ปฐพีกลศาสตร์

ใบความรทู้ ี่ 11 หน่วยที่ 5
ช่ือวิชา ปฐพกี ลศาสตร์
ชือ่ หนว่ ย กำลังต้านทานแรงเฉือนของดนิ สอนสัปดาห์ท่ี 12
ชอื่ เร่ือง กำลงั ตา้ นทานแรงเฉือนไม่ถกู จำกัด จำนวน 4 ชว่ั โมง

หนว่ ยท่ี 5
กำลังต้านทานแรงเฉอื นไมถ่ ูกจำกัด

5.3.1 ความหมายแรงเฉอื นไมถ่ ูกจำกัด
แท่งตัวอย่างดินชนิด Cohesive Soil โดยปราศจากแรงดันด้านข้างที่กระทำต่อแท่ง

ตัวอย่าง ดินโดยใช้เครื่องกดทดสอบแบบธรรมดา (Compression Machine) ได้ถูกมาทดสอบมา
นานแลว้ และต่อมาก็เป็น ทยี่ อมรับกันว่าการที่นำแทง่ ตัวอยา่ งดินมาทดสอบแบบน้ีสามารถที่จะหา
ความตา้ นทานตอ่ แรงเฉือนของดนิ ได้

แรงเฉือนของดินแบบไม่มีแรงดันด้านข้าง (Unconfined Compression Test) เป็น
การหากำลังต้านทานต่อแรงกดสูงสุดของเนื้อดิน ที่สามารถทดสอบได้รวดเร็วและค่าใช้จ่ายไม่สูง
นัก ซึ่งในการ ทดสอบจะกระทำโดยให้แรงกดกับแท่งตัวอย่างดิน จนกระทั่งแท่งตัวอย่างดินวิบัติ
แลว้ นำค่าความเคน้ (Stress) และความเครียด (Strain) ไปเขยี นกราฟเพ่ือหาค่าความเค้นสูงสุด ซึ่ง
ความเค้นที่ได้น้ีจะเรยี กว่า Unconfined Compression Strength (qu) ซงึ่ ตัวอย่างดินทใ่ี ชท้ ดสอบ
จะต้องเป็นตัวอย่างดินที่มีความเชื่อม แน่นที่สามารถปั้นเป็นรูปได้การรับแรงของดินแบบมีความ
เชื่อมแน่น จะเป็นไปในลักษณะใช้แรงยึดเหนียว ระหว่างเม็ดดิน (Cohesion )ในการรับแรงเป็น
ส่วนใหญ่ ถ้าดินมีความเชื่อมแน่นน้อยถึงปานกลาง เช่นพวก Sandy Silt , Sandy Clay หรือ Silt
เป็นต้น การรับแรงจะเป็นในลักษณะใช้ท้งั แรงยึดเหนียวและแรงเสียดทาน (Friction) ระหว่างเม็ด
ช่วยกันรบั แรงต่างๆ ที่เกดิ ขน้ึ และถ้าดนิ มีความเชื่อมแนน่ มาก เชน่ Clay กจ็ ะใชแ้ รงยึด เหนียวใน
การรับแรงไว้ทั้งหมด ซึ่งแรงต่างๆ ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้จะเรียกรวมกันว่า กำลังรับแรงเฉือนของดิน
(Shear Strength) และตัวอย่างดินท่ใี ช้ทดสอบน้ี จะไม่มกี ารระบายน้ำออกจากตวั อยา่ งดินทดสอบ
เสร็จก่อนที่ ตัวอย่างดินจะระบายน้ำออกได้ทันจึงเป็นการทดสอบดินแบบ Undrained และค่า
กำลงั รับแรงเฉือนของดินท่ี ไดเ้ ปน็ แบบแรงรวม (Total Stress)

5.3.2 ปจั จยั ทีม่ ผี ลตอ่ กำลังตา้ นทานแรงเฉือน
1. อัตราส่วนการชะลดู

2. อตั ราการเฉือน
อัตราการเฉอื นประมาณ 0.5 – 2% ของความสงู ตวั อย่างต่อนาที สำหรบั ดนิ เหนยี ว

ทว่ั ไปใชอ้ ตั ราการเฉือน 2% ต่อนาที และมกี ารยุบตัว 20% strain โดยตอ้ งทดสอบใหเ้ สร็จสิน้
ภายในเวลา 10 นาที

3. วัสดปุ ระกอบของดนิ

ใบงานที่ 11 หนว่ ยท่ี 5
ชอื่ วิชา ปฐพกี ลศาสตร์
ช่อื หน่วย กำลังตา้ นทานแรงเฉือนของดนิ สอนสปั ดาห์ท่ี 12
ชื่อเรื่อง การทดสอบกำลงั ตานทานแรงเฉือนไมถ่ ูกจำกดั จำนวน 4 ชว่ั โมง

การทดสอบที่ 11
การทดสอบกำลังตานทานแรงเฉอื นไม่ถูกจำกดั

จดุ ประสงค์เชิงพฤตกิ รรม
5.4.1 เตรยี มวัสดุอปุ กรณท์ ่ใี ช้ในกำลังตา้ นทานแรงเฉือนไม่ถูกจำกดั
5.4.2 ทดสอบแรงเฉือนไมถ่ กู จำกดั
5.4.3 บันทึก คำนวณ และสรุปผลการทดสอบแรงเฉือนไมถ่ ูกจำกดั

ขอบเขตการทดสอบหากำลังต้านทานแรงเฉอื นของดิน
เป็นการทดสอบสำหรับดินตัวอย่างคงสภาพและตัวอย่างดินไม่คงสภาพ การทดสอบแบบนี้

คล้ายลักษณะกับการทดสอบคอนกรีต โดยตัวอย่างดินเหนียวถูกวางในเครื่องอัด ทำการวัดความ
เค้นและความเครียดจนกระทั่งตัวอย่างดินวิบัติ การทดสอบ UC. ทำได้สองวิธี คือ แบบ Stress
Control และแบบ Strain Control วิธีที่นิยมใช้กันมาก คือ Strain Control เพราะทำได้ง่ายกว่า
ในการทดสอบการรับแรงอัดของแท่งดินตัวอย่างเราจะควบคุม Strain ในอัตรา 0.5 – 2
เปอร์เซ็นต์/นาที (ถ้าแท่งดินมีความยาว 50 มม. และต้องดารคาบคุม Strain ที่ 1% ก็หมายความ
วา่ ใหด้ ินรับแรงอดั แลว้ เกิดการยบุ ตัวลงในอตั รา 0.5 มม./นาที) และทดสอบไปเรื่อยๆ จนกระท่ังถึง
ท่ตี ้องการทราบหรือจดุ ทด่ี ินวบิ ัติ

การทดสอบ UC. นั้น ดินตัวอย่างจะไม่มีอะไรห่อหุ้มและทดสอบในห้องที่มีสภาพแห้ง ดังนั้น
การทดสอบจะต้องทำให้เสร็จสิ้นภายในเวลาที่น้อยที่สุด (10 นาที) เพื่อไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลง
ของปริมาณน้ำในดินจะทำให้คา่ ความต้านทานต่อแรงกดเพิ่มขึ้น ตัวอย่างดินที่นำมาทดสอบจะทำ
การทดสอบจนกระทัง่ น้ำหนกั ทก่ี ดลงบนตวั อย่างลดลงหรือทดสอบจนถงึ 20% Strain

เมื่อดินรับน้ำหนักกด ดินจะหดสั้นเข้าและโป่งออกทางข้าง พื้นที่หน้าตัดที่รับแรงก็มากข้ึน
ดังนั้นในทางปฏิบัติเราจำเป็นต้องมีการปรับค่าพื้นที่หน้าตัดของดิน ทั้งนี้ก็เพื่อให้เหมือนกับสภาพ
ทีด่ ินในสนามรับน้ำหนักจริงๆ นอกจากน้ีการปรับพน้ื ท่ีให้มากขนึ้ ยังช่วยลดค่าของ Stress เม่ือแรง
ที่กระทำมีค่ามากขึ้น ทำให้ความปลอดภัยมากกว่าที่เราจะใช้พื้นที่หน้าตัดเดิมตลอดเวลา (A0) โต
ขึ้น ความยาวเดิม (L0) จะลดลง แต่ปริมาตรไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นในตอนเริ่มทดสอบดินมี

พื้นที่หน้าตัด A0 ความยาว L0 ปริมาตร VT ของดินในตอนเริ่มต้น คือ การทดสอบ UC. ความยาว
ของแท่งตัวอย่างดินกำลังพอเหมาะ แท่งตัวอย่างอยู่ระหว่างแผ่นรองสองแผ่นซึ่งรับน้ำหนักจาก
เครื่องกดถ่ายใหด้ ิน พรอ้ มดว้ ยหนิ พรนุ 2 แท่งทดสอบแทรกขวางระหว่างดินกับแผ่นรอง แรงกดจะ
กระทำตามแนวแกน Y ทีละน้อยๆ และทำให้ดินยุบตัวลงที่ละน้อยๆ เป็นสัดส่วนกับน้ำหนักท่ี
เพม่ิ ข้ึนบนั ทกึ ระยะการหดตัวของดินและน้ำหนักที่กระทำเปน็ ระยะจนกระท่งั ดนิ ถึงจุดวิบัติ (สงั เกต
จาก้ำหนักที่กดจะลดลงแต่ดินก็ยังคงยุบตัวต่อไปอีก) นำค่าที่บันทึกไว้มาคำนวณหาค่า Ac และค่า
qu พรอ้ มกับเขยี นกราฟแสดงความสมั พันธ์ของ Stress และ Strain

ลกั ษณะของตัวอย่างดินเหนยี วเม่ือรับแรงกด

มาตรฐานทีใ่ ช้ในการทดสอบ
D 2166 – 00 Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of

Cohesive Soil

5.4.1 วัสดุอุปกรณท์ ใี่ ช้ในกำลงั ตา้ นทานแรงเฉือนไม่ถกู จำกดั
เครอ่ื งมอื อุปกรณท์ ี่ใช้เฉพาะ
1. เครื่องทดสอบ Unconfined Compression Test Machine พร้อมด้วย Dial

Gauge ทอ่ี า่ น คา่ ไดล้ ะเอยี ด 0.01 mm.
2. เครื่องดันดิน ใช้ดนั ดินออกจากกระบอกบาง
3. Deformation Indicator
4. กระบอกเกบ็ ตวั อยา่ งดนิ
5. เคร่ืองมอื ตัดแต่งดิน
6. เวอร์เนียร์ (Vernier) ใช้วัดขนาดแทง่ ตัวอย่างโดยวัดละเอยี ดถึง 0.01 มม.

เคร่อื งมืออุปกรณ์ท่ีใช้ท่วั ไป
1. เคร่อื งชั่ง (Balance)
2. ตอู้ บ (Owen)
3. กระป๋องเก็บตวั อย่างดิน (Container)

การเตรยี มตัวอย่างการทดสอบ

ตัวอยา่ งดนิ คงสภาพ

1. นำตัวอย่างดินคงสภาพ ซึ่งอาจห่อหุ้มเทียนหรือเพิ่งเอาออกจากกระบอกเก็บ

ตัวอย่างมาตัด แตง่ ให้เปน็ รูปทรงกระบอก ซ่งึ โดยปกตมิ ีขนาดมาตรฐานดงั นี้

ขนาดเส้นผ่านศนู ย์กลาง , นว้ิ ความสูงของตัวอย่าง, น้ิว

1.4 2.8 – 3.0

2.8 5.6 – 6.0

แตข่ นาดอืน่ ๆก็อาจจะใช้ได้ โดยทคี่ วามสงู ของตัวอย่างตอ้ งมากกว่า 2 เทา่ ของเส้นผ่าน
ศูนย์กลางการตัดแต่งต้องกระทำด้วยความระมัดระวังโดยใช้เลื่อยเส้นลวดและเครื่องตัดแต่ง
ตวั อย่างดนิ

2. ใช้กระบอกผ่า (Split Mold) หุ้มตวั อยา่ งแล้วตัดส่วนล่างและส่วนบนของตวั อย่างให้
ไดค้ วามยาวตามต้องการแล้วทำการวดั ขนาดที่แน่นอนโดยใช้เวอร์เนยี ร์ความสูงควรวัดอย่างน้อย 3
ค่ารอบตัวอยา่ ง เช่นเดียวกับเส้นผ่านศนู ย์กลางก็ควรจะวดั ตอนบน ตอนกลาง และตอนล่าง เพ่ือนำ
ค่าเหล่านม้ี าหาค่าเฉลย่ี ต่อไป

3. จดั วางตัวอย่างลงบนเครื่องทดสอบ จดั ให้ไดศ้ ูนยก์ ลางของแนวกดปกติมักจะมีแผ่น
พลาสติกกลมประกบไว้ทั้งด้านล่างและด้านบนเพื่อลดความฝืดที่ไม่ต้องการ แล้วจัด dial gauge
สำหรับวัดการหดตวั ให้เขา้ ที่ โดยเรม่ิ ตงั้ ที่เลขศนู ย์ เพ่อื สะดวกในการอา่ นกไ็ ด้

ตัวอย่างดินเปลี่ยนสภาพหรือตัวอย่างดินท่ีเตรียมขึ้นเอง(Remolded หรือ
Prepared Sample)

