คุณสมบัติทางวิศวกรรมของดินเหนียวที่ปรับปรุงด้วยเถ้าไม้ยูคาลิปตัสและหินฝุ่นสำหรับวัสดุถมคันทาง

Main Article Content

ณฐพงศ์ นุ้ยเพชร
ศ. ดร.พิทยา แจ่มสว่าง

บทคัดย่อ

เถ้าไม้ยูคาลิปตัสและหินฝุ่นเป็นวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมที่มีศักยภาพในการนำกลับมาใช้ประโยชน์ด้านวิศวกรรมโยธา โดยเฉพาะการปรับปรุงคุณสมบัติดินเหนียวซึ่งไม่สามารถใช้เป็นวัสดุถมคันทางได้โดยตรง เนื่องจากมีกำลังรับแรงเฉือนต่ำ ความสามารถในการรับน้ำหนักต่ำ และมีพฤติกรรมการพองตัวสูง งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาผลของการแทนที่ดินเหนียวด้วยเถ้าไม้ยูคาลิปตัสและหินฝุ่นในสัดส่วนต่าง ๆ เพื่อเพิ่มกำลังของดินและลดการใช้วัสดุธรรมชาติ โดยทำการทดสอบค่ากำลังรับแรงแบกทาน (CBR), ค่าการบวมตัว และค่ากำลังรับแรงเฉือนจากการทดสอบ Direct Shear ทั้งหมดเตรียมตัวอย่างภายใต้เงื่อนไขความชื้นเหมาะสม (OMC) และความหนาแน่นแห้งสูงสุด (MDD) ตามมาตรฐาน ASTM D1557 ผลการทดสอบพบว่าการเติมเถ้าไม้ยูคาลิปตัสช่วยเพิ่มความแน่นของโครงสร้างดินโดยการเติมเต็มช่องว่าง ส่วนหินฝุ่นช่วยเพิ่มแรงเสียดทานภายในวัสดุผสม ทำให้ค่า CBR เพิ่มขึ้นจาก 5% ในดินเหนียวธรรมชาติเป็นสูงสุดประมาณ 33–42% ในสัดส่วนผสมที่เหมาะสม ขณะที่ค่าแรงยึดเหนี่ยว (c) มีแนวโน้มลดลงตามสัดส่วนวัสดุทดแทน แต่ค่ามุมเสียดทานภายใน (φ) เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน โดยภาพรวมวัสดุผสมเถ้าไม้ยูคาลิปตัสและหินฝุ่นสามารถปรับปรุงคุณภาพดินเหนียวให้เหมาะสมต่อการใช้งานเป็นวัสดุถมคันทางตามมาตรฐาน มทช.201/2545 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

Mohanty, S. K., Pradhan, P. K. and Mohanty, C. R. Consolidation and drainage characteristics of expansive soil stabilized with fly ash and dolochar. Geotechnical and Geological Engineering, 2016, 34 (5), pp. 1435–1451.

Rewatkar, V. B. Effect of eucalyptus wood ash on swelling behavior and microstructure of expansive soil. Materials Today: Proceedings, 2023, 84, pp. 342–350.

Lertwattanaruk, P. and Makul, N. Strength, leachability and microstructure characteristics of cement-based solidified waste water treatment sludge. Journal of Hazardous Materials, 2011, 186 (1), pp. 491–502.

Jamsawang, P., Charoensil, S., Namjan, T., Jongpradist, P. and Likitlersuang, S. Mechanical and microstructural properties of dredged sediments treated with cement and fly ash for use as road materials. Road Materials and Pavement Design, 2021, 22 (11), pp. 2498–2522.

Kalembkiewicz, J., Galas, D. and Sitarz-Palczak, E. The physicochemical properties and composition of biomass ash and evaluating directions of its applications. Polish Journal of Environmental Studies, 2018, 27 (6), pp. 2593–2603.

Khadka, D., Sharma, R., Sapkota, S., Neupane, K., Gautam, D. and Bhattarai, B. Stabilization of expansive soil using wood ash and brick dust. International Journal of Engineering Research & Technology, 2022, 11 (7), pp. 66–71.

Thirumalai, S. and Puvvadi, V. Study on geotechnical properties of clay mixed with stone dust and rice husk ash. Materials Today: Proceedings, 2023, 84 (6), pp. 779–783.

JMEST. The effect of stone dust content in sand. Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology, 2015, 2 (5), pp. 902–906.

Samarakoon, A. M. P. B., Subashi, J. W., Bandara, A. K. R. and Niroshan, M. R. M. Prediction of CBR using strength parameters. International Journal of GEOMATE, 2021, 21 (88), pp. 37–44.

Kambhatla, D. and Rao, K. V. S. Evaluation of soaked and unsoaked CBR of soils using Random Forest. Materials Today: Proceedings, 2023, 80 (6), pp. 673–679.

Mir, B. A., Wani, B. A., Ahmad, N., Ayoub, R. and Aziz, J. Comparative study on load-settlement behavior of shallow footings on dredged material underlain by a rigid base. World Research Journal of Civil Engineering, 2014, 3 (1), pp. 34– 38.

ASTM International. ASTM D854. Standard test methods for specific gravity of soil solids by water pycnometer.

ASTM International. ASTM D4318. Standard test methods for liquid limit, plastic limit, and plasticity index of soils.

ASTM International. ASTM D1557. Standard test methods for laboratory compaction characteristics of soil using modified effort (56,000 ft-lbf/ft³ (2,700 kN-m/m³)).

ASTM International. ASTM D6913. Standard test methods for particle-size distribution (gradation) of soils using sieve analysis.

ASTM International. ASTM D7928. Standard test method for particle-size distribution (gradation) of fine-grained soils using the sedimentation (hydrometer) analysis.

ASTM International. ASTM D1883. Standard test method for California bearing ratio (CBR) of laboratory-compacted soils.

ASTM International. ASTM D3080/D3080M-11. Standard test method for direct shear test of soils under consolidated drained conditions.

Ojuri, O. O. and Epe, G. G. Strength and leaching characteristics of crude oil contaminated sandy soil stabilized with sawdust ash-cement. In: Geo-Chicago 2016, 2016, pp. 582–590.

Blayi, R. A., Omer, B., Sherwani, A. F. H., Hamadamin, R. M. and Muhammed, H. K. Geotechnical characteristics of fine-grained soil with wood ash. Cleaner Engineering and Technology, 2024, 18, 100726.

Islam, S., Islam, J., Alam, M. J. B., Chowdhury, A. S. and Hasnat, N. Partial replacement of sand by fine-grained crushed waste glass along with fly ash stabilization for geotechnical applications in pavement. Heliyon, 2024, 10 (19), e38754.

กรมทางหลวงชนบท. มทช. 201-2545: มาตรฐานวัสดุถมคันทาง. กรุงเทพมหานคร: สำนักวิเคราะห์และตรวจสอบ กรมทางหลวงชนบท, 2545.