กำลังรับแรงเฉือนและค่าความหนาแน่นแห้งของทรายบดอัด

บทคัดย่อ

บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นและกำลังรับแรงเฉือนของทราย เมื่อถูกบดอัดด้วยค่าพลังงานการบดอัดที่แตกต่างกัน การศึกษาเริ่มจากการบดอัดทรายกลุ่ม SP ตามวิธีของ Proctor แบบมาตรฐานหรือ Standard Proctor โดยมีการใช้ค่าพลังงานในการบดอัดที่แตกต่างกันคือใช้ปริมาณพลังงานที่ 100 %, 75 %, 50 %,  และ 25 % ของพลังงานตามวิธี Proctor ซึ่งจะได้ค่าความหนาแน่นแบบแห้งที่มากที่สุด หรือ Maximum Dry Density และค่าปริมาณความชื้นหรือ Optimum Water Content ในแต่ละค่าพลังงาน จากนั้นตัวอย่างทรายบดอัดถูกนำไปทดสอบหากำลังรับแรงเฉือนแบบโดยตรง หรือ Direct Shear Test ผลการศึกษาพบว่าความหนาแน่นแบบแห้งของทรายและปริมาณความชื้นจากการทดสอบไม่มีความสัมพันธ์กับพลังงานในการบดอัดแบบมีนัยยะสำคัญ ทรายที่มีขนาดคละไม่ดีหลังจากการบดอัดยังคงแสดงพฤตกรรมในด้านกำลังแบบทรายหลวม เมื่อใช้พลังงานในการบดอัดที่มากกว่า 75 % ของการบดโดยวิธี Proctor กำลังรับแรงเฉือนของทรายสอดคล้องกับทฤษฎีของ Mohr-Coulomb

การทดสอบคุณสมบัติของทรายบดอัด โดยการทดสอบหาความหนาแน่นแบบแห้ง อาจจะไม่สามารถใช้ควบคุมคุณภาพของการบดอัดทรายที่มีการกระจายขนาดที่ไม่ดีได้ เนื่องจากมุมเสียดทานภายในของทราย    บดอัดจากการศึกษามีค่าอยู่ในช่วง 18 ถึง 37 องศา โดยค่าดังกล่าวไม่แสดงความสัมพันธ์กับค่าความหนาแน่นสูงสุดแบบแห้งที่ได้จากการทดสอบซึ่งมีค่าในช่วง 1628 ถึง 1650 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรอย่างมีนัยยะสำคัญ