ปฐพีกลศาสตร์

ใบความร้ทู ่ี 5 หนว่ ยท่ี 2
ชอื่ วิชา ปฐพีกลศาสตร์
ช่ือหนว่ ย การจำแนกประเภทของดิน สอนสปั ดาหท์ ี่ 5
ช่ือเรื่อง ขีดจำกัดความข้นเหลว จำนวน 4 ชวั่ โมง

ขดี จำกดั ความข้นเหลว

2.5.1 ความหมายของขดี จำกดั ความขน้ เหลวของดิน
น้ำในมวลดินมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของมวลดินมากโดยเฉพาะอย่างย่ิงในมวลดินเม็ด

ละเอียด ท่ีเรียกว่าดินเหนียว เน่ืองจากดินเหนียวสามารถยึดติดอยู่ด้วยกันได้ด้วยแรงยึดเหนี่ยว
ระหว่างเม็ดดิน ซึ่งแรงยึดเหนี่ยวระหว่างเม็ดดินข้ึนอยู่กับปริมาณน้ำในมวลดิน ถ้ามีปริมาณน้ำมาก
แรงยึดเหนี่ยวก็จะน้อยลง ถ้าน้ำมีปริมาณมากพอมวลดินก็จะอยู่ในสถานะเหลว ปริมาณน้ำท่ีใช้
บอกถึงสถานภาพของมวลดิน เรียกว่า “ขีดจำกัด” (Limit) ซ่ึงเป็นคุณสมบัติ ของมวลดินน้ันๆ
รวมทั้งสามารถใช้บอกคุณสมบัติทาง วิศวกรรมได้หลายอย่าง เช่น คุณสมบัติทางด้านกำลังรับ
น้ำหนกั การทรุดตวั และแรงด้นด้านขา้ ง (K0) เป็นต้น

จากสภาพทั่วไปของดิน ถ้าพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบ (Phase Relation)
ของดินที่ประกอบไปด้วยเม็ดดินและน้ำ ถ้าดินมีน้ำผสมอยู่มาก สภาพของดินจะอยู่สภาพเป็น
ของเหลว (Liquid State) และมีปริมาตรอยู่ในระดับหนึ่ง เมื่อความชื้นหรือน้ำในมวลดินลดลงจน
สถานะของดินเปลี่ยนเปน็ พลาสติก(Plastic State)ปริมาตรของดินก็จะลดลงมาในระดับหนึ่ง และ
เมื่อความชื้นหรือน้ำในมวลดินลดลงอีก จนสถานภาพของดินเปลี่ยนสภาพเป็นกึ่งของแข็ง (Semi-
solid State) ซึ่งปริมาตรของดินก็จะลดลงอีกระดับหนึ่ง และเมื่อความชื้นในมวลดินลดลงอีก
สภาพของดินก็จะเปลี่ยนเป็นสภาพของแข็ง ( Solid State) ซึ่งปริมาตรของดินเมื่อลดลงมาถึง
ระดับนี้แล้ว หากมีการสูญเสียความชื้นหรือน้ำในมวลดินต่อไปอีก ปริมาตรของดินก็จะอยู่คงท่ี
ดังนน้ั ปริมาณความช้นื จงึ เปน็ ตัวกำหนดสถานภาพของมวลดนิ โดยแสดงในรปู ของค่าพกิ ดั ตา่ งๆ

2.5.2 การเปลีย่ นสภาพของมวลดนิ
จุดเปลี่ยนสถานภาพ หรือ พิกัดของมวลดิน ถูกเสนอขึ้นเป็นครั้งแรกโดย Atterberg
นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน ได้เป็นผู้เสนอจุดเปลี่ยนสภาพของมวลดินขึ้นมา 5 ขีดจำกัด ซ่ึงจุด
เปลี่ยนสภาพของมวลดินขนึ้ อยกู่ ับปริมาณน้ำในมวลดินนั้นๆ คือ
1. Cohesion limit คอื ปริมาณน้ำในดนิ ทีด่ ินเร่มิ เกาะตวั ตดิ กนั
2. Sticky limit คอื ปรมิ าณนำ้ ในดนิ ทีท่ ำใหด้ นิ เรมิ่ ติดกบั ผวิ โลหะ

3. Shrinkage limit คือ ปรมิ าณน้ำในดนิ ที่มากท่ีสดุ ที่ไมทำให้ดนิ เปลย่ี นปริมาตร
4. Plastic limit คือ ปริมาณนำ้ นอ้ ยทส่ี ดุ ทด่ี นิ ยงั สามารถปัน้ เปน็ กอ้ นได้
5. liquid limit คือ ปรมิ าณนำ้ น้อยทสี่ ดุ ที่ทำใหด้ ินอยใู่ นสภาวะไหลตัวได
ต่อมาในปี ค.ศ. 1932 Casagrande ได้นำค่าพิกัดมาประยุกต์ใช้ในงานด้านวิศวกรรม
กลศาสตร์ของดิน โดยได้กำหนดรูปแบบเคร่ืองมือและวิธีการทดสอบ Liquid Limit และ Plastic
Limit ซงึ เปน็ ดัชนีทสี ำคญั ของดินซงึ่ ใช้กันอย่างแพรห่ ลาย อย่างไรกต็ าม ปัจจบุ นั การศกึ ษาทางด้าน
ปฐพีกลศาสตร์ได้นำพิกัด 3 พิกัดสุดท้ายเทา่ นั้นมาใช้ประโยชน์ คือ พกิ ัดหดตวั (Shrinkage Limit)
พกิ ัดพลาสติก (Plastic Limit) และ พกิ ดั เหลว (Liquid Limit)
ปรมิ าตรของดนิ

ความชนื้ (%)

สถานภาพต่างๆ ของมวลดินเหนยี ว

1. Liquid Limit (WL หรือ L.L.) คือ ความชื้นในมวลดินขณะที่มวลดินเริ่มเปลี่ยนสภาพ
จากของเหลวไปเป็นสารหนดื ตวั ในสถานภาพพลาสติกทีจ่ ุด B

2. Plastic Limit (WP หรอื P.L.) คอื ความชน้ื ในมวลดินขณะทเ่ี ปล่ยี นสภาพจากพลาสติก
เปน็ ของแข็งท่จี ดุ C

3. Shrinkage Limit (WSK หรือ S.L.) คือ ความชื้นที่จุด D ซึ่งดินเปลี่ยนจากสภาพที่เปน็
กึ่งของแข็งเป็นของแข็งและจะไม่มีการหดตัวต่อไปอีกแลว้ แต่เมื่อความชื้นยิง่ ลดลงไป ฟองอากาศ
จะเรมิ่ แทรกเข้าไปในมวลดินและทำให้เกิดสภาวะไม่อ่ิมตัวเกิดข้ึน จนกระทงั่ ไมม่ ีความชื้นเลย ท่ีจุด
E

ค่าความชื้นในสถานภาพพลาสติกของดิน เราเรียกว่า Plasticity Index (P.I. หรือ Ip) คือ
ผลต่างของขีดความเหลวและขีดความเหนียว มักเป็นตัวแสดงถึงความเหนียวของดินและยังแสดง
ความไวต่อการเปลี่ยนสถานภาพต่อความชื้นของมวลดินนั้น จึงเป็นค่าที่สำคัญและนำมาใช้มากใน
การจำแนกมวลดนิ

ดนิ พวกเมด็ ละเอยี ดโดยเฉพาะดินเหนียว จะมคี ณุ สมบตั เิ ปลีย่ นไปตามปรมิ าณท่มี ีอยู่ในมวลดิน
และปริมาณน้ำในดินจะมีความสำคัญต่อสถานภาพของดิน ซึ่งจะทำให้ดินอยู่ในสภาพต่างๆ กัน
ความชื้นในมวลดินมีอิทธิพลสูงต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดิน ทั้งในด้านการเปลี่ยน
สถานภาพ (เช่น นำ้ มากดินเป็นของเหลว, นำ้ นอ้ ยดนิ เปน็ ของแข็ง) และการเปลย่ี นแปลงสมบัติทาง
วิศวกรรม เช่น ความแข็งแรงของดินฐานรากมีค่าลดลงเมื่อน้ำมมาก อิทธิพลเนื่องจากการ
เปลี่ยนแปลงความชื้นดังกล่าวมีผลมากต่อดินที่มีขนาดเม็ดละเอียด ได้แก่ ดินที่เรียกว่าดินเหนียว
(Cohesive Soil) ทั้งนี้แรงยึดเกาะระหว่างเม็ดดินหรือความเหนียวดังกล่าวเกิดจากการดึงดูด
ระหว่างประจุไฟฟ้าท่ีอยู่ในเม็ดดิน ซ่งึ มีการเปลย่ี นแปลงเมื่อมีการเปล่ียนแปลงความชื้น สำหรับดิน
ที่มีขนาดเม็ดดินใหญ่ (Coarse Grain Soil) อิทธิพลของการดึงดูดเนื่องจากประจุไฟฟ้ามีค่าน้อย
ความเหนียวจึงไม่มี ดินประเภทนี้จึงมีการเปลี่ยนแปลงไม่มากเมื่อความชื้นในดินเปลี่ยนแปลงไป
ความช้นื ในมวลดิน ณ จดุ ขณะเปลี่ยนสภาพ เรียกวา่ ขอบเขตสถานภาพ เช่น เปน็ ปรมิ าณความช้ืน
ที่ดินจะเริ่มไหลเหมือนของเหลว ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะของมวลดินนั้นๆ นอกจากจะใช้เป็นตัวบอก
สมบัติพื้นฐานแล้ว ยังใช้ในการจัดจำแนกหมวดหมู่และคาดคะเนสมบัติทางวิศวกรรมของดินอีก
ดว้ ย

ความสมั พันธร์ ะหว่างนำ้ กับดนิ และสถานะของดนิ
ถ้าเรานำดินเหนียวมาผสมน้ำจนมีความชื้นสูง ดินจะมีสภาพคล้ายของเหลว เช่น ที่จุด
A ในรูป ซ่ึงแสดงความสัมพนั ธ์ของปริมาตรของน้ำกับดินและความชื้นในดิน จากจดุ A ถ้าเราทำให้
ความชืน้ ค่อยๆ ลดลงไป ปริมาตรของมวลดินก็จะลดลงเป็นปฏิภาคกนั มวลดนิ จะเปลย่ี นสถานภาพ
ไปจากของเหลวเปน็ พลาสติก , ก่ึงของแขง็ , ของแข็งตามลำดบั

ใบงานท่ี 5 หน่วยที่ 2
ชื่อวิชา ปฐพกี ลศาสตร์
ชอ่ื หนว่ ย การจำแนกประเภทของดิน สอนสปั ดาห์ท่ี 5
ชอ่ื เร่ือง การทดสอบหาขีดความเหลวของดนิ จำนวน 4 ชวั่ โมง

การทดสอบท่ี 5
การทดสอบหาขดี ความเหลวของดิน

จุดประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม
2.6.1 เตรยี มวัสดุอปุ กรณท์ ใ่ี ชใ้ นการหาขดี ความเหลวของดิน
2.6.2 ทดสอบหาขีดความเหลวของดนิ
2.6.3 บันทึก คำนวณ และสรุปผลการทดสอบหาขีดความเหลวของดิน

ขอบขา่ ยในการทดสอบหาขีดความเหลวของดิน (Liquid Limit) L.L.
วิธีการทดสอบหาขีดจำกัดเหลว หมายถึง ปริมาณความชื้นทีน่ ้อยที่สุดในดินท่ีทำให้ดินสามารถ

ไหลตัวได้ด้วยน้ำหนักของตัวเอง แสดงสถานภาพของดินก็จะเป็นขีดจำกัดที่เปลี่ยนจากของเหลว
เปน็ พลาสติก สามารถหาคา่ ได้กับดินท่ีมีความเชื่อมแน่น ความช้ืนของมวลดินทีเ่ มื่อเตรียมดินลงใน
ถ้วยเคาะ โดยมีรอยบากมาตรฐานแล้วเคาะได้ 25 ครั้ง รอยบากนั้นจะเคลื่อนมาบรรจบกัน ยาว
ประมาณ 1 เซนติเมตรพอดี ซึ่งเท่ากับความชื้น ณ จุดที่กำลังของดินเท่ากับ 25 กรัมต่อตาราง
เซนติเมตร โดยเปรียบเทียบไว้ว่าการเคาะแต่ละครั้ง เท่ากับหน่วยแรงเฉือนที่กระทำต่อมวลดิน มี
ค่าประมาณ 1 กรมั ต่อตารางเซนตเิ มตร

