การประดิษฐ์เครื่องจำลองการผุกร่อนของหินในห้องปฏิบัติการ

บทคัดย่อ

อุปกรณ์ทดสอบความคงทนต่อการผุกร่อนขนาดใหญ่ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อศึกษาการ ผุกร่อนในระยะยาวของหินทรายสามชนิดที่ได้จากหน่วยหินโคกกรวด ภูกระดึง และพระวิหาร อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยวงล้อหมุนที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 64 เซนติเมตร ยาว 40 เซนติเมตร เพื่อใช้ บรรจุก้อนตัวอย่างหิน 10 ก้อน ที่มีขนาด 4-5 นิ้ว อุปกรณ์นี้มีลักษณะคล้ายคลึงกับที่ใช้ใน มาตรฐาน ASTM ทุกประการ ยกเว้นมีขนาดขยายใหญ่ขึ้นประมาณ 5 เท่า ผลการทดสอบด้วย อุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ขึ้นได้น ามาเปรียบเทียบกับผลการทดสอบที่ใช้อุปกรณ์มาตรฐานของ ASTM เพื่อศึกษาผลกระทบของขนาดตัวอย่างหินต่อการจ าลองการผุกร่อน การทดสอบด้วยอุปกรณ์ทั้ง สองได้ด าเนินการในลักษณะทั้งแห้งและเปียก โดยทดสอบ 6 รอบวัฏจักร (ส าหรับอุปกรณ์ขนาด มาตรฐาน) และ 10 รอบวัฏจักร (ส าหรับอุปกรณ์ขนาดใหญ่) ผลที่ได้ระบุว่าการทดสอบในมาตรา ส่วนขนาดใหญ่จะคาดคะเนการผุกร่อนของหินได้ดีกว่าการทดสอบในมาตราส่วนขนาดเล็ก เหตุผลหลักคือการทดสอบได้ใช้ตัวอย่างที่มีเนื้อหินมากกว่าและใช้พลังงานในการขัดถูมากกว่า โดยตัวอย่างหินทรายทุกชนิดที่ใช้ทดสอบจะแสดงค่าการเสียน้ าหนักที่มากกว่าเมื่อทดสอบด้วย ตัวอย่างหินที่มีขนาดใหญ่ ดังนั้นผลที่ได้สามารถจึงน ามาสัมพันธ์กับสภาวะจริงในภาคสนามได้ ดีกว่า นอกจากนั้นหินทรายทุกชนิดที่ใช้ในการศึกษานี้จะอ่อนไหวเมื่อมีการสัมผัสน้ า ซึ่งระบุได้ จากการเปรียบเทียบแบบแห้งและแบบเปียก โดยที่หินทรายจากหน่วยหินโคกกรวดจะอ่อนไหวต่อ การสัมผัสน้ ามากที่สุด ดังนั้น ระบบการจ าแนกความคงทนของหินแบบใหม่จึงถูกเสนอขึ้นใน งานวิจัยนี้ ซึ่งสามารถน ามาใช้ในการคาดคะเนความแข็งของหินที่มีผลกระทบจากขบวนการการผุ กร่อนได้ หลักเกณฑ์ทางด้านพลังงานความร้อนได้น ามาประยุกต์ใช้เพื่อเชื่อมความสัมพันธ์ ระหว่างตัวอย่างหินที่ประสบกับการจ าลองการผุกร่อนในห้องปฏิบัติการกับตัวอย่างหินที่อยู่ใน สภาวะจริงนอกห้องปฏิบัติการ ผลที่ได้ระบุว่าการจ าลองวัฏจักรร้อนและเย็นหนึ่งรอบใน ห้องปฏิบัติการสามารถเทียบเท่ากับ 18 วัน ภายใต้สภาวะแวดล้อมจริงในภาคสนามในภาค ตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย

คำสำคัญ