รหสโครงการ SUT7-719-55-12-07

รายงานการวจย

ชดโครงการวจย

การพฒนาแหลงเกลอหนส าหรบกกเกบของเสย

จากภาคอตสาหกรรมในระยะยาว

(Long-Term Storage of Industrial Wastes in Rock Salt)

ไดรบทนอดหนนการวจยจาก

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

รหสโครงการ SUT7-719-55-12-07

รายงานการวจย

ชดโครงการวจย

การพฒนาแหลงเกลอหนส าหรบกกเกบของเสย

จากภาคอตสาหกรรมในระยะยาว

(Long-Term Storage of Industrial Wastes in Rock Salt)

โครงการวจยยอย

1 การศกษาศกยภาพเชงกลศาสตรของชนเกลอหนชดมหาสารคามภายใตสภาวะอณหภม

สงส าหรบกกเกบของเสยจากภาคอตสาหกรรม

หวหนาโครงการวจยยอย: รศ.ดร.กตตเทพ เฟองขจร

2 การทดสอบประสทธภาพการอดตวของเกลอหนบดในเชงกลศาสตรและชลศาสตร

ภายใตสภาวะอณหภมสง

หวหนาโครงการวจยยอย: อ.ดร.เดโช เผอกภม

3 การขนรปกระเบองเซรามกชนดทนกรดเกลอส าหรบการใชงานทอณหภมสง

หวหนาโครงการวจยยอย: ผศ.ดร.สขเกษม กงวานตระกล

ไดรบทนอดหนนการวจยจากมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ปงบประมาณ พ.ศ. 2555

ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

มนาคม 2556

ก

กตตกรรมประกาศ

การวจยครงนไดรบทนอดหนนการวจยจาก มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ประจ าป

งบประมาณ พ.ศ. 2555 ซงงานวจยสามารถส าเรจลลวงไดดวยดกดวยความชวยเหลอจากทมงาน

หนวยวจยกลศาสตรธรณในการทดสอบและ นางสาวกลญา พบโพธ ในการพมพรายงานการ

วจย ผวจยขอขอบคณมา ณ โอกาสน

ผวจย

มนาคม 2556

ข

บทคดยอ

วตถประสงคของชดโครงการวจยนคอเพอประเมนศกยภาพของชนเกลอหนชด

มหาสารคามเพอใชเปนแหลงกกเกบกากนวเคลยร การประเมนศกยภาพเพอทงของเสยในชน

เกลอหนนไดด าเนนการในหลายประเดน โดยเฉพาะอยางยงผลกระทบของอณหภม (สงถง

100C) ทสงขนตอก าลงดงของเกลอหน ศกยภาพเชงกลศาสตรของวสดทใชอดชองเหมอง และ

ความทนทานของแผนกระเบองเซรามกทเคลอบดวยสารปรงพเศษ CZS (Cao, ZrO2 และ SiO2)

ภายใตสภาวะความเปนกรดเกลอและอณหภมสง ผลการทดสอบระบวาคาก าลงดงสงสดของ

เกลอหนมคาลดลงเมออณหภมของตวอยางเกลอหนสงขนคดเปนรอยละ 10 จากอณหภม 0 ถง

100 องศาเซลเซยส และคาก าลงดงสงสดของเกลอหนมคาลดลงเมอมอตราการใหแรงกดลดลง

คดเปนรอยละ 12 จาก 0.3 ถง 0.00003 MPa/s ความสมพนธทางคณตศาสตรของคาก าลงดง

สงสดทผนแปรอตราการใหแรงภายใตอณหภมทแตกตางกนเปนสมการยกก าลง นอกจากนเกลอ

หนบดทระดบอณหภมเดยวกนและระยะเวลาในการกดอดเทากน คาความเครยดในแนวแกน คา

ความหนาแนน และคาก าลงกดสงสดในแกนเดยวมคาเพมขนแปรผนตรงกบขนาดความเคนกดใน

แนวแกนทเพมขน สวนคาความซมผานเชงกายภาพและอตราสวนชองวางตอปรมาตรมคา

แปรผกผนกบคาความเคนกดในแนวแกน และเมอมการเพมอณหภมใหตวอยางเกลอหนบดท

ก าลงกดอดพบวา ความเครยดในแนวแกนและความหนาแนนมคาสงขนตามการเพมขนของ

อณหภม ผลการทดสอบทงเชงกลศาสตรและชลศาสตรของตวอยางเกลอหนบดผสมน าเกลอ

เขมขนทอตราสวนรอยละ 5 โดยน าหนก มคณสมบตเหมาะสมในระดบหนงส าหรบใชเปนวสดถม

กลบในชองวางของเหมองใตดนหลงจากทกดอดดวยความเคนกดในแนวแกน 10 MPa เปน

ระยะเวลาอยางนอย 15 วน และคาก าลงกดสงสดในแกนเดยวมคาสงขนตามการเพมขนของ

อณหภมคดเปน 1.2 เทา จากอณหภม 30 ถง 100 องศาเซลเซยส และเมอท าการทดสอบความ

ตานทานตอการกดกรอนจากกรดทอณหภม 60 และ 120 องศาเซลเซยส พบวาสวนผสมของ

เคลอบทม ZrO2 ในปรมาณรอยละ 14 โดยน าหนก จะมความตานทานตอการกดกรอนจากกรด

ไดดทสดในทกอณหภม เมอเปรยบเทยบกบสวนผสมอนๆ เนองจากมปรมาณของเฟส

Wollastonite เกดขนจ านวนมาก และมคาน าหนกทหายไปหลงทดสอบการทนกรดทอณหภมตางๆ

นอยทสด คดเปนรอยละ 0.20 โดยน าหนก ซงเหมาะสมส าหรบการใชงานทมความรอนสงเพอ

ปกปองโครงสรางทางวศวกรรมในชนเกลอหน

ค

Abstract

The objective of this research program is to assess the performance of rock salt

of the Maha Sarakham formation for use as host rock for nuclear waste disposal. The study

is emphasized on determining the time-dependent tensile strength of the salt, the

consolidation of crushed salt backfill, and the acid-resistant coating for ceramic plates (CZS –

Cao, ZrO2 and SiO2) designed for the repository under elevated temperatures (up to 100

Celsius). The results indicate that the salt tensile strength decreases by 10% when the

temperatures increase from 0 to 100 Celsius. The strength also decreases by about 12%

when the loading rates decrease from 0.3 to 0.0003 MPa/s. The strength variations with

temperature and loading rate can be best described by a power equation. The consolidation

of the crushed salt backfill with the optimum brine content of 5% increase with the applied

axial stresses and temperatures. This results in a higher density and lower permeability of

the backfill. The consolidation test results suggest that under 10 MPa stress for the duration

of 15 days the crushed salt strengths increase by about 1.2 times when the temperatures

increase from 30 to 100 Celsius. Test results from the ceramic coating under a variety of

compositions suggest that the coating material with 14% of ZrO2 can resist the acid under

elevated temperatures better than other compositions. This is contributed by the production

of the Wollastonite. The weight loss is also less than other compositions, which is about

0.20% by weight. As a result this composition is recommended for use with the ceramic to

protect important engineering structures designed under the repository environment.

