นวัตกรรมใหม่  “การทำผิวจราจรโดยใช้ดินซีเมนต์ผสมน้ำยาโพลิเมอร์”

เราคงต้องยอมรับว่า ถนนมีความสำคัญด้านเศรษฐกิจและความเป็นอยู่ของประชาชนทั้งประเทศ ถนนนำมาซึ่งความเจริญทางเศรษฐกิจและวัฒนธรรมของชาติ เพื่อสาธารณะประโยชน์ในการเดินทาง การขนส่งสินค้า ฯลฯ ไปยังชนบทหรือท้องถิ่นที่ห่างไกล เป็นการขยายความเจริญออกไปตามหัวเมืองต่างๆ ในทุกภูมิภาคของประเทศ นำมาซึ่งผลิตผล/ผลิตภัณฑ์ต่างๆ จากชนบทเข้าสู่เมือง บ้านเมืองใดไม่มีถนน ความเจริญก็ไม่สามารถเข้าไปสู่ชุมชนต่างๆได้ หรือแม้จะมีถนนแต่เป็นถนนที่ไม่สะดวกต่อการเดินทางหรือเป็นถนนที่ชำรุดเสีย หายอยู่เป็นประจำ นอกจากความเจริญจะเข้าถึงได้ยากแล้ว ยังต้องเสียเวลาและงบประมาณในการซ่อมแซมอย่างไม่รู้จักจบสิ้น รวมทั้งความเสียหายแก่ชีวิตและทรัพย์สินของประชาชนที่อาจเกิดขึ้นอย่าง ประเมินค่ามิได้ ในกรณีที่ต้องซ่อมแซมเปลี่ยนอะไหล่ช่วงล่างยานพาหนะหรือเกิดอุบัติเหตุจาก การหลบหลีกพื้นถนนที่มีความชำรุดเสียหาย

ประเทศที่ต้องการความเจริญทั้งเศรษฐกิจและวัฒนธรรม มีความจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับการก่อสร้างถนนเป็นอย่างยิ่ง และการก่อสร้างถนนให้มีความแข็งแรงคงทนควรต้องคำนึงถึงฐานถนนเป็นหลักสำคัญ เพราะถ้าฐานถนนมีความคงทนแข็งแรงแล้วพื้นผิวถนนก็จะคงทน เกิดการชำรุดเสียหายได้ยาก ซึ่งจะเป็นการประหยัดเงินงบประมาณค่าซ่อมแซม

โครงสร้างถนนแบบธรรมดาทั่วไป (Conventional) ฐานถนนจะเป็นชั้นๆ และใช้วัสดุที่หลากหลาย เช่น หินคลุก ทราย ซึ่งอาจต้องนำวัสดุเหล่านั้นมาจากแหล่งที่อยู่ไกลออกไปจากสถานที่ก่อสร้าง ทำให้ต้องเสียค่าวัสดุมากมาย และค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นในการขนส่ง รวมทั้งยังเสียเวลา และยุ่งยากในการก่อสร้างมากขึ้นด้วย ส่วนในด้านของการรับน้ำหนัก ฐานถนนที่มีวัสดุแตกต่างกันเป็นชั้นๆจะรับน้ำหนักเฉลี่ยไม่คงที่ และไม่เท่ากันเสมอไป ความแข็งแรง และ ความคงทนจึงมีได้ไม่นาน

ในขณะที่โครงสร้างถนนที่ใช้ดินซีเมนต์ผสมน้ำยาโพลิเมอร์นั้น สามารถใช้ดินที่เหมาะกับการก่อสร้าง (In-Situ Soil) ที่มีอยู่ในพื้นที่ก่อสร้างผสมกับปูนซีเมนต์และน้ำยาโพลิเมอร์ ทำเป็นฐานถนนได้ทันที ซึ่งเป็นการประหยัดค่าวัสดุก่อสร้าง ค่าขนส่ง และค่าแรงงานมากกว่าโครงสร้างถนนแบบดั้งเดิม นอกจากนั้นการมีฐานถนนเป็นวัสดุที่รวมตัวกันชั้นเดียวจะมีการรับน้ำหนักได้ดีกว่าสม่ำเสมอกันมากขึ้น ฐานถนนที่รวมตัวกันเป็นชั้นเดียวจะมีการรับน้ำหนักได้ดีกว่าสม่ำเสมอกันมากขึ้น ฐานถนนที่รวมตัวกันแน่นเป็นผืนเดียวกนโดยตลอดจึงมีความแข็งแรง และคงทนมากกว่าบานถนนที่มีวัสดุแตกต่างกันเป็นชั้นๆ ทำให้ถนนนั้นๆมีอายุการใช้งานยาวนานมากขึ้นมากขึ้น แต่จ่ายค่าซ่อมแซมบำรุงรักษาน้อยลง เป็นการประหยัดงบประมาณอีกทางหนึ่ง

