เครื่องทดสอบแรงดึงพอลิเมอร์เพื่องานถนน (โยธา) ฝีมือคนไทย

จันทร์ ๐๕ กันยายน ๒๐๑๖ ๑๖:๕๑
ปัจจุบัน "พอลิเมอร์" (polymer) เข้ามามีบทบาทกับงานวิศวกรรมโยธามากขึ้นภายหลังจากราคาเหล็กและวัสดุก่อสร้างมีราคาพุ่งสูงขึ้น จากการศึกษาวิจัยพบว่าพอลิเมอร์มีความแข็งแรง เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ทนทาน และนำไปใช้ในงานก่อสร้างได้ง่ายกว่า ทำให้นักศึกษาภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ให้ความสนใจที่จะศึกษาพฤติกรรมของพอลิเมอร์ (polymer) เมื่อนำมาใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในการก่อสร้างกำแพงกันดินหรือลาดคันทางถนนที่มีเสถียรภาพสูงสามารถต้านทานการวิบัติได้

รศ.ดร.วรัช ก้องกิจกุล อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมโยธา มจธ. เปิดเผยว่า วัสดุเสริมแรงในดินส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานก่อสร้างคอสะพานลอยรถข้าม หรือกำแพงกันดินและลาดคันทางที่รองรับโครงสร้างถนนที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมี 2 ประเภทคือ ที่เป็นโลหะ และที่เป็นวัสดุพอลิเมอร์ ในวงการก่อสร้างในยุคเริ่มต้นมักใช้โลหะ เช่น แถบเหล็ก ซึ่งแม้จะมีความแข็งแรงมาก แต่เมื่อนำเหล็กมาใช้งานกับดินแล้วค่อนข้างมีปัญหาเนื่องจากเหล็กเองมีค่าความแข็งแรงสูงเมื่อเทียบกับดิน เมื่อใช้ไปนานๆ อาจเกิดการเสียรูปกันไปคนละทาง ซึ่งอาจก่อให้เกิดการลื่นไถลที่ผิวสัมผัสได้ จึงไม่เหมาะกับการนำมาใช้งานคู่กัน ต่างจากเหล็กและคอนกรีตที่เข้ากันได้ดีในโครงสร้างคอนกรีตเสริมแรง นอกจากนี้เหล็กยังมีข้อจำกัดเรื่องราคาที่สูงอีกด้วย

ในยุคหลังๆ จึงเริ่มมีการคิดค้นการนำวัสดุพอลิเมอร์มาใช้เสริมกำลังในดินแทนโลหะ เทคโนโลยีเก่าๆ ก็เริ่มลดบทบาทลง อย่างไรก็ตาม การนำพอลิเมอร์มาใช้ จะต้องคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ ที่อาจจะมีการชำรุดระหว่างการติดตั้ง เช่น เวลาปูลงไปบนดินแล้วนำรถลงไปบดอาจเกิดความเสียหาย ทำให้ต้องลดทอนค่ากำลังรับแรงดึงของวัสดุตัวนี้ลง หรือแม้แต่ความกังวลในเรื่องปฏิกิริยาทางเคมี หรือทางชีวภาพเมื่อนำไปใช้ในสถานที่จริง และมีการคาดการณ์เรื่องการคืบของพอลิเมอร์ที่อาจจะทำให้ค่ากำลังรับแรงดึงลดลงกับเวลาเมื่อมีน้ำหนักมากระทำ ซึ่งสามารถทดสอบได้โดยการแขวนน้ำหนัก เช่น หากแขวนน้ำหนัก 100 กิโลกรัมไว้เป็นเวลา 1 ปีมันจะขาด ถ้าแขวนไว้ 98 กิโลกรัมจะขาดใน 3 ปี และ แขวน 96 กิโลกรัมจะขาดในประมาณ 6 ปี ในขณะที่การออกแบบวิศวกรรมโยธาเพื่อการใช้งานอย่างน้อยจะต้องอยู่ได้ 100 ปีหรือขั้นต่ำ 50 ปี ประกอบกับการที่ไม่สามารถรอผลการทดสอบเป็นเวลานานได้ ทำให้แล็บเทคนิคธรณี มจธ.จึงสร้างเครื่องที่มีชื่อว่า "เครื่องทดสอบแรงดึงวัสดุเสริมแรงสังเคราะห์" ขึ้น โดยเครื่องมือนี้สามารถเร่งให้เกิดการคืบด้วยการเพิ่มอุณหภูมิในระหว่างการทดสอบแรงดึงของพอลิเมอร์ ซึ่งจะสามารถทำให้ทราบได้ว่าแรงดึงคงเหลือที่อายุการใช้งานที่ออกแบบเหลือเป็นเท่าไรได้ภายในเวลาไม่เกิน 3 วัน เครื่องมือนี้พัฒนาได้สำเร็จด้วยงบประมาณเพียง 1.5 แสนบาท และได้เคยนำมาใช้จริงแล้วในการทดสอบพอลิเมอร์ 3 แบบให้กับกรมทางหลวงในการก่อสร้างกำแพงกันดินเสริมแรงต้นแบบที่จังหวัดพิษณุโลก

