สำ�นกง�นคณะกรรมก�รวจยแหงช�ต แบบ ว-1 ด

แบบเสนอโครงการวจย (research project)ประกอบการเสนอของบประมาณ ประจำาปงบประมาณ พ.ศ. 2559

ตามมตคณะรฐมนตร

------------------------------------ชอโครงการวจย (ภาษาไทย) การปรบปรงดนตะกอนกวานพะเยาเพอนำามาใชเปนวสดทาง

(ภาษาองกฤษ) Improving the sedimentary soil of Phayao Lake for the use of pavement materials

ชอแผนงานวจย (ภาษาไทย) (กรณเปนโครงก�รวจยภ�ยใตแผนง�นวจย) ..............................................

(ภาษาองกฤษ) ..........................................................................................................

สวน ก : ลกษณะโครงการวจย

โครงก�รวจยใหม โครงก�รวจยตอเนองระยะเวล�…….ป ปนเป นปท..….. รหสโครงก�รวจย..…....….....…..

I ระบความสอดคลองของโครงการวจยกบยทธศาสตรการพฒนาประเทศตามแผน พฒนาเศรษฐกจและสงคมแหงชาต ฉบบท 11 (พ.ศ. 2555-2559) - ยทธศ�สตรก�รปรบโครงสร�งเศรษฐกจสก�รเตบโตอย�งมคณภ�พและยงยน- ก�รพฒน�วทย�ศ�สตร เทคโนโลย วจย และนวตกรรม

(ฉบบปรบปรงป

IIระบความสอดคลองของโครงการวจยกบนโยบายและยทธศาสตรการวจยของชาต ฉบบท 8 (พ.ศ. 2555-2559) - ยทธศ�สตรก�รวจยท 3 ก�รอนรกษ เสรมสร�ง และพฒน�ทนทรพย�กรธรรมช�ตและสงแวดลอม- กลยทธก�รวจยท 2 สร�งองคคว�มรเกยวกบทรพย�กรดนและทรพย�กรธรณ- แผนง�นวจยท 2.2 ก�รวจยเกยวกบก�รปรบปรงคณภ�พและก�รบำ�รงฟ นฟทรพย�กรดนใหเหม�ะสมกบก�รใชประโยชน

III ระบความสอดคลองของโครงการวจยกบยทธศาสตรการวจยของชาตรายประเดน

- ยทธศ�สตรก�รวจยสงแวดลอม- ยทธศ�สตรก�รวจยท 3 ก�รใชประโยชน ก�รอนรกษ ก�รเสรมสร�งและฟ นฟทรพย�กรธรรมช�ตและสงแวดลอมอย�งยงยน

- แผนง�นวจยท 6 ก�รวจยเกยวกบก�รปรบปรงคณภ�พและก�รบำ�รงฟ นฟทรพย�กรดนให เหม�ะสมกบก�รใชประโยชน

IV ระบความสอดคลองของโครงการวจยกบนโยบายรฐบาล (ระบคว�มสอดคลองเพยง 1 หวขอทมคว�มสอดคลองม�กทสด โดยโปรดดร�ยละเอยดในผนวก 4)- นโยบ�ยเรงดวนทจะเรมดำ�เนนก�รในปแรก : เรอง สง

เสรมใหมก�รบรห�รจดก�รนำ�อย�งบรณ�ก�รและเรงรดขย�ยเขตพนทชลประท�น

- นโยบ�ยระยะก�รบรห�รร�ชก�ร 4 ป ของรฐบ�ล : นโยบ�ยวทย�ศ�สตร เทคโนโลย ก�รวจย และนวตกรรม

ส�ม�รถดร�ยละเอยดไดจ�กเวบไซต http://eval.nrct.go.th

สวน ข : องคประกอบในการจดทำาโครงการวจย 1.ผรบผดชอบ และหนวยง�น ประกอบดวย หนวยง�นหลก

และหนวยง�นสนบสนนหวหน�โครงก�ร : ผชวยศ�สตร�จ�รย ดร. ธนกร ชมภรตน (สดสวนง�นวจย 80%)- ว�งแผนและดำ�เนนง�นวจย วเคร�ะหและสรปผลก�รวจย ทปรกษ�โครงก�ร : ศ�สตร�จ�รย ดร. สเชษฐ ลขตเลอสรวง (สดสวนง�นวจย 20%)- ใหคำ�ปรกษ�ในก�รดำ�เนนก�รวจย รวมวเคร�ะหและสรป

ผลก�รวจย

หนวยง�นหลกทรบผดชอบง�นวจยส�ข�วช�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร

มห�วทย�ลยพะเย� 9 หม 2 ตำ�บลแมก� อำ�เภอเมอง จงหวดพะเย� 56000

2.ประเภทก�รวจยก�รพฒน�ก�รทดลอง

3.ส�ข�วช�ก�รและกลมวช�ททำ�ก�รวจย ส�ข�วศวกรรมศ�สตรและอตส�หกรรมวจย

4.คำ�สำ�คญ (keywords) ของโครงก�รวจยดนตะกอนกว�นพะเย�, ปนซเมนตและเถ�ลอย, วสดท�ง, ออกแบบสวนผสม, กำ�ลงSedimentary soil of Phayao Lake, Cement and fly ash, Pavement material, Mix design, Strength

5.คว�มสำ�คญและทม�ของปญห�ททำ�ก�รวจย

กว�นพะเย� ตงอยในเขตตวเมองพะเย� เปนทะเลส�บนำ�จดขน�ดใหญอนดบ 1 ในภ�คเหนอ และอนดบ 3 ของประเทศ มอ�ณ�เขตกว� 20.53 ต�ร�งกโลเมตร มคว�มลกเฉลย 1.93 เมตร ส�ม�รถเกบกกนำ�เฉลยได 31.45 ล�นลกบ�กศเมตร (มห�วทย�ลยเชยงใหม, 2553 สำ�นกง�นประมง จงหวดพะเย�, 2543 และสหทย�และคณะ, 2545) อย�งไรกต�มบรเวณกว�นพะเย�นนถกโอบลอมดวยภเข�ทำ�ใหเมอฝนตกจะเกดก�รชะล�งพงทล�ยของดน ซงเปนสวนหนงของก�รเกดก�รเพมขนของปรม�ณตะกอน (Sediment) ในกว�นพะเย� โดยจ�กเอกส�รประกอบก�รสมมน� เรอง ลมนำ�กว�นพะเย�กบแนวท�งจดก�รนำ� ไดสรปไวว�กว�นพะเย�มปรม�ณตะกอนถง 103,430 ตน/ป หรอทำ�ใหกว�นพะเย�ตนเขนขนปละ 3 – 4 เซนตเมตร/ป ดวยเหตนท�งหนวยง�นในจงหวดพะเย�จงไดดำ�เนนก�รดดเอ�ดนตะกอนออกเพอเพมปรม�ณก�รกกเกบนำ�ในกว�นพะเย� เปนผลทำ�ใหปจจบนมดนตะกอนกว�นพะเย�กองทงอยรอบๆกว�นพะเย�เปนจำ�นวนม�ก ดงแสดงในรปท 1

(a)

(b)

รปท 1 (a) เครองดดตะกอน (b) กองดนตะกอนกว�นทถกดดขนม� (กรมประมง จงหวดพะเย�, 2556)

ปจจบนหนวยง�นภ�ยในประเทศหรอต�งประเทศ ไดมก�รรณรงคใหตระหนกถงก�รเอ�ใจใสท�งด�นสงแวดลอมม�กขน เปนผลทำ�ใหเรมมหล�ยหนวยง�นนำ�เอ�วสดเหลอใชจ�กภ�คเกษตรกรรมและภ�คอตส�หกรรมม�ใชใหกอเกดประโยชนม�กทสด ดงนนง�นวจยนไดเลงเหนถงคว�มสำ�คญในก�รนำ�เอ�ดนตะกอนทไดจ�กก�รดดออกใตทองกว�นพะเย� ซงเปนวสดเหลอใชม�ใชประโยชนกบง�นด�นวศวกรรมก�รท�ง เชน นำ�ม�ใชเปนวสดชนรองพนท�ง (Subbase) หรอชนพนท�ง (Base) สำ�หรบกอสร�งถนน อย�งไรกต�มถ�จะนำ�ดนตะกอนกว�นพะเย�ม�ใชในก�รกอสร�งโครงสร�งถนนเลยนนอ�จไมเปนไปต�มม�ตรฐ�นก�รออกแบบทกำ�หนดไว เพร�ะดนตะกอนจะมคว�มชนต�มธรรมช�ต (Natural water content) สง และอ�จมปรม�ณส�รอนทรย (Organic) และส�รอนนทรย (Inorganic) ปนอยในดน ซงทำ�ใหดนมกำ�ลงรบแรงเฉอน (Shear strength) และค�เปอรเซนต CBR (California Bearing Ratio) ตำ� ดวยปญห�ดงกล�ว จงไดมก�รนำ�เทคโนโลยปรบปรงคณภ�พดน (Soil stabilization) ม�ใชในก�รเพมคณสมบตท�งวศวกรรม (Engineering property) ของดนใหส�ม�รถนำ�ไปใชในก�รกอสร�งโครงสร�งชนท�งได เชน ก�รปรบปรงดนดวยก�รผสมซเมนต (Soil-cement mixing)

ก�รปรบปรงคณภ�พดนเพอกอสร�งถนนดวยก�รผสมซเมนตจะตองใชปนซเมนตปอรตแลนดในปรม�ณม�ก โดยปกตแลวจะออกแบบอยระหว�งรอยละ 5 – 10 ทงนขนอยกบชนดของดนเดมดวย ดงนนเพอเปนก�รลดก�รใชปนซเมนตปอรตแลนดทมร�ค�คอนข�งแพงจงไดมก�รศกษ�ก�รนำ�วสดเหลอทง เชน เถ�ลอย (Fly ash) ม�ใชเพอทดแทนและ/หรอลดก�รใชปรม�ณปนซเมนต ทงนในบ�งกรณอ�จทำ�ใหกำ�ลงรบแรงอดสงขนไดเนองจ�กปฏกรย�ปอโซล�นก (Pozzolanic reaction) ดงนนง�นวจยนจงศกษ�คว�มเปนไปไดในก�รปรบปรงดน

ตะกอนกว�นพะเย�ดวยซเมนตและเถ�ลอยสำ�หรบนำ�ม�ใชเปนโครงสร�งท�ง

6.วตถประสงคของโครงก�รวจยวตถประสงคของโครงก�รวจยส�ม�รถจำ�แนกไดเปนขอๆ ดงน6.1 นำ�ดนตะกอนกว�นพะเย�ซงเปนวสดเหลอใชม�ใชใหกอเกดประโยชนสงสด6.2 เพอศกษ�คว�มเปนไปไดในก�รปรบปรงดนตะกอนกว�นพะเย�ดวยก�รผสม ปนซเมนตและเถ�ลอยสำ�หรบนำ�ม�ใชเปนวสดท�ง6.3 เพอห�รอยละของปนซเมนตและเถ�ลอยสำ�หรบนำ�ม�

ใชปรบปรงดนตะกอนกว�นพะเย�เพอใหไดค�กำ�ลงทผ�นม�ตรฐ�นกอสร�งชนรองพนท�งและชนพนท�งของประเทศไทย

6.4 เพอเปนก�รสนบสนนใหเกดก�รนำ�เอ�วสดภ�ยในประเทศม�ใชใหกอเกดประโยชน ม�กทสดอนจะนำ�ม�ซงก�รบรณ�ก�รคว�มรท�งวศวกรรมม�ประยกตรวมกบวสด

