Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69331
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorรองศาสตราจารย์ ดร.อนิรุทธ์ ธงไชย-
dc.contributor.authorจักรพันธ์ ธงทองen_US
dc.date.accessioned2020-08-05T03:50:50Z-
dc.date.available2020-08-05T03:50:50Z-
dc.date.issued2015-02-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69331-
dc.description.abstractThis research present results of a laboratory study on effects of waste gypsum additive on the compressive strength behaviors of cement stabilized lateritic soils. Two lateritic soil samples of different plasticity were purposely selected from natural borrow pits for this study. The soil samples were subjected to laboratory trial mix studies by mixing with various rate of cement and waste gypsum, compacted and cured into hardened specimen before subjected to unconfined compression test to investigate the compressive strength behaviours. Effects of wet and dry curing condition on the strength behaviours were also included in the test series to establish long term stability. Chemical properties of selected hardened stabilized soil samples were additionally exammed by SEM (microstructure study), XRF (chemical composition study) and XRD (mineral composition study) techniques. Results of the unconfined compression tests had shown that compressive strength of the stabilized soil increased to a maximum value with the increase in amount of gypsum additive up to about 3-4%. Further increase in the amount of gypsum additive above the 3-4% range resulted in strength reduction from the maximum value while the samples over expanded to cause crack formation. The soils of high PI was found to give better response to gypsum additive and showed higher strength merease. The soil of high PI with 3% gypsum additive have shown strength increase of 62% compare with that without gypsum. While the soil of low PI with 4% gypsum additive have shown only 32% strength increase. From the relationship between strength values and curing time, the increase in strength values during later curing time for sample with gypsum additive were clearly higher than those without gypsum. The soil of high PI with 2-3% gypsum additive have shown about 20% strength increase during the curing age of 28-56 days compare to only 7% increase for the case of no gypsum additive. This seems to be in consistent with the hypothesis that increase in strength due from the occurrence of ettringite in pozzolanic reaction was much slower than that from the reaction of cement hydration. Elastic modulus of the stabilized samples with gypsum additive were found to be reducing in reverse of the strength increase. This is in contrast with the general trend of cement stabilized soils. This confirm the mechanism of strength increase by occurrence of ettringite to fill void of gypsum stabilize soils. As for the effect of wet and dry curing conditions which would generally resulting