คูมือการปฏิบัติงาน

สวนวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตรและสิ่งแวดลอม

เลมที่ 4

คูมือการใหบริการหาอัตราสวนผสมของดินผสมปูนขาว

เพื่อทํา Lime Treatment

ปรับปรุงคร้ังท่ี 1 : สิงหาคม 2558

1

คํานํา

คูมือการหาอัตราสวนผสมของดินผสมปูนขาวเพื่อทํา Lime Treatment เกิดข้ึนจากการรวบรวม

เอกสารท่ีเกี่ยวของ แลวจึงนํามาเรียบเรียงเพื่อใหเกิดความสอดคลองของเนื้อหาตามความรูความเขาใจของ

ผูจัดทํา หากปรากฏมีเนื้อความใดไมชัดเจน หรือตองการขอมูลเพิ่มเติมสามารถสืบคนไดตามรายการ

เอกสารอางอิงท่ีอางถึง

ผูจัดทําหวังเปนอยางยิ่งวาคูมือการทดสอบตัวอยางดินกระจายตัวนี้จะเปนประโยชนและสามารถใช

เปนแนวทางการปฏิบัติงานไดเปนอยางดี

ประภาพรรณ ซื่อสัตย

นักวิทยาศาสตรชํานาญการ

ผูจัดทํา

2

สารบัญ

หนา

คํานํา 1 สารบัญ 2

คูมือการปฏิบัติงานใหบริการหาอัตราสวนผสมของดินผสมปูนขาวเพื่อทํา Lime Treatment 3 1. บทนํา 3 2. วัตถุประสงค 3 3. ข้ันตอนการปฏิบัติงาน 4 4. รายละเอียดวิธีการปฏิบัติงาน 6 เอกสารอางอิง 10

3

คูมือการปฏิบัติงานใหบริการหาอัตราสวนผสมของดินผสมปูนขาวเพื่อทํา Lime Treatment

1. บทนํา

สํานักวิจัยและพัฒนา กรมชลประทาน มีหนาท่ีความรับผิดชอบหลักในการ ศึกษา คนควา วิจัย พัฒนา

และเผยแพรงานดานวิศวกรรมศาสตรและวิทยาศาสตรของกรมชลประทาน ดําเนินการเกี่ยวกับงานทดสอบ

และตรวจสอบคุณภาพวัสดุและอุปกรณท่ีเกี่ยวของกับงานของกรมฯ ใหเปนไปตามหลักวิชาการ ถายทอดและ

ประยุกตใชเทคโนโลยีสมัยใหม รวมท้ังผลงานวิจัยดานการชลประทาน เพื่อพัฒนาบุคลากรของกรม

ชลประทานและบุคลากรภายนอกท่ีเกี่ยวของกับงานของกรมฯ ตลอดจนปฏิบัติงานรวมกับหรือสนับสนุนการ

ปฏิบัติงานของหนวยงานอื่นท่ีเกี่ยวของหรือท่ีไดรับมอบหมาย (สํานักวิจัยและพัฒนา, 2557)

จากหนาท่ีความรับผิดชอบดังกลาว งานทดสอบและวิเคราะหคุณภาพวัสดุท่ีเกี่ยวของกับงานของกรม

ชลประทานท้ังทางดานวิศวกรรมและวิทยาศาสตร เปนภารกิจหลักหนึ่งของสํานักวิจัยและพัฒนาท่ีสนองตอบ

ตอยุทธศาสตรของกรมชลประทานอันเกี่ยวเนื่องกับการสนับสนุนการพัฒนาแหลงน้ํา การบริหารจัดการน้ํา

และการปองกัน/ บรรเทาภัยอันเกิดจากน้ํา ซึ่ง สวนวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตร และส่ิงแวดลอม อันเปน

หนวยงานภายใตการกํากับดูแลของสํานักวิจัยและพัฒนาก็ไดปฏิบัติงานเพื่อสนองตอบภารกิจนี้อยางตอเนื่อง

ท้ังงานดานวิเคราะหคุณภาพน้ํา และวิเคราะหทดสอบวัสดุดานวิทยาศาสตร

ฝายดินดานวิทยาศาสตรมีบทบาทหนึ่งในการ ใหบริการหาอัตราสวนผสมของดินผสมปูนขาว เพื่อทํา

Lime Treatment เพื่อสนองตอบตองานโครงการพัฒนาแหลงน้ําตางๆ ของกรมชลประทาน ดังนั้นจึงมีความ