1. ในกรณที ่ตี ้องการทดสอบดนิ เปลย่ี นสภาพ ก็ต้องนำตัวอย่างดินคงสภาพที่ได้ทดสอบ
ไปแล้ว หรอื ตวั อย่างคงสภาพ มาขยำหรอื บดเข้ากนั ให้ทัว่ ในกระบอกผ่า (ควรทาขผ้ี ้ึงหล่อล่ืนบนผิว
ภายในของกระบอกแบบเพื่อสะดวกในการดันตัวอย่างออก) พยามให้มีโพรงอากาศอยู่ใน ตัวอย่าง
น้อยที่สุดแล้วดำเนินตามขั้นตอน 2 และ 3 เหมือนกับตัวอย่างดินคงสภาพ แต่ถ้า เป็นกรณีดิน
เหนียวอ่อนมากอาจจะต้องดันตัวอย่างออกเสียก่อนแล้วจึงค่อยวัดขนาดเพราะ ขนาดจะเปลี่ยนไป

ในขณะทดี่ นั ในกรณีทดสอบดนิ ท่ีเตรยี มขึน้ เอง ซ่ึงเป็นตวั อย่างดินทีเ่ ตรียมใหม่จากการบดอัด ให้มี
ความ หนาแน่นและความชื้นตามต้องการ ซึ่งวิธีเตรียมก็คล้ายกับการบดอัดแบบ Standard
Proctor, Modified AASHO หรือ Harvard Miniature ต่างกันที่รูปร่างของแบบ Mold จะ
เปลี่ยนไปให้เหมาะสมกับขนาดมาตรฐานสำหรับ Unconfined Compression Test ดังที่ กล่าว
แล้วมาข้างต้น เมื่อดันตัวอย่างออกจากแบบสำหรับบดอัดแล้วอาจจะต้องแต่งด้านบนและด้านล่าง
ให้เรียบไดร้ ะดบั แล้วจงึ ดำเนนิ การเช่นเดยี วกันกับข้ันตอน 2 และ 3 ของ ตวั อย่างดนิ คงสภาพ

ขน้ั ตอนการทดสอบ
1. แป้นกดของเคร่อื งจะตอ้ งสมั ผสั ตัวอย่างพอดี
2. Dial gauge สำหรับวัดการหดตัวและวัดแรง (ใน Proving ring) ให้ปรับค่าเริ่มตน
อยู่ที่ศนู ย์
3. ในกรณีที่เครื่องทดสอบแบบมือหมุน ผู้ทดสอบจะต้องซ่อมหมุนให้ได้อัตรากดตาม
ต้องการ (ในกรณีทยี่ งั ไม่มตี ัวอยา่ งดิน)
4. เริ่มการกดตัวอย่างโดยให้อัตราการกดคงที่(การเคลื่อนที่แนวดิ่งของเครื่องให้อยู่
ในช่วง 0.02 ถึง 0.1 นิ้วต่อนาทีปกติใช้ 0.05 นิ้วต่อนาที) ตามความเหมาะสมในช่วงการอ่าน
ต่างๆกนั
5. บันทึกข้อมูลจากวงแหวนวัดแรงทุกๆการหดตัว 0.005 นิ้ว ของตัวอย่าง (อาจใช้
0.02 นิ้วใน กรณีตัวอย่างเปน็ ดินเปราะ)
6. เมื่อแรงในวงแหวนวัดแรงเพิ่มขึ้นไปสูงสุดแล้วจึงเริ่มลดลง ซึ่งแสดงว่าถึงจุดสูงสุด
ของกำลัง ของดิน ให้ยังอ่านผลต่อไปจนเห็นแนวเฉือน (Failure plane) บนตัวอย่างได้ชัดเจน ใน
บาง กรณีที่ไม่มีรอยเฉือนปรากฏชัด เช่น ตัวอย่างดินเปลี่ยนสภาพ ให้ทดสอบจนการหดตัวถึง
ประมาณ 20 % ของความสูงตวั อย่าง
7. วาดรูปลกั ษณะการเกิดรอยเฉอื น และวดั มมุ ทร่ี อยเฉือนทำกบั แนวราบ
8. ตัวอย่างดินที่ทำการทดสอบเสร็จแล้วต้องนำไปชั่งและเข้าเตาอบเพื่อหาปริมาณ
ความชนื้ (Moisture Content)

ขอ้ ควรระวัง
1. การทดสอบนี้ตอ้ งบันทึกข้อมูลตวั อย่างให้ชัดเจน เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลาง ความสูงเริ่มต้น
น้ำหนกั ของดินตัวอยา่ ง หากเตรยี มตวั อย่างดนิ ไม่ได้ขนาดจะทำใหผ้ ลของการทดสอบคลาดเคลื่อน
2. ในบางกรณไี ม่มีรอยเฉือนปรากฏชัดเจนเมื่อแรงกดถึงจดุ สูงสุด ให้ทดสอบจนการหด
ตัวถึงประมาณ 20% ของความสงู ของตัวอย่างดนิ

3. ในการดันตัวอย่างดินออกจากทอบางเพื่อใช้ทดสอบ จะต้องดันไปตามทิศทาง
เดียวกันกับที่ตัวอย่าง เคลื่อนที่เข้าไปในกระบอกในระหว่างเก็บตัวอย่าง เพื่อลดการรบกวน
ตวั อย่างดนิ

4. ในการทำตัวอย่าง Remolded ถ้าแท่งตัวอย่างหลังจากทำ Remolded แล้วได้
ความแนน่ แตกตา่ งจาก ก่อนทำ Remolded ให้นำมาดำเนินการใหม่

การรายงาน
1. เขียนกราฟแสดงหน่วยแรงกดของตัวอย่างดินกับการหดตัว หาค่ากำลังสูงสุดของ
หน่วยแรงกด σmax เราเรยี กวา่ Unconfined Compressive Strength, (U.C.S)

. .
= 2 = 2

2. หาอตั ราส่วนของคา่ U.S.C ของตวั อย่างดนิ คงสภาพกบั U.S.C ของตวั อย่างดินไม่คง
สภาพ

. . ของตัวอยา่ งดินคงสภาพ
= . . ของตัวอย่างดินไมค่ งสภาพ

การคำนวณทีไ่ ด้จากผลการทดสอบ
1. พื้นท่หี นา้ ตัดตวั อย่างดนิ ตลอดแทง่ ตัวอย่าง, 0

0 = 1 + 2 2 + 3
4

เมื่อ A0 = พน้ื ท่ีหนา้ ตัดของตวั อยา่ งดนิ เฉล่ยี
A1 = พืน้ ทห่ี น้าตัดของตวั อย่างดินด้านบน
A2 = พืน้ ท่ีหน้าตดั ของตวั อย่างดินตรงกลาง
A3 = พื้นทห่ี นา้ ตดั ของตวั อยา่ งดนิ ด้านลา่ ง

2. พื้นทหี่ นา้ ตดั ดนิ ตวั อย่าง

เม่ือ A 2
d = 4

= พืน้ ทหี่ น้าตดั ตวั อยา่ งดนิ
= เส้นผา่ นศนู ย์กลางตวั อย่างดินในดา้ นท่พี ิจารณา

3. พน้ื ทห่ี น้าตัดดินตวั อย่างที่เปล่ยี นไป เมื่อมกี ารเปล่ยี นแปลงความสูงของตัวอย่างดิน

ในระหว่างการทดสอบ

= 0
(1 − )

เมื่อ = อัตราส่วนระหวา่ งการหดตวั ตอ่ ความสงู ของตวั อยา่ งเดิม

(ε = ∆V/L)
AS = พื้นท่ีหน้าตัดตวั อยา่ งขณะทม่ี ีการหดตวั
L = ความสูงของตวั อยา่ งดนิ
∆V = ระยะการหดตัว

4. แรงกดบนตัวอย่างดิน

( . )
=

เม่อื = หนว่ ยแรงกดในแนวด่งิ
P.R = คา่ ท่อี ่านไดจ้ าก Proving Ring
= ค่าคงท่ีของ Proving Ring
K

5. พื้นท่แี ก้ไข = พ้ืนท่ีหนา้ ตดั ตัวอย่าง

1− การเคลื่อนตัวในแนวด่ิง
ความสงู ตวั อย่าง

5.4.2 การทดสอบแรงเฉอื นไม่ถกู จำกดั

ตารางบันทึกขอ้ มูลความสมั พันธ์ระหวา่ งแรงในแนวดิง่ กับหนว่ ยแรงกดในแนวดง่ิ

เส้นผา่ นศนู ยก์ ลาง ซม. พน้ื ทีห่ น้าตดั ซม.2
ความยาว
นำ้ หนกั ตวั อย่าง ซม.2 ปริมาตรดนิ ซม.3
Proving Ring No. 24691
กรัม
การ คา่ ที่ ดินทรุด
เคล่ือน อ่านได้ ตัว Load Dial : 1 unit 0.3154
ตัวใน
แนวดงิ่ มม. ความ % พ้นื ทหี่ น้า นำ้ หนัก นำ้ หนกั ความเค้น

เครียด ความเครยี ด ตดั แก้ไข

ปอนด์ กก. กก./ซม.2

กราฟความสัมพนั ธ์ระหวา่ งแรงกดในแนวดิง่ กับการเคล่อื นตัวในแนวดิง่
ตารางวงกลมของโมร์

5.4.3 การบนั ทกึ คำนวณ และสรปุ ผลการทดสอบแรงเฉือนไม่ถูกจำกดั
ตวั อยา่ งการคำนวณ

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

สรปุ และอภิปรายผลการทดสอบ

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



ชอื่ วิชา การบดอดั ดนิ แผนการจดั การเรียนรมู้ ุง่ เน้นสมรรถนะ หน่วยที่ 6
สอนครงั้ ที่13 – 15
ชอ่ื หนว่ ย การบดอดั ดนิ
รหัสวิชา 30106 – 2104 ชว่ั โมงรวม 12
จำนวนช่ัวโมง 4

1. สาระสำคญั

งานส่วนใหญ่ในทางวิศวกรรมโยธา เช่น งานเขื่อน ถนน สนามบิน จะใช้ดินเป็นวัสดุถม
(Fill Material) ซึ่งก่อนทำการก่อสร้างงานต่าง ๆ ดังกล่าวข้างต้น จำเป็นต้องมีการบดอัดดิน
เพือ่ วัตถุประสงคต์ ่าง ๆ คือ

1. ชว่ ยลดการทรดุ ตวั ของดินในระยะยาว (Long term settlement)
2. ช่วยเพมิ่ ความสามารถในการรับนำ้ หนักของดนิ (Increase shear strength)
3. เพือ่ ลดความซึมของน้ำใต้ดนิ (Decrease soil permeability)
โดย เมื่อดินถูกบดอัด เม็ดดิน (Soil particles) จะถูกบีบอัดให้เข้าใกล้กันมากที่สุด เป็นผลให้
ปริมาณช่องอากาศในมวลดินลดลง โดยที่ปริมาณน้ำ (Water content) ในมวลดินไม่ลดลงหรือ
ลดลงนอ้ ยมาก

2. สมรรถนะประจำหน่วย

เพ่ือใหผ้ ูเ้ รียนมีความเขา้ ใจในการทดสอบการบดอดั ดิน การทดสอบหาค่า ซี.บี.อารแ์ ละ
การทดสอบความแน่นของดนิ ในสนาม

3. จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

3.1 ด้านความรู้
3.1.1 รู้รทู้ ฤษฎีการทดสอบการบดอัดดนิ การทดสอบหาค่า ซ.ี บ.ี อารแ์ ละการทดสอบ
ความแน่นของดินในสนาม
3.1.2 เข้าใจในการทดสอบการบดอัดดนิ การทดสอบหาคา่ ซ.ี บี.อารแ์ ละการทดสอบ
ความแน่นของดนิ ในสนาม

3.2 ด้านทักษะ
3.2.1 บอกทฤษฎีการทดสอบการบดอัดดิน การทดสอบหาค่า ซี.บี.อาร์และการทดสอบ
ความแนน่ ของดนิ ในสนามได้
3.2.2 อธิบายหลักและวิธีการทดสอบการบดอัดดิน การทดสอบหาค่า ซี.บี.อาร์และการ
ทดสอบความแนน่ ของดินในสนามได้

3.2.3 สามารถเตรียมวัสดุอุปกรณ์ ทำการทดสอบ บันทึก คำนวณ และสรุปผลการ
ทดสอบการบดอัดดิน การทดสอบหาค่า ซี.บี.อาร์และการทดสอบความแน่นของ
ดินในสนามได้

3.2.4 ประเมินผลงานของตนเองร่วมกบั ผูส้ อนได้
3.2.5 นำหลกั การไปประยุกตใ์ ช้กับงานจรงิ ได้
3.2.6 มีทักษะของความปลอดภัยและรกั ษาสงิ่ แวดล้อม
3.3 คุณลักษณะท่พี ่ึงประสงค์
3.3.1 ความเสียสละ
3.3.2 ซือ่ สตั ย์สจุ ริต
3.3.3 กตัญญูกตเวที
3.3.4 มจี ติ สำนึกและเจคตทิ ่ีดีต่อวชิ าชีพและสังคม
3.3.5 ความมวี นิ ยั
3.3.6 ความรับผดิ ชอบ
3.3.7 ความรกั สามัคคี
3.3.8 มีมนุษยสมั พันธ์
3.3.9 เชื่อม่นั ในตนเอง
3.3.10 ขยัน
3.3.11 ประหยัด
3.3.12 พง่ึ ตนเอง
3.3.13 ปฏบิ ัตงิ านโดยคำนงึ ถงึ ความปลอดภยั อาชีวอนามยั
3.3.14 การอนรุ ักษ์พลังงานและส่งิ แวดลอ้ ม
3.3.15 ความสนใจใฝ่รู้
3.3.16 ความคดิ ริเรม่ิ สร้างสรรค์