ง

สารบญ

หนา

กตตกรรมประกาศ ก

บทคดยอภาษาไทย ข

บทคดยอภาษาองกฤษ ค

สารบญ ง

สารบญรปภาพ ฉ

บทท 1 บทน า 1

1.1 ความส าคญและทมาของปญหาทท าการวจย 1

1.2 วตถประสงคหลกของแผนงานวจย 3

1.3 ทฤษฎ สมมตฐาน หรอกรอบแนวความคดของแผนงานวจย 3

1.4 ประโยชนทไดรบจากการวจย 4

1.5 แผนการบรหารแผนงานวจยและแผนการด าเนนงาน พรอมทงขนตอน

การด าเนนงาน ตลอดแผนงานวจย 4

1.6 แผนการสรางนกวจยรนใหมจากการท าการวจยตามแผนงานวจย 5

บทท 2 สรปผลการด าเนนงานวจย 7

2.1 ผลการด าเนนงานของโครงการวจยท 1 7

2.2 ผลการด าเนนงานของโครงการวจยท 2 8

2.3 ผลการด าเนนงานของโครงการวจยท 3 9

บทท 3 การประมวลและวเคราะหผลการทดสอบในหองปฏบตการ 11

3.1 การประเมนเสถยรภาพ 11

3.2 การปองกนการรวซมภายใตอณหภมสง 12

3.3 การพฒนาวสดทนกรดภายใตอณหภมสง 12

บทท 4 สรปรวมผลงานวจย 15

4.1 สรปรวมผลงานวจย 15

4.2 การศกษาวจยเพมเตม 16

จ

สารบญ (ตอ)

บรรณานกรม 17

ประวตนกวจย 19

ฉ

สารบญรปภาพ

รปท หนา

1 ลกษณะการอดหลมเจาะและการถมกลบหรออดชองในเหมองเกลอใตดนส าหรบ

เทคโนโลยการทงของเสยอนตราย 2

2 โครงสรางคณะผบรหารแผนงานวจยหรอชดโครงการวจย 6

บทท 1

บทน ำ

1.1 ควำมส ำคญและทมำของปญหำทท ำกำรวจย

เทคโนโลยการกกเกบหรอการทงกากของเสยจากภาคอตสาหกรรมไวในเหมอง

เกลอใตดนนบวามประโยชนอยางยงส าหรบประเทศไทย กญแจส าคญทจะท าใหการด าเนนการ

ประสบความส าเรจไดขนอยกบคณสมบตเชงกลศาสตรของชนเกลอหน การออกแบบลกษณะ

การวางตวและขนาดชองเปดของเหมองทมเสถยรภาพ และเทคนคการอดชองเหมองและรอย

แตกในชนเกลอหนทอาจจะเกดจากการขดเจาะ นอกจากนปจจยหลายประการทมความส าคญ

อาท คณสมบตเชงกลศาสตรของเกลอหนและวสดทใชถมกลบเขาไปยงชองวางในเหมองใตดน

ภายหลงจากทมการน าเอากากของเสยอนตรายไปทง การลดคาความซมผานของรอยแตกในชน

เกลอหนโดยใชดนเบนทอไนตผสมกบปนซเมนต ประสทธภาพในการอดหลมเจาะของปนซเมนต

หรอแมกระทงผลกระทบจากกรดเกลอทมผลกบโครงสรางทางวศวกรรมในระยะยาว

เทคโนโลยการกกเกบนไดใชอยางเปนรปธรรมในตางประเทศกวา 20 ป โครงการทเปน

ทรจกกนอยางกวางขวาง คอ “Waste Isolate Pilot Plant (WIPP)” วสดถมกลบหรอวสดอดชอง

เหมองทนยมใช คอ ซเมนต เบนทอไนต และเกลอหนบดบรสทธหรอเกลอหนบดผสมกบเบนทอไนต

(ในอตราสวนทเหมาะสม) แลวท ากนบดอด (Compaction) หรอกดอด (Compression) ใหเปนแทง

เกลอกอนสเหลยม (รปท 1) อนงการใชเกลอหนบดนบวามความเหมาะสมมากเพราะมความเขากน

ไดในเชงเคมและกายภาพกบเกลอหนเดม ในขบวนการขดเจาะชองเหมองจะไดเกลอหนซงสามารถ

น าไปใชไดเลย จงท าใหประหยดเวลาในการจดหาวสดทดแทนอยางอน

เทคโนโลยนยงเปนเทคโนโลยใหมส าหรบประเทศไทย ดงนนหากจะพจารณาสราง

เหมองเกลอใตดนเพอการทงของเสยจะตองมการออกแบบและทดสอบคณสมบตของเกลอหน

และวสดถมกลบใหละเอยดเพอใหเขาใจกลไกการอดตว พฤตกรรมเชงกลศาสตรและชลศาสตร

ของเกลอหนจากแองเกลอหนในประเทศไทย ซงจะเปนประเดนส าคญทจะประเมนความเปนไปได

ของการน าเอาเทคโนโลยนมาใชอยางเปนรปธรรมเพอลดและปองกนปญหาสงแวดลอมจากของ

เสยอนตรายในประเทศไทย

2

� � �

(ก) การอดหลมเจาะในแนวดง

(ข) การอดหลมชองเหมองในแนวระดบ

รปท 1 ลกษณะการอดหลมเจาะ (ก) และการถมกลบหรออดชองในเหมองเกลอใตดน (ข)

ส าหรบเทคโนโลยการทงของเสยอนตราย (Brewitz and Rothfuchs, 2007; Zhang et

al., 2006)

3

1.2 วตถประสงคหลกของแผนงำนวจย 1) เพอศกษาศกยภาพของแหลงเกลอหนในภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศไทย

ส าหรบใชเปนทกกเกบของเสยจากภาคอตสาหกรรมในระยะยาว

2) เพอศกษาแนวทางทเปนไปไดในการทงของเสยจากภาคอตสาหกรรมในชนเกลอหน

อยางเปนรปธรรมภายใตสภาวะอณหภมสง

3) เพอออกแบบลกษณะของโพรงกกเกบของเสยจากภาคอตสาหกรรมเบองตนและการใช

วสดทางวศวกรรมเพออดในชองเหมองและรอยแตกในชนเกลอหนทอยในบรเวณแหลง

กกเกบซงอยภายใตอณหภมสง

4) ทดลองและวจยวสดททนทานตอการกดของกรดเกลอส าหรบใชเคลอบผวโครงสราง

ทางวศวกรรมทอยในสภาวะกกเกบในชนเกลอหนภายใตอณหภมสง

1.3 ทฤษฎ สมมตฐำน และกรอบแนวควำมคดของแผนงำนวจย ในการออกแบบและกอสรางโพรงในชนเกลอหนส าหรบกกเกบของเสยจาก