ทองถน

7.ขอบเขตของโครงก�รวจยขอบเขตของโครงก�รวจยส�ม�รถจำ�แนกไดเปนขอๆ ดงน7.1 ดนทใชในก�รทดสอบเปนดนตะกอนใตทองกว�นพะเย�7.2 ปนซเมนตทใชเปนปนซเมนตปอรตแลนด ประเภท 1 และเถ�ลอยทใชเปนเถ�ลอยท ไดจ�กก�รเผ�ถ�นหนลกไนทของโรงไฟฟ�แมเม�ะ7.3 สมบตท�งวศวกรรมของดนตะกอนกว�นพะเย�ทปรบปรงดวยปนซเมนตและเถ� ลอยตองผ�นขอกำ�หนดวสดสำ�หรบง�นท�ง กรมท�งหลวง ประเทศไทย

7.4 ปนซเมนตทใชจะถกผสมทอตร�สวนรอยละ 0 3 5 7 และ 10 ของนำ�หนกดน เพอ ห�ปรม�ณปนซเมนตทเหม�ะสม จ�กนนเมอไดปรม�ณปนซเมนตทเหม�ะสมจะทำ� ก�รลดปรม�ณปนซเมนตดวยก�รใชเถ�ลอยแทนทรอยละ 25 50 75 และ 100 ของนำ�หนกปนซเมนตทเหม�ะสม7.5 ก�รทดสอบในหองปฏบตก�รประกอบไปดวย

7.5.1 ก�รทดสอบก�รบดอดสงกว�ม�ตรฐ�น (Modified compaction test) เพอห�เสนโคงก�รบดอดดน และปรม�ณปนซเมนตทเหม�ะสม7.5.2 ก�รทดสอบ California Bearing Ratio (CBR) ทสถ�นะไมแชนำ� (Unsoaked) และสถ�นะแชนำ� (Soaked)7.5.3 ก�รทดสอบกำ�ลงรบแรงอดแบบปร�ศจ�กแรง

ดนด�นข�ง (Unconfied compression test, UC) ทระยะเวล�ก�รบม 7 14 28 60 และ 90 วน อ�งองก�รทดสอบต�มม�ตรฐ�นก�รทดสอบ ทล.-ท 105/2515 ของกรมท�งหลวง

7.6 สร�งสมก�รท�งคณตศ�สตรโดยใชวธก�รวเคร�ะหแบบถดถอย (Regression analysis) สำ�หรบนำ�ไปใชในก�รออกแบบโครงสร�งชนรองพนท�งและชนพนท�ง

7.7 สรปปรม�ณปนซเมนตและเถ�ลอยทเหม�ะสมสำ�หรบนำ�ดนตะกอนกว�นพะเย�ไป ใชเปนวสดง�นท�ง7.8 วเคร�ะหคว�มคมทนท�งเศรษฐศ�สตร

8. ทฤษฎ สมมต ฐ�น และกรอบแนวคว�มค ดของโครงก�รวจย ก�รปรบปรงคณภ�พดน

ง�นกอสร�งถนนโดยทวไปนนดนมกเปนปญห�และอปสรรคในก�รกอสร�งม�กกว�วสดประเภทอนๆ ทงนเพร�ะดนเปนสงทเกดต�ม

ธรรมช�ต ดงนนสมบตต�งๆมกเปลยนแปลงไปต�มพนทและลกษณะก�รกำ�เนด ซงในกรณทดนจ�กแหลงวสดทองถนทมอยอ�จมคณสมบตไมผ�นต�มเกณฑม�ตรฐ�น และไมอ�จส�ม�รถหลกเลยงปญห�โดยก�รเปลยนแปลงสถ�นทกอสร�งได วศวกรมกนยมใชเทคนคก�รปรบปรงคณภ�พดนม�ใชแทน ก�รปรบปรงดนจะทำ�ใหดนมเสถยรภ�พม�กขนหรอเปนก�รเพมคณสมบตท�งวศวกรรมใหกบดนสำ�หรบนำ�ไปใชในง�นกอสร�ง สำ�หรบง�นวศวกรรมผวท�ง ก�รปรบปรงดน หม�ยถง ก�รปรบปรงวสดทองถนใหส�ม�รถใชง�นได โดยทำ�ก�รเพมส�รผสม (Stabilizing agent) ก�รปรบปรงคณภ�พของวสดเปนกระบวนก�รซงนกวจยพย�ย�มทจะใชปรบปรงวสดทมคณภ�พตำ�หรอมคณภ�พไมไดม�ตรฐ�นใหมคณภ�พดขน เพอใชประโยชนในก�รสร�งท�ง (ธรช�ต, 2539) โดย Hausmann (1990) กล�วไวว�ก�รปรบปรงคณภ�พดนสำ�หรบนำ�ม�ใชในง�นวศวกรรมก�รท�งนนมวตถประสงคดงน

1) เพมคว�มส�ม�รถในก�รรบกำ�ลง (Strength)2) ลดก�รเสยรป (Distortion) ภ�ยใตก�รเพมขนของแรง

(Force)3) ลดคว�มส�ม�รถในก�รยบอดตว (Compressibility)4) ควบคมก�รหดตว (Shrinkage) และก�รบวมตว

(Swelling)5) ควบคมก�รระบ�ยนำ� (Drainage) และก�รซมนำ�

(Permeability) ในก�รปรบปรงคณภ�พดนส�ม�รถแบงเทคนคออกไดเปน 4 กลม

ไดแก ก�รปรบปรงเชงกล (Mechanical modification) ก�รปรบปรงท�งไฮดรอลก (Hydraulic modification) (มกทำ�ในสน�ม) ก�รปรบปรงโดยก�รผสมส�รเคม (Chemical modification) และก�รปรบปรงโดยก�รเสรมกำ�ลง (Modification by inclusions and confinement) โดยง�นวจยฉบบนจะเนนถงก�รปรบปรงดนดวยก�รใชก�รผสมส�รเคมเท�นน

United State Airforce (1966) ไดเสนอวธก�รปรบปรงคณภ�พดนโดยแบงต�มขน�ดและค�ดชนพล�สตก (Plastic index)

ดงแสดงในต�ร�งท 1 และ Metcalf (1977) ไดเสนอก�รเลอกวธก�รปรบปรงคณภ�พดน ดงรปท 2 ซงวธก�รจะตองเลอกวธทเหม�ะสมทสดในแตละชนดของดน โดยคำ�นงถงอทธพลของขน�ดของเมดดนเปนหลก

ต�ร�งท 1 วธปรบปรงคณภ�พดนชนดต�งๆ (ปรบปรง United State Airforce, 1966)

ชนดดน วธการปรบปรงคณภาพดนทไดประสทธภาพมากทสด

Coarse granular ผสมแอสฟลท (Asphalt) ผสมปนซเมนต (Cement) ผสมปนข�วและเถ�ลอย (Lime and fly ash)

Fine granular ผสมแอสฟลท ผสมปนซเมนต ผสมปนข�วและเถ�ลอย ผสมครอไลด (Chloride)

Clay (low plasticity)

ผสมปนซเมนต ผสมปนข�ว

Clay (high plasticity)

ผสมปนข�ว

รปท 2 วธก�รปรบปรงคณภ�พดนทแปรผนต�มขน�ดของเมดดน (Metcalf,1977)

วตถประสงคของก�รปรบปรงคณภ�พดนท�งเคมก�รปรบปรงคณภ�พของดนเปนก�รทำ�ใหดนต�มธรรมช�ตม

คว�มส�ม�รถในก�รรบแรงแบกท�น (Bearing capacity) ไดดขนและทนท�นตอก�รสกหรอ วธก�รปรบปรงดนอ�จเปนก�รบดอดใหแนนหรอก�รใชส�รผสมเพม เชน ปนซเมนต โดย Circeo et al. (1962) กล�วว� ก�รใสปนซเมนตลงในดนเปนก�รเปลยนสมบตและโครงสร�งของดน โดยดนเกอบทกชนดส�ม�รถปรบปรงคณภ�พได แตจะใหผลทแตกต�งกนถงแมว�ดนจะมสมบตท�งฟสกส (Physics) ทเหมอนกนและใชปรม�ณปนซเมนตทม�ผสมเท�กน ทงนเพร�ะดนมสมบตท�งเคม (Chemical property) ไมเหมอนกน ซงสมบตดงกล�วมผลตอกำ�ลงของดน

Mitchell (1982) กล�วไวว� วตถประสงคในก�รผสมส�รเคมลงในดนกเพอปรบปรงคณภ�พดน เชน ควบคมก�รเปลยนแปลงปรม�ตร เปนตน โดยก�รเปลยนแปลงปรม�ตรของดน ไดแก ก�รบวมตว หรอก�รหดตวของดนเมอคว�มชนในดนมก�รเปลยนแปลงเนองจ�กสภ�พภมอ�ก�ศ ทำ�ใหมผลตอกำ�ลงแบกท�นของดน ก�รควบคมก�รเปลยนแปลงปรม�ตรของดนส�ม�รถทำ�ไดโดยก�รผสมส�รเคมทมไฮเดรชนแคตไอออน (Hydration cation) ตำ�ๆ เชน แคลเซยม (Calcium) แมกนเซยม (Magnesium) และอลมนม (Aluminum) เข�ไปแทนทดนทมส�รประกอบประเภทโซเดยม (Sodium) หรอก�รทำ�ใหเกดปฏกรย�ทจะทำ�ใหเกดก�รประส�นเมดดน (Cementation) เกดขน ก�รทจะทำ�ใหดนส�ม�รถรบแรงแบกท�นไดม�กขนหรอมกำ�ลงม�กขนนนทำ�ไดโดยก�รลดชองว�งของเมดดน ก�รทำ�ใหเมดดนเชอมตดกน หรอก�รทำ�ใหเกด Flocculation รวมไปถงก�รปองกนไมใหเกดก�รบวมตวของดน

ก�รปรบปรงคณภ�พดนท�งเคม

ส�รผสมเพมทนำ�ม�ใชปรบปรงคณภ�พดนสำ�หรบวสดท�งมอยหล�ยชนด ดงนนก�รเลอกใชส�รผสมเพมจงจำ�เปนทจะตองพจ�รณ�ถงสมบตต�มธรรมช�ตของดนทจะนำ�ม�ปรบปรง (Gordon, 1984) สำ�หรบดนทมค�ดชนพล�สตกสงๆนนนยมใช ปนซเมนต ปนข�ว ปนซเมนตผสมเถ�ลอย หรอปนข�วผสมเถ�ลอย เปนตน จ�กนน Wilmot (1995) กล�วไวว� ก�รปรบปรงดนในท (In-situ stabilization) สำ�หรบง�นท�งนยมใชปนซเมนต หรอปนซเมนตผสมเถ�ลอย ซงสำ�หรบง�นหมนเวยนวสดผวท�ง (Pavement recycling) นยมใชปนซเมนตม�ผสมเพอปรบปรงคณภ�พดน

ก�รปรบปรงคณภ�พดนดวยวธก�รใชส�รเคมเปนก�รปรบปรงดนทไดรบคว�มนยมเปนอย�งม�กในง�นท�งด�นวศวกรรมผวท�ง ซงมส�รเคมทนำ�ม�ใชผสมนนมอยเปนจำ�นวนม�ก แตในง�นวจยฉบบนจะเนนกล�วถงแคปนซเมนตและเถ�ลอยเปนหลก

ปนซเมนต (Cement)ปฏกรย�ประส�นทสำ�คญของปนซเมนต คอ ปฏกรย�ซเมน

ตไฮเดรชน (Cement hydration) ซงเปนปฏกรย�ทเกดขนอย�งรวดเรว โดยปฏกรย�ทเกดขนระหว�งปนซเมนตกบนำ�จะเกดเปนส�รเชอมประส�รทเรยกว� ซเมนตเจล (Cement gel) ซงจะจบตวแขงเมอมอ�ยเพมขนและปนซเมนตแตละชนดจะประกอบดวยส�รแคลเซยมซลเกต (Calcium silicate) ชนดต�งๆ ในปรม�ณทแตกต�งกน สงผลใหมคว�มแตกต�งในด�นสมบตก�รแขงตว