มาตรฐานทใ่ี ช้ในการทดสอบ
ASTM D 4318 – 93 Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index

of Soils

2.6.1 วัสดุอุปกรณ์ท่ใี ชใ้ นการหาขีดความเหลวของดิน
เคร่ืองมอื อปุ กรณ์
1. เครอ่ื งมอื ทดสอบหาขีดจำกัดเหลว ตามาตรฐาน ASTM D 4318
2. เครอื่ งมอื ปาดรอ่ งดนิ (Grooving Tool)
3. มดี ปาดดนิ (Spatula) ขนาดกว้างประมาณ ¾ นิว้ และยาวประมาณ 3 น้วิ
4. ชามกระเบ้อื งเคลอื บ (Coat Dish)
5. ขวดภาชนะเครอื่ งมอื ที่เหมาะสมสำหรับใส่นำ้
6. ตะแกรงรอ่ นดินเบอร์ 40
7. เครอื่ งชง่ั ชนิดอา่ นได้ละเอียดถึง 0.01 กรมั
8. เตาอบทสี่ ามารถควบคมุ อุณหภูมิใหค้ งท่ี 110±5 องศาเซลเซยี ส

วัสดุทใี่ ชใ้ นการทดสอบ
1. น้ำกล่นั
2. ดนิ ตวั อย่างท่จี ะหาขีดความเหลว (ผา่ นตะแกรงเบอร์ 40) ประมาณ 100 กรมั

ขัน้ ตอนการทดสอบ
1. นำดินที่เตรียมไว้ใส่ในถ้วยเคลือบแล้วใส่น้ำประมาณ 15 -20 มิลลิเมตร หรือ ใน
ปริมาณที่ไมเ่ หนยี วจนเกนิ ไป แลว้ ผสมให้เขา้ กัน
2. เตรียมอปุ กรณ์ชดุ ทดสอบให้ความสงู ของกน้ จานอยู่สูงกว่าพนื้ รอง 1±0.2 เซนติเมตร
โดยใช้ดา้ มของเครื่องมดื ปาดร้องดินวัดทำการปรับปมุ่ เลอื่ นต่างๆ ใหแ้ นน่ แลว้ ใช้มีดปาดดิน ตักดิน
ใส่ลงในจานแลว้ ปาดให้เรียบ โดยให้มีความหนาของดินตรงกลางประมาณ 1 เซนตเิ มตร
3. เคาะถ้วยทองเหลอื งดว้ ยความเรว็ สม่ำเสมอ 2 ครง้ั ตอ่ 1 วินาที โดยนับจำนวนครัง้ ไว้
ด้วยทำการหมุนจนกระทั่งดินที่บากไว้ไหลเข้ามาชนกันเป็นระยะทาง ½ นิ้ว ซึ่งระยะเวลาที่ใช้
ทดสอบนบั ตั้งแต่ใส่ดนิ ลงไปในถว้ ยกระทะ จนกระทั่งเคาะเสร็จจะตอ้ งใช้เวลาไม่เกิน 3 นาที

ในการหาค่า Liquid Limit จะนับจำนวนการเคาะที่ 25 ครั้งแล้วดินไหลมาชนกัน
เป็นระยะ ½ นิ้ว พอดีนั้นทำได้ยาก จึงได้มีการกำหนดจำนวนการเคาะครั้งแรกและครั้งต่อๆ ไป
เพ่ือความสะดวกตามมาตรฐาน ASTM D 4318 ดังน้ี

จำนวนการเคาะ ครง้ั ที่ 1 ประมาณ 25 – 35 ครงั้
จำนวนการเคาะ ครง้ั ที่ 2 ประมาณ 20 – 30 ครง้ั
จำนวนการเคาะ คร้งั ท่ี 3 ประมาณ 15 – 25 คร้ัง

4. เมื่อได้จำนวนการเคาะตามที่กำหนดและดินไหลมาชนกันเป็นระยะ ½ นิ้วแล้วทำ
การตักดินเฉพาะตรงที่ดินไหลมาชนกัน โดยใช้มีดปาดดินตัดดินให้ขนานกันโดยให้ระยะห่างพอดี
กับระยะที่ดินไหลมาชนกันนี้แลว้ จึงตดั หัวท้ายของรอยตัดขาดนีใ้ นแนวตั้งฉากกัน นำดินที่ถูกตักใส่
ในกระปอ๋ งอบดิน ช่ังนำ้ หนักดนิ กับกระป๋อง นำเขา้ เตาอบทอ่ี ณุ หภูมิ 110±5 องศาเซลเซียส อบจน
แห้ง (ประมาณไม่น้อยกว่า 24 ชม.) แล้วชั่งหาน้ำหนักดินแห้ง คำนวณหาปริมาณน้ำในดินของ
ตัวอยา่ งแตล่ ะชดุ

5. นำดินที่เหลือในจานออกมาแล้วนำกลับไปผสมกับดินที่เหลืออยู่ในถ้วยเคลือบ โดย
เติมน้ำทีละน้อย ผสมเข้ากันให้ทั่ว ทำความสะอาดจานของชุดทดสอบ , มีดปาดร่องดิน , มีดปาด
ดิน ให้สะอาด อย่าใหม้ ีเศษดินติดอยู่ พรอ้ มทจ่ี ะทำการทดสอบครั้งต่อไป

6. ให้ดำเนินการทดสอบเหมือนเดิมตั้งแต่ข้อ 2 โดยการเคาะแล้วทำให้ดินเคลื่อนตัว
สัมผสั กนั เป็นระยะ ½ นิว้ จะตอ้ งอยู่ในชว่ ง 15 – 35 คร้งั เท่าน้ัน หากอยนู่ อกช่วงทกี่ ำหนดไว้น้ี ถือ
ว่าใช้ไม่ได้ ถ้าดินเปียกเพราะเติมน้ำมากเกินไป ต้องการให้ดินแห้งให้เกลี่ยดินบางๆ ทิ้งไว้สักครู่
แล้วทำการคลกุ ผสมใหมจ่ นกวา่ จะแห้ง หา้ มใช้วธิ ีเอาดินผสมเพ่ิม เพอ่ื ทำให้ดนิ แหง้

7. การทดลองครั้งนีจ้ ะได้ความสัมพนั ธ์ระหว่างจำนวนครัง้ ท่เี คาะ (N) ท่ที ำใหด้ นิ เคลอื่ น
ตัวสมั ผัสกันเป็นระยะ ½ น้วิ กบั ปรมิ าณน้ำในดิน

ข้อควรระวงั
1. ดินที่จะนำมาใช้ทดสอบควรจะต้องผสมน้ำ ให้น้ำซึมเข้าถึงเนื้อดินอย่างทั่วถึง
สำหรับดินเหนียวอ่อนกรงุ เทพฯ อาจจะตอ้ งท้ิงไว้โดยการผสมนำ้ แล้วปิดภาชนะไวเ้ ปน็ เวลา 1 คืน
2. ระยะยกของถ้วยทองเหลือง (Casagrande’s Cup) จะต้องได้ตามมาตรฐาน ดังน้ัน
ควรทำการตรวจสอบก่อนการทดสอบทุกครัง้
3. ใหว้ างเคร่ืองมดื ทดสอบกบั พนื้ ราบทุกคร้งั ในขณะหมุนเครื่อง หา้ มใช้มืออุม้ เคร่ืองข้ึน
เพอ่ื นหมนุ ทดสอบ
4. ห้ามผสมตัวอย่างกับน้ำในถ้วยทองเหลืองกระทะของเครื่องมือทดสอบ แต่ให้ผสม
ตัวอยา่ งในถ้วยกระเบ้ืองเคลอื บ

การรายงาน
1. นำข้อมูลที่จำนวนการเคาะและปริมาณความชื้นไปเขียนกราฟในกระดาษกราฟ
Semi – Log โดยให้จำนวนการเคาะอยู่ในแนวแกน X (Scale Log) และปริมาณความชื้นอยู่ใน
แนวแกน Y แลว้ ลากเส้นตรงผ่านจุดเหล่าน้ัน
2. จากจำนวนการเคาะ 25 ครง้ั ให้ลากเสน้ ตรงในแนวดิ่งตัดเส้นกราฟทไี่ ดเ้ ขียนไว้แล้ว
ลากเส้นขนานราบไปตดั แกน Y ค่าปรมิ าณความชน้ื ท่ีได้น้ี คือ Liquid Limit

การคำนวณทไี่ ด้จากผลการทดสอบ
1. คำนวณหาปริมาณน้ำในดิน

มวลของน้ำในดนิ
= มวลของดนิ อบแหง้ × 100

เมอ่ื ω = ปริมาณน้ำในดิน มหี นว่ ยเปน็ ร้อยละ
หรือจะใช้สตู รในการหาค่า Liquid Limit คือ

L.L. = m(N/25)0.121 (20<N<30)
=
N= ปรมิ าณนำ้ ในดิน

จำนวนครง้ั ท่เี คาะครงั้ เดียว โดยจำนวนครงั้ ที่เคาะ

จะตอ้ งอยู่ในระหวา่ ง 15 ถึง 35 คร้ัง

2.6.2 การทดสอบหาขดี ความเหลวของดนิ (Liquid Limit Test)

ตารางบันทึกข้อมลู ทไี่ ด้จากการทดสอบหาค่าขดี ความเหลว

จำนวนครั้งของการเคาะ กรัม
กระป๋องอบดินหมายเลย กรมั
น้ำหนกั กระปอ๋ ง + ดนิ ชนื้ กรัม
น้ำหนักกระปอ๋ ง + ดินแห้ง กรัม
นำ้ หนักกระปอ๋ ง กรมั
นำ้ หนกั ของนำ้ %
นำ้ หนักของดินแห้ง
ปริมาณของน้ำในดนิ

กราฟแสดงความสัมพนั ธร์ ะหว่างจำนวนครง้ั ทเ่ี คาะกับปริมาณน้ำในดนิ

ป ิรมาณความ ้ชืน (%)

จำนวนคร้ัง , N

2.6.3 การบนั ทึก คำนวณ และสรุปผลการทดสอบหาขีดความเหลวของดนิ

ตวั อยา่ งการคำนวณ

............................................................................................................................. ..................
................................................................................................................. ..........................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
.................................................................................................................................. .........................
.......................................................................................................... .................................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
............................................................................................................................. ..............................
................................................................................................... ........................................................
............................................................................................................................. ..............................

สรปุ และอภิปรายผลการทดสอบ

............................................................................................................................. ......................
............................................................................................................. ..............................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
.............................................................................................................................. .............................
...................................................................................................... .....................................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
............................................................................................................................. ..............................
.................................................................................................... .......................................................



ใบความรทู้ ่ี 6 หน่วยที่ 2
ชอ่ื วิชา ปฐพีกลศาสตร์
ชอ่ื หน่วย การจำแนกประเภทของดิน สอนสปั ดาหท์ ่ี 6
ช่อื เรอื่ ง ขีดความเหนียวของดนิ จำนวน 4 ช่วั โมง

ขดี ความเหนียวของดิน

2.7.1 ความหมายของขีดความเหนียวของดิน
ขีดความเหนียวของดินหรือขีดจำกัดพลาสติก คือความชื้นของมวลดินขณะที่มวลดิน

เปลี่ยนสภาพจากพลาสติกหรือเรียกว่าสภาพปั้นไดโ้ ดยไม่เกิดรอยแตกร้าวไปเป็นสภาพกึ่งของแข็ง
(Semi-Solid Material) หรือเป็นค่าความชื้นของมวลดินที่น้อยที่สุดที่มวลดินนั้นคงอยู่ในสภาพ
พลาสติก การทดสอบในห้องปฏิบัติการกำหนดขึ้นโดยให้ค่าขีดความเหนียว เป็นค่าความชื้นของ
มวลดินซึ่งเมื่อนำมาคลึงบนแผน่ นกระจกเป็นเส้นกลม มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ม.ม. แล้วมวลดินจะ
อยู่ในสภาพท่ีกำลังจะแตกแยกตวั ออกจากกัน (Crumbing) คือไม่สามารถเกาะตัวเป็นเน้ือเดียวกัน
ไดอ้ ีกตอ่ ไป

ขีดจำกัดพลาสติก (Plastic Limit, wp or PL) คือ ความชนในมวลดินขณะท่ีเปลี่ยน
สถานภาพจากพลาสติก เป็นก่ึงของแข็ง (Semi-solid state) จากจุด LL ความชื้นลดลง ปริมาตร
ดินลดลงจนถึงจดเปล่ียนสถานภาพ ซ่ึงหาได้โดยนำดินมาคลึง เป็นเสนยาวใหม่ขนาด 1/8 น้ิว แล้ว
มรี อยปริแตกทผี่ ิวเกดิ ขน้ึ ความช้ืน ณ จุดน้ีเราเรียกว่า “ขดี จำกัดพลาสติก”

ดัชนีพลาสติก (Plasticity Index, PI) คือ ค่าท่ีบ่งบอกถึงช่วงสถานภาพพลาสติกของ
ดิน แสดงถึงความเหนียวของดิน ความไวต่อการเปลี่ยนสภาพของมวลดินซ่ึงสามารถหาได้จาก
ผลต่างของขดี จำกัดเหลวและขีดจำกัดพลาสติก