ภาคอตสาหกรรม สงส าคญทสด 2 ประการทควรพจารณา คอ 1) คณสมบตเชงกลศาสตรของ

เกลอหนและวสดถมกลบ และ 2) คณสมบตเชงชลศาสตรของเกลอหนและวสดถมกลบ ดงนน

เพอใหไดมาซงคณสมบตดงกลาวผวจยจงจ าเปนจะตองทดสอบดวยแบบจ าลองเสมอนจรงใน

หองปฏบตการยกตวอยางเชน การทดสอบการอดของปนซเมนตจะจ าลองขนโดยใชแทงตวอยาง

เกลอหนขนาดเสนผาศนยกลาง 6 นว เจาะรทะลตวอยางตามแนวหนาตดเพอเปนตวแทนของหลม

เจาะทถกอดดวยปนซเมนต หรอทดสอบเกลดเกลอทจะใชท าเปนวสดถมกลบดวยการบดอดเปนแทง

ใหมเสนผาศนยกลาง 54 มลลเมตร เพอใหสามารถน าไปทดสอบหาคาความเคนกดในแกนเดยวตาม

มาตรฐาน ASTM เปนตน การทดสอบดงกลาวขางตนผวจยไดด าเนนงานมาแลวแตยงมคณสมบต

บางประการทยงไมไดน ามาพจารณาดงนนเพอใหไดมาซงคณสมบตเชงกลศาสตรของเกลอหนท

ครบถวนจงจ าเปนตองทดสอบก าลงรบแรงดงสงสดและก าลงรบแรงดงเชงเวลาทอณหภมหองและ

อณหภมสงของหลงคาอโมงคหรอหลงคาโพรง ซงเปนบรเวณทไดรบความเคนดงและมความเสยงท

จะเกดการพงทลาย นอกจากนยงท าการทดสอบเกลดเกลอทใชเปนวสดถมกลบภายใตอณหภมสง

รวมไปถงการทดสอบก าลงรบแรงเฉอนทอณหภมสงดวย

การทดสอบตางๆ จะด าเนนการในหองปฏบตการทงสนเพอหาคณสมบตเชงกล

ศาสตรของเกลอหน วสดอด และวสดถมกลบภายใตสภาวะจรงทเกดขนในภาคสนาม เมอผลการ

ทดสอบสามารถพสจนไดวาชนเกลอหนทอยในภาคตะวนออกเฉยงเหนอของประเทศไทยม

ศกยภาพทงทางดานกลศาสตรและชลศาสตรทเหมาะสมในการพฒนาเปนแหลงทงของเสยจาก

ภาคอตสาหกรรมจงจะสามารถสรปไดวาแหลงเกลอหนในประเทศไทยสามารถสรางเปนโพรงกก

เกบของเสยจากภาคอตสาหกรรมไดอยางเปนรปธรรม

4

1.4 ประโยชนทไดรบจำกกำรวจย งานวจยทเสนอมานมประโยชนอยางมากกบงานดานวศวกรรมธรณ วศวกรรมโยธา

และวศวกรรมเหมองแรทเกยวของกบการปดและฟนฟเหมองหลงจากเสรจสนกจกรรมการท า

เหมอง การปองกนการทรดตวของผวดนจากการท าเหมองใตดน และงานดานวศวกรรมท

เกยวของกบการกกเกบของเสยอนตรายทไมสามารถบ าบดได ซงสามารถสรปเปนหวขอได

ดงตอไปน

1) ตพมพผลงานวจยในวารสารระดบนานาชาตไมนอยกวา 3 บทความ และ

น าเสนอในรายงานวจยและการประชมระดบชาต

2) เผยแพรองคความรใหกบหนวยงานทเกยวของทงภาครฐและเอกชน

3) สรางนกวจยระดบ Postgraduate อยางนอย 2 คน

หนวยงำนทน ำผลกำรวจยไปใชประโยชน

ผลการวจยทเสนอมานจะมประโยชนอยางมากและโดยตรงกบหลายหนวยงานทง

ภาครฐและเอกชน ทมสวนเกยวของในการวเคราะหและออกแบบเหมองใตดนเพอเทคโนโลยการ

ทงกากของเสยจากภาคอตสาหกรรม หนวยงานเหลานไดแก

1) กองธรณเทคนค กรมทรพยากรธรณ กระทรวงทรพยากรธรรมชาตและ

สงแวดลอม

2) กองธรณเทคนค กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน กระทรวง

พลงงาน

3) สถาบนการศกษาทเปดสอนทางดานวศวกรรมสงแวดลอม วศวกรรมเหมองแร

และวศวกรรมธรณ

4) โรงพยาบาลทงภาครฐและเอกชน

5) บรษทเอกชนและโรงงานอตสาหกรรมทกอใหเกดสารพษอนตราย

1.5 แผนกำรบรหำรแผนงำนวจยและแผนกำรด ำเนนงำน พรอมทงขนตอนกำรด ำเนนงำน ตลอดแผนงำนวจย

แผนการบรหารงานวจยประกอบดวยคณาจารยผทรงคณวฒรวมทงสน 3 ทาน แต

ละทานจะรบผดชอบในแตละโครงการวจยยอย โดยจะมผประสานงาน ผวางแผนงาน และ

เลขานการเปนนกวจยระดบ Postgraduate นอกจากนยงมผเชยวชาญทางดานเกลอหนจาก

ตางประเทศเปนทปรกษา คอ Prof. Dr. Jaak Daemenจาก University of Nevada, USA โดย

แผนงานไดแสดงในรปของแผนภม (รปท 2) ในสวนของขนตอนการด าเนนงานวจยของแตละ

โครงการไดรวบรวมไวในทนดวย

5

1.6 แผนกำรสรำงนกวจยรนใหมจำกกำรท ำกำรวจยตำมแผนงำนวจย

แผนงานการพฒนานกวจยรนใหมมเปาหมายเพอสงเสรมและพฒนาศกยภาพของ

นกวจยในการสรางสรรคงานวจยและองคความรใหม สามารถเปนทพงพาใหกบนกวจยรนหลงได

รวมไปถงผลกดนใหมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนารกาวไปสความเปนผน าดานงานวจย เพอใหเปน

ทประจกษในวงวชาการทงในระดบประเทศและระดบนานาชาต ซงแผนการพฒนานกวจยรนใหม

สามารถแบงไดดงน

พฒนำนกวจยในระดบ Postgraduate จ านวน 2 คน ไดแก

1) นายคมกรช ผาดไธสง 2) นางสาวมทร กลบเมฆ

พฒนำนกวจยในระดบบณฑตศกษำ จ านวน 19 คน ไดแก

1) นายโสภณ วเศษแสน 2) นายเกยรตศกด อาจคงหาญ

3) นายธนากร กมลเพชร 4) นายนรศ มณวรรณ

5) นายเผดจ ดทว 6) นายชโนดม เลศสรยะกล

7) นางสาวภาวณ มาสงบญ 8) นางสาวธดารตน ขาทพยพาท

9) นางสาวบญสภา โชยชย 10) นางสาวธนษฐา ทองประภา

11) นางสาวปยวรรณ สนสกล 12) นายรณชย ดาศร

13) นายฮาซน คอแดะ 14) นายสมพงค โสมทอง

15) นายพฒนไชย หนคอง 16) นายปยะณต ค าแพง

17) นางสาวสภทรา ค าราช 18) นางสาวสายสรย ทวบญ

19) นางสาวสรตวด ศาสตรแกว

6

รปท 2 โครงสรางคณะผบรหารแผนงานวจยหรอชดโครงการวจย

รศ.ดร.กตตเทพ เฟองขจร

ผอ ำนวยกำรชดโครงกำรวจย

นายเชาวรน วลยศร (Postgraduate) ผประสำนงำน

นายคมกรช ผาดไธสง(Postgraduate) ผวำงแผน

นายสรายทธ อาชพโลหะ (Postgraduate) เลขำนกำร

รศ.ดร.กตตเทพ เฟองขจร

หวหนำโครงกำร

วจยท 1

Prof. Dr. Jaak Daemen ทปรกษำ

ทปรกษำ

อ.ดร.เดโช เผอกภม

หวหนำโครงกำร

วจยท 2

ผศ.ดร.สขเกษม กงวานตระกล

หวหนำโครงกำร

วจยท 3

บทท 2

สรปผลการด าเนนงานวจย

ผลงานการวจยทงหมดในชดโครงการนไดน ามาสรปไวโดยสงเขปในบทน ซงรายละเอยด

ตางๆ ไดรวบรวมและเขยนไวในรายงานการวจยฉบบสมบรณของแตละชดโครงการ ผลการ

ด าเนนงานและขอสรปโดยสงเขปของแตละโครงการมดงตอไปน

2.1 ผลการด าเนนงานของโครงการวจยท 1

งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาการคาดคะเนการเปลยนรปรางและการแตก