in strength reduction, it was found that for the high PI soils, strength reduction in the case of cement stabilized samples with gypsum addition were comparable with those without gypsum additive. However for the soil with low PI, the strength reduction for the case of sample with gypsum additive were much greater. This indicate that careful consideration has to be employed in selecting the type of soil for gypsum stabilization to avoid undesirable effect on long term stability. Results of the chemical composition and mineral examination confirmed the occurrence of ettringite expanding to fill soil pore in stabilized samples with gypsum additive. It is therefore can be anticipated that the occurrence of ettringite was responsible for higher strength with lower elastic modulus in cement-gypsum stabilization as compared to normal cement stabilization. In an overall view, it can be concluded from the result of this study that appropriate quantity of gypsum additive to soil cement stabilization can result in additional strength increase, reduce shrinkage, and lowered elastic modulus. This overall effects can result in soil cement of good strength performance and long term durability. However, careful application must be exercised to ensure that the gypsum additive will not be overdosed to cause reverse effects. Careful selected application to appropriate soil with relatively high clay content is also important to ensure long term stability.en_US
dc.language.isothen_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.titleการปรับปรุงคุณสมบัติกำลังรับแรงอัดของดินลูกรังโดยการใช้ซีเมนต์และกากยิปซัมen_US
dc.title.alternativeStabilization of Lateritic Soil Compressive Strength Using Cement and Waste Gypsumen_US
dc.typeThesis
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractรายงานการวิจัยนี้เสนอผลการศึกษาอิทธิพลของการใช้กากยิปซัมเป็นสารผสมเพิ่ม ต่อพฤติกรรมกำลังรับแรงอัดของดินปรับปรุงคุณสมบัติด้วยซีเมนต์ ในห้องปฏิบัติการในการศึกษาได้ใช้ดินลูกรังที่มีคุณสมบัติความเหนียว (Plasticity Index, PI) แตกต่างกัน 2 ตัวอย่างจากแหล่งดินธรรมชาติ นำมาผสมด้วยซีเมนต์และยิปซัมในอัตราการผสมแตกต่างกัน และบดอัดเป็นก้อนตัวอย่างแล้วนำไปทดสอบการให้กำลังรับแรงอัดทางเดียว เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติกำลังรับแรง, การเปลี่ยนแปลงปริมาตร และค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นที่อายุการบ่มต่างๆ กัน ซึ่งในส่วนของสภาพการบ่มตัวอย่างนั้นได้มีการเปรียบเทียบสภาพการบ่มแบบความชื้นคงที่ตามปรกติกับสภาพการบ่มแบบเปียกสลับแห้งด้วย เพื่อเป็นการตรวจสอบคุณสมบัติความคงทนของตัวอย่าง นอกจากนี้ยังคัดเลือกเอาตัวอย่างดินปรับปรุงคุณสมบัติบางส่วนไปทำการตรวจสอบคุณสมบัติทางเคมีของตัวอย่างดินด้วยวิธี SEM (ศึกษาโครงสร้างทางจุลภาค), XRF (ตรวจสารประกอบทางเคมี) และ XRD (หาองค์ประกอบของแร่) ผลจากการทดสอบในส่วนที่ทำการเพิ่มปริมาณการผสมยิปซัมโดยให้เงื่อนไขการผสมอื่นๆ คงที่ ได้แสดงให้เห็นว่ากำลังรับแรงอัดของดินซีเมนต์จะเพิ่มขึ้น ตามปริมาณการผสมยิปซัมจนถึงค่าสูงสุดระหว่าง 3-4 % หลังจากนั้นกำลังรับจะลดลง