4. เน้ือหาสาระการเรยี นรู้

4.1 การบดอัดดนิ
4.2 การทดสอบการหาคา่ CBR
4.3 การทดสอบหาความหนาแนน่ ของดินในสนาม

5. กจิ กรรมการเรยี นการสอน

5.1 การนำเขา้ สู่บทเรยี น
5.1.1 ให้ผู้เรยี นทำสมาธิก่อนเรยี น 5 นาที เพื่อนำไปส่กู ารเป็นผู้ท่ปี ระพฤติดีแล้วทำการ
เชค็ รายช่ือ

5.1.2 ผู้สอนสนทนาซักถามความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเรื่องการบดอัดดินของดิน โดยใช้ส่อื
Power Point

5.1.3 ผู้สอนกล่าวนำเขา้ สบู่ ทเรียนเรื่องการบดอดั ดนิ ของดนิ
5.2 การเรยี นรู้

5.2.1 ผู้สอนบรรยายความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของดินทางกายภาพ โดยใช้สื่อ Power
Point และคลปิ วีดโี อ

5.2.2 ผู้เรียนฟังบรรยายเกี่ยวกับคุณสมบัติของดินทางกายภาพ และดูคลิปวีดีโอ
ประกอบการเรยี นการสอน

5.2.3 ผู้สอนบรรยายเก่ียวกับความถว่ งจำเพาะของดนิ โดยใช้ สอื่ Power Point และคลปิ
วดี ีโอ

5.2.4 ผู้เรียนฟังบรรยายเกี่ยวกับความถ่วงจำเพาะของดินและดูคลิปวีดีโอประกอบการ
เรียนการสอน

5.2.5 ผเู้ รยี นตอบคำถามที่ผสู้ อนซกั ถาม
5.2.6 ผเู้ รยี นลงมอื ปฏบิ ัติทำตามใบงานทผ่ี ูส้ อนมอบหมายให้
5.3 การสรปุ
5.3.1 ผเู้ รียนส่งงานจากการปฏบิ ตั ิใบงาน
5.3.2 ผสู้ อนวจิ ารณแ์ ละอภิปรายผลงาน
5.3.3 ผ้สู อนและผเู้ รยี นสรปุ บทเรียน
5.3.4 ผู้สอนสรุปทางสงั คมโดยชมเชย และประเมินผล
5.4 การวดั และประเมนิ ผล
5.4.1 เครอ่ื งมอื วัดผลการเรยี นรู้

ใบงานหน่วยเรื่อง การบดอดั ดนิ ของดนิ
วิธีการวดั

ประเมนิ จากการปฏิบัติตามใบงานหน่วยเรอื่ ง การบดอัดดนิ ของดนิ
เกณฑก์ ารประเมนิ

ผู้เรยี นปฏบิ ัติใบงานไดค้ ะแนนรวม 80% ขึน้ ไป ถอื ว่าผ่านเกณฑ์การประเมิน
5.4.2 เครื่องมอื วัดพฤติกรรมการเรียนรู้

แบบประเมนิ ผลหนว่ ยการเรยี นรู้
วิธีการวดั

ประเมนิ ประเมนิ ผลหน่วยการเรยี นรู้
เกณฑก์ ารประเมนิ

ผู้เรียนได้รับผลการประเมินผลหน่วยการเรียนรู้ด้วยคะแนนรวม 80 % ขึ้นไป
ถือว่าผา่ นเกณฑ์การประเมนิ

6. ส่อื การเรยี นรู้/แหล่งการเรียนรู้

6.1 สอ่ื สิ่งพมิ พ์
6.1.1 ใบเนอ้ื หาเร่ือง การบดอดั ดินของดิน
6.1.2 ใบงานเรอ่ื ง การบดอัดดนิ ของดิน

6.2 สอ่ื โสตทัศน์
6.2.1 สอื่ Power Point
6.2.2 คลิปวดี ีโอ

6.3 หุน่ จำลองหรือของจรงิ
6.3.1 –

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

7. เอกสารประกอบการจัดการเรยี นรู้ (ใบความรู้ ใบงาน ใบมอบหมายงาน ฯลฯ )

7.1 ใบเนื้อหา
7.2 ใบงาน
7.3 ใบเฉลย

8. การบูรณาการ/ความสมั พนั ธก์ ับวชิ าอน่ื

8.1 บรูณากับวิชาชีวิตและวัฒนธรรมไทย ด้านการพูด การอ่าน การเขียน และการฝึกปฏิบัตติ น
ทางสงั คมด้านการเตรยี มความพร้อม ความรบั ผิดชอบ และความสนใจใฝ่รู้

8.2 บรณู าการกบั วชิ าวิศวกรรมการทาง ด้านการออกแบบถนน
8.3 บรณู าการกบั วิชาเทคนิคก่อสร้าง ด้านขน้ั ตอนการทำการบดอดั ดินของดนิ
8.4 บรณู าการกบั วชิ าประมาณราคา ด้านการเลือกใชท้ รพั ยากรอยา่ งประหยดั

9. การวัดและประเมนิ ผล

9.1 กอ่ นเรียน
9.1.1 จัดเตรียมเอกสาร สื่อการเรยี นการสอนตามท่ีผู้สอนและบทเรียนกำหนด
9.1.2 ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียน และการให้ความร่วมมือในการทำ
กจิ กรรม

9.2 ขณะเรยี น
9.2.1 ปฏิบตั ิใบงานเร่ือง การบดอัดดินของดิน
9.2.2 ศกึ ษาใบเนอ้ื หาเรอื่ ง การบดอัดดินของดิน
9.2.3 ร่วมกนั สรุปเน้ือหาเรื่อง การบดอดั ดินของดนิ

9.3 หลงั เรียน
9.3.1 ตรวจผลใบงาน
9.3.2 วัดประเมนิ ผลตามหนว่ ยเรยี นรู้

10. การบูรณาการกบั ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพยี ง และคุณลักษณะ 3D

• หลกั ความพอประมาณ
1. ผู้เรยี นจดั สรรเวลาในการฝึกปฏิบตั ติ ามใบงานได้อย่างเหมาะสม
2. กำหนดเนื้อหาเหมาะสมกับเกณฑ์การประเมนิ เรอ่ื งการบดอัดดนิ ของดิน
3. ผูเ้ รยี นปฏิบัตติ นเป็นผ้นู ำและผูต้ ามทด่ี ี
4. ผเู้ รียนเป็นสมาชกิ ท่ีดขี องเพื่อนและสังคม

• หลกั ความมเี หตุผล
1. เห็นคณุ ค่าในของการบดอัดดินของดนิ
2. กลา้ แสดงความคดิ อยา่ งมีเหตุผล
3. กลา้ ทกั ท้วงในส่งิ ท่ีไม่ถูกต้องอย่างถกู กาลเทศะ
4. กลา้ ยอมรบั ฟงั ความคิดเห็นของผู้อน่ื
5. ใช้วสั ดถุ ูกตอ้ งและเหมาะสมกับงาน
6. ไม่มเี ร่ืองทะเลาะวิวาทกับผูอ้ ่ืน
7. คิดส่ิงใหม่ ๆ ท่ีเกดิ ประโยชนต์ อ่ ตนเองและสงั คม
8. มคี วามคดิ วเิ คราะหใ์ นการแก้ปญั หาอย่างเปน็ ระบบ

• หลักความมภี ูมิคุ้มกัน
1. ผูเ้ รยี นได้รับความร้ทู ีถ่ ูกตอ้ ง พร้อมท้ังกำหนดเนือ้ หาไดค้ รบถ้วนถูกต้องตามช่ือเรอ่ื งการบดอัดดิน
ของดินและมีสาระสำคญั สมบรู ณ์
2. มกี ารเตรียมความพรอ้ มในการเรียนและการปฏบิ ตั ิงาน
3. กล้าซักถามปัญหาหรอื ข้อสงสยั ต่างๆ อยา่ งถูกกาลเทศะ
4. แกป้ ัญหาเฉพาะหนา้ ไดด้ ้วยตนเองอย่างเปน็ เหตเุ ป็นผล
5. ควบคมุ อารมณข์ องตนเองได้
6. ควบคุมกิริยาอาการในสถานการณ์ต่าง ๆ ไดเ้ ปน็ อยา่ งดี
การตัดสินใจและการดำเนินกิจกรรมต่างๆ ให้อยู่ในระดับพอเพียงหรือตามปรัชญาของเศรษฐกจิ

พอเพียงนนั้ ต้องอาศัยทง้ั ความรแู้ ละคณุ ธรรมเปน็ พ้ืนฐานดังนี้

• เงือ่ นไขด้านความรู้
1. ผู้เรียนได้ใช้กระบวนการคิดในการเรียนรู้การบดอัดดินของดิน (ความสนใจใฝ่รู้ ความรอบรู้
รอบคอบ ระมดั ระวงั )
2. มีความรู้ ความเขา้ ใจในเรื่องการบดอัดดนิ ของดิน

3. ปฏบิ ตั ิงานด้วยความละเอียดรอบคอบ
4. มีความรคู้ วามเข้าใจเก่ียวกบั หลักปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพียง

• เง่อื นไขคุณธรรม
1. ปฏิบตั งิ านทไี่ ด้รบั มอบหมายเสร็จตามกำหนด (ความรับผดิ ชอบ)
2. มคี วามเพยี รพยายามและกระตือรือรน้ ในการเรียนและการปฏิบัติงาน (ความขยัน ความอดทน)
3. ใหค้ วามร่วมมอื กบั การทำกจิ กรรมของส่วนรวม อาสาช่วยเหลืองานครแู ละผ้อู ่นื (แบ่งปัน)

11.บนั ทึกหลงั การสอน

11.1 ผลการใช้แผนการจดั การเรียนรู้
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

11.2 ผลการเรียนรขู้ องนกั เรยี น ผู้เรยี น
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

11.3 แนวทางการพฒั นาคุณภาพการเรยี นรู้
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ลงชื่อ................................................ครผู ้สู อน ลงชอื่ ...............................................หัวหนา้ แผนกฯ
(..................................................) (.................................................)

วนั ที.่ ........เดอื น.......................พ.ศ. ............. วนั ที่.........เดอื น.......................พ.ศ. .............



ใบความรู้ที่ 12 หน่วยท่ี 6
ช่ือวิชา ปฐพีกลศาสตร์
ชื่อหน่วย การบดอัดดิน สอนสัปดาหท์ ่ี 13
ช่อื เรือ่ ง การบดอดั ดิน จำนวน 4 ชั่วโมง

หน่วยที่ 6
การบดอดั ดิน

6.1.1 ความหมายการบดอัดดิน
งานสว่ นใหญใ่ นทางวศิ วกรรมโยธา เชน่ งานเขอ่ื น ถนน สนามบนิ จะใชด้ ินเป็นวัสดุถม

(Fill Material) ซึ่งก่อนทำการก่อสร้างงานต่าง ๆ ดังกล่าวข้างต้น จำเป็นต้องมีการบดอัดดินเพ่ือ
วตั ถปุ ระสงค์ตา่ ง ๆ คือ

1. ชว่ ยลดการทรุดตวั ของดินในระยะยาว (Long term settlement)
2. ชว่ ยเพิม่ ความสามารถในการรบั นำ้ หนกั ของดิน (Increase shear strength)
3. เพือ่ ลดความซมึ ของนำ้ ใตด้ ิน (Decrease soil permeability)
โดย เม่อื ดินถูกบดอดั เมด็ ดิน (Soil particles) จะถกู บบี อัดให้เข้าใกลก้ นั มากท่สี ดุ เปน็
ผลให้ปริมาณช่องอากาศในมวลดินลดลง โดยที่ปริมาณน้ำ (Water content) ในมวลดินไม่ลดลง
หรือลดลงนอ้ ยมาก

- ดินเม็ดละเอียด (Fine-grained soil) เมื่อดินมีปริมาณความชื้นอยู่น้อย เม็ดดินจะมี
Film นำ้ บางๆ ล้อมรอบอยู่ แต่เมือ่ มีปริมาณความชื้นเพ่ิมมากขึ้น Film นำ้ จะหนาขึ้นทำให้เม็ดดิน
Slide ตัวระหวา่ งกนั ไดด้ ขี ึน้ กระบวนการน้ีเรียกวา่ Lubrication

- ดินเม็ดหยาบ (Coarse-grained soil) Film น้ำจะมีผลน้อยกว่าดินเม็ดละเอียด
เนื่องจาก Film น้ำมีความหนาน้อยมากเมื่อเทียบกับขนาดของเม็ดดิน เมื่อมีการบดอัดดิน Film