ภายใตแรงดงทขนกบเวลาของเกลอหนชดมหาสารคามภายใตอณหภมคงทตางๆ ดวยการใหแรง

ตามแนวของเสนผาศนยกลางของตวอยางรปวงแหวน และผนแปรอตราการใหแรงกดซงมคา

เทยบเทากบแรงดงทจดแตกเรมตนจาก 0.00003, 0.0003, 0.003, 0.03 ถง 0.3MPa/s รอย

แตกทเกดขนจากแรงดงสวนใหญเกดจากการหลดแยกของรอยตอระหวางผลกของแรมากกวา

การเลอนภายในผลกของแร จากผลการทดสอบระบวาคาก าลงดงสงสดของเกลอหนมคาลดลง

เมออณหภมของตวอยางเกลอหนสงขน และคาก าลงดงสงสดของเกลอหนมคาลดลงเมอมอตรา

การใหแรงกดลดลง ความสมพนธทางคณตศาสตรของคาก าลงดงสงสดทผนแปรอตราการให

แรงภายใตอณหภมทแตกตางกนเปนสมการยกก าลง คาก าลงดงของเกลอหนมคาลดลงตาม

อตราการใหแรงกดจาก 0.03 ถง 0.00003 MPa/s เมออณหภมเพมขนจาก 0, 29, 75 ถง100C

และความเครยดทจดแตกจะสงขนตามอตราการใหแรงกดจาก 0.03 ถง 0.00003 MPa/sและ

เมออณหภมเพมขนจาก 0, 29, 75 ถง 100C ผลการวเคราะหดวยแบบจ าลองทางคอมพวเตอร

เปรยบเทยบกบคาก าลงดงสงสดทเกดขนบรเวณจดแตกระบวา คาทไดจากการค านวณดวย

สมการแรงดงแบบวงแหวนและคาก าลงดงสงสดทไดจากแบบจ าลองทางคอมพวเตอรมคา

ใกลเคยงกน

การทดสอบแรงดงแบบวงแหวนของเกลอหนมลกษณะคลายกบแรงดงทเกดขน

บรเวณหลงคาอโมงคหรอโพรงในมวลเกลอหน ซงแรงทกดจากดานบนเมอมากระท าทบรเวณ

หลงคาจะมลกษณะเปนแรงดง ดงนนการทดสอบแบบวงแหวนแรงดงจงมความเหมาะสมและ

ถกตองมากกวาการทดสอบแรงดงแบบบราซล ขอจ ากดส าหรบการประยกตใชสมการทพฒนา

ได คอ การศกษาผลกระทบของการกกเกบในระยะยาว เพราะการศกษาการเปลยนรปรางและ

คาก าลงดงของเกลอหนไดท าการศกษาอยในชวงของการเปลยนแปลงเชงความเครยดของ

เสนตรงและชวงอตราความเครยดเปลยนแปลงทขนกบเวลาเทานน (กตตเทพ เฟองขจร, 2556)

8

2.2 ผลการด าเนนงานของโครงการวจยท 2

งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาผลกระทบของความเคนกดในแนวแกนและ

