Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/70263
| Title: | การสำรวจโครงสร้างจุลภาคและพฤติกรรมกำลังของดินเหนียวบวมตัวที่ปรับปรุงด้วยปูนขาวและซีเมนต์ |
| Other Titles: | Investigation of microstructure and strength behaviour of expansive clay treated by lime and cement |
| Authors: | สุวิจักขณ์ สิทธิอวิรุทธ์ |
| Advisors: | สุเชษฐ์ ลิขิตเลอสรวง วีรยุทธ โกมลวิลาศ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Suched.L@Chula.ac.th ไม่มีข้อมูล |
| Issue Date: | 2561 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | ดินเหนียวบวมตัวถือว่าเป็นดินที่ก่อให้เกิดปัญหาในงานวิศวกรรมเป็นอย่างมาก เนื่องมาจากดินชนิดนี้มีค่าการบวมตัวสูงส่งผลให้เกิดการแตกร้าวเสียหายต่อชั้นผิวทางและฐานรากอาคาร งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาการปรับปรุงคุณภาพของดินเหนียวแม่เมาะซึ่งเป็นดินบวมตัวธรรมชาติด้วยปูนขาวและปูนซีเมนต์ เพื่อนำมาใช้เป็นวัสดุในงานทาง โดยจะศึกษาคุณสมบัติทางด้านกำลังและการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างทางจุลภาคของดินเหนียวที่ถูกปรับปรุงคุณภาพนี้ ดินเหนียวแม่เมาะถูกนำมาทดสอบคุณสมบัติพื้นฐานเบื้องต้นเป็นลำดับแรก หลังจากนั้นทำการปรับปรุงคุณภาพดินเหนียวโดยการเพิ่มเสถียรภาพด้วยปูนขาวและปูนซีเมนต์ที่อัตราส่วนผสม 6 8 10 และ 12% ตัวอย่างดินแต่ละส่วนผสมจะถูกนำมาทดสอบหาค่ากำลังรับแรงอัดแกนเดี่ยว ค่าซีบีอาร์ (CBR) ค่าโมดูลัสคืนตัว และค่าความเร็วคลื่นที่เดินทางผ่านตัวอย่างดินด้วยการทดสอบด้วยวิธีการสั่นพ้องปลายอิสระ (Free-free resonant method) ผลการทดสอบดินเหนียวที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยสารผสมเพิ่มพบว่าค่ากำลังรับแรงอัดแกนเดี่ยวและค่าซีบีอาร์มีการพัฒนากำลังเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าตามระยะเวลาบ่มที่แตกต่างกัน ค่ากำลังรับแรงของดินตัวอย่างที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนซีเมนต์มีค่ามากกว่าการปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนขาว ในขณะเดียวกันการปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนขาวสามารถลดการบวมตัวได้ดีกว่าการปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนซีเมนต์ จากผลการทดสอบยังสังเกตเห็นว่าค่าความเค้นเบี่ยงเบนและความเค้นรอบข้างมีอิทธิพลอย่างมากต่อค่าโมดูลัสคืนตัวของดินเหนียวที่ปรับปรุงด้วยสารเคมี เมื่อทำการหาความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นเบี่ยงเบนและค่าโมดูลัสยืดหยุ่นพบว่าเมื่อค่าความเบี่ยงเบนเพิ่มมากขึ้นส่งผลให้ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นมีค่าลดลง การหาความเร็วคลื่นในดินด้วยการทดสอบด้วยวิธีการสั่นพ้องปลายอิสระพบว่า ค่าความเร็วคลื่นปฐมภูมิ (P-wave) และคลื่นทุติยภูมิ (S-wave) ที่วัดจากตัวอย่างดินเหนียวที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนซีเมนต์มีค่าเพิ่มขึ้นทีละน้อยตามระยะเวลาบ่ม ในทางกลับกันพบว่าค่าความเร็วคลื่นที่วัดจากตัวอย่างที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนขาวมีค่าลดลงหลังจากระยะเวลาบ่ม 28 วัน งานวิจัยสังเกตการเปลี่ยนโครงสร้างทางจุลภาคของดินเหนียวก่อนและหลังปรับปรุงด้วยสารเคมี ด้วยภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และเครื่องวิเคราะห์ตัวอย่างโดยเทคนิคการเรืองรังสีเอกซ์ (XRF) และเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD) โดยผลการทดสอบพบว่าการปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนขาวและปูนซีเมนต์จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชันและปอซโซลานิก ซึ่งทั้งสองปฏิกิริยานี้จะทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ของแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต (CSH) และเอททริงไกต์ (Et) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์หลักที่มีส่วนช่วยในการพัฒนากำลังและลดการบวมตัวของดินเหนียวที่ถูกปรับปรุงคุณภาพด้วยปูนขาวและปูนซีเมนต์ |
| Other Abstract: | Expansive clays are well-known problematic soils worldwide. Due to their high swelling potential they can cause pavement and foundation failures. This research aims to study a stabilization of expansive Mae Moh clay using lime and cement. The lime- and cement-stabilized soils are employed as pavement materials. The study is focused on strength and microstructure characteristic of stabilized soils. The basic properties of Mae Moh soil were initially investigated. After that, soil specimens were prepared by varying lime and cement content at 6, 8, 10 and 12%. Each mixed specimens was examined in unconfined compressive strength (qu), California bearing ratio (CBR), resilient modulus (Mr) and P-wave and S-wave velocities using free-free resonant method. The results of the study revealed that lime- and cement-stabilized soil can increase compressive strength and California bearing ratio (CBR). Findings also revealed that cement-stabilized soil has higher strength than lime-stabilized soil in every curing time while lime-stabilized soil has higher potential to decrease swelling. It can be observed that the deviator and confining stress significantly influence on resilient modulus of stabilized soil specimens. When deviator stress increases, resilient modulus decreases. The results of free-free resonant test exhibit that P-wave and S-wave velocities of soil-cement admixture slowly increase with curing time. On the other hand, they decrease after 28 days for lime mixtures. In this research, the microstructure changes of non-stabilized and stabilized soil were investigated using SEM, XRF and XRD. The results of microstructure investigation indicate that addition of cement or lime to soil contribute to the hydration and pozzolanic reaction, which can form calcium silicate hydrate (CSH) and ettringite (Et) in the mixtures. These products play an important role in strength development and reduce swelling in stabilized soil. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2561 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมโยธา |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/70263 |
| URI: | http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2018.1222 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.58837/CHULA.THE.2018.1222 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 6070359521.pdf | 5.05 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.