เถ�ลอย (Fly Ash)เถ�ลอยเปนผลพลอยไดอย�งหนงจ�กกระบวนก�รผลตกระแส

ไฟฟ�โดยใชถ�นหนเปนเชอเพลง ในระหว�งก�รเผ�ไหมถ�นหน สงทปนในถ�นหน เชน ดนเหนยว (Clay) ควอทซ (Quartz) และ เฟลดสป�ร (Feldspar) เถ�ลอยมคณสมบตเปนส�รปอซโซล�น (Pozzolan) สงเคร�ะหประเภทหนงมสวนประกอบหลกเปนอญรปของซลก� (Silica) และอลมน� (Alumina) เมออยในสภ�พแหงและเปนผงฝน

จะไมมคณสมบตเปนส�รเชอมประส�นระหว�งอนภ�ค ทวไปเถ�ลอยจะมลกษณะเปนผงสเท�คล�ยกบปนซเมนต ซงมลกษณะคอนข�งกลม หรออ�จพบรปร�งทไมแนนอน ทงนขนอยกบอณหภมทใชเผ�ถ�นหน คว�มละเอยดของถ�นหนกอนเผ� และชนดของถ�นหน รปท 3 แสดงก�รกระจ�ยตว ขน�ด และลกษณะพนผวของอนภ�คของเถ�ลอย

เถ�บ�งชนดส�ม�รถเกดปฏกรย�ปอโซล�นก (Pozzolanic reaction) เนองจ�กเถ�ลอยมสวนผสมของซลก�และอลมน�สง ซงจะทำ�ปฏกรย�กบปนข�ว แลวเกดเปน Calcium Silicate Hydrate (CSH) และ Calcium Aluminate Hydrate (CAH) ซงทำ�ใหเมดของเถ�เกดก�รเก�ะรวมกน ซงปฏกรย�นคล�ยคลงกบปฏกรย�ไฮเดรชนของปนซเมนต (วจต และคณะ, 2536) ดงนนจงมก�รนำ�เอ�เถ�ลอยม�ใชแทนปนซเมนตเพอลดค�ใชจ�ย เพร�ะเถ�ลอยเปนวสดเหลอใชจ�กก�รเผ�ของถ�นหนๆ โดยรปท 4 แสดงรปอนภ�คของดนเหนยวทปรบปรงดวยปนซเมนตและเถ�ลอยทอ�ยก�รบมหลงจ�ก 60 วน

รปท 3 ก�รกระจ�ยตว ขน�ด และลกษณะพนผวของอนภ�คของเถ�ลอย

รปท 4 ก�รกระจ�ยตว และลกษณะพนผวของอนภ�คของดนเหนยวทปรบปรงดวยปนซเมนตและเถ�ลอย (Horpibulsuk et al., 2009)

ก�รปรบปรงดนดวยปนซเมนตHighway Research Board’s Committee on Soil-

Portland Cement Stabilization ไดใหคำ�จำ�กดคว�มของ Cement-treated soil คอ ก�รนำ�ดนและปนซเมนตในปรม�ณทตองก�รม�ผสมกบนำ�ใหเข�กนแลวบดอดใหไดคว�มหน�แนนสงสดและปองกนคว�มชนไมใหสญเสยระหว�งก�รบม ดนซเมนตส�ม�รถแบงออกเปนประเภทต�ง ๆ ได 5 แบบ ดงต�ร�งท 2

Lambe และคณะ (1959) และ Moh (1962) ไดกล�วไวว� เมอนำ�ผสมกบปนซเมนตจะทำ�ใหเกดส�รประกอบหลก 4 ประเภท คอ C3S C2S C3A และ C4AF ซงจะปนตวกระตนททำ�ใหเกดปฏกรย�ซเมนตไฮเดรชน ทำ�ใหเกดส�รประกอบ CSH CAH และ Released hydrate lime กระบวนก�รดงกล�วทำ�ใหเกดก�รแขงตวของ CSH และ CAH โดยส�รทงสองจะมคณสมบตเปนตวยดเก�ะ ซงส�ม�รถยด

เก�ะเมดดนเข�ดวยกนทำ�ใหเปนเมดขน�ดใหญทมคว�มแขงแรงสง สำ�หรบ Hydrated Lime ทเกดขนจะแตกตวเปน Ca2

+ และจะทำ�ปฏกรย�กบซลก� และอลมน� ในดนตอไปอก ทำ�ใหเกดส�ร CSH และ CAH เพมเตมจ�กปฏกรย�ทเกดจ�กซเมนตโดยตรง ซงอนภ�คดนจะฝงอยใน Reaction Product จะมลกษณะเปนซเมนตเพส (Cement paste) และจะแขงตวต�มเวล�และเปลยนโครงสร�งดนใหแขงตวดวย โดย Moh (1965) ไดเขยนปฏกรย�ของดนซเมนตเปนสมก�รท�งเคมดงน

Cement + H2O --------------------->

CSH + CAH + Ca(OH)2

Ca(OH)2 --------------------->

Ca++ + 2(OH)-

Ca++ + 2(OH)- + SiO2 (Soil silica)

--------------------->

CSH

Ca++ + 2(OH)- + SiO2 (Soil alumina)

--------------------->

CAH

ต�ร�งท 2 ชนดของ Cement-Treated Soil

ประเภท

ลกษณะของดนทใช

ผสมกบปนซเมนต

รอยละปนซเมนตท

ใชโดยประมาณ

การประยกตใชงาน

Cement Modified Silty Clay Soil

ดนออนม�กหรอดนทมลกษณะเปยกแฉะ เชน Silty Clay

1 – 3 ใชปรบปรงคณสมบตดนเดมใหมคว�มแขงแรงเพยงพอทจะรบนำ�หนกบรรทก

Cement Modified Granular Soil Mixture

ดนทมค�พล�สตกซต (Plasticity) สง เชน ดนทร�ยและกรวด

1 – 3 ใชปรบปรงคณสมบตของชนรองพนท�งใหมกำ�ลงรบนำ�หนกสง

ขนSoil-Cement

ดนทกประเภท เพอทจะปรบปรงคณภ�พใหมกำ�ลงรบแรงต�มม�ตรฐ�นของ PCA หรอ AASHTO

5 – 7 ขนอยกบลกษณะง�นทใช เพอใหดนมคณสมบตต�มม�ตรฐ�น PCA หรอ AASHTO

Plastic Soil-Cement

ดนทกประเภท เพอทจะปรบปรงคณภ�พใหมกำ�ลงรบแรงต�มม�ตรฐ�นของ PCA หรอ AASHTO

2 ขนอยกบลกษณะง�นทใช เพอใหดนมคณสมบตต�มม�ตรฐ�น PCA หรอ AASHTO

Cement-Treated Soil Slurries and Grouts

ดนทร�ยและนำ� โดยมปรม�ณของนำ�สงม�ก

5 ใชกบง�นบำ�รงรกษ� เชน ก�รทำ� Mud Jetting กบดนคนท�งทเกดก�รทรดตว

หม�ยเหต PCA = Portland Cement Association

โครงสร�งของดนซเมนตMitchell และ Jack (1966) ไดอธบ�ยก�รเปลยนแปลง

โครงสร�งของดนภ�ยหลงจ�กผสมปนซเมนต โดยก�รเปลยนแปลงส�ม�รถแบงออกไดเปน 3 สถ�นะ ดงน

1) สถ�นะขณะบดอดอนภ�ค ขนตอนนเปนชวงเวล�ทปนซเมนตจะเข�ไปผสมกบอนภ�คของเมดดน ซงสถ�นะนยงไมเกดปฏกรย�ซเมนตไฮเดรชน ดงรป 5(a)

2) สถ�นะภ�ยใตก�รบมระยะสน อนภ�คของปนซเมนตทยงไมเกดปฏกรย�ไฮเดรชน จะเรมเกดปฏกรย�ซเมนตไฮเดรชน ซงจะทำ�ใหเกดเปนซเมนตเจล เข�แทรกซมต�มชองว�งระหว�งอนภ�คของเมดดนและจะปลอยปนข�ว โดยทำ�ปฏกรย�กบซลก� และอลมน�ในดน หลงจ�กนนซเมนตเจลและส�รทไดจ�กปฏกรย�จะแพรกระจ�ยไปต�มอนภ�คของดน ดงรปท 5(b)

3) สถ�นะภ�ยใตก�รบมระยะย�ว อนภ�คของปนซเมนตจะเกดปฏกรย�ไฮเดรชนอย�งสมบรณทำ�ใหซเมนตเจลกระจ�ยและแทรกซมไปทวดนซเมนต ซงทำ�ใหกำ�ลงของดนซเมนตสงขนเมออ�ยก�รบมสงขน ดงรปท 5(c)

(a) สถ�นะขณะบดอดอนภ�ค

(b) สถ�นะภ�ยใตก�รบมระยะสน

(c) สถ�นะภ�ยใตก�รบมระยะย�ว

รปท 5 โครงสร�งของดนซเมนต (Mitchell และ Jack, 1966)

ลกษณะของดนกบซเมนต หรอซเมนตเพสทเรมแขงตวเมอใชกลองจลทรรศนสแกนนงอเลคตรอนไมโครสโคป มลกษณะดงแสดงในรปท 6 จ�กภ�พจะเหนไดว�โครงสร�งของดนทผสมดวยปนซเมนตจะเกดแคลเซยมไฮดรอกไซด (CH) และเอททนไจท (Ettringite) อย�งเหนไดชด ทำ�ใหโพรงหรอชองว�งทเกดขนนอยลงไป

รปท 6 ลกษณะของดนผสมซเมนตโดยใชกลองจลทรรศนอเลคตรอน

ส�รปอซโซล�นต�มม�ตรฐ�น ASTM ไดใหคำ�จำ�กดคว�มของคำ�ว� ปอซโซล�น

(Pozzolana) ไวว� ส�รปอซโซล�น คอ วสดทประกอบดวยซลก� และอลมน�เปนองคประกอบหลก ชยวฒ และไกรวฒ (2549) กล�วว� ทวไปแลวส�รปอซโซล�นมสมบตเปนวสดประส�นนอยม�ก แตเนองจ�กส�รปอซโซล�นมคว�มละเอยดคอนข�งสงและมปรม�ณคว�มชนเพยงพอทจะส�ม�รถทำ�ปฏกรย�กบแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) ทอณหภมหองได ทำ�ใหไดส�รประกอบทมสมบตในก�รยดประส�นไดดคล�ยกบปนซเมนต ซงเรยกปฏกรย�นว� ปฏกรย�ปอโซล�นก

CaO + H2O --------------------->

Ca(OH)2

3 Ca(OH)2 + 2SiO2

--------------------->

3CaO.2SiO2.3H2O

3 Ca(OH)2 + 2Al2O3

--------------------->

3CaO.2Al2O3.3H2O

ส�รปอซโซล�นส�ม�รถแบงออกไดเปน 2 กลมต�มลกษณะก�รนำ�ม�ใชง�น ดงน

1) ส�รปอซโซล�นทไดจ�กธรรมช�ต (Natural pozzlanas) โดยทวไปคอ วสดทเกดจ�กก�รระเบดภเข�ไฟ เชน หนเถ�ภเข�ไฟ (Volcanic tuff) และหนพรน (Pumicite) เปนตน

2) ส�รปอซโซล�นสงเคร�ะห (Artificial pozzlanas) สวนใหญ คอ วสดทไดจ�กก�รผ�นกระบวนก�รท�งคว�มรอน โดยก�รเผ�วตถดบทไดจ�กธรรมช�ต ซงไดแก ดนเหนยว หนดนด�น (Shale) หนทมซลก�เปนองคประกอบ และเถ�ลอยทเปนผลพลอยไดจ�กก�รทำ�เกษตรกรรม