อณหภมตอพฤตกรรมของเกลอหนบดทขนกบเวลา โดยพจารณาความสมพนธระหวางคา

ความเครยดตามแนวแกน คาความหนาแนน คาอตราสวนชองวางตอปรมาตร และคาความซม

ผานเชงกายภาพของตวอยางเกลอหนบดทขนกบเวลาในการกดอด รวมทงพจารณาคาก าลงกด

สงสดในแกนเดยวของตวอยางเกลอหนบดทกดอดภายใตสภาวะความเคนกดและอณหภมตางๆ

การทดสอบในงานวจยนเปนการจ าลองการใชเกลอหนบดเปนวสดถมกลบใน

ชองวางหรอชองทางเดนภายในเหมองใตดนหลงจากทมการน าของเสยในภาคอตสาหกรรมไปทง

ไว โดยการกดอดตวอยางเกลอหนบดผสมน าเกลอเขมขนอตราสวนรอยละ 5 โดยน าหนก ท

บรรจอยในกระบอกทดสอบดวยความเคนตางกน 4 ระดบ คอ 2.5, 5, 7.5, และ 10 MPa เปน

ระยะเวลา 3, 5, 7, 10 และ 15 วน ภายใตสภาวะอณหภม 30, 65, และ 100 องศาเซลเซยส ผล

การทดสอบระบวาทระดบอณหภมเดยวกนและระยะเวลาในการกดอดเทากน คาความเครยด

ตามแนวแกน คาความหนาแนน และคาก าลงกดสงสดในแกนเดยวมคาเพมสงขนแปรผนตรงกบ

ขนาดความเคนกดในแนวแกนทเพมขน สวนคาความซมผานเชงกายภาพและอตราสวนชองวาง

ตอปรมาตรมคาแปรผกผนกบคาความเคนกดในแนวแกน และเมอมการเพมอณหภมใหตวอยาง

เกลอหนบดทก าลงกดอดพบวา ความเครยดในแนวแกน ความหนาแนน และก าลงกดสงสดใน

แกนเดยวมคาสงขนตามการเพมขนของอณหภม โดยทคาความเครยดในแนวแกน คาความ

หนาแนน และคาก าลงกดสงสดในแกนเดยวของตวอยางเกลอหนบดทกดอดทอณหภม 100

องศาเซลเซยส ใหคาดงกลาวขางตนสงทสดเมอเปรยบเทยบกบตวอยางทกดอดทอณหภม 65

และ 30 องศาตามล าดบ ในขณะทคาความซมผานเชงกายภาพและคาอตราสวนชองวางตอ

ปรมาตรแปรผกผนกบอณหภม สวนตวอยางเกลอหนบดทมการทดสอบดวยการกดอดภายใต

สภาวะอณหภมคงท 2 อณหภม คอ 30 และ 100 องศาเซลเซยส โดยมการผนแปรความเคนกด

ในแนวแกนเพมขนจากความเคนกดเรมตนท 2.5, 5, 7.5 และ 10 MPa ทกๆ 5 วน พบวา

พฤตกรรมการยบตวของตวอยางเกลอหนบดมการเปลยนแปลงเลกนอย โดยคาการยบตว

หลงจากทมการผนแปรความเคนในแตละระดบมคาเพมขนเลกนอย เปนผลใหคาความเครยด คา

ความหนาแนน คาความซมผาน และอตราสวนชองวางตอปรมาตรของตวอยางเกลอหนบด

หลงจากมการผนแปรความเคนกดในหนงแกนมแนวโนมเปนไปตามพฤตกรรมของตวอยางเกลอ

หนบดทกดอดดวยความเคนกดคงท ผลการทดสอบดงกลาวแสดงใหเหนวาความเคนกดเรมตนท

ใชกดอดตวอยางเกลอหนบดมผลตอพฤตกรรมของเกลอหนบดมากกวาความเคนกดทกระท า

ภายหลงทงในสภาวะทอณหภม 30 และ 100 องศาเซลเซยส ซงทอณหภม 100 องศาเซลเซยส

การยบตวของตวอยางเกลอหนบดมคาการยบตวอยางรวดเรวเมอเปรยบเทยบกบคาการยบตวท

9

อณหภมหอง เนองจากทอณหภม 100 องศาเซลเซยส ความรอนท าใหน าระเหยออกจากตวอยาง

เกลอหนบดอยางรวดเรว สงผลใหตวอยางเกลอหนบดมอตราการยบตวอยางรวดเรวในชวงแรก

ของการกดอดจากนนจงมคาคงท ซงคาดวาเปนผลมาจากความชนในตวอยางเกลอหนบดท

ลดลงอยางรวดเรวเนองจากอณหภมสงสงผลใหอตราการยบตวของตวอยางเกลอหนบดหลงจาก

ทความชนลดลงมคาต ากวาอตราการยบตวชวงเรมตนของการกดอด

คาก าลงกดสงสดในแกนเดยวและการลดลงของอตราสวนชองวางตอปรมาตร

สามารถคาดคะเนไดโดยใชสมการทางคณตศาสตรทไดจากการสอบเทยบผลการทดสอบ ซงท า

ใหคาดคะเนคณสมบตและพฤตกรรมของเกลอหนบดทขนกบความเคนกดในแนวแกนและ

อณหภมเชงเวลาในระยะยาวได จากผลการทดสอบคณสมบตเชงกลศาสตร เชงชลศาสตร และ

สมการทไดจากการสอบเทยบผลการทดสอบในงานวจยนสามารถน าไปใชในการออกแบบและ

เลอกใชเกลอหนบดผสมน าเกลอเขมขนเปนวสดถมกลบในชองวางหรอทางเดนในเหมองใตดน

หลงจากทมการน าของเสยจากภาคอตสาหกรรมไปทงได โดยผลการทดสอบทงเชงกลศาสตร

และชลศาสตรของตวอยางเกลอหนบดผสมน าเกลอขมขนอตราสวนรอยละ 5 โดยน าหนก

หลงจากทกดอดดวยความเคนกดในแนวแกน 10 MPa เปนระยะเวลาอยางนอย 15 วน ระบวา

เกลอหนบดผสมน าเกลอเขมขนดงกลาวมคณสมบตเหมาะสมในระดบหนงส าหรบใชเปนวสดถม

กลบในชองวางของเหมองใตดน (เดโช เผอกภม, 2556)

2.3 ผลการด าเนนงานของโครงการวจยท 3

งานวจยนไดเนนการปรบปรงคณสมบตทางดานเคมของกระเบองเซรามกส าหรบ

การใชงานทอณหภมสง โดยใชวสดเคลอบทมสวนผสมของ CaO, ZrO2 และ SiO2 หรอเรยกวา

เคลอบ CZS เปนวสดในการกอสรางผนงของโพรงเกลอเพอเปนตวสมผสกบสภาพความเปนกรด

ของชนเกลอหน เนองจากเคลอบชนดนมความทนทานตอการกดกรอนทางเคมสง มความ

แขงแรงเชงกลสง และมคณสมบตทนตอความรอนไดด ซงจะแตกตางจากกระเบองเซรามก

เคลอบทใชกนอยทวไปในปจจบนในรปแบบของกระเบองปพน-ปผนง ส าหรบบานหรออาคาร

ตางๆ ในการทดลองจะใชสวนผสมของสารเคลอบกระเบองทประกอบดวย SiO2 ปรมาณรอยละ

53 โดยน าหนก CaO ปรมาณรอยละ 31-35 โดยน าหนกและ ZrO2 ปรมาณรอยละ 12-16 โดย

น าหนก เปนวตถดบตงตน แลวท าการหลอมสวนผสมทงหมดทอณหภม 1500oC โดยใชเบาหลอม

Platinum Crucible จากนนท าใหเยนตวอยางรวดเรวดวยการเทน าแกวลงในน า (Quenching)

เพอใหไดฟรต (Frits) และบดใหไดอนภาคทละเอยดส าหรบน าไปเคลอบบนผวของกระเบอง แลว

น าผงฟรตทไดไปวเคราะหหาวฏภาคดวยเครอง XRD เพอตรวจสอบการเกดปฏกรยาทอณหภม

ตางๆ ดวยเครอง DTA จากนนน าชนงานกระเบองทผานการเผาเคลอบมาทดสอบความทนทาน

10

ตอการกดกรอนของกรดเกลอภายใตอณหภมสง ดวยการแชชนงานลงในสารละลายทมสวนผสม

ของโซเดยมคลอไรดความเขมขนรอยละ 5 โดยน าหนก (เกลอ 5 สวน และน ากลน 95 สวน) เปน

เวลา 6 ชวโมง ทอณหภม 60 และ 120 องศาเซลเซยส โดยท าการควบคมคาความเปนกรด (pH)

ของสารละลายน าเกลอใหอยระหวาง 6.5-7.5 หลงจากครบเวลา 6 ชวโมง ท าการชงน าหนก

กอน-หลงการทดสอบเพอหาน าหนกทหายไป แลวน าชนงานทผานการทดสอบไปตรวจสอบ

โครงสรางจลภาคของผวเคลอบดวยกลอง SEM ทงกอนและหลงการทดสอบการกดกรอนภายใต

อณหภมสงเพอเปรยบเทยบความแตกตาง

ผลการทดลองพบวาเมอเตม CaO ลงในเนอเคลอบทมองคประกอบของ SiO2 เปน

หลกจะสามารถทนตอการกดกรอนจากกรดได แตอยางไรกตามหากมการเตม ZrO2 ในปรมาณท

ไมเกนรอยละ 14 โดยน าหนก จะสามารถท าใหตานทานการกรอนจากกรดเพมขน เนองจาก CaO,

ZrO2 และ SiO2 จะท าใหเกดสารประกอบใหมในเคลอบ ไดแก Wollastonite (CaSiO3) และCalcium

zirconium silicate (Ca2ZrSi12, Ca3ZrSi2O9, CaZrSi2O9 และ Ca1.2Si4.3Zr0.2O8) ในระบบ CaO-ZrO2-

SiO2 system แตถามปรมาณ CaO มากเกนไป จะท าใหเคลอบเดอดเปนฟองไดงายและท าใหเกดร

พรน เมอท าการทดสอบความตานทานตอการกดกรอนจากกรดทอณหภม 60 และ 120 องศา

เซลเซยส พบวาสวนผสมของเคลอบทม ZrO2 ในปรมาณรอยละ 14 โดยน าหนก จะมความ

ตานทานตอการกดกรอนจากกรดไดดทสดในทกอณหภมเมอเปรยบเทยบกบสวนผสมอนๆ

เนองจากปรมาณของเฟส Wollastonite เกดขนจ านวนมาก และมคาน าหนกทหายไปหลงทดสอบ

การทนกรดทอณหภมตางๆ นอยทสด คอมคาเพยงรอยละ 0.20 โดยน าหนก ซงเหมาะสมส าหรบ

ท ากระเบองเซรามกชนดทนกรดภายใตการใชงานทมความรอนเพอปกปองโครงสรางทาง

วศวกรรมในชนเกลอหน (สขเกษม กงวานตระกล, 2556)