ล่าสุดห้องปฏิบัติการเทคนิคธรณี ภาควิชาวิศวกรรมโยธา มจธ.ยังศึกษาวิจัยเพิ่มเติมในประเด็นเกี่ยวกับอุณหภูมิที่มีผลต่อวัสดุเสริมแรงพอลิเมอร์ เพื่อให้ทราบแน่ชัดว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นหรือลดลงมีผลถาวรต่อแรงดึงของพอลิเมอร์หรือไม่ต่อไป

ข่าวประชาสัมพันธ์ล่าสุด

๑๖:๐๑ ALLY ผนึก Mural ลงทุนซื้อหุ้นสมาคมมวยปล้ำสเปน หวังผลักดันมวยปล้ำสเปนขึ้นแท่นลีกหลักในยุโรปและลาตินอเมริกา
๑๖:๓๙ โอกาสจองซื้อหุ้นกู้บริษัทชั้นนำ ช.การช่าง เสนอขายช่วงวันที่ 25 - 29 เมษายน 2567 ชูผลตอบแทน 3.40 - 4.10% ต่อปี อันดับความน่าเชื่อถือ A- ติดต่อผ่าน ธ.กรุงเทพ และ ธ.กรุงไทย
๑๖:๕๔ บางจากฯ สนับสนุนการเรียนรู้และพัฒนาเยาวชนในทักษะแห่งอนาคต ผ่านโครงการ SI Sphere: Sustainable Intelligence-based Society Sphere โดย UN Global Compact Network
๑๕:๑๓ เปิดไลน์อัพ 10 ศิลปินหน้าใหม่มาแรงแห่งปีจาก Spotify RADAR Thailand 2024
๑๕:๐๘ อาร์เอส กรุ๊ป เดินหน้ากลยุทธ์ Star Commerce ยกทัพศิลปิน-ดารา เป็นเจ้าของแบรนด์ และดันยอดขายด้วย Affiliate Marketing ประเดิมส่งศิลปินตัวแม่ ใบเตย อาร์สยาม
๑๕:๒๐ กสิกรไทยผนึกกำลังเจพีมอร์แกน เปิดตัวโปรเจกต์คารินา ดึงศักยภาพบล็อกเชน ลดระยะเวลาธุรกรรมการเงินระหว่างประเทศ
๑๕:๐๖ สเก็ตเชอร์ส จัดกิจกรรม SKECHERS PICKLEBALL WORKSHOP ส่งเสริมสุขภาพและขยายคอมมูนิตี้กีฬา Pickleball ในไทย
๑๕:๕๖ SHIELD จับมือแอสเซนด์ มันนี่ และ Money20/20 Asia จัดกิจกรรมระดมเงินบริจาคแก่มูลนิธิรามาธิบดี
๑๕:๔๓ 'ASW' เตรียมโอนกรรมสิทธิ์ 4 คอนโดฯ ใหม่ ไตรมาส 2 ครอบคลุมทั้งกรุงเทพฯ และภูเก็ตมูลค่ารวมกว่า 6,600 ล้านบาท
๑๕:๔๑ โก โฮลเซลล์ สนับสนุนเกษตรกรไทย ปูพรมจำหน่ายผลไม้ฤดูกาล สดจากสวนส่งตรงถึงมือคุณ