PL = LL – PI

ถ้าดินท่ีมีค่า PI ส่ิงแสดงว่าดินมีความไวตัวต่ำ การเปลี่ยนแปลงปริมาณนี้มากจึงจะทำ
ให้ดินเปล่ียนสถานภาพ เช่น ดินเหนียวอ่อน เป็นต้น ถ้าดินมีค่า PI ต่ำแสดงว่าดินมีความไวตัวสูง
ปริมาณน้ีเพียงเล็กน้อย ก็สามารถทำให้ดินเปลี่ยนสภาพจากก่ึงพลาสติกเป็นของเหลว เช่น ดิน
เหนียวทท่ี รายแป้งปนอยมู่ าก

ดัชนีเหลว (Liquidity Index, LI) คือ ค่าที่ใช้บ่งบอกถึงสถานภาพของดินในสนามว่า
อยู่ในสภาวะใด โดยน้ีมาเปรียบเทียบกบั คา่ PL และ LL โดยคำนวณได้จากสมการ

LI = (Wn – PL)

PI

เมอื่ Wn คือ ความชื้นของดนิ ในธรรมชาติ

ถ้า LI เป็นลบ แสดงว่า ในธรรมชาติดินมสี ภาพภาพเป็นกงึ่ ของแข็ง
ถ้า 0.0 < LI < 1.0 แสดงว่า ในธรรมชาติดนิ มสี ภาพในช่วงระหว่างพลาสติกและกึ่งของแขง็
ถ้า LI > 1.0 แสดงว่า ในธรรมชาติดินมสี ถานในช่วงของเหลวถึงพลาสติก

2.7.2 วิธกี ารหาขีดความเหนยี วของดนิ
1. นำดินที่เตรียมไว้สำหรับการหาค่า Liquid Limit นำมาประมาณ 20 กรัม ผสมกับ

นำ้ ใหเ้ ข้ากันพยายามใหห้ มาดทีส่ ดุ แล้วปัน้ เปน็ กอ้ นกลม เส้นผา่ นศูนย์กลางประมาณ 10 มิลลิเมตร
นำไปคลึงบนแผ่นกระจกในอตั รา 80 – 90 คร้งั ต่อนาทีจนกระท่งั เป็นเสน้ กลมยาวและให้มีเส้นผ่าน
ศนู ย์กลางประมาณ 1 หนุ แลว้ ให้เกิดรอยแตกเลก็ ๆ ทั่วไป

2. นำตัวอย่างที่ได้ไปใส่กระป๋องเพื่อหาค่าปริมาณความชื้น ความชื้นดังกล่าวเรียกว่า
Plastic Limit (WP หรอื P.L.)

3. ทำการทดสอบซ้ำอย่างน้อย 3 – 5 ตัวอย่าง แล้วนำค่ามาเฉลี่ยกัน (ค่าที่จะนำมา
เฉลย่ี ไดต้ อ้ งมีค่าใกล้เคยี งกัน คือ ตา่ งกันไมเ่ กิน 2%)

ใบงานท่ี 6 หนว่ ยที่ 2
ชื่อวิชา ปฐพีกลศาสตร์
ชือ่ หนว่ ย การจำแนกประเภทของดิน สอนสัปดาห์ท่ี 6
ชือ่ เรอื่ ง การทดสอบหาขีดความเหนียวของดิน จำนวน 4 ชั่วโมง

การทดสอบท่ี 6
การทดสอบหาขีดความเหนียวของดนิ

จุดประสงคเ์ ชิงพฤตกิ รรม
2.8.1 เตรยี มวสั ดุอุปกรณ์ทใี่ ช้ในการหาขีดความเหนียวของดิน
2.8.2 การทดสอบหาขีดความเหนียวของดิน
2.8.3 การบันทึก คำนวณ และสรปุ ผลการทดสอบหาขดี ความเหนียวของดิน

ขอบข่ายในการทดสอบหาขีดความเหนยี วของดนิ (Plastic Limit) P.L.
ปริมาณความช้นื ทีน่ ้อยท่ีสดุ ในดนิ ท่ีทำใหด้ ินมสี ภาพเหนยี วหนดื มากขนึ้ จะมปี ริมาณความชื้นใน

ดินน้อยกว่าขีดจำกัดเหลวหรือถ้าพิจารณาจากกราฟแสดงสถานภาพของดินก็คือ ขีดที่ดินเปลี่ยน
จากสภาพพลาสตกิ เปน็ กึง่ ของแขง็ หาไดโ้ ดยนำดินช้นื มาคลงึ ให้ได้เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางขนาด 1/8 นิว้
(3.2 มิลลิเมตร) และเกดิ รอยแตกบรเิ วณท่ีดินถูกคลึง

มาตรฐานทใ่ี ช้ในการทดสอบ
ASTM D 4318-93 Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index

of Soils

2.8.1 วัสดอุ ปุ กรณท์ ี่ใช้ในการหาขีดความเหนียวของดนิ
เครอ่ื งมืออุปกรณ์
1. ถว้ ยกระเบ้ืองเคลอื บ
2. มีดปาดดิน
3. แผน่ กระจกขนาดไม่นอ้ ยกวา่ 30 ซม. X 30 ซม. หรอื วสั ดพุ นื้ ผิวที่มีลกั ษณะเรียบล่นื
4. เคร่ืองชั่งละเอยี ด 0.01 กรมั
5. กระป๋องอบดนิ
6. ต้อู บ

วัสดทุ ี่ใชใ้ นการทดสอบ
นำดินที่เหลือจากการทดสอบ Liquid Limit มาผึ่งให้หมาดๆ แล้วนำมาปั้นคลึงเป็น
แท่งยาวขนาดประมาณ 1 ซม. แล้วคอ่ ยๆ คลึงใหด้ นิ เลก็ ลงจนมขี นาดเท่ากับ 1 หนุ (1/8 นิ้ว)

การเตรียมตัวอยา่ ง
นำดินที่เหลือจากการทดสอบ Liquid Limit มาผึ่งให้หมาดๆ แล้วนำมาปั้นคลึงเป็น
แทง่ ยาวขนาดประมาณ 1 ซ.ม. แลว้ คอ่ ยๆ คลงึ ให้ดนิ เลก็ ลงจนมีขนาดเท่ากับ 1 หนุ แลว้ คลงึ ต่อไป
เรอ่ื ยๆ โดยพยายามรักษาขนาดดังกลา่ วจนดินเริ่มแตกปรอิ อก

ขั้นตอนการทดสอบ
1. นำดินที่เตรียมไว้สำหรับการหาค่า Liquid Limit นำมาประมาณ 20 กรัม ผสมกับ
นำ้ ใหเ้ ขา้ กันพยายามใหห้ มาดทีส่ ุด แลว้ ป้นั เปน็ กอ้ นกลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 มิลลิเมตร
นำไปคลงึ บนแผน่ กระจกในอตั รา 80 – 90 ครงั้ ตอ่ นาทจี นกระทั่งเปน็ เสน้ กลมยาวและใหม้ ีเส้นผ่าน
ศูนย์กลางประมาณ 1 หนุ แล้วให้เกิดรอยแตกเล็กๆ ท่วั ไป
2. นำตัวอย่างที่ได้ไปใส่กระป๋องเพื่อหาค่าปริมาณความชื้น ความชื้นดังกล่าวเรียกว่า
Plastic Limit (WP หรือ P.L.)
3. ทำการทดสอบซ้ำอย่างน้อย 3 – 5 ตัวอย่าง แล้วนำค่ามาเฉลี่ยกัน (ค่าที่จะนำมา
เฉลยี่ ได้ตอ้ งมีคา่ ใกล้เคยี งกนั คือ ตา่ งกันไมเ่ กนิ 2%)

ขอ้ ควรระวงั
1. ตัวอย่างดินพวก ดินทราย ดินตะกอน หรือพวก P.I. ต่ำๆ จะทำลำบาก ก่อนคลึงให้
แต่งดินเป็นเส้นยาวน้ำหนักที่ใช้กดคลึงต้องเบา มิฉะนั้นแท่งตัวอย่างจะแตกทันทีและระหว่างคลึง
อาจจะตอ้ งคอบซับน้ำท่ีออกจากตัวอยา่ ง
2. หา้ มคลึงดนิ บนแผ่นใดๆ ทม่ี กี ารดูดซึมของนำ้ ได้ ถงึ แมจ้ ะเรยี บเพราะจะทำให้ดินติด
กับวัสดุที่เป็นแผ่นรอง ควรจะได้กระจกที่เรียบสะอาด ไม่มีความชื้นติดและเช็ดกระจกให้แห้ง ทั้ง
กอ่ นและหลังการทดสอบแตล่ ะครัง้
3. นำ้ หนกั ดนิ ที่ใช้ให้หา Plastic Limit ไมค่ วรมีคา่ น้อยกว่า 10 กรัม เนือ่ งจากอาจเกิด
ความผดิ พลาดจากการช่ังได้
4. การแตกของแทง่ ดินที่ทดสอบหาค่า Plastic Limit ควรจะเกิดจากการแตกเนอื่ งจาก
การสูญเสียน้ำดว้ ยการคลึง มิใช่การนำดนิ ไปอบหรือแตกเพราะแรงกระทำที่มากเกนิ ไป

การรายงาน
1. นำข้อมูลทีไ่ ด้ลงในตารางบันทึกขอ้ มลู ท่ีได้จากการทดสอบหาขีดความเหนยี วของดนิ
2. คำนวณหาขดี ความเหนยี วของดิน Plastic Limit

การคำนวณทไี่ ดจ้ ากผลการทดสอบ
1. คำนวณหาปริมาณน้ำในดินได้จากสูตร

มวลของนำ้ ในดนิ
ω = มวลของดินอบแหง้ × 100

1.1 Liquid Limit (L.L.) อา่ นได้จากกราฟที่การเคาะ 25 ครงั้
1.2 Plastic Limit (P.L.) คำนวณจากคา่ เฉลีย่ ของชืน้ ที่หาได้ 2 ครง้ั
1.3 Plasticity Index (P.I.) = L.L. – P.L.
1.4 Flow Index (If) คอื ความชันของเส้นกราฟ (Flow Curve)

If = m1 − m2

log N2
N1

เมอ่ื ω = ปรมิ าณน้ำในดนิ
m1 = ความชื้นบน Flow Curve ท่จี ดุ 1 (คา่ มาก)
N1 = จำนวนการเคาะทีจ่ ดุ 1
m2 = ความช้นื บน Flow Curve ท่จี ดุ 2 (ค่านอ้ ย)
N2 = จำนวนการเคาะท่ี 2

1.5 Toughness Index (It) = ดชั นคี วามเหนยี วของดนิ (P.I.)
ความชันของเส้นกราฟ (If)

1.6 Liquidity Index (Il) = mn−P.L.
P.I.

เม่ือ mn = ความชืน้ ตามธรรมชาติของดนิ (Natural Water Content)

1.7 Activity of Clay (Ac) = (P.I.)
% ดินเหนยี วขนาดเลก็ กวา่ ตะแกรงเบอร์ 200

2.8.2 การทดสอบหาขดี ความเหนียวของดิน (Plastic Limit Test)

ตารางบันทึกขอ้ มลู ที่ได้จากการทดสอบหาขีดความเหนียวของดิน

กระป๋องอบดินหมายเลข กรมั
นำ้ หนกั กระปอ๋ ง + ดนิ ชื้น กรัม
นำ้ หนกั กระป๋อง + ดนิ แห้ง กรัม
น้ำหนกั กระป๋อง กรัม
นำ้ หนักของนำ้ กรัม
น้ำหนกั ของดินแห้ง %
น้ำหนักของน้ำในดิน %
ค่าเฉลยี่ ปริมาณของนำ้ ในดนิ

Plastic Limit = %
Plasticity Index = %

2.8.3 การบันทกึ คำนวณ และสรุปผลการทดสอบหาขีดความเหนียวของดนิ
ตัวอย่างการคำนวณ

............................................................................................................................. ..................
................................................................................................................. ..........................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
.................................................................................................................................. .........................
.......................................................................................................... .................................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
............................................................................................................................. ..............................
................................................................................................... ........................................................
............................................................................................................................. ..............................

สรปุ และอภิปรายผลการทดสอบ

.............................................................................................................................................. .....
............................................................................................................................. ..............................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
............................................................................................................................................... ............
....................................................................................................................... ....................................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
..................................................................................................................................... ......................
............................................................................................................ ...............................................



