Soil Mechanics Laboratory

1. Soil Mechanics Laboratory Lab 11: Field Density Test การทดสอบหาความหนาแน่นของดินในสนาม • มาตรฐานการทดสอบ • ทฤษฎีการทดสอบ • การแปลผลการทดสอบ • การนำไปใช้งาน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ชูศักดิ์ คีรีรัตน์ Rajamangala Civil Engineering University of Technology Rattanakosin Wang Klai Kangwong

2. มาตรฐานการทดสอบทางวิศวกรรมปฐพีมาตรฐานการทดสอบทางวิศวกรรมปฐพี ASTM D 1556-00 Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place by the Sand Cone Method. ASTM D 4914-99 Test Methods for Density of Soil and Rock in Place by the Sand Replacement Method in a Test Pit. ASTM D 5030-89 Test Method for Density of Soil and Rock in Place by the Water Replacement Method in a Test Pit. ASTM D 5195-91 Test Methods for Density of Soil and Rock in-Place at Depths below the Surface by Nuclear Methods.

3. ทฤษฎีการทดสอบ การวัดความหนาแน่นของดินในสนาม เป็นวิธีการตรวจสอบความหนาแน่นแห้งของดินบดอัดในสถานที่ก่อสร้าง เพื่อควบคุมคุณสมบัติดินให้ได้ตามข้อกำหนดในการบดอัดของการก่อสร้างนั้นๆ ซึ่งได้จากการคำนวณตามสมการ ดังนี้

4. ทฤษฎีการทดสอบ แผนผังขั้นตอนการทดสอบในงานก่อสร้าง ดินคันทางหรือถนน หรือเขื่อนดิน

5. ทฤษฎีการทดสอบ การวัดค่าความหนาแน่นและ/หรือปริมาณความชื้นของดินบดอัดในสนาม สามารถทดสอบได้ตามวิธีการ ดังนี้ • การทดสอบแบบทำลายโครงสร้าง (Destructive Methods) • การทดสอบแบบใช้กรวยทราย • การทดสอบแบบใช้ลูกโป่งยาง • การทดสอบแบบแทนที่ด้วยน้ำหรือน้ำมัน • การทดสอบแบบไม่ทำลายโครงสร้าง (Nondestructive Methods) • การทดสอบแบบนิวเคลียร์ • การทดสอบแบบใช้เครื่องมือแท่งเหล็กกดดิน

6. ทฤษฎีการทดสอบ • การทดสอบแบบทำลายโครงสร้าง (Destructive Methods) • การทดสอบแบบใช้กรวยทราย (Sand Cone Method)

7. ทฤษฎีการทดสอบ • การทดสอบแบบใช้ลูกโป่งยาง (Rubber Balloon Method)

8. ทฤษฎีการทดสอบ • การทดสอบแบบแทนที่ด้วยน้ำหรือน้ำมัน (Water or Oil Displacement Method) แทนที่ด้วยน้ำมัน แทนที่ด้วยน้ำ

9. ทฤษฎีการทดสอบ • การทดสอบแบบไม่ทำลายโครงสร้าง (Nondestructive Methods) • การทดสอบแบบนิวเคลียร์ (Nuclear Method) Moisture Content Neutron Density Gamma Ray

10. ทฤษฎีการทดสอบ • การทดสอบแบบใช้เครื่องมือแท่งเหล็กกดดิน (Proctor Needle Method)

11. ทฤษฎีการทดสอบ การทดสอบดินสำหรับงานก่อสร้างถนน : Material Selection : Laboratory Compaction - Gradation - Specific Gravity - Density - Atterberg’s Limits - Moister Content : Field Compaction - Standard Proctor Test - Modified Proctor Test - Maximum Index Density - Minimum Index Density - Sand Cone Method - Rubber Balloon Method - Nuclear Density Method - Water Replacement Method

12. การแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนามการแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนาม การหาน้ำหนักทรายในกรวย ชั่งน้ำหนักกรวยพร้อมขวดและทราย แล้วนำไปวางบนแผ่นรอง เปิดวาล์วให้ทรายไหลอย่างอิสระ เมื่อทรายหยุดไหลนำทรายที่เหลือและขวดไปชั่ง เพื่อหาน้ำหนักทรายในกรวย ทรายที่ใช้ในการทดสอบคือ Ottawa Sand หรือ ทรายที่ร่อนผ่านตะแกรงเบอร์ 20 ค้างเบอร์ 40

13. การแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนามการแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนาม การหาความหนาแน่นของทรายที่ใช้ในการทดสอบ นำกรวยพร้อมขวดและทรายมาวางบนโมลเปิดวาล์วให้ทรายไหลโดยอิสระ เมื่อทรายหยุดไหลปาด ให้เสมอขอบโมล ทำความสะอาดโมล แล้วนำไปชั่งน้ำหนักเพื่อหาความหนาแน่นของทราย เตรียมโมล Modified วัดขนาดและชั่งน้ำหนัก ทรายที่ใช้ต้องไม่มีเศษดินปะปน ถ้ามีต้องทำความสะอาดทรายและร่อนใหม่

14. การแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนามการแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนาม ขั้นตอนการทดสอบ ชั่งน้ำหนักกรวยพร้อมขวดและทราย เจาะดินด้วยสกัดให้เป็นหลุมขนาดเท่ากับรูตรงกลางแผ่นรองลึก 10 ซม. เลือกพื้นที่ทดสอบ แล้วนำแผ่นรองไปวาง วางกรวยทรายบนปากหลุมเปิดวาล์วให้ทรายไหลลงในหลุม เก็บทรายในหลุมเพื่อนำไปใช้ต่อไป เมื่อทรายหยุดไหล นำกรวยทรายที่เหลือไปชั่งน้ำหนัก นำดินที่ขุดออกจากหลุมไปชั่งน้ำหนัก

15. การแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนามการแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนาม ปริมาตรของหลุมและปริมาณตัวอย่างดินที่จะนำไปหาปริมาณความชื้นที่เหมาะสมในการทดสอบ

16. การแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนามการแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนาม

17. การแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนามการแปลผลการทดสอบความหนาแน่นของดินในสนาม ข้อเสนอแนะ • แผ่นฐานที่วางบนพื้นทดสอบต้องไม่ให้เคลื่อนตัวได้ • ต้องเก็บทรายที่เทลงครั้งแรกออกจากผิวหน้าทดสอบให้หมด • ขณะทดสอบต้องไม่ให้ขวดทรายกระทบกระเทือน • ต้องหาค่าความหนาแน่นแห้งของทรายอย่างน้อยสัปดาห์ละ 1 ครั้ง • ทรายที่ให้ทดสอบต้องสะอาดและแห้ง • ต้องปิดวาล์วก่อนคว่ำขวดทรายทุกครั้ง • ในขณะที่เคลื่อนย้ายเครื่องมือ ให้อุ้มขวดโดยตรงหรือทำที่หิ้วขวดเพราะกรวยมักจะขาดตรงบริเวณวาล์วถ้าจับหิ้วที่กรวย

18. การนำไปใช้งาน ใช้เป็นข้อกำหนดในการบดอัด สำหรับการก่อสร้าง ถนน สนามบิน และเขื่อนซึ่งสามารถพิจารณาได้จาก • ค่าการบดอัดสัมพัทธ์ (Relative Compaction) หรือ เปอร์เซ็นต์การบดอัด (Percent Compaction) • ค่าความหนาแน่นสัมพัทธ์ (Relative Density)

19. การนำไปใช้งาน ความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นสัมพัทธ์กับค่าการบดอัดสัมพัทธ์ สำหรับดินไม่เชื่อมแน่น (กรวด, ทรายและ ดินตะกอน) สำหรับดินเชื่อมแน่น (ดินเหนียว)

20. การนำไปใช้งาน ความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นสัมพัทธ์ต่อความหนาแน่นแห้งเปรียบเทียบกับค่าเปอร์เซ็นต์การบดอัด

21. การนำไปใช้งาน จำแนกความแน่นของดินไม่เชื่อมแน่นตามค่าความหนาแน่นสัมพัทธ์

22. การนำไปใช้งาน 2. ใช้เป็นข้อกำหนดสำหรับควบคุมความหนาแน่นในการบดอัด

23. การนำไปใช้งาน 3. ใช้เป็นข้อกำหนดสำหรับงานทางด้านวิศวกรรมต่างๆ

24. การนำไปใช้งาน • ก่อสร้าง ทางวิ่งสนามบิน กำหนดไม่ต่ำกว่า 95 – 100 % Modified AASSTO • ก่อสร้างถนนย่อย กำหนดไม่ต่ำกว่า 85 – 90 % Modified AASSTO • ก่อสร้างถนนภายในบ้าน, โรงรถ กำหนดไม่ต่ำกว่า 90 – 95 % Standard AASSTO • ก่อสร้างเขื่อนดิน กำหนดไม่ต่ำกว่า 95 – 100 % Standard AASSTO • บดอัดเป็นฐานของสิ่งก่อสร้างทั่วไป กำหนดไม่ต่ำกว่า 95 – 100 % Standard AASSTO

25. ดูวีดีโอแสดงขั้นตอนการทดสอบ และการกรอกข้อมูล