จําเปนอยางยิ่งท่ีจะตองมีแนวทางการดําเนินงานท่ีชัดเจน สําหรับผูปฏิบัติงานในสวนท่ีเกี่ยวของตอไป

2. วัตถุประสงค

2.1 เพื่อเสริมสรางความรูความเขาใจของบุคลากรสวนวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตรและ

ส่ิงแวดลอมเกี่ยวกับการปฏิบัติงานใหบริการหาอัตราสวนของดินผสมปูนขาว เพื่อทํา Lime Treatment

2.2 เพื่อใหบุคลากรของสวนวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตรและส่ิงแวดลอม สํานักวิจัยและพัฒนา

กรมชลประทาน ใชเปนแนวทางในการปฏิบัติงานใหบริการหาอัตราสวนของดินผสมปูนขาว เพื่อทํา Lime

Treatment

2.3 เพื่อใชเปนเอกสารการเรียนรูในการปฏิบัติงานใหบริการหาอัตราสวนของดินผสมปูนขาว เพื่อทํา

Lime Treatment ของขาราชการใหม สังกัดสวนวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตรและส่ิงแวดลอม สํานักวิจัย

และพัฒนา กรมชลประทาน

4

3. ข้ันตอนการปฏิบัติงาน

การปฏิบัติงานวิเคราหและทดสอบวัสดุของฝายดินดานวิทยาศาสตร จําแนกออกเปน 4 ประเภท คือ

1) ปูนไลม 2) ดินผสมปูนขาว 3) ดินกระจายตัว และ 4) ดินดานเกษตร โดยเมื่อรับตัวอยางและมีการจําแนก

ประเภทเพื่อการทดสอบแลว จะสงตัวอยางดินเขาสูกระบวนงานวิเคราะหทดสอบตัวอยางในแตละประเภท ซึ่ง

มีผังกระบวนงานรวมดังภาพ

ในสวนของตัวอยางวัสดุประเภทงานดินผสมปูนขาวนั้นเมื่อเจาหนาท่ีดําเนินการรับตัวอยาง และ

หัวหนาฝายดินดานวิทยาศาสตร (ดว.วพ.) ดําเนินการจัดลําดับความสําคัญแลว มีกระบวนการดําเนินงาน

ทดสอบในหองปฏิบัติการ ดังนี้

3.1 ทดสอบคุณภาพของปูนขาวตาม ASTM C25-92 (Available Lime Index) หรือตาม มอก.241-

2520 ซึ่งหากมีคุณภาพผานเกณฑมาตรฐานแลวจึงจะนําปูนขาวไปใชเพื่อทดลองหาอัตราสวนผสมกับตัวอยาง

ดินกระจายตัวตอไป แตหากปูนขาวมีคุณภาพตํ่ากวาเกณฑมาตรฐานก็จะตองแจงใหโครงการผูสงตัวอยาง

ทราบ เพื่อดดําเนินการจัดหาปูนขาวใหมมาทดแทน และดําเนินการทดสอบคุณภาพอีกครั้งหนึ่ง

3.2 ดําเนินการทดลองหาอัตราสวนท่ีเหมาะสมระหวางปูนขาวกับดินกระจายตัว โดยมีข้ันตอนท่ัวไป

ดังนี้

3.2.1 ทําแปลงทดลองผสมปูนขาวกับตัวอยางดินท่ีอัตราสวนตางๆ กัน

3.2.2 บมดินผสมปูนขาว

3.2.3 นําดินท่ีผานกระบวนการบมเรีบยรอยแลว ซึ่งยังคงมีความเปยกไปตากใหแหง เพื่อใช

สําหรับนําเขาสูกระบวนการทดสอบคุณสมบัติดานการกระจายตัวของดินบางชนิดตอไป

3.2.4 เตรียมตัวอยางดินเพื่อการทดสอบคุณสมบัติในหองปฏิบัติการ โดยตําดิน/ รอนผาน

ตะแกรง/ บรรจุใสถุง/ ใหเบอรดิน/ เจาหนาท่ีตักดินเพื่อเตรียมเขาสูการทดสอบตอไป

3.2.5 ดําเนินการทดสอบหาเปอรเซ็นตการกระจายตัวของดิน และ Pinhole Test พรอม

รายงานผล

3.2.6 นักวิทยาศาสตรผูควบคุมงานตรวจผลการทดสอบในเบ้ืองตน จากนั้นจึงจัดทําสรุปผลการ

ทดสอบ และจัดทํารายงานผลการทดสอบเสนอตามลําดับสายบังคับบัญชา เพื่อรายงานผลตอผูรับบริการตอไป