น้ำจะเป็นตัวช่วยทำให้อนุภาคดินเคลื่อนที่เข้าใกล้กัน ทำให้หน่วยน้ำหนักของดินเพิ่มมากขึ้นและ
เมื่อเพิ่มปริมาณน้ำสู่จุดหนึ่ง และทำการบดอัดต่อไป ปริมาณช่องว่างของอากาศส่วนใหญ่จะถูกไล่
ออกจากมวลดิน เป็นผลให้ปริมาณช่องอากาศที่เหลืออยู่มีปริมาณน้อยและเม็ดดินจะถูกบีบอัดให้
เข้าใกล้กันมากที่สุด ทำให้ดินมีหน่วยน้ำหนักมากที่สุด (Maximum Density) โดยที่ปริมาณ
ความชื้นที่ทำให้ดินมีหน่วยน้ำหนักมากที่สุดเรียกว่า ปริมาณความชื้นที่เหมาะสม (Optimum
moisture content, OMC) ถา้ เรายังมีการเพิม่ ปรมิ าณความชน้ื ขึ้นจากจุดน้นี ้ำในมวลดินจะไม่ช่วย
ให้อนุภาคเม็ดดินเคลื่อนที่เข้าหากัน แต่จะกลายเป็นน้ำส่วนเกิน (Excess water) โดยปริมาณน้ำ
ส่วนเกินนจ้ี ะเปน็ ผลใหเ้ กิดแรงผลักของน้ำระหวา่ งเมด็ ดนิ ข้ึน ทำให้เม็ดดนิ ไม่สามารถเบยี ดอัดกันได้
ดีเท่าที่ควร น้ำจะแทนที่เม็ดดิน ทำให้หน่วยน้ำหนักของดินมีค่าลดลง และปริมาณความชื้นในดิน
จะมีค่าเพิ่มขึ้น

ด้วยเหตุผลและข้อเท็จจริงดังกล่าว RR. Proctor (1933) ได้กำหนดวิธีทดสอบหาความสัมพันธ์
ระหว่างปริมาณความชื้น และความหนาแน่นของดิน ที่ได้จากการบดอัดในห้องปฏิบัติการ ในงาน
ก่อสร้างทั่วไป เช่น งานเขื่อน งานถนน จะใช้วิธีการทดสอบแบบมาตรฐาน (Standard proctor
test) แต่ในปัจจุบันยานพาหนะที่ใช้ในงานขนส่งได้มีขนาดใหญ่มากขึ้น บรรทุกน้ำหนักได้มากข้ึน
พลังงานที่ใช้ในการบดอัดก็ต้องสูงขึ้นตามไปด้วย จึงได้มีวิธีการทดสอบโดยการเพิ่มพลังงานให้
สูงขึ้น เพื่อที่จะให้ดินสามารถรับน้ำหนักได้เพิ่มมากขึ้น เรียกว่า การทดสอบแบบโมดิฟายด์
(Modified proctor test)

การบดอดั ดนิ คอื การปรบั ปรงุ คุณภาพดนิ โดยการประยุกต์ใช้พลังงานเชิงกล ซึ่งเป็นการ
ปรับปรุง คุณภาพดินปริมาณความชื้นที่มีความเหมาะสมที่สุดสำหรับดินที่ไม่มีความเชื่อมแน่น
(Cohesion less Soil) จะปรบั ปรุงคุณภาพด้วยวธิ ีการบดอัดโดยอาศยั การส่ันสะเทือนและสำหรับ
ดินเม็ดละเอียด (Cohesive Soil) สามารถทดสอบการบดอัดดินได้ในห้องปฏิบัติการโดยวิธีของ
Proctor แต่ถ้าเป็นในสนามสามารถเลือกใช้เครื่องจักรบดอัดชนิดต่างๆกัน โดยพิจารณาความ
เหมาะสมตามชนิดของดิน จุดประสงค์ของการบดอัดดนิ ก็เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางด้านวิศวกรรม
ของมวลดิน ซ่ึงก่อให้เกดิ ประโยชน์หลายขอ้ ดังน้ี

1. ลดการทรุดตัวของดิน
2. เพิ่มกำลังต้านทานแรงเฉือนของดินและปรับปรุงเสถียรภาพความลาดชัน(Slope
Stability)
3. ปรับปรงุ กำลงั ต้านทานนำ้ หนัก (Bearing Capacity) ของพนื้ ทาง
4. ไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร เช่น สาเหตุจากการบวมตัว (Swelling)
และ การหดตัว (Shrinkage) ของดนิ
5. ลดการซึมผ่านของน้ำในดนิ
พื้นฐานการบดอดั ดนิ ทีม่ ีความเชื่อมแน่นได้ถูกสร้างความสมั พันธ์ขึ้นโดย R.R. Proctor
ในปี 1930 โดยเริ่มต้นเมื่อมีการสร้างเขื่อนเพื่อกักเก็บน้ำใน Los Angeles และเขาได้พัฒนา
หลักการบดอัดดินโดยตีพิมพ์ในหนังสือ Engineering New-Record (Proctor, 1933) แล้วนำ
วิธีการทดสอบนี้ไปใช้ในห้องปฏิบัติการโดยเรียกวิธีการดังกล่าวว่า Proctor Test (Compaction
Test) ซ่ึงมวี ธิ ีการทดสอบ 2 แบบคอื การบดอดั แบบมาตรฐาน (Standard Proctor Test) และการ
บดอัดแบบสูงกว่ามาตรฐาน (Modified Proctor Test) Proctor ได้กล่าวไว้ว่าในการบดอัดดิน
มักจะมีตัวแปรควบคุมอยู่ 4 ตัว คอื
1. ความหนาแน่นแห้ง (Dry Density)
2. ปริมาณความชืน้ (Water Content)
3. พลังงานในการบดอัด (Compaction Energy)
4. ชนิดของดิน (Soil Type)

สำหรบั พ้ืนทจ่ี ริงพลงั งานท่ีใช้ในการบดอัดเปรียบได้กับจำนวนคร้ังทีเ่ ครื่องจักรบดอัดวิ่ง
ผ่าน แต่สำหรับในห้องปฏิบัติการทดสอบจะถูกเปลี่ยนมาเป็นการกระทุ้งตามวิธีการทดสอบของ
Proctor โดยค่าพลังงานในการบดอดั นัน้ จะขน้ึ อยู่กับน้ำหนักของค้อนกระทุ้ง (Hammer) ความสูง
ของระยะปล่อยตก (Height) จำนวนชั้นของการบดอัด (Layers) จำนวนครั้งที่กระทุ้งต่อชั้น
(Blows) และปริมาตรของโมล (Mold) หรือเขียนเป็นสมการได้ดงั นี้

พลังงานในการบดอัด = น้ำหนกั คอ้ น ×ระยะยก ×จำนวนครั้ง ×จำนวนชัน้
ปริมาตรของโมล

เมื่อบดอัดดินโดยใช้พลังงานบดอัดต่อปริมาตรเท่ากัน แต่เพิ่มปริมาณความชื้นในการ
บดอัดแต่ละครั้ง มวลดินจะมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่ดินมีความหนาแน่นสูงสุด
(Maximum dry density) ความช้ืนทท่ี ำให้ดนิ มีความหนาแน่นสูงสุดเรยี กว่า ความช้ืนที่เหมาะสม
(Optimum moisture content, OMC) ทางด้านซ้ายเรียกว่า ด้านแห้ง (Dry side) ทางขวา
เรยี กวา่ ด้านเปยี ก (Wet side)

เส้นปริมาณอากาศในดินเป็นศูนย์ (Zero-Air-Void curve) คือ เส้นที่แสดงค่าความ
หนาแน่นแห้งสูงสุดของดินตามทฤษฎีหรือในสภาวะอุดมคติ (maximum theoretical dry
density) ณ ค่าความชื้นใด ๆ ของมวลดินที่ภายในมวลดินที่ถูกบดอัดแล้วไม่มีอากาศอยู่เลย (no
air void space)

6.1.2 วิธกี ารทดสอบการบดอดั ดนิ
1. วัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง, ความสูงของ Mold เพื่อหาปริมาตรของดินใน Mold

จากนน้ั ประกอบ Mold และ Base plate พรอ้ มชง่ั น้ำหนกั (ไม่ต้องช่ัง Collar)
2. นำตัวอย่างดินที่เตรียมไวอ้ ยา่ งน้อย 3 กิโลกรัมสำหรบั ทดสอบแบบมาตรฐานและ 5

กิโลกรัม สำหรับการทดสอบแบบสูงกว่ามาตรฐาน โดยเริ่มผสมน้ำให้มีความชื้น ตามค่าที่ได้จาก
ขนั้ ตอนการเตรยี มตัวอย่างแลว้ คลกุ เคล้าใหเ้ ขา้ กนั

3. ตักดินใส่ Mold ที่ประกอบไว้แล้วโดยกะให้ความสูงในแต่ละชั้นเท่าๆกันโดยมี
จำนวน 3 ชน้ั กันสำหรบั Standard และ 5 ชั้นสำหรบั Modified เมอื่ บดอัดครบจำนวนชั้นแล้วให้
ดนิ พ้นขอบ Mold ขนึ้ ไปประมาณ 1 - 2 ซม.

4. ใช้ค้อนหนัก 5.5 ปอนด์สำหรับบดอัดแบบมาตรฐานและ 10 ปอนด์สำหรับบดอัด
แบบสูงกว่า มาตรฐาน บดอัดดินใน Mold แต่ละชั้นให้ทั่วทั้ง Mold บดอัดชั้นละ 25 ครั้ง สำหรบั
Mold ขนาด 105 ม.ม. และ 56 คร้ังสำหรับ Mold ขนาด 152.4 ม.ม. โดยให้ Mold วางอย่บู นพ้ืน
คอนกรีตเรียบ

5. ถอดปลอก (Collar) ออกแล้วใช้เหล็กปาดดิน (Straight Edge) ปาดดินที่เกินขอบ
Mold ออกและแต่งผิวดินให้เรียบใช้แปรงขนอ่อนปัดเศษดินที่ค้างอยู่ออกให้หมดแล้วนำไปช่ัง
นำ้ หนัก

6. ดันแท่งตัวอย่างดินออกจาก Mold แล้วผ่ากลางตามแนวตั้ง เพื่อเก็บตัวอย่างตาม
แนวผ่าประมาณ 100 กรัม ไปอบเพือ่ หาคา่ ปริมาณความชืน้ (Water Content)

7. ใช้ค้อนยางทุบก้อนดินที่เหลือให้แตกออกจนร่วน แล้วผสมน้ำเพิ่มอีก 2 - 3 %
คลุกเคล้าให้เข้ากันทั่ว แล้วทดสอบซ้ำตามข้อ 4 - 6 จนกระทั่งน้ำหนักดินเริ่มลดลง แล้วทดสอบ
เพิม่ อีกครง้ั เพอ่ื ให้ไดก้ ราฟทางดา้ นเปยี กจำนวนครั้งในการทดสอบไม่ควรเกิน 5 – 6 ครั้ง

ใบงานท่ี 12 หน่วยท่ี 6
ชอื่ วิชา ปฐพีกลศาสตร์
ช่อื หนว่ ย การบดอัดดนิ สอนสปั ดาหท์ ่ี 13
ช่ือเร่อื ง การทดสอบการบดอัดดนิ (Compaction Test) จำนวน 4 ช่วั โมง

การทดสอบที่ 12
การทดสอบการบดอัดดิน
จดุ ประสงคเ์ ชิงพฤตกิ รรม
6.2.1 เตรียมวัสดอุ ปุ กรณท์ ี่ใช้ในการบดอัดดิน
6.2.2 ทดสอบการบดอดั ดนิ
6.2.3 บันทึก คำนวณ และสรุปผลการทดสอบการบดอัดดนิ
ขอบข่ายการทดสอบการบดอดั ดิน
การทดสอบความแนน่ แบบมาตรฐานและการทดลองความหนาแนน่ แบบสูงกว่ามาตรฐาน
มาตรฐานท่ใี ช้ในการทดสอบคอื
D 1140 – 54 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using
Standard Effort [12,400 ft-lb/ft3 (600 kN-m/m3)]
D 1557 – 00 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using
Modified Effort [56,000 ft-lb/ft3 (2,700 kN-m/m3)]
6.2.1 เตรยี มวัสดุอปุ กรณ์ทใี่ ช้ในการบดอัดดิน
เครื่องมืออปุ กรณ์ท่ใี ช้เฉพาะ
1. แบบหล่อทดสอบการบดอัดดิน(Compaction Mold) มีสองขนาดให้เลือกใช้คือ
ขนาด เส้นผ่านศูนย์กลาง ภายใน 4 นิ้ว (105 ม.ม.) ความสูง 4.584 นิ้ว (116.43 ม.ม) และ ขนาด
เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 6 นวิ้ (152.4 ม.ม.) ความสูง 4.584 น้ิว (116.43 ม.ม). พรอ้ มด้วยปลอก
ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกัน (Collar) และแผ่นฐาน (Base Plat) สูง 50 ม.ม. (มีปริมาตร
1000 ซม.3)
2. ค้อนบดอัดแบบมาตรฐาน (Compaction Hammer) หนัก 5.5 ปอนด์ ระยะยก 12
นิ้ว และแบบสูงกวา่ มาตรฐานหนกั 10 ปอนด์ ระยะยก 18 นิว้
3. แมแ่ รงสำหรบั ดันตัวอย่างดนิ ออกจาก Mold
4. เหล็กปาดดินสันตรง (Straight Edge) ขนาด 30 ซม.
5. ตะแกรงรอ่ นดนิ ขนาด เบอร์4 (Sieve)