ใบความรทู้ ่ี 7 หน่วยที่ 2
ช่ือวิชา ปฐพีกลศาสตร์
ชื่อหนว่ ย การจำแนกประเภทของดนิ สอนสปั ดาหท์ ่ี 7
ช่อื เรื่อง ขีดหดตวั ของดิน จำนวน 4 ชั่วโมง

ขีดหดตวั ของดนิ

2.9.1 ความหมายของขดี หดตวั ของดิน
ขีดจำกัดการหดตัว คือ ค่าความชื้นของมวลดินขณะที่มวลดินเปลี่ยนสภาพจากกึ่ง

ของแข็ง (Semi-Solid Material) เป็นของแข็ง (Solid Material) หรือเป็นค่าความชืน้ ของมวลดิน
ขณะที่มวลดินนัน้ มปี ริมาตรน้อยที่สุด แม้ว่าความชื้นของมวลดินจะลดลงไปต่ำกว่านี้ ปริมาตรของ
มวลดินรวมจะไม่เปลี่ยนแปลง (ลดลง) ไปอีก การทดสอบเพื่อประเมินค่าขีดจำกัดการหดตัวของ
มวลดินในหอ้ งปฏบิ ัติการ กระทำได้โดยนำดินเปียก ท่มี ีความชืน้ m1 ใส่ในถว้ ยทดสอบที่มีปริมาตร
V1 ใหเ้ ตม็ โดยมใิ ห้มีฟองอากาศหลงเหลืออยู่ในมวลดินนั้น แล้วนำไปอบแห้งวัดปริมาตรของมวลดิน
แห้ง (V2) โดยการแทนที่ในปรอท จากผลการทดสอบสามารถเขียนรูปกราฟจุด N และจุด A บน
Phase Diagram ได้จากนั้นอาศัยค่าความถ่วงจำเพาะของมวลดินที่ใช้ทำการทดสอบและน้ำหนัก
ของมวลดนิ แห้ง จะสามารถคำนวณหาปรมิ าตรของเนอ้ื ดินแห้งได้

ปรมิ าณนำ้ ในดนิ ทีจ่ ุดซึ่งดนิ เร่ิมเปลี่ยนสถานภาพจากวัสดุกง่ึ ของแข็ง หรอื ปริมาณน้ำที่
มากที่สุด ซึ่งแม้ว่าจะมีการสูญเสียน้ำอีกต่อไปก็ไม่ทำให้ดินหดตัวหรือมีปริมาตรลดลงอีก การหา
พิกัดหดตัวของดินทำได้โดยการนำเอาดินตัวอย่างที่อยู่ในสภาพพลาสติก มาปั้นเป็นก้อนทรงแบน
แล้วนำไปชั่งหาน้ำหนักของมวลดิน พร้อมทั้งวัดปริมาตรของดินในปรอดแล้วนำไปอบแห้งเพื่อหา
นำ้ หนักและปริมาตรของดนิ แห้งนี้

ถา w < SL, แสดงว่าปริมาตรจะไมเปล่ียนแปลงเม่ือดินอยู่ในสภาพแหง

2.9.2 วิธีการหาขดี หดตวั ของดนิ
นำดนิ ทเี่ ตรียมไวแ้ ลว้ จากการหาคา่ Liquid Limit มาประมาณ 30 กรัม
ข้นั ตอนการทดสอบ
1. นำดินที่เตรียมไว้จากการหาค่า Liquid Limit ประมาณ 30 กรัม ผสมกับน้ำให้พอ

เหลวเพื่อใส่ใน Shrinkage Dish ได้ ก่อนทำการทดสอบให้นำ Shrinkage Dish ไปชั่งน้ำหนักก่อน
แล้วทานำ้ มนั ภายในบางๆ เพอ่ื ปอ้ งกันดินตดิ กับ Shrinkage Dish เมื่อเวลาดนิ แหง้

2. นำดินที่ผสมแล้วใส่ลงใน Shrinkage Dish จำนวน 3 ชั้น เท่าๆ กัน และทำการเคาะ
Shrinkage Dish เมื่อใส่ดินในแต่ละชั้น เพื่อไล่ฟองอากาศออกจากดินแล้วปรับผิวหน้าดินให้เรียบ
เสมอขอบของ Shrinkage Dish แลว้ นำไปช่ังน้ำหนัก ปล่อยท้ิงไว้ในอากาศประมาณ 3 – 6 ชั่วโมง

ให้สขี องดินเปลี่ยนเป็นสีอ่อน จงึ ค่อยนำเข้าเตาอบ ที่อุณหภมู ิ 110 ± 5 ºC และทง้ิ ไว้ประมาณ 12
ช่ัวโมง

3. การหาปริมาตรก้อนดนิ เปียกทำได้โดย นำเอาก้อนดินแห้งออกจาก Shrinkage Dish
แล้วใส่ปรอทลงใน Shrinkage Dish จนเต็ม วางถว้ ยบรรจปุ รอทในถว้ ยกระเบ้อื ง ใช้แผน่ กระจกท่ีมี
สามขากดลงบนขอบถว้ ยบรรจปุ รอท จะทำใหป้ รอทส่วนเกนิ ลน้ ออกมาอย่ใู นถ้วยกระเบื้องปริมาตร
ปรอทจะเท่ากับขอบถ้วยพอดี

4. นำ Shrinkage Dish ที่บรรจุปรอทนำขึ้นชั่งจะได้น้ำหนักรวมของ Shrinkage Dish
กับปรอท เสร็จแล้วเทปรอทออกจาก Shrinkage Dish ซึ่งเราสามารถหาน้ำหนักปรอทใน
Shrinkage Dish ซึ่งสามารถนำไปหาปริมาตรที่เท่ากับก้อนดินเปยี กได้ (นั่นคือการหาปริมาตรของ
Shrinkage Dish)

5. การหาปริมาตรก้อนดินแห้งทำได้โดยวาง Shrinkage Dish ที่บรรจุปรอทเต็มลงใน
ถ้วยกระเบื้อง นำตัวอย่างดินที่อบแห้งแล้วมาวางบนปรอทใน Shrinkage Dish แล้วจึงนำแผ่น
กระจกที่มีสามขากดให้ดินจมลงไป จนปรอทส่วนเกินล้อนออกจากถ้วย ชั่งน้ำหนัก Shrinkage
Dish + ปรอท ที่เหลือ เพื่อนำไปหักออกจาก Shrinkage Dish + ปรอท จะได้น้ำหนักปรอทที่ถูก
แทนทเ่ี พ่ือหาปริมาตรกอ้ นดินแห้ง

ใบงานที่ 7 หนว่ ยท่ี 2
ชื่อวิชา ปฐพีกลศาสตร์
ช่ือหน่วย การจำแนกประเภทของดิน สอนสัปดาห์ท่ี 7
ช่ือเร่อื ง การทดสอบหาขีดหดตัวของดนิ จำนวน 4 ชั่วโมง

การทดสอบที่ 7
การทดสอบหาขีดหดตัวของดนิ

จุดประสงคเ์ ชงิ พฤติกรรม
2.10.1 วสั ดุอุปกรณ์ทใ่ี ช้ในการหาขีดหดตวั ของดนิ
2.10.2 การทดสอบหาขีดหดตวั ของดนิ
2.10.3 การบันทึก คำนวณ และสรุปผลการทดสอบหาขีดหดตัวของดนิ

ขอบข่ายในการทดสอบหาขีดหดตัวของดิน (Shrinkage Limit) S.L.
ปริมาณน้ำในดินท่จี ดุ ซึง่ ดนิ เริ่มเปลยี่ นสถานภาพจากวสั ดกุ ่ึงของแข็ง หรอื ปริมาณนำ้ ที่มากที่สุด

ซึ่งแม้ว่าจะมีการสูญเสียน้ำอีกต่อไปก็ไม่ทำให้ดินหดตัวหรือมีปริมาตรลดลงอีก การหาพิกัดหดตัว
ของดนิ ทำไดโ้ ดยการนำเอาดนิ ตัวอยา่ งท่ีอยู่ในสภาพพลาสติก มาปนั้ เปน็ กอ้ นทรงแบนแล้วนำไปช่ัง
หาน้ำหนักของมวลดิน พร้อมทั้งวัดปริมาตรของดินในปรอดแล้วนำไปอบแห้งเพื่อหาน้ำหนักและ
ปริมาตรของดนิ แหง้ น้ี

มาตรฐานทใ่ี ช้ในการทดสอบ
ASTM D 427 – 98 Test Method for Shrinkage Factors of Soils by the Mercury

Method

2.10.1 วสั ดุอปุ กรณ์ทีใ่ ช้ในการหาขดี หดตัวของดิน
เครอ่ื งมอื อปุ กรณ์
1. ถ้วยสำหรับหาค่าพิกัดหดตัว (Shrinkage Dish) โลหะเส้นผ่านศูนย์กลาง 1¾ นิ้ว

สูงประมาณ ½ น้วิ
2. ถ้วยแก้ว (Glass Cup) เสน้ ผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 ¼ นวิ้ สงู ประมาณ 1 ¼ น้วิ
3. แผ่นกระจกมีปุ่ม 3 ปุ่ม (Glass Plate 3 bottoms) ขนาดของแผ่นกระจก 3 x 3

น้วิ หนา 1/16 น้ิว

4. มีดปาดดนิ ขนาดกว้างประมาณ ¾ นว้ิ และยาวประมาณ 3 น้วิ
5. ปรอท (Mercury)
6. เครื่องชง่ั ละเอียด 0.01 กรัม
7. กระป๋องอบดนิ
8. ตอู้ บ

วัสดุทีใ่ ช้ในการทดสอบ
1. น้ำกลั่น
2. ดินตวั อย่างท่หี าขีดหดตวั (ผา่ นตะแกรงเบอร์ 40) ประมาณ 30 กรมั

ขน้ั ตอนการทดสอบ
1. นำดินที่เตรียมไว้จากการหาค่า Liquid Limit ประมาณ 30 กรัม ผสมกับน้ำให้พอ
เหลวเพื่อใส่ใน Shrinkage Dish ได้ ก่อนทำการทดสอบให้นำ Shrinkage Dish ไปชั่งน้ำหนักก่อน
แล้วทานำ้ มนั ภายในบางๆ เพื่อป้องกันดนิ ติดกบั Shrinkage Dish เม่ือเวลาดินแห้ง
2. นำดินที่ผสมแล้วใส่ลงใน Shrinkage Dish จำนวน 3 ชั้น เท่าๆ กัน และทำการเคาะ
Shrinkage Dish เมื่อใส่ดินในแต่ละชั้น เพื่อไล่ฟองอากาศออกจากดินแล้วปรับผิวหน้าดินให้เรียบ
เสมอขอบของ Shrinkage Dish แล้วนำไปชัง่ น้ำหนัก ปลอ่ ยทิ้งไวใ้ นอากาศประมาณ 3 – 6 ช่ัวโมง
ใหส้ ขี องดนิ เปลยี่ นเป็นสีอ่อน จึงคอ่ ยนำเขา้ เตาอบ ทอ่ี ณุ หภูมิ 110 ± 5 ºC และท้ิงไวป้ ระมาณ 12
ช่ัวโมง
3. การหาปริมาตรก้อนดินเปียกทำได้โดย นำเอาก้อนดินแห้งออกจาก Shrinkage Dish
แล้วใส่ปรอทลงใน Shrinkage Dish จนเตม็ วางถ้วยบรรจุปรอทในถ้วยกระเบอื้ ง ใชแ้ ผ่นกระจกที่มี
สามขากดลงบนขอบถ้วยบรรจปุ รอท จะทำใหป้ รอทสว่ นเกินลน้ ออกมาอย่ใู นถว้ ยกระเบื้องปริมาตร
ปรอทจะเท่ากบั ขอบถ้วยพอดี
4. นำ Shrinkage Dish ที่บรรจุปรอทนำขึ้นชั่งจะได้น้ำหนักรวมของ Shrinkage Dish
กับปรอท เสร็จแล้วเทปรอทออกจาก Shrinkage Dish ซึ่งเราสามารถหาน้ำหนักปรอทใน
Shrinkage Dish ซึ่งสามารถนำไปหาปริมาตรทีเ่ ท่ากับก้อนดินเปียกได้ (นั่นคือการหาปริมาตรของ
Shrinkage Dish)
5. การหาปริมาตรก้อนดินแห้งทำได้โดยวาง Shrinkage Dish ที่บรรจุปรอทเต็มลงใน
ถ้วยกระเบื้อง นำตัวอย่างดินที่อบแห้งแล้วมาวางบนปรอทใน Shrinkage Dish แล้วจึงนำแผ่น
กระจกที่มีสามขากดให้ดินจมลงไป จนปรอทส่วนเกินล้อนออกจากถ้วย ชั่งน้ำหนัก Shrinkage

Dish + ปรอท ที่เหลือ เพื่อนำไปหักออกจาก Shrinkage Dish + ปรอท จะได้น้ำหนักปรอทที่ถูก
แทนทเ่ี พ่ือหาปรมิ าตรก้อนดินแห้ง

ข้อควรระวงั
1. เมื่อใส่ดินในแต่ละชั้น ควรปล่อยทิ้งไว้ในอากาศ (อุณหภูมิห้อง) ประมาณ 3 – 6
ชั่วโมง ให้สีของดินเปลี่ยนเป็นสีอ่อน จึงค่อยนำเข้าตู้อบเพราะถ้ารีบนำเข้าตู้อบเลยทันที จะทำให้
ดนิ แตกเม่อื ดินแหง้ ทำใหก้ ารหาปรมิ าตรดินทำไดย้ าก
2. ปรอทเป็นสารอันตราย สามารถซึมผ่านผิวหนังหรือระเหยได้ หลีกเลี่ยงการสัมผัส
หรือสูดดม
3. นำ้ ทีใ่ ชท้ ดสอบตอ้ งเปน็ นำ้ สะอาด เช่น นำ้ กลั่น