สำ�หรบประเทศไทยไดมก�รนำ�เอ�เถ�ลอยลกไนตของโรงไฟฟ�แมเม�ะม�ใช โดยเถ�ลอยดงกล�วเมอนำ�ม�ผสมกบนำ�ในปรม�ณทพอเหม�ะแลวบมทงไวจะเรมแขงตวภ�ยใน 1 วน ทงนเพร�ะเถ�ลอยลกไนตแมเม�ะสวนใหญมปรม�ณ CaO ปนอยในปรม�ณทม�กพอทจะทำ�ปฏกรย�กบนำ�จนกล�ยเปน Ca(OH)2 และทำ�ใหเกดปฏกรย�ปอโซล�นก กบซลก�และอลมน� ซงอยในรปของ Non-crystalline glass จนเกดเปนส�รเชอมประส�นทแขงตวขนได คอ CSH และ CAH ก�รใชเถ�ลอยแมเม�ะไปใชเปนวสดกอสร�งง�นดนส�ม�รถทำ�ได 2 ลกษณะ คอ เถ�ลอยผสมนำ�และเถ�ลอยบดอด ในป พ.ศ. 2530 ไดมก�รใชเถ�ลอยลกไนตม�กอสร�งชนพนท�งและชนรองพนท�งของถนนภ�ยในโรงไฟฟ�แมเม�ะและเหมองลกไนต จ�กนนในป พ.ศ. 2535 ไดเรมนำ�เถ�ลอยผสมนำ�ไปใชในก�รซอมแซมก�รทรดตวของระบบระบ�ยนำ�รอบสถ�นไฟฟ�แรงสง (สมชย, 2536) สำ�หรบในสวนของ กรมท�งหลวง ประเทศไทย ไดเรมนำ�เถ�ลอยม�ใชในก�รปรบปรงชนท�ง โดยไดเสนอวธก�รปรบปรงคณภ�พของดนดวยเถ�ลอยโดยแบงต�มคณลกษณะต�งๆ ดงต�ร�งท 3

ต�ร�งท 3 วสดผสมเพมเพอปรบปรงคณภ�พชอวสดผสมเพม คณลกษณะ

General Purpose Fly Ash Cement(โดยทวไปจะมเถ�ลอยผสมอย 25%)

เหม�ะสำ�หรบดนเกอบทกประเภท โดยปกตส�ม�รถเพมระยะเวล�ก�รทำ�ง�นไดเปน 4 ชวโมง ทงนขนอยกบสภ�พอ�ก�ศ

ปนข�ว/เถ�ลอย เหม�ะสำ�หรบดนปนดนเหนยว และดนทมลกษณะเปนเมดๆ อตร�สวนผสมขนอยกบสดสวนประกอบของดนโดยทวไปส�ม�รถยดอ�ยก�รทำ�ง�นไดเปน 20 ชวโมง หรอม�กกว�น

Hydrated Lime และ Quick Lime

ใชไดผลดกบดนเหนยว ก�รเกดปฏกรย�เกดอย�งช�ๆระยะเวล�ก�รทำ�ง�นไดน�น

ปนซเมนตปอรตแลนด ประเภท 1

สวนใหญใชไดดกบดนปนกรวด ระยะเวล�ก�รทำ�ง�นได จำ�กดไดสงสด 2 ชวโมง

เถ�ลอย เหม�ะสมสำ�หรบดนเกอบทกประเภท ระยะเวล�ก�รทำ�ง�นไดจะขนอยกบสดสวนของก�รผสม

ก�รใชง�นเถ�ลอยประเทศไทยมโรงไฟฟ�ทใชถ�นหนและถ�นหนผสมเชอเพลงชว

มวลอยหล�ยแหง ซงก�รนำ�เถ�ลอยแตละแหลงม�ใชในง�นปรบปรงดนเพอจดประสงคก�รปรบปรงและเพมคณภ�พดน หรอเพอก�รลดตนทน สงทตองคำ�นงถงก�รใชง�นเถ�ลอย คอ คณภ�พท�งเคมและท�งก�ยภ�พของเถ�ลอยแหลงนนๆ ก�รใชเถ�ลอยจะพจ�รณ�คดเลอกต�มคณสมบตทเข�เกณฑม�ตรฐ�น ASTM C 618 สำ�หรบ ม�ตรฐ�นผลตภณฑอตส�หกรรม มอก.2135-2545 หรอ วสท. 1014 โดยมคณสมบตของเถ�ลอยต�มเกณฑม�ตรฐ�นต�งๆ ดงแสดงในต�ร�งท 4 ดงนนก�รใชง�นเถ�ลอยจำ�เปนตองอ�งองต�มม�ตรฐ�นและขอกำ�หนดอย�งเครงครด

อย�งไรกต�มยงมเถ�ลอยจ�กแหลงอนๆทมคณสมบตทผ�นเกณฑม�ตรฐ�นและร�ค�ถก แตยงไมเคยนำ�ม�ใชง�นหรอเคยมก�รนำ�ม�ใชง�นแลวเกดผลเสยห�ยต�มม� ทงนเพร�ะวศวกรมกนยมนำ�เอ�เถ�ลอยจ�กแหลงอนๆม�ใชง�นโดยก�รทดแทนต�มสดสวนก�รออกแบบสวนผสมทแทนทเถ�ลอยจ�กแมเม�ะ ซงคณสมบตเถ�ลอยจ�กแหลงอนๆ นอกเหนอจ�กเถ�ลอยของโรงไฟฟ�แมเม�ะ จะไมเหมอนกน ดงนนก�รใชง�นเถ�ลอยในก�รทดแทนปนซเมนตเพอลดตนทนหรอเพอก�รเพมคณสมบตดนควรไดรบก�รออกแบบต�มคณสมบตของเถ�ลอยในแตละแหลงทเร�นำ�ม�ใชง�น เมอเร�มคว�มเข�ใจก�รใชง�นเถ�ลอยอย�งถกตองจะชวยใหทำ�ใหเร�ส�ม�รถปรบปรงคณภ�พดนทมตนทนตำ�และคณภ�พสงไดโดยไมกอใหเกดคว�มเสยห�ยตอโครงสร�งท�ง อกทงเปนชวยลดมลภ�วะท�งสงแวดลอมและลดก�รใชเชอเพลงสำ�หรบก�รขนเถ�ลอยจ�กแหลงระยะท�งไกลๆ อกดวย

ต�ร�งท 4 ชนคณภ�พของเถ�ลอยต�มม�ตรฐ�นต�งๆ

สวนประกอบทางเคม

ขอกำาหนด

วสท. 1014 ASTM C 618 มอก.2135

ประเภท 1

ประเภท 2

Class F

Class C

ชนคณภาพ 1

ชนคณภาพ 2 ชน

คณภาพ 3ชนด

กชนด ข

SiO2+Al2O3+Fe2O3

ไมตำ�กว�(รอยละ)

70 50 70 50 - - - -

SiO2 ไมเกน(รอยละ)

- - - - 30 30 30 30

CaO ไมเกน(รอยละ)

- - - - - 10 10 -

SiO3 ไมเกน(รอยละ)

- - - - 5 5 5 5

MgO ไมเกน - 5 - - - - - -

(รอยละ)

Na2O ไมเกน(รอยละ)

1.5 1.5 1.5 1.5 - - - -

คว�มชน ไมเกน(รอยละ)

3 3 3 3 3 3 3 3

ก�รสญเสยเนองจ�กก�รเผ�ไหม (Lol)

(ไมเกน(รอยละ)

6 5 6 6 6 6 6 12

ก�รออกแบบดนซเมนตกรมท�งหลวง ประเทศไทย ไดเลอกใชค�ก�รออกแบบกำ�ลงรบ

แรงอดแบบปร�ศจ�กแรงดนด�นข�ง (Unconfined compressive strength, UCS) ทบมอ�ย 7 วน ของดนลกรงหรอหนคลกปรบปรงดวยดนซเมนตตองมค�ไมนอยกว� 250 ปอนดตอต�ร�งนว (17.5 กโลกรมตอต�ร�งเซนตเมตร) ซงค�ดงกล�วแนะนำ�โดย Transport and road research laboratory (TRRL)

Ruenkrairergsa (1989) ไดร�ยง�นว� จ�กก�รศกษ�ถนนทกอสร�งดวยดนซเมนตภ�ยใตเกณฑก�รออกแบบ UCS ข�งตนนนแหม�ะสมกบสภ�พเงอนไขด�นจร�จรในประเทศไทย และง�นวจยฉบบนไดแนะนำ�ปรม�ณปนซเมนตทนำ�ม�ใชในก�รปรบปรงดนอยในชวงรอยละ 3 – 5 ซงค�ปรม�ณปนซเมนตดงกล�วกเพยงพอจะทำ�ใหค� UCS ทบมอ�ย 7 วน จะอยในชวง 200 – 300 ปอนดตอต�ร�งนว โดยต�ร�งท 5 ถง 6 แสดงเกณฑก�รออกแบบดนซเมนตของกรมท�งหลวงและประเทศต�งๆต�ร�งท 5 เกณฑก�รออกแบบดนซเมนต

สถาบน เกณฑการออกแบบกรมท�งหลวง UCS ทบมอ�ย 7 วน

1) มค�ไมนอยกว� 350 ปอนดตอต�ร�ง

นว สำ�หรบกอสร�งชนพนท�งหนคลก 2) มค�ไมนอยกว� 250 ปอนดตอต�ร�ง

นว สำ�หรบกอสร�งชนพนท�ง 3) มค�ไมนอยกว� 100 ปอนดตอต�ร�ง

นว สำ�หรบกอสร�งชนรองพนท�งบรษท ปนซเมนตไทย จำ�กด (มห�ชน)

ค� California bearing ratio (CBR) มค�ไมนอยกว� 120

British Road Research Laboratory, United Kingdom

UCS ทบมอ�ย 7 วน มค�ไมนอยกว� 250 ปอนดตอต�ร�งนว

Ghana Department of Highways, Ghana

CBR มค�ไมนอยกว� 120

Most African Countries

CBR มค�ไมนอยกว� 180

National Association of Australian State Road Authority (NAASRA), Australia

1) UCS ทบมอ�ย 7 วน อยในชวง 150 – 250 ปอนดตอต�ร�งนว

2) CBR ทบมอ�ย 7 วน จ�กนนนำ�ไปแชนำ�อก 4 วน มค�ไมนอยกว� 120

ต�ร�งท 6 ม�ตรฐ�นก�รออกแบบดนซเมนตของกรมท�งหลวง (กรมท�งหลวง, 2539)

วสด คณสมบตขอกำาหนดชน

โครงสรางพนทาง รองพนทาง

ดนลกรง

ขน�ดเมดดนโตสดสวนทผ�นตะแกรงเบอร 10 ไมเกนรอยละสวนทผ�นตะแกรงเบอร 200 ไมเกนรอยละค�ขดจำ�กดเหลว (LL) ไมเกนรอยละค�ดชนพล�สตก (PI) ไมเกนรอยละค�คว�มสกหรอแบบลอสแองเจอรส (Los Angeles) ไมเกนรอยละกรณทค� LL และ PI มค�เกนกว�ทกำ�หนดตองใชปนข�วผสม

507025401560

2

50-

404020-

2

ไมนอยกว�รอยละปนซเมนต

ประเภทของปนซเมนต ปอรตแลนดประเภท 1

ปอรตแลนดหรอปนซเมนตผสม

นำ� สะอ�ดปร�ศจ�กส�รต�งๆ เชน เกลอ นำ�มน กรด ด�ง และอนทรยวตถ และห�มใชนำ�ทะเล

หม�ยเหต ขน�ดของเมดดนห�โดยก�รรอนผ�นตะแกรงแบบล�ง

9. ก�รทบทวนวรรณกรรม/ส�รสนเทศทเกยวของกรมท�งหลวงและบรษทปนซเมนตประเทศไทย จำ�กด (2508)

