การปรับปรุงคุณภาพดินทรายโดยใช้เถ้าก้นเตาและปูนซีเมนต์เพื่อใช้เป็นวัสดุถมและวัสดุงานทาง

  • วุฒิกรณ์ โสพรรณรัตน์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
คำสำคัญ: เถ้าก้นเตา, กำลังรับแรงอัด, โมดูลัสคืนตัว, อัตราส่วนปัวส์ซอง, SEM, XRD

บทคัดย่อ

เถ้าก้นเตาเป็นของเสียที่เกิดจากการเผาถ่านหินเพื่อใช้เป็นพลังงานในการผลิตกระแสไฟฟ้า ก่อให้เกิดปัญหาการสูญเสียพื้นที่กองทิ้งและมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม งานวิจัยนี้ได้เล็งเห็นถึงการใช้ประโยชน์โดยนำเสนอการปรับปรุงคุณภาพดินทรายโดยใช้เถ้าก้นเตาและปูนซีเมนต์เพื่อใช้เป็นวัสดุถมและวัสดุงานทาง การศึกษาประกอบไปด้วยการทดสอบกำลังรับแรงอัดแบบไม่ถูกจำกัด (UCS)การทดสอบ California Bearing Ratio (CBR)  การทดสอบค่าโมดูลัสคืนตัว (Mr) และการทดสอบแบบไม่ทำลายโดยใช้คลื่นสั่นสะเทือน Free-Free Resonance (FRR)  สามารถนำมาใช้ในการประเมินกำลังของดินทรายปรับปรุงคุณภาพได้และสามารถใช้ในการหาคุณสมบัติด้านโมดูลัสสั่นสะเทือนและอัตราส่วนปัวส์ซอง ผลการทดสอบพบว่าความเร็วคลื่น P-wave และ S-wave รวมไปถึงค่าโมดูลัสสั่นสะเทือนมีความสอดคล้องกันกับผลการทดสอบกำลังรับแรงอัด ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าปริมาณการแทนที่ดินทรายด้วยเถ้าก้นเตาปริมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ ที่ทุกสัดส่วนซีเมนต์และระยะเวลาบ่มมีความเหมาะสมที่สุด เนื่องจากค่ากำลังรับแรงอัดแบบไม่ถูกจำกัด (UCS) ค่า California bearing ratio (CBR) และค่าโมดูลัสคืนตัว (Mr) มีค่าสูงสุดที่สัดส่วนนี้ ดินทรายปรับปรุงคุณภาพด้วยเถ้าก้นเตาและซีเมนต์สามารถจำแนกได้เป็นชั้นพื้นทางดินซีเมนต์ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน ทล.-ม. 204/2556 กรมทางหลวง ประเทศไทย

 