เนื่องจากเกิดการบวมตัวมากเกินไป จนเกิดการแตกร้าวในตัวอย่าง ซึ่งปริมาณสูงสุดที่จะผสมเพิ่มด้วยยิปซัมได้นี้จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมี ของดินด้วย โดยในการศึกษาพบว่า สำหรับดิน PI สูงจะมีปฏิกิริยาตอบสนองต่อการเพิ่มปริมาณยิปซัมดีกว่า โดยที่ตัวอย่างดิน PI สูง ผสมยิปซัม 3% กำลังอัดเพิ่มขึ้น 62% และดินที่มี PI ต่ำ ผสมยิปซัม 4% มีค่ากำลังอัดเพิ่มขึ้น 32% เมื่อเทียบกับการไม่ผสมยิปซัม จากข้อมูลการเปลี่ยนแปลงค่ากำลังตามอายุการบ่มนั้นพบว่า ตัวอย่างที่มียิปซัมผสมมีการเพิ่มขึ้นของค่ากำลังอัดในช่วงอายุมากกว่า 28 วัน มากกว่าตัวอย่างที่ไม่มีการผสมยิปซัมอย่างชัดเจน โดยเห็นได้จากการที่ค่ากำลังอัดของตัวอย่างดิน PI สูง ที่ผสมยิปซัม 2-3% มีค่ากำลังเพิ่มขึ้นในช่วงอายุ 28-56 วัน มากถึงประมาณ 20% ในขณะที่ตัวอย่างที่ไม่มีการผสมเพิ่มด้วยยิปซัมที่มีค่ากำลังเพิ่มในช่วงอายุ 28-56 วัน เพียง 7% ประเด็นนี้จึงเป็นการสอดคล้องกับสมมุติฐานที่ว่ากำลังอัดที่เพิ่มขึ้นจากการผสมเพิ่มด้วยยิปซัมเป็นผลจากการเกิดขึ้นของสาร Ettringite ในปฏิกิริยาปอซโซลานที่เกิดได้ช้ากว่าปฏิกิริยาไฮเดรชั่นของซีเมนต์ สำหรับค่าโมดูลัสยืดความยืดหยุ่น E50 กลับมีค่าลดลงสวนทางกับการเพิ่มขึ้นของกำลังรับแรงอัด ซึ่งแตกต่างจากพฤติกรรมโดยทั่วไปของดินที่ปรับปรุงด้วยซีเมนต์เพียงอย่างเดียว บ่งบอก ได้ว่าการมียิปซัมเป็นสารผสมเพิ่มในปริมาณที่เหมาะสมช่วยให้ตัวอย่างมีกำลังที่ดีขึ้นและ ความยืดหยุ่นที่เหมาะกว่าการมีซีเมนต์เป็นสารผสมเพิ่มเพียงอย่างเดียว ในส่วนของอิทธิพลของสภาวะการบ่มแบบแห้งสลับเปียก ซึ่งจะส่งผลให้ค่ากำลังอัดลดลงเมื่อเทียบกับสภาวะการบ่มแบบปรกติ พบว่าการลดลงของค่ากำลังอัดไม่ได้มีความแตกต่างกันมากระหว่างกรณีดินซีเมนต์ผสมเพิ่มด้วยยิปซัมกับดินซีเมนต์ปรกติสำหรับดิน PI สูง แต่จะแตกต่างกันมากสำหรับดิน PI ต่ำ แสดงให้เห็นว่าจะสามารถควบคุมการผสมเพิ่มด้วยยิปซัมไม่ให้มีผลต่อความคงทนของวัสดุดินซีเมนต์ในระยะยาวได้ ถ้าดินมีส่วนผสมของปริมาณดินเหนียวเหมาะสม ผลการวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมี ด้วยวิธีการต่างๆยืนยันว่า การผสมเพิ่มด้วยยิปซัม ทำให้มีสารเอทตริงไกท์เกิดขึ้นและขยายตัวเข้าไปเติมเต็มช่องว่างของมวลดิน โดยเป็นที่คาดได้ว่าสารเอทตริงไกท์ที่เกิดขึ้นนี้น่าจะเป็นสาเหตุของการขยายตัวและการเพิ่มขึ้นของค่ากำลังอัด ในขณะที่โมดูลัสความยืดหยุ่นลดลง ของตัวอย่างที่ปรับปรุงคุณสมบัติด้วยซีเมนต์-ยิปซัม เปรียบเทียบกับตัวอย่างดิน ที่ปรับปรุงคุณสมบัติด้วยซีเมนต์เพียงอย่างเดียว ในภาพรวมของการวิเคราะห์ผลการศึกษาครั้งนี้ สามารถสรุปได้ว่าการผสมยิปซัมเพิ่มในปริมาณที่เหมาะสมในการปรับปรุงคุณสมบัติดินด้วยซีเมนต์ สามารถช่วยให้กำลังรับแรงอัดของดินซีเมนต์เพิ่มขึ้น ลดการหดตัว และยังช่วยให้ค่าอีลาสติกโมดูลัสลดลง ส่งผลให้ดินซีเมนต์มีคุณสมบัติการรับแรงที่ดี เหมาะสมและคงทน ตามปริมาณยิปซัมที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามต้องระวังไม่ให้เกิดการใส่ยิปซัมมากเกินค่าเหมาะสมเพราะจะส่งผลให้กำลังรับแรงอัดลดลง เนื่องจากเกิดการบวมตัวมากเกินไป และพฤติกรรมการรับแรงของดินซีเมนต์ที่มียิปซัมเป็นสารผสมเพิ่มยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของดินแต่ละชนิดด้วยen_US
Appears in Collections:ENG: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Full.pdf7.16 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.