กลไกการปรับปรุงคุณภาพดินและกากโรงงานอุตสาหกรรมด้วยเทคนิคทางกลและทางเคมี

Improvement mechanisms of soils and industrial wastes using mechanical and chemical stabilization

Name: ธเนศ ทองเดชศรี

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ด. (วิศวกรรมโยธา) 2566

Classification :.LCCS: TA710

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาวิศวกรรมโยธา -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: ปฐพีกลศาสตร์

ThaSH: การปรับปรุงดิน

ThaSH: ของเสียจากโรงงาน -- การใช้ประโยชน์

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการนำดินและกากอุตสาหกรรมบางประเภท ได้แก่ ดินจากแหล่งก่อสร้าง ดินตะกอนทะเล ดินตะกอนประปา และซิลิกาฟูม มาใช้ประโยชน์ใหม่ตามแนวคิดวิศวกรรมปฐพีสิ่งแวดล้อม โดยทดสอบสมบัติด้านกายภาพของวัสดุตั้งต้น ทดสอบสมบัติด้านวิศวกรรมของดิน ตลอดจนศึกษาปัจจัยและเทคนิคการปรับปรุงคุณภาพเพื่อให้มีสมบัติเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐานสำหรับใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง นอกจากนี้ การศึกษายังเน้นอธิบายกลไกการปรับปรุงคุณภาพดินทั้งทางกลและทางเคมี รวมถึงปฏิกิริยาเคมีและกลไกปฏิกิริยาของดินและกากโรงงานอุตสาหกรรมที่ผสมปูนซีเมนต์ ผลการศึกษาพบว่าดินจากแหล่งก่อสร้างและกากโรงงานอุตสาหกรรมมีสมบัติสอดคล้องกับเกณฑ์คัดเลือกวัสดุ (NICE criteria) และมีศักยภาพในการใช้เป็นวัสดุก่อสร้างหลังการปรับปรุงคุณภาพ ชนิดของดินและพลังงานในการบดอัด ปริมาณความชื้นเริ่มต้นและอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ (w/c ratio) เป็นปัจจัยที่มีผลต่อระดับการปรับปรุงคุณภาพดินซีเมนต์และสามารถนำมาใช้ในการทำนายกำลังรับแรงอัด ทั้งนี้ การวิเคราะห์อัตราส่วนช่องว่างทำให้สามารถอธิบายพฤติกรรมของดินบดอัดที่ใช้พลังงานแตกต่างกันได้อย่างชัดเจน ปฏิกิริยาเคมีและกลไกปฏิกิริยาของดินตะกอนซีเมนต์สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจนโดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดร่วมกับการวิเคราะห์ธาตุเชิงพลังงาน ตลอดจนการวิเคราะห์แรงดูดและการทดสอบการสั่นพ้องแบบอิสระ จากการศึกษาพบว่า ซิลิกาฟูมช่วยเร่งปฏิกิริยาไฮเดรชันและปอซโซลาน ดินซีเมนต์มีกำลังรับแรงอัดเพิ่มขึ้นตามอายุการบ่มสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์อัตราการทำปฏิกิริยาของสารประกอบหลัก (C3S) การเพิ่มขึ้นของสารผลิตภัณฑ์ CSH และ Ettringite การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างดินซีเมนต์ในระดับจุลภาค การวิเคราะห์อัตราส่วนความเข้มข้นของพีค (PER) และอัตราส่วนของปริมาณธาตุหลัก (SAR) รวมทั้งการวิเคราะห์แรงดูดและความเร็วคลื่นเฉือนและค่าแรงเฉือนโมดูลัสที่ความเครียดต่ำ This research focuses on the utilization of certain types of industrial waste, specifically soil from construction sites, seabed dredged sludges, water treatment sludge, and silica fume based on environmental engineering principles. The study includes testing the physical properties of the raw materials, engineering properties of the soil, and investigates factors and techniques for enhancing their quality to meet construction material standards. Additionally, the study attempts to explain the mechanisms of improvement technics, both through physical and chemical stabilization, which includes chemical reactions and reactions mechanisms of soils and industrial waste mixed with cement. The findings reveal that soil from construction sites and industrial waste exhibit properties that align with material selection criteria (NICE criteria) and possess potential as construction materials after improvement. Soil type, compaction energy, initial moisture content, and the water-to-cement ratio (w/c ratio) are key factors affecting the level of soil stabilization with cement and its predictability in terms of compressive strength. Analysis of void ratio clearly explains the distinct behavior of compacted soils with varying energy inputs. The chemical reactions and reaction mechanisms of the waste sludges with cement are effectively elucidated using X-ray diffraction (XRD) techniques, scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), suction measurement, and free-free resonant frequency test. It is found that silica fume accelerates hydration and pozzolanic reactions, while the compressive strength of cement-stabilized waste sludges increases with curing time, corresponding to the analysis of the reaction rates of major compounds (C3S), the increase in CSH and Ettringite products, and changes in the microstructure of the cement-stabilized waste sludges. Analysis of peak element ratio (PER) and surface area ratio (SAR) is also performed, alongside studying the suction, shear wave velocity, and small-strain shear modulus

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: ศุภกิจ นนทนานันท์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: อภินิติ โชติสังกาศ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2566

Modified: 2569-07-01

Issued: 2569-07-01

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2566/thanet-thon-all.pdf

CallNumber: TA710.ธ15

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: วิศวกรรมโยธา

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	thanet-thon-all.pdf	16.94 MB

ใช้เวลา

0.031685 วินาที