การรายงาน
1. นำขอ้ มลู ไปใสต่ ารางบนั ทึกข้อมูลการทดสอบหาขีดหดตวั ของดิน
2. คำนวณหาขีดหดตวั ของดนิ

การคำนวณทไี่ ดจ้ ากผลการทดสอบ
1. ปรมิ าตรของดนิ เปียก (Volume of Wet Soil , Vm)

= ซม.3

13.53

เม่ือ Wm = นำ้ หนกั ของปรอททีถ่ ูกแทนที่ ซม.3

2. ปรมิ าตรของดินแห้ง (Volume of Dry Soil , Vd)

= ซม.3

13.53

เมอ่ื Wd = น้ำหนกั ของปรอททีถ่ กู แทนที่ ซม.3

3. ค่า Shrinkage Ratio


=

เมื่อ Ws = นำ้ หนักของดินแหง้ กรมั
Vs = ปริมาตรของดนิ แหง้ ซม.3

4. ระดบั การหดตัว (Degree of Shrinkage) ซม.3
ซม.3
(%) = − × 100


เม่อื Vi = ปรมิ าตรของดนิ เปียก
Vf = ปรมิ าตรของดนิ แหง้ หลังอบ

2.10.2 การทดสอบหาขดี หดตวั ของดิน

ตารางบนั ทึกขอ้ มลู ที่ได้จากการทดสอบหาขีดหดตัวของดิน

กระป๋องดินหมายเลข กรมั
นำ้ หนักถ้วยโลหะ + ดินชืน้ กรัม
นำ้ หนกั ถ้วยโลหะ + ดนิ แห้ง กรัม
น้ำหนักถ้วยโลหะ กรัม
นำ้ หนกั ของปรอท + ถว้ ย กรมั
นำ้ หนกั ของปรอท + ถาด กรมั
นำ้ หนกั ของถาด กรมั
น้ำหนักของดนิ ชน้ื กรมั
นำ้ หนักของดนิ แหง้ กรัม
นำ้ หนกั ของปรอท ซม3
ปริมาตรของปรอท กรมั
น้ำหนักปรอทหลงั กดดิน ซม3
ปรมิ าตรของดนิ แห้ง %
ขีดการหดตัวของดิน %
เฉล่ยี ขีดการหดตัวของดนิ

2.10.3 การบันทึก คำนวณ และสรุปผลการทดสอบหาขีดหดตวั ของดิน
ตวั อยา่ งการคำนวณ

...............................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
.................................................................................................................................. .........................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................

สรุปและอภปิ รายผลการทดสอบ

.............................................................................................................................................. .
............................................................................................................................. ..............................
............................................................................................................................. ..............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
................................................................................................................................................... ........
........................................................................................................................... ................................
............................................................................................................................ ...............................
...........................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ..............................
............................................................................................................................. ..............................



แผนการจัดการเรียนรมู้ งุ่ เนน้ สมรรถนะ หนว่ ยที่ 3
สอนครัง้ ที่ 8
ช่ือหนว่ ย การไหลซึมของน้ำในดิน ชัว่ โมงรวม 4
ช่อื วิชา การไหลซึมของนำ้ ในดิน รหัสวิชา 30106 – 2104 จำนวนชว่ั โมง 4

1. สาระสำคัญ

ปริมาณการไหลของน้ำในดินมีความสำคัญมากโดยเฉพาะงานกอ่ สรา้ งทีอ่ ยู่ต่ำกว่าระดับน้ำใต้
ดิน งานก่อสรา้ งที่อยู่ต่ำกวา่ ระดบั นำ้ ใต้ดนิ จะต้องสบู น้ำออกจนกระท่ังนำ้ อยู่ในระดับท่ี สามารถทำ
การกอ่ สร้างไดโ้ ดยวศิ วกรจะต้องเป็นผูเ้ ลอื กขนาดเคร่อื งสูบน้ำให้มีขนาดทเ่ี หมาะสมไมเ่ ล็กหรือใหญ่
จนเกนิ ไป ซงึ่ การพิจารณาเลือกขนาดเครื่องสูบน้ำจะขึ้นอยู่กบั อตั ราการไหลของน้ำในดิน

2. สมรรถนะประจำหน่วย

เพ่อื ใหผ้ เู้ รียนมีความเขา้ ใจในการทดสอบการซมึ ของนา้ ในดนิ

3. จดุ ประสงค์การเรียนรู้

3.1 ด้านความรู้
3.1.1 รู้ทฤษฎีการทดสอบการซมึ ของนำ้ ในดนิ
3.1.2 เข้าใจในการทดสอบการซึมของน้ำในดิน

3.2 ด้านทกั ษะ
3.2.1 บอกทฤษฎีการทดสอบการซมึ ของน้ำในดนิ ได้
3.2.2 อธบิ ายหลักและวธิ ีการทดสอบการซึมของนำ้ ในดินได้
3.2.3 สามารถเตรียมวัสดุอุปกรณ์ ทำการทดสอบ บันทึก คำนวณ และสรุปผลการ
ทดสอบการซมึ ของนำ้ ในดนิ ได้
3.2.4 ประเมินผลงานของตนเองร่วมกับผสู้ อนได้
3.2.5 นำหลักการไปประยกุ ต์ใชก้ ับงานจริงได้
3.2.6 มีทกั ษะของความปลอดภัยและรกั ษาส่ิงแวดลอ้ ม

3.3 คุณลักษณะทพี่ ่ึงประสงค์
3.3.1 ความเสียสละ
3.3.2 ซอ่ื สตั ยส์ จุ ริต
3.3.3 กตญั ญูกตเวที
3.3.4 มีจิตสำนกึ และเจคติท่ีดีต่อวชิ าชีพและสังคม
3.3.5 ความมวี นิ ัย

3.3.6 ความรับผิดชอบ
3.3.7 ความรกั สามัคคี
3.3.8 มมี นษุ ยสมั พนั ธ์
3.3.9 เชื่อมัน่ ในตนเอง
3.3.10 ขยนั
3.3.11 ประหยดั
3.3.12 พง่ึ ตนเอง
3.3.13 ปฏบิ ัติงานโดยคำนงึ ถึงความปลอดภัยอาชวี อนามยั
3.3.14 การอนรุ ักษ์พลังงานและสิ่งแวดล้อม
3.3.15 ความสนใจใฝ่รู้
3.3.16 ความคดิ รเิ ริม่ สร้างสรรค์

4. เนื้อหาสาระการเรียนรู้

4.1 การไหลซึมของนำ้ ในดิน

5. กิจกรรมการเรียนการสอน

5.1 การนำเข้าสบู่ ทเรยี น
5.1.1 ให้ผเู้ รยี นทำสมาธิก่อนเรียน 5 นาที เพอ่ื นำไปส่กู ารเปน็ ผู้ทป่ี ระพฤติดีแล้วทำการ
เชค็ รายช่ือ
5.1.2 ผู้สอนสนทนาซักถามความรู้เบื้องต้นเกีย่ วกับเร่ืองการไหลซึมของน้ำในดินของดิน
โดยใชส้ อ่ื Power Point
5.1.3 ผสู้ อนกล่าวนำเข้าสู่บทเรียนเรอื่ งการไหลซึมของนำ้ ในดินของดนิ

5.2 การเรยี นรู้
5.2.1 ผู้สอนบรรยายความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของดินทางกายภาพ โดยใช้สื่อ Power
Point และคลิปวดี โี อ
5.2.2 ผู้เรียนฟังบรรยายเกี่ยวกับคุณสมบัติของดินทางกายภาพ และดูคลิปวีดีโอ
ประกอบการเรียนการสอน
5.2.3 ผสู้ อนบรรยายเกีย่ วกับความถ่วงจำเพาะของดิน โดยใช้ สอ่ื Power Point และคลปิ
วดี ีโอ
5.2.4 ผู้เรียนฟังบรรยายเกี่ยวกับความถ่วงจำเพาะของดินและดูคลิปวีดีโอประกอบการ
เรียนการสอน
5.2.5 ผู้เรียนตอบคำถามทผ่ี ู้สอนซกั ถาม
5.2.6 ผู้เรียนลงมอื ปฏิบัติทำตามใบงานทีผ่ สู้ อนมอบหมายให้

5.3 การสรปุ
5.3.1 ผเู้ รยี นส่งงานจากการปฏบิ ัติใบงาน
5.3.2 ผู้สอนวิจารณ์และอภิปรายผลงาน
5.3.3 ผ้สู อนและผเู้ รียนสรุปบทเรยี น
5.3.4 ผู้สอนสรุปทางสังคมโดยชมเชย และประเมนิ ผล

5.4 การวัดและประเมินผล
5.4.1 เคร่อื งมอื วดั ผลการเรยี นรู้
ใบงานหนว่ ยเรื่อง การไหลซึมของนำ้ ในดนิ ของดิน
วธิ ีการวัด
ประเมินจากการปฏบิ ตั ติ ามใบงานหน่วยเรือ่ ง การไหลซึมของนำ้ ในดินของดิน
เกณฑก์ ารประเมนิ
ผู้เรียนปฏิบตั ิใบงานได้คะแนนรวม 80% ขึ้นไป ถือว่าผ่านเกณฑ์การประเมิน
5.4.2 เคร่ืองมอื วัดพฤติกรรมการเรยี นรู้
แบบประเมินผลหน่วยการเรยี นรู้
วธิ กี ารวัด
ประเมินประเมินผลหนว่ ยการเรียนรู้
เกณฑก์ ารประเมนิ
ผู้เรียนได้รับผลการประเมินผลหน่วยการเรียนรู้ด้วยคะแนนรวม 80 % ขึ้นไป
ถอื ว่าผ่านเกณฑก์ ารประเมนิ

6. สือ่ การเรียนรู้/แหล่งการเรยี นรู้

6.1 ส่ือสง่ิ พิมพ์
6.1.1 ใบเนอ้ื หาเรื่อง การไหลซึมของนำ้ ในดินของดิน
6.1.2 ใบงานเรือ่ ง การไหลซึมของน้ำในดนิ ของดิน

6.2 ส่ือโสตทศั น์
6.2.1 สอ่ื Power Point
6.2.2 คลิปวีดโี อ

6.3 หนุ่ จำลองหรือของจรงิ
6.3.1 –

6.4 อ่นื ๆ
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................

7. เอกสารประกอบการจัดการเรยี นรู้ (ใบความรู้ ใบงาน ใบมอบหมายงาน ฯลฯ )

7.1 ใบเน้อื หา
7.2 ใบงาน
7.3 ใบเฉลย

8. การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั วชิ าอ่ืน

8.1 บรูณากับวิชาชีวิตและวัฒนธรรมไทย ด้านการพูด การอ่าน การเขียน และการฝึกปฏิบัตติ น
ทางสังคมดา้ นการเตรียมความพรอ้ ม ความรับผิดชอบ และความสนใจใฝ่รู้

8.2 บรณู าการกับวิชาวิศวกรรมการทาง ด้านการออกแบบถนน
8.3 บรณู าการกบั วิชาเทคนิคก่อสร้าง ด้านข้ันตอนการทำการไหลซมึ ของน้ำในดินของดนิ
8.4 บรูณาการกบั วชิ าประมาณราคา ดา้ นการเลอื กใช้ทรัพยากรอยา่ งประหยดั

9. การวดั และประเมินผล

9.1 ก่อนเรยี น
9.1.1 จัดเตรยี มเอกสาร ส่ือการเรียนการสอนตามทผี่ ้สู อนและบทเรียนกำหนด
9.1.2 ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียน และการให้ความร่วมมือในการทำ
กิจกรรม

9.2 ขณะเรยี น
9.2.1 ปฏิบตั ิใบงานเร่อื ง การไหลซึมของนำ้ ในดนิ ของดนิ
9.2.2 ศึกษาใบเน้อื หาเรือ่ ง การไหลซมึ ของน้ำในดินของดนิ
9.2.3 รว่ มกนั สรุปเน้ือหาเร่ือง การไหลซมึ ของน้ำในดนิ ของดิน

9.3 หลงั เรยี น
9.3.1 ตรวจผลใบงาน
9.3.2 วดั ประเมนิ ผลตามหน่วยเรียนรู้

10. การบรู ณาการกบั ปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพยี ง และคุณลกั ษณะ 3D

