วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเอง
Flowable Fill

   
    วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองหรือภาษาอังกฤษเรียกว่า Flowable Fill หรือ Flowable Fill Material มีชื่อเป็นทางการโดยสมาคมคอนกรีตแห่งสหรัฐอเมริกาว่า Controlled Low Strength Material (CLSM) คือวัสดุที่สามารถใช้ถมแทนวัสดุถมปกติ (Granular Fill) เช่น ดิน ทราย และ ลูกรัง เป็นต้น โดยที่ไม่จำเป็นต้องทำการบดอัดให้แน่นเพราะมีคุณสมบัติคล้ายกับคอนกรีตอัดแน่นด้วยตัวเอง (Self-consolidating Concrete) ในเรื่องการไหลตัวของวัสดุ วัสดุวัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองนี้ เป็นวัสดุทางเลือกที่นิยมใช้แพร่หลายในต่างประเทศ โดยเฉพาะประเทศที่มีค่าจ้างแรงงานค่อนข้างสูง หรือสำหรับใช้ในงานที่ไม่ต้องการจัดหาเครื่องจักรในการบดอัด

 
หรืออาจใช้สำหรับงานที่ต้องการความรวดเร็วในการถม โดยทั่วไปวัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองจะประกอบไปด้วยวัสดุประสานที่มีซีเมนต์และเถ้าลอยเป็นหลัก ทราย ทราย น้ำ สารกักอากาศ และบางครั้งก็อาจมีหินขนาดเล็กไม่เกิน 10 ซม. ด้วย โดยจะต้องมีสัดส่วนของส่วนผสมที่เหมาะสมเพื่อทำให้วัสดุสามารถไหลได้ดีจนอัดแน่นได้ด้วยตัวเอง ค่ายุบตัวปกติจะมากกว่า 20 ซม. และเมื่อแข็งตัวแล้วจะมีการหดหรือทรุดตัวน้อยมาก โดยปกติ วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองมีกำลังอัดประลัยระหว่าง 20-80 กก./ตร.ซม. (ksc) ทรงกระบอก แต่หากมีแผนการที่จะขุดรื้อออกในภายหลังก็จะมีกำลังอัดระหว่าง 2-14 กก./ตร.ซม. เพื่อให้ง่ายต่อการขุดออก

ข้อดีของการใช้วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเอง

    นอกจากจะประหยัดการใช้แรงงาน เวลาในการก่อสร้าง และเครื่องจักรในการบดอัด ซึ่งประกอบด้วย รถบดอัด รถตัก และรถบรรทุกน้ำ หลุมที่ต้องขุดขึ้นเพื่อวางสาธารณูปโภคและจะถูกฝังกลบด้วย วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองก็จะมีขนาดเล็กหรือมีความกว้างน้อยกว่าหลุมที่จะต้องขุดและถูกฝังกลบด้วยวัสดุถมทั่วไป ข้อดีที่สุดคือการทำงานด้วยวิธีถมโดยใช้ วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองจะมีความปลอดภัยสูงเพราะไม่ต้องมีคนทำงานในบริเวณก้นหลุมที่เสี่ยงต่อการพังทลายของดินโดยรอบ วิธีการทำงานที่ใช้กับวัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองจะใช้รถขนส่งคอนกรีตทั่วไปลำเลียงวัสดุออกมาแล้วปล่อยให้ตกอย่างอิสระได้โดยไม่มีการแยกตัว ซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุนี้ ส่วนข้อดีอีกประการคือสามารถใช้ถมที่ที่ไม่สามารถถมด้วยวัสดุถมทั่วไปอื่นๆ ได้เช่นแท้งค์ใต้ดิน เป็นต้น

ประโยชน์การใช้สอย

1.ฝังกลบ เช่น การขุดวางท่อระบายน้ำหรือท่อน้ำทิ้ง การขุดวางสาธารณูปโภคต่างๆ เช่น ไฟเบอร์อ๊อปติการฐานสำหรับคอสะพาน การหุ้มท่อต่างๆ งานขุดเพื่อก่อสร้างเสาเข็ม กำแพงกันดินทลาย (Retaining Wall) เป็นต้น

2.ถมเพื่อเป็นโครงสร้าง เช่น ชั้นรองฐานราก ชั้นรองพื้นติดดิน ชั้นรองถนน ชั้นรองเพื่อการว่างท่อสาธารณูปโภค

3.อื่นๆ เช่น ถมช่องว่างใต้ดินต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเหมืองร้าง บ่อน้ำร้าง ปล่องทางเข้าอุโมงค์ร้าง หรือใช้เติมโพรงใต้ถนนให้เต็ม กันการกัดเซาะของน้ำ หรือใช้เป็นฉนวนกันความร้อน เช่นใช้ฝังหุ้มท่อส่งน้ำมันดิบบ เป็นต้น
  

คุณสมบัติที่อาจจำเป็นต้องมีการกำหนด

1.กำลังอัด  หากใช้ฝังกลบและต้องมีการขุดรื้อวัสดุภายหลังก็ควรกำหนดค่ากำลังอัดสูงสุดเพื่อให้การขุดเป็นไปได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว หากวางแผนที่จะทำการขุดด้วยมือควรกำหนดค่ากำลังอัดสูงสุดไม่เกิน 3.5 กก./ตร.ซม. แต่หากจะใช้รถขุดก็ควรกำหนดค่าสูงสุดไม่เกิน 14 กก./ตร.ซม. ส่วนผสมที่เหมาะสมกับการขุดออกภายหลังอาจมีหินขนาดเล็กรวมอยู่ด้วยในส่วนผสมแต่ไม่เป็นที่นิยมเท่าที่ควรเพราะอาจจะเพิ่มความยากในการขุด  สำหรับการใช้เพื่อถมสำหรับโครงสร้างให้รับน้ำหนักได้เทียบเท่า กับดินบดอัดแน่น ก็ควรกำหนดค่ากำลังอัด 3.5-7.0 กก./ตร.ซม.