เครอื่ งมืออุปกรณ์ที่ใช้ท่ัวไป
1. เคร่ืองช่งั ขนาด ตั้งแต่ 0.1 กรัม – 10 กโิ ลกรมั
2. ขวดฉดี นำ้
3. ถาดผสมดนิ
4. ทต่ี กั ดนิ (Scoop)

การเตรยี มตวั อยา่ งการทดสอบ
ตัวอย่างดินแปลงสภาพร่อนผ่านตะแกรงเบอร์ 4 หนักประมาณ 3 – 5 กิโลกรัมแล้วผึ่ง
ให้แห้งโดอากาศหรือดินท่ไี ด้จากการเก็บตัวอย่างในสนาม
1. นำตัวอย่างดินที่ได้จัดเตรียมไว้มาเทลงในถาดผสมดินใช้ค้อนยางทุบดินที่เกาะอยู่
ออกจากกัน ถ้าตัวอย่างเปน็ ดนิ เหนยี วผ่งึ ให้แห้งแล้วทบุ ให้ละเอยี ดหรอื อาจใช้เคร่ืองบด
2. พิจารณาตัวอย่างของเม็ดดินเพื่อเลือกใช้ Mold ให้เหมาะสมกับขนาดของเม็ดดิน
ถ้าตัวอย่างเป็นดินเม็ดเล็กให้ร่อนผ่านตะแกรงเบอร์ 4 ใช้กับ Mold ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 105
ม.ม. ถ้าเม็ดดินมีขนาดใหญ่กว่าตะแกรงเบอร์ 4 ให้ร่อนผ่านตะแกรงขนาด 4/3 นิ้ว (19.05 ม.ม.)
ใช้กับ Mold ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 152.4 ม.ม. โดยส่วนที่ค้างตะแกรงขนาด 4/3 นิ้วให้แทนที่
ด้วยดนิ ท่ีผ่านตะแกรงขนาด 4/3 น้ิวและค้างตะแกรงเบอร์ 4 ในปรมิ าณท่เี ทา่ กัน
3. ประมาณปรมิ าณความช้ืนท่เี หมาะสม

ขน้ั ตอการทดสอบ
1. วัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง, ความสูงของ Mold เพื่อหาปริมาตรของดินใน Mold
จากน้ันประกอบ Mold และ Base plate พร้อมชงั่ นำ้ หนัก (ไมต่ อ้ งช่งั Collar)
2. นำตัวอย่างดินทีเ่ ตรียมไวอ้ ย่างน้อย 3 กิโลกรัมสำหรับทดสอบแบบมาตรฐานและ 5
กิโลกรัม สำหรับการทดสอบแบบสูงกว่ามาตรฐาน โดยเริ่มผสมน้ำให้มีความชื้น ตามค่าที่ได้จาก
ขนั้ ตอนการเตรียมตวั อยา่ งแลว้ คลกุ เคลา้ ใหเ้ ข้ากนั
3. ตักดินใส่ Mold ที่ประกอบไว้แล้วโดยกะให้ความสูงในแต่ละชั้นเท่าๆกันโดยมี
จำนวน 3 ชั้นกนั สำหรับ Standard และ 5 ช้นั สำหรับ Modified เมอ่ื บดอดั ครบจำนวนช้ันแล้วให้
ดินพ้นขอบ Mold ขึ้นไปประมาณ 1 - 2 ซม.
4. ใช้ค้อนหนัก 5.5 ปอนด์สำหรับบดอัดแบบมาตรฐานและ 10 ปอนด์สำหรับบดอัด
แบบสูงกว่า มาตรฐาน บดอัดดินใน Mold แต่ละชั้นให้ทั่วทั้ง Mold บดอัดชั้นละ 25 ครั้ง สำหรบั
Mold ขนาด 105 ม.ม. และ 56 คร้ังสำหรับ Mold ขนาด 152.4 ม.ม. โดยให้ Mold วางอยบู่ นพนื้
คอนกรตี เรยี บ

5. ถอดปลอก (Collar) ออกแล้วใช้เหล็กปาดดิน (Straight Edge) ปาดดินที่เกินขอบ
Mold ออกและแต่งผิวดินให้เรียบใช้แปรงขนอ่อนปัดเศษดินที่ค้างอยู่ออกให้หมดแล้วนำไปชั่ง
นำ้ หนกั

6. ดันแท่งตัวอย่างดินออกจาก Mold แล้วผ่ากลางตามแนวตั้ง เพื่อเก็บตัวอย่างตาม
แนวผ่าประมาณ 100 กรมั ไปอบเพ่ือหาคา่ ปริมาณความชื้น (Water Content)

7. ใช้ค้อนยางทุบก้อนดินที่เหลือให้แตกออกจนร่วน แล้วผสมน้ำเพิ่มอีก 2 - 3 %
คลุกเคล้าให้เข้ากันทั่ว แล้วทดสอบซ้ำตามข้อ 4 - 6 จนกระทั่งน้ำหนักดินเริ่มลดลง แล้วทดสอบ
เพม่ิ อีกครั้งเพอื่ ใหไ้ ด้กราฟทางดา้ นเปยี กจำนวนครั้งในการทดสอบไม่ควรเกนิ 5 – 6 ครง้ั

ขอ้ ควรระวัง
1. หากเป็นดินลูกรังหรือกรวดบดอย่าทุบดินจนเม็ดดินแตกถ้าเป็นดินเหนียวควรผึ่งให้
แหง้ แล้วทบุ ให้ดินแตกละเอียด
2. ระหว่างการใช้ค้อนทำการบดอัดให้วางโมลบนพื้นที่เรียบและแข็งแรงมั่นคง เพื่อ
ไมใ่ หย้ กตัวขน้ึ ขณะทำการตอกจะทำให้สญู เสียพลังงานในการบดอดั ได้

การรายงาน
1. หาความสัมพันธ์ระหว่างเปอร์เซ็นต์ความชื้น และความหนาแน่นของดินแห้ง โดย
การนำค่าความหนาแน่นของดินแห้ง มาเขียนเส้นกราฟในแกนตั้งและปริมาณน้ำในดินมาเขียน
เส้นกราฟในแกนนอน
2. หาคา่ ปรมิ าณนำ้ สงู สดุ จากเส้นโค้งของกราฟในข้อ1.
3. หาคา่ ความหนาแนน่ แห้งสงู สุด
4. ปญั หาทเ่ี กิดขึน้ จากการทดสอบ

การคำนวณทีไ่ ด้จากผลการทดสอบ
1. ความหนาแน่นดนิ เปยี ก ( Wet Density ) , ρ กรมั /ซม.3


ρ =

2. ความหนาแน่นแห้ง ( Dry Density ) , ρd กรมั /ซม.3

=

1 +
100

เมื่อ M = นำ้ หนักดนิ เปียกใน Mold, กรมั
V = ปริมาตรของ Mold , ซม.3
w = ปรมิ าณความช้ืนของดนิ , %

3. ปริมาณความชนื้ , w %

= × 100


เมือ่ Ww = ปริมาณนำ้ ในดนิ ,กรัม
Wd = นำ้ หนกั ดนิ แห้ง ,กรัม

6.2.2 ทดสอบการบดอดั ดิน

ตารางบันทกึ ขอ้ มูลการทดสอบการบดอัดดนิ

จำนวนชน้ั ขนาด

จำนวนการตอก/ชั้น ความสงู

น้ำหนกั ของค้อนตอก ปริมาตร

ปรมิ าณของนำ้ ในดนิ (WATER CONTENT)

ตวั อย่างที่

กระป๋องอบดนิ หมายเลข

นำ้ หนกั กระปอ๋ ง+ ดินชืน้ กรัม

น้ำหนกั กระปอ๋ ง+ ดินแห้ง กรัม

น้ำหนกั ของน้ำ กรัม

นำ้ หนักกระปอ๋ ง กรมั

น้ำหนกั ดนิ แห้ง กรัม

ปรมิ าณของน้ำในดิน %

ความหนาแน่น (DENSITY)

น้ำหนักดนิ + โมล กรัม

นำ้ หนกั โมล กรมั

นำ้ หนักดิน กรัม

ความหนานแนน่ ดนิ เปยี ก กรัม/ซม.3

ความหนาแนน่ ดินแหง้ กรมั /ซม.3

ความหนาแน่นแห้ง (กรัม/ซม.3)กราฟความสมั พันธ์ระหว่างความหนาแนน่ แห้งกบั ปรมิ าณความช้นื ของการทดสอบการบดอดั ดนิ

ปรมิ าณความชน้ื (%)
ปรมิ าณความชนื้ สงู สดุ (OPTIMUM MOISTURE CONTENT) =
ความหนาแน่นแห้งสูงสดุ (MAXIMUM DRY DENSITY) =

6.2.3 บนั ทึก คำนวณ และสรปุ ผลการทดสอบการบดอัดดนิ
ตวั อยา่ งการคำนวณ

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

สรุปและอภปิ รายผลการทดสอบ

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



ใบความรู้ท่ี 13 หน่วยท่ี 6
ชอ่ื วิชา ปฐพกี ลศาสตร์
ชื่อหนว่ ย การบดอดั ดนิ สอนสัปดาหท์ ่ี 14
ชอื่ เรอื่ ง การหาคา่ ซ.ี บี.อาร์ จำนวน 4 ชั่วโมง

การหาค่า ซี.บ.ี อาร์

6.3.1 ความหมายของ ซ.ี บ.ี อาร์
ในปี ค.ศ. 1992 California Division of Highway ได้กำหนดวิธีทดสอบการจำแนก

คุณสมบัติของดินเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมในการก่อสร้างถนนและใน
ระหวา่ งสงครามโลกครง้ั ทส่ี อง จำเปน็ ต้องพฒั นาการสร้างสนามบินเพ่ือรบั น้ำหนักของเคร่ืองบินรบ
ที่บรรทุกอาวุธจำนวนมาก หน่วยทหารช่างของสหรัฐอเมริกาได้นำวิธีการทดสอบคุณสมบัติแบบ
C.B.R. มาใช้การออกแบบก่อสร้างทางวิ่งของสนามบิน จุดประสงค์ของการบดอัดดินเพื่อต้องการ
ให้ ได้กำลังของดินเพ่ิมข้นึ นอกจากนย้ี ังมีผลกับการไหลซมึ ของนำ้ ผ่านมวลดนิ การทรุดตัวและการ
บวม ตวั ของดิน ต่อมาเปน็ ทย่ี อมรับและนยิ มใช้ทว่ั ไป

สำหรับชั้นคันทาง ชั้นรองพื้นทางและชั้นพื้นทาง โดยในแบบก่อสร้างทั่วไปจะกำหนด
ความหนาแน่นของชั้นดินที่จะบดอัดในแต่ละชั้นเป็น %C.B.R. โดยถ้า %C.B.R. ที่ถูกกำหนดมีค่า
มากเท่าใดก็แสดงว่าชั้นดนิ นัน้ ต้องบดอัดให้แน่นมากขึน้ ตามไปด้วยการทดสอบ C.B.R. เป็นการหา
คา่ ความต้านทานแรงเฉือนของดนิ หรือหินคลกุ ท่ีบดอัดแล้ว โดยคา่ ท่ีไดจ้ ากการทดสอบจะอยู่ในรูป
ของ หน่วยแรงต้านทานของตัวอย่างดนิ ทดสอบที่บดอัดต่อหน่วยน้ำหนกั มาตรฐานของหนิ คลุกบด
อัดในระดับความลึกหรือระยะจมของแท่งกด (Penetration Piston) ท่ีเท่ากันแล้วเปรียบเทียบ
ออกมาเป็นเปอรเ์ ซน็ ต์

การทดสอบ California Bearing Ratio หรือเรียกสั้นๆ ว่าการทดสอบ C.B.R. กับ
ตัวอย่างดินทันทีที่ทำการบดอัดเสร็จนั้นถ้ามวลดินมีปริมาณน้ำใน ดินต่ำกว่าค่าปริมาณน้ำในดินที่
ทำให้ความหนาแน่นแห้งสูงสุด(O.M.C.) ผลที่ไดจ้ะมีค่า C.B.R. สูง กว่ามวลดินที่บดอัดโดยมี
ปรมิ าณนำ้ ในดินสงู กวา่ ค่า O.M.C.ถ้านำดินท่บี ดอดั ไปแชน่ ้ำ 4 วนั ค่า C.B.R. ท่ีใกล้เคยี งกับ O.M.C.
จะมีคา่ C.B.R. สงู สุดการบวมตวั ของดนิ เมอื่ แช่น้ำกอ่ นการทดสอบ C.B.R.