ทดลองสร�งถนนตวอย�งโดยใชดนลกรงผสมปนซเมนต ประม�ณ 5 กโลเมตร ส�ยว�รนชำ�ร�บ-เดชอดม กม.4 ถง กม.8 ในจงหวดอบลร�ชธ�น โดยออกแบบใหเปนชนท�งแบบกงยดหยนโดยกำ�หนดค� UCS ตองอยในชวง 17.5 ถง 56.2 ksc ทอ�ยก�รบม 7 วน โดยไดสรปไวว�ถ�กำ�ลง UCC สงกว� 56.2 ksc จะทำ�ใหดนสญเสยคว�มยดหยนและเปลยนพฤตกรรมเปนวสดแขงเกรง ซงอ�จกอใหเกดปญห�ก�รแตกร�วทผวหน�ขนได นอกจ�กนยงกำ�หนดค� CBR ของดนซเมนตไมนอยกว� 120 จ�กก�รทดลองพบว�ปรม�ณซเมนตรอยละ 3 จะทำ�ไดค� UCS ทเหม�ะสมสำ�หรบนำ�ไปใชง�น

Ruenkrairergsa (1982) ไดร�ยง�นไวว�ก�รกอสร�งถนนโดยใชดนลกรงผสมซเมนตของกรมท�งหลวงในเขตพนทภ�คตะวนออกเฉยงเหนอระยะท�งประม�ณ 1,400 กโลเมตร พบว�ดนลกรงทมค� PI ไมเกน 18 ปรม�ณปนซเมนตททำ�ใหค� UCS มค�ม�กกว� 250 psi (บมตวอย�ง 7 วน และแชนำ� 1 วนกอนก�รทดสอบ) จะอยในชวงรอยละ 3 – 5 ของนำ�หนกดนแหง สวนดนทมค� PI สงกว�นจะตองเตมปนข�วรอยละ 2 เพอลดค� PI กอนทจะผสมกบปนซเมนต นอกจ�กนนในร�ยง�นฉบบนยงไดสรปไวว�สงสำ�คญในก�รพฒน�ก�รปรบปรง

คณภ�พดนซเมนตคอ คว�มสมพนธระหว�งคว�มชนกบคว�มหน�แนนของดน

Selving และ Gibson (1956) และ Abernethy และคณะ (1969) ไดทำ�ก�รศกษ�องคประกอบของเถ�ลอยในหองปฏบตก�รของตวอย�งเถ�ลอยทไดจ�กถ�นหน (Coal) กว� 600 ชนด ในประเทศสหรฐอเมรก� ซงจ�กก�รศกษ�นพบว�องคประกอบหลกของเถ�ลอยทไดจ�กถ�นหนประกอบไปดวย Silica (SiO2) Ferric oxide (Fe2O3) และ Alumina (Al2O3) และพบ Calcium oxide (CaO) Potassium oxide (K2O) Sodium oxide (Na2O) Magnesium oxide (MgO) Titanium oxide (TiO2) Phosphorous pentoxide (P2O5) และ Sulfur trioxide (SO3) ในปรม�ณทนอยและไมคอยมคณภ�พ สำ�หรบถ�นหนบทมนส (Bituminous coal) จะพบองคประกอบหลก (SiO2 Fe2O3 และ Al2O3) ในปรม�ณทสงม�กประม�ณรอยละ 90 ขององคประกอบหลกทงหมด แตในท�งตรงกนข�มเถ�ถ�นหนลกไนตและสบบทมนส (Subbituminous coal) จะพบ CaO MgO และ SO3 ในปรม�ณทม�ก จ�กนนในป 1985 Diamond ไดทำ�ก�รตรวจสอบคณลกษณะท�งเคมและคณลกษณะท�งแร (Mineralogical characteristic) ของเถ�ลอยอนเดยนน� (Indiana) ซงก�รศกษ�นพบว�เถ�ลอยอนเดยนน�มคณสมบตเปนส�รปอซโซล�นชน F ต�มม�ตรฐ�น ASTM โดยมปรม�ณ SiO2 Fe2O3 และ Al2O3 สงถงรอยละ 90 หรอม�กกว� และมปรม�ณ CaO และ SO3 ในปรม�ณทนอยม�กประม�ณไมเกนรอยละ 2 นอกจ�กนนยงพบปรม�ณ Alkali ประม�ณรอยละ 2 ของ K2O และรอยละ 0.5 ของ Na2O

DiGioia และคณะ (1986) ไดศกษ�เสนโคงบดอดแบบม�ตรฐ�น (Standard proctor compaction curve) ของเถ�ลอยบทมนส Western Pennsylvania (ชน F) และเถ�ลอยถ�นหนลกไนตและสบบทมนส Western US (ชน C) ซงก�รศกษ�พบว�คว�มหน�แนนแหงสงสด (Maximum dry density) และปรม�ณคว�มชนสงสด (Optimum water content) ของเถ�ลอยบทมนส

Western Pennsylvania มค�อยในชวง 11.9 ถง 18.7 kN/m3 และจ�กรอยละ 13 ถง 32 ต�มลำ�ดบ สำ�หรบเถ�ลอยถ�นหนลกไนตและสบบทมนส Western US มค�คว�มหน�แนนแหงสงสดอยในชวง 13.0 ถง 18.7 kN/m3 และปรม�ณคว�มชนสงสดจ�กรอยละ 11 ถง 19 นอกจ�กนนง�นวจยฉบบนยงไดสรปเพมเตมว�ค�คว�มหน�แนนแหงสงสดและปรม�ณคว�มชนสงสดทไดนนมค�อยในชวงทกว�งและมก�รเปลยนแปลงสงนนมส�เหตหลกม�จ�กก�รเปลยนแปลงในตวของเถ�ลอยเอง เชน ก�รเปลยนแปลงคณสมบตท�งก�ยภ�พและคณสมบตท�งเคม ซงเกดจ�กแหลงของถ�นหนและกระบวนก�รเผ�ไหม (Combustion)

McLaren และ DiGioia (1987) ไดศกษ�กำ�ลงรบแรงเฉอน (Shear strength) ของวสดผสมเถ�ลอย โดยไดรวบรวมผลก�รทดสอบกำ�ลงรบแรงเฉอนของตวอย�งผสมเถ�ลอยทงหมด 51 ตวอย�ง ซงก�รศกษ�นสรปว�ตวอย�งทผสมเถ�ลอยชน F จะมคณสมบตด�นแรงเสยดท�นเพมขน ในท�งตรงกนข�มตวอย�งทผสมเถ�ลอยชน C นนจะมคณสมบตด�นกำ�ลงยดเหนยว (Cohesive strength) เพมขนเนองจ�กปฏกรย�ซเมนเตชน (Cementitious reaction)

Kim และคณะ (2005) ไดทำ�ก�รศกษ�คณสมบตท�งวศวกรรมของวสดผสมเถ�ลอยและเถ�กนเต� (Bottom ash) สำ�หรบนำ�ไปใชเปนวสดท�ง โดยสวนหนงของง�นวจยนสรปว�ถ�เพมปรม�ณเถ�ลอย (ชน F) จะทำ�ใหค�คว�มหน�แนนแหงสงสดทไดจะมค�นอยลง แตปรม�ณคว�มชนสงสดทไดจะมค�ม�กขน ดงแสดงในรปท 7

รปท 7 กร�ฟเสนโคงก�รบดอดของดนทผสมเถ�ลอยในปรม�ณต�งๆ (Kim และคณะ, 2005)

Horpibusuk et al. (2005) ไดอธบ�ยปจจยทมผลตอกำ�ลงรบแรงอดของดนซเมนต โดยใชดนเหนยวออนจ�กเมองซะงะ (Saga) ประเทศญปน (Japan) ทระดบคว�มลก 2 เมตร จ�กผวดน และมคณสมบตเฉพ�ะคอ ค� Liquid Limit เท�กบรอยละ 120 ค� Plastic Limit เท�กบรอยละ 57 ค�คว�มถวงจำ�เพ�ะเท�กบ 2.61 และค� Natural Water Content เท�กบรอยละ 130 และทำ�ก�รผสมกบซเมนต โดยเตรยมตวอย�งรปร�งทรงกระบอกขน�ดเสนผ�นศนยกล�ง 50 มลลเมตร สง 100 มลลเมตร หลงจ�กบมท 28 วน จงทำ�ก�รทดสอบกำ�ลงรบแรงอดโดยปร�ศจ�กแรงดนด�นข�ง ดวยอตร� 1 มลลเมตรตอน�ท พบว�ค�ดงกล�วแปรผนต�มอตร�สวนปรม�ณคว�มชนในมวลดน (Clay-Water Content, Wc) ตอประม�ณซเมนต (Cement Content, C) โดยเรยกอตร�สวนนว� Clay-Water Cement Ratio (Wc/C) โดยมขอบเขตของก�รทดสอบคอ ปรม�ณคว�มชนในมวลดนอยในชวงรอยละ 120 – 250 และปรม�ณซเมนตอยในชวงรอยละ 8 – 33 จ�กผลก�รทดสอบสรปว�เมอตองก�รใหกำ�ลงรบแรงอดเพมม�กขน ตองทำ�ก�รผสมดนและซเมนตทอตร�สวนปรม�ณคว�มชนตอปรม�ณซเมนตตำ�ลง ซงส�ม�รถกระทำ�ไดโดยใสปรม�ณซเมนตใหม�กขน หรอลดปรม�ณคว�มชนในดน โดย

กร�ฟแสดงคว�มสมพนธระหว�งกำ�ลงรบแรงอดกบอตร�สวนปรม�ณคว�มชนตอปรม�ณซเมนตแสดงดงรปท 8

รปท 8 คว�มสมพนธระหว�งเสนโคงคว�มเคนคว�มเครยดกบอตร�สวนปรม�ณคว�มชนตอปรม�ณซเมนต (Horpibusuk et al., 2005)

Horpibusuk et al. (2011) ไดศกษ�ก�รพฒน�กำ�ลงของดนเหนยวกรงเทพทปรบปรงดวยปนซเมนต โดยสวนหนงของง�นวจยนไดทำ�ก�รศกษ�ก�รพฒน�กำ�ลงของดนเหนยวผสมปนซเมนตในหองปฏบตก�ร ผลสรปของง�นวจยนส�ม�รถสร�งสมก�รทำ�น�ยกำ�ลงของวสดผสมข�งตนทอ�ยก�รบม 28 วน ไดดงน

q tq28

=0 .039+0 .283 ln t (1)

นอกจ�กนน Horpibusuk et al. (2011) ยงไดสร�งสมก�รก�รพฒน�กำ�ลงของดนเหนยวกรงเทพทปรบปรงดวยปนซเมนต ทขนกบคว�มสมพนธภ�ยใน (generalized interrelationshipp) อ�ยก�รบม และอตร�สวนนำ�ในดนเหนยวตอซเมนต (clay to water cement ratio, wc/C) ดงน

q (wc/C ) tq(wc /C )28

=[ (wc /C )28(w c/C )t ]

1 .27

(0 .039+0 .283 ln t ) (2)

เมอ q (wc/C )D คอ กำ�ลงของดนเหนยวกรงเทพผสมปนซเมนต ณ wc/C หลงจ�กอ�ยก�รบม t วน q (wc/C )28คอ กำ�ลงของดนเหนยวกรงเทพผสมปนซเมนต ณ wc/C หลงจ�กอ�ยก�รบม 28 วน

10. เอกส�รอ�งองของโครงก�รวจย10.1 ธรช�ต. 2539. ก�รปรบปรงคณภ�พวสดและ

ปญห�ในประเทศไทย เรอง ก�รปรบปรงคณภ�พดนโดยผสมซเมนต. ภ�ควช�วศวกรรมโยธ� สถ�บนเทคโนโลยพระจอมเกล�ธนบร.

10.2 ม�ตรฐ�นวธก�รทดลอง (ทล.-ท.) กรมท�งหลวง. 2515. วธก�รทดลองห�ค� Unconfined Compressive Strength ของดน. ทล.-ท.105/2515.

