การจำแนกดิน ในระบบ ASTM (กลุ่ม2/10)

Material: Unified Soil Classification System ASTM D-2487

Unified Soil Classification System ASTM D-2487,Sieve Analysis               ในทางอุดมคติเท่านั้นในการทำ piping stress analysis underground pipeline นั้นจะต้องได้คุณสมบัติของดินจาก geotechnical engineer เพื่อที่จะสามารถใส่ค่า K1, P1, & K2 ลงใน piping model (ค่าเหล่านี้ก็ไม่ได้แสดงใน soil report ) ค่าที่แสดงใน laboratory tests และ รายงานในภาคสนามจะมีค่าดังนี้ครับ   unit weight (g)   water content   relative compaction   undrained shear strength (Su)   cohesion (c)   angle of internal friction (f)   angle of friction of soil against pipe face (d)             คุณสมบัติเหล่านี้สามารถนำไปสร้างความสัมพันธ์ restraint force-displacement สำหรับดินรอบๆท่อที่ฝังใต้ดิน เป็นการที่ดีที่ piping designer มีความเข้าใจคุณสมบัติของดิน และสามารถประเมิณหาค่าที่ต้องการได้ด้วยตนเอง ดังนั้นอย่างแรกเลย piping designer จะต้องสามารถจําแนกประเภทของดินทางด้านวิศวกรรม โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้ตามมาตรฐาน Unified Soil Classification System ASTM D-2487 ซึ่งนิยมใช้กับงานฐานรากทั่วไป และ underground pipeline การจําแนกดินตามมาตรฐานนี้ จะทําการจําแนก ดินเสียก่อนว่าเป็นดินชนิดเม็ดหยาบ หรือดินชนิดเม็ดโดยอาศัยข้อมูลจากทดสอบ Sieve Analysis โดยดูว่ามีดินค้างอยู่ บนตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 200 อยู่เท่าไร – ถ้ามีดินค้างอยู่บนตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 200 เกิน 50 % by weight ถือว่าเป็นดินจําพวกเม็ดหยาบ Coarse Grained Soils ดินจําพวกนี้ได้แก่ Gravelly Soils , Sandy Soils – ถ้ามีดินค้างอยู่บนตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 200 น้อยกว่า 50 % by weight ถือว่าเป็นดินจําพวกเม็ดละเอียด Fine Grained Soils ดินจําพวกนี้ได้แก่ ตะกอนทราย (Silt ) หรือดินเหนียว(Clay ) เราสามารถทราบ ชนิดของดินโดยดูจาก อักษรตัวหน้าของดิน เช่น   กรวด ( Gravel ) อักษรตัวหน้าก็จะเป็น “G” มีดินค้างอยู่ บนตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 เกิน 50 %   ทราย ( Sand ) อักษรตัวหน้าก็จะเป็น “S” มีดินค้างอยู่บนตะแกรงมาตรฐานเบอร์ 4 น้อยกว่า50 %   ตะกอนทราย (Silt) อักษรตัวหน้าก็จะเป็น “M”   ดินเหนียว ( Clay ) อักษรตัวหน้าก็จะเป็น “C”   ดินมีสารอินทรีย์ปน(Organic) “O”   Peat อักษรตัวหน้าก็จะเป็น “Pt”  Gravel , G Sand , S Silt , M     Clay , C Organic , O   ส่วนอักษรที่สอง จะบอกลักษณะของดิน ซึ่งหาได้จากการกระจายของเม็ดดินและการทดสอบหาค่าความข้นเหลวของเม็ดดิน( Atterberg’s Limit ) เช่น   ดินเม็ดหยาบมีขนาดเม็ดคละกันดี ( Well graded) ตัวอักษรที่สองเป็น “W”   ดินเม็ดหยาบมีขนาดเม็ดคละกันไม่ดี ( Poorly graded ) ตัวอักษรที่สองเป็น “P”   ดินเม็ดละเอียดที่มีพลาสติกซิตี้สูง ( High Plastic ) ตัวอักษรที่สองเป็น “H”   ดินเม็ดละเอียดที่มีพลาสติกซิตี้ต่ำ ( Low Plastic ) ตัวอักษรที่ สองเป็น “L” การทดสอบ Grain Size Analysis             เป็นการทดสอบหาขนาดเม็ดของดินและการกระจายขนาดของเม็ดดิน (Grain Size Distribution) เพื่อประโยชน์ในการจําแนกดิน (Soil Classification) และเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของดิน การทดสอบ สามารถแบ่งเป็น 2 วิธี ขึ้นอยู่กับขนาดเม็ดดิน ได้แก่             1 สําหรับดินที่มีเม็ดดินหยาบ การทดสอบทําโดยวิธีร่อนด้วยตะแกรง (Sieve Analaysis หรือMechanical analysis) ทําโดยนําดินที่ต้องการหาขนาดใส่ลงในตะแกรงมาตรฐาน และเขย่า ตะแกรงที่ใช้ร่อนมีหลายขนาด ตั้งแต่เบอร์ 4 (ขนาด 4.75 มม.) ถึง เบอร์ 200 (ขนาด 0.075 มม.) โดยเรียงตั้งแต่ขนาดใหญ่ไปจนถึงขนาดเล็กสุด เมื่อร่อนและนํามาชั่งก็จะคํานวณหาส่วนที่ค้างหรือผ่านตะแกรงขนาดต่างๆ เป็นเปอร์เซนต์กับ น้ำหนักทั้งหมด              2. สําหรับดินเม็ดละเอียด ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า 0.075 มม. เช่น ดินเหนียว (Clay) ดินเหนียวปนตะกอนทราย(Silty Clay) หรือดินตะกอนทราย (Silt) ใช้วิธีตกตะกอน (Hydrometer Analysis) ทําโดยการนําดินมาละลายน้ำแล้วใส่ลงไปในหลอดแก้วให้เม็ดดินหรือตะกอนกระจัดกระจายแขวนตัวลอยอยู่ในน้ำ แล้วใช้ไฮโดรมิเตอร์วัดอัตราการตกตะกอน หรือวัดค่าความถ่วงจําเพาะของเม็ดดินที่แขวนลอยอยู่ในน้ำตามความลึกที่กําหนด ที่ช่วงเวลาต่างๆ โดยอาศัย Stoke’s Law ที่ว่า ความเร็วของการตกตะกอนจะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเม็ดดิน ความ หนาแน่นของของเหลว ความหนืดของของเหลวและขนาดของเม็ดดิน กล่าวคือ ดินเม็ดใหญ่จะตกตะกอน ชอขอบคุณที่มา:http://www.4uengineer.com/modules.php?name=News&file=article&sid=286 ข้อมูลเพิ่มเติม:http://www.gerd.eng.ku.ac.th/Cai/Ch06/ch061_Pre.htm                        http://www.cte.kmutt.ac.th:8080/civillabpro/soillab6.htm                        http://www.denichsoiltest.com/Soil-Classification.html