ในงานทาง วัสดุที่ใช้ก่อสร้างคันดิน หรือทำ โครงสร้างทาง นอกจากจะต้องปรับปรุง
คณุ ภาพด้วย

การบดอัดให้แน่น เช่น บดอัด ณ ปริมาณความชื้นที่เหมาะสม แล้วยังต้องคำนึงถึงกำ
ลงั ตา้ นทานแรงหรือน้ำหนกั กดและเสถียรภาพของดิน กลา่ วคอื หากดินยุบตวั มากแต่กำลงั ต้านทาน

นอ้ ย อนมุ านไดว้ า่ บดอดั ไมแ่ น่น หรือกลับกัน นอกจากน้นั จะตอ้ งคำนงึ ถึงเสถยี รภาพของดิน เม่ือ
ปริมาณความชื้นสูงมาก คืออิ่มตัว (Saturated) ซึ่งในทางธรรมชาติ อาจเกิดขึ้นได้ เช่นโครงสร้าง
ทาง หรอื ผิวทางในภาวะท่ถี กู น้ำทว่ มขงั

การทดสอบ California Bearing Ratio (CBR) คลา้ ยคลงึ กับการทดสอบความแน่นของ
การบดอัดดินในห้องปฏิบัติการ (ทั้งวิธี Standard หรือ Modified Proctor) ทั้งนี้เพราะ
กระบวนการเตรียมตัวอย่าง อุปกรณ์ทดสอบ และวิธีทดสอบ คล้ายคลึงกัน และกระบวนทดสอบ
CBR ก็จะต้องทดสอบหาความหนาแน่นของดินด้วยเสมอ เพียงแต่มีรายละเอียดการทดสอบ
เพิ่มเติม เช่น ทดสอบการบวมตัว (Swell) ของตัวอย่าง ภายใต้สภาวะที่ถูกแช่ในนำ้ (Soaking) ซึ่ง
เป็นการจำลองสภาวะของดินที่บดอัดในสนาม เช่น โครงสร้างชั้นทางต่าง ๆ ซึ่งอาจถูกน้ำไหลบ่า
หรือท่วมขัง เป็นเวลานานพอที่ทำ ให้ดินบวมตัว เสียรูป (Deform) หรือเสียเสถียรภาพในที่สุด
ดงั นนั้ ในทางปฏบิ ตั ิ อาจแก้ไขด้วยการพยายามออกแบบให้ผวิ ทาง หรือโครงสร้างทางชัน้ สำคัญ มี
ระยะปลอดพ้นน้ำ (Freeboard) อย่างเพียงพอ หรือออกแบบระบบระบายน้ำใต้ผิวดิน (Sub
drain) เช่น มีชั้นทรายรองพื้น (Sand cushion) ใต้ผิวทางคอนกรีต ระบบระบายน้ำใต้ดินชนิดมี
ท่อกรุ(Perforated pipe) ตัวกรองหรือวัสดุคัดเลือกมวลค่อนข้างหยาบ ที่มีช่องว่างระหว่างมวล
(Void) คอ่ นข้างสงู

นอกจากนั้น การทดสอบยังมีวัตถุประสงค์จะคำนวณค่า CBR ซึ่งเป็นค่าเปรียบเทียบ
(ร้อยละ) ระหว่าง กำลังรับแรงต้านทาน (อาจเรียกว่า แรงธาร หรือ แรงแบกทาน - Bearing
capacity) ของดิน ภายใต้น้ำหนักกด เปรียบเทียบกับกำลังมาตรฐาน ณ ค่าระยะยุบตัว
(Penetration) ทเี่ ท่ากนั

ค่าหนว่ ยนำ้ หนกั มาตรฐานของหินคลุกบดอดั แน่นท่รี ะยะจมตา่ งๆ

ดว้ ยท่อนเหล็กกดทีม่ ีพ้นื ที่หนา้ ตดั 3 ตารางนิว้ (19.35 ซม.2 )

ระยะจม นำ้ หนกั มาตรฐาน หนว่ ยน้ำหนกั มาตรฐาน

(Penetration) (Standard Load) (Standard Unit Load)

2.54 มม. (0.1 น้ิว) 1,360.8 กก. (3,000 ปอนด์) 70.30 กก./ซม3 (1,000 ปอนด/์ นิ้ว2 )

5.08 มม. (0.2 นวิ้ ) 2,041.2 กก. (4,500 ปอนด์) 105.46 กก./ซม2 (1,500 ปอนด์/นว้ิ 2 )

7.62 มม. (0.3 นวิ้ ) 2,852.5 กก. (5,700 ปอนด์) 133.59 กก./ซม2 (1,900 ปอนด/์ นว้ิ 2 )

10.16 มม. (0.4 นว้ิ ) 3,129.8 กก. (6,900 ปอนด์) 161.71 กก./ซม2 (2,300 ปอนด์/นว้ิ 2 )

13.71 มม. (0.5 นิ้ว) 3,538.0 กก. (7,800 ปอนด์) 182.81 กก./ซม2 (2,600 ปอนด์/นวิ้ 2 )

ความสมั พันธข์ อง % C.B.R.และการใชง้ าน

C.B.R. % คณุ สมบัติเหมาะสมทางวศิ วกรรม การจำแนกดนิ
ระบบ Unified
0–3 ความเหมาะสม การใชง้ าน OH,CH,MH,OL
3–7 OH,CH,MH,OL
7 – 20 ใช้ไมไ่ ด้ วสั ดชุ ั้นทาง
OL,CL,ML,
20 – 50 ไมด่ ี ถงึ พอใช้ วสั ดชุ ้ันทาง SC,SM,SP
50 – 80
มากกว่า 80 พอใช้ วัสดุชั้นรองพ้ืนทาง GM,GC,SW,SM

ดี วัสดชุ ้ันพ้นื ทาง SP,GP,SW,SM
รองพนื้ ทาง GW,GM

ดมี าก วสั ดพุ ้ืนทาง

ดที ่ีสุด วัสดุพื้นทาง

6.3.2 วธิ กี ารทดสอบหาคา่ ซี.บี.อาร์
1. การทดสอบกบั ตวั อยา่ งทไี่ ม่แชน่ ้ำ (Unsoaked Sample)
1. ทำการชั่งน้ำหนักของ C.B.R. Mold แล้วยึด C.B.R. Mold กับ Base Plate ให้

แนน่ พอสมควรและนำ Spacer Disc มาใสล่ งใน C.B.R. Mold หมุนเอาหหู ิ้ว (Handle) ออกนำเอา
กระดาษกรองมารองบน Spacer Disc เพื่อป้องกันตัวอย่างทดสอบติดกับ Spacer Disc พร้อม
ประกอบ Collar ใหเ้ รียบรอ้ ย

2. ทำการบดอัดตามมาตรฐาน ASTM D1140 – 54 ใชค้ อ้ นขนาด 5.5 lb. ระยะตก
12 in ทำการบดอัดจำนวน 3 ชั้นๆ ละ 56 ครั้ง หรือ D1557 – 00 ใช้ค้อนขนาด 10 lb. ระยะตก
18 in ทำการบดอัดจำนวน 3 ชน้ั ๆ ละ 56 ครง้ั (Standard Proctor หรือ Modified Proctor)

3. ถอด Collar ออก ปาดตัวอย่างทดสอบให้เรียบเสมอขอบ C.B.R. Mold แล้วยก
ออกจาก Base Plate นำไปชั่งเพื่อหาน้ำหนักเฉพาะของตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold แล้ว
พลิก กลับเอาด้านที่มีตัวอย่างทดสอบเสมอขอบของ C.B.R. Mold มาวางลงบน Base Plate ซึ่ง
รองดว้ ยกระดาษกรองไว้ก่อนแล้วทำการยึด C.B.R. Mold กบั Base Plate ใหแ้ นน่

4. หลังจากเตรียมตัวอย่างทดสอบเสร็จแล้วให้นำตัวอย่างทดสอบที่เหลือจากการ
บดอดั ดินไปหาค่าปรมิ าณความช้นื (Water Content) ทันที

5. นำตัวอย่างทดสอบที่เตรียมไว้ตามขั้นตอนที่ 3 มาทดสอบโดยการวาง แผ่น
น้ำหนัก (Surcharge Weight) ที่มีน้ำหนักใกล้เคียงหรือเท่ากับน้ำหนักของวัสดุที่กดลงบนชั้น
พื้นดินจริงแต่จะต้องไม่น้อยกว่า 10 ปอนด์ให้กดทับลงบนผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบเสร็จ เรียบ
รอยแล้วใหน้ ำไปวางในเคร่ืองทดสอบแรงกด (Loading Machine)

6. ทำการปรับแท่งกด (Penetration Piston) โดยให้ผ่านรูตรงกลางของแผ่น
น้ำหนัก (Surcharge Weight) และให้แท่งกดสัมผัสกับผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบพอดีโดยค่อยๆ
ปรับและคอยสังเกตเข็มของ Load Dial Gauge เริ่มขยับขึ้นจึงหยุดปรับ เสร็จแล้วทำการ ติดตั้ง
Penetration Dial Gauge เพื่ออ่านค่าระยะจมของแท่งกด แล้วทำการปรับ Dial Gauge ทั้งสอง
ใหเ้ ข็มอยใู่ นตำแหน่งเลขศูนย์

7. เริ่มกดแท่งกด (Penetration Piston) ลงบนตัวอย่างทดสอบด้วยอัตราการกด
0.05 นว้ิ (1.27 มลิ ลเิ มตร) ต่อนาทีตอ่ เนือ่ งกนั อย่างสม่ำเสมอให้อ่านค่านำ้ หนักกดจาก Load Dial
Gauge ที่ระยะจม ดังนี้ 0.025 (0.64 มม.), 0.050 (3.81 มม.), 0.075 (1.91 มม.) , 0.100 (2.54
มม.) , 0.125 (3.18 มม.), 0.150 (3.81 มม.), 0.175 (4.45 มม.), 0.200 (5.08 มม.), 0.250 (6.35
มม.), 0.300 (7.62 มม.), 0.350 (8.98 มม.), 0.400 (10.16 มม.), 0.450 (11.43 มม.) และ 0.500
นิ้ว (12.7 มม.) ตามลำดับ

8. ทำการถอดแท่งกด (Penetration Piston) กลับดังเดิม โดยหมุนให้เข็มของ
Penetration Dial Gauge กลับคืนจนสุด แล้วจึงนำชุด C.B.R. Mold ออกจากเครื่องทดสอบ นำ
ตัวอย่าง ทดสอบส่วนหนึ่งไปหาค่าปริมาณความชื้น (Water Content) การเก็บตัวอย่างทดสอบ
เพื่อไป หาค่าปริมาณความชื้น (Water Content) นั้นควรเก็บบริเวณตรงกลาง ของตัวอย่าง
ทดสอบ

2. การทดสอบกับตวั อย่างทีแ่ ช่น้ำ (Soaked Sample)
1. เตรียมตัวอย่างทดสอบตามขั้นตอนที่ 1 – 4 ทุกประการและต่อจากนั้นให้วาง

กระดาษกรองลง บนผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold วางแผ่นวัดการบวมตัว (Swell
Plate) และวาง แผ่นน้ำหนัก (Surcharge Weight) ลงตามลำดับโดยแผ่นน้ำหนัก (Surcharge
Weight) น้ี ต้องมีน้ำหนักใกล้เคียงหรือเท่ากบั วัสดุที่กดลงบนชั้นพนื้ ดนิ จริง (โดยคิดน้ำหนักท่ีลงใน
พน้ื ดิน จริงเทา่ กับพ้นื ทหี่ น้าตัดของดินใน C.B.R. Mold แต่จะต้องไมน่ ้อยกว่า 10 ปอนด์)

2. เตรียมตัวอย่างทดสอบตามขั้นตอนที่ 1 – 4 ทุกประการและต่อจากนั้นให้วาง
กระดาษกรองลงบนผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold วางแผ่นวัดการบวมตัว (Swell
Plate) และวาง แผ่นน้ำหนัก (Surcharge Weight) ลงตามลำดับโดยแผ่นน้ำหนัก (Surcharge
Weight) นี้ ตอ้ งมีน้ำหนกั ใกล้เคียงหรือเท่ากบั วัสดุที่กดลงบนชั้นพื้นดินจริง (โดยคิดน้ำหนักที่ลงใน
พนื้ ดิน จรงิ เท่ากบั พื้นทหี่ นา้ ตัดของดินใน C.B.R. Mold แต่จะตอ้ งไม่น้อยกวา่ 10 ปอนด์)

3. ให้อ่านค่าการบวมตัว (Swell) ของตัวอย่างทดสอบทุกๆ 24 ชั่วโมง (อ่านค่า
ออกมาเป็นขดี ก่อนแล้วจึงค่อยคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์) จนกระทง่ั ครบ 96 ชว่ั โมงหรือเม่ือตัวอย่าง
ทดสอบ หยดุ การบวมตวั เสร็จแล้วนำข้นึ มาจากนำ้ และนำอุปกรณ์ทีป่ ระกอบการหาคา่ การบวมตัว

ออกให้หมด แล้วคว่ำ C.B.R. Mold ปล่อยทิ้งไว้ 15 นาทีเพื่อให้น้ำระบายออกไปจาก ตัวอย่าง
ทดสอบ ถ้ามีน้ำขังอยู่บางสว่ นกใ็ ห้ใช้กระดาษซับนำ้ ช่วยกไ็ ด้แล้วนำไปชัง่ นำ้ หนกั เพื่อหาคา่ น้ำหนัก
ของตวั อยา่ งทดสอบใน C.B.R. Mold