5

ท่ีมา: กลุมวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตร (2557)

6

ท่ีมา: กลุมวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตร (2557)

4. รายละเอียดวิธีการปฏิบัติงาน

อรามศรี (ม.ป.ป.) ไดอธิบายถึงวิธีการปฏิบัติงาน Lime Treatment ไวตามลําดับ ดังนี้

4.1 การกําหนดคุณภาพดิน

ใชดินจากบอยืมดินท่ีกําหนดไวในแบบหรือสัญญาจางเทานั้น เนื่องจากดินในบริเวณตางๆ มี

คุณสมบัติแตกตางกันถึงแมวาจะอยูหางกันไมมากนักก็ตาม ปริมษณเกลือละลายในดินโดยเฉพาะเกลือโซเดียม

ซึ่งเปนตนเหตุของ Dispersive Soil มักจะมีปริมาณไมเทากันตามท่ีตางๆ ดังนั้นถามีการเปล่ียนบอยืมดินใหม

จะตองสงดินมาตรวจสอบในเรื่อง Dispersive Soil ใหมดวย

7

นอกจากจะตองใชดินจากบอยืมท่ีกําหนดไวแลว จะตองตรวจสอบ Texture (เนื้อดิน) ของดิน

ดวยเนื่องจากดินท่ีจะนํามาผสมปูนนี้จะตองมีเปอรเซ็นตดินเหนียว ( Clay < 0.005 mm.) ไมนอยกวา 30

เปอรเซ็นต เพราะถานอยกวานี้เมื่อผสมปูนไลมลงไปแลวดินอาจจะเปน Non-Plastic ซึ่งไมเหมาะสมสําหรับ

งานกอสราง

4.2 การกําหนดอัตราสวนผสมของปูนกับดิน

ในการปรับปรุงดินดวยปูนไลมเพื่อลดการกระจายตัว จําเปนจะตองมีการทดลองกอนปฏิบัติจริง

ทุกครั้ง เพราะปริมาณปูนไลมท่ีใชในการทําปฏิกิริยาทางเคมี โดยแลกเปล่ียน Cation แกกันและปฏิกิริยาอื่นๆ

ท่ีเกิดข้ึนเมื่อปูนทําปฏิกิริยากับดินนั้นไมเทากันทุกแหง ข้ึนอยูกับชนิดและปริมาณของดินเหนียวในดินแตบะ

แหงท่ีปรับปรุง การผสมปูนโดยไมทดลองกอน ปูนอาจจะไมพอท่ีจะลดลดการกระจายตัวของดินลงได หรือ

บางครั้งอาจมากไปก็ได ทําใหตองเสียคาใชจายเพิ่มมากข้ึนโดยไมจําเปน และบางครั้งอาจทําใหคุรสมบัติทาง

ฟสิกสของดินเสียไปดวย

ทําแปลงทดลองเล็กๆ ในสนาม ขนาดกวาง ×ยาว×สูง ประมาณ 1.0×1.0×0.50 เมตร ยอยดิน

ใหเปนกอนเล็กๆ ท่ีสุดเทาท่ีจะทําได การยอยดินเปนกอนเล็กๆ ก็เพื่อใหปูนสามารถเขาทําปฏิกิริยากับดินได

อยางท่ัวถึง ตรวจหา Bulk Density ของดินจากบอยืมดินท่ีจะนํามาใชปรับปรุง แลวทดลองผสมปูนลงไปใน

อัตราสวน 1, 2, 3 เปอรเซ็นต ตามลําดับ (บางแหงอาจทําแปลงผสมใหละเอียดกวานี้ เชน 1, 1.5, 2, 2.5 และ

3 เปอรเซ็นต) ใชปูนไลมท่ีไดมีการตรวจวิเคราะหหาปริมาณแคลเซียมออกไซด ( CaO) แลววามี CaO ไมนอย

กวา 60 เปอรเซ็นตผสมลงไปในดินแตละแปลง คลุกใหเขากัน ฉีดน้ําใหช้ืนพอเหมาะ บมไวประมาณ 4 วัน ใน

ระหวาง 4 วัน ตรวจดูแปลงผสมดวยวาแหงเกินไปหรือไม ถาแหงตองผสมน้ําชวยดวย หลังจากครบ 4 วันแลว

ทดลองหาการกระจายตัวของดินท่ีผสมปูนไลมแลวอีกครั้งหนึ่งในสนาม และสงตัวอยางวิเคราะหในหองทดลอง

