ผลกระทบของสารละลายโพแทสเซียมต่อคุณสมบัติการบวมตัวของดินบวมตัวในพื้นที่แม่เมาะ

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอผลการทดลองใช้สารละลายโพแทสเซียมเพื่อลดศักยภาพการบวมตัวของดินเหนียวบวมตัวในอำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง ซึ่งสร้างความเสียหายให้กับอาคารและถนนในพื้นที่เมื่อความชื้นในดินเพิ่มขึ้น แร่ธาตุในดินบวมตัวของแม่เมาะส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่มอนต์มอริลโลไนต์ซึ่งดึงดูดน้ำได้มากเมื่อเทียบกับแร่อิลไลต์ในดินที่ไม่บวมตัว ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ อิลไลต์มีโพแทสเซียมไอออนจับแผ่นเหล่านั้นเข้าด้วยกันในขณะที่มอนต์โมลิลโลไนต์ไม่มีโพแทสเซียมไอออนอยู่ ช่วยให้น้ำถูกดึงดูดเข้าสู่ช่องว่างระหว่างแผ่นได้อย่างง่าย จากข้อเท็จจริงนี้ มีการตั้งสมมติฐานว่าหากเติมโพแทสเซียมไอออนเข้าไประหว่างแผ่นสามชั้นของมอนต์มอริลโลไนต์ ศักยภาพในการบวมก็จะลดลง ในการทดลองนี้ได้ใช้วิธีทดสอบการบวมตัวอิสระ โดยตัวอย่างดินบวมตัวของแม่เมาะจะถูกแช่ในสารละลายโพแทสเซียมสามประเภท ได้แก่ โพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl), โพแทสเซียมไนเตรต (KNO3), และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) จากนั้นจึงทดสอบหาผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นจากการบวมและวิเคราะห์ผล X-Ray Diffraction ด้วยโปรแกรม Match!3 ผลการวิจัยพบว่าการใช้สารละลาย KCl 10% โดยน้ำหนัก สารละลาย KNO3 20% โดยน้ำหนัก และร้อยละ KOH 20% โดยน้ำหนัก ช่วยลดเปอร์เซ็นต์การบวมของดินจาก 8.04% เหลือ 3.94%, 5.04% และ 6.73% ตามลำดับ