4. นำตัวอย่างทดสอบที่เตรียมไว้ตามขั้นตอนที่ 3 มาทดสอบโดยการวางแผ่น
น้ำหนัก (Surcharge Weight) ที่มีน้ำหนักใกล้เคียงหรือเท่ากับน้ำหนักของวัสดุที่กดลงบนชั้น
พื้นดินจริงแต่จะต้องไม่น้อยกว่า 10 ปอนด์ให้กดทับลงบนผิวหนา้ ของตัวอย่างทดสอบและในกรณี
ที่เป็นตัวอย่างทดสอบแบบแช่น้ำ น้ำหนักของแผ่นน้ำหนัก (Surcharge Weight) นี้จะต้องเท่ากับ
น้ำหนักที่กดเดิมขณะที่ตัวอย่างทดสอบแช่อยู่ในน้ำ เสร็จเรียบร้อยแล้วให้นำไปวางในเครื่อง
ทดสอบแรงกด (Loading Machine)

5. ทำตามข้ันตอนในหัวขอ้ ที่ 1 ขน้ั ตอนที่ 6 – 8 (แบบ Unsoak CBR)

ใบงานที่ 13 หนว่ ยท่ี 6
ช่อื วิชา ปฐพีกลศาสตร์
ชือ่ หน่วย การบดอดั ดนิ สอนสัปดาห์ที่ 14
ช่อื เรื่อง การทดสอบหาคา่ ซี.บี.อาร์ จำนวน 4 ชั่วโมง

การทดสอบท่ี 13
การทดสอบหาคา่ ซ.ี บ.ี อาร์

จุดประสงค์เชงิ พฤติกรรม
6.4.1 เตรียมวัสดุอุปกรณ์ทใ่ี ชใ้ นการหาค่า ซ.ี บี.อาร์
6.4.2 ทดสอบหาค่า ซ.ี บ.ี อาร์
6.4.3 บนั ทึก คำนวณ และสรปุ ผลการทดสอบหาค่า ซี.บ.ี อาร์

ขอบข่ายในการทดสอบหาค่า C.B.R.
การทดสอบหาค่า C.B.R เป็นวิธีการเปรียบเทียบกำลังต้านทานแรงเฉือน (Shearing

Resistance) ของดินตวั อย่างบดอัดแนน่ โดยใชค้ ่าปริมาณนำ้ ท่ี O.M.C. เพ่ือให้ไดค้ า่ ความหนาแน่น
แห้งสูงสดุ แลว้ นำค่าไปเปรยี บเทียบกับวสั ดดุ ินมาตรฐานทไ่ี ด้ทดสอบไปแลว้ โดยมคี า่ ตามตาราง
มาตรฐานที่ใช้ในการทดสอบ

ASTM D 1883 – 99 Test Method for C.B.R. (California Bearing Ratio) of Laboratory
Compacted Soils

6.4.1 วสั ดอุ ุปกรณท์ ่ีใช้ในการหาคา่ ซี.บี.อาร์
เครือ่ งมืออุปกรณท์ ี่ใชเ้ ฉพาะ
1. โมลซีบีอาร์ (C.B.R. Mold) เป็นโลหะทรงกระบอกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน

6 นิ้ว ± 0.018 นิ้ว (152.4 ± 0.46 มิลิเมตร) สูง 7 นิ้ว ± 0.018 นิ้ว (177.8 ± 0.46 มิลิเมตร) ยึด
ติดกับ Base plate ที่หนา 8/3 น้วิ และมรี ูพรนุ ขนาดของรูไมเ่ กิน 16/1 นวิ้ และมี Collar ที่สูง 2
นิ้ว เพ่อื ใชค้ รอบปาก Mold ได้

2. ตุ้มบดอัด (Hammer) ใช้บดอัดตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold ตามมาตรฐาน
ASTM D 698 หรอื D 1557 แบบ Standard Proctor หรอื แบบ Modified Proctor

3. กระบอกตวงน้ำ (Graduated Cylinder) ขนาดความจุประมาณ 250 – 500
ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร

4. ชอ้ นตักดนิ (Soil Scoop)
5. ไม้บรรทดั เหล็กปาดดนิ (Straight Edge)
6. เครื่องดนั ตวั อย่างดนิ (Sample Extruder)
7. กระดาษกรอง (Filter Paper)
8. แผ่นวัดการบวมตัว (Swell Plate หรือ Perforated Plate) ใช้ประกอบวัดค่าการ
บวมตัวของ ตัวอย่างทดสอบ เป็นโลหะที่ไม่เป็นสนิมง่าย มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 57 นิ้ว หนา

8

4/1 น้วิ มีแกน(Stem) ที่ปรบั ไดเ้ พ่อื ใชต้ ิดตง้ั Dial Gauge อ่านคา่ การบวมตัว
9. มาตรว ัดการยุบตัว ( Penetration Dial Gauge) ใช ้อ่านค่าระยะ ก า ร จ ม

(Penetration) ของ แท่งกด(Penetration Piston) และการบวมตัวของตัวอย่างทดสอบ ขนาด 1
น้วิ อ่านคา่ ความละเอยี ด 0.001 นวิ้ หรอื ขนาด 25 มลิ ลเิ มตรอา่ นคา่ ความละเอยี ด 0.01 มลิ ิเมตร

10. สามขาวัดการบวมตัว (Swell Tripod) ใช้ประกอบกับมาตรวัดการยุบตัว (Dial
Gauge) เปน็ โลหะสามขามรี ูตรงกลาง เพอ่ื ใช้ตดิ ตั้ง มาตรวัดการยุบตัว (Dial Gauge)

11. แผ่นน้ำหนัก (Surcharge Weight) ใช้วางทับผิวหน้าตวั อยา่ งทดสอบ โดยการสมมติ
ให้เป็น น้ำหนักเนื่องจาก Pavement ของถนนหรือพื้น มีลักษณะเป็นโลหะตันรูปวงกลมมีรูตรง
กลางหรือรูปเกือกม้า ขนาดเส้นผา่ นศูนย์กลาง 57 นิว้ หนักแผน่ ละ 5 ปอนด์

8

12. แผ่นเหล็กรอง (Spacer Disc) เป็นแท่งโลหะทรงกลมมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง
ภายนอก 5 16 15 นิ้ว(150.8 มิลเิ มตร) สูง 2.416 ±0.005 นิ้ว (61.37 ± 0.127 มลิ ลเิ มตร)

13. เครื่องทดสอบแรงกด (Loading Machine) สามารถให้แรงกดไม่น้อยกว่า 10,000
ปอนด์ (4,540 กิโลกรัม) และให้มีส่วนเคลื่อนที่ได้อย่างสม่ำเสมอที่ส่วนบน (Head) หรือส่วนล่าง
(Base) เพื่อให้อัตราการกดของแท่งกด (Penetration Piston) อยู่ในอัตรา 0.05 นิ้ว (1.27
มิลลเิ มตร) ต่อนาทีและความละเอยี ดของแรงให้อ่านได้ไม่เกิน 10 ปอนด์ (4.5 กโิ ลกรมั )

14. แท่งกด (Penetration Piston) เป็นแท่งโลหะทรงกระบอกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง
1.954 นิ้ว ± 0.005 นิ้ว (49.63 ± 0.13 มิลลิเมตร) มีพื้นที่หน้าตัด 3 ตารางนิ้ว (19.355 ตาราง
เซนตเิ มตร) ยาวไม่นอ้ ยกว่า 4 นิว้

การเตรยี มตัวอยา่ งการทดสอบ
เตรียมตวั อย่างที่ตอ้ งการทดสอบเช่นเดียวกบั การทดสอบ Compaction ตามมาตรฐาน
ASTM : D698 หรือ D1557 ถ้าเป็นตัวอย่างที่ผ่านตะแกรงเบอร์ 4 (ดินเม็ดละเอียด) ควรใช้
ประมาณ 5.50 กิโลกรัม และถ้าเป็นตัวอย่างที่ผ่านตะแกรงเบอร์ 3/4 นิ้ว (ดินเม็ดหยาบ) ควรใช้
ประมาณ 6 กิโลกรัมโดยนำมาผสมกับน้ำ ในปริมาณ O.M.C. ที่ได้จากการทดสอบ Compaction
ให้เขา้ กันทัว่ ถึง

ข้นั ตอนการทดสอบ
1. การทดสอบกับตวั อย่างทีไ่ มแ่ ช่น้ำ (Unsoaked Sample)

1. ทำการชั่งน้ำหนักของ C.B.R. Mold แล้วยึด C.B.R. Mold กับ Base Plate ให้
แนน่ พอสมควรและนำ Spacer Disc มาใส่ลงใน C.B.R. Mold หมุนเอาหหู ิว้ (Handle) ออกนำเอา
กระดาษกรองมารองบน Spacer Disc เพื่อป้องกันตัวอย่างทดสอบติดกับ Spacer Disc พร้อม
ประกอบ Collar ให้เรียบร้อย

2. ทำการบดอัดตามมาตรฐาน ASTM D1140 – 54 ใช้ค้อนขนาด 5.5 lb. ระยะตก
12 in ทำการบดอัดจำนวน 3 ชั้นๆ ละ 56 ครั้ง หรือ D1557 – 00 ใช้ค้อนขนาด 10 lb. ระยะตก
18 in ทำการบดอดั จำนวน 3 ชน้ั ๆ ละ 56 ครัง้ (Standard Proctor หรือ Modified Proctor)

3. ถอด Collar ออก ปาดตัวอย่างทดสอบให้เรียบเสมอขอบ C.B.R. Mold แล้วยก
ออกจาก Base Plate นำไปชั่งเพื่อหาน้ำหนักเฉพาะของตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold แล้ว
พลิก กลับเอาด้านที่มีตัวอย่างทดสอบเสมอขอบของ C.B.R. Mold มาวางลงบน Base Plate ซ่ึง
รองดว้ ยกระดาษกรองไว้ก่อนแล้วทำการยึด C.B.R. Mold กบั Base Plate ให้แนน่

4. หลังจากเตรียมตัวอย่างทดสอบเสร็จแล้วให้นำตัวอย่างทดสอบที่เหลือจากการ
บดอัดดนิ ไปหาคา่ ปรมิ าณความชื้น (Water Content) ทนั ที

5. นำตัวอย่างทดสอบที่เตรียมไว้ตามขั้นตอนที่ 3 มาทดสอบโดยการวาง แผ่น
น้ำหนัก (Surcharge Weight) ที่มีน้ำหนักใกล้เคียงหรือเท่ากับน้ำหนักของวัสดุที่กดลงบนช้ัน
พื้นดินจริงแต่จะต้องไม่น้อยกว่า 10 ปอนด์ให้กดทับลงบนผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบเสร็จ เรียบ
รอยแล้วให้นำไปวางในเคร่อื งทดสอบแรงกด (Loading Machine)

6. ทำการปรับแท่งกด (Penetration Piston) โดยให้ผ่านรูตรงกลางของแผ่น
น้ำหนัก (Surcharge Weight) และให้แท่งกดสัมผัสกับผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบพอดีโดยค่อยๆ
ปรับและคอยสังเกตเข็มของ Load Dial Gauge เริ่มขยับขึ้นจึงหยุดปรับ เสร็จแล้วทำการ ติดต้ัง
Penetration Dial Gauge เพื่ออ่านค่าระยะจมของแท่งกด แล้วทำการปรับ Dial Gauge ทั้งสอง
ให้เขม็ อยู่ในตำแหน่งเลขศนู ย์

7. เริ่มกดแท่งกด (Penetration Piston) ลงบนตัวอย่างทดสอบด้วยอัตราการกด
0.05 นิ้ว (1.27 มลิ ลเิ มตร) ต่อนาทตี อ่ เนื่องกันอย่างสม่ำเสมอให้อา่ นค่าน้ำหนักกดจาก Load Dial
Gauge ที่ระยะจม ดังนี้ 0.025 (0.64 มม.), 0.050 (3.81 มม.), 0.075 (1.91 มม.) , 0.100 (2.54
มม.) , 0.125 (3.18 มม.), 0.150 (3.81 มม.), 0.175 (4.45 มม.), 0.200 (5.08 มม.), 0.250 (6.35
มม.), 0.300 (7.62 มม.), 0.350 (8.98 มม.), 0.400 (10.16 มม.), 0.450 (11.43 มม.) และ 0.500
นวิ้ (12.7 มม.) ตามลำดบั

8. ทำการถอดแท่งกด (Penetration Piston) กลับดังเดิม โดยหมุนให้เข็มของ
Penetration Dial Gauge กลับคืนจนสุด แล้วจึงนำชุด C.B.R. Mold ออกจากเครื่องทดสอบ นำ
ตัวอย่าง ทดสอบส่วนหนึ่งไปหาค่าปริมาณความชื้น (Water Content) การเก็บตัวอย่างทดสอบ
เพื่อไป หาค่าปริมาณความชื้น (Water Content) นั้นควรเก็บบริเวณตรงกลาง ของตัวอย่าง
ทดสอบ

2. การทดสอบกับตวั อย่างทแี่ ช่น้ำ (Soaked Sample)
1. เตรียมตัวอย่างทดสอบตามขั้นตอนที่ 1 – 4 ทุกประการและต่อจากนั้นให้วาง

