การนำยิปซัม FGD มาใช้เพื่อการปรับปรุงชั้นทางที่เสื่อมสภาพ

บทคัดย่อ

ในการก่อสร้างทางที่ไม่สามารถหาแหล่งวัสดุที่ได้มาตรฐานในพื้นที่ก่อสร้างได้ในระยะใกลนั้น ก่อให้เกิดอุปสรรคทั้งในด้านเวลา และค่าใช้จ่ายในการขนส่ง งานศึกษานี้ ได้เสนอการปรับปรุงสมบัติของดินวัสดุชั้นรองพื้นทางที่มีค่าต่ากว่ามาตรฐานที่กรมทางหลวงกำหนดไว้ โดยใช้ปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ และยิปซัมเอฟจีดีซึ่งเป็นขยะเหลือทิ้งจากกระบวนการผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน ในอัตราส่วนผสมที่ต่างกัน 3 กลุ่ม คือ ปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ ร้อยละ 1, 2 และ 3 ของน้าหนักดินแห้ง ซึ่งแต่ละกลุ่มทำการเพิ่มยิปซั่มเอฟจีดี ที่อัตราส่วนร้อยละ 0, 1, 3 และ 5 ของน้ำหนักดินแห้ง ตามลำดับ การทดสอบเริ่มจาก การทดสอบหากำลังรับแรงอัดแกนเดียวที่อายุการบ่ม 3, 7 และ28 วัน ของทุกสัดส่วนผสมที่มีความชื้นที่เหมาะสม (Optimum Moisture Content) จากนั้น ทำการทดสอบหาค่าซี.บี.อาร์. ของอัตราส่วนผสมที่มีกำลังรับแรงอัดแกนเดียวสูงที่สุดของแต่ละกลุ่ม รวมถึงค่าการบวมตัว และตรวจสอบสมบัติทางเคมีของตัวอย่างดินด้วยวิธีการศึกษาโครงสร้างทางจุลภาค (SEM) และตรวจสอบหาองค์ประกอบของแร่ (EDS) จากการศึกษาพบว่า ตัวอย่างที่มีอัตราส่วนผสมปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ร้อยละ 2 กับ ยิปซัมเอฟจีดีร้อยละ 5 ที่อายุการบ่ม 28 วัน มีค่ากำลังรับแรงอัดแกนเดียวสูงสุดเท่ากับ 41 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งกำลังอัดเพิ่มขึ้น 3.36 เท่า เมื่อเทียบกับดินลูกรังก่อนปรับปรุง และมีค่าซี.บี.อาร์. แบบแห้งร้อยละ 107 ซึ่งเพิ่มขึ้น 1.74 เท่า เมื่อเทียบกับดินลูกรังก่อนปรับปรุง กล่าวคือ กำลังรับแรงอัดแกนเดียวและเปอร์เซ็นต์ ซี.บี.อาร์. ของตัวอย่างมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ และยิปซัมเอฟจีดี เมื่อตรวจสอบโครงสร้างทางจุลภาคของตัวอย่างดิน (SEM) พบผลึกลักษณะเป็นแท่งเดี่ยวคล้ายเข็มเกาะกลุ่มกันแทรกอยู่ระหว่างช่องว่างในเม็ดดิน และเมื่อตรวจสอบหาองค์ประกอบของแร่ (EDS) พบว่ามีองค์ประกอบหลัก คือ Ca, Al และ S ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของสาร ettringite (6CaO?Al2O3(SO4)3?32H2O) ซึ่งมีผลทำให้กำลังอัดของตัวอย่างทดสอบเพิ่มขึ้นจากผลการทดสอบพบว่า สมบัติของดินทางวิศวกรรมหลังจากการปรับปรุงด้วยปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ และยิปซั่มเอฟจีดี มีค่าผ่านเกณฑ์มาตรฐานที่กรมทางหลวงได้กำหนดไว้สำหรับดินชั้นรองพื้นทาง

คำสำคัญ