สมรรถนะเชิงดัดแบบเปียกสลับแห้งของหินคลุกผสมซีเมนต์และเถ้ายูคาลิปตัสเสริมแรงด้วยเส้นใยโพลีโพรพิลีน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
หินคลุกปรับปรุงคุณภาพด้วยซีเมนต์และเถ้ายูคาลิปตัส (Cement Treated Base with Eucalyptus Ash; CTB-EA) เป็นวัสดุที่มีศักยภาพสำหรับใช้เป็นวัสดุชั้นพื้นทางเนื่องจากมีความแข็งแรงสูง อย่างไรก็ตาม วัสดุดังกล่าวยังคงแสดงพฤติกรรมแบบเปราะภายใต้การรับแรงดัด ส่งผลให้มีความสามารถในการรับแรงหลังการแตกร้าวและดูดซับพลังงานจำกัด งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาผลของการเสริมเส้นใยโพลีโพรพิลีนต่อสมรรถนะเชิงดัดของ CTB-EA โดยทำการทดสอบกำลังรับแรงดัดตามมาตรฐาน ASTM C1609 ที่ปริมาณเส้นใย 0–1.25% โดยปริมาตร และศึกษาผลของสภาวะเปียกสลับแห้งจำนวน 0, 1, 3, 6, 9 และ 12 รอบ ผลการทดสอบพบว่าการเพิ่มปริมาณเส้นใยโพลีโพรพิลีนช่วยเพิ่มกำลังรับแรงดัดคงเหลือและค่าความเหนียวของวัสดุอย่างชัดเจน โดยเมื่อปริมาณเส้นใยมากกว่า 0.50% วัสดุเปลี่ยนจากพฤติกรรมแบบ Deflection-Softening เป็น Deflection-Hardening และสามารถรับแรงหลังการแตกร้าวได้อย่างต่อเนื่อง แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงจากพฤติกรรมแบบเปราะไปสู่พฤติกรรมแบบเหนียว นอกจากนี้พบว่าปริมาณเส้นใย 0.75% ให้สมดุลที่เหมาะสมระหว่างกำลังรับแรงดัด กำลังรับแรงดัดคงเหลือ และค่าความเหนียว ขณะที่สภาวะเปียกสลับแห้งส่งผลให้สมรรถนะเชิงดัดลดลงอย่างต่อเนื่องจากการเสื่อมสภาพของโครงสร้างภายในวัสดุ อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างที่เสริมเส้นใยยังคงรักษาค่าความเหนียวและความสามารถในการรับแรงหลังการแตกร้าวได้ดีกว่าตัวอย่างที่ไม่เสริมเส้นใย แม้ภายหลังผ่านสภาวะเปียกสลับแห้ง 12 รอบ ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าเส้นใยโพลีโพรพิลีนสามารถปรับปรุงสมรรถนะเชิงดัด ความเหนียว และความทนทานต่อสภาวะเปียกสลับแห้งของ CTB-EA ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้เป็นวัสดุชั้นพื้นทางที่มีความทนทานมากขึ้นในงานวิศวกรรมทางหลวง
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
เอกสารอ้างอิง
Bui, H., Levacher, D., Boutouil, M. and Sebaibi, N. Effects of wetting and drying cycles on microstructure change and mechanical properties of coconut fibre-reinforced mortar. Journal of Composites Science, 2022, 6(4), 102. Available from: https://doi.org/10.3390/jcs6040102
Rochanavibhata, U., Lhajai, S., Jongpradist, P., Makaratat, N., Jing, G. and Jamsawang, P. Sustainable use of laterite replaced with bottom ash as road construction materials. International Journal of Sustainable Engineering, 2024, 17(1), pp. 1–18. Available from: https://doi.org/10.1080/19397038.2024.2394547
Chompoorat, T., Likitlersuang, S., Buathong, P., Jongpradist, P. and Jamsawang, P. Flexural performance and microstructural characterization of cement-treated sand reinforced with palm fiber. Journal of Materials Research and Technology, 2023, 25, pp. 1570–1584. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.06.036
Jamsawang, P., Voottipruex, P. and Horpibulsuk, S. Flexural strength characteristics of compacted cement-polypropylene fiber sand. Journal of Materials in Civil Engineering, 2015, 27(9). Available from: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001205
Karahan, O. and Atiş, C.D. The durability properties of polypropylene fiber reinforced fly ash concrete. Materials and Design, 2011, 32, pp. 1044–1049. Available from: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2010.07.011
Lakshmi, A., Pandit, P., Bhagwat, Y. and Nayak, G. A review on efficiency of polypropylene fiber-reinforced concrete. Lecture Notes in Civil Engineering, 2022. Available from: https://doi.org/10.1007/978-981-16-2876-9_50
Chindaprasirt, P., Jamsawang, P., Sukontasukkul, P., Jongpradist, P. and Likitlersuang, S. Comparative mechanical performances of cement-treated sand reinforced with fiber for road and pavement applications. Transportation Geotechnics, 2021, 30, 100626. Available from: https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2021.100626
กรมทางหลวง. ทล.-ท. 205: 2532. มาตรฐานวิธีการทดลองการวิเคราะห์ขนาดเม็ดดิน. กรุงเทพฯ: กรมทางหลวง, 2532.
กรมทางหลวง. ทล.-ท. 202: 2516. มาตรฐานการหาค่าความสึกหรอของหินโดยใช้เครื่องมือ Los Angeles abrasion. กรุงเทพฯ: กรมทางหลวง, 2516.
กรมทางหลวง. ทล.-ท. 213: 2516. มาตรฐานการทดสอบความคงทนของวัสดุ (Soundness). กรุงเทพฯ: กรมทางหลวง, 2516.
กรมทางหลวง. ทล.-ท. 102-103: 2516. มาตรฐานการหาขีดจำกัดความข้นเหลวของดิน. กรุงเทพฯ: กรมทางหลวง, 2516.
กรมทางหลวง. ทล.-ท. 109: 2516. มาตรฐานการหาค่ากำลังรับแรงแบกทานของดิน (CBR). กรุงเทพฯ: กรมทางหลวง, 2516.
กรมทางหลวง. ทล.-ท. 207: 2516. มาตรฐานการหาค่าการดูดซึมน้ำ. กรุงเทพฯ: กรมทางหลวง, 2516.
สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม. มอก. 2594: 2556. มาตรฐานปูนซีเมนต์ไฮดรอลิก. กรุงเทพฯ: สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, 2556.
กรมทางหลวง. ทล.-ท. 108: 2517. มาตรฐานการทดสอบหาความแน่นของดินบดอัดวิธีสูงกว่ามาตรฐาน (Modified Proctor Test). กรุงเทพฯ: กรมทางหลวง, 2517.
ASTM International. ASTM C1609: 2024. Standard Test Method for Flexural Performance of Fiber-Reinforced Concrete. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2024.
ASTM International. ASTM D559: 2015. Standard Test Methods for Wetting and Drying Compacted Soil-Cement Mixtures. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2015.
Hannawi, K., Bian, H., Prince-Agbodjan, W. and Raghavan, B. Effect of different types of fibers on the microstructure and the mechanical behavior of ultra-high performance fiber-reinforced concretes. Composites Part B: Engineering, 2016, 86, pp. 214–220. Available from: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2015.09.059
Ikhlasi, Z., Kiamahalleh, M.V., Gholampour, A., Shahmirzadi, M.R. and Ngo, T.D. Impact of wetting and drying cycles on flexural characteristics of wastepaper fiber-reinforced concrete containing metakaolin. Innovative Infrastructure Solutions, 2024, 9, 467. Available from: https://doi.org/10.1007/s41062-024-01776-z
Jamsawang, P., Suansomjeen, T., Sukontasukkul, P., Jongpradist, P. and Bergado, D.T. Comparative flexural performance of compacted cement-fiber-sand. Geotextiles and Geomembranes, 2018, 46, pp. 414–425. Available from: https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2018.03.008
Yoosuk, P., Suksiripattanapong, C., Goda, H., Phoo-ngernkham, T., Thumrongvut, J., Sukontasukkul, P. and Chindaprasirt, P. Performance of polypropylene fiber-reinforced cellular lightweight fly ash geopolymer mortar under wet and dry cycles. Case Studies in Construction Materials, 2024, 20, e03233. Available from: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03233
Mohr, B.J., Nanko, H. and Kurtis, K.E. Durability of kraft pulp fiber-cement composites to wet/dry cycling. Cement and Concrete Composites, 2005, 27, pp. 435–448. Available from: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2004.07.006
Paul, S., Islam, M.S. and Elahi, T.E. Comparative effectiveness of fibers in enhancing engineering properties of earth as a building material: A review. Construction and Building Materials, 2022, 332, 127366. Available from: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127366
Pedreño-Rojas, M.A., Morales-Conde, M.J., Rubio-de-Hita, P. and Pérez-Gálvez, F. Impact of wetting-drying cycles on the mechanical properties and microstructure of wood waste-gypsum composites. Materials, 2019, 12(11), 1829. Available from: https://doi.org/10.3390/ma12111829
Ghone, M.O., Long, G., Yang, K., Ma, X. and Islam, N. Toughness improvement of low strength ceramsite lightweight concrete by polypropylene fiber and recycled rubber particle. Construction and Building Materials, 2024, 422, 135716. Available from: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135716
