ค่าโมดูลัสคืนตัวของดินผสมซีเมนต์สำหรับการออกแบบผิวทาง

Abstract

ในปัจจุบันการออกแบบถนนโดยทั้วไปนั้น วิศวกรผุ้ออกแบบมักจะใช้แนวทางออกแบบโดยใช้ค่าดัชนีเป็นหลัก เช่นค่า (California Bearing Ratio (CBR) ค่า Plasticity Index (PI) เป็นตัวกำหนดความหนาของชั้นโครงสร้างทางในชั้นต่างๆ ซึ่งวิธีดังกล่าวได้มองข้ามพฤติกรรมของดินไป โดยตัวอย่างการออกแบบที่ถูกต้องนั้นอาจนำวัดค่ากำลังรับแรงเฉือนของดินแบบไม่ระบายน้ำ (Undrained Shear Strength, Sᵤ) และความรู้ทางด้านการคืนตัวของดินซึ่งพัฒนามาจากความรุ้ทางด้าน Plastic Strain ภายใต้สภาวะน้ำหนักที่ซ้ำไปซ้ำมามาประกอบการพิจารณา ซึ่งในปัจจุบันได้มีการพัฒนาการออกแบบโครงสร้างถนนมากขึ้น ซึ่งจะใช้แนวคิดในการออกแบบถนนเชิงวิเคราะห์เข้ามาใช้ในการออกแบบ โดยจะมุ่งเน้นในการคำนวณหาความเค้นหรือความเครียดวิกฤตของวัสดุ ซึ่งในวัสดุงานทางนั้นมีอาจจะสมมุติว่าเป็น Visco - Elastic Materials และไม่เป็นของแข็งตลอดทั้งชั้น ทำให้จำเป็นที่จะต้องใช้ค่าพารามิเเตอร์ที่สอดคล้องต่อพฤติกรรมดังกล่าว เช่น ค่ากำลังรับแรงเฉือนทางอ้อม ค่าโมดูลัสคืนตัวเป็นต้น สำหรับในประเทศไทยนั้นได้มีการพัฒนาการใช้วัสดุที่ปรับปรุงคุณภาพมาใช้ในการก่อสร้างชั้นโครงสร้างทาง เนื่องจากการเกิดปัญหาที่วัสดุในท้องถิ่นที่ทำการก่อสร้างนั้นมีคุณภาพไม่เพียงพอต่อการใข้งาน ในบางครั้งจะต้องนำเข้าวัสดุจากแหล่งที่ไกลออกไปมาใช้ในการก่อสร้าง ทำให้งบประมาณนั้นมีค่าสูงขึ้น การปรับปรุงคุณภาพดินผสมซีเมนต์จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน จากหลักการออกแบบถนนเชิงเคราะห์ทำให้จะต้องมีการนำค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมกับการออกแบบโครงสร้างทางที่ใช้วัสดุดินผสมซีเมนต์ด้วย โดยงานวิจัยนี้มุ่งเน้นการปรับปรุงคุณภาพดินจากภูมิภาคต่างๆ ในประเทศไทยได้แก่ ภาคกลาง และ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โดยที่จะใช้ปริมาณซีเมนต์ในการผสมร้อยละ 2.0, 3.5, 5.0, 6.5 ตามลำดับ จากการทดสอบค่ากำลังรับแรงอัดแบบไม่จำกัดพบว่าตัวอย่างดินภาคสำหรับค่าโมดูลัสคืนตัวที่ได้นั้นมีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นเมื่อใช้ปริมาณซีเมนต์ผสมมากขึ้น