เปรียบเทียบความแตกต่าง การก่อสร้างถนนคอนกรีตเสริมเหล็กกับถนนโพลิเมอร์-ดิน-ซีเมนต์

1.ต้นทุนการก่อสร้างถนนโพลิเมอร์ดินซีเมนต์ ราคาถูกกว่าถนนคอนกรีตเสริมเหล็ก มากกว่า 3 เท่า เพราะลดค่าใช้จ่ายของวัสดุดินที่ใช้ปรับปรุงคุณภาพดิน ที่มีอยู่ในท้องที่พื้นที่ก่อสร้าง

2.ขั้นตอนการก่อสร้างงานแบบมาตรฐาน สะดวก รวดเร็ว สามารถเปิดการจราจรได้ หลังจากเสร็จงาน

3.หมดปัญหาเรื่องการขนส่งวัสดุ หินคลุก-ทราย-จากแหล่งไกลๆ

4.โพลิเมอร์สังเคราะห์ ช่วยป้องกันการซึมผ่านของน้ำ ซึ่งเป็นสาเหตุของการทรุดตัวของชั้นดิน ทำให้พื้นที่ทางหรือถนนเสียหาย ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงในระยะยาวลดปริมาณการใช้หินคลุก ซึ่งเป็นการทำลายระบบนิเวศวิทยา และสิ่งแวดล้อม (สารผสมดินซีเมนต์ โพลิเมอร์ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม)

ข้อดีของการนำโพลิเมอร์สังเคราะห์+ดินซีเมนต์มาใช้เป็นพื้นทางแทนหินคลุก

     1.ด้านความแข็งแรง และทนทานของโครงสร้าง

1.1  รอยร่องล้อและหลุมบ่อ พื้นทาง Polymer Soil Stabilization จะถ่ายแรงลงสู่ชั้นล่างได้ดีกว่าพื้นทางหินคลุก เนื่องจากมีลักษะเป็น semi rigid (กึ่งแข็ง) การถ่ายแรงลงดินชั้นล่างมีพฤติกรรมคล้ายคอนกรีต หน่วยแรงที่เกิดขึ้นในชั้น sub grade จึงต่ำกว่าพื้นทางที่เป็นหินคลุก การทรุดตัวของชั้น sub grade เนื่องจากแรงตามแนวดิ่ง ซึ่งเป็นตัวการที่ทำให้เกิดรอยร่องล้อ และหลุมบ่อ

1.2  การแตกของแอสฟัลท์ คอนกรีต พื้นทางหินคลุก จะเกิด redial tensile strain ใต้ผิวทางแอสฟัลท์ติดคอนกรีต เมื่อเกิดการล้าจนถึงจุดที่ไม่สามารถรับแรงได้ ก็จะเกิดการแตกขึ้น ในขณะที่การใช้ Polymer Soil Stabilization มาเป็นชั้นพื้นทางแทน จะไม่มีปัญหาดังกล่าว เพราะหินคลุกรับแรงได้ถูกทำเป็นชั้นผิวทาง

1.3  น้ำใต้ดิน เมื่อน้ำใต้ดินมีระดับสูงจนถึงชั้น sub grade จะทำให้ชั้น sub base ซึ่งเป็นดินมีสภาพกลายเป็นพลาสติก ซึ่งจะทำให้เกิดการแทรกตัว โดยดินชั้น sub base จะแทรกตัวเข้าไปอยู่ในชั้นพื้นทางหินคลุก และหินคลุกก็จะแทรกตัวเข้าไปอยู่ในชั้น sub base ลักษณะดังกล่าวมีผลทำให้ผิวถนนเกิดการทรุดตัว ตามการเคลื่อนตัวของผิวทาง เกิดเป็นแอ่งและหลุมบ่อต่อเมื่อใช้ Polymer Soil Stabilization จะไม่เกิดอาการดังกล่าว

1.4  ฝน ถนนที่มีพื้นทางเป็นหินคลุก แล้วมักจะเกิดแอ่งอย่างรวดเร็ว เป็นผลให้น้ำขังได้ และน้ำที่ซึมลงไปจะทำลายโครงสร้างของชั้นทางทั้งหมด ตั้งแต่ผิวทาง base, sub base, เรื่อยไปจนถึง sub grade แก้ไขปัญหากังกล่าวด้วย Polymer Soil Stabilization

1.5  การบรรทุกน้ำหนัก (Over Load Truck) จากการวิจัยและทดสอบ พบว่า Polymer Soil Stabilization หนา 7 นิ้ว จะรับน้ำหนักได้มากกว่าหินคลุก 3 เท่า ที่ความหนาเดียวกัน ลักษณะเช่นนี้จะทำให้สามารถรับน้ำหนักรถบรรทุกเกินพิกัดได้ดีกว่า