บทท 3

การประมวลและวเคราะหผลการทดสอบในหองปฏบตการ

การวจยของแตละโครงการมความเกยวโยงกนโดยมงเนนไปทการประเมน

เสถยรภาพของเกลอหน โดยเฉพาะคาก าลงรบแรงดงภายใตอณหภม (กตตเทพ เฟองขจร,

2556) และการออกแบบโพรงเกลอหรอชองเหมองเพอใชกกเกบของเสยจากภาคอตสาหกรรม

โดยผลทไดของแตละโครงการไดน ามาสงเคราะหเพอประเมนศกยภาพของแหลงเกลอหนใน

ประเทศไทยวามความเหมาะสมส าหรบทงกากของเสยจากภาคอตสาหกรรมหรอไม นอกจากน

ยงค านงถงวธการทใชส าหรบปองกนการรวซมและความเปนกรดของสารพษทอาจกอใหเกด

อนตราย (เดโช เผอกภม, 2556; สขเกษม กงวานตระกล, 2556)

3.1 การประเมนเสถยรภาพ

โครงการวจยท 1 ไดศกษาและพฒนาเกณฑการแตกในแรงดงของเกลอหนภายใต

การผนแปรอณหภมและอตราการใหแรงกดเพอศกษาพฤตกรรมของเกลอหนทไดรบความเคนดง

เชงเวลา ผลการทดสอบระบวาคาก าลงดงสงสดของเกลอหนจะมคาลดลงเมออณหภมของ

ตวอยางเกลอหนสงขน และคาก าลงดงสงสดของเกลอหนจะมคาลดลงเมอมอตราการใหแรงกด

ลดลง ความสมพนธทางคณตศาสตรของคาก าลงดงสงสดทผนแปรอตราการใหแรงกดภายใต

อณหภมทแตกตางกนมความสอดคลองกนเปนอยางด รปแบบของสมการยกก าลงและเกณฑ

การแตกทน าเสนอยงเปนประโยชนในการหาเสถยรภาพเชงอนรกษของโพรงเกลอทใชกกเกบ

อากาศอดและกาซธรรมชาตทซงชนเกลอหนทอยลอมรอบจะมการผนแปรอณหภมอยางมากใน

ระหวางการอดและการปลอยอากาศหรอกาซธรรมชาตออกจากโพรง นอกจากนการปลอยหรอ

อดกาซธรรมชาตในโพรงกกเกบทสภาวะจรงในภาคสนามยงเปนการลดหรอเพมความเคนใหกบ

เกลอหนลอมรอบทอตราตางๆ ซงการทดสอบการผนแปรอตราการใหแรงในหองปฏบตการม

ความสอดคลองและครอบคลมอตราการใหแรงทสภาวะจรงในภาคสนามเปนอยางด

ในการน าเกณฑการแตกทไดไปประยกตใชในการออกแบบโพรงกกเกบกากของเสย

จากภาคอตสาหกรรมตองค านงถงวสดทน าไปทงและระยะเวลาในการกกเกบ นอกจากน

อณหภมยงเปนตวแปรส าคญทผวจยไดตระหนกถง จากการศกษาทผานมา (กตตเทพ เฟองขจร,

2555) ไดพฒนาเกณฑการแตกในหลายแกนของเกลอหนภายใตการผนแปรความดนลอมรอบ

และอณหภม โดยพจารณาผลกระทบของพลงงานความรอน ในขณะทเกณฑการแตกในความ

เคนดงไดถกพฒนาขนในรปของความสมพนธระหวางความเคนดงแบบวงแหวน อณหภม และ

12

อตราการใหแรงกด ซงสมการดงกลาวมขอจ ากดบางประการ คอไมสามารถน าไปประยกตใชได

กบการกกเกบในระยะยาว เนองจากในการศกษานไดพจารณาการเปลยนรปรางและคาก าลงดง

ของเกลอหนอยในชวงของการเปลยนแปลงความเครยดเชงเสนตรงและชวงอตราความเครยด

เปลยนแปลงทขนกบเวลาเทานน

3.2 การปองกนการรวซมภายใตอณหภมสง

ในโครงการวจยท 2 ไดศกษาวสดอดทชวยลดคาความซมผานในเกลอหนทอย

ภายใตอณหภมสง (ทสภาวะการทงกากนวเคลยร) ผลการทดสอบคาความซมผานของตวอยาง

เกลอหนบดระบวา ทความเคนกดในแนวแกนมคาสงจะใหคาความซมผานต ากวาตวอยางทม

ความเคนกดในแนวแกนต า นอกจากนอตราสวนชองวางยงมคาลดลงตามการเพมขนของความ

เคนกด และเมอน าตวอยางออกมาจากเบาเพอทดสอบก าลงรบแรงกดของตวอยางพบวา เมอ

เกลอหนบดไดรบความเคนกดในแนวแกนสงจะสงผลใหตวอยางมคาความแขงเพมขน ผลจาก

การทดสอบการอดตวของเกลอหนบดภายใตอณหภมสงระบวา เมออณหภมสงขนความเครยด

จะมคาเพมขนในขณะทอตราสวนชองวางนนจะมคาลดลง ซงสงผลกบคาความซมผานทลดลง

ดวยเชนกน ดงนนในการน าเกลอหนบดไปถมกลบภายใตสภาวะอณหภมสงเชนในอโมงคใตดนท

ใชทงกากนวเคลยรจงมความเหมาะสม เนองจากอณหภมทสงขนสงผลใหคาความซมผานลดลง

ซงสามารถปองกนการรวไหลของกมมนตภาพรงสจากกากนวเคลยรไดเปนอยางด

3.3 การพฒนาวสดทนกรดภายใตอณหภมสง

กากของเสยหรอสารพษทน าไปทงในโพรงกกเกบอาจมความเปนกรดสง ดงนน

โครงการวจยท 3 จงไดคดคนวสดทนกรดและทนความรอนขนเพอปองกนการกดกรอนตอ

อปกรณทเกบกากของเสยโดยใชวสดเคลอบทมสวนผสมของ CaO, ZrO2 และ SiO2 หรอเรยกวา

เคลอบ CZS เนองจากมความทนตอการกดกรอนทางเคมสงและมความแขงแรงเชงกลสง ผลการ

ทดลองพบวาเมอเตม CaO ลงในเนอเคลอบทมองคประกอบของ SiO2 เปนหลกจะสามารถทนตอ

การกดกรอนจากกรดได แตอยางไรกตามหากมการเตม ZrO2 ในปรมาณทไมเกนรอยละ 14 โดย

น าหนก จะสามารถท าใหตานทานการกดกรอนจากกรดเพมขน เนองจาก CaO,ZrO2 และ SiO2

จะท าใหเกดสารประกอบใหมในเคลอบ ไดแก Wollastonite (CaSiO3) และCalcium zirconium

silicate (Ca2ZrSi12, Ca3ZrSi2O9, CaZrSi2O9 และ Ca1.2Si4.3Zr0.2O8) ในระบบ CaO-ZrO2-

