเมนต จะไดความสมพนธดงรปท 4.3 การพฒนาก าลงรบแรงดดเพมขนตามจ านวนปรมาณปนซเมนตทเพมขน เชนเดยวกบการพฒนาก าลงรบแรงอด และความสมพนธก าลงรบแรงดดและปรมาณปนซเมนตสามารถแทนไดดวยสมการพาราโบลาโคงหงาย ตามสมการ A = 0.272 X2- 1.254X + 2.304 และ R2 = .997 (ความเชอมนเทากบรอยละ 99.70) เมอ A คอก าลงรบแรงดด ทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5 คาก าลงรบแรงดดทอายการบม 7 วน มคาเทากบ 1.247 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร

33

รปท 4.4 ความสมพนธระหวางการโกงตวกบปรมาณปนชเมนต

ความสมพนธระหวางการโกงตวกบปรมาณปนซเมนตแสดงดงรปท 4.4 การโกงตว

เพมขนตามจ านวนปรมาณปนซเมนตทเพมขน ในฟงกชนเชงเสนตรง ตามสมการ B = 0.058X + 0.102 และ R2 = 0.957 (ความเชอมนเทากบรอยละ 95.70) เมอ B คอคาการโกงตว ทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5 และอายบม 7วน การโกงตวของตวอยางมคาเทากบ 0.305 มลลเมตร

34

4.2.4 ก าลงรบแรงดดของวสดพนทางปรบคณภาพดวยซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของคานตวอยางวสดพนทางเดมปรบปรงดวยซเมนตรอยละ

3.5 ของน าหนกวสดมวลและสารโพลเมอรเคมโรดในปรมาณรอยละ 2, 4, 6 และ8 ของน าหนกปนซเมนต ทอายบม 7 วน แสดงดงตารางท 4.6 ก าลงรบแรงดดมคาเทากบ 1.28, 1.40 ,1.42 และ 1.31 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร และการโกงตวเทากบ 0.43, 0.50 ,0.56 และ 0.41 มลลเมตร ส าหรบปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดเทากบรอยละ 2, 4, 6 และ 8 ตามล าดบ ตารางท 4.6 อตราสวนผสมสารโพลเมอรเคมโรด, ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของวสด

35

รปท 4.5 ความสมพนธระหวางก าลงรบแรงดดกบปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด

จากกราฟแสดงความสมพนธระหวางก าลงรบแรงดดและปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด

(รปท 4.5) พบวาการพฒนาก าลงรบแรงดดเพมขนตามจ านวนปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด ตงแตปรมาณทรอยละ 2 จนถงคาสงสด และหลงจากนน ก าลงรบแรงดดมแนวโนมลดลง ความสมพนธดงกลาวมลกษณะเปนพาราโบลาคว า และแทนไดดวยสมการ A = -0.011Z2 + 0.117Z + 1.109 และ R2 = 0.980 ความเชอมนเทากบรอยละ 98.00) คาก าลงรบแรงดดสงสดทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5 ทอายบม 7 วน มคาสงสดเทากบ 1.41 กโลกรมตารางเซนตเมตร ทปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดเทากบรอยละ 5 ในขณะท ก าลงรบแรงดดของวสดพนทางปรบปรงดวยปนซเมนตเพยงอยางเดยว (ไมผสมสารโพลเมอรเคมโรด) (ทรอยละ 3.5) มคาเทากบ 1.247 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร

36

รปท 4.6 ความสมพนธระหวางการโกงตวกบปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด

จากความสมพนธระหวางการโกงตวกบปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด (รปท 4.6) พบวา

การโกงตวมคาเพมขนตามปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดตงแตรอยละ 2 จนถงคาสงสด และหลงจากนนมแนวโนมลดลง ซงเปนพฤตกรรมเชนเดยวกบความสมพนธระหวางก าล งรบแรงดดและปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด ความสมพนธระหวางการโกงตวและปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด แทนไดดวยสมการพาราโบลา ตามสมการ B = -0.010Z2 + 0.101Z + 0.282 และ R2 = 0.929 (ความเชอมนเทากบ 92.90) ดงนน คาการโกงตวทประมาณไดจากสมการทสารโพลเมอรเคมโรด รอยละ 5 ของปรมาณปนซเมนต เทากบ 0.537 มลลเมตร ซงมากกวาการโกงตวของวสดพนทางผสมเพยงปนซเมนต (0.305 มลลเมตร) ซงแสดงใหเหนถงประสทธภาพของสารโพลเมอรเคมโรดในการเพมความสามารถในการโกงตวทจดวบต