กระดาษกรองลง บนผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold วางแผ่นวัดการบวมตัว (Swell
Plate) และวาง แผ่นน้ำหนัก (Surcharge Weight) ลงตามลำดับโดยแผ่นน้ำหนัก (Surcharge
Weight) นี้ ต้องมนี ้ำหนักใกล้เคียงหรือเท่ากับวัสดุท่ีกดลงบนช้ันพืน้ ดนิ จริง (โดยคิดน้ำหนักที่ลงใน
พนื้ ดนิ จรงิ เท่ากบั พ้นื ทหี่ น้าตดั ของดินใน C.B.R. Mold แตจ่ ะตอ้ งไมน่ อ้ ยกว่า 10 ปอนด)์

2. เตรียมตัวอย่างทดสอบตามขั้นตอนที่ 1 – 4 ทุกประการและต่อจากนั้นให้วาง
กระดาษกรองลงบนผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold วางแผ่นวัดการบวมตัว (Swell
Plate) และวาง แผ่นน้ำหนัก (Surcharge Weight) ลงตามลำดับโดยแผ่นน้ำหนัก (Surcharge
Weight) นี้ ตอ้ งมนี ำ้ หนักใกล้เคียงหรือเท่ากับวัสดุท่ีกดลงบนช้ันพ้ืนดินจริง (โดยคิดน้ำหนักท่ีลงใน
พ้ืนดิน จรงิ เท่ากบั พ้ืนที่หน้าตัดของดินใน C.B.R. Mold แตจ่ ะตอ้ งไมน่ อ้ ยกว่า 10 ปอนด)์

3. ให้อ่านค่าการบวมตัว (Swell) ของตัวอย่างทดสอบทุกๆ 24 ชั่วโมง (อ่านค่า
ออกมาเป็นขีด ก่อนแล้วจงึ คอ่ ยคำนวณเป็นเปอร์เซน็ ต์) จนกระทงั่ ครบ 96 ช่วั โมงหรือเม่ือตัวอย่าง
ทดสอบ หยดุ การบวมตวั เสรจ็ แล้วนำขึ้นมาจากน้ำและนำอปุ กรณ์ที่ประกอบการหาค่าการบวมตัว
ออกให้หมด แล้วคว่ำ C.B.R. Mold ปล่อยทิ้งไว้ 15 นาทีเพื่อให้น้ำระบายออกไปจาก ตัวอย่าง
ทดสอบ ถ้ามีน้ำขังอยู่บางส่วนก็ให้ใช้กระดาษซบั น้ำชว่ ยก็ได้แล้วนำไปชั่งน้ำหนักเพื่อหาค่าน้ำหนัก
ของตัวอย่างทดสอบใน C.B.R. Mold

4. นำตัวอย่างทดสอบที่เตรียมไว้ตามขั้นตอนที่ 3 มาทดสอบโดยการวางแผ่น
น้ำหนัก (Surcharge Weight) ที่มีน้ำหนักใกล้เคียงหรือเท่ากับน้ำหนักของวัสดุที่กดลงบนชั้น
พื้นดินจริงแต่จะต้องไม่น้อยกว่า 10 ปอนด์ให้กดทับลงบนผิวหน้าของตัวอย่างทดสอบและในกรณี
ที่เป็นตัวอย่างทดสอบแบบแช่น้ำ น้ำหนักของแผ่นน้ำหนัก (Surcharge Weight) นี้จะต้องเท่ากับ
น้ำหนักที่กดเดิมขณะที่ตัวอย่างทดสอบแช่อยู่ในน้ำ เสร็จเรียบร้อยแล้วให้นำไปวางในเครื่อง
ทดสอบแรงกด (Loading Machine)

5. ทำตามข้ันตอนในหวั ขอ้ ที่ 1 ข้ันตอนท่ี 6 – 8 (แบบ Unsoak CBR)

ขอ้ ควรระวงั
1. สำหรับดินเหนียวมาก (Heavy Clay) หลังจากตากแห้งแล้ว ให้ทุบด้วยค้อนยาง
หรือนำเข้าเครื่องบด จนไดต้ ัวอยา่ งผ่านตะแกรงเบอร์ 4 (4.75 มม.) ให้มากทสี่ ดุ เท่าทจ่ี ะได้
2. ในการใช้ค้อนบดอัด ให้วางบนพื้นที่มั่นคง แข็งแรง ราบเรียบ เช่น พื้นคอนกรีต
เพ่ือไม่ใหแ้ บบกระดก หรือกระดอนขึ้นระหวา่ งทำการบดอดั
3. ปริมาตรของแบบหลังจากหักปริมาตรของโลหะรองออกแล้ว ให้ทำการวัดและ
คำนวณเพือ่ ให้ได้ ปริมาตรทแี่ ทจ้ รงิ ของแตล่ ะแบบไป ห้ามใช้ปริมาตรโดยประมาณ
4. ปริมาณที่ใช้ผสมในการทดสอบถ้าดินมีความชื้นต้องหาปริมาณความชื้นของดิน
ก่อนแล้วคอ่ ยคำนวณปริมาณนำ้ ทจ่ี ะต้องผสมเพม่ิ โดยรวมแล้วให้ไดป้ ริมาณน้ำที่ OMC

การรายงานผลการทดสอบ
1. ค่า CBR ที่ความแน่น x % ของความหนาแน่นสูงสุด (แบบสูงกว่ามาตรฐานหรอื
แบบมาตรฐาน) ใช้ ทศนยิ ม 1 ตำแหนง่
2. คา่ ความหนาแน่นแหง้ ท่ใี หค้ า่ CBR ตามข้อ 1 ใชท้ ศนยิ ม 3 ตำแหน่ง
3. คาการขยายตัว (Swell) ใช้ทศนิยม 1 ตำแหนง่
4. กราฟแสดงความสมั พันธร์ ะหว่างคา่ CBR และ Dry Density
5. กราฟแสดงความสัมพนั ธร์ ะหว่าง Stress และ Penetration

การคำนวณที่ไดจ้ ากผลการทดสอบ
1. ความหนาแนน่ ดนิ เปยี ก ( Wet Density ) , ρ กรัม/ซม.3


ρ =
2. ความหนาแนน่ แหง้ ( Dry Density ) , ρd กรัม/ซม.3

=

1 +
100

เม่ือ M = น้ำหนักดนิ เปยี กใน Mold, กรัม
V = ปรมิ าตรของ Mold , ซม.3

w = ปริมาณความชน้ื ของดนิ , %

3. ปริมาณความชื้น , w %

= × 100


เมอ่ื Ww = ปรมิ าณนำ้ ในดนิ ,กรัม
Wd = น้ำหนักดนิ แห้ง ,กรมั

4. อ่านคา่ หนา่ ยแรงต้านทานการกดท่ีคา่ 0.10 นิ้ว, 0.20 นิ้ว

หนว่ ยตา้ นทานการกดจากการทดสอบ
. . = หนว่ ยแรงตา้ นทานการกดมาตรฐาน × 100

เม่อื หน่วยแรงตา้ นทานการกดมาตรฐานไดจ้ ากตาราง

5. หนว่ ยแรงตา้ นการกดจากการทดสอบ = แรงต้านทานการกด
พนื้ ท่ีหน้าตัดของแทง่ กด 3 ตารางนวิ้

6.4.2 การทดสอบหาค่า ซี.บ.ี อาร์

ตารางบนั ทึกข้อมูลการทดสอบ C.B.R

รายการ โมลหมายเลข
จำนวนชั้น / จำนวนการตอกต่อชน้ั
ชนิดตัวอย่าง ไม่แช่นำ้ แช่น้ำ
น้ำหนักดินช้ืน + โมล กรัม
น้ำหนกั โมล กรัม

ความสูงของตัวอย่าง ซม.
ปรมิ าตรของตวั อยา่ ง ซม.3
ความหนาแนน่ ดนิ เปยี ก กรมั /ซม.3
กระปอ๋ งอบดินหมายเลข
น้ำหนักกระปอ๋ ง + ดนิ ชื้น กรมั โมลหมายเลข
น้ำหนกั กระป๋อง + ดนิ แห้ง กรมั การบวมตัว
นำ้ หนักของน้ำ กรัม
นำ้ หนักกระปอ๋ งอบดิน กรมั มม. %
นำ้ หนักของดนิ แหง้ กรัม
ปรมิ าณของนำ้ ในดิน
ความหนาแนน่ ดนิ แหง้ %
กรัม/ซม.3
วนั ที่ เวลา
อา่ นมาตรวัด

ตารางบนั ทึกข้อมลู ความสมั พันธ์ระหว่างหน่วยแรงกดกบั ระยะจม

โมลหมายเลข คา่ จากมาตรวดั นำ้ หนกั กด หนว่ ยแรงกด
ระยะจม จำนวนชอ่ ง ปอนด์ ปอนด์/นิ้ว2
นิว้
0
0.025
0.050
0.075
0.100
0.125
0.150
0.175
0.200
0.225
0.250
0.275
0.300
0.350
0.400

Proving Right Constant : …………………………………………. lb/div

กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงกดและระยะจม

6.4.3 การบันทึก คำนวณ และสรุปผลการทดสอบหาคา่ ซ.ี บ.ี อาร์
ตัวอยา่ งการคำนวณ

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

สรุปและอภิปรายผลการทดสอบ

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



ใบความรูท้ ี่ 14 หนว่ ยท่ี 6
ช่ือวิชา ปฐพกี ลศาสตร์
ช่อื หน่วย การบดอัดดนิ สอนสัปดาห์ท่ี 15
ช่อื เร่อื ง ความหนาแน่นของดินในสนาม จำนวน 4 ชั่วโมง

ความหนาแน่นของดนิ ในสนาม

6.5.1 ความหมายของความหนาแนน่ ของดินในสนาม

ความหนาแน่นของดิน หมายถึงสัดส่วนระหว่างมวลของสารกับปริมาตรของดินสามารถแบ่ง
ออกเป็น 2 ประเภท ดังต่อไปนี้คือ ความหนาแน่นอนุภาคดิน (partical density, Ds) และความหนาแนน่
รวมของดิน( bulk density, Db)

1. ความหนาแน่นอนุภาคดิน หมายถึงมวลของดินแห้งต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรของส่วนที่เป็น
ของแขง็ ของดนิ

2. ความหนาแน่นรวมของดิน หมายถึงมวลของดินแห้งต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรรวมของส่วนท่ี
เป็นของแขง็ ของดิน

ความหนาแน่นของดินเป็นตัวบ่งชี้อย่างหนึ่งของระดับการอัดตัวของอนุภาคของดิน ดินที่มีค่า
Db เท่ากับ 2 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เป็นดินที่มีการอัดตัวแน่นทำให้รากของพืชไม่สามารถชอนไชได้
ง่ายพืชจึงเจริญเติบโตได้ไม่สมบูรณ์ ส่วนดินหยาบมีค่า Db เท่ากับ 1.20 – 1.80 กรัมต่อลูกบาศก์
เซนติเมตร ส่วนดนิ ละเอยี ด มคี า่ Db เท่ากบั 1.00 – 1.60 กรมั ตอ่ ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร

การก่อสร้างถนน สนามบิน เขื่อนดิน พื้นที่โรงงาน ฯลฯ จะต้องบดอัดด้วยเครื่องมือต่างๆ ตาม
ชนิดและประเภทของวสั ดุทีน่ ำมาใช้ในการก่อสรา้ ง หลังจากบดอดั ได้ท่ีแล้วก็จะต้องมีการตรวจสอบผลของ
การบดอัด นน้ั ว่ามีความแน่นสามารถรบั นำ้ หนักได้ตามข้อกำหนดที่ได้ออกแบบคำนวณไว้หรือไม่ เช่น งาน
ชั้นรองพื้นทาง (sub base) ชั้นพื้นทาง (base) จะต้องบดอัดให้ได้ 100% Modified AASHO งานชั้นดิน
เดิม และดินถม จะต้องบดอัดให้ได้ 95% Modified AASHO การบดอัดนี้จะต้องมีการควบคุมความชื้นใน
ดินและพลังงานที่จะ ใช้ในการบดอัดให้พอเพียงและประหยัด ถ้าจำนวนเที่ยวที่บดอัดมากเกินไปก็จะ
สิ้นเปลืองทั้งค่าแรงงานและค่า น้ำมันเชื้อเพลิง แต่ถ้าบดอัดน้อยไปก็จะไม่ได้ความแน่นที่ต้องการ จะต้อง
กลับมาทำงานซ้ำอกี

การหาความหนาแน่นแห้งของดินในสนาม คือ การหาค่าความหนาแน่นเปียกและ ปริมาณ
ความชื้นเปียกในบริเวณที่บดอัดด้วยเครื่องจักรเสร็จเรียบร้อยแล้วนำมาหาค่าความหนาแน่น แห้ง
เปรยี บเทยี บกับความหนาแน่นแห้งทขี่ องดินท่ไี ดจ้ ากในหอ้ งปฏบิ ัติการในรปู ของเปอร์เซ็นต์ การ บดอดั หรอื
คา่ บดอดั สัมพัทธ์เกณฑ์ในการกำหนดร้อยละของความหนาแน่นของมวลดนิ ท่ที ำการบด อัดดินในสนาม ซ่ึง