จำนวนการดาวน์โหลด

ยังไม่มีข้อมูลการดาวน์โหลด

รายการอ้างอิง

AASHTO T307-99. Determining the resilient modulus of soil and aggregate materials. Washington: AASHTO; 2007.
Abu-Farsakh, M., Dhakal, S., Chen, Q.(2015). “Laboratory characterization of cementitiously treated/stabilized very weak subgrade soil under cylic loading”Soils. Found., 55(3): 504-516.
AI-Aghbari, M. Y.,Dutta, R.K., Bundel D.(2005).“Suitability of desert sand cement mixes for base courses in Highway Pavement”, The Electronic Journal of geotechnical engineering, Vol.10.
ASTM C 597-97 Standard test method for Pulse Velocity though concrete.
ASTM D 2166-91 (1991). Standard test method for Unconfined Compressive Strength of cohesive soils, Annual book of ASTM Standards.
ASTM G 155-04a Standard practice for operating Xenon Arc Light Apparatus for
Barisic, I., Dimter, S., Rukavina, T. (2016). “Characterization of cement stabilized pavement layers with ultrasound testing”. Tehnicki vjesnik, Vol.23. pp.447-453.
Cadersa, A. S., Seeborun, A. K. and Chan Chim Yuk, A. (2014). “Use of Coal Bottom Ash as Mechanical Stabiliser in Subgrade Soil”. Journal of Engineering (United States),
Cadersa, A. S., Seeborun, A. K., Yuk, A. C. C. (2014). “Use of Coal Bottom Ash as Mechanical Stabiliser in Subgrade Soil”, Hindawi Publishing Corporation Journal of engineering exposure of Nonmetallic materials.
for road-base construction” J. Mater. Civ. Eng.
Greenwood, J.H., Franke, P., Trubiroha, P., Schhroder, H.F., Hufenus, R. (1996). “Durability standards for geosynthetics: The tests for weathering and biological resistance”, Geosynthetics applications, Design and construction.
Güllü, H. (2014). “Factorial experimental approach for effective dosage rate of stabilizer: Application for fine-grained soil treated with bottom ash”. Soils and Foundations, 54(3), 462–477.
Havanagi, V. G., Sinha, A. K., Mathur, S. (2011). “Design and Stability Analysis of Pond Ash Railway Embankment”, In: Indian Geotechnical Society. Indian Geotechnical Conference. Kochchi, India 15-17 December 2011. India.
Horipibulsuk, S., Katkan, W., Sirilerdwattana, W., and Rachan, R. (2006). “Strength development in cement stabilized low plasticity and coarse grained soil : Laboratory and field study”, Soils and Foundation,Vol.46 No.3, pp.351-366.
Horpibulsuk S., Rachan R. and Suddeepong, A., (2011). “Assessment of strength development in blended cement admixed Bangkok clay.” Constr. Build. Mater., 25: 1521–1531
Horpibulsuk, S., (2001). “Analysis and Assessment of Engineering Behavior of Cement Stabilized Clay”, Ph.D. Dissertation, Saga University,Japan
Horpibulsuk, S., Miura, N., Nagaraj, T.S., (2003). “Assessment of strength development in cement-admixed highwater content clays with Abrams' lawas a basis”. Geotechnique 53 (4), 439–444.
Horpibulsuk, S., Rachan, R., Chinkulkijniwat, A., Yaksachon, Y., Suddeepong, A.(2010b). “Analysis of Strength Development in Cement Stabilized Silty Clay from Microstructural Considerations”, Construction and Building Materials, Vol.24, pp.2011-2021
Ingunza M.P., Ararujo Pereira K.L. and dos Santos O.V. (2015). “Use of sludge ash as a stabilizing additive in soil-cement mixtures for use in road pavements” J. Mater. Civ. Eng., 27(7): 06014027-1-3
Kang X., Kang G.C., Chang K.T. and Ge L. (2014) “Chemically stabilized soft clays
Kaniraj, S. R., Gayathri, V. (2004). “Permeability and Consolidation Characteristics of Compacted Fly Ash”, The Journal of Energy Engineering, Vol.130 No.3, pp.18-43.
Kim, Y.T., B., Prezzi, M., Salgado, R. (2005). “Geotechnical Properties of Fly and Bottom Ash Mixtures for Use in Highway Embankments”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol.131 No.7, pp.914–924.
Kim, Y.T., Do, T.H. (2012). “Effect of Bottom Ash Particle Size on Strength Development in Composite Geomaterial”,Engineering Geology, pp.139–140, pp.85–91.
Kim, Y.T., Han, W.J., Kang, H.S. (2009). “Experimental Study on Mechanical Characteristics of Composite Geomaterial for Recycling Dredged soil and bottom ash”, Mechanical Characteristics of Composite Geo-Material.
Kim, Y.T., Kim, H.J., Lee, G.H., (2008). “Mechanical behavior of lightweight reinforced soil with waste fishing net”. Geotextiles and Geomembranes 26 (6), 512–518.
Kumar, S., Stewart, J. (2003). “Evaluation of Illinois Pulverized Coal Combustion Dry Bottom Ash for Use in Geotechnical Engineering Applications”, The Journal of Energy Engineering, Vol.129 No.2, pp.56-45.
López López, E., Vega-Zamanillo, Á., Calzada Pérez, M. A. and Hernández-Sanz, A. (2015). “Bearing capacity of bottom ash and its mixture with soils”. Soils and Foundations, 55(3), 529–535.
Lopez, B. L., Vega-Zamanillo, A., Perea, M. C., Hernandez-Sanz, A. (2015). “Bearing capacity of bottom ash and its mixture with soils”, Soil and foundations, Vol. 55, pp. 529-535.
Miura, N., Horpibulsuk, S., Nagaraj, T.S., (2001). “Engineering behaviour of cement stabi- lized clay at high water content”. Soils and Foundations 41 (5), 33–45.
Muhunthan, B., Taha, R., Said, J. (2004). “Geotechnical Engineering Properties of Incinerator Ash Mixes”, Journal of the Air & Waste Management Association, Vol.54 No.8, pp.985-991.
Nguyen, B. T., Mohajerani, A. (2016). “Resilient modulus of fine-grained soil and a simple testing and calculation method for determining an average resilient modulus value for pavement design”,Transportation geotechnics, Vol. 7, pp.59-70.
Ozdemir, M. A.(2016). “Improvement in Bearing Capacity of soft soil by addition of fly ash”, Procedia Engineering, Vol. 143 , pp. 498-505.
Pandian, N. S. (2004). “Fly Ash Characterization with Reference to Geotechnical Applications”, Journal of Indian Institute of Science, Vol.84 No.6, pp.189- 216.
Rout R.K., Ruttanapormakul P., Valluru S. and Puppala A.J. (2012). “Resilient moduli behavior of lime-cement treated subgrade soils” GeoCongress ASCE
Singh, R. R., Goyal, N., Kaur, N. (2015). “Fly Ash as an Embankment Material” SSRG International Journal of Civil Engineering (SSRG-IJCE), Vol.3 No.3, pp.14-16.
Solanki P., Zaman M.M. and Dean J. (2010). “Resilient modulus of clay subgrades stabilized with lime, class c fly ash, and cement kiln dust for pavement design” J. Transp. Res. Board., 2186: 101-110
Swaidani, A., Hammoud, I., Meziab, A.(2016). “Effect of adding natural pozzolana on geotechnical properties of lime-stabilized clayey soil”,pp.714-725.
Tastan E.O., Edil T.B., Benson C.H. and Aydilek A.H. (2011). “Stabilization of organic soils with fly ash” J. Geotech. Geoenviron. Eng., 137: 819-833
Uddin, K., Balasubramaniam, A.S., Bergado, D.T., (1997). “Engineering behavior ofcement-treated Bangkok soft clay”. Geotechnical Engineering 28 (1), 89–119.
Watabe, Y., Tsuchida, T., Furuno, T., Yuasa, H., (2000). “Mechanical characteristics of a cement treated dredged soil utilized for waste reclamation landfill”. Proc. Coastal Geotechnical Engineering in Practice, pp. 739–745.
เผยแพร่แล้ว
2020-07-09