การประมาณค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดของดินเหนียวโดยเทคนิคการเปลี่ยนแปลงอัตราความเครียด

Abstract

ผลงานวิจัยหลายๆ งานวิจัยที่ผ่านมา แสดงให้เห็นว่าอัตราการเพิ่มหน่วยแรงงาน จะส่งผลต่อกำลังรับหน่วยแรงเฉือนของดินเหนียว ซึ่งชี้ให้เห็นว่าดินเหนียวแสดงพฤติกรรมการเคลื่อนตัวขึ้น กับอัตราคุณสมบัติที่เป็นตัวกำหนดพฤติกรรมแบบขึ้น กับอัตราของดินเหนียวจะแสดงออกมาด้วยค่าสัมประสิทธิ์ความหนืด ซึ่งการทดสอบหาค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดของดินเหนียวในห้องปฏิบัติการ กระทำการทดสอบโดยตรงได้ยาก อีกทั้งไม่มีมาตรฐานอย่างชัดเจน งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการหาค่าสัมประสิทธิ์ของดินเหนียวทางอ้อม โดยการประยุกต์ใช้แบบจำลองไฮเปอร์พลาสติกซิตี้สำหรับวัสดุที่ขึ้นอยู่กับอัตรา ซึ่งเป็นแบบจำลองพลาสติกแบบชิ้นเดียว (single element) ที่คำนึงถึงพฤติกรรมแบบขึ้นกับอัตราของวัสดุ ด้วยเทคนิคการปรับเปลี่ยนอัตราความเครียด โดยการจำลองพฤติกรรมการรับหน่วยแรงเฉือนของดินเหนียวในแบบจำลอง เปรียบเทียบกับผลการทดสอบหน่วยแรงเฉือนแบบไม่ระบายน้ำของดินเหนียวกรุงเทพฯ ในห้องปฏิบัติการ ที่กำหนดอัตราความเครียดคงที่ 0.01% ถึง 10.0% ของความเครียดต่อนาที โดยการปรับเปลี่ยนค่าตัวแปรสัมประสิทธิ์ความหนืดในแบบจำลอง จนกระทั่งผลที่ได้จากแบบจำลอง สัมพันธ์กับผลที่ได้จากการทดสอบจริง ซึ่งผลสรุปที่ได้ งานวิจัยฉบับนี้ชี้ให้เห็นว่า แบบจำลองไฮเปอร์พลาสติกซิตี้สำหรับวัสดุที่ขึ้นกับอัตรา สามารถจำลองพฤติกรรมแบบหนืดของดินเหนียวกรุงเทพฯ และค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดของดินเหนียวกรุงเทพฯ จะมีค่าในช่วงประมาณ 3.24x10[superscript 3]-3.60x10[superscript 3] kPa.s.