ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังรับแรงอัดในสนาม กับในห้องปฏิบัติการของดินซีเมนต์ในงานก่อสร้างชั้นทางถนน

Abstract

บทความฉบับนี้เสนอผลการศึกษาเปรียบเทียบคุณสมบัติกำลังรับแรงอัดของตัวอย่างดินซีเมนต์ที่เตรียมขึ้นใน สภาวะห้องปฏิบัติการ กับที่ผสมบดอัดในสนามในสภาพการก่อสร้างจริง ในการศึกษาได้ทำการเตรียมแท่งตัวอย่างดิน ซีเมนต์อัดแน่นสำหรับนำไปใช้ทดสอบคุณสมบัติกำลังรับแรงอัดด้วยดินมวลรวมที่เก็บมาจากงานก่อสร้างชั้นพื้นทางดิน ซีเมนต์ในโครงการก่อสร้างจริง โดยวิธีการที่แตกต่างกัน 3 วิธีคือ วิธีนำดินมวลรวมในสนามมาผสมซีเมนต์และบดอัดใน ห้องปฏิบัติการ วิธีนำดินมวลรวมที่ผสมซีเมนต์ด้วยเครื่องจักรก่อสร้างในสนามมาบดอัดเป็นแท่งตัวอย่างในห้องปฏิบัติการ และวิธีเจาะเก็บแท่งตัวอย่างจากชั้นพื้นทางดินซีเมนต์ที่ผสมบดอัดด้วยเครื่องจักรในสนาม ทำการเลือกเก็บตัวอย่างดินมวล รวมจากโครงการก่อสร้างที่มีสภาพการทำงานแตกต่างกัน 5 โครงการ เพื่อศึกษาอิทธิพลของชนิดเครื่องจักรและวัสดุต่อ คุณสมบัติกำลังรับแรงอัด โดยมีลักษณะเครื่องจักรก่อสร้างในโครงการที่ทำการศึกษาแตกต่างกัน 2 ระบบคือ ระบบ เครื่องจักรรีไซเคิลและระบบโรงผสม ส่วนดินมวลรวมในโครงการที่ทำการศึกษามีส่วนหนึ่งที่เป็นวัสดุจากบ่อยืม และอีก ส่วนหนึ่งเป็นวัสดุรีไซเคิลจากชั้นทางเดิม ผลการศึกษาการพบว่า ปัจจัยสำคัญสองประการที่มีอิทธิพลต่อค่ากำลังรับแรงอัดของดินซีเมนต์คือ ความ แปรปรวนในคุณสมบัติของดินมวลรวม กับระบบเครื่องจักรที่ใช้ทำการผสมบดอัดในสนาม ทั้งนี้พบว่าค่ากำลังรับแรงอัด ของตัวอย่างดินซีเมนต์จากการผสมในสนามมีค่าใกล้เคียงกับที่ผสมในห้องปฏิบัติการ เฉพาะกรณีการใช้เครื่องจักรระบบ โรงผสม และเครื่องจักรระบบรีไซเคิลเมื่อดินมวลรวมเป็นชนิดไม่มีแรงเชื่อมแน่น สำหรับกรณีการใช้เครื่องจักระบบ รีไซเคิลเมื่อดินมวลรวมเป็นดินชนิดมีแรงเชื่อมแน่น ค่ากำลังรับแรงอัดของตัวอย่างที่ผสมซีเมนต์ในสนามมีค่าต่ำกว่าใน ห้องปฏิบัติการมาก สำหรับแท่งตัวอย่างดินซีเมนต์ที่เจาะเก็บจากชั้นพื้นทางบดอัดแน่นในสนามนั้นพบว่า ส่วนใหญ่มีค่า กำลังรับแรงอัดต่ำกว่าตัวอย่างในห้องปฏิบัติการระหว่าง 30-40% นอกจากนี้ยังพบว่ากำลังอัดที่อายุ 28 วัน มีค่าเป็นประมาณ 1.2 เท่าของตัวอย่างที่อายุ 7 วัน ผลของการวิเคราะห์ข้อมูลค่ากำลังรับแรงอัดโดยวิธีทางสถิติ นำไปสู่แนวทางการกำหนดค่ากำลังรับแรงอัด ออกแบบของดินซีเมนต์ในงานก่อสร้างชั้นรองพื้นทางถนน โดยพิจารณาถึงความแปรปรวนของคุณสมบัติดินมวลรวมเครื่องจักร ขั้นตอน และวิธีการทำงานก่อสร้างในสนาม ด้วยสมการ q q aσ d r = + โดย คือค่ากำลังรับแรงอัด ออกแบบ คือค่ากำลังรับแรงอัดต่ำสุดที่ต้องการ d q r q σ คือส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของค่ากำลังรับแรงอัดของตัวอย่างที่ผสม บดอัดในห้องปฏิบัติการจำนวนหนึ่ง และ คือค่าสัมประสิทธิ์ที่ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเครื่องจักรที่ใช้ทำงานผสมบด อัดในสนาม โดยพบว่า กรณีการใช้เครื่องจักรก่อสร้างระบบโรงผสม จะมีค่า = 0.90 ส่วนกรณีการใช้ที่เครื่องจักรก่อสร้าง ระบบรีไซเคิลจะได้ a = 0.80 - 1.40 ถ้าดินมวลรวมเป็นชนิดที่ไม่มีความเชื่อมแน่น แต่ถ้าเดินมวลรวมเป็นชนิดที่มีความ เชื่อมแน่น จะได้ = 2.10