• หลักความพอประมาณ
1. ผ้เู รียนจดั สรรเวลาในการฝึกปฏิบตั ิตามใบงานไดอ้ ย่างเหมาะสม
2. กำหนดเน้ือหาเหมาะสมกบั เกณฑ์การประเมนิ เรื่องการไหลซมึ ของน้ำในดนิ ของดนิ
3. ผู้เรียนปฏิบตั ิตนเป็นผนู้ ำและผตู้ ามท่ดี ี
4. ผูเ้ รียนเป็นสมาชิกทดี่ ขี องเพอ่ื นและสังคม

• หลกั ความมเี หตผุ ล
1. เห็นคุณคา่ ในของการไหลซึมของนำ้ ในดนิ ของดิน
2. กล้าแสดงความคดิ อยา่ งมีเหตุผล
3. กล้าทกั ท้วงในส่งิ ท่ีไม่ถูกต้องอย่างถกู กาลเทศะ
4. กลา้ ยอมรับฟังความคดิ เหน็ ของผอู้ น่ื
5. ใช้วัสดถุ ูกต้องและเหมาะสมกับงาน
6. ไมม่ ีเรื่องทะเลาะวิวาทกับผอู้ ่ืน
7. คิดสงิ่ ใหม่ ๆ ทีเ่ กิดประโยชนต์ อ่ ตนเองและสังคม
8. มีความคดิ วเิ คราะห์ในการแก้ปญั หาอย่างเป็นระบบ

• หลกั ความมภี ูมคิ ุ้มกัน
1. ผู้เรียนได้รับความรู้ที่ถูกต้อง พร้อมทั้งกำหนดเนื้อหาได้ครบถ้วนถูกต้องตามชื่อเรื่องการไหลซึม
ของน้ำในดินของดินและมีสาระสำคญั สมบูรณ์
2. มกี ารเตรยี มความพร้อมในการเรียนและการปฏบิ ัตงิ าน
3. กล้าซักถามปญั หาหรือข้อสงสัยตา่ งๆ อย่างถกู กาลเทศะ
4. แก้ปญั หาเฉพาะหน้าไดด้ ้วยตนเองอยา่ งเปน็ เหตเุ ป็นผล
5. ควบคมุ อารมณ์ของตนเองได้
6. ควบคุมกริ ิยาอาการในสถานการณ์ตา่ ง ๆ ได้เปน็ อยา่ งดี
การตัดสินใจและการดำเนินกจิ กรรมต่างๆ ให้อยู่ในระดับพอเพียงหรือตามปรัชญาของเศรษฐกิจ

พอเพียงน้ัน ต้องอาศัยทงั้ ความรู้และคุณธรรมเปน็ พ้นื ฐานดังน้ี

• เงื่อนไขด้านความรู้
1. ผู้เรียนได้ใช้กระบวนการคิดในการเรยี นรู้การไหลซึมของน้ำในดินของดนิ (ความสนใจใฝ่รู้ ความ
รอบรู้ รอบคอบ ระมัดระวงั )
2. มีความรู้ ความเขา้ ใจในเรือ่ งการไหลซมึ ของน้ำในดนิ ของดิน
3. ปฏิบตั ิงานดว้ ยความละเอียดรอบคอบ
4. มีความร้คู วามเขา้ ใจเกี่ยวกบั หลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพยี ง

• เงื่อนไขคณุ ธรรม
1. ปฏบิ ัตงิ านที่ได้รบั มอบหมายเสรจ็ ตามกำหนด (ความรับผิดชอบ)
2. มีความเพียรพยายามและกระตือรือรน้ ในการเรยี นและการปฏิบัตงิ าน (ความขยนั ความอดทน)
3. ใหค้ วามรว่ มมือกับการทำกจิ กรรมของส่วนรวม อาสาช่วยเหลอื งานครูและผู้อืน่ (แบง่ ปนั )

11.บนั ทกึ หลงั การสอน

11.1 ผลการใช้แผนการจัดการเรยี นรู้
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

11.2 ผลการเรียนรขู้ องนักเรียน ผู้เรยี น
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

11.3 แนวทางการพฒั นาคณุ ภาพการเรียนรู้
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชื่อ................................................ครูผู้สอน ลงชอื่ ...............................................หวั หนา้ แผนกฯ
(..................................................) (.................................................)

วนั ที.่ ........เดือน.......................พ.ศ. ............. วนั ท่.ี ........เดือน.......................พ.ศ. .............



ใบความรทู้ ่ี 8 หน่วยท่ี 3
ช่ือวิชา ปฐพกี ลศาสตร์
ชอ่ื หน่วย การไหลซึมของน้ำในดนิ สอนสัปดาหท์ ี่ 8
ช่ือเรื่อง การซึมได้ของนำ้ ในดิน จำนวน 4 ชัว่ โมง

หนว่ ยที่ 3
การไหลซึมของน้ำในดนิ

3.1.1 การไหลของนำ้ ในดิน
การวิเคราะห์ปริมาณการไหลของน้ำในดินมีความสำคัญมากโดยเฉพาะงานก่อสร้างที่อยู่

ต่ำกว่าระดับน้ำใต้ดิน งานก่อสร้างที่อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำใต้ดินจะต้องสูบน้ำออกจนกระท่ังน้ำอยู่ใน
ระดับที่ สามารถทำการก่อสร้างได้โดยวิศวกรจะต้องเป็นผู้เลือกขนาดเคร่ืองสูบน้ำให้มีขนาดท่ี
เหมาะสมไม่เล็กหรือใหญ่จนเกินไป ซึ่งการพิจารณาเลือกขนาดเครื่องสูบน้ำจะข้ึนอยู่กับอัตราการ
ไหลของน้ำในดิน

ในมวลดินที่อิ่มตัว ช่องว่างระหว่างเม็ดดินซึ่งมีน้ำอยู่จะต่อเนื่องกัน การไหลซึมชองน้ำ
ผา่ นมวลดิน เป็นแบบ Laminar Flow ผ่านช่องคดเค้ยี วระหว่างเม็ดดนิ ในขณะเดียวกันแรงดันของ
น้ำ ก็จะเสียไปเพราะแรงเสียดทานของผิวชิ่งเม็ดดิน Darcy (ปี ค.ศ. 1856) นักวิทยาศาสตร์ชาว
ฝรั่งเศสได้เสนอกฎแห่งการไหลซึมไว้วา่ ความเร็วของการไหลซึมของของเหลวผ่านตัวกลางพรุนจะ
เป็นปฏิภาคกับไฮดรอลิกส์เกรเดียน (Hydraulic Gradient) มวลดินเป็นวัสดุที่มีช่องว่างต่อเนื่องใน
ระหว่างเม็ดดิน ซึ่งน้ำสามารถที่จะไหลซึมผ่านได้ มวลดินที่น้ำไหลซึมผ่านได้ง่าย ได้แก่ ดินจำพวก
กรวด ทราย ส่วนมวลดินที่น้ำไหลผ่านได้ยาก ได้แก่ ดินที่มีดินเหนียวปนอยู่หรือดินเหนียวล้วน ถ้า
น้ำไหลผ่านมวลดินได้ง่ายค่าสัมประสิทธิ์จะมีมาก นั่นคือ ดินจะมีช่องว่างมากหรือดินอยู่ในสภาพ
หลวม และถ้าค่าสัมประสิทธิ์มีค่าน้อยเท่าใดก็แสดงว่าดินนั้นมีความหนาแน่นมาก ดังนั้นค่า
สัมประสิทธข์ิ องการซึมไดน้ ีส้ ามารถวัดความหนาแน่นของดินไดอ้ ีกวธิ หี นึ่ง

ในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความซึมผ่านได้ของดิน จะใช้ความสัมพันธ์จากสมการของ
ดาร์ซี เป็นทฤษฏีพื้นฐานในการทดสอบ โดยผู้ค้นพบทฤษฏนี ี้ คือ ดาร์ซี พบว่าอัตราการไหลของน้ำ
ผ่านทราย จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความลาดชันทางชลศาสตร์ น้ำไหลผ่านดินด้วยความเร็วที่ช้า
มาก การไหลจะอยู่ในสภาพลามิน่า การไหลในทางวิศวกรรมปฐพีมักจะพิจารณาอยู่ในลักษณะ 1
มิติหรือ 2 มิติ คือ ทิศทางของความเร็วของการไหลอาจอยู่ในทิศทางเดียวหรือแยกออกมาได้ 2
ทิศทางตัง้ ฉากกนั

การทดสอบในห้องปฏิบัติการจะมีอยู่ 2 วิธีการ คือ การทดสอบแบบความดันน้ำคงท่ี
สำหรบั ทดสอบกบั ดินเมด็ หยาบ และการทดสอบแบบความดนั น้ำเปลย่ี นแปลงสำหรับทดสอบกับดิน
เม็ดละเอียด ถ้าหากสภาพดินที่แตกต่างกันหลายชั้นก็สามารถจะหาค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของ
น้ำโดยการนำค่าดังกล่าวของแต่ละชั้นมาใช้ในการแทนค่าสมการซึ่งพิจารณาได้ 2 ทิศทาง คือ
ทิศทางตัง้ ฉากกับช้ันดินและทิศทางขนานกับชน้ั ดนิ นอกจากนแ้ี ล้วยังสามารถหาค่าสัมประสิทธิ์การ
ซึมผา่ นของน้ำได้จากการทดสอบในสนามอีกดว้ ย

ภายในมวลดินนั้นประกอบไป ด้วยอนุภาคดินที่เป็นโครงสร้างไม่ต่อเนื่องและแยกออก
จาก กัน (discrete particles) ซึ่งเป็นผลให้ชอ่ งว่างภายใน ระหว่างเม็ดดินนัน้ เชื่อมต่อกัน ทำให้น้ำ
ในมวลดินสามารถ เคลือ่ นท่ีหรือไหลผา่ นได้ระหวา่ งกันภายในชอ่ งวา่ งเหลา่ นัน้ และเป็นทีท่ ราบกันดี
ว่า น้ำที่ไหลผ่านวัตถุหรือตัวกลางที่มีรู พรุน (porous media) เหล่านี้ น้ำจะไหลจากบริเวณที่มี
ความดันของน้ำในโพรงที่มีความดันสูงไปสู่บริเวณที่มีความดัน ของน้ำในโพรงที่มีความดันต่ำกว่า
ดังนน้ั หากเราพจิ ารณา ปัญหาของการไหลของนำ้ ในดิน โดยสว่ นใหญ่แล้วเราจะให้ การพิจารณาค่า
ความดันเนื่องจากน้ำหนักหรือความสูงของ น้ำ (pressure head) หรือ เฮด (head) ที่มีหน่วยเปน็
เมตร ในการคำนวณปัญหาการไหลของนำ้ ในมวลดิน สมการของเบอร์นูล่ี (Bernoulli’s equation)
นิยาม ค่าความสูงของน้ำจากการไหลของน้ำในมวลดินเอาไว้ 3 ค่าซึ่งผลรวมของตัวแปรทั้ง 3 ค่าน้ี
จะทำให้สามารถคำนวณค่า ความสูงของน้ำทั้งหมดหรือเฮดทั้งหมด (total head, h) ท่ี จะทำให้
เกดิ การไหลของนำ้ ในมวลดนิ ได้ดังสมการ

2
ℎ = ℎ + + 2

โดย
ℎ = ตำแหน่งหรอื ระดับความสูงของนำ้ หรอื เฮดระดับความสูง (Elevation head)
= ค่าความดันจากระดับความสูงของน้ำ (pressure head) เนื่องจากความดัน



นำ้ ใน โพรงดิน (u)
2 = ค่าเฮดความเร็ว (velocity head) เนอ่ื งจากการไหลของน้ำในมวลดนิ (v)

2

แต่อย่างไรกต็ าม ตวั แปรหรอื ค่าองค์ประกอบตัวสดุ ทา้ ย โดยทวั่ ไปแล้วจะไม่ถูกนำมา
พจิ ารณาในการคำนวณหาค่าการไหลของน้ำในมวลดิน เน่อื งจากค่าความเรว็ (v) ในการไหลของน้ำ

ในมวลดินจะมคี ่าน้อยมากเมือ่ เทยี บกับค่าความตา้ นทานในการไหลของน้ำในมวลดินท่ีสูงมากท่เี กดิ
จากโครงสร้างของอนุภาคเมด็ ดนิ ภายในมวลดนิ

ดังนั้น การคำนวณค่าการไหลของน้ำในมวลดินจะพิจารณาเพียง 2 ค่าแรก ที่แสดง
ถึงระดบั ความสูงของน้ำทจ่ี ะทำให้เกิดการไหลของน้ำในมวลดินได้ต่อไปในสภาวะดินอิ่มตัว การไหล
ของน้ำในดินแบบ 1 มิติ(one-dimensional flow) จะสามารถคำนวณได้จากกฎของดาร์ช่ี
(Darcy’s law) ซ่ึงได้นิยามว่า ความเร็วของการไหลของน้ำ (flow velocity) จะแปรผันตรงกับค่า
ความลาดชนั ทางชลศาสตร์ (hydraulic gradient) ดังสมการที่

