การปรับปรุงคุณภาพดินลมหอบด้วยวัสดุเชื่อมประสานชนิดใหม่ โดยใช้กากแคลเซียมคาร์ไบด์และเถ้าลอย

Abstract

The development of an environmentally friendly binders from calcium carbide residue and fly ash wastes intensively investigated in this study. The effects of CaO/(SiO2+Al2O3) ratio on binding performance were also studied for loess stabilization. The physical propertiesand chemical composition of calcium carbide residue (CCR), fly ash (FA) and Loess were investigated using laser diffraction particle size analyzer, X-ray fluorescence, X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy, and Thermogravimetric Analysis. The raw materials were designed for CaO/(SiO2+Al2O3) ratios of 1.7, 1.5, 1.3, 1.1, and 0.9 to studying binding efficiency. The compressive strength test for pastes and mortars were demonstrated. The test results suggested that the mixture with CaO/(SiO2+Al2O3) of 1.5 showed highest compressive strength at 91 days curing age. The CaO/(SiO2+Al2O3) of 1.5 mixture was selected for using as soil stabilizer in range of 10-25 wt.%. The unconfined compressive strength and mass loss of stabilized soils in wet-dried condition were also studied. The results demonstrated significantly decreased losses of mass and strength of stablilzed soils from wet-dried condition.

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการพัฒนาสารเชื่อมประสานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมชนิดใหม่จากกากแคลเซียมคาร์ไบด์และเถ้าลอย ศึกษาหาอัตราส่วนระหว่าง CaO/(SiO2+Al2O3) ที่เหมาะสมที่สุด เพื่อนำไปใช้ในการปรับปรุงคุณสมบัติดินลมหอบ โดยงานวิจัยนี้จะทำการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของวัสดุกากแคลเซียมคาร์ไบด์ (CCR), เถ้าลอย (FA) และ ดินลมหอบ (Loess) ด้วยเทคนิค Particle Size Distribution, X-ray fluorescence, X-ray Diffractometer, Scanning Electron Microscopy และ Thermogravimetric Analysis และทำการออกแบบส่วนผสมวัสดุผสมกากแคลเซียมคาร์ไบด์และเถ้าลอยที่มีอัตราส่วน CaO/(SiO2+Al2O3)เท่ากับ 1.7, 1.5, 1.3, 1.1 และ 0.9 ศึกษาคุณสมบัติทางด้านวิศวกรรมโดยทำการทดสอบกำลังรับแรงอัดของเพสต์ และมอร์ตาร์ อัตราส่วน CaO/(SiO2+Al2O3) ที่ให้ค่ากำลังรับแรงอัดที่ระยะเวลา 91 วัน ของเพสต์และมอร์ตาร์สูงที่สุดในงานวิจัยนี้คือ 1.5 อัตราส่วน CaO/(SiO2+Al2O3) เท่ากับ 1.5 ถูกเลือกมาใช้เป็นวัสดุประสานเพื่อปรับปรุงคุณภาพดินลมหอบ และได้ทำการศึกษากำลังอัดแบบไม่จำกัดของดิน, การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักระหว่างการทดสอบเปียกสลับแห้ง และ การสูญเสียกำลังของดินตัวอย่างในสภาวะเปียกสลับแห้ง โดยออกแบบการใช้วัสดุเชื่อมประสานในอัตราร้อยละ 10-25 ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการใช้วัสดุกากแคลเซียมคาร์ไบด์ และเถ้าลอยเป็นวัสดุเชื่อมประสานสามารถลดการสูญเสียกำลังของดินตัวอย่างจากสภาวะเปียกสลับแห้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