SiO2system แตถามปรมาณ CaO มากเกนไปจะท าใหเคลอบเดอดเปนฟองไดงายท าใหเกดรพรน

เมอท าการทดสอบความตานทานตอการกดกรอนจากกรดทอณหภม 60 และ 120 องศา

เซลเซยส พบวาสวนผสมของเคลอบทม ZrO2 ในปรมาณรอยละ 14 โดยน าหนก จะมความ

13

ตานทานตอการกดกรอนจากกรดไดดทสดในทกอณหภม เมอเปรยบเทยบกบสวนผสมอนๆ

เนองจากมปรมาณของเฟส Wollastonite เกดขนเปนจ านวนมาก และมคาน าหนกทหายไปหลง

ทดสอบการทนกรดทอณหภมตางๆนอยทสด คอมคาเพยงรอยละ 0.20 โดยน าหนก ซงเหมาะสม

ส าหรบท ากระเบองเซรามกชนดทนกรดภายใตการใชงานทมความรอนสง เพอปกปองโครงสราง

ทางวศวกรรมในชนเกลอหน (สขเกษม กงวานตระกล, 2556)

บทท4

สรปรวมผลงานวจย

4.1 สรปรวมผลงานวจย

ผลสรปของชดโครงการวจยการพฒนาแหลงเกลอหนส าหรบกกเกบของเสยจาก

ภาคอตสาหกรรมนสามารถน าไปใชออกแบบโพรงหรอชองเหมองส าหรบกกเกบกากของเสยได

โดยเฉพาะอยางยงทหลงคาโพรงซงอยภายใตสภาวะความเคนดง โดยเกณฑการแตกทได

พฒนาขนสามารถน าไปประยกตใชในการออกแบบโพรงกกเกบกากนวเคลยรซงอยภายใต

อณหภมสงตลอดเวลาซงในการน าเกณฑการแตกทไดไปประยกตใชในการออกแบบโพรงกกเกบ

กากของเสยจากภาคอตสาหกรรมตองค านงถงวสดทน าไปทงและระยะเวลาในการกกเกบ

นอกจากนอณหภมยงเปนตวแปรส าคญทผวจยตระหนกถง จากการศกษาทผานมา (กตตเทพ

เฟองขจร, 2555) ไดพฒนาเกณฑการแตกในหลายแกนของเกลอหนภายใตการผนแปรความดน

ลอมรอบและอณหภม โดยพจารณาผลกระทบของพลงงานความรอน ในขณะทเกณฑการแตกใน

งานวจยนอยในรปของความสมพนธระหวางความเคนดงของตวอยางหน อตราการใหแรง และ

อณหภมในเชงตวเลข เกณฑการแตกดงกลาวเมอน าคาการตรวจวดในภาคสนาม เชน อณหภม

อตราการปลดปลอยและอตราการอดแรงดนทอยในโพรงกกเกบมาแทนลงในสมการจะสามารถ

คาดคะเนก าลงรบแรงดงสงสดทอาจเกดขนบนหลงคาโพรงได (กตตเทพ เฟองขจร, 2556)

วสดอดมความจ าเปนอยางยงในการปองกนการรวซมของสารพษทเปนอนตรายและ

กากนวเคลยร โดยวสดทใชอดตองไมสงผลกระทบตอเกลอหน หนาทหลกของวสดอดคอปองกน

การรวซมของสารเคม ซงผลจากงานวจยในการทดสอบประสทธภาพของเกลอหนบดเชงกล

ศาสตรและเชงชลศาสตรนสามารถน ามาก าหนดอตราสวนทเหมาะสมของเกลอหนบดทสามารถ

น าไปประยกตใชเปนวสดถมกลบในชองเหมอง หรอน าไปใชเปนก าแพงปดกนชองทางระหวาง

พนทกกเกบกากของเสยอนตราย ซงผลการทดสอบระบวาเกลอหนบดทมความเหมาะสม (ม

ความซมผานต าและมความแขงแรงสง) จะตองมขนาดเลกและถกบดอดเปนระยะเวลา 300

ชวโมง เพอใหมคาความซมผานต าสดและมความแขงสงสด (บณฑตา ธระกลสถตย, 2555)

นอกจากนยงไดศกษาวสดอดทชวยลดคาความซมผานในเกลอหนทอยภายใตอณหภมสง (ท

สภาวะการทงกากนวเคลยร) ผลการทดสอบคาความซมผานของตวอยางเกลอหนบดระบวา ท

ความเคนกดในแนวแกนมคาสงจะใหคาความซมผานต ากวาตวอยางทมความเคนกดในแนวแกน

ต า นอกจากนอตราสวนชองวางยงมคาลดลงตามการเพมขนของความเคนกด และเมอน า

ตวอยางออกมาจากเบาเพอทดสอบก าลงรบแรงกดของตวอยางพบวา เมอเกลอหนบดไดรบ

ความเคนกดในแนวแกนสงจะสงผลใหตวอยางมคาความแขงเพมขน ผลจากการทดสอบการอด

16

ตวของเกลอหนบดภายใตอณหภมสงระบวา เมออณหภมสงขนคาความเครยดจะมคาเพมขน

ในขณะทอตราสวนชองวางมคาลดลง ซงสงผลกบคาความซมผานทลดลงดวยเชนกน ดงนนใน

การน าเกลอหนบดไปถมกลบภายใตสภาวะทอณหภมสงเชนในอโมงคใตดนทใชทงกากนวเคลยร

จงมความเหมาะสม เนองจากอณหภมทสงขนจะสงผลใหคาความซมผานลดลง ซงสามารถ

ปองกนการรวไหลของกมมนตภาพรงสจากกากนวเคลยรไดเปนอยางด (เดโช เผอกภม, 2556)

การศกษาเสถยรภาพของเกลอหนรวมไปถงวสดอดยงไมเพยงพอตอการประเมนความ

ปลอดภยและประสทธภาพของเกลอหนส าหรบกกเกบกากของเสยจากภาคอตสาหกรรม

เนองจากกากของเสยหรอสารพษทน าไปทงในโพรงกกเกบอาจมความเปนกรดสงและโดยเฉพาะ

อยางยงในกากนวเคลยรทมความรอนสง ดงนนจงจ าเปนตองศกษาผลกระทบทเกดจากกรดและ

อณหภมเพอปกปองโครงสรางทางวศวกรรมในชนเกลอหน โดยผลทไดจากการศกษาทผานมา

(สขเกษม กงวานตระกล, 2555) ระบวาเมอท าการทดสอบความตานทานตอการกดกรอนจาก

กรด พบวาสวนผสมของเคลอบทม ZrO2 ในปรมาณรอยละ 13 โดยน าหนก จะมความตานทาน

ตอการกดกรอนจากกรดไดดทสด และเมอท าการทดสอบความตานทานตอการกดกรอนจาก

กรดทอณหภม 60 และ 120 องศาเซลเซยส พบวาสวนผสมของเคลอบทม ZrO2 ในปรมาณรอย

ละ 14 โดยน าหนก จะมความตานทานตอการกดกรอนจากกรดไดดทสดในทกอณหภม เมอ

เปรยบเทยบกบสวนผสมอนๆ เนองจากมปรมาณของเฟส Wollastonite เกดขนจ านวนมาก และม

คาน าหนกทหายไปหลงทดสอบการทนกรดทอณหภมตางๆ นอยทสด คอมคาเพยงรอยละ 0.20

โดยน าหนก ซงเหมาะสมส าหรบท ากระเบองเซรามกชนดทนกรดภายใตการใชงานทมความรอน

สงเพอปกปองโครงสรางทางวศวกรรมในชนเกลอหน (สขเกษม กงวานตระกล, 2556)

