สมบัติทางวิศวกรรมของดินเหนียวและดินลูกรังปรับปรุงคุณภาพด้วยซีเมนต์และเสริมแรงด้วยเส้นใยเหล็กจากยางรถยนต์

Engineering properties of cement treated clay and lateritic soil reinforced with steel fibers from automotive tires

Name: ขวัญจิรา หมั่นบำรุงศาสน์

keyword: เส้นใยเหล็ก

ThaSH: การปรับปรุงดิน

ThaSH: ดินลูกรัง -- การเสริมแรง

ThaSH: ดินลูกรัง -- การทดสอบการรับแรงอัด

ThaSH: ดินเหนียว -- การเสริมแรง

ThaSH: ดินเหนียว -- การทดสอบการรับแรงอัด

ThaSH: ยางล้อ -- การนำกลับมาใช้ใหม่

ThaSH: ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของดินเหนียวและดินลูกรังปรับปรุงคุณภาพด้วยซีเมนต์ จากนั้นเสริมกำลังด้วยเส้นใยเหล็กจากยางรถยนต์ จากการศึกษาพบว่าดินเหนียวและดินลูกรังผสมกับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ชนิดที่ 1 ร้อยละ 5 และ 3 เหมาะสมที่สุด โดยให้ค่าความแข็งแรงอัดแกนเดียวสูงกว่า 17.5 กก./ตร.ซม. ซึ่งมากกว่าเกณฑ์มาตรฐานของกรมทางหลวง เมื่อนำดินปรับปรุงด้วยซีเมนต์มาผสมเส้นใยเหล็กจากยางรถยนต์เก่าพบว่าดินเหนียวปรับปรุงด้วยซีเมนต์ผสมเส้นใยเหล็กร้อยละ 2 ให้ค่าความแข็งแรงอัดแกนเดียวสูงสุดเท่ากับ 19.60 กก./ตร.ซม. ส่วนดินลูกรังซีเมนต์ผสมเส้นใยเหล็กร้อยละ 3 ให้ค่าความแข็งแรงอัดแกนเดียวสูงสุดเท่ากับ 29.34 กก./ตร.ซม. เมื่อผสม เส้นใยเหล็กเพิ่มมากขึ้นทำให้ค่าความแข็งแรงอัดแกนเดียวของตัวอย่างดินซีเมนต์ลดน้อยลงเนื่องจากเส้นใยเหล็กที่เพิ่มมากขึ้นจะเข้าไปแทรกในมวลดินทำให้การยึดเหนี่ยวระหว่างเม็ดดินมีค่าลดลง แต่หากพิจารณาในแง่การรับแรงดึงทางอ้อมจะเห็นว่าดินเหนียวซีเมนต์และดินลูกรังซีเมนต์ผสม เส้นใยเหล็กมีกำลังรับแรงดึงเพิ่มขึ้นตามปริมาณเส้นใยเหล็กที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากเส้นใยเหล็กทำหน้าที่ยึดเหนี่ยวมวลดินไม่ให้หลุดออกจากกัน โดยดินเหนียวซีเมนต์ผสมเส้นใยเหล็กร้อยละ 4 ให้ค่าแรงดึงสูงสุดเท่ากับ 4.87 กก./ตร.ซม. และดินลูกรังซีเมนต์ผสมเส้นใยเหล็กร้อยละ 3 มีค่าแรงดึง 4.90 กก./ ตร.ซม. เมื่อนำดินเหนียวซีเมนต์และดินลูกรังซีเมนต์ที่ผสมเส้นใยเหล็กมาทดสอบความแข็งแรงเชิงดัดแบบคานพบว่ามีค่าความแข็งแรงเพิ่มขึ้นตามปริมาณของเส้นใยเหล็กที่เพิ่มขึ้น ปริมาณเส้นใยเหล็ก ที่ให้กำลังต้านทานแรงดัดของดินเหนียวซีเมนต์และดินลูกรังซีเมนต์มีค่าสูงสุดเท่ากัน คือร้อยละ 5 โดยเท่ากับ 7.04 กก./ตร.ซม. สำหรับดินเหนียวซีเมนต์ และเท่ากับ 8.81 กก./ตร.ซม. สำหรับดินลูกรังผสมซีเมนต์ เมื่อนำตัวอย่างมาทดสอบความคงทนด้วยวิธีเปียกสลับแห้งพบว่าเมื่อนำดินเหนียวซีเมนต์ที่ผสมเส้นใยเหล็กมาแช่น้ำเกิดการเปื่อยยุ่ยจนไม่สามารถทดสอบได้ ส่วนดินลูกรังที่ผสมเส้นใยเหล็กยังคงรูปอยู่ได้เมื่อทดสอบความคงทนได้ 12 รอบ โดยมีค่าความแข็งแรงอัดแกนเดียวลดลงตามจำนวนรอบการทดสอบ ดินลูกรังซีเมนต์ผสมเส้นใยเหล็กร้อยละ 4 มีค่าความแข็งแรงอัดแกนเดียวสูงสุดเพียง 4.56 กก./ตร.ซม. เท่านั้น

Abstract: This research studied the engineering properties of cement-treated clay and cement-treated lateritic, then reinforced with steel fibers extracted from old tires. The study showed that clay and laterite soil mixed with Portland cement type 1, of 5% and 3% was the most suitable, with uniaxial compressive strength higher than 17.5 kg/sq.cm, which was higher than the Highway Department standard. Using cement-modified soil mixed with steel fiber showed that cement-treated clay with 2% steel fiber gave the highest unconfined compressive strength of 19.60 kg/sq.cm. While cement-treated lateritic with 3% steel fibers showed the highest unconfined compressive strength of 29.34 kg/sq.cm. When adding more steel fibers, the unconfined compressive strength of the cement soil samples tended to reduce due to the increment of steel fiber penetrating the soil mass, reducing the adhesion between the grains. However, when considering indirect tensile strength, the results showed that the tensile strength of cement-treated clay and cement-treated laterite increased as the amount of steel fiber increased because the steel fibers act to hold the soil mass from falling apart. The cement-treated clay with 4% steel fiber exhibited a tensile strength of 4.87 kg/sq.cm, the cement-treated laterite with 3% steel fiber showed a tensile strength of 4.90 kg/sq.cm. Both cement-treated clay and cement-treated laterite mixed with steel fibers were tested for the flexural strength of the beams. The results showed that the strength increased as the number of steel fibers increased. The highest content of steel fibers for flexural strength of cement-treated clay and cement-treated laterite soil was 5%, which was 7.04 kg/sq.cm. for cement clay and 8.81 kg/sq.cm. for laterite soil mixed with cement. When the samples were tested for durability by the wet and dry method, the results showed that when soaking the cement clay mixed with steel fibers, the deterioration occurred until it was unable to test. For cement-treated Lateritic soil mixed with steel fibers, the sample remained in shape within 12 cycles and can be tested. The results showed that the unconfined compressive strength decreased as the number of test cycles increased. Laterite cement mixed with 4% iron fiber has the highest uniaxial compressive strength of only 4.56 kg/sq.cm.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: พานิช วุฒิพฤกษ์

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : pnv@kmutnb.ac.th

Name: อิทธิพล มีผล

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : ittipon.m@fte.kmutnb.ac.th

Created: 2565

Modified: 2566-06-12

Issued: 2566-06-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโยธาและการศึกษา

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B17598278.pdf	2.44 MB	12	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.030385 วินาที