10.3 ม�ตรฐ�นง�นท�ง (ทล.-ม.) กรมท�งหลวง. 2532. ม�ตรฐ�นพนท�งหนคลกผสมซเมนต. ทล.-ม.203/2532.

10.4 ม�ตรฐ�นง�นท�ง (ทล.-ม.) กรมท�งหลวง. 2532. ม�ตรฐ�นรองพนท�งดนซเมนต ทล” .-ม.206/2532.

10.5 Abernethy, R.F., Peterson, M.J., and Gibson, F.H. 1969. Major ash constituents in U.S. coals. Report of Investigation 7240, United States Bureau of Mine, Washington, D.C.

10.6 Annual Book of ASTM Standards. 1995. 1st ed. Vol 04.03. Detroit: American Society for Testing and Materials.

10.7 American Society for Testing and Materials (ASTM). 2008. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete. Designation C 618– 08a.

10.8 DiGioia, A.M., MeLaren, R.J., Burns, D.L., and Miller, D.E. 1986. Fly ash design manual for road and site application. Vol. 1: Dry or conditioned placement, Manual Prepared for EPRL. CS – 4419, Research Project 2422 – 2, Interim Report, Electric Power Research Institute, Palo Alto, Calif.

10.9 Dimond, S. 1985. Selection and use of fly ash for highway concrete. Report no. FHWA/IN/JHRP – 85/8, Final Report, Purdue University, W. Lafayette, Ind.

10.10 Hausmann, M.R. 1990. Engineering principles of ground modification. McGraw-Hill Publ. Co. Sydney.

10.11 Horpibulsuk, S., Miura, N., and Nagaraj, T.S. 2005. Clay-water/cement ratio identity for cement admixed soft clay. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 131, Issue 2, 187-192.

10.12 Horpibusuk, S., Rachan, R., and Raksachon, Y. 2009. Role of fly ash on strength and microstructure development in blended cement stabilized silty clay. Journal of Soils and Foundations, Vol. 49, No. 1, 85-89.

10.13 Horpibulsuk, S., Rachan, R., Suddeepong, A., and Chinkulkijniwat, A. 2011. Strength development in cement admixed Bangkok Clay: labolatory and field investigations. Journal of Soil and Foundations, Vol. 51, No. 2, 239-251.

10.14 MeLaren, R.J. and DiGioia, A.M. 1987. The typical engineering properties of fly ash” Proceeding of Geotechnical Practice for waste Disposal 87, Geotechnical Special Publication no. 13, E. Wood, ed, ASCE, New York, 683 – 697.

10.15 Mitchell, J.K. and EL. Jack., S.A. 1966. The fabric of soil-cement and its formation Proceeding of 14th National Conference Clay and Clay Minerals, Vol. 26, 297 – 305.

10.16 Morrison, H.J. 1965. A report on research and development program for lateritic. Lateritic soils and highway construction in the Kingdom of Thailand, J.E. Greiner, Baltimore, Maryland, USA.

10.17 Ruenkrairergsa. 1989. Development of soil-cement road in Thailand” ร�ยง�นฉบบท วว. 116 กองวเคร�ะหวจย กรมท�งหลวง.

10.18 Selving, W.A. and Gibson, F.H. 1956. Analysis of ash from united states coals. Bulletin 567, Bureau of Mines.

11. ประโยชนทค�ดว�จะไดรบ เชน ก�รเผยแพรในว�รส�ร จดสทธบตร ฯลฯ และหนวยง�นทน ำ�ผลก�รวจยไปใช ประโยชน11.1 เผยแพรง�นวจ ย ในล กษณะบทคว�มท�ง

วช�ก�รไมตำ�กว� 1 ผลง�น11.2 ประโยชนทค�ดว�จะไดรบ

11.2.1 ผลสำ�เรจและคว�มคมค�ของง�นวจยนทค�ดว�จะไดรบคอ ส�ม�รถพฒน�ดนตะกอนกว�นพะเย�ซงเปนวสดเหลอใชม�ปรบปรงคณภ�พดวยปนซเมนตและเถ�ลอย เพอใหส�ม�รถนำ�ไปใชเปนวสดท�ง

11.2.2 ผลของก�รศกษ�ในง�นวจยนส�ม�รถนำ�ไปพฒน�เปนขอกำ�หนดหรอม�ตรฐ�นของก�รออกแบบสวนผสมของดนตะกอนกว�นพะเย�

ผสมปนซเมนตและเถ�ลอย สำ�หรบนำ�ม�ใชเปนวสดท�ง

11.2.3 กอใหเกดคว�มสนใจและตนตวของนกวจยและวศวกรทจะนำ�เอ�วสดทเหลอใชประเภทดนม�ใชประโยชนในเชงวศวกรรมม�กขน

11.3 หนวยง�นทนำ�ผลก�รวจยไปใชประโยชนหนวยง�นทนำ�ผลก�รวจยไปใชประโยชนไดนนส�ม�รถแบงออกได

เปน 2 กลมหลกๆ คอ กลมด�นก�รศกษ� ส�ข�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร มห�วทย�ลยพะเย� และภ�ควช�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร จฬ�ลงกรณมห�วทย�ลย รวมถงมห�วทย�ลยอนๆ ทวไปทเปดสอนในส�ข�วศวกรรมโยธ� ซงจะส�ม�รถนำ�ขอมลผลก�รศกษ�ก�รปรบปรงดนตะกอนกว�นพะเย�ดวยปนซเมนตและเถ�ลอย ไปใชประโยชนท�งด�นก�รเรยนก�รสอนและฐ�นขอมลด�นง�นวจยตอไป และกลมท 2 ด�นก�รใชง�น คอ กรมท�งหลวง กรมท�งหลวงชนบท มห�วทย�ลยพะเย� และหนวยง�นถองถน ซงส�ม�รถนำ�ผลก�รศกษ�ง�นวจยนไปเปนตนแบบหรอเปนแนวท�งในก�รนำ�เอ�ดนตะกอนกว�นพะเย�ไปใชเปนวสดท�งได

12. แผนก�รถ�ยทอดเทคโนโลยหรอผลก�รวจยสกลมเป�หม�ย

หลงจ�กทำ�ง�นวจยสำ�เรจต�มวตถประสงคและขอบเขตทตงไวแลว จะนำ�เนอห�และผลก�รทดสอบทไดสรปเปนร�ยง�นฉบบยอและจดสงกบหนวยง�นทองถนทสนใจและส�ม�รถนำ�ผลก�รศกษ�นไปใชประโยชน หรอจดใหมก�รบรรย�ยพเศษกบหนวยง�นทเกยวของหรอบคคลภ�ยนอกทสนใจทวไป ทส�ข�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร มห�วทย�ลยพะเย� จ�กนนใหมก�รขย�ยผลและสงเสรมใหนำ�ไปใชอย�งแพรหล�ยทวไป โดยก�รนำ�เสนอผลง�นท�งวช�ก�รในว�รส�ร และง�นประชมสมมน�ท�งวช�ก�รต�งๆ เชน ว�รส�รวศวกรรมส�ร ฉบบวจยและพฒน� ก�รประชมวช�ก�รวศวกรรมโยธ�“ ”

แหงช�ต หรอ KKHTCNN symposium on Civil Engineering เปนตน

13. วธก�รดำ�เนนก�รวจย และสถ�นททำ�ก�รทดลอง/เกบขอมล13.1 วธก�รดำ�เนนก�รวจย

วธก�รดำ�เนนง�นวจย แบงออกเปน 8 สวน และรปท 9 แสดงแนวท�งก�รดำ�เนนโครงก�รวจย

สวนท 1 ทบทวนก�รศกษ�ง�นวจย บทคว�ม และม�ตรฐ�นทเกยวของสวนท 2 ตรวจสอบคณสมบตท�งก�ยภ�พและท�งเคมของเถ�ลอยและปนซเมนตปอรตแลนด สวนท 3 ตรวจสอบคณสมบตท�งก�ยภ�พ ท�งเคม และท�งวศวกรรมของดนตะกอนกว�นพะเย� สวนท 4 เตรยมตวอย�งทดสอบดวยก�รผสมดน ปนซเมนต และ

เถ�ลอย ดวยก�รแปรเปลยนค�รอยละของปนซเมนต และรอยละของเถ�ลอย

สวนท 5 ทำ�ก�รทดสอบก�รบดอดดนเพอห�เสนโคงก�รบดอดดนและทดสอบเพอห�ค� CBR ทสถ�นะไมแชนำ�และสถ�นะแชนำ� จ�กนนทำ�ก�รทดสอบกำ�ลงรบแรงอดแบบปร�ศจ�กแรงดนด�นข�ง (UC test) โดยคำ�นงถงระยะเวล�ในก�รบมท 7 14 28 60 และ 90 วน ต�มลำ�ดบ

สวนท 6 สร�งสมก�รท�งคณตศ�สตรโดยใชวธก�รวเคร�ะหแบบถดถอย (Regression analysis) สวนท 7 วเคร�ะหและประเมนผลก�รทดสอบ เพอใชเปนแนวท�งในก�รศกษ�ตอในอน�คตสวนท 8 เสนอแนวท�งก�รศกษ�เพมเตม เพอพฒน�เปนขอ

กำ�หนดหรอม�ตรฐ�นก�รปรบปรงคณภ�พดนตะกอนกว�นพะเย�ผสมปนซเมนตและเถ�ลอยสำ�หรบก�รกอสร�งท�ง

รปท 9 แนวท�งก�รดำ�เนนโครงก�รวจย

13.2 สถ�นททำ�ก�รทดลอง/เกบขอมลส�ข�วช�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร มห�วทย�ลย

พะเย� และภ�ควช�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร จฬ�ลงกรณมห�วทย�ลย

14. ระยะเวล�ทำ�ก�รวจย และแผนก�รดำ�เนนง�นตลอดโครงก�รวจยระยะเวล�ในก�รทำ�วจยใชเวล� 1 ป มร�ยละเอยดดงตอไปน

รายละเอยดการดำาเนนงาน

ระยะเวล�ต.ค.

พ.ย.

ธ.ค.

ม.ค.

ก.พ.

ม.ค.

เม.ย.

พ.ค.

ม.ย.

ก.ค.

ส.ค.

ก.ย.