เพื่อการทดลองดินลดการกระจายตัวลงเปน Nondispersive มี Degree of Dispersion อยูในเกณฑท่ีกําหนด

แลว จึงนําผลการทดลองนั้นมาคํานวนหาน้ําหนักของปูนไลม ( Hydrated Lime) คิดเปนกิโลกรัมตอดิน 1 คิว

บิคเมตร โดยใหมีสวนผสมของ Hydrated Lime ในดินตามท่ีทดลองไว

ตัวอยางการอานผลจากตารางและวิธีคํานวณ มีดังนี้

ตัวอยางท่ี 1 ตองการผสมปูนลงไปในดิน ใหมีสวนผสมของ Hydrated Lime อยู 1% ในดิน ถา

ซื้อปูนมาเปนชนิดท่ีมีปูนอยูในรูปของ CaO = 62% จะตองเติมปูนลงไปในดินเทากับ 18.5 กิโลกรัม/คิวบิคเมตร

ของดิน

ตัวอยางท่ี 2 ตองการผสมปูนลงไปในดิน ใหมีสวนผสมของ Hydrated Lime อยู 3% ในดิน ถา

ซื้อปูนมาเปนชนิดท่ีมีปูนอยูในรูปของ CaO = 68% จะตองเติมปูนลงไปในดินเทากับ 16.5×3=49.5 กิโลกรัม/

คิวบิคเมตรของดิน

8

ตัวอยางท่ี 3 คํานวณไดโดยตรง เชน ตองการผสมปูนลงไปในดินใหมีสวนผสมของ Hydrated

Lime อยู 2% ในดิน ซื้อปูนมามี CaO = 64% ดินมีคา Bulk Density โดยเฉล่ีย 1.5 กรัม/คิวบิคเซนติเมตร

จะตองใชปูนกี่กิโลกรัมตอคิวบิคเมตรของดิน

วิธีคํานวณ

น้ําหนักดิน 1 คิวบิคเมตร = 1.5×100×100×100 gm.

ดิน 100 gm. ตองมี Hydrated Lime 2 gm.

ดังนั้นดิน 1 คิวบิคเมตร ตองการ Hydrated Lime = 100

1005.12 3×× gm.

จากฏิกิริยาของปูน

CaO + H2O → Ca(OH)2

40.08 + 16 40.08 + 32 + 2

56.08 74.08

Hydrated Lime 74.08 gm. ตองซื้อปูนขาว 100% 56.08 gm.

Hydrated Lime 100

1005.12 3×× gm. ตองซื้อปูนขาว 100% = 08.74100

1005.1208.56 3

×××× gm.

แตปูนขาวท่ีซื้อมี CaO เพียง 64% ดังนั้นตองซื้อปูนมา

= 10006408.74100

1001005.1208.56 3

××××××× gm.

= 35.49 กิโลกรัม/ คิวบิคเมตรของดิน

= 36 กิโลกรัม/ คิวบิคเมตรของดิน

9

ตัวอยาง ตารางแสดงการคํานวณน้ําหนักของปูน (Hydrated Lime) คิดเปนกิโลกรัมตอดิน 1 คิวบิคเมตร โดยใหมี

สวนผสมของ Hydrated Lime อยู 1% ในดิน คิดไดจากเปอรเซ็นตในรูปของ CaO ท่ีมีอยูในตัวอยางปูนขาวท่ีจะ

นํามาใชผสมกับดิน

%ในรูปของ CaO 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9

40 28.5 28.0 27.0 26.5 26.0 25.0 25.0 24.0 24.0 23.0

50 23.0 22.5 22.0 21.5 21.0 20.5 20.5 20.0 20.0 19.5

60 19.0 18.5 18.5 18.0 18.0 17.0 17.0 17.0 16.5 16.5

70 16.0 16.0 16.0 15.5 15.5 15.0 15.0 15.0 14.5 14.5

80 14.0 14.0 14.0 14.0 13.5 13.5 13.0 13.0 13.0 13.0

90 12.5 12.5 12.5 12.0 12.0 12.0 12.0 11.5 11.5 11.5

100 11.5

คํานวณโดยคิดคาเฉล่ียของ Soil Bulk Density = 1.5 กรัม/ คิวบิคเซนติเมตรของดิน

4.3 ปูนไลม

ปูนไลมท่ีใชในการปรับปรุงดิน Dispersive Soil เปน Nondispersive ใชปูน Hydrated Lime ชนิดผง

ละเอียดแหง มีคุณสมบัติและสวนประกอบทางเคมีซึ่งทดลองไดตาม มอก.241-2520 หรือวิเคราะหตาม ASTM C-25

