พารามิเตอร์อิทธิพลของน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่ม เพื่อกำหนดมาตรฐานอุตสาหกรรมด้านคุณสมบัติของน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่มในการปรับปรุงดินซีเมนต์

บทคัดย่อ

การก่อสร้างถนนต้องใช้ดินลูกรังที่มีสมบัติทางวิศวกรรมได้ตามมาตรฐานสำหรับวัสดุรองพื้นทาง (Sub-base) และวัสดุพื้นทาง (Base) แต่ในปัจจุบันนี้ พื้นที่ก่อสร้างหลายแห่งประสบปัญหาดินลูกรังมีสมบัติทางวิศวกรรมต่ำกว่ามาตรฐาน การปรับปรุงคุณภาพของดินลูกรังด้วยปูนีเมนต์สามารถแก้ปัญหาดังกล่าวได้วัสดุที่ปรับปรุงนี้เรียกว่า "ดินซีเมนต์" (Soil Cement) แต่การปรับปรุงสมบัติของดินลูกรังด้วยปูนซีเมนต์มีข้อเสียบางประการ เช่น วัสดุมีความเปราะและก่อให้เกิดการแตกร้าวเนื่องจากการหดตัว (Shinkage Crack) ของชั้นพื้นทาง และสะท้อนถึงชั้นผิวทาง (Reflective Crack) การเต็มสารผสมเพิ่ม (Admixture) เช่น โพลิเมอร์สังเคราะห์ สามารถช่วยปรับปรุงคุณภาพของถนนดินซีเมนต์ได้ อย่างไรก็ตาม โพลิเมอร์สังเคราะห์ส่วนใหญ่จะนำเข้าจากต่างประเทศและมีราคาแพง ทำให้ต้นทุนการก่อสร้างถนนเพิ่มขึ้น แนวทางการลดต้นทุนในการปรับปรุงดินซีเมนต์ คือการประยุกต์ใช้น้ำยางพารา (Natural Rubber Latex) ซึ่งเป็นวัสดุโพลิเมอร์จากธรรมชาติที่มีราคาถูกกว่าโพลิเมอร์สังเคราะห์ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อจะเสนอพารามิเตอร์ทางกลที่สะท้อนอิทธิพลของพารามิเตอร์ของน้ำยางพาราผสมสมสารผสมเพิ่มได้แก่ ปริมาณเนื้อยางแห้ง กรดไขมันระเหยง่าย ปริมาณกากตะกอน ปริมาณโปรตีน สังกะสี ทองแดงแดง แมงกานีส เหล็ก แมกนีเซียม สภาพความเป็นด่างในรูปของแอมโมเนีย ความหนึด และค่าความเป็นกรด-ด่าง พารามิเตอร์ทางกลนี้สามารถใช้ในการอธิบายสมบัติทางวิศวกรรมของดินชีเมนต์ปรับปรุงคุณภาพด้วยน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่ม ได้แก่ กำลังอัด กำลังดึงดึงดึงทางอ้อม กำลังดัด โมดูลัสการคืนตัว ความต้านทานการแตกร้าวเนืองจากความล้า สัมประสิทธิ์ความต้านทานการซึมผ่านน้ำ และความทนทานต่อสภาวะเปียกสลับแห้ง การศึกษานี้กำหนดปริมาณยางแห้แห้งต่อซีเมนต์ (r/c) เท่ากับร้อยละ 0 1 2 3 4 และ 5 ตัวอย่างดินประกอบด้วยดินประเภท A-1 ถึง A-6 และปริมาณชีเมนต์เท่ากับร้อยละ 4 และ 6 ผลทดสอบแสดงให้เห็นว่าดินประเภพ A-1, A-2, A-4, A-5 และ A-6 ผสมซีเมนต์ร้อย 4 และน้ำยาพาราฯ ที่ปริมาณยางแห้งต่อซีเมนต์ (r/c) ร้อยละ 4 มีสมบัติทางวิศวกรรมสูงสุด และเมื่อเพิ่มปริมาณปูนชีเมนต์เป็นร้อยละ 6 ปริมาณยางแห้งต่อชีเมนต์ (r/c) ที่ทำให้เกิดสมบัติทางวิศวกรรมสูงสุดคือร้อยละ 2 ขณะที่ การเติมน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่มในดินประเภท A-3 ปรับปรุงด้วยชีเมนต์ร้อยละ 4 ส่งผลเสียต่อการพัฒนาสมบัติทางกล เมื่อปรับปรุงดิน A-3 ด้วยชีเมนต์ร้อยละ 6 ปริมาณยางแห้งต่อชีเมนต์ (r/c) ร้อยละ 1สามารถเพิ่มสมบัติทางวิศวกรรมได้เพียงเล็กน้อย ดังนั้น จึงกล่าวได้ว่าดินประเภท A-3 ไม่เหมาะสมที่จะปรับปรุงด้วยยางพาราผสมสารผสมเพิ่ม เทคนิคการควบคุมกระบวนการเชิงสถิติ (Statistical Process Control, SPC) ในการจัดการข้อมูลเชิงตัวเลขด้วยการวิเคราะห์การถดถอยพหุคูณ (Regression Analysis) ได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการหาพารามิเตอร์ทางกลของน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่ม ที่มีอิทธิพลต่อสมบัติทางกลของดินซีเมนต์ โดยคัดเลือกพารามิเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์พหคูณ (Multiple Correlalation Coefficient) ไม่เกิน 0.7 ค่า Tolerance มากว่า 0.3 และ ค่า Variance Inflation Factor ไม่เกิน 5 เพื่อป้องกันปัญหาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอิสระ (Multicollinearity) ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า ค่าความต้านทานแรงดึงของแผ่นยางที่ได้จากการอบแห้งน้ำยางพาราฯ ที่อุณหภูมิ 70?มีอิทธิทธิพลต่อสมบัติทางวิศวกรรมของดินชีเมนต์ที่ปรับปรุงด้วยน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่ม และสามารถใช้ในการสร้างสมการพยากรณ์กำลังอัดแกนเดียวของดินชีเมนต์ที่ปรับปรุงด้วยน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่ม โดยมีสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R) สูงถึง 0.9835 ความสัมพันธ์ระหว่างค่ากำลังอัดแกนเดียวกับกำลังดึงทางอ้อม กำลังดัด โมดูลัสคืนตัวเนื่องจากแรงดึงทางอ้อม และจำนวนรอบความทนทานต่อสภาวะเปียกสลับแห้ง ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในการออกแบบถนนดินซีเมนต์ด้วยวิธี Mechanistic-Empirical Approach นอกจากนี้ ค่าความต้านทานแรงดึงของแผ่นยางที่ได้จากการอบแห้งน้ำยางพาราฯ ที่อุณหภูมิ 70? ยังได้ถูกนำมาใช้ในการกำหนดร่างมาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก.) สำหรับน้ำยางพาราผสมสารผสมเพิ่มเพื่อใช้ปรับปรุงดินซีเมนต์

คำสำคัญ