การศึกษาและพัฒนากระบวนการบ่มพื้นถนนคอนกรีตด้วยพลังงานไมโครเวฟ

ในงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาและพัฒนากระบวนการบ่มเร่งกำลังอัดพื้นผิวคอนกรีตด้วยพลังงานไมโครเวฟ โดยเน้นรูปแบบการศึกษาตัวแปรที่สำคัญ เช่น อุณหภูมิในการบ่มเร่ง ช่วงระยะเวลาในการบ่มเร่ง รวมทั้งการพัฒนากำลังอัดของคอนกรีต เนื่องจากปัญหาด้านการซ่อมแซมพื้นผิวถนนคอนกรีตแบบ Full-Depth Repair ตามมาตรฐานของกรมทางหลวง มีความจำเป็นต้องปิดการจราจรเป็นระยะเวลานานในช่วงระยะเวลาของการบ่ม ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาการจราจรและอุบัติเหตุ ในกระบวนการซ่อมแซมพื้นผิวถนน จำเป็นต้องมีช่วงเวลาการบ่มถนนคอนกรีตเพื่อให้ถนนมีการพัฒนากำลังอัดคอนกรีตให้เป็นไปตามมาตรฐาน และในกระบวนการนี้ใช้ช่วงระยะเวลานาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการบ่มพื้นผิวคอนกรีตแบบดั้งเดิม ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงได้นำพลังงานไมโครเวฟมาช่วยในการบ่มเร่งพื้นผิวคอนกรีตในระยะช่วงต้น โดยเริ่มจากการศึกษาทฤษฎีสายอากาศเพื่อการออกแบบฮอร์นคาวิตี้สำหรับการบ่มคอนกรีตด้วยพลังงานไมโครเวฟ หลังจากนั้นจะใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์มาช่วยในการวิเคราะห์การกระจายตัวของสนามไฟฟ้าและสนามอุณหภูมิรวมทั้งการทดลองปรับขนาดเพื่อให้ได้ขนาดของฮอร์นคาวิตี้ที่เหมาะสม จากนั้นทำการสร้างชุดอุปกรณ์สำหรับการบ่มคอนกรีตด้วยพลังงานไมโครเวฟ เพื่อทดลองและศึกษาผลกระทบจากการบ่มคอนกรีตด้วยไมโครเวฟที่มีผลต่อคุณสมบัติของคอนกรีตได้แก่ ระดับการควบคุมอุณหภูมิในการบ่ม ปริมาณความชื้น เวลาที่ใช้ในการบ่มคอนกรีตการพัฒนากำลังอัด และทำการเปรียบเทียบผลการทดลองจากงานวิจัย [1-4] จากผลการทดลองการบ่มคอนกรีตด้วยพลังงานไมโครเวฟพบว่า ระยะเวลาในการบ่มเร่งพัฒนากำลังอัดของคอนกรีตใช้ระยะเวลาที่สั้นกว่าวิธีแบบดั้งเดิม และมีการพัฒนากำลังอัดในช่วงเริ่มต้นดีกว่าการบ่มด้วยน้ำและอากาศ ที่ระยะเวลาการบ่มตัวอย่างคอนกรีตด้วยพลังงานไมโครเวฟที่ 36hr ให้ความแข็งแรงที่ดีที่สุดที่มีค่าความแข็งแรงของกำลังอัดที่สูงกว่ามาตรฐาน ที่ระดับอุณหภูมิที่ 50oC ได้ค่าความแข็งแรงของกำลังอัดที่ 24.710 MPaที่ 60oC ได้ค่าความแข็งแรงของกำลังอัดที่ 24.933 MPa และ 70oC ได้ค่าความแข็งแรงของกำลังอัดที่ 25.244 MPa จะเห็นได้ว่า ค่าความแข็งแรงของกำลังอัดของการควบคุมอุณหภูมิทั้ง 3 ระดับอุณหภูมิสามารถเพิ่มค่าความแข็งแรงได้มากกว่ามาตรกำหนดและสามารถเปิดใช้งานถนนคอนกรีตได้ ซึ่งสามารถประหยัดระยะเวลาการบ่มลงได้จำนวน 6 วัน