4.2 การศกษาวจยเพมเตม

จากการศกษาวจยในชดโครงการน ผวจยพจารณาเหนวายงมประเดนส าคญอนๆ ท

จ าเปนตองศกษาเพมเตมดงน

1) เพอทจะพฒนาเกณฑการแตกส าหรบตวอยางเกลอหนทอยภายใตอณหภมและ

อตราการกดทแตกตางกน ดงนนในการวเคราะหหรอพฒนาสมการดงกลาวควร

จะอาศยแนวคดเกยวกบพลงงานความเครยดสงสดทเกลอหนจะรบไดกอนเกด

การวบต พลงงานความเครยดดงกลาวจะรวมพลงงานกลและพลงงานความรอน

เขาดวยกน ในการพจารณาปจจยทงสองนการทดสอบควรจะมการตรวจวดการ

เคลอนตวในแนวแกนหลกและแนวแกนรอง เพอทจะสามารถค านวณพลงงาน

ความเครยดทพจารณาอณหภมและอตราการใหแรงกดทเกดขนบนตวอยาง

17

เกลอหน ซงการตรวจวดดงกลาวมไดด าเนนการในงานวจยน เนองจากม

ขอจ ากดเกยวกบเครองมอในหองปฏบตการและรปแบบของการทดสอบ

2) เนองจากงานวจยนมขอจ ากดในเรองของระยะเวลาและอปกรณในการทดสอบ

จงท าใหผลการทดสอบยงไมครอบคลมคณสมบตของวสดทจะน าไปใชเปนวสด

ถมกลบในชองวางของเหมองใตดน ดงนนในงานวจยตอไปควรทจะศกษา

เกยวกบการเลอกและออกแบบการใชเกลอหนบดเปนวสดถมกลบในชองวาง

เหมองใตดน และควรจะมการศกษาถงพฤตกรรมและคณสมบตของเกลอหนบด

ในเชงรายละเอยดทหลากหลายเพมมากขน อาทเชน คณสมบตในการละลาย

ของเกลอหนบด คณสมบตในการคนตวหรอขยายตวของตวอยางเกลอหนบด คา

ก าลงดงของเกลอหนบด พฤตกรรมทเกดจากการสนสะเทอน พฤตกรรมท

เกยวเนองกบสารกมมนตรงส ตลอดจนพฤตกรรมทขนกบความชน ความเคนกด

ในแนวแกน และอณหภมอนๆ ทไมไดมการทดสอบในงานวจยน เพอใหเกดองค

ความรทหลากหลายและเปนประโยชนสงสดในอตสาหกรรมแหลงกกเกบในโพรง

เกลอทยงยนตอไป

บรรณานกรม

กตตเทพ เฟองขจร (2555) การศกษาศกยภาพเชงกลศาสตรของชนเกลอหนชดมหาสารคาม

ภายใตสภาวะกกเกบของเสยจากภาคอตสาหกรรม, รายงานวจย สญญาเลขท SUT7-

719-54-12-52 ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย กรงเทพฯ, โดยมหาวทยาลย

เทคโนโลยสรนาร, นคราชสมา

กตตเทพ เฟองขจร (2556) การศกษาศกยภาพเชงกลศาสตรของชนเกลอหนชดมหาสารคาม

ภายใตสภาวะอณหภมสงส าหรบกกเกบของเสยจากภาคอตสาหกรรม , รายงานวจย

สญญาเลขท SUT7-719-55-12-62 ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย กรงเทพฯ,

โดยมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร, นคราชสมา

บณฑตา ธระกลสถตย (2555) การทดสอบประสทธภาพการอดตวของเกลอหนบดในเชงกล

ศาสตรและชลศาสตร, รายงานวจย สญญาเลขท SUT7-719-54-12-53 ส านกงาน

กองทนสนบสนนการวจย กรงเทพฯ, โดยมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร, นคราชสมา

เดโช เผอกภม (2556) การทดสอบประสทธภาพการอดตวของเกลอหนบดในเชงกลศาสตรและ

ชลศาสตรภายใตสภาวะอณหภมสง, รายงานวจย สญญาเลขท SUT7-719-55-12-63

ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย กรงเทพฯ, โดยมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร,

นคราชสมา

สขเกษม กงวานตระกล (2555) การขนรปกระเบองเซรามกชนดทนกรดเพอปกปองโครงสราง

ทางวศวกรรมในชนเกลอหน , รายงานวจย สญญาเลขท SUT7-708-54-12-56

ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย กรงเทพฯ, โดยมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร,

นคราชสมา

สขเกษม กงวานตระกล (2556) การขนรปกระเบองเซรามกชนดทนกรดเกลอส าหรบการใชงาน

ทอณหภมสง, รายงานวจย สญญาเลขท SUT7-708-55-12-64 ส านกงานกองทน

สนบสนนการวจย กรงเทพฯ, โดยมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร, นคราชสมา

Brewitz, W. and Rothfuchs, T. (2007). Concept and technologies for radioactive waste

disposal in rock salt. Acta Montanistica Slivaca 12 (1): 67-74.

Zhang, C., Wang, J., and Su, K. (2006). Concepts and tests for disposal of radioactive waste

in deep geological formations. Chinese Journal of Rock Mechanic and Engineering

25(4): 750-768.

ประวตนกวจย

รองศาสตราจารย ดร. กตตเทพ เฟองขจร เกดเมอวนท 16 กนยายน 2500 ท

จงหวดกรงเทพมหานคร จบการศกษาปรญญาเอกจาก University of Arizona ทประเทศ

สหรฐอเมรกา สาขาวชา Geological Engineering ในป ค.ศ. 1988 และส าเรจ Post-doctoral

Fellows ในป ค.ศ. 1990 ท University of Arizona ปจจบนมต าแหนงเปนประธานกรรมการบรษท

Rock Engineering International ประเทศสหรฐอเมรกา และด ารงต าแหนงอาจารยประจ าอยท

สาขาวชาเทคโนโลยธรณ ส านกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จงหวด

นครราชสมา มความช านาญพเศษทางดานกลศาสตรของหนในเชงการทดลอง การออกแบบ

และการวเคราะหโดยใชคอมพวเตอร ไดเคยท าการวจยเปนหวหนาโครงการทส าเรจมาแลว

มากกวา 10 โครงการทงในสหรฐอเมรกาและประเทศไทย มสงตพมพนานาชาตมากกวา 50

บทความ ทงวารสาร นตยสาร รายงานรฐบาล และบทความการประชมนานาชาต เปนผแตง

ต ารา “Sealing of Boreholes and Underground Excavations in Rock” ทใชอยในหลาย

มหาวทยาลยในสหรฐอเมรกา ด ารงต าแหนงเปนทปรกษาทางวชาการขององคกรรฐบาลและ

หลายบรษทในประเทศสหรฐอเมรกา และแคนาดา เชน U.S. Nuclear Regulatory Commission,

U.S. Department of Energy, Dow Chemical Co., Southwest Research Institute, UNOCAL,

Phelp Dodge Co. และ Amoco Oil Co. เปนวศวกรทปรกษาของ UNISEARCH จฬาลงกรณ

มหาวทยาลย เปนคณะกรรมการในการคดเลอกขอเสนอโครงการของ U.S. National Science

Foundation และ Idaho State Board of Education และเปนคณะกรรมการในการคดเลอก

บทความทางวชาการของส านกพมพ Chapman & Hall ในประเทศองกฤษ และ Elsevier

Sciences Publishing Co. ในประเทศเนเธอรแลนด