∝ หรอื =

โดย
= ความเรว็ ในการไหลของน้ำในดนิ
= สัมประสทิ ธก์ิ ารไหลซึมผ่านไดข้ องน้ำ (coefficient of permeability)
= ความลาดชันทางชลศาสตร์ (hydraulic gradient)
= ∆ℎ

∆

ซ่ึงค่า ∆h คือค่าความแตกต่างของความสูงของน้ำทั้งหมดหรือเฮดทั้งหมดต่อระยะทาง
ในการไหลของน้ำในระยะความยาว ∆L แสดง

ดังน้ันเราสามารถคำนวณหาปรมิ าณการไหลของน้ำในมวลดนิ ไดจ้ ากสมการ

= =

โดย
= ปรมิ าณการไหลของนำ้ ในมวลดินในช่วงเวลาหนงึ่
= พื้นทีท่ น่ี ำ้ ไหลผา่ นมวลดนิ

3.1.2 สัมประสทิ ธ์กิ ารไหลซมึ ผ่านได้ของน้ำในดนิ (Coefficient of permeability)
ความสามารถของมวลดินท่ีน้ำสามารถไหลผ่านได้จะถูก เรียกว่า ค่าความซึมได้ของน้ำ
(permeability) หรือ สภาพนำทางชลศาสตร์ (hydraulic conductivity) ซ่ึงค่าสัมประสิทธิ์การ
ไหลซึมผ่านได้ของน้ำ (coefficient of permeability, k) จะสามารถนิยามได้ว่าเป็น ค่าความเร็ว

การไหลของน้ำในมวลดินแบบ 1 มิติ

ในการไหลของน้ำที่เกิดขึ้นจากความลาดชนั ทางชลศาสตร์ตามสมการที่ 5.2 โดยการวดั
ค่า k จะเป็นการวัดค่าความต้านทานของดินต่อการไหลของน้ำภายในมวลดิน ซ่ึงจะมีอิทธิผลจาก
คา่ ตวั แปรตา่ ง ๆ ดังต่อไปน้ี

(a) ค่าความพรนุ ของดิน
(b) คา่ การกระจายตวั ของเม็ดดิน
(c) รูปรา่ งและการจดั เรียงตวั ของเม็ดดิน
(d) ระดับความอมิ่ ตัวและปริมาณอากาศในมวลดนิ
(e) ชนิดของประจอุ ิออนบวกและความหนาของช้ันดดู ซับนำ้ ทพ่ี ้นื ผิว (adsorbed layer)
ของแร่ดินเหนยี ว(หากในมวลดนิ มแี ร่ดนิ เหนียวอย)ู่
(f) ค่าความหนืดของนำ้ ในดนิ ซง่ึ จะเปลย่ี นแปลงไปตามอุณหภมู ิ
ค่า k ของสภาพดินโดยทั่วไปนั้นมีค่าที่ค่อนข้างแตกต่างกันมาก กล่าวคือ มีค่าตั้งแต่
ประมาณ 100 เมตรต่อวินาทีในกรณีของกรวดที่มีลักษณะหยาบมาก (very coarse grained
gravels) ไปจนกระทั่งเป็นค่าที่น้อยมากในดินเหนียว ตารางแสดงให้เห็นช่วงความเร็วในการไหล
ของน้ำในดินรวมถงึ สภาพการระบายนำ้ ในมวลดินชนดิ ต่าง ๆ

ชว่ งความเร็วในการไหลของน้ำในดินรวมถึงสภาพการระบายน้ำในมวลดินชนิดตา่ ง ๆ
[ค่าสัมประสิทธิ์การไหลซึมผ่านได้ของน้ำ (coefficient of permeability, k) เมตรต่อวนิ าที]

102

101 กรวดสะอาด (clean gravels) ระบายน้ำไดด้ มี าก
1
ระบายน้ำไดด้ ี
10-1
ระบายนา้ํ ไดไ้ มด่ ี
10-2 ทรายสะอาด (clean sands) ดนิ เหนียวทีม่ รี อยแตกและ
โดยทว่ั ไปนำ้ ซึมผา่ น
10-3 กรวดผสมทราย (gravel - sand ดินเหนียวทผี่ กุ รอ่ นแล้ว ไม่ได้

10-4 mixtures) (Fissured and weathered

10-5 ทรายละเอยี ดมาก (very fine sands) clays

10-6 ตะกอนทรายและทรายผสมตะกอน

ทราย(silts and silty sands)

10-7 ตะกอนทรายผสมดินเหนยี ว (clay silts)

10-8 [>20 % clay]

10-9 ดนิ เหนียวซงึ่ ไมม่ รี อยแตก (unfissured

clays)

การหาคา่ สมั ประสิทธิ์การไหลซึมผา่ นได้ของนำ้ (k)
มีการทดสอบมากมายที่พยายามประมาณค่าและคำนวณค่า k และแสดงเป็นสมการ
ความสัมพันธ์กับค่าตัวแปรต่าง ๆ เช่น ความสัมพันธ์กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเม็ดดิน
ความสัมพนั ธก์ ับค่าอัตราส่วนชอ่ งว่าง เป็นต้น ดงั แสดงได้ตามสมการดา้ นล่าง

∝ 120
∝ ( )2
∝ 3

1+

∝ 2
∝ log

แต่อย่างไรก็ตามจากการศึกษาเหล่านั้นพบว่า ไม่มีสมการความสัมพันธ์ใดที่สามารถ
ประมาณค่าสัมประสิทธิ์การไหลซึมผ่านได้ของน้ำได้อย่างถูกต้องและน่าเชื่อถือทั้งจากผลการ
ทดสอบในสนาม (จากการสูบน้ำผ่านช้ันดิน) และการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ซ่ึงสมการที่เป็นที่
ยอมรับและมีให้ในการประมาณค่าสัมประสิทธิ์การไหลซึมผ่านได้ของน้ำผ่านช้ันดินทรายกันอย่าง
แพรห่ ลาย ได้แก่ สมการของ Hazen แสดงไดด้ ังสมการ

( / ) = 120

โดย
10 = ขนาดเมด็ ดนิ ประสิทธิผล (มลิ ลิเมตร)
= สัมประสิทธิ์ค่าคงที่ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของดิน ซ่ึงจะมีค่าเปลี่ยนไป

ประมาณ 1.0 - 1.5

3.1.3 ความเร็วของการไหลซึมของน้ำในมวลดินและความดันของการไหลซึม
(Seepage velocity and seepage pressure)

การเคลื่อนที่หรือการเคลื่อนตัวของน้าeผ่านมวลดินจะถูก เรียกว่า การไหลซึม
(seepage) โดยน้ำจะไหลซึมผ่านมวลดินผ่านช่องว่างที่คดเคี้ยวไปมา แต่อย่างไรก็ตามในการ
ประมาณค่าหรือการคำนวณค่าความเร็วในการไหลซึมของน้ำในมวลดิน เราจะสมมติให้น้ำไหลซึม
ผา่ นมวลดินเปน็ เส้นทางตรง (straight-line path) และจากกฎของดาร์ล่ี ค่าความเร็วในการไหลซึม
(v) เป็นค่าความเร็วปรากฏ (apparent velocity หรือ discharge velocity) ที่คำนวณจาก
ความเร็วในการไหลสัมพทั ธ์ผ่านพื้นที่หนา้ ตัดของมวลดินใด ๆ แต่อยา่ งไรก็ตาม ความเรว็ ในการไหล
ซึมของน้ำผ่านมวลดินผ่านช่องว่างภายในมวลดินจะมีค่ามากกว่า และจะถูกนิยามว่า ความเร็วใน
การไหลซึม (seepage velocity, vs)

ใบงานท่ี 8 หน่วยท่ี 3
ชอ่ื วิชา ปฐพกี ลศาสตร์
ชอื่ หน่วย การไหลซึมของนำ้ ในดนิ สอนสัปดาหท์ ี่ 8
ชือ่ เรือ่ ง การทดสอบหาการซึมน้ำในดิน จำนวน 4 ชัว่ โมง

การทดสอบท่ี 8
การทดสอบหาการซึมนำ้ ในดนิ
จดุ ประสงค์เชงิ พฤติกรรม
3.2.1 เตรยี มวสั ดุอุปกรณ์ที่ใช้ในการซึมของน้ำในดนิ
3.2.2 ทดสอบการซึมของน้ำในดนิ
3.2.3 บันทึก คำนวณ และสรปุ ผลการทดสอบการซมึ ของน้ำในดนิ

ขอบขา่ ยการทดสอบการซึมของน้ำในดิน
การวดั สัมประสิทธ์ขิ องการไหลซมึ ในหอ้ งทดสอบ โดยทำได้ 2 วธิ กี าร ดงั นี้
1. การทดสอบแบบความดันน้ำคงที่
2. การทดสอบแบบความดนั น้ำเปลยี่ นแปลง

มาตรฐานที่ใช้ในการทดสอบ
ASTM D 2434 – 68 (2000) Standard Test Method for Permeability of Granular

Soils

3.2.1 วสั ดุอปุ กรณ์ทีใ่ ชใ้ นการซมึ ของน้ำในดิน

เครอื่ งมอื อปุ กรณ์
1. แผงเครื่องมอื การทดสอบการซมึ ผา่ น
2. ชุดทดสอบสมั ประสทิ ธ์ิความซึมได้ของดิน (Permeameters)
3. กระบอกบรรจดุ นิ (Mold or Chamber)
4. อปุ กรณ์การบดอดั ดนิ เชน่ คอ้ นยาง, เหลก็ กระท้งุ
5. เคร่อื งดดู อากาศ (Vacuum Pump) ทม่ี แี รงดดู ทเี่ หมาะสม
6. กระบอกตวงนำ้ (Measuring Cylinder)
7. เทอรโ์ มมิเตอร์ (Thermometer)
8. นาฬิกาจบั เวลา (Timer)

การเตรียมตัวอย่างการทดสอบ
สำหรับการทดสอบแบบความดันคงที่ (Constant – Head) ให้นำตัวอย่างดินที่มี
ลักษณะเป็นเม็ดหยาบ เช่น ทราย กรวด มาผึ่งแห้งโดยอากาศหรือดินอิ่มน้ำ (แช่น้ำไว้ 24 ชั่วโมง)
ประมาณ 1500 กรัม ส่วนการทดสอบแบบความดันเปลี่ยน (Variable Head or Falling Head)
จะใช้ตวั อยา่ งดนิ ทีม่ คี า่ การซมึ ผา่ นน้อย ซ่งึ ไดแ้ ก่ ทรายละเอียด ดินตะกอน ที่ได้เกบ็ โดยใช้กระบอก
เกบ็ ตัวอย่าง (Tube)
ขั้นตอนการเตรียมการทดสอบ
1. วัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง , ความสูงของ Mold เพื่อหาพื้นที่หน้าตัดและปริมาตร
ของตัวอย่างดิน แล้วประกอบอุปกรณ์ทุกชิ้นเข้ากับ Cell วางวัสดุรอง (ตะแกรงหรือหินพรุน) ไว้
ดา้ นล่างของ Cell วางสปรงิ และหินพรนุ ไว้ด้านบนแล้วนำไปช่งั หาน้ำหนักของ Cell เปลา่
หมายเหตุ : ถ้าตัวอย่างเป็นเม็ดทรายละเอียดควรใช้หินพรุนเป็นวัสดุรองเพื่อป้องกัน
ไมใ่ ห้ตัวอย่างที่ทดสอบอาจถูกพัดพาไปกับน้ำที่ไหลผ่านตวั อย่าง แต่ถ้าตัวอย่างเป็นเม็ดกรวดซ่ึงน้ำ
พดั พาไปได้ยากให้ใช้แผ่นตะแกรงรองก็ได้
2. นำตวั อย่างทีไ่ ด้เตรียมไวบ้ รรจุลงใย Mold ทไ่ี ด้ประกอบไวใ้ ส่ตัวอยา่ งดินเปน็ ช้ันๆ ชั้น
ละประมาณไม่เกิน 1.5 เซนติเมตร แล้วกระทุ้งด้วยเหล็กหรือเคาะด้วยค้อนยางโดยให้มีความ
หนาแน่นใกล้เคียงกับดินในธรรมชาติมากที่สุด จนกระทั่งผิวหน้าของตัวอย่างดินต่ำกว่าขอบของ
Mold ประมาณ 2.5 เซนติเมตร ปรับผิวหน้าของตัวอย่างดินให้เรียบและนำเม็ดดินที่ติดอยู่ข้างๆ
Mold ออกใหห้ มด
3. นำหินพรุนมาวางทบั บนผวิ หน้าของตวั อย่างดนิ และกดให้แน่น นำสปริงและฝาครอบ
มาใส่และยดึ ฝาครอบให้แน่นดว้ ยสกรู แล้วนำไปชั่ง