ตามสภาพปูนไลมท่ีไดรับ โดยมีแคลเซียมออกไซด (CaO) ไมนอยกวา 60 เปอรเซ็นต ขอกําหนดนี้ไดกําหนดไวตาม

ความเหมาะสมสําหรับสภาพการผลิตวัสดุในเมืองไทยเทานั้น ซึ่งยังไมไดมาตรฐานสูงพอเทากับประเทศอื่นๆ ท่ีได

ทําการคนควาทดลองมากอน เชน ในสหรัฐอเมริกา หรือออสเตรเลีย เนื่องจากยังไมสามารถหาซื้อปูนคุณภาพสูงใหมี

CaO ไดถึง 90 เปอรเซ็นต และละเอียดมากพอท่ีจะผานตะแกรง No.200 ไดถึง 70 เปอรเซ็นต อันจะทําใหปูนมี

ประสิทธิภาพสูง และทําปฏิกิริยากับดินเขากันไดเปนเนื้อเดียว ปูนขจาวท่ีนํามาใชจะตองผานการตรวจสอบคุณภาพ

ใหไดตามมาตรฐานท่ีกําหนดทุกครั้ง

การเก็บตัวอยางวิเคราะห

การเก็บตัวอยางปูนขาวสําหรับงานกอสรางเข่ือนดิน กรรมการตรวจการจางจะตอเงปนผูเก็บตัวอยาง

สงนักวิทยาศาสตร การเก็บตัวอยางใชหลีก 1: 100 คือปูน 100 ถุง ชักตัวอยางออกมา 1 ถุง ถากรณีสงตัวอยางโดย

ไมไดนับถุงแตคิดเปนน้ําหนัก เมื่อทราบวาปูนหนักถุงละเทาไรก็สามารถคํานวณปริมาณถุงท้ังหมดได เมื่อทราบ

จํานวนถุงท่ีจะตองเก็บตัวอยางแลวก็สุมเก็บเอาจากรถบรรทุกปูนเลยจากจุดตางๆ ท่ีวางไวดานหนา ดานหลัง

ดานขาง ท้ังตามความลึกดวย (การท่ีตองสุมเก็บตัวอยางใหท่ัวนี้เนื่องจากผูขายมักจะเอาของดี ใหม มีคุณภาพไว

บนๆ) เมื่อเก็บตัวอยางไดแลว ฉีกถุงปูนเพื่อนําปูนท้ังหมดเทอออกรวมกันคลุกเคลาใหท่ัว แลวแบงออกเปน 3 สวน

10

สวนท่ี 1 นํามาวิเคราะห

สวนท่ี 2 ใหกับผูขาย

สวนท่ี 3 เก็บไวท่ีโครงการ จนกวาการสงมอบจะเรียบรอย

ตัวอยางปูนท่ีเก็บมานี้วิเคราะหทันที ใชเวลาวิเคราะหประมาณ 1 ช่ัวโมง ถาผลการวิเคราะหไมเปนไป

ตามท่ีกําหนดไว ก็บรรทุกกลับไมตองขนปูนลง การปฏิบัติเชนนี้เพื่อจะไดไมเสียเวลาและแรงงาน ท้ังเปนการ

ประหยัดคาใชจายดวย

ปูนไลมท่ีผานการตรวจสอบคุณภาพแลวนี้ควรใชทันที เพราะเมื่อถุงปูนฉีกแลวเมื่อปูนไดรับความช้ืน

หรือถูกฝนก็ตามคุณภาพจะเสียไป เปอรเซ็นต Calcium Oxide ท่ีวิเคราะหไวจะเปล่ียนไป ดังนั้นไมควรเก็บไวนาน

และควรมีโรงเก็บอยางมิดชิด

เอกสารอางอิง

กลุมวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตร. 2557. กระบวนงาน. กลุมวิจัยและพัฒนาดานวิทยาศาสตร

สํานักวิจัยและพัฒนา, กรมชลประทาน. แหลงท่ีมา:

http://www2.rid.go.th/research/wijais/pdf/process_soil_analysis_new.pdf, 24 ธันวาคม

2557.

อรามศรี พัฒนโสภณ. ม.ป.ป. การกอสรางเข่ือนท่ีใชดินกระจายตัว (อวท.0031). ฝายดินดานวิทยาศาสตร

กองวิจัยและทดลอง กรมชลประทาน, กระทรวงเกษตรและสหกรณ. (อัดสําเนา)