2.การเซ็ตตัวและกำลังอัดช่วงแรก   หากต้องการให้วัสดุแบกรับน้ำหนักไม่ว่าจะเป็นจากการจราจรหรือโครงสร้างในระยะเวลาอันสั้นหลังจากการเท อาจจะต้องทำการทดสอบกดจิ้มด้วยความดันตามมาตราฐานการทดสอบ ASTM C403 หรือ D6024 ซึ่งกำลังอัดที่เหมาะสมจะมีค่าระหว่าง 35-105 กก./ตร.ซม.  การทดสอบนี้จะทำให้สามารถชี้บ่งระยะเวลาที่เหมาะสมหรืออายุของวัสดุขั้นต่ำก่อนนจะสามารถแบบรับน้ำหนักได้อย่างปลอดภัย

3.ความหนาแน่น  โดยทั่วไปวัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองจะมีความหนาแน่นระหว่าง 1850-2330 กก./ลบ.ม.  แต่หากต้องการความหนาแน่นต่ำกว่านี้หรือเพื่อใช้เป็นฉนวนกันความร้อน ส่วนผสมจะมีปริมาณสารกักอากาศจำนวนมากเพื่อให้มีปริมาณอากาศสูงกว่าร้อยละ 20 หรือใช้เม็ดโฟมหรือมวลรวมเบา

4.การไหลตัว  คุณสมบัติการไหลตัวสามารถถูกปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งานได้ และไม่จำเป็นต้องมีการจี้เขย่าในการอัดแน่น อย่างไรก็ตามหากใช้ในการฝังกลบท่อควรคำนึงถึงแรงดันของเหลวที่วัสดุกระทำต่อท่อด้วย เพราะหากไม่มีการยึดท่อที่เหมาะสมจะทำให้ท่อลอยได้

5.การยุบหดตัว  การยุบหดตัวของวัสดุจะเกิดขึ้นในช่วงระหว่างการเทและวัสดุกำลังจะแข็งตัว เพราะวัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองมีส่วนประกอบของน้ำในปริมาณที่สูงกว่าส่วนผสมคอนกรีตปกติ ดังนั้นการหดตัวจะสูงกว่าเนื่องจากน้ำที่จะเยิ้มออกมา โดยปกติวัสดุนี้สามารถยุบหดได้ถึง 2 ซม.ทุกๆ ความลึก 1 ม. แต่เมื่ออายุเกิน 7 วันแล้วการหดตัวเพิ่มจะไม่ค่อยเกิดขึ้นเนื่องจากมีความชื้นใต้ดินสูง และจะหดตัวน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการยุบตัวที่เกิดขึ้นจากการใช้ดินบดอัดที่มีโพรงอากาศสูงกว่า

6.การซึมผ่านของน้ำ  วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองมีความทึบน้ำเทียบเท่าหรือสูงกว่าดินบดอัดแน่น

7.ความทนทาน  วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองทำหน้าที่แทนดินบดอัดแน่นจึงไม่ทนทานต่อการเสียดสีและไม่สามารถต้านทานกับการเยือกแข็งสบับกับการอุ่นขึ้น (Freezing and Thawing) และไม่สามารถทนต่อสารเคมีที่เป็นอันตรายกับซีเมนต์ อย่างไรก็ตามหากวัสดุยังคงอยู่ในที่แม้การประสานจะถูกทำลายแต่วัสดุก็ยังสามารถทำหน้าที่ดั่งดินบดอัดแน่นเหมือนเดิม

 
การเท การบ่ม และข้อควรระวัง

    นอกจากการเทที่นิยมคือผ่านรางชู๊ตแล้ว ยังสามารถเทได้โดยใช้ถังคอนกรีต (Concrete Bucket) หรือผ่านปั๊มคอนกรีตก็ได้ ข้อได้เปรียบของ วัสดุถมแบบอัดแน่นด้วยตัวเองเมื่อเทียบกับคอนกรีตปกติคือการที่ไม่ต้องบ่ม เนื่องจากวัสดุมีปริมาณน้ำสูงและมีกำลังอัดต่ำเมื่อเทียบกับคอนกรีตปกติอย่างไรก็ตามหากจะใช้งานในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็น  ถึงจุดเยือกแข็งต้องมีการป้องกันไม่ให้วัสดุเยือกแข็งหลังจากการเท

ที่มา : Flowable Fill Materials, National Ready Mixed Concrete Association U.S.A.
เรียบเรียงโดย :  ดร.ปัณฑ์ ปานถาวร