ทบทวนก�รศกษ�ง�นวจย บทคว�ม และม�ตรฐ�นทเกยวของตรวจสอบคณสมบตของเถ�ลอย ปนซเมนตปอรตแลนด และดนตะกอนกว�นพะเย�เตรยมตวอย�งทดสอบดวยก�รผสมดน ปนซเมนต และเถ�ลอยทำ�ก�รทดสอบก�รบดอดดน ทดสอบห�ค� CBR และทดสอบกำ�ลงรบแรงอดแบบปร�ศจ�กแรงดนด�นข�งสร�งสมก�รท�งคณตศ�สตรวเคร�ะหและประเมนผลก�รทดสอบ และเสนอแนวท�งก�รศกษ�เพมเตมจดทำ�ร�ยง�นฉบบสมบรณ

15. ปจจยทเออตอก�รวจย (อปกรณก�รวจย, โครงสร�งพนฐ�น ฯลฯ) ระบเฉพ�ะปจจยทตองก�รเพมเตม15.1 เครองมอและอปกรณก�รวจยมอยแลว: ชด

เครองมอทดสอบห�ค� CBR ก�รบดอดดน และชด

เครองมอทดสอบกำ�ลงรบแรงอดแบบปร�ศจ�กแรงดนด�นข�ง

15.2 เครองมอและอปกรณก�รวจยทตองก�ร: -

16. งบประม�ณของโครงก�รวจยร�ยละเอยดงบประม�ณก�รวจย จำ�แนกต�มงบประเภทต�ง ๆ

รายการ จำานวนเงน1. งบบคลากร

-ค�ตอบแทนนกวจย 1 คน x 15,000 บ�ท-ค�ตอบแทนทปรกษ� 1 คน x 10,000 บ�ท-ค�ตอบแทนผชวยวจยวฒปรญญ�ตร (300 บ�ท x 1 คน x 180 วน)

-ค�ตอบแทนนสตชวยง�นวจย (200 บ�ท x 3 คน x 60 วน)

2. งบดำาเนนงาน2.1 คาตอบแทน ใชสอยและวสด

2.1.1 ค�ตอบแทน2.1.2 ค�ใชสอย

1) ค�จ�งทดสอบและค�บรก�รใชเครองมอทดสอบ 2) ค�จ�งเหม�พมพเอกส�รและจดทำ�รปเลมร�ยง�น 3) ค�จ�งเหม�ขนดนและเถ�ลอย

2.1.3 ค�วสด

16,00010,00054,00036,000

2,0002,000

10,000

15,0002,000

15,000-

1) ค�วสดและอปกรณทใชในก�รทดลอง 2) วสดสำ�นกง�น 3) วสดคอมพวเตอร

3. งบลงทน เชน ค�ครภณฑรวมงบประมาณทเสนอขอ 162,000

หม�ยเหต ส�ม�รถถวเฉลยไดทกร�ยก�ร

17. ผลสำ�เรจและคว�มคมค�ของก�รวจยทค�ดว�จะไดรบ ระดบ ระบ G (ผลสำ�เรจต�มเป�ประสงค (goal results))17.1 ผลขอมลของง�นวจยส�ม�รถทำ�ใหทร�บถง

คณสมบตท�งด�นกำ�ลงของดนตะกอนกว�นพะเย� สำ�หรบนำ�ไปใชเปนวสดท�ง

17.2 ขอมลของง�นวจยนแสดงใหเหนถงก�รเพมท�งเลอกของวสดทนำ�ม�ใชเปนวสด ท�ง17.3 สำ�หรบผลสำ�เรจในเชงพ�ณชย คอ กรมท�งหลวง

กรมท�งหลวงชนบท มห�วทย�ลยพะเย� หรอหนวยง�นทองถน ส�ม�รถนำ�ดนตะกอนกว�นพะเย�ซงเปนวสดเหลอทงม�ใชเปนวสดง�นท�ง

17.4 สำ�หรบในสวนของง�นท�งด�นก�รศกษ�นน มห�วทย�ลยทเปดก�รเรยนก�รสอนท�งด�นวศวกรรมโยธ� เชน มห�วทย�ลยพะเย� จฬ�ลงกรณมห�วทย�ลย และมห�วทย�ลยอนๆ ส�ม�รถนำ�ไปเปนสวนหนงในก�รสอนเพมเตมจ�กเนอห�ปกต ได17.5 ง�นวจยนยงเปนก�รกระตนใหนกวจยภ�ยในประเทศสนใจนำ�วสดเหลอทงม�ใช ใหเกดประโยชนอนสงสด

18. คำ�ชแจงอน ๆขอมลของโครงก�รวจยนส�ม�รถนำ�ไปใชประโยชนไดไดอย�งแพร

หล�ย อกทงยงเปนประโยชนตอ ส�ข�วช�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร มห�วทย�ลยพะเย� เพร�ะส�ม�รถเสรมสร�งคว�มเขม

แขงท�งด�นง�นวจย และเปนแนวหน�ในก�รนำ�เสนอผลง�นวช�ก�รในระดบภ�ยในประเทศและต�งประเทศตอไป ดงนนท�งคณะผวจยขอทมเททำ�ง�นวจยอย�งเตมทเพอใหบรรลผลสำ�เรจอย�งคมค�ต�มทไดว�งเป�หม�ยไว

ลงชอ.........................................................หวหน�โครงก�ร

(ผชวยศ�สตร�จ�รย ดร. ธนกร ชมภรตน)

ตล�คม 2558

สวน ค : ประวตคณะผวจย

หวหนาโครงการ

1. ชอ - น�มสกล น�ยธนกร ชมภรตนMr. Thanakorn Chompoorat

2. เลขหม�ยบตรประจำ�ตวประช�ชน 3 1201 00573 38 3

3. ตำ�แหนงปจจบน พนกง�นมห�วทย�ลย ตำ�แหนง ผชวยศ�สตร�จ�รย

4. หนวยง�นและสถ�นทอยทตดตอไดสะดวก ส�ข�วช�วศวกรรมโยธ� คณะวศวกรรมศ�สตร

มห�วทย�ลยพะเย�19 หม 2 ตำ�บลแมก� อำ�เภอเมอง จงหวดพะเย� 56000

5. ประวตก�รศกษ�ปทสำ�เรจก�ร

ศกษ�ระดบ ชอยอ

ปรญญ�ส�ข

�ชอสถ�บน ประเท

ศ2545 ปรญญ�

ตรวศ.บ โยธ

�ม

.ศรนครนทรวโรฒ

ไทย

2548 ปรญญ�โท

วศ.ม โยธ�

จฬ�ลงกรณมห�วทย�ลย

ไทย

2552 ปรญญ�เอก

Ph.D. โยธ�

Chulalongkorn University

ไทย

6. ส�ข�วช�ก�รทมคว�มชำ�น�ญพเศษ พฤตกรรมและก�รทดสอบวสดท�งและดน

7. ประสบก�รณทเก ยวของกบก�รบรห�รง�นวจยทงภ�ยในและภ�ยนอกประเทศ

Project leader “An improvement of asphaltic concrete to resist the permanent deformation under moisture damage by using cement and fly ash.”, The annual government statement of expenditure fund (2013 – Present)

Deputy leader “Uses of fly ash and bottom ash from electricity generation process on pavement application”, SCG PAPER PLC Fund (2012 – Present)

Deputy leader “Evaluation of strain rate dependency of strength of soft marine clay: case study of Pakpanang Clay.”, The annual government statement of expenditure fund (2012 – Present)

Deputy leader “Study of pavement failure caused by climate change”, National research university project of CHE and the Ratchadaphiseksomphot endowment fund (2010 – 2011)

Deputy leader “Earthquake hazard reduction in Phayao”, The University of Phayao of expenditure fund (Waiting for acceptance confirmation)

Deputy leader “Investigating undrained time dependent behavior of soft marine clay under thermal loading: case study of Pakpanang Clay”, The Prince of Songkla University of expenditure fund (Waiting for acceptance confirmation)

7.1 ง�นวจยททำ�เสรจแลว: ชอผลง�นวจย ปทพมพ ก�รเผยแพร และแหลงทน Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2014) “An

influence of asphalt penetration grade on time-temperature superposition for asphaltic concrete at large strains” Submitted to International Journal of Pavement Engineering.

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2015) “Holistic Mechanical Behaviours of AC60/70 Hot

Mixed Asphalt used in Thailand” Submitted to Geotechnical Engineering Journal.

Likitlersuang, S. and Chompoorat, T. (2014) “Laboratory study on engineering characteristics of hot mix asphalt used in Thailand” Proceeding of Advances in Civil Engineering for Sustainable Development 2014, Thailand. (Accept)

Srisakul W., Photchana, R., Chompoorat, T., and Chub-uppakarn, T. (2014) “Combine effect of strain rate and temperature on mechanical behavior of Pakphanang clay” Proceeding of National Civil Engineering Conference 19th, Thailand.

Phannakham, N., Likitlersuang, S., and Chompoorat, T. (2013) “Strength behaviour of soft clay treated with cement and fly ash” Proceeding of KKHTCNN Symposium on Civil Engineering 26nd, Singapore.

Pholkainuwatra, P., Likitlersuang, S., and Chompoorat, T. (2013) “Laboratory investigation of strength behaviour of asphaltic concrete mixed with mineral filler” Proceeding of National Civil Engineering Conference 18th, Thailand (In Thai).

Srisakukul W., Chub-uppakarn, T., and Chompoorat, T. (2013) “A development of triaxial apparatus for temperature control” Proceeding of National Civil Engineering Conference 18th, Thailand (In Thai).

Shivakul, S., Chub-uppakarn, T., and Chompoorat, T. (2013) “The influence of rate effect on stress and strain behavior of Pak Panang soft clay” Proceeding of National Civil Engineering Conference 18th, Thailand (In Thai).

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2012) “Dynamic properties of cement treated clay” Proceeding of the Seventh Asian Young Geotechnical Engineers Conference (7AYGEC), Tokushima, Japan.

Chompoorat, T., Jakpet. S., and Likitlersuang, S. (2012) “An influence of asphalt penetration grade

on permanent deformation of asphaltic concrete under moisture damage” Proceeding of National Civil Engineering Conference 17th, Thailand (In Thai).

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2011) “Field investigation of indirect tensile strength and resilient modulus of asphalt pavements” Proceeding of KKCNN Symposium on Civil Engineering 24nd, Japan.

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2011) “Climatic effects on asphalt pavement: case study in Thailand” Thailand Engineering Journal, Thailand (In Thai).

Chompoorat, T., Hemathulin, N., Likitlersuang, S., and Pipatpongsa, T. (2011) “Direct simple shear stress-strain behaviour of Mae Moh Clay Seam” Proceeding of National Civil Engineering Conference 16th, Thailand (In Thai).

Jakpet. S., Likitlersuang, S., and Chompoorat, T. (2011) “Relationship between pavement surface temperature and global climate change” Proceeding of National Civil Engineering Conference 16th, Thailand (In Thai).

Chompoorat, T., Likitlersuang, S., Punyatara, S., and Komolvilas, V. (2011) “An examination of moisture damage in asphaltic concrete using dynamic creep test results” Proceeding of International Conference on Road and Airfield Pavement Technology (ICPT) 7th, Thailand.

Likitlersuang, S., Pipatpongsa, T., Hemathulin, N., and Chompoorat, T. (2010) “Shear strength parameter of Mae Moh Clay Seam under simple shear condition” Proceeding of KKCNN Symposium on Civil Engineering 23rd, Taiwan.

Likitlersuang, S. and Chompoorat, T. (2010) “Mechanistic behaviour of asphaltic concrete under tropical environments” Proceeding of Civil Engineering Magazine, Vol. 1, January-February, pp 18-27, Thailand.

Chompoorat, T. (2009) “An experimental and numerical study of asphaltic concrete under tropical environment” Ph.D. Thesis, Department of Civil Engineering, Chulalongkorn University.

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2009) “Rate-dependent hyperplasticity model for asphaltic concrete at large strain verified with uniaxial tests” Proceeding of KKCNN Symposium on Civil Engineering 22nd, Thailand.

Likitlersuang, S., Houlsby, G.T. and Chompoorat, T. (2009) “A model for shear response of asphaltic concrete at different shear rates and temperatures”, Proceeding of ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol. 135, Issue 11, pp 1257-1264.

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2009) “Temperature shift function of asphaltic concrete for pavement design in tropical countries”, The IES Journal Part A: Civil and Structural Engineering, Vol. 2, No. 3, pp 246-254.

Likitlersuang, S. and Chompoorat, T. (2009) “Non-linear viscous behaviour of Bangkok Clay” Proceeding of International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ICSMGE) 17th, Egypt

Chompoorat, T., Likitlersuang, S., and Pumee, K. (2009) “Time-temperature superposition for uniaxial compression test of asphaltic concrete” Proceeding of National Civil Engineering Conference 14th, Thailand (In Thai)

Chompoorat, T., Likitlersuang, S., and Legkanai, N. (2009) “Temperature effect on permanent deformation of asphaltic concrete” Proceeding of National Civil Engineering Conference 14th, Thailand (In Thai)

Chompoorat, T., Likitlersuang, S., and Legkanai, N. (2008) “Rate of loading and temperature effects on the indirect tensile strength of asphaltic concrete”

Proceeding of National Transport Conference (NTC) 5th, Thailand (In Thai)

Chompoorat, T., Likitlersuang, S., and Pumee, K. (2008) “Temperature effect on resilient modulus of asphaltic concrete” Proceeding of National Transport Conference (NTC) 5th, Thailand (In Thai)

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2008) “Effects of strain rate and temperature in the indirect tensile test of asphaltic concrete” Proceeding of KKCNN Symposium on Civil Engineering 21st, Singapore.