37

บทท 5 สรปผลการวจย

5.1 ขอมลพนฐานทางดานวศวกรรม

ผลการทดสอบคณสมบตทางวศวกรรมของวสดพนทางเดมพบวา CBR ทความหนาแนนรอยละ 95 ของความหนาแนนแหงสงสด มคาเทากบรอยละ 26.30 ซงมคานอยกวาขอก าหนดวสดทใชท าพนทางในชนโครงสรางทาง (กรมทางหลวงชนบทก าหนดให CBR ตองมคาไมนอยกวารอยละ 80 ส าหรบวสดชนทางงาน) ดงนน วสดดงกลาวจงจ าเปนตองไดรบการปรบปรงดวยปนซเมนต เพอใหไดก าลงอดในหองปฏบตการไมนอยกวา 17.5 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร งานวจยพบวาปรมาณปนซเมนตทตองการในหองปฏบตมคาเทากบรอยละ 2.9 และในทางปฏบต ปรมาณปนซเมนตทตองการในสนามเทากบรอยละ 3.5เพอใหไดก าลงอดในสนามไมนอยกวา 21 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร(อตราสวนปลอดภยเทากบ 1.2) 5.2 ก าลงรบแรงอดของวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด

ผลการทดสอบก าลงรบแรงอดของวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยปนซเมนตทปรมาณรอยละ 3.5 และแปรผนสารโพลเมอรเคมโรดในปรมาณรอยละ 2, 4, 6 และ 8 พบวาการพฒนาก าลงรบแรงอดลดลงตามปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดทเพมขนมลกษณะแปรผนกลบเปนฟงกชนเชงเสน Y = -0.957Z + 26.62 และ (R2 = 0.969 ความเชอมนเทากบรอยละ 96.90) คาก าลงอดสงสดทอายการบม 7 วน เทากบ 24.706 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ทสารโพลเมอรเคมโรด เทากบรอยละ 2 5.3 ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของวสดพนทางปรบปรงคณภาพดวยซเมนตผสมสารโพล เมอรเคมโรด

ผลทดสอบก าลงรบแรงดดของวสดพนทางเดมปรบปรงดวยซเมนตทปรมาณคงทรอยละ 3.5 และแปรผนสารโพลเมอรเคมโรดในปรมาณ 2, 4, 6 และ 8 พบวาการพฒนาก าลงลงรบแรงดดมลกษณะแปรผนตามปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดในฟงกชนโพลาโบลา A = -0.011Z2 + 0.117Z + 1.109 และ R2 = 0.980 (ความเชอมนเทากบรอยละ 98.00) คาก าลงรบแรงดดทอายการบม 7 วน ทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5 มคาสงสดเทากบ 1.41 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ทปรมาณสาร โพลเมอรรเคมโรด รอยละ 5

38

ผลการวดการโกงตวของวสดพนทางเดมปรบปรงดวยซเมนตทปรมาณปนซเมนตคงทรอยละ 3.5 และแปรผนสารโพลเมอรเคมโรด ในปรมาณ 2, 4, 6 และ 8 พบวาการโกงตวแปรผนตามปรมาณสารโพลเมอรเคมโรด ในฟงกชนพาราโบลา B = -0.010X2 + 0.101X + 0.282 (ความเชอมนเทากบรอยละ 92.90) คาการโกงตวสงสดทอายการบม 7 วน ทปรมาณปนซเมนตรอยละ 3.5 ทปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดรอยละ 5เทากบ 0.537 มลลเมตร 5.4 อทธพล สารโพลเมอรเคมโรด ตอ ก าลงรบแรงอด ก าลงรบแรงดด และการโกงตว ของวสดพ ทางเดมปรบปรงดวยปนซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด

ก าลงรบแรงอดของวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยซเมนตและสารโพลเมอรเคมโรด มคาสงกวาก าลงรบแรงอดของวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยซเมนตเพยงอยางเดยวถงรอยละ 18 เมอเพมสารโพลเมอรเคมโรดในปรมาณรอยละ 2 ก าลงรบแรงดดและการโกงตวของวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยซเมนตผสมสารโพลเมอรเคมโรด มคามากกวาก าลงรบแรงดดของวสดพนทางเดมปรบปรงคณภาพดวยซเมนตเพยงอยางเดยวถงประมาณรอยละ 13 และ 176 ตามล าดบ

การเพมสารโพลเมอรเคมโรดในปนซเมนตชวยพฒนาก าลงรบแรงอด ก าลงรบแรงดด และการโกงตวของวสดมวลรวมหยาบ คณสมบตทไดรบการปรบปรงอยางเหนไดชดคอการโกงตว ซงแสดงใหเหนวาสารโพลเมอรเคมโรดชวยเพมความยดหยนและความคนตวของวสด พนทางและผวทางทมความยดหยนสงสามารถคนรปไดด เมอมน าหนกมากระท า ปรมาณสารโพลเมอรเคมโรดเหมาะสมทพบในงานวจยนอยระหวางรอยละ 3 ถง 5