ขน้ั ตอนการทดสอบ
การทดสอบแบบแรงดบั คงที่ (Constant – Head)
1. ไล่ฟองอากาศออกและทำให้ตัวอย่างดินอิ่มตัว โดยการติดตั้งกรวยให้มีความสูงของ
กรวยทีเ่ พียงพอให้นำ้ สามารถไหลซึมผ่านตัวอยา่ งดินไดด้ ว้ ยความดันของน้ำจากดา้ นล่างขึ้นสู่ผิวบน
ของตวั อยา่ งดินโดยต่อสายยางเข้ากับวาวล์ระบายน้ำออก (Outflow) นำ้ จะค่อยๆ ซึมผา่ นตัวอย่าง
ดนิ พรอ้ มกบั เปดิ วาวลไ์ ล่ฟองอากาศออกจากตัวอยา่ ง
หมายเหตุ : ถ้าตัวอย่างเป็นดินเม็ดหยาบไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องดูดอากาศ (Vacuum
Pump) เพราะปริมาณฟองอากาศมีเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับขนาดของเม็ดดิน ถ้าเป็นเม็ดดิน
ละเอียดปริมาณฟองอากาศจะมผี ลต่อการไหลของนำ้ จึงจำเป็นต้องไล่ฟองอากาศออกให้หมด โดย

เมื่อน้ำไหลซึมเข้าในตัวอย่างประมาณ 1 ของความสูงแล้วเปิกวาวล์น้ำที่ไหลเข้าตัวอย่าง ใช้

3

เครื่องดูดอากาศต่อกับวาวล์ดูดอากาศด้านบนของ Cell ดูดอากาศออกจากตัวอย่างประมาณ 10
นาที จากนั้นเปิดน้ำเข้ามาใหม่ จนน้ำสูงประมาณ 2 ใช้เครื่องดูดอากาศออกอีกประมาณ 10 นาที

3

แล้วเปิดน้ำเข้าจนจมหินพรุนใช้เครือ่ งดูดอากาศออกจนสังเกตไดว้ ่าไม่มีฟองอากาศอีกแล้วจึงหยดุ
เครอ่ื ง

2. เริ่มการทดสอบโดยปิดน้ำในสายยางจากกรวย (โดยพับสายยาง) แล้วถอดสายยาง
ออกต่อปลายสายยางที่มีน้ำอยู่เต็มเข้ากับท่อน้ำข้าวของตัวอย่างดิน (Inflow) ที่อยู่ด้านบนของ
Cell แล้วเปิดวาวล์ให้น้ำไหลเข้าใน Cell ส่วนปลายท่อที่น้ำไหลออก (Outflow) ให้ต่อเข้ากับสาย
ยางเพื่อรองรบั นำ้ ไวห้ าอตั ราการไหลต่อไป

3. จนกระทั่งน้ำไหลออกจากตัวอย่างดินในช่องน้ำออก (Outflow) ในอัตราการไหลที่
คงที่แล้วโดยลองวัดปริมาณน้ำดู 4 – 5 ครั้งในเวลาทีก่ ำหนดขึ้นเอง ถ้าทดสอบดูแล้วน้ำทีไ่ หลออก
ปริมาณที่เทา่ กนั ตลอดในเวลาที่กำหนดไวก้ ็แสดงว่าอัตราการไหลของน้ำคงที่แล้ว

4. เมอ่ื มีอัตราการไหลคงท่แี ล้ว จึงหาอตั ราการไหลทีแ่ ทจ้ รงิ โดยเร่มิ จบั เวลาพร้อมกับนำ
หลอดแก้วมารองรับน้ำที่ไหลออกจากตัวอย่างดิน ซึ่งวิธีการก็เหมือนกับการทดสอบหาอัตราการ
ไหลที่คงที่นั้นเอง โดยให้หาอัตราการไหลจริงอย่างน้อย 5 ครั้ง แล้วจึงค่อยนำน้ำที่ได้ทั้งหมดหา
คา่ เฉลยี่ เปน็ คา่ Q

หมายเหตุ : ระหว่างปล่อยน้ำเข้าในตัวอย่างดินนี้จะต้องคอยเติมน้ำในกรวยให้พอดีกับ
ชอ่ งระบายนำ้ ล้นอย่ตู ลอดเวลาจนส้ินสุดการทดสอบ

การทดสอบแบบความดันเปลีย่ นแปลง (Variable Head or Falling Head)
1. ไล่ฟองอากาศออกและทำให้ตัวอย่างดินอิ่มตัว โดยการนำตัวอย่างดินใน Cell ไปแช่
น้ำพร้อมกับใช้เครื่องดูดอากาศออก สำหรับดินที่มีการซึมน้ำต่ำจะต้องแช่ตัวอย่างในน้ำประมาณ
24 ชัว่ โมง
2. ต่อสายยางเข้ากับกรวยกับขาตั้งที่มีไม้บรรทัดวัดระดับน้ำ โดยให้มีความสูงมาก
พอที่จะทำให้น้ำซึมผ่านเขา้ ไปในตัวอยา่ งดินได้ ใส่น้ำลงในกรวยที่ต่อสายยางกบั หลอดแก้ว (Sand
Pipe) ปลอ่ ยให้น้ำสงู ขนึ้ จนใกล้ปลายหลอดแก้ว แล้ว Set ระดบั ท่ปี ลายหลอดแกว้ ให้เป็น h0

3. ขดี ระดับไวท้ ส่ี ว่ นล่างของหลอดแก้วเป็น h1 แล้วคำนวณค่า √ℎ0ℎ1 แล้วขีดระดับ
ที่คำนวณได้ทีห่ ลอด

4. ปล่อยให้น้ำไหลลดระดับลงมาจาก h0 ถึง √ℎ0ℎ1 พร้อมกับเริ่มจับเวลา เวลาที่ใช้

ในการลดระดบั ของนำ้ จาก h0 ถงึ √ℎ0ℎ1 และจาก √ℎ0ℎ1 ถึง h1 ควรจะมีค่าใกล้เคียงกนั

5. เมื่อค่าทดสอบจากข้อที่ 4 ใกล้เคียงกัน เริ่มการทดสอบใหม่ เปิดน้ำเข้าในหลอดแก้ว

รอให้ระดับน้ำลงมาถึง h0 เริ่มจับเวลา จนถึงระดับ √ℎ0ℎ1 และจากระดับ √ℎ0ℎ1 ถึง h1
และวดั อุณหภูมิของนำ้ ทำการทดสอบในขอ้ นี้ 2 ครั้ง

6. วดั ขนาดเสน้ ผ่านศูนยก์ ลางของหลอดแกว้ (Sand Pipe) เพอ่ื หาอตั ราการไหล

ข้อควรระวัง
1. การเตรยี มตวั อยา่ งโดยการไล่อากาศออกจากชอ่ งวา่ ง (Saturate) ตัวอย่างดนิ (ทราย)
อาจเกดิ การเดอื ด (Boil) ได้
2. การอ่านคา่ ทเี่ กดิ จากการสูญเสียของระดับน้ำ (Head Loss) ในระบบการทดสอบต้อง
มคี วามรอบคอบ
3. ช่วงเวลาที่ปล่อยให้ระดับนำ้ เข้าสสู่ มดลุ (ควรจะสงั เกตเห็นค่าเปลีย่ นแปลงที่ระดับน้ำ
ในทอ่ ตัง้ ) การไลอ่ ากาศ

การรายงาน
1. ค่าสมั ประสิทธ์คิ วามซึมไดเ้ ฉล่ยี ของนำ้ ณ อณุ หภูมิ
2. คา่ สมั ประสิทธค์ิ วามซึมได้เฉลยี่ ของน้ำ ณ อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส

การคำนวณท่ีได้จากผลการทดสอบ
1. รายละเอียดของตัวอย่างดิน (Soil Sample Data)

1.1 ค่าคาวามหนาแน่นแหง้ (Dry Density)

=


เมอ่ื = นำ้ หนกั ดนิ แหง้
Ws = ปริมาตรขงิ ตวั อย่าง
V

1.2 ค่าความหนาแนน่ เปียก (Wet Density)


=

เม่ือ
W = นำ้ หนกั ดนิ เปยี ก
V = ปรมิ าตรของตัวอย่าง

1.3 อตั ราส่วนช่องวา่ งระหว่างเมด็ ดนิ (Void Ratio) e

= ∙ − 1


เมอ่ื

Gs = ความถว่ งจำเพาะของดนิ

= Wet Density
= Dry Density

2. ผลการทดสอบแบบความดันคงที่ (Constant – Head)
ค่าสัมประสิทธิ์ความซึมผ่านแบบความดันคงที่ (Constant – Head) ที่อุณหภูมิ

ทดสอบ Kt
∙

= ℎ ∙ ∙

เมือ่ ปริมาณการไหลของน้ำผ่านมวลดิน (Quantity of
Q= fluid flow) , ซม3
ความยาวของตวั อยา่ งดินใน Cell , ซม3
L=

t = เวลาทีน่ ้ำไหลผ่านดนิ Time , วินาที
A = พื้นที่หน้าตัดของดินที่น้ำไหลผ่าน Cross – Section

Area , ซม2
h = ผลรวมของความต่างของระดับน้ำที่ไหลผ่านตัวอย่าง

ดิน (Total Head)

3. ผลการทดสอบแบบความดันเปล่ียน (Variable Head or Falling Head)
ค่าสัมประสทิ ธ์ิความซึมผา่ น ทอี่ ุณหภูมทิ ดสอบ Kt

= 2.3 × log ℎ0
∙ ∆ ℎ1

เมอ่ื = ขนาดพน้ื ท่ีหน้าตัดของหลอด Manometer
a = ความยาวของตัวอย่างดินใน Cell , ซม
L = พื้นที่หน้าตัดของดินที่น้ำไหลผ่าน Cross – Section
A Area , ซม2
เวลาทนี่ ้ำลดระดับลงจาก h0 ถึง h1
∆t = ขีดระดับน้ำใน (Sand Pipe) ขณะเร่มิ ทดสอบ
h0 = ขดี ระดับน้ำใน (Sand Pipe) เมอ่ื สิ้นสุดการทดสอบ
h1 =

ปรับค่าสัมประสิทธิ์ความซึมผ่าน อุณหภูมิที่ทดสอบเป็นอุณหภูมิมาตรฐาน 20

องศาเซลเซยี ส

20 = ∙
20

3.2.2 การทดสอบการซมึ ของน้ำในดนิ

ตารางบนั ทึกการทดสอบการซึมน้ำในดนิ

รายละเอียดตวั อยา่ งดิน

เส้นผา่ นศูนยก์ ลางของตัวอยา่ ง ซม. น้ำหนกั แบบ + ดินก่อน กรมั

ความสูงของตัวอย่าง ซม. นำ้ หนกั แบบ + ดินหลงั กรมั

พน้ื ท่หี นา้ ตดั ซม.2 นำ้ หนกั ดินในหลอด กรมั

ปรมิ าตร ซม.3 ความหนาแนน่ ดินช้ืน กรมั /ซม.3

ปริมาณน้ำในดนิ % ความถ่วงจำเพาะของดนิ

ความหนาแน่นแห้ง กรัม/ซม. อตั ราส่วนช่องว่างของดิน

ความตา่ งระดับของน้ำ ซม. ความยาวของตัวอยา่ ง ซม.

แบบความดันน้ำคงท่ี (Constant Head) ค่า Kt ° ค่า K20
คร้ังที่ อุณหภูมิ ปริมาณนำ้ เวลา ซม./วินาที 20° ซม./วินาที

ºC ซม.3 วนิ าที

สมั ประสทิ ธ์ิความซมึ น้ำของดิน ที่อณุ หภูมนิ ำ้ ทดสอบ คา่ Kt ไดเ้ ท่ากบั ซม./วนิ าที
สมั ประสทิ ธค์ิ วามซมึ นำ้ ของดนิ ท่อี ณุ หภูมนิ ำ้ 20 ºC ค่า Kt ไดเ้ ท่ากับ ซม./วนิ าที

แบบความดนั นำ้ เปลยี่ นแปลง (Variable Head)

เส้นผา่ นศูนยก์ ลางภาย พ้นื ท่หี นา้ ตัดภายใน

ในของหลอดทดสอบ ซม. ของหลอดทดสอบ ซม.2

ครั้งท่ี อณุ หภูมิ ความตา่ งน้ำ ซม. เวลา คา่ Kt ° คา่ K20
ºC h1 h2 วนิ าที ซม./วินาที 20° ซม./วนิ าที

สมั ประสิทธิ์ความซึมน้ำของดิน ทอี่ ุณหภูมินำ้ ทดสอบ คา่ Kt ไดเ้ ทา่ กบั ซม./วินาที
สมั ประสทิ ธิ์ความซมึ นำ้ ของดนิ ที่อุณหภมู นิ ้ำ 20 ºC คา่ Kt ได้เท่ากับ ซม./วินาที

3.2.3 การบันทกึ คำนวณ และสรุปผลการทดสอบการซึมของนำ้ ในดิน
ตวั อยา่ งการคำนวณ

...............................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
.................................................................................................................................. .........................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
.