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2008) “Non-linear viscous behaviour of Bangkok Clay” Proceeding of National Civil Engineering Conference 13rd, Thailand (In Thai)

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2008) “Constitutive models for asphaltic concrete” Proceeding of National Civil Engineering Conference 13rd, Thailand (In Thai)

Likitlersuang, S. and Chompoorat, T. (2007) “Viscoplastic models for superpave mixed asphalt” Proceeding of KKCNN Symposium on Civil Engineering 20th, Korea

Rodpai, S., Piansema, C., Burintaranon, V., Chompoorat, T., and Likitlersuang, S. (2006) “The model of cyclic-loaded concrete behaviour before and after burning” Proceeding of National Concrete Conference 4th, Thailand (In Thai)

Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2006) “Hyperplasticity model with damage parameter of concrete for prediction of concrete behaviour” Proceeding of Technology and Innovation for Sustainable Development Conference 1st, Thailand (In Thai)

Likitlersuang, S. and Chompoorat, T. (2005) “Uniaxial hyperplasticity model of concrete” Proceeding of KKCNN Symposium on Civil Engineering 18th, Taiwan

Chompoorat, T. (2005) “Hyperplasticity model with damage parameter for concrete” Master’s Thesis,

Department of Civil Engineering, Chulalongkorn University

ทปรกษาโครงการ

Name: Dr. Suched LikitlersuangBirth Date: 31 May 1977Nation: ThaiJob title: ProfessorOrganisation: Department of Civil Engineering, Chulalongkorn UniversityAddress: Phayathai Road, Wangmai, Pathumwan, Bangkok, 10330Telephone: +662 218-6343Fax: +662 251-7304Email address: fceslk@eng.chula.ac.thEducation:

2004 D.Phil. (Civil Engineering) Oxford University, United Kingdom

2000 M.Eng. (Geotechnical Engineering) Asian Institute of Technology (AIT.), Thailand

1998 B.Eng. (Civil Engineering)Chulalongkorn University, Thailand

Trainings: Oct 2001 – Mar 2002 Certificate of Numerical Method for D.Phil. Research

Department of Applied Mathematics, Oxford University, UK

Sep 2005 Certificate of training in Fire-Resistance and Reaction to Fire testing Fire Science & Technology Laboratory, CSIRO North Ryde, Sydney & CSIRO Highett, Melbourne, Australia

Sep 2005 Certificate of training program ISO 9001 in Practice

(Maintaining an Effective Management System)

SAI Global, Sydney, AustraliaSep 2005 Certificate of training program Quality

Management in the Laboratory National

Association of Testing Authorities (NATA), Melbourne, Australia

Memberships:Thai Geotechnical Society (TGS) Engineering Institute of Thailand (EIT)

Awards/Grants:The Full Scholarship fulfilled the Master of Engineering Degree at Asian Institute of Technology from 1998 – 2000.

The Royal Thai Government Scholarship fulfilled the Doctoral Degree of Engineering at Oxford University from 2002 – 2003.

The Certificate of Appreciation on the paper titled “Response of Normally Consolidated Clay under Direct Simple Shear” from Vice President for Asian ISSMGE at the 6th Asian Young Geotechnical Engineers Conference, 20 – 21 Dec 2008, Bangalore, India.

The Science and Technology Research Grant from Thailand Toray Science Foundation on the project titled “Contaminant Behaviour of Gasoline and Gasohol on Sand”, 9 Feb 2009.

The outstanding staff award of “Young Book Writer” nominated by the Faculty of Engineering, Chulalongkorn University, 1 June 2009.

The Oversea Research Grant from the Asahi Glass Foundation on the project titled “Ground Response Analysis of Bangkok Subsoil due to Remote Earthquakes”, 3 August 2010, Bangkok, Thailand

The best paper award in Geotechnical Engineering on the paper titled “Non-linear Stress-strain Behavior of Bangkok Clay” from Professor Dr. Chai Muktabhant Foundation at the 16th National Convention Thailand on Civil Engineering, 18 – 20 May 2011, Pattaya, Thailand

The AUN/SEED-NET Collaborative Research Program with Industrial 2011 grant from JICA on the project titled “Green Slope Engineering”, 1 October 2011.

The UK-ASEAN Knowledge Partnership Mobility Scheme 2012-13 funding from British High Commission Singapore to visit Cambridge University, 12 November 2012.

Research Interests:Constitutive ModellingStress-strain Characteristic of SoilsNumerical AnalysisPavement EngineeringGeo-environmental EngineeringGeotechnical Earthquake Engineering

Working Experiences:1996 - 1997 Structural Engineer Civil

Design Co., Ltd. Bangkok, Thailand 2000 Geotechnical Engineer MAAG Co., Ltd. Bangkok, Thailand & Taipei,

Taiwan2006 - present Consulting Engineer Qbic

Engineers and Architectures Co., Ltd. Bangkok Thailand

2011 - present Adjunct Faculty School of Engineering and Technology

Asian Institute of Technology, Thailand

Selected Publications:International Journal Papers:[J1] Likitlersuang, S. and Houlsby, G.T. (2006), "Development of hyperplasticity model for soil mechanics", International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Vol. 30 No. 3, pp. 229 – 254. DOI:10.1002/nag.484 (IF2011 = 0.936)[J2] Likitlersuang, S. and Houlsby, G.T. (2007), “Predictions of a continuous hyperplasticity model for Bangkok Clay”, Geomechanics and Geoengineering: An International Journal, Vol. 2, No. 3, pp. 147 – 157. DOI:10.1080/17486020701561479 (Scopus)[J3] Apriadi, D., Likitlersuang, S., Pipatpongsa, T. and Ohta, H. (2009), “On the Numerical Implementation

of Hyperplasticity Non-linear Kinematic Hardening Modified Cam Clay Model”, The IES Journal Part A: Civil and Structural Engineering (Special Issues), Vol. 2, No. 3, pp. 187 – 201. DOI:10.1080/19373260902985570[J4] Chompoorat, T. and Likitlersuang, S. (2009), “Temperature shift function of asphaltic concrete for pavement design in tropical countries”, The IES Journal Part A: Civil and Structural Engineering (Special Issues), Vol. 2, No. 3, pp. 246 – 254. DOI:10.1080/19373260903017282[J5] Likitlersuang, S., Houlsby, G.T. and Chompoorat, T. (2009), “A model for shear response of asphaltic concrete at different shear rates and temperatures”, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 135, No. 11, pp. 1257 – 1264. DOI:10.1061/(ASCE)0733-9399(2009)135:11(1257) (IF2011 = 0.990)[J6] Likitlersuang, S. and Kyaw, K. (2010), “A study of shear wave velocity correlations of Bangkok subsoil”, Obras y Proyectos: Revista de Ingenieria Civil, Vol. 7, October, 2010, pp. 27 – 33.[J7] Kanitpong, K., Charoentham, N. and Likitlersuang, S. (2012), “Investigation on the effects of gradation and aggregate type to moisture damage of warm mix asphalt modified with Sasobit”, International Journal of Pavement Engineering, Vol. 13, No. 5, pp. 451 – 458. DOI:10.1080/10298436.2011.565058 (IF2011 = 0.402)

[J8] Surarak, C., Likitlersuang, S., Wanatowski, D., Balasubramaniam, A., Oh, E. and Guan, H. (2012), “Stiffness and strength parameters for hardening soil model of soft and stiff Bangkok clays”, Soils and Foundations Vol. 52, No. 4, pp. 682 – 697. DOI:10.1016/j.sandf.2012.07.009 (IF2011 = 0.309)[J9] Ratananikom, W., Likitlersuang, S. and Yimsiri, S. (2013), “An investigation of anisotropic elastic parameters of Bangkok clay from vertical and

horizontal cut specimens”, Geomechanics and Geoengineering: An International Journal Vol. 8, No. 1, pp. 15 – 27. DOI:10.1080/17486025.2012.726746 (Scopus)[J10] Soksan, T., Likitlersuang, S. and Pipatpongsa, T. (2013) “Monotonic and Cyclic Behavior of Chiang Mai Sand under Simple Shear Mode”, Geotechnical and Geological Engineering Vol. 31, No. 1, pp 67 – 82. DOI:10.1007/s10706-012-9563-9 (Scopus)[J11] Apriadi, D., Likitlersuang, S., and Pipatpongsa, T. (2013), “Loading path dependence and non-linear stiffness at small-strain using rate-dependent multisurface hyperplasticity model” Computers and Geotechnics, Vol. 49, April, pp. 100 – 110. DOI:10.1016/j.compgeo.2012.11.007 (IF2011 = 0.987)[J12] Likitlersuang, S., Surarak, C., Wanatowski, D., Oh, E. and Balasubramaniam, A.S. (2013) “Geotechnical Parameters from Pressuremeter Tests for MRT Blue Line Extension in Bangkok”, Geomechanics and Engineering, An International Journal Vol. 5, No. 2, pp. 99 – 118. (IF2012 = 0.244)[J13] Likitlersuang, S., Teachavorasinskun, S., Surarak, C. Oh, E. and Balasubramaniam, A.S. (2013) “Small Strain Stiffness and Stiffness Degradation Curve of Bangkok Clays”, Soils and Foundations Vol. 53, No. 4, pp. 498 – 509. DOI:10.1016/j.sandf.2013.06.003 (IF2012 = 0.413) [J14] Likitlersuang, S., Surarak, C., Wanatowski, D., Oh. E. and Balasubramaniam, A.S. (2013) “Finite Element Analysis of a Deep Excavation: A Case Study from the Bangkok MRT”, Soils and Foundations Vol. 53, No. 5, pp. 756 – 773. DOI:10.1016/j.sandf.2013.08.013 (IF2012 = 0.413) [J15] Ratananikom, W., Yimsiri, S., Fukuda, F. and Likitlersuang, S. (2013), “Undrained strength-deformation characteristics of Bangkok Clay under general stress condition”, Geomechanics and Engineering, An International Journal Vol. 5, No. 5, pp.

419 – 445. DOI:10.12989/gae.2013.5.5.419 (IF2012 = 0.244)

Books:

Suched Likitlersuang (2007) Finite Element Method in Geotechnical Engineering, Chulalongkorn University Press, ISBN 978-974-03-2013-5 (in Thai)Suched Likitlersuang (2008) Soil Mechanics: Fundamentals, Chulalongkorn University Press, ISBN 978-974-03-2325-9 (in Thai)Suched Likitlersuang (2010) Soil Mechanics: Plasticity and Critical State Theory, Chulalongkorn University Press, ISBN 978-974-03-2719-6 (in Thai)Suched Likitlersuang (2012) Chapter 23: Structural Analysis, MATLAB Application, Chulalongkorn University Press, ISBN 978-974-03-2992-3 (in Thai)Short Bio:

Suched Likitlersuang received his bachelor degree in civil engineering from Chulalongkorn University in 1998. He received a full-scholarship to peruse his master in geotechnical engineering at Asian Institute of Technology in 2000. During his master, he worked with Prof. A.S. Balasubramaniam on the constitutive soil modelling for Bangkok Clay. He received his D.Phil. in civil engineering from the University of Oxford in 2004. He has worked on the developing of a constitutive model for soil mechanics based on a hyperplasticity framework under a supervision of Prof. Guy T. Houlsby. He is currently an associate professor at the department of civil engineering, Chulalongkorn University. He is also members of the Thai Geotechnical Society and the Engineering Institute of Thailand. Dr. Suched has published many articles in international conference proceedings, international journals and books. His research interests include constitutive modelling for geomaterial and asphaltic concrete, stress-strain characteristic of soils, numerical analysis in geomechanics, geo-environments and soil-bioengineering.