39

เอกสารอางอง

กรมทางหลวงชนบท (2539) มาตรฐานงานทาง Standard for highway construction เลมท 1 พมพครงท 1.กรมทางหลวงชนบท กรมทางหลวงชนบท(2543) มาตรฐานวธการทดลอง Standard test methods เลมท 1 พมพครงท 1 กระทรวงคมนาคม วนชย ศรเลศวฒนา (2549) ปจจยทมอทธพลตอก าลงอกของถนนทซอมแซมโดยเทคนคการ หมนเวยนวสดชนทางเดมมาใชงานใหม วทยานพนธปรญญาศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวศวกรรมโยธามหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร Davidsion, D.T.and Bruns, B.W. (1960). Comparision of Type I and Type III Portland Cement for Soil Stabilization. Highway Research Board. Bulletin 276.28-45 Davidsion, D.T.(1961). Soil Stabilization with Portland Cement. Highway Research Board. Bulletin 292.45-151. Felt,E.J. (1955). Factor Influencing Physical Properties of Soil-Cement Mixtures. Highway Research Board. Bulletin 108.138-163. Herzog,A.and Mitchell, J.K. (1963). Reaction Accompanying the Stabilization of Clay with Cement. Highway Research Board. 36:146-171. Massachusetts Institute of Technology, (1954). Soil Stabiliztion for Highways. Massachusetts Massachusetts Department of Public Works and Joint Highway Research Project.81. Moh,Z.C.(1965).Reaction of Soil Minerals with Cement and Chemicals, Highway Research Board. Bulletin 86:39-61. Ruenkrairergsa, T.(1982). Principle of Soil Stabilization. Group Training in Road Construction. Bangkok. Thailand. 17-26. Wang, M.C. and Huston, M.T. (1972). Direct-Tensile Stress and Strain of Cement Stabilize Soil. Highway Research Board. 351: 19-24. Wirtgen. (1992). Cold Recycling. An Economic and Ecokogically Construction Process. West Germany. Wirtgen.

40

ภาคผนวก

41

ENGINEERING PROPERTY DATA

42

43

SPECFIC GAVITY

44

SPECFIC GAVITY

45

SIEVE ANALYSIS

46

ATTERBERG’S LIMIT

47

COMPACTION TEST

48

CALIFORNAI BEARING RATIO

49

50

51

52

LOS ANGELES ABRASION

53

MIX DESIGN DATA

54

55

56

57

58

59

UNCONFINED COMPRESSIVE DATA

60

MaterialS+Cement+Chemroad

61

62

63

64

65

66

FLEXURAL STRENGTH DATA

67

MATERIALS+CEMENT

68

69

70

71

72

73

74

MATERIALS+CEMENT+CHEMROAD

75

76

77

78

79

80

81

ประวตผเขยน

นายไพวรรณ เขยวออน เกดเมอวนท 6 มนาคม 2512 จบการศกษาระดบประกาศนยบตรวชาชพชนสง วทยาลยเทคโนโลย (ไทย-เยอรมน) วทยาเขตเทคนคขอนแกน ส าเรจการศกษาเมอป พ.ศ. 2534 หลงจากนนไดรบการบรรจแตงตงเขารบราชการท กระทรวงมหาดไทย กรมการเรงรดพฒนาชนบท ส านกงานเรงรดพฒนาชนบทจงหวดอดรธาน ฝายส ารวจและออกแบบ ในต าแหนงนายชางโยธาระดบ 2 เมอป พ.ศ. 2540 ไดลาศกษาตอในระดบปรญญาตร คณะวศวกรรมศาสตร สาขาวชาวศวกรรมโยธา ทศนยกลางสถาบนเทคโนโลยราชมงคล (คลอง 6 อ. ธญญบร) ส าเรจศกษาป พ.ศ. 2543 และกลบเขารบราชการทกระทรวงมหาดไทย กรมการเรงพฒนาชนบท กองส ารวจออกแบบ ฝายวศวกรรมงานทาง ต าแหนงวศวกรโยธาระดบ4 และเมอป พ.ศ. 2545 ไดปฏรประบบราชการปรบปรง กระทรวง ทบวง กรม จงไดยายมาสงกดส านกส ารวจและออกแบบ กรมทางหลวงชนบท กระทรวงคมนาคม ต าแหนงวศวกรโยธาระดบ 5

ปจจบนปฏบตงานในต าแหนงวศวกรโยธาระดบช านาญการ หวหนาฝายวศวกรรมงานทาง ส านกงานทางหลวงชนบทจงหวดนครราชสมา ส านกทางหลวงชนบทท 5 (นครราชสมา) กรมทางหลวงชนบท กระทรวงคมนาคม ระหวางการปฏบตงานมความสนใจในดานวสดทใชงานวศวกรรมงานทางการน าวสดเดมกลบมาหมนเวยนใชงานใหมดวยการปรบปรงและเพมประสทธภาพคณสมบตทางวศวกรรมใหกบวสดเดมใหดยงขน สามารถรบน าหนกและมอายการใชงานเพมขนเปนการประหยดงบประมาณ และลดการท าลายทรพยากรทางธรรมชาต รกษาสงแวดลอม ดงนน เมอไดรบโอกาสเขาศกษาตอในระดบปรญญาโทสาขาวชาการบรหารงานกอสรางและสาธารณปโภค ส านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ป พ.ศ.2555 เพอเพมพนความรและพฒนาทกษะในการท างานและบรหารจดการทรพยากรใหเกดประโยชนตอตนเองและสงคม