พฤติกรรมการบวมตัวของดินขยายตัวปรับปรุงคุณภาพด้วยเถ้ายูคาลิปตัสแบบผสมตื้น
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ดินเหนียวขยายตัว (expansive clay) เป็นวัสดุทางธรณีวิทยาที่มักถูกจัดอยู่ในกลุ่มดินที่มีปัญหา เนื่องจากมีศักยภาพการบวมตัวอิสระสูงเมื่อดูดซึมน้ำ ซึ่งมักก่อให้เกิดความเสียหายต่ออาคารหรือโครงสร้างทางวิศวกรรม สารปรับปรุงเสถียรภาพ เช่น ปูนซีเมนต์และปูนขาว ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเพื่อควบคุมพฤติกรรมการบวมตัวของดินประเภทนี้ อย่างไรก็ตาม เถ้ายูคาลิปตัสซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากกระบวนการเผาไหม้ชีวมวล มีองค์ประกอบทางเคมีหลัก ได้แก่ แคลเซียมออกไซด์ (CaO) และแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) จึงสามารถทำหน้าที่เป็นสารปรับปรุงเสถียรภาพทางเลือกที่มีศักยภาพ ทั้งในด้านประสิทธิภาพ ความคุ้มค่า และการใช้ประโยชน์จากของเสีย การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมการบวมตัวอิสระ (Free swelling potential: Smax) ของดินเหนียวขยายตัวบดอัดที่ได้รับการผสมบางส่วนด้วยเถ้ายูคาลิปตัส โดยใช้วิธีการผสมตื้น (Shallow mixing) เพื่อสร้างวัสดุเชิงประกอบที่มีแนวโน้มการบวมตัวลดลง การทดสอบค่า Smax ได้ดำเนินการกับตัวอย่างดินทั้งในสภาพเดิมและสภาพที่ได้รับการปรับปรุงเสถียรภาพด้วยเถ้ายูคาลิปตัส โดยพิจารณาดินสองประเภท ได้แก่ ดินสังเคราะห์จากส่วนผสมของดินเคโอลิไนท์ (Kaolinite) และเบนโทไนท์ (Bentonite) และดินเหนียวขยายตัวตามธรรมชาติจากแหล่งแม่เมาะ (Mae Moh clay) ทั้งนี้ ดินสังเคราะห์ถูกปรับสัดส่วนให้มีค่า Smax เท่ากับดินธรรมชาติ เพื่อใช้เป็นฐานในการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเถ้ายูคาลิปตัสในการลดการบวมตัวภายใต้ลักษณะเนื้อดินและองค์ประกอบแร่ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ได้ศึกษาผลการผสมดินด้วยเถ้ายูคาลิปตัสในสัดส่วนที่แตกต่างกัน เพื่อกำหนดปริมาณเถ้ายูคาลิปตัสที่เหมาะสมที่สุด รวมถึงประเมินอิทธิพลของอัตราส่วนความหนาของชั้นปรับปรุงคุณภาพ(Thickness ratio: Tr) ที่ได้รับการปรับปรุงเสถียรภาพ (Stabilized Thickness Ratio: STR) ต่อค่า Smax
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิศวกรรมสารฉบับวิจัยและพัฒนา วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
เอกสารอ้างอิง
Ahmad, S., Ghazi, M. S. A., Syed, M. and Al-Osta, M. A. Utilization of fly ash with and without secondary additives for stabilizing expansive soils: a review. Results in Engineering, 2024, 22, p. 102079.
Utkarsh and Jain, P. K. Enhancing the properties of swelling soils with lime, fly ash, and expanded polystyrene—a review. Heliyon, 2024, 10 (11), p. e32908.
Zhang, L., Putri, C. A., Prakoso, W. A., Rahayu, W. and Zulys, A. Effect of wetting-drying cycles on swelling-shrinkage behavior and microstructures of tropical residual expansive soil. International Journal of Technology, 2025, 16 (4), pp. 1408-1420.
Rao, B. H., Reddy, P. S., Mohanty, B. and Reddy, K. R. Combined effect of mineralogical and chemical parameters on swelling behaviour of expansive soils. Scientific Reports, 2021, 11, p. 16562.
Reddy, P. S. and Rao, B. H. Evaluating the influence of morphology and normalized montmorillonite content and chemical composition on swelling characteristics of expansive soils. Sadhana, 2024, 49, p. 304.
Liu, Z., Ong, D. E. L., Wang, S., Oh, E. and Liu, Y. Mineralogical and microstructural characterization of cement-stabilized soft soils based on quantitative analyses. Journal of Materials in Civil Engineering, 2023, 35 (3), p. 04022487.
Di Sante, M., Khan, M. K., Calò, L., Fratalocchi, E. and Mazzieri, F. The combined use of fly ash and lime to stabilize a clayey soil: a sustainable and promising approach. Geosciences, 2025, 15 (9), p. 346.
Venkateswarlu, H., Melentijević, S., López Marcos, A., Ponce, R. and López-Andrés, S. Stabilization of expansive clay using volcanic ash. Geosciences, 2021, 15, p. 261.
Yan, Q., Peng, B., Li, W., Wang, B., Zuo, J., Lv, G. and Wang, T. Low-carbon stabilization of expansive soils using cement kiln dust and calcium carbide slag: mechanisms and performance. Frontiers in Earth Science, 2025, 13, p. 1554812.
Barišić, I., Netinger Grubeša, I., Hackenberger, D. K., Palijan, G., Glavić, S. and Trkmić, M. Multidisciplinary approach to agricultural biomass ash usage for earthworks in road construction. Materials, 2022, 15, p. 4529.
Saleh, S., Surajo, I., Surajo, M., Idris, A. T. and Umar, A. Calcium carbide and wood ash as environmentally friendly soil stabilizers for enhanced subgrade performance. Archives of Advanced Engineering Science, 2024, 3 (1), pp. 22-28.
Jamsawang, P., Adulyamet, B., Voottipruex, P., Jongpradist, P., Likitlersuang, S. and Tantayopin, K. The free swell potential of expansive clays stabilized with the shallow bottom ash mixing method. Engineering Geology, 2023, 315, p. 107027.
Ge, J., Xu, F., Wei, H., Wang, Q., Peng, H., Zhou, J. and Li, H. The influence mechanism of interfacial characteristics between CSH and montmorillonite on the strength properties of cement-stabilized montmorillonite soil. Materials, 2023, 16 (22), p. 7141.
ASTM International. ASTM D854-14: Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2014.
ASTM International. ASTM D4318-17: Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2017.
ASTM International. ASTM D698-12: Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12 400 ft-lbf/ft³ (600 kN-m/m³)). West Conshohocken, PA: ASTM International, 2012.
ASTM International. ASTM D6913/D6913M-17(2025): Standard Test Methods for Particle-Size Distribution (Gradation) of Soils Using Sieve Analysis. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2025.
ASTM International. ASTM D7928-21e1: Standard Test Method for Particle-Size Distribution (Gradation) of Fine-Grained Soils Using the Sedimentation (Hydrometer) Analysis. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2021.
ASTM International. ASTM D4546-96: Standard Test Methods for One-Dimensional Swell or Collapse of Soils. West Conshohocken, PA: ASTM International, 1996.
Valenzuela Inga, A. J., Hinostroza Maravi, H. K., Hinostroza Maravi, V., Ayuque Almidon, N. E., Aliaga Contreras, A. J., Lazo Herrera, C. E. and Carhuallanqui Parian, B. S. Sustainable stabilization of clayey soils: the influence of recycled rubber and eucalyptus ash. Civil Engineering and Architecture, 2025, 13 (4), pp. 3093-3106. DOI: 10.13189/cea.2025.130419.
Kuma, M. M., Alakeh, M. N., Valentin, M., Ndiyun, F. L. and Randy, A. Mechanical study of stabilised earth bricks with eucalyptus ash. European Journal of Applied Sciences, 2025, 13 (04), pp. 31-42. DOI: 10.14738/aivp.1304.18927.
Jamsawang, P., Nuansrithong, N., Voottipruex, P., Songpiriyakij, S. and Jongpradist, P. Laboratory investigations on the swelling behavior of composite expansive clays stabilized with shallow and deep clay-cement mixing methods. Applied Clay Science, 2017, 148, pp. 83-94. DOI: 10.1016/j.clay.2017.08.013.