2.  ด้านการก่อสร้าง,การบำรุงรักษา

2.1  การขนส่งวัสดุหินคลุกหรือลูกรัง ระยะทางไกล รถบรรทุกที่ใช้ขนส่งหินคลุกหรือลูกรังมักจะบรรทุกเกินพิกัด อันเป็นผลที่ทำให้ถนนถูกทำลายลงมาก ถ้าระยะทางยิ่งยาวถนนยิ่งถูกทำลาย การใช้พื้นทาง Polymer Soil Stabilization ก็เพื่อป้องกันความเสียหายกับถนนและส่งเสริมการใช้วัสดุท้องถิ่นในงานก่อสร้างให้มากยิ่งขึ้น

2.2  การก่อสร้างถนนบนภูเขาหรือหุบเขา หากพิจารณาใช้พื้นทางเป็น Polymer Soil Stabilization โดยใช้ดินในพื้นที่เป็นวัสดุทำพื้นทาง จะสะดวกรวดเร็วและประหยัด

2.3  การซ่อมบำรุงรักษา Polymer Soil Stabilization จะลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงรักษา เนื่องจากความทนทาน มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

3.  ด้านสิ่งแวดล้อม

3.1  สภาพของแหล่งวัสดุ ลดการใช้หินคลุกที่มีผลทำลายระบบนิเวศและสภาพสิ่งแวดล้อม

3.2  การก่อสร้างพื้นผิวทางในเส้นทางวิกฤต Polymer Soil Stabilization สามารถใช้วัสดุดินในพื้นที่เป็นวัสดุทำผิวทางได้อย่างสะดวกปลอดภัย

โดยสรุป

     ถนนผิวจราจรลูกรังผสมสารโพลิเมอร์จะสามารถนำไปใช้ในงานก่อสร้างและบำรุงผิวจราจรลูกรัง ถนนพื้นที่เกษตรในเขตชนบท ซึ่งในจังหวัดเชียงรายมีถนนลูกรังทั้ง 18 อำเภอ จำนวนมาก เป็นการประหยัดงบประมาณ เพิ่มระยะทางการก่อสร้างให้ยาวมากขึ้นครอบคลุมทั้ง 18 อำเภอ ให้รวดเร็วมากขึ้น

โครงการซ่อมแซมถนนโดยใช้ดินซีเมนต์ผสมน้ำยาโพลิเมอร์ที่ได้ดำเนินการในปีงบประมาณ ๒๕๕๕-๒๕๕๖ 

๑. บ้านแม่ข้าวต้มท่าสุด หมู่ ๑๐ ตำบลท่าสุด อำเภอเมือง จังหวัดเชียงราย

(โครงการแรกดำเนินการในปีงบประมาณ ๒๕๕๕ ส่วนโครงการอื่นดำเนินการในปีงบประมาณ ๒๕๕๖)

๒. บ้านต้านาล้อม หมู่ ๗ ตำบลต้า - บ้านป่าตาลใต้ หมู่ ๔ ตำบลป่าตาล  อำเภอขุนตาล

๓. บ้านแม่คาววัง หมู่ ๒ ตำบลทรายขาว - บ้านหัวฝาย หมู่ ๙ ตำบลสันกลาง อำเภอพาน

๔. บ้านศรีมงคล หมู่ ๒ ต.ศรีโพธิเงิน - บ้านสหมิตร หมู่ ๑๐ ตำบลโรงช้าง อำเภอป่าแดด

๕. บ้านหนองกากอก หมู่ ๘ ตำบลบัวสลี - บ้านปุยคำ หมู่ ๔ ตำบลป่าอ้อดอนชัย

๖. บ้านวังเขียว หมู่ ๘ ตำบลหนองป่าก่อ - บ้านหนองด่าน หมู่ ๖ ตำบลโชคชัย อำเภอดอยหลวง

๗. บ้านเย้าแม่ต๋ำ หมู่ ๔ ตำบลตาดควัน - บ้านขุนห้วยแม่เปาใต้ หมู่ ๑๗ ตำบลแม่เปา อำเภอพญาเม็งราย

๘. บ้านสันมะปิน หมู่ ๗ ต.แม่ต๋ำ - บ้านหนองบัวคำ หมู่ ๗ ตำบลเม็งราย อำเภอพญาเม็งราย

ขั้นตอนการดำเนินงาน
๑. การเตรียมพื้นที่ดำเนินการ		๒. วางปูนซีเมนต์ให้ครอบคลุมพื้นที่
๓. การผสมแห้งคลุกเค้าให้เข้ากัน		๔. ระหว่างการผสมแห้งเตรียมน้ผสมำยา
๕. ทำการผสมเปียกให้แล้วเสร็จภายใน ๒ ชั่วโมง		๖. ทำการบดอัดภายในเวลา ๒ ชั่วโมง หลังจากผสมเปียก
๗. หลังดำเนินการแล้วเสร็จภายใน ๒ ชั่วโมง		๘. หลังดำเนินการแล้วเสร